[发明专利]一种钽酸锂基片黑化方法

说明书

技术领域

本发明涉及钽酸锂基片黑化领域，具体涉及一种钽酸锂基片黑化方法。

背景技术

钽酸锂晶体是一种典型的多功能材料，具有良好的压电、铁电、热释电、声光、电光、光折变及非线性等物理特性，在声表面波器件、光通讯、激光及光电子领域中广泛应用。钽酸锂晶体的压电系数较大，因此适合制造低插入损耗声表面波滤波器的基片。

钽酸锂晶体具有高的热释电系数，因此温度变化会导致晶片表面产生大量静电荷，这些静电荷会在晶片间，尤其是叉指电极间自动释放，达到一定程度会出现钽酸锂晶片开裂和叉指电极烧毁等问题。因为钽酸锂晶体是无色透明的，进行光刻工艺时，会产生漫反射导致电极线条精度降低。钽酸锂晶片经过还原处理，可以有效的避免静电荷在晶片表面的积累，热释电效应明显降低。这种还原处理后的钽酸锂晶片呈现褐色甚至黑色，因此称为黑化，同时提高了光刻工艺的精度。

钽酸锂的黑化技术目前分为几种。一种是将钽酸锂晶片放在和的还原气氛中，进行高温热处理。这种工艺效率较高，但容易产生爆炸的危险，对设备要求较高同时容易出现退极化现象。另外一种是将钽酸锂晶片埋在还原剂构成的粉末中，低温热处理。还原剂为C、Si、Mg、Al、Fe、碳酸锂、碳酸镁、碳酸钙等，配比不同，热处理温度不同，黑化的效果和退极化情况有显著差异。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钽酸锂基片黑化方法，降低热释电效应，同时保持钽酸锂晶片的压电性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种钽酸锂基片黑化方法，其特征在于包括以下步骤：

S01：钽酸锂基片通过C粉或石墨粉埋覆在石英槽或耐高温金属槽中；

S02：在低真空度还原炉内，通入带水蒸气的，还原反应炉温度控制在450-500℃，恒温3~10h；

S03：与C粉发生反应生成、CO与钽酸锂基片进行还原反应，尾气处理后排放；

S04：还原反应结束后取出钽酸锂基片。

进一步的，所述的步骤S02中的水蒸气的比例是30%~60%。

优选的，所述的的水蒸气的比例是53%。

优选地 ，所述的的水蒸气的比例是43%。

进一步的，所述的步骤S02中是流量为（0.5-1.5）L/min。

优选的，所述的是流量为1L/min。

进一步的，所述的步骤S01中C粉或石墨粉将钽酸锂基片完全覆盖。

本发明的有益效果是： 本发明提出的钽酸锂晶片黑化工艺方法，原材料C价格便宜成本低，通过反应生成的H₂、CO大部分与钽酸锂发生还原反应，效率高且生产安全。

具体实施方式

下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

【实施例1】

将钽酸锂基片放置于合适尺寸的石英槽中，埋覆在 C粉中，完全覆盖晶片。在低真空度还原炉内，通入带H₂0气氛N₂，流量为0.5L/min，还原反应炉升温到500℃，恒温10h。H₂0与C粉发生反应生成H₂、CO与钽酸锂基片进行还原反应，尾气处理后排放。还原反应结束后取出钽酸锂基片。

【实施例2】

将钽酸锂基片放置于合适尺寸的石英槽中，埋覆在 C粉中，完全覆盖晶片。在低真空度还原炉内，通入带H₂0气氛N₂，流量为1L/min，还原反应炉升温到500℃，恒温5h。H₂0与C粉发生反应生成H₂、CO与钽酸锂基片进行还原反应，尾气处理后排放。还原反应结束后取出钽酸锂基片。

【实施例3】

将钽酸锂基片放置于合适尺寸的石英槽中，埋覆在 C粉中，完全覆盖晶片。在低真空度还原炉内，通入带H₂0气氛N₂，流量为1.5L/min，还原反应炉升温到500℃，恒温3h。H₂0与C粉发生反应生成H₂、CO与钽酸锂基片进行还原反应，尾气处理后排放。还原反应结束后取出钽酸锂基片。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。