一种简单而实用的电极制作方法

摘要

一种简单而实用的电极制作方法,尤其是涉及在透明铁电陶瓷上制作电极方法,属于电极制作领域。本发明特征在于用磁铁使机械掩模与铁电陶瓷片紧密相贴。本发明所提供的方法可扩展到所有待制作电极的材料上。具有实用性强而又简单可行的特点。

说明书

本发明是关于在薄片上制作电极的方法，更确切地说是在透明铁电陶瓷上制作电极的方法，属于电极制作方法领域。众所周知，透明铁电陶瓷具有优异的电光性能，可用于电光调制、电光快门、电光显示等诸方面，但无论对应那种用途，透明铁电陶瓷都是在电场作用下工作，因此，必需在铁电陶瓷片上根据需要制作各种不同形状的电极。例如在电光快门器件中，需要在脆而薄的陶瓷片上制作细而长的叉指电极。

在实际应用中，特别是针对电光应用，陶瓷片一般都只有几十到几百微米厚。而且陶瓷片机械强度低，所以往往在制作电极过程中容易引起陶瓷片碎裂。自七十年代透明陶瓷闻世以来，对应的电极制作工艺一般有两种：(1)光刻。这种方法的工艺流程长，陶瓷片需承受镀膜、上胶、甩胶、前烘、显影、定影、腐蚀等多道工序。特别是经过腐蚀以后，电极图形容易产生毛疵，且在陶瓷片上留下多种溶剂以及金属电极的残骸，所以很难实现透明陶瓷有＂清洁＂的表面；同时，毛疵会引起电场分布不均匀，所以在电场作用下，不仅使器件性能劣化而且容易造成电极断裂以致最终使器件失效。(2)开槽。为了实现陶瓷片的内部和表面都置于相同的电场作用之下，所以在陶瓷片的表面采用开槽工艺，使电极嵌入到陶瓷片表面以内，以达到电场在陶瓷片中从上而下均匀分布的目的。但是在开槽过程中，必将在陶瓷片内引进大量应力，在使用过程中应力又会不断释放，器件性能也随之不断变化，而且开槽工艺又需要一套特定的工艺设备，成本高，成品率也低。

本发明目的在于提出一种新的制作电极方法。这种方法不仅可克服上述常用方法的缺点，而且具有简单、实效、一般操作人员都能操作的特点。

本发明所述的方法是通过图1所示的方法实施的。图中1为机械掩膜片，这是一片平整度好，机械强度高刻有电极阵列的薄碳钢；2为聚四氟乙烯托板，它可以是园片，也可以是方片，具体视待制电极的样品的形状而定；3是磁铁；4为待制作电极的材料如透明铁电陶瓷材料、有机材料等。本发明提供的制作电极新方法的关键是使机械掩膜片与样品的紧密相贴。把样品放在聚四氟乙烯托板上，聚四氟乙烯托板仅起支架作用。可按长方形或圆形试样，在聚四氟乙烯托板上刻长方形或圆形浅坑(详见实施例)，坑深一般可略浅于试样的厚度，通常透明铁电陶瓷片厚度约0.3mm，则浅坑深度仅为0.2mm。样品上的电极是通过真空蒸发实施的，利用电极的互联支架，再通过真空蒸发分别把两对电极指端连接起来。

为了使机械掩膜与样品紧密相贴，可以用夹具等方法来实现，但很难达到紧密相贴的程度。本发明提供的相贴方法是在聚四氟乙烯托板下方放置一块磁铁，其磁场强度不必很强，磁铁通过聚四氟乙烯托板以及放在托板上的样品吸附机械掩膜，使机械掩膜和放在聚四氟乙烯托板上的样品紧密相贴，最后用真空蒸发方法将电极制作到样品上，形成所需要的电极图形。

本发明所提供的电极制作方法不仅可用于透明铁电陶瓷，而且可扩展到所有待制作电极的陶瓷材料以及其他材料上，所以具有实用性强而又简单可行的特点。可通过本发明提供的制作电极的方法，在样品上能制作与掩膜板的图形完全一致的电极图形。如要在材料的正反两面均制作相同电极那只要在薄碳钢上制作一对共轭电极，用上述方法即能实现。这样便能达到电场在样品表面和内部分布均匀的目的。

下面通过实施例进一步说明本发明的实质性进步和显著的特点。

实施例1.圆形陶瓷片正电极的制作方法

为了在圆形陶瓷片上制作叉指电极，先在厚度为0.03毫米、平整度好、机械强度高的薄碳钢上制作圆形的叉指电极，如图2所示。图2-1是刻有叉指电极阵列的圆形机械掩膜板，图2-2是具有图2-1共轭电极的机械掩膜板，制作电极时，陶瓷片被放置在直径为(1的圆形聚四氟乙烯托板上，如图3所示。在托板上刻有直径为φ2(略大于陶瓷片的直径)、深度为b(略大于陶瓷片的厚度)的浅坑。采用真空蒸发方法制作叉指电极。然后用图2-2所示具有图2-1共轭电极的机械膜板和相应的电极互联支架通过真空蒸发方法制作完整的电极，即在试样正反两面制作成一对相同的电极。

实施例2.长方形陶瓷电极的制作方法

图4-1和图4-2是为在长方形陶瓷片上制作叉指电极的机械掩膜片。图4-1是刻有叉指电极阵列的长方形机械掩膜板，而图4-2是具有4-1共轭电极的机械掩膜板。图5是长方形聚四氟乙烯托板，托板上刻有面积为a×b(略大于陶瓷片的尺寸)，厚度为δ(略厚于陶瓷片的厚度)的浅坑。然后把陶瓷片搁在浅坑里，利用相应的电极互联支架制作完整电极，具体的电极的制作的方法同实施例1。