專利名稱：一種超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法
一種超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電子制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
作為激光偏光器件，石英晶體相位延遲板(波片)可以應(yīng)用在科研與軍用激光器、 醫(yī)用激光器、儀器、傳感器用激光器、光電輸出和輸入設(shè)備、激光娛樂和顯示器、電信業(yè)光通信等領(lǐng)域中，應(yīng)用范圍十分廣泛。
目前，石英晶體相位延遲板主要由美國、日本的廠家在提供，如THORLABS，EPSON, KY0CERA等，而韓國、臺灣也有廠家從幾年前開始開發(fā)生產(chǎn)該產(chǎn)品，但都處于小規(guī)模生產(chǎn)階段。由于韓國和臺灣本土沒有石英晶體生產(chǎn)，他們目前只能進(jìn)口光學(xué)石英晶體進(jìn)行波片的加工。石英晶體相位波片的生產(chǎn)具有技術(shù)密集型與勞動密集型相結(jié)合的特點(diǎn)，利用我國晶片加工技術(shù)優(yōu)勢和勞動力成本與發(fā)達(dá)國家的差距，石英波片的生產(chǎn)將比日本等其他國家或地區(qū)的廠商具有更大的競爭力，這就為我國的光學(xué)石英晶體的市場提供更多的發(fā)展空間。
現(xiàn)在高功率激光被應(yīng)用在越來越小的區(qū)域或者光點(diǎn)直徑，以適應(yīng)消費(fèi)電子的更加苛刻的性能要求，這也提高了對超薄型的石英晶體相位延遲板的數(shù)量需求，而由于單片超薄石英晶體相位延遲板(真零級波片的)厚度太薄，傳統(tǒng)工藝是采用雙面拋光技術(shù)，直接將產(chǎn)品進(jìn)行拋光，很容易破碎，造成成品率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種成品率高、質(zhì)量穩(wěn)定的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法依次包括原料檢驗(yàn)、晶體外形設(shè)計(jì)、角度定向、晶片切型設(shè)計(jì)、多線切割、晶片外形加工、晶片研磨、拋光、清洗、鍍膜、膠合成型、檢測、包裝、入庫工序，關(guān)鍵在于所述拋光工序中，首先將待拋光晶片膠合在基板上，然后再進(jìn)行拋光作業(yè)；所述清洗工序中，首先將基板與晶片分離，然后再對晶片進(jìn)行清洗。
將待拋光的單片石英晶體膠合在基板上增加其機(jī)械強(qiáng)度，然后再進(jìn)行拋光，保證晶片具有極好的平行度，透射比高，抗光損傷閾值高，機(jī)械性能好，在溫差范圍大的使用場合中表現(xiàn)得特別穩(wěn)定，波長范圍廣，允許大角度入射(約20度)，可應(yīng)用于高損壞域值的使用場合(> lGW/cm2)。
進(jìn)一步地，所述拋光工序中，將精磨好的晶片洗凈烘干，膠合在K9玻璃基板上，利用高精度雙面拋光機(jī)，在輔助材料為8000#氧化鈰，轉(zhuǎn)速為50次/分鐘的條件下進(jìn)行拋光。 K9玻璃基板的熱膨脹系數(shù)與晶片一致，可保證生產(chǎn)過程中與晶片牢固結(jié)合。
進(jìn)一步地，所述拋光工序中是利用樹脂膠將待拋光晶片膠合在基板上的。
進(jìn)一步地，所述清洗工序是首先將粘合在一起的晶片與基板放入酒精內(nèi)浸泡的方法，使晶片與基板分離，然后再用超聲波清洗機(jī)對晶片進(jìn)行清洗，以避免對晶片造成損傷。
進(jìn)一步地，所述研磨工序包括細(xì)磨工序和精磨工序，其中細(xì)磨工序是利用高精度雙面研磨機(jī)，在輔助材料為2000目的白剛玉砂，轉(zhuǎn)速為80次/分鐘的條件下進(jìn)行研磨， 這樣可以充分提高晶片表面的平整度；精磨工序是利用高精度雙面研磨機(jī)，在輔助材料為 3000目的白剛玉砂，轉(zhuǎn)速為50次/分鐘的條件下進(jìn)行研磨，可以除去粗砂眼，避免拋光加工時間過長而影響拋光效率。
進(jìn)一步地，所述檢測工序包括透光率檢測工序和環(huán)境試驗(yàn)工序。
進(jìn)一步地，所述多線切割工序是采用高精度多線切割機(jī)，在輔助材料為1500目的金剛砂，轉(zhuǎn)速為100次/分鐘的條件下進(jìn)行切割，在緩慢低速率條件下切割，可以使其籽晶表面的定向精度小于5分。
本發(fā)明的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法采用特殊的拋光工藝，可以使晶片厚度達(dá)到超薄保準(zhǔn)，同時提高了晶片的成品率和質(zhì)量穩(wěn)定性，具有良好的實(shí)用性，順應(yīng)了我國激光產(chǎn)業(yè)化的步伐，滿足了日益增長的娛樂和顯示產(chǎn)業(yè)市場的需求，使該產(chǎn)業(yè)在國際、國內(nèi)市場上占有一席之地，具有十分誘人的市場前景，可帶來非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益，還將帶來更大的社會效益。


圖1是本發(fā)明的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面對照附圖，通過對實(shí)施實(shí)例的描述，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1:
如圖1所示，本實(shí)施例的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法依次包括原料檢驗(yàn)、晶體外形設(shè)計(jì)、角度定向、晶片切型設(shè)計(jì)、多線切割、晶片外形加工、晶片細(xì)磨、晶片精磨、拋光、清洗、鍍膜、膠合成型、透光率檢測、環(huán)境試驗(yàn)、包裝、入庫工序；所述拋光工序中， 首先將待拋光晶片膠合在基板上，然后再進(jìn)行拋光作業(yè)；所述清洗工序中，首先將基板與晶片分離，然后再對晶片進(jìn)行清洗。
其中原料檢驗(yàn)時的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)為Z軸方向的尺寸30-50毫米；包裹體數(shù)量1a標(biāo)準(zhǔn)；晶種子內(nèi)的腐蝕隧道密度< 100條/cm2 ；Q值彡2. 6*106 ；光學(xué)均勻性Δη彡5*10_6。
上述拋光工序中，將精磨好的晶片洗凈烘干，利用樹脂膠膠合在Κ9玻璃基板上， 然后再利用高精度雙面拋光機(jī)，在輔助材料為8000#氧化鈰，轉(zhuǎn)速為50次/分鐘的條件下進(jìn)行拋光。拋光后的晶片指標(biāo)為厚度0. 16425mm士0. 00025mm ；結(jié)構(gòu)2層(雙折射水晶二片，11 41 鍍膜)，1 <0.25(%@中心波長；方位角雙折射水晶片0 = 0°，Φ =45° ；光軸精度士 15'；波前畸變λ/8，λ/100632. 8nm;相位延遲λ/2，λ/4，λ/8 ；延遲誤差 < λ/500 ；平行度< 0.5'；平面度彡λ/4 ；光潔度20-10 ；透光度> 90%。
上述清洗工序是首先將粘合在一起的晶片與基板放入酒精內(nèi)浸泡的方法，使晶片與基板分離，然后再用超聲波清洗機(jī)對晶片進(jìn)行清洗，以避免對晶片造成損傷。
上述細(xì)磨工序是利用高精度雙面研磨機(jī)，在輔助材料為2000目的白剛玉砂，轉(zhuǎn)速為80次/分鐘的條件下進(jìn)行研磨，這樣可以充分提高晶片表面的平整度。
上述精磨工序是利用高精度雙面研磨機(jī)，在輔助材料為3000目的白剛玉砂，轉(zhuǎn)速為50次/分鐘的條件下進(jìn)行研磨，可以除去粗砂眼，避免拋光加工時間過長而影響拋光效率。
上述多線切割工序是采用高精度多線切割機(jī)，在輔助材料為1500目的金剛砂，轉(zhuǎn)速為100次/分鐘的條件下進(jìn)行切割，在緩慢低速率條件下切割，可以使其籽晶表面的定向精度小于5分。
將待拋光的單片石英晶體膠合在基板上增加其機(jī)械強(qiáng)度，然后再進(jìn)行拋光，可以保證晶片具有極好的平行度，透射比高，抗光損傷閾值高，機(jī)械性能好，在溫差范圍大的使用場合中表現(xiàn)得特別穩(wěn)定，波長范圍廣，允許大角度入射(約20度)，可應(yīng)用于高損壞域值的使用場合(> lGW/cm2)。
權(quán)利要求
1.一種超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，依次包括原料檢驗(yàn)、晶體外形設(shè)計(jì)、角度定向、晶片切型設(shè)計(jì)、多線切割、晶片外形加工、晶片研磨、拋光、清洗、鍍膜、膠合成型、檢測、包裝、入庫工序，其特征在于所述拋光工序中，首先將待拋光晶片膠合在基板上，然后再進(jìn)行拋光作業(yè)；所述清洗工序中，首先將基板與晶片分離，然后再對晶片進(jìn)行清洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述拋光工序中，將精磨好的晶片洗凈烘干，膠合在K9玻璃基板上，利用高精度雙面拋光機(jī)，在輔助材料為8000#氧化鈰，轉(zhuǎn)速為50次/分鐘的條件下進(jìn)行拋光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述拋光工序中是利用樹脂膠將待拋光晶片膠合在基板上的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述清洗工序是首先將粘合在一起的晶片與基板放入酒精內(nèi)浸泡的方法，使晶片與基板分離，然后再用超聲波清洗機(jī)對晶片進(jìn)行清洗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述研磨工序包括細(xì)磨工序和精磨工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述細(xì)磨工序是利用高精度雙面研磨機(jī)，在輔助材料為2000目的白剛玉砂，轉(zhuǎn)速為80次/分鐘的條件下進(jìn)行研磨。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述精磨工序是利用高精度雙面研磨機(jī)，在輔助材料為3000目的白剛玉砂，轉(zhuǎn)速為50次/分鐘的條件下進(jìn)行研磨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述檢測工序包括透光率檢測工序和環(huán)境試驗(yàn)工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，其特征在于所述多線切割工序是采用高精度多線切割機(jī)，在輔助材料為1500目的金剛砂，轉(zhuǎn)速為 100次/分鐘的條件下進(jìn)行切割。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種成品率高、質(zhì)量穩(wěn)定的超薄石英晶體相位延遲板的生產(chǎn)方法，該方法依次包括原料檢驗(yàn)、晶體外形設(shè)計(jì)、角度定向、晶片切型設(shè)計(jì)、多線切割、晶片外形加工、晶片研磨、拋光、清洗、鍍膜、膠合成型、檢測、包裝、入庫工序，關(guān)鍵在于拋光工序中，首先將待拋光晶片膠合在基板上，然后再進(jìn)行拋光作業(yè)；清洗工序中，首先將基板與晶片分離，然后再對晶片進(jìn)行清洗。將待拋光的單片石英晶體膠合在基板上增加其機(jī)械強(qiáng)度，然后再進(jìn)行拋光，保證晶片具有極好的平行度，透射比高，抗光損傷閾值高，機(jī)械性能好，在溫差范圍大的使用場合中表現(xiàn)得特別穩(wěn)定，波長范圍廣，允許大角度入射(約20度)，可應(yīng)用于高損壞域值的使用場合(＞1GW/cm2)。
文檔編號B28D5/00GK102508328SQ20111034943
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者冷志紅 申請人:昆山明本光電有限公司