一种声频定向扬声器薄膜的加工工艺

摘要

本发明提供一种声频定向扬声器薄膜的加工工艺，即PZT压电薄膜的加工工艺。该加工工艺包括PZT溶液前驱单体的配制和PZT薄膜的涂膜，主要包括以下内容：选择钛盐、锆盐、乙酸铅原料和有机溶剂；将一定量的钛盐和一定有机溶剂混合，加热搅拌均匀成为溶液A；在溶液A中添加一定量的乙酸铅，催化剂与稳定剂，在冷凝回流装置作用下加热搅拌混合均匀形成溶液B；将一定量的锆盐放入溶液B，加热搅拌混合均匀形成溶液C；将溶液C过滤，得到PZT溶胶；在溶胶中加入添加剂调节粘稠度和水解度；将PZT溶胶滴在SI基片或SI/SiO2/Si3N4/Pt/Ti结构基片上，进行匀胶、甩胶，得到基片A；将基片A进行低温热处理得到基片B，将基片B进行烧结和退火工艺，分别得到基片C和D，将基片D自然冷却至室温，获得单层PZT薄膜。该加工工艺技术成熟，工艺设备简单，成本较低，无需真空，可在较大面积衬底上制备均匀薄膜，同时，热处理的温度比较低易于控制薄膜的化学计量比，可与微电子技术兼容，在一定程度上可以满足我们声频定向扬声器对晶相结构无机压电薄膜的需要。

主权项

一种声频定向扬声器薄膜的加工工艺，其特征在于，该加工工艺步骤包括两方面内容：一、薄膜前驱单体(Solution)配置；二、薄膜涂膜加工工艺。1)、薄膜前驱单体(Solution)配置的具体步骤：步骤1.1：选择原料：以乙酸铅、钛酸四丁酯和锆盐作为主要原料；以乙二醇甲醚作为有机溶剂；以乙酰丙酮作为金属稳定剂；以冰乙酸作为催化剂；步骤1.2：量筒量取一定量的钛酸四丁酯有机溶剂、金属稳定剂乙酰丙酮，将二者混合，再在上述混合液中加入一定量的有机溶剂乙二醇甲醚，然后，将其混合溶液在恒温磁力搅拌机上加热搅拌至一定温度，搅拌15min，使其搅拌混合均匀，成为溶液A。步骤1.3：天平称取一定量的乙酸铅，放入溶液A中，同时在溶液A加入一定量的催化剂冰乙酸、金属稳定剂乙酰丙酮，以及一定量的甲酰胺。然后将其放置于恒温磁力搅拌机上，同时在冷凝管回流装置的条件下，溶液加热溶解至一定温度，搅拌15min，成为溶液B。步骤1.4：量筒量取一定量的锆盐，放入上述溶液B中，然后用恒温磁力搅拌机加热搅拌至一定温度，加热10min，加速溶解、搅拌、均匀混合，形成溶液C。步骤1.5：将混合溶液C漏斗过滤，得到PZT溶胶。步骤1.6：在PZT溶胶中加入一定的添加剂，调节PZT溶胶的粘稠度和水解度。2)、薄膜涂膜加工工艺的具体步骤：步骤2.1：将PZT溶胶滴在清洗干净的SI基片或SI/SiO2/Si3N4/Pt/Ti结构基片上，进行匀胶、甩胶(3000r/min，时间为30s)，得到粘附有PZT的SI基片或SI/SiO2/Si3N4/Pt/Ti结构基片A；步骤2.2：将基片A在加热设备中进行一定时间的低温热处理，得到基片B；步骤2.3：将基片B在加热箱中进行基片烧结处理，得到基片C；步骤2.4：将基片C在加热箱中进行一定时间的退火工艺，得到基片D；步骤2.5：将基片D在加热箱中放置，使其自然冷却至室温，获得一定厚度的单层PZT薄膜；步骤2.6：若要获得更高厚度的PZT薄膜，则在步骤2.3后，将基片自然冷却至室温，重复2.1-2.3，再将基片冷却至室温，如此反复进行，直到达到所需厚度，然后进行步骤2.4，将基片退火。