CN109494296B - 极化用治具及压电层的极化方法和超声波生物识别装置的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种极化用治具及压电层的极化方法和超声波生物识别装置的制备方法。该极化用治具用于安装在待极化件，该极化用治具包括导电托盘、掩模和电连接组件。导电托盘用于安装待极化件，导电托盘能够与地线连接；掩模能够盖设在导电托盘上，掩模能够遮盖导电托盘中的待极化件，而使压电层露出，且掩模能够与压电层共同配合以完全遮盖电路层，掩模的材质为聚醚酰亚胺塑料；电连接组件安装在掩模上，电连接组件能够电连接电路层和导电托盘，当掩模盖设在导电托盘上时，电连接组件位于掩模朝向导电托盘的一侧。使用该极化用治具能够使压电层的极化方法操作简单，且能够使压电层在薄膜晶体管上实现有效的极化。
Description
技术领域
本发明涉及超声波识别技术领域，特别涉及一种极化用治具及压电层的极化方法和超声波生物识别装置的制备方法。
背景技术
超声波指纹识别技术能够通过超声波对指纹进行扫描，与传统的指纹识别方式相比，超声波指纹识别可以对指纹进行更深入的分析，即便手指表面沾有污垢亦无碍超声波采样，甚至还能渗透到皮肤表面之下识别出指纹独特的3D特征。即使在手上有水、汗液等情况下，依然能够准确的识别。
通常在超声波指纹识别装置的制作过程中，需要对压电层极化处理，使压电层的电畴一致化以获得最大的压电性能，且通常的步骤都是先将压电材料涂覆在形成有电路层的薄膜晶体管上，然后再对压电层进行极化处理，由于薄膜晶体管上有裸露在外的电路层(例如ITO层)的存在，裸露的电路层在高压电下很容易被击穿，加大了压电层的极化难度，且采用目前的极化方法，若压电层存在缺陷或击穿点，就不能有效地对压电层进行极化，从而影响压电层的压电性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种极化用模具，使用该极化用具极化压电层能够使压电层的极化方法操作简单，且能够使压电层在薄膜晶体管上实现有效地极化。
此外，还提供一种压电层的极化方法和超声波指纹识别装置的制备方法。
一种极化用治具，用于安装待极化件，所述待极化件包括基板和压电层，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上设有电路层，所述压电层层叠在所述第一表面上，并覆盖部分所述电路层，所述压电层的极化用治具包括：
导电托盘，用于安装所述待极化件，所述导电托盘能够与地线连接；
掩模，能够盖设在所述导电托盘上，所述掩模能够遮盖所述导电托盘中的所述待极化件，而使所述压电层露出，且所述掩模能够与所述压电层共同配合以完全遮盖所述电路层，其中，所述掩模的材质为聚醚酰亚胺塑料；及
电连接组件，安装在所述掩模上，所述电连接组件能够电连接所述电路层和所述导电托盘，当所述掩模盖设在所述导电托盘上时，所述电连接组件位于所述掩模朝向所述导电托盘的一侧。
由于上述极化用治具的材质为聚醚酰亚胺塑料的掩模能够遮盖导电托盘中的待极化件，而使压电层露出，且掩模能够与压电层共同配合以完全遮盖电路层，且电连接组件能够电连接导电托盘和电路层，而导电托盘与地线连接，同时，当掩模盖设在导电托盘上时，电连接组件位于掩模朝向导电托盘的一侧，那么，在极化时，使用上述极化用治具只会使压电层露出，而电路层被掩模与压电层完全遮盖，电路层又通过电连接组件和导电托盘连接了地线，从而有效地防止基板上的电路层在极化过程被高压电击穿，而无需在压电层上沉积电极就能够实现压电层的极化，操作更加简单。
在其中一个实施例中，所述掩模包括板状本体和多个条形的掩盖部，所述板状本体上设有作业区域，所述板状本体上还开设有作业孔，所述作业孔位于所述作业区域内，多个所述掩盖部间隔且平行地设置在所述作业孔中，每个所述掩盖部的两端均与所述板状本体固定连接，所述掩盖部的数量比所述压电层的列数少一个，每个所述掩盖部的宽度大于或等于相邻的两列所述压电层之间的间隙的宽度，以使当所述掩模盖设在所述导电托盘上时，每个所述掩盖部能够位于两列所述压电层的间隙处，且每个所述掩盖部的两侧能够分别与相邻的两列所述压电层相抵接，而使所述板状本体、多个所述掩盖部和多列所述压电层能够共同配合以完全遮盖所述电路层。该结构的掩膜能够用于压电层的批量极化，从而实现压电层的批量化生产，提高生产效率。
在其中一个实施例中，所述板状本体的作业区域和每个所述掩盖部的厚度均为0.7毫米以上。厚度为0.7毫米以上的上述掩膜能够较好地防止后续极化过程中被击穿，以起到保护电路层的作用。
在其中一个实施例中，所述电连接组件包括导电条和导电垫，所述导电条固定安装在所述掩模上，所述导电条的一端能够与所述导电托盘电连接，所述导电垫固定在所述导电条的另一端上，所述导电垫能够与所述电路层相抵接而使所述导电垫与所述电路层电连接。该结构的电连接组件能够简单有效地实现电路层与导电托盘的电连接，以实现电路层的接地。
在其中一个实施例中，所述掩模上开设有定位孔，所述导电托盘上设有位置与所述定位孔的位置相对应的定位柱；当所述掩模盖设在所述导电托盘上时，所述定位柱穿设于所述定位孔。通过设置定位柱和定位孔实现掩模的定位，以简单、准确地将掩模安装在导电托盘上。
在其中一个实施例中，所述极化用治具还包括固定安装在所述掩模上的磁力件；当所述掩模盖设在所述导电托盘上时，所述磁力件与所述导电托盘的吸力作用而将所述掩模与所述导电托盘固定。通过磁力固定，操作更简单，且方便安装和拆卸。
在其中一个实施例中，所述导电托盘具有能够容置所述待极化件的容置腔，所述容置腔具有侧壁，所述极化用治具还包括能够伸缩的定位组件，所述定位组件安装在所述侧壁上，所述定位组件能够朝所述容置腔的内部方向伸长，以使所述定位组件能够与所述待极化件的基板相抵接而固定所述待极化件，其中，所述掩模能够盖设在所述容置腔上。设置能够伸缩的定位组件与待极化件的基板相抵接的方式能够更加稳固地将待极化件固定在导电托盘中，防止待极化件在导电托盘晃动。
在其中一个实施例中，所述容置腔具有四个首尾相连的所述侧壁，所述定位组件为多个，多个所述定位组件分别安装在其中两个相邻的所述侧壁上，多个所述定位组件均能够与所述基板相抵接，且多个所述定位组件和另外两个所述侧壁能够共同配合夹持固定所述基板。此种方式设置定位组件能够使待极化件更加稳定地定位在导电托盘中。
在其中一个实施例中，所述导电托盘上开设有与所述容置腔相连通、用于安装所述定位组件的安装缺口，所述定位组件位于所述容置腔外的部分收容于所述安装缺口中。从而避免定位组件突出于导电托盘，减小治具的体积。
在其中一个实施例中，所述定位组件包括固定件、伸缩杆和抵接块，所述固定件与所述导电托盘固定连接，所述伸缩杆穿设于所述固定件，且所述伸缩杆与所述固定件螺纹配合，以使所述伸缩杆能够朝所述容置腔的内部方向滑动，所述抵接块固定在所述伸缩杆的一端，以使所述抵接块能够朝所述容置腔的内部方向滑动而与所述容置腔内的基板相抵接。通过伸缩杆与固定螺纹配合能够简单有效地实现定位组件的伸缩和使定位组件与基板进行抵接。
一种压电层的极化方法，包括如下步骤：
提供待极化件和上述极化用治具，所述待极化件包括基板和压电层，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上设有电路层，所述压电层层叠在所述第一表面上，并覆盖部分所述电路层；
将所述待极化件固定在所述导电托盘中，并使所述基板的第二表面朝向所述导电托盘；
将所述掩模盖设在所述导电托盘上，所述掩模遮盖所述待极化件，而使所述压电层露出，且所述掩模与所述压电层共同配合以完全遮盖所述电路层，所述电连接组件位于所述掩模朝向所述导电托盘的一侧，且所述电连接组件电连接所述电路层和所述导电托盘；
将所述导电托盘连接地线，并在靠近所述掩模远离所述基板的一侧对所述压电层电晕放电以进行极化处理；及
去除所述掩模。
上述压电层的极化方法通过在对压电层极化处理之前，通过先将待极化件安装在上述极化用治具中，压电层露出，且掩模与压电层共同配合以完全遮盖电路层，且极化处理过程中，电连接组件能电连接与地线连接的导电托盘和电路层，并在靠近掩模远离基板的一侧对压电层电晕放电以进行极化处理，从而有效地防止基板上的电路层在极化过程被高压电击穿的问题，且无需在压电层上沉积电极层就能够实现压电层的极化，操作更加简单。同时，通过电晕放电极化，即使在极化过程中压电层存在缺陷或击穿点，也不会形成电流的主要通道，其它部位仍然能够达到极化的效果，从而能够有效地对压电层进行极化，以使压电层具有较好的压电性能。
在其中一个实施例中，所述压电层为多列，且多列所述压电层间隔且平行设置在所述基板的第一表面上，所述掩模包括板状本体和多个条形的掩盖部，所述板状本体上设有作业区域，所述板状本体上还开设有作业孔，所述作业孔位于所述作业区域内，多个所述掩盖部间隔且平行地设置在所述作业孔中，每个所述掩盖部的两端均与所述板状本体固定连接，所述掩盖部的数量比所述压电层的列数少一个，每个所述掩盖部的宽度大于或等于相邻的两列所述压电层之间的间隙的宽度；
其中，所述将掩模盖设在所述导电托盘上时，每个所述掩盖部位于两列所述压电层的间隙处，每个所述掩盖部的两侧分别与相邻的两列所述压电层相抵接，以使所述板状本体、多个所述掩盖部和多列所述压电层共同配合以完全遮盖所述电路层。该结构的掩膜能够用于压电层的批量极化，以实现压电层的批量化生产，提高生产效率。
在其中一个实施例中，所述板状本体的作业区域和每个所述掩盖部的厚度均为0.7毫米以上。厚度为0.7毫米以上的上述掩膜能够较好地防止后续极化过程中被击穿，以起到保护电路层的作用。
在其中一个实施例中，所述电连接组件包括导电条和导电垫，所述导电条固定安装在所述掩模上，所述导电垫固定在所述导电条的一端上；其中，所述将掩模盖设在所述导电托盘上时，所述导电条远离所述导电垫的一端与所述导电托盘电连接，相抵接而使所述导电垫与所述电路层电连接。该结构的电连接组件能够简单有效地实现电路层与导电托盘的电连接，以实现电路层的接地。
在其中一个实施例中，所述导电托盘具有容置腔，所述容置腔具有侧壁，所述极化用治具还包括定位组件，所述定位组件穿设于所述侧壁，所述极化用治具还包括能够伸缩的定位组件，所述定位组件安装在所述侧壁上；其中，所述将所述待极化件固定在导电托盘中的步骤为：将所述待极化件放置在所述容置腔内，使所述定位组件朝所述容置腔的内部方向伸长，直至所述定位组件与所述基板相抵接而固定所述待极化件。设置能够伸缩的定位组件与待极化件的基板相抵接的方式能够更加稳固地将待极化件固定在导电托盘中，防止待极化件在导电托盘晃动。
在其中一个实施例中，所述电晕放电以进行极化处理的步骤中，所述导电托盘持续转动。以使压电层能够更加均匀地被极化。
一种超声波生物识别装置的制备方法，包括上述压电层的极化方法对所述压电层进行极化处理的步骤，其中，所述基板为薄膜晶体管。由于上述超声波生物识别装置在制备过程中采用上述压电层的极化方法对压电层进行极化，能够使压电层具有较好的压电性能，从而使得该制备方法得到的超声波生物识别装置具有较好的信号强度。
附图说明
图1为一实施方式的超声波生物识别装置的制备方法的流程图；
图2为图1所示的超声波生物识别装置的制备方法的步骤S10得到的待极化件的剖面图；
图3为图1所示的超声波生物识别装置的制备方法中的步骤S20的压电层的极化方法的流程图；
图4为图3所示的压电层的极化方法的步骤S210中使用的极化用治具的导电托盘和定位组件的结构示意图；
图5为图3所示的压电层的极化方法的步骤S210中使用的极化用治具的掩模上安装有磁力件的结构示意图；
图6为图5所示的另一个角度的掩模和电连接组件的结构示意图；
图7为图4所示的定位组件的结构示意图；
图8为图5所示的掩模的另一角度的结构示意图；
图9为图2所示的待极化件上设置有掩模的剖面局部图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一实施方式的超声波生物识别装置的制备方法，包括如下步骤：
步骤S10：制备待极化件。
请一并参阅图2，待极化件400包括基板410和压电层420，基板410具有相对的第一表面412和第二表面414，第一表面412上设有电路层430，压电层420层叠在第一表面412上，并覆盖部分电路层430。在图示的实施例中，基板410的第一表面412上形成有多列间隔设置的压电层420，多列压电层420均平行。其中，每列压电层420具有多个间隔的压电层420。
具体地，基板410为薄膜晶体管。压电层420的材料为P(VDF-TrFE)(聚偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物)、聚偏二氯乙烯(PVDC)的均聚物、聚偏二氯乙烯(PVDC)的共聚物、聚四氟乙烯的均聚物、聚四氟乙烯的共聚物或二异丙胺溴化物(DTPAB)。其中，P(VDF-TrFE)中，聚偏氟乙烯和三氟乙烯的摩尔比为60:40、70:30、80:20或90:10。压电层420可通过丝网印刷的方式形成在基板410的第一表面412上。电路层430为ITO层。
步骤S20：对压电层420进行极化处理。
请一并参阅图3，压电层420的极化方法包括如下步骤：
步骤S210：提供待极化件和极化用治具。
其中，步骤S210中的待极化件即为步骤S10制备的待极化件400。
请一并参阅图4～图6所示，极化用治具(图未标)包括导电托盘510、定位组件520、掩模530、电连接组件540和磁力件550。
导电托盘510用于安装待极化件400，且导电托盘510能够与地线连接。导电托盘510具有能够容置待极化件400的容置腔512，容置腔512具有侧壁512a。在图示的实施例中，导电托盘510大致为方形板状结构。容置腔512也为方形。容置腔512具有四个首尾相连的侧壁512a。
具体地，导电托盘510的材质为铝。可以理解，导电托盘510的材质不限于为铝，还可以为其它金属，例如铜等。
定位组件520能够伸缩，定位组件520安装在侧壁512a上，定位组件520能够朝容置腔512的内部方向伸长以使定位组件520能够与待极化件400的基板410相抵接而固定待极化件400。
在图示的实施例中，导电托盘510上开设有与容置腔512相连通、用于安装定位组件520的安装缺口514，定位组件520位于容置腔512外的部分收容于安装缺口514中。
具体地，定位组件520为多个，多个定位组件520分别安装在其中两个相邻的侧壁512a上，多个定位组件520均能够与基板410相抵接，且多个定位组件520和另外两个侧壁512a能够共同配合夹持固定基板410，从而将待极化件400固定在导电托盘510中。在图示的实施例中，定位组件520为三个，其中一个安装其中一个侧壁512a上，另两个安装在另一个侧壁512a上。
需要说明的是，定位组件520不限于为三个，例如，定位组件520也可以为一个，此时，只有一个侧壁512a上安装有定位组件520，定位组件520与其余三个没有安装定位组件520的侧壁512a共同配合夹持固定基板410；或者，定位组件520为三个以上，其中两个相邻的侧壁512a上分别安装有多个定位组件520；又或者，三个侧壁512a上均安装有定位组件520，那么，三个侧壁512a上的定位组件520与另外一个侧壁512a共同配合夹持固定基板410；或者，四个侧壁512a上均安装有定位组件520，四个定位组件520共同配合夹持固定基板410。
请一并参阅图7，在图示的实施例中，每个定位组件520包括固定件522、伸缩杆524和抵接块526。
固定件522与导电托盘510固定连接。具体地，固定件522与安装缺口514的边缘固定连接。
伸缩杆524穿设于固定件522，且伸缩杆524与固定件522螺纹配合，以使伸缩杆524能够朝容置腔512的内部方向滑动。此时，通过转动伸缩杆524就能够使伸缩杆524的伸缩，操作更加简单方便。
抵接块526固定在伸缩杆524的一端，以使抵接块526能够朝容置腔512的内部方向滑动而与容置腔512内的基板410相抵接。即通过伸缩杆524与固定件522螺纹配合以带动抵接块526向容置腔512的内部方向滑动。
掩模530大致为方形板状结构。掩模530的材质为聚醚酰亚胺塑料。掩模530能够盖设在导电托盘510上，掩模530能够遮盖导电托盘510中的待极化件400，而使压电层420露出，且掩模530能够与压电层420共同配合以完全遮盖电路层430。具体地，掩模530能够盖设在容置腔512上。
请再次一并参阅图5、图6和图8，在图示的实施例中，掩模530包括板状本体532和多个条形的掩盖部534。
板状本体532上设有作业区域532a，板状本体532上还开设有作业孔532b，作业孔532位于作业区域532a内。具体地，作业区域532a位于板状本体532的中部。板状本体532还具有环绕作业区域532a一周的非作业区域532c。
请一并参阅图9，多个掩盖部534间隔且平行地设置在作业孔532b中，每个掩盖部534的两端均与板状本体532固定连接，掩盖部534的数量比压电层420的列数少一个，每个掩盖部534的宽度大于或等于相邻的两列压电层420之间的间隙的宽度，以使当掩模530盖设在导电托盘510上时，每个掩盖部534能够位于导电托盘510中的待极化件400的两列压电层420的间隙处，且每个掩盖部534的两侧能够分别与相邻的两列压电层420相抵接，而使板状本体532、多个掩盖部534和多列压电层420能够共同配合以完全遮盖电路层430。
进一步地，板状本体532的作业区域532a和每个掩盖部534的厚度均为0.7毫米以上。通常掩模530的厚度越大，越不容易被高压电击穿，而采用聚醚酰亚胺塑料的上述掩模530的厚度为0.7毫米以上的就能够较好地防止后续极化过程中被击穿，以起到保护电路层430的作用。
进一步地，每个掩盖部534与压电层420远离基板410的一侧重叠的部分的宽度不超过压电层420远离基板410的一侧的宽度的5％，以保证压电层420尽可能地被极化。
请再次参阅图6，电连接组件540安装在掩模530上，电连接组件540能够电连接电路层430和导电托盘510。当掩模530盖设在导电托盘510上时，电连接组件540位于掩模530朝向导电托盘510的一侧。具体地，电连接组件540包括导电条542和导电垫544。
导电条542固定安装在掩模530上，导电条542的一端能够与导电托盘510电连接。具体地，导电条542的一端与导电托盘510电连接。
具体地，导电条542为铝箔，可以理解，导电条542的材质不限于为铝，还可以为其它金属，例如铜等。
导电垫544固定在导电条542的另一端上，导电垫544能够与电路层430相抵接而使导电垫544与电路层430电连接。
进一步地，掩模530上还开设有部分收容电连接组件540的凹槽535。具体地，导电条542远离导电垫544的一端收容在凹槽535中，并与掩模530固定连接。
请一并参阅图4和图5，进一步地，掩模530上开设有定位孔536，导电托盘510上设有位置与定位孔536的位置相对应的定位柱516；其中，当掩模530盖设在导电托盘510上时，定位柱516穿设于定位孔536，从而实现掩模530的定位。具体地，定位孔536位于板状本体532的非作业区域532a上；定位柱516位于导电托盘510的边缘。
磁力件550固定安装在掩模530上，当掩模530盖设在导电托盘510上时，磁力件550与导电托盘510的吸力作用而将掩模530与导电托盘510固定，以便于磁力件550和掩模530的固定。具体地，磁力件550安装在板状本体532的非工作区域532c，并位于板状本体532远离导电托盘510的一侧上；磁力件550与导电托盘510相互吸引而将掩模530与导电托盘510固定。
需要说明的是，实现掩模530和导电托盘510的固定不限于采用磁力件550的方式，例如该可以采用卡合的方式，或者直接通过螺丝固定。
步骤S220：将待极化件400固定在导电托盘510中，并使基板410的第二表面朝向导电托盘510。
具体地，将待极化件400固定在导电托盘510中的步骤为：将待极化件400放置在容置腔512内，使定位组件520朝容置槽512的内部方向伸长，直至定位组件520与基板410相抵接而固定待极化件400。更具体地，使定位组件520朝容置槽512的内部方向伸长，直至定位组件520与基板410相抵接而固定待极化件400的步骤为：转动伸缩杆524，以使抵接块526朝容置腔512的内部方向滑动而与容置腔512内的基板410相抵接以固定待极化件400。其中，基板410的第二表面414朝向容置腔512的底壁。
需要说明的是，定位组件520不限于为上述结构，例如，定位组件520还可以仅为螺纹紧固件，此时，定位组件520穿设于容置腔512的侧壁512a，并与容置腔512的侧壁512a螺纹配合，以实现定位组件520的可伸缩和与容置腔512内的基板410相抵接。
可以理解，将待极化件400固定在导电托盘510中也不限于采用上述方式，例如还可以直接将基板410与导电托盘510粘结固定，此时，可以不需要定位组件520，即定位组件520可以省略。
步骤S230：将掩模530盖设在导电托盘510上，掩模530遮盖待极化件400，而使压电层420露出，且掩模530与压电层420共同配合以完全遮盖电路层430，电连接组件540位于掩模530朝向导电托盘510的一侧，且电连接组件540电连接电路层430和导电托盘510。
具体地，将掩模530盖设在导电托盘510上时，每个掩盖部534位于两列压电层420的间隙处，每个掩盖部534的两侧分别与相邻的两列压电层420相抵接；且导电条542远离导电垫544的一端与导电托盘510电连接，导电垫544与电路层430电连接，具体如图9所示。
步骤S240：将导电托盘510连接地线，并在靠近掩模530远离基板410的一侧对压电层420电晕放电以进行极化处理。
具体地，在电晕放电以进行极化处理的步骤中，导电托盘510持续转动，以使压电层420能够更加均匀地被极化。
步骤S250：去除掩模530。
步骤S30：在极化处理后的压电层420上形成导电层，得到超声波生物识别装置。
具体地，在极化处理后的压电层420上形成导电层的方法是为丝网印刷；导电层为银层。
由于上述极化用治具的材质为聚醚酰亚胺塑料的掩模530能够遮盖导电托盘510中的待极化件400，而使压电层420露出，且掩模530能够与压电层420共同配合以完全遮盖电路层430，同时，电连接组件540能够电连接导电托盘510和电路层430，而导电托盘510与地线连接，且当掩模530盖设在导电托盘510上时，电连接组件540位于掩模530朝向导电托盘510的一侧，那么，在极化时，使用上述极化用治具只会使压电层420露出，而电路层430被掩模530与压电层420完全遮盖，电路层430又通过电连接组件540和导电托盘510连接了地线，从而有效地防止基板410上的电路层430在极化过程被高压电击穿的问题，且无需在压电层420上沉积电极层就能够实现压电层420的极化，操作更加简单。
上述压电层420的极化方法通过在对压电层420极化处理之前，通过先将待极化件400安装在上述极化用治具中，压电层420露出，且掩模530与压电层420共同配合以完全遮盖电路层430，且极化处理过程中，电连接组件540能电连接与导电托盘510和电路层430，而导电托盘510与地线连接，并在靠近掩模530远离基板410的一侧对压电层420电晕放电以进行极化处理，从而有效地防止基板410上的电路层430在极化过程被高压电击穿，且无需在压电层420上沉积电极层就能够实现压电层420的极化，操作更加简单。同时，通过电晕放电极化，即使在极化过程中压电层420存在缺陷或击穿点，也不会形成电流的主要通道，其它部位仍然能够达到极化的效果，从而能够有效地对压电层420进行极化，以使压电层420具有较好的压电性能。
由于上述超声波生物识别装置在制备过程中采用上述压电层420的极化方法对压电层420进行极化，能够使压电层420具有较好的压电性能，从而使得该制备方法得到的超声波生物识别装置具有较好的信号强度。
需要说明的是，上述压电层420的极化方法不限于用于制备超声波生物识别装置，还可以用于极化其它需要在设有电路层430的基板410上极化压电层420。掩模530的结构也不限于为上述结构，例如，当压电层420为一列时，无需设置条形的掩盖部534，只设置一个条形孔即可，且该条形孔的宽度略小于该列压电层420的宽度，此时，在当掩模530盖设在导电托盘510上时，条形孔的位置与该列压电层420的位置相对应。
以下为具体实施例部分：
实施例1
采用上述步骤S20的压电层的极化方法同时对多个待极化件400的压电层420进行极化处理，其中，压电层420的材料为聚偏氟乙烯和三氟乙烯的共聚物，聚偏氟乙烯和三氟乙烯的摩尔比为60:40，掩模530的板状本体532的作业区域和每个掩盖部534的厚度均为0.7毫米，极化采用的极化设备为美国Areesys Technology公司电晕极化设备，金属网栅的电压为-2kV；电晕辊的电压为-6.5kV。
测试：
采用巨力科技有限公司的D33测试仪分别测试实施例1的其中五个极化后的待极化件400的压电层420的D33(压电系数)值，并将五个极化后的待极化件400分别记作样品1、样品2、样品3、样品4和样品5，通常超声波生物识别装置的压电层420的D33在20pC/N以上较好，具体测试为：测试每个样品的压电层420的6个不同位置的D33值，然后取平均值，该平均值即为每个样品的压电层420的D33值，其中，每个样品的压电层420的D33值见表1。
采用万用表测试上述五个样品的电路层430在极化前后的电阻见表1，以此判断板状本体532的作业区域和每个掩盖部534是否能够起到保护电路层430的作用，若压电层420极化后，电阻层430的电阻发生显著变大，则说明掩模530被击穿。
表1为实施例1的五个样品的压电层420的D33值和极化前后样品的电阻层430的电阻值。
表1
从表1中可以看出，实施例1的五个样品的压电层420的D33值均在22.8pC/N以上，具有较好的压电性能；且五个样品的电阻层430的电阻值在极化前后几乎没有变化，该细微变化仅为测量误差，这说明采用步骤S20的压电层的极化方法能够保证电阻层430不被击穿的同时，得到具有较好压电性能的压电层420。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (17)
1.一种极化用治具，用于安装待极化件，所述待极化件包括基板和压电层，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上设有电路层，所述压电层层叠在所述第一表面上，并覆盖部分所述电路层，其特征在于，所述极化用治具包括：
导电托盘，用于安装所述待极化件，所述导电托盘能够与地线连接；
掩模，能够盖设在所述导电托盘上，所述掩模能够遮盖所述导电托盘中的所述待极化件，而使所述压电层露出，且所述掩模能够与所述压电层共同配合以完全遮盖所述电路层，其中，所述掩模的材质为聚醚酰亚胺塑料；及
电连接组件，安装在所述掩模上，所述电连接组件能够电连接所述电路层和所述导电托盘，当所述掩模盖设在所述导电托盘上时，所述电连接组件位于所述掩模朝向所述导电托盘的一侧。
2.根据权利要求1所述的极化用治具，其特征在于，所述掩模包括板状本体和多个条形的掩盖部，所述板状本体上设有作业区域，所述板状本体上还开设有作业孔，所述作业孔位于所述作业区域内，多个所述掩盖部间隔且平行地设置在所述作业孔中，每个所述掩盖部的两端均与所述板状本体固定连接，所述掩盖部的数量比所述压电层的列数少一个，每个所述掩盖部的宽度大于或等于相邻的两列所述压电层之间的间隙的宽度，以使当所述掩模盖设在所述导电托盘上时，每个所述掩盖部能够位于两列所述压电层的间隙处，且每个所述掩盖部的两侧能够分别与相邻的两列所述压电层相抵接，而使所述板状本体、多个所述掩盖部和多列所述压电层能够共同配合以完全遮盖所述电路层。
3.根据权利要求2所述的极化用治具，其特征在于，所述板状本体的作业区域和每个所述掩盖部的厚度均为0.7毫米以上。
4.根据权利要求1所述的极化用治具，其特征在于，所述电连接组件包括导电条和导电垫，所述导电条固定安装在所述掩模上，所述导电条的一端能够与所述导电托盘电连接，所述导电垫固定在所述导电条的另一端上，所述导电垫能够与所述电路层相抵接而使所述导电垫与所述电路层电连接。
5.根据权利要求1所述的极化用治具，其特征在于，所述掩模上开设有定位孔，所述导电托盘上设有位置与所述定位孔的位置相对应的定位柱；当所述掩模盖设在所述导电托盘上时，所述定位柱穿设于所述定位孔。
6.根据权利要求1所述的极化用治具，其特征在于，所述极化用治具还包括固定安装在所述掩模上的磁力件；当所述掩模盖设在所述导电托盘上时，所述磁力件与所述导电托盘的吸力作用将所述掩模与所述导电托盘固定。
7.根据权利要求1所述的极化用治具，其特征在于，所述导电托盘具有能够容置所述待极化件的容置腔，所述容置腔具有侧壁，所述极化用治具还包括能够伸缩的定位组件，所述定位组件安装在所述侧壁上，所述定位组件能够朝所述容置腔的内部方向伸长，以使所述定位组件能够与所述待极化件的基板相抵接而固定所述待极化件，其中，所述掩模能够盖设在所述容置腔上。
8.根据权利要求7所述的极化用治具，其特征在于，所述容置腔具有四个首尾相连的所述侧壁，所述定位组件为多个，多个所述定位组件分别安装在其中两个相邻的所述侧壁上，多个所述定位组件均能够与所述基板相抵接，且多个所述定位组件和另外两个所述侧壁能够共同配合夹持固定所述基板。
9.根据权利要求7所述的极化用治具，其特征在于，所述导电托盘上开设有与所述容置腔相连通、用于安装所述定位组件的安装缺口，所述定位组件位于所述容置腔外的部分收容于所述安装缺口中。
10.根据权利要求7所述的极化用治具，其特征在于，所述定位组件包括固定件、伸缩杆和抵接块，所述固定件与所述导电托盘固定连接，所述伸缩杆穿设于所述固定件，且所述伸缩杆与所述固定件螺纹配合，以使所述伸缩杆能够朝所述容置腔的内部方向滑动，所述抵接块固定在所述伸缩杆的一端，以使所述抵接块能够朝所述容置腔的内部方向滑动而与所述容置腔内的基板相抵接。
11.一种压电层的极化方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供待极化件和如权利要求1所述的极化用治具，所述待极化件包括基板和压电层，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上设有电路层，所述压电层层叠在所述第一表面上，并覆盖部分所述电路层；
将所述待极化件固定在所述导电托盘中，并使所述基板的第二表面朝向所述导电托盘；
将所述掩模盖设在所述导电托盘上，所述掩模遮盖所述待极化件，而使所述压电层露出，且所述掩模与所述压电层共同配合以完全遮盖所述电路层，所述电连接组件位于所述掩模朝向所述导电托盘的一侧，且所述电连接组件电连接所述电路层和所述导电托盘；
将所述导电托盘连接地线，并在靠近所述掩模远离所述基板的一侧对所述压电层电晕放电以进行极化处理；及
去除所述掩模。
12.根据权利要求11所述的压电层的极化方法，其特征在于，所述压电层为多列，且多列所述压电层间隔且平行设置在所述基板的第一表面上，所述掩模包括板状本体和多个条形的掩盖部，所述板状本体上设有作业区域，所述板状本体上还开设有作业孔，所述作业孔位于所述作业区域内，多个所述掩盖部间隔且平行地设置在所述作业孔中，每个所述掩盖部的两端均与所述板状本体固定连接，所述掩盖部的数量比所述压电层的列数少一个，每个所述掩盖部的宽度大于或等于相邻的两列所述压电层之间的间隙的宽度；
其中，所述将掩模盖设在所述导电托盘上时，每个所述掩盖部位于两列所述压电层的间隙处，每个所述掩盖部的两侧分别与相邻的两列所述压电层相抵接，以使所述板状本体、多个所述掩盖部和多列所述压电层共同配合以完全遮盖所述电路层。
13.根据权利要求12所述的压电层的极化方法，其特征在于，所述板状本体的作业区域和每个所述掩盖部的厚度均为0.7毫米以上。
14.根据权利要求11所述的压电层的极化方法，其特征在于，所述电连接组件包括导电条和导电垫，所述导电条固定安装在所述掩模上，所述导电垫固定在所述导电条的一端上；
其中，所述将掩模盖设在所述导电托盘上时，所述导电条远离所述导电垫的一端与所述导电托盘电连接，所述导电垫与所述电路层相抵接而使所述导电垫与所述电路层电连接。
15.根据权利要求11所述的压电层的极化方法，其特征在于，所述导电托盘具有容置腔，所述容置腔具有侧壁，所述极化用治具还包括能够伸缩的定位组件，所述定位组件安装在所述侧壁上；
其中，所述将所述待极化件固定在导电托盘中的步骤为：将所述待极化件放置在所述容置腔内，使所述定位组件朝所述容置槽的内部方向伸长，直至所述定位组件与所述基板相抵接而固定所述待极化件。
16.根据权利要求11所述的压电层的极化方法，其特征在于，所述电晕放电以进行极化处理的步骤中，所述导电托盘持续转动。
17.一种超声波生物识别装置的制备方法，其特征在于，包括按照权利要求11～16任意一项所述的压电层的极化方法对所述压电层进行极化处理的步骤，其中，所述基板为薄膜晶体管。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant after: Jiangxi OMS Microelectronics Co.,Ltd. Address before: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant before: OFilm Microelectronics Technology Co.,Ltd. Address after: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant after: OFilm Microelectronics Technology Co.,Ltd. Address before: 330029 No. 1189 Jingdong Avenue, Nanchang high tech Zone, Jiangxi Applicant before: NANCHANG OFILM BIO-IDENTIFICATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Patentee after: Oufei Microelectronics (Nanchang) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Patentee before: Jiangxi OMS Microelectronics Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
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Effective date of registration: 20240514 Address after: Building 1F, A6, Oufei Future Science and Technology Park, No. 1404 Aviation Avenue, Nanchang High tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province, 330224 Patentee after: Jiangxi Hezheng Intelligent Equipment Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Patentee before: Oufei Microelectronics (Nanchang) Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right |