[发明专利]一种基于陶瓷基板超材料的封装方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及超材料领域，尤其涉及一种基于陶瓷基板超材料的封装方法。

【背景技术】

超材料是近十年来发展起来的对电磁波起调制作用的材料。超材料一般是由一定数量的微结构附在具有一定力学、电磁学要求的基板上，这些具有特定图案和材质的微结构会对经过其身的特定频段的电磁波产生调制作用。这种调制作用可使电磁波的方向、强度产生变化，甚至影响电磁波通过的时间。一般来说，当微结构的尺寸大小和所需调制的电磁波波长的十分之一相当时，该频率或以此频率为中心的某频段的电磁波才能被此超材料调制。光也是一种电磁波，其波长在300至3000纳米之间，若设计微结构大小在30至300纳米之间，则此超材料可对光进行调制，以控制光的投射、反射及偏折，由此，纳米级微结构的超材料可用于增加太阳能电池的发电效率。

在实际应用中，需要将多个超材料片层堆叠封装实现某种电磁波调制的功能，最常用的封装方法是用有机树脂胶作为粘结剂固化使之粘结封装，但有机树脂胶的损耗比较高，不能达到超材料对低损耗的要求。如果超材料的基板采用的是陶瓷基板，可用玻璃作其封装材料，但一般采用的是烧结技术，不仅耗费时间长、过程复杂，另外还得考虑基板上的金属微结构是否会因为温度过高使得金属微结构发生改变。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于陶瓷基板超材料的封装方法，超材料片层之间涂覆有低损耗的玻璃浆，利用激光焊接技术使玻璃浆短时间熔化后，快速凝固完成多个超材料片层的封装。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于陶瓷基板超材料的封装方法，包括以下步骤：

将制备好的多个超材料片层叠合在一起；

将玻璃浆均匀涂覆在超材料片层之间的凹槽内；

用激光辐照涂覆有玻璃浆的位置，玻璃浆熔化后凝固完成多个超材料片层的封装。

所述的每个超材料片层上表面或/和下表面的四个角开有凹槽。

所述的每个超材料片层上表面或/和下表面的四个边缘开有凹槽。

所述的凹槽为V型凹槽。

所述的凹槽为半圆型凹槽。

所述的凹槽为方型凹槽。

所述的每个超材料片层都开有定位孔。

本发明的有益效果为：超材料片层之间涂覆有低损耗的玻璃浆，由于玻璃浆的损耗比较低，封装后，超材料的损耗不会因为玻璃的损耗而损耗增大；利用激光焊接技术使玻璃浆短时间熔化后，快速凝固完成多个超材料片层的封装，激光焊接技术能够快速、精确地辐照玻璃浆封装多片超材料片层，还可以避免陶瓷基板与玻璃的热膨胀性不匹配而造成的崩裂。

【附图说明】

图1本发明实施例超材料片层第一种示意图；

图2本发明实施例超材料片层第二种示意图；

图3本发明实施例超材料片层第三种示意图；

图4本发明实施例超材料片层第四种示意图；

图5本发明实施例超材料片层第五种示意图；

图6本发明实施例超材料片层第六种示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种基于陶瓷基板超材料的封装方法，包括以下步骤：

将制备好的多个超材料片层精确叠合在一起，并且每个超材料片层都开有定位孔；

将玻璃浆均匀涂覆在超材料片层之间的凹槽内；由于玻璃浆的损耗比较低，封装后，超材料的损耗不会因为玻璃的损耗而损耗增大；

用激光辐照涂覆有玻璃浆的位置，玻璃浆短时间熔化后快速凝固使多个超材料片层封装，所采用的激光是波长为1064nm的CO₂激光，其功率为5～25W、行走速度为1～6000mm/s、频率为1Hz～6000Hz、停留时间为20～1000μs、光斑直径为25～250μm

所述的每个超材料片层上表面或/和下表面的四个角开有凹槽或者四个边缘开有凹槽，所述的凹槽为V型凹槽、半圆型凹槽、方型凹槽或者其他形状的凹槽，超材料片层也可以不开凹槽，直接将玻璃浆涂覆在超材料片层之间的缝隙里。

利用激光焊接技术使玻璃浆短时间熔化后，快速凝固完成多个超材料片层的封装，激光焊接技术能够快速、精确地辐照玻璃浆封装多片超材料片层，还可以避免陶瓷基板与玻璃的热膨胀性不匹配而造成的崩裂。

实施例一