[发明专利]一种钽酸锂晶片黑化装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种钽酸锂晶片黑化装置及其使用方法。包括盛装管，以及放置在盛装管内部的晶片放置装置，所述晶片放置装置包括底板、盖板以及设置在两者之间的多个治具，所述晶片放置装置通过底板水平放置在盛装管内部，所述治具为环状结构并且在其环状结构的两个端面均开设有通槽，多个治具重叠水平放置在底板上，且相邻治具间的通槽交错排列，所述盖板靠近治具的一侧还设置有重块，所述重块与治具内环匹配能够嵌入治具内环。本发明提高了钽酸锂晶片黑化均匀性。

技术领域

本发明涉及晶片加工领域，特别是一种钽酸锂晶片黑化装置及其使用方法。

背景技术

钽酸锂晶片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。钽酸锂晶片的压电系数较大，因此适合制造低插入损耗声表面波滤波器的基片。

钽酸锂晶片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。因为钽酸锂晶片是无色透明的，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。

目前黑化处理主要采用的方法是，将钽酸锂晶片埋在还原剂构成的粉末中，低温热处理并充入氮气带走黑化反应后的反应产物，还原剂为C、Si、Mg、Al、Fe、碳酸锂、碳酸镁、碳酸钙等，在晶片周围的还原剂量不同，以及氮气在热处理炉中的分布都会使得黑化的效果和退极化情况有显著差异，影响黑化还原反应的均匀性。专利CN205662628U采用了一种装置放置晶片，保证了晶片周围处于相同的还原剂粉末，但晶片安放架接触晶片部位在黑化过程中，会产生不均匀的反应，导致晶片的黑化仍然不均匀，而黑化均匀性在实际应用中非常重要，急需改善。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提出了一种钽酸锂晶片黑化装置及其使用方法，控制钽酸锂晶片黑化的均匀性，解决钽酸锂晶片黑化过程中不均匀的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种钽酸锂晶片黑化装置，包括盛装管，以及放置在盛装管内部的晶片放置装置，所述晶片放置装置包括底板、盖板以及设置在两者之间的多个治具，所述晶片放置装置通过底板水平放置在盛装管内部，所述治具为环状结构并且在其环状结构的两个端面均开设有通槽，多个治具重叠水平放置在底板上，且相邻治具间的通槽交错排列，所述盖板靠近治具的一侧还设置有重块，所述重块与治具内环匹配能够嵌入治具内环。

现有技术中，对于晶片黑化，需要用于盛放晶片的装置，但是盛放晶片的装置接触晶片的部位在黑化过程中，会产生黑化不均匀的反应，而本发明包括了盛装管以及晶片放置装置，盛装管为热处理炉上用于盛放晶片放置装置容器，盛装管内可盛放多个用于放置钽酸锂晶片以及埋装还原剂粉末晶片放置装置，晶片放置装置包括底板、盖板以及多个环状结构的治具，在其治具内平铺还原剂粉末并在治具的同一位置平铺钽酸锂晶片，多个治具重叠在一起并且使得钽酸锂晶片周围处于相同质量的还原剂粉末环境中，多个钽酸锂晶片之间还原剂的厚度相等。本发明的治具开设有通槽，使得相邻治具间具有缝隙，氮气则能够从通槽进入治具内的还原剂中，带走黑化反应过程的反应产物，且相邻治具间的通槽交错排列，互不重合，使得氮气进入治具内部缝隙较多，并且较为分散，保证各个钽酸锂晶片之间有氮气均匀通过。本发明在最上端的治具内环嵌入有重块，并在重块上盖有盖板，以加固粉末状的还原剂，使还原粉末的厚度和形态一致，防止钽酸锂晶片黑化反应过程中还原剂粉末会蓬松变形，钽酸锂晶片黑化还原反应均匀。

进一步的，所述治具的上下两个端面均设置有至少2个通槽，且治具上端面的通槽和下端面的通槽一一对应。采用上述结构，治具的上下两个端面的通槽使得治具与叠放于该治具两个端面的相邻治具之间均具有缝隙，可随意选择治具叠放，不必考虑治具叠放时的正反面。