本发明涉及声体波压电薄膜换能器双面光刻制作方法，步骤为：1)根据设计的底电极、压电膜和上电极各层的电极图形，制作底电极双面光刻掩膜版、套刻用压电膜和上电极掩膜版；2)在传声介质两端形成底电极金属薄膜；3)在底电极金属薄膜上双面光刻底电极图形；4)在传声介质两端溅射压电薄膜；5)在传声介质两端蒸发或溅射上电极薄膜；6)套刻制作压电膜图形；7)套刻制作上电极图形。本发明解决了机械掩模小尺寸图形无法制版，以及制作图形不规范，精度差等问题，使掩膜版的精度、电极图形的一致性可达到微米量级，传声介质尺寸范围大，可实现2mm～90mm范围内两端准直精度高，准直度可小于5微米。
1.声体波压电薄膜换能器双面光刻制作方法，其特征在于：它包括如下步骤：1)根据设计的底电极、压电膜和上电极各层的电极图形，制作底电极双面光刻掩膜版、套刻用压电膜和上电极掩膜版；底电极掩膜版为图形完全相同的两块，互为镜像，在底电极掩膜版上制作有实现两块版对准的对准标记；2)在传声介质两端通过蒸发或溅射方式形成底电极金属薄膜；3)通过两底电极掩膜版在传声介质两端底电极金属薄膜上双面光刻底电极图形；4)在第3)步的传声介质两端溅射压电薄膜；5)在第4)步的传声介质两端蒸发或溅射上电极薄膜；6)在第5)步的传声介质两端通过压电膜掩膜版套刻制作压电膜图形；7)在第6)步的传声介质两端通过上电极掩膜版套刻制作上电极图形。
2.根据权利要求1所述的声体波压电薄膜换能器双面光刻制作方法，其特征在于：第3)步具体工艺为：涂胶——坚膜——曝光——显影——腐蚀——去胶——清洗曝光采用的设备包括固定支架、活动支架和导轨，固定支架固定在导轨下端，活动支架安装在导轨上位于固定支架上方并通过伺服系统可沿导轨上下移动，所述两底电极掩膜版分别安装在固定支架和活动支架上，固定支架上的掩膜版位于固定支架上表面，图形面向上；活动支架上的掩膜版位于活动支架的下表面，图形面向下，上下图形互为镜像；曝光步骤为：(1)掩膜对准-使固定支架和活动支架上的底电极掩膜版通过对准标记对准；(2)分版-启动伺服系统，使活动支架移动至导轨最大行程；(3)放工件-将工件放在固定支架的底电极掩膜版上，并按对位标记定位；(4)合版-启动伺服系统，使活动支架向下运行至工件上端面处定位；(5)曝光-启动曝光系统，使工件的上、下两端的光刻胶同时曝光，实现双面准直、图形转移；(6)分版-启动伺服系统，使活动支架移动至导轨最大行程；(7)取工件-将工件从固定支架的底电极掩膜版上取出。技术领域
本发明涉及声体波微波延迟线的核心部件-压电薄膜换能器，具体指在传声介质的两端制作压电薄膜换能器的工艺方法。
背景技术
声体波微波延迟线的核心部分是压电薄膜换能器。根据位置不同，压电薄膜换能器分为输入换能器和输出换能器，两者结构完全一样，位于传声介质(晶体)两端对称位置，位于传声介质输入端的为输入换能器，位于传声介质输出端的为输出换能器。根据设计的换能器各层电极膜图形和要求，制作相应的光掩膜版。底电极是由在晶体的两端上镀金属铬、金形成，通过底电极光刻版实现金属铬、金层光刻，形成与设计一致的底电极图形。底电极图形与光刻的压电膜和上电极图形构成压电薄膜换能器。输入薄膜换能器通过逆压电效应将电信号转变为声信号并在传声介质中传播，当声信号到达输出薄膜换能器时，再通过压电效应将声信号转变为电信号，由于声信号的传播速度比电信号要慢104量级，因此可在较短的声传播路径内获得较长的延时。换能器的频率响应由各层薄膜的厚度共同决定；光刻的底电极和上电极图形重叠区域确定换能器的声传播孔径，而换能器的孔径大小将决定声体波微波延迟线的插入损耗和三次信号的大小。在声体波微波延迟线的制作技术中，要求输入、输出换能器位置完全对称，因此传声介质两端的电极图形和准直要求非常高。现有电极图形形成技术是机械掩模技术。机械掩模的原理是根据换能器电极的设计图形，制作电极图形的机械掩模；先将传声介质安装到固定夹具上，再通过人工对准机械掩模，将电极掩模固定在固定夹具上，通过蒸发或溅射实现电极图形。机械掩模制作图形不规范，精度差，如果图形设计尺寸小于0.1mm，机械掩模的制作都存在问题。同时掩模与夹具固定依赖人工经验定位，定位精度差，制作的电极图形准直精度差，导致声体波微波延迟线的插入损耗和三次抑制超差，产品成品率低。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种制作压电薄膜换能器的工艺方法，本方法可以实现两端电极图形一致性好、精度高和传声介质尺寸范围大的压电薄膜换能器的双端准直。本发明的技术方案是这样实现的：声体波压电薄膜换能器双面光刻制作方法，它包括如下步骤：1)根据设计的底电极、压电膜和上电极各层的电极图形，制作底电极双面光刻掩膜版、套刻用压电膜和上电极掩膜版。底电极掩膜版为图形完全相同的两块，互为镜像，在底电极掩膜版上制作有实现两块版对准的对准标记；2)在传声介质两端通过蒸发或溅射方式形成底电极金属薄膜；3)通过两底电极掩膜版在传声介质两端底电极金属薄膜上双面光刻底电极图形；4)在第3)步的传声介质两端溅射压电薄膜；5)在第4)步的传声介质两端蒸发或溅射上电极薄膜；6)在第5)步的传声介质两端通过套刻用压电膜套刻制作压电膜图形；7)在第6)步的传声介质两端通过上电极掩膜版套刻制作上电极图形。本发明提供了一种声体波微波延迟线压电薄膜换能器制作的工艺方法。解决了机械掩模小尺寸图形无法制版，以及制作图形不规范，精度差等问题，使掩膜版的精度、电极图形的一致性可达到微米量级，传声介质尺寸范围大，可实现2mm～90mm范围内两端准直精度高，准直度可小于5微米。
具体实施方式
本发明声体波压电薄膜换能器双面光刻制作方法包括如下步骤：1)根据设计的底电极、压电膜和上电极各层的电极图形，制作底电极双面光刻掩膜版、套刻用压电膜和上电极掩膜版。底电极掩膜版为图形完全相同的两块，互为镜像，在底电极掩膜版上制作有实现两块版对准的对准标记；2)在传声介质两端通过蒸发或溅射方式形成底电极金属薄膜；3)通过两底电极掩膜版在传声介质两端底电极金属薄膜上双面光刻底电极图形；4)在第3)步的传声介质两端溅射压电薄膜；5)在第4)步的传声介质两端蒸发或溅射上电极薄膜；6)在第5)步的传声介质两端通过套刻用压电膜套刻制作压电膜图形；7)在第6)步的传声介质两端通过上电极掩膜版套刻制作上电极图形；其中第3)步的双面光刻本身为现有技术，在其它领域应用较为成熟。作为一个创新点，本发明将双面光刻技术应用在压电薄膜换能器底电极图形的制作上，其具体工艺步骤为：涂胶——坚膜——曝光——显影——腐蚀——去胶——清洗曝光过程中为了实现各种长度尺寸传声介质两端图形高的准直度和光刻图形精度，本发明采用了高精度双面光刻设备，它包括固定支架、活动支架和导轨，固定支架固定在导轨下端，活动支架安装在导轨上位于固定支架上方并可沿导轨上下移动，活动支架沿导轨上下移动是通过伺服系统实现的。将上述两底电极掩膜版分别安装在固定支架和活动支架上，固定支架上的掩膜版位于固定支架上表面，图形面向上；活动支架上的掩膜版位于活动支架的下表面，图形面向下，上下图形互为镜像。曝光过程即在本设备上完成，具体步骤为：(1)掩膜对准-安装上下底电极掩膜版，使上、下掩膜版通过对准标记对准；(2)分版-启动伺服系统，使活动支架移动至导轨最大行程；(3)放工件(传声介质)-将工件放在固定支架的掩膜版上，并按对位标记定位；(4)合版-启动伺服系统，使活动支架向下运行至工件上端面处定位；(5)曝光(双面)-启动曝光系统，使工件的上、下两端的光刻胶同时曝光，实现双面准直、图形转移；(6)分版-启动伺服系统，使活动支架移动至导轨最大行程；(7)取工件-将工件从设备中取出；另外，第6)步的套刻制作压电膜图形也为现有技术，其它的工艺与双面光刻相同，依次包括涂胶、坚膜、曝光、显影、腐蚀、去胶和清洗过程。两者差别在于曝光过程，双面光刻为两端同时曝光，而套刻为单面曝光，具体曝光过程为：(1)掩膜安装-安装压电膜掩膜版；(2)放工件(传声介质)-将工件放置在工装支架上定位；(3)对位-将工件上底电极对位标记与压电膜掩膜版上对位标记对准；(4)合版-启动伺服系统，使活动支架向下运行至工件上端面处定位；(5)曝光-启动曝光系统，使工件上端的光刻胶曝光，实现图形转移；(6)分版-启动伺服系统，使掩膜版脱离工件；(7)取工件-将工件从工装支架中取出；另一端重复上述过程即可。上电极套刻与压电膜套刻相同，只是使用的掩膜版为上电极掩膜版。