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石英擺片基片及其制備方法與流程

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技術(shù)特征:

1.一種石英擺片基片的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)掏棒:使用掏棒機(jī)對(duì)石英玻璃原材料掏棒,所用鉆頭為銅燒結(jié)金剛石圓筒鉆頭或電鍍金剛石圓筒鉆頭,金剛石目數(shù)為150-1000目,鉆頭轉(zhuǎn)速不小于1000r/min,進(jìn)給速度不大于5mm/min,棒料直徑比所需制備的石英擺片基片直徑大2-4mm;

(2)滾圓:使用外圓磨床或無(wú)心磨床對(duì)所述棒料進(jìn)行外圓磨削,所用砂輪為不小于#320的樹脂燒結(jié)金剛石砂輪,其中砂輪進(jìn)給速度不大于0.1mm/min,將所述的料棒直徑磨削至所述的石英擺片基片的尺寸;

(3)線切割切片:使用多線切割機(jī)將所述的料棒采用線切割切成石英玻璃片,所用線材為直徑為0.1-0.3mm電鍍金剛石切割線,所述石英玻璃片的厚度比所述石英擺片基片的厚度大0.2-0.4mm;

(4)倒角:對(duì)石英玻璃片的上下兩面與側(cè)面交界處進(jìn)行倒角,倒角大小為0.2-0.3mm×45°;

(5)雙面研磨:使用雙面研磨機(jī)對(duì)石英玻璃片進(jìn)行批量研磨,研磨得到的石英玻璃研磨片厚度比所述的石英擺片基片的厚度大0.05-0.06mm;

(6)雙面拋光:使用雙面拋光機(jī)對(duì)石英玻璃片進(jìn)行批量拋光,拋光后得到的石英玻璃拋光片厚度比所述的石英擺片基片厚度大0.01-0.02mm;

(7)環(huán)拋:將所述的石英玻璃拋光片進(jìn)行環(huán)拋,使所述的石英玻璃拋光片的兩面分別去除0.005-0.01mm厚度,至厚度為所述的石英擺片基片的厚度,環(huán)拋工作環(huán)境溫度為21-23℃,濕度為50-70%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英擺片基片的制備方法,其特征在于,所述的步驟(5)的雙面研磨和(6)中的雙面拋光都采用游星片卡具,所述的游星片卡具為邊緣帶齒內(nèi)部開孔的圓形薄片,其厚度較石英擺片厚度小0.2-0.3mm,材質(zhì)為硬質(zhì)合成樹脂,邊緣齒能夠與雙面研磨拋光機(jī)上太陽(yáng)輪與行星輪上的齒相吻合,開孔分為工位孔和非工位孔,工位孔直徑較石英玻璃片直徑大0.1-0.2mm,以游星片卡具中心點(diǎn)為中心呈環(huán)形均勻分布,開孔中心與游星片卡具外邊緣距離保證工作過程中石英玻璃片有不大于1/2的部分可以伸出拋光盤邊緣,非工位孔均勻分布于工位孔形成的圓環(huán)以內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英擺片基片的制備方法,其特征在于,所述的步驟(5)中的雙面研磨中采用的研磨漿料為研磨微粉與純水按體積比1:20~1:5組成的混合物,再加入無(wú)機(jī)堿或有機(jī)堿溶液調(diào)節(jié)研磨漿料pH=10-12,所述的研磨微粉粒徑D(50)=3-5μm,D(90)=5-7μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英擺片基片的制備方法,其特征在于,所述的研磨微粉材質(zhì)為氧化鋁、碳化硅、碳化硼、氮化硼、天然金剛砂或金剛石。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英擺片基片的制備方法,其特征在于,所述的步驟(6)所用拋光液為硅溶膠與氧化鈰拋光液按體積比為1:1~5:1組成的混合物,再加入無(wú)機(jī)堿溶液調(diào)節(jié)pH=10-12,其中硅溶膠中磨料質(zhì)量濃度為20-40%,所含二氧化硅顆粒粒徑為50-100nm,所用氧化鈰拋光液中磨料質(zhì)量濃度為10-20%,所含氧化鈰顆粒粒徑為100-200nm,過濾精度為0.2μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英擺片基片的制備方法,其特征在于,所述的步驟(7)選用的拋光介質(zhì)為#80光學(xué)瀝青與松香按重量比4:1~7:1組成的混合物并在鋁質(zhì)基體上澆筑成盤,厚度為10-20mm,表面刻有方形網(wǎng)格,刻槽寬度為0.2-0.5mm,深度為0.5-1mm,網(wǎng)格寬度為5-20mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英擺片基片的制備方法,其特征在于,所述的步驟(7)中采用的卡具為圓形不銹鋼盤與帶孔硬質(zhì)塑料片以及襯墊構(gòu)成的組合體,其中圓形不銹鋼盤為基底,上下兩面平行度小于10″,平面度小于0.3μm,硬質(zhì)塑料片為圓形,直徑與基底一致,厚度所述的石英擺片基片厚度一致,內(nèi)部有圓形開孔,孔徑較石英擺片直徑大0.1-0.2mm,開孔呈環(huán)形均勻分布,硬質(zhì)塑料片粘貼于基底圓形表面,形成帶圓形開槽基底,襯墊為圓形阻尼布,直徑與圓形開槽一致,厚度為0.1-0.3mm,粘貼于開槽底部。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英擺片基片的制備方法,其特征在于,所述的(6)雙面拋光所用的拋光介質(zhì)為肖氏硬度大于85的聚氨酯拋光墊,拋光墊表面開有相互垂直交叉的溝槽,溝槽寬度為0.5-2mm,溝槽間距為5-20mm。

9.一種石英擺片基片,其特征在于,所述的石英擺片基片由權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法制備而得。

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