[发明专利]开缝矩形波导的分层电铸方法

说明书

一种开缝矩形波导的分层电铸方法，属于电加工领域，包括以下步骤：步骤1：在基片（1）表面涂覆一层光刻胶（2）；步骤2：进行第一次曝光；步骤3：进行第一次显影；步骤4：电铸一层铜（4）；步骤5：进行精密抛磨；步骤6：涂覆一层光刻胶（5）；步骤7：进行第二次曝光；步骤8：进行第二次显影；步骤9：进行表面导电化处理；步骤10：对第一层铜进行微量电解，去除表面的氧化膜；步骤11：电铸第二层铜，形成电铸体（9）；步骤12：溶解掉多余的光刻胶，取出电铸体（9），对表面进行精密抛磨；步骤13：清洗电铸体（9），得到开缝矩形波导（10）。开缝矩形波导由两次电铸铜得到，加工精度高，工艺适应性强。

所属技术领域

本发明的一种开缝矩形波导的分层电铸方法主要涉及电铸加工，属于电加工技术领域。

背 景技术

太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围、波长在0.03mm到3mm范围的电磁波。太赫兹波的独特性能给宽带通信、雷达成像、电子对抗、电磁武器、安全检查、无损检测等领域带来了深远的影响，在国家安全领域有着广阔的应用前景。例如：太赫兹雷达相对于微波雷达，具有分辨率高、保密性强、抗干扰能力突出、离子体穿透能力强等优势。

金属波导是THz低频段常用的传输线，其中金属矩形波导因能有效降低吸收损耗，在传输性能方面有着显著的优越性，而受到广泛关注和重视。THz频段金属矩形波导具有较小的端面尺寸和较大的传输长度，是典型的大长径比微型器件。例如：1THz的矩形波导腔尺寸为127µm×254µm，公差要求在±5µm，波导腔表面粗糙度Ra≤0.4µm，最小圆角半径R≤50µm；1.7THz的矩形波导端面尺寸为83µm×165µm，圆角半径R≤20µm。太赫兹金属矩形波导的精密制造极具挑战性，一直是制约太赫兹应用系统研发的关键问题和瓶颈技术。

近年来，国内外研究机构提出了诸多工艺来解决金属矩形波导精密制造难题。

但是受加工方法的限制，目前封闭的太赫兹矩形波导通常被剖分为半封闭的U型腔和覆盖面板分开加工，U型腔和覆盖面板分别加工成型后再组装成矩形波导器件。国外，英国C.E.Collins等利用光刻微加工技术成功加工出组合式矩形金属波导。美国G.Narayanan等在集成式高精度数控平台上通过数控铣削在金属块上加工出0.345THz波导腔。美国A.Rowen等采用多层金属堆叠法制造出内部尺寸几十微米的3THz的金矩形波导。国内，许延峰等利用光刻电铸技术加工出矩形金属波导腔，波导腔表面光滑平直，基本无加工圆角。孙玉洁等采用牺牲层光刻工艺，制备出侧壁垂直度很高的矩形波导腔结构。

开缝矩形波导作为一种特殊的矩形波导，在表面加工有阵列排布的微小方孔。随着波导工作频率的不断提高，开缝矩形波导表面微小方孔尺寸相应减小，使得其加工的难度越来越高。同时，高频率矩形波导对最小圆角半径和表面粗糙度的要求也越来越高，这使得一些加工手段无法使用。例如电火花线切割、电火花、激光加工等，都因工具固有圆角过大而不能采用。因此，现有加工技术难于满足未来太赫兹波传输对开缝矩形波导的加工需求，必须发展其它加工技术。

发明内容

本发明目的在于提供一种加工精度高，工艺适应性强的开缝矩形波导电铸方法。