藍(lán)寶石攝像頭窗口片的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種藍(lán)寶石片的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種藍(lán)寶石攝像頭窗口片的生產(chǎn)方法，屬于藍(lán)寶石加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代生活中，手機(jī)已經(jīng)成為人們必不可少的電子產(chǎn)品，而絕大部分手機(jī)都具有拍照的功能。傳統(tǒng)手機(jī)覆蓋在攝像頭上用以保護(hù)攝像頭的窗口片由玻璃制成，玻璃的莫氏硬度只有7，耐磨性較差。
[0003]隨著科技的進(jìn)步，玻璃材質(zhì)的手機(jī)攝像頭窗口片正逐漸被藍(lán)寶石材料取代。藍(lán)寶石具有很好的熱特性，極好的電氣特性和介電特性，可以在高溫下保持高強(qiáng)度、優(yōu)良的熱屬性和透過(guò)率，并且防化學(xué)腐蝕。用藍(lán)寶石為原料制成的手機(jī)攝像頭窗口片，清晰度高、立體感好、表面耐劃傷，消費(fèi)者滿(mǎn)意度高。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)ZL201410294312.8公開(kāi)了一種藍(lán)寶石材料手機(jī)窗口加工方法，其具體實(shí)施方法為:取藍(lán)寶石材料，用激光進(jìn)行預(yù)拋光；把拋光后的晶塊狀藍(lán)寶石進(jìn)行激光切割，切割成片料后，裁剪成已設(shè)計(jì)好尺寸的方形塊，供塑型工序用；將激光切割后的晶片邊緣修整成圓弧狀，以此改善薄片邊緣的機(jī)械強(qiáng)度；將倒角后的晶片粗磨，去除切片時(shí)造成的晶片切割損傷層及改善晶片的平坦度；把粗磨后的晶片，用激光進(jìn)行塑形；把塑型好的晶片的廢料激光切割掉，裁剪成既定的形狀。該方法工序設(shè)計(jì)不夠合理，會(huì)直接影響窗口片的質(zhì)量和成品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是:提出一種成片質(zhì)量高，廢品率低，生產(chǎn)效率高的藍(lán)寶石攝像頭窗口片的生產(chǎn)方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:一種藍(lán)寶石攝像頭窗口片的生產(chǎn)方法，包括以下具體步驟:
步驟一、晶體掏棒；取A向、M向或C向的藍(lán)寶石晶體，然后使用掏棒機(jī)進(jìn)行掏棒，從而得到晶棒；
步驟二、晶體切割；采用金剛砂線切割設(shè)備對(duì)晶棒進(jìn)行切割，從而得到晶片；
步驟三、研磨；采用研磨機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行研磨；研磨時(shí)，加入研磨液，研磨盤(pán)對(duì)晶片加壓至0.02?0.022Mpa，研磨盤(pán)的轉(zhuǎn)速為1000?1200rpm/min ;研磨完成后用無(wú)水乙醇清洗；所述研磨液組分包括:0.5?2%的顆粒大小為10?20 μ m的立方氮化硼粉末，14?16%的烷基酚聚氧乙烯醚，4?6%的甘油，9?11%的聚丙二醇400，其余為去離子水；
步驟四、倒角；采用數(shù)控機(jī)床的金剛石砂輪對(duì)晶片的邊角進(jìn)行倒角處理，；
步驟五、退火；將晶片放入退火爐內(nèi)，以180?220°C /h的速度進(jìn)行升溫將溫度升至1600°C，升溫時(shí)在300°C、800°C、1600°C分別保溫2?6h，然后以200°C的溫度進(jìn)行降溫，降溫時(shí)在1000°C、500°C分別保溫2?3h冷卻至室溫取出； 步驟六、雙面化學(xué)拋光；先用無(wú)水乙醇對(duì)晶片進(jìn)行清洗，然后將清洗后的晶片放入雙面拋光機(jī)中固定；拋光時(shí)，加入拋光液，拋光盤(pán)對(duì)晶片加壓至0.12?0.15 Mpa，拋光盤(pán)的轉(zhuǎn)速為1000?1500rpm/min、將拋光好的晶片用無(wú)水乙醇清洗后，在室溫下進(jìn)行自然冷卻；所述拋光液組分包括:0.5?2%的顆粒大小為I?6 μ m的立方氮化硼粉末，14?16%的烷基酚聚氧乙烯醚，4?6%的甘油，9?11%的聚丙二醇400，0.5?2%的納米二氧化硅，使得拋光液PH值為11.0?13.0的堿性溶液，其余為去離子水；拋光過(guò)程中不斷補(bǔ)充堿性溶液以保持拋光液的PH值；
步驟七、激光取片；將拋光后的晶片放入激光切割機(jī)中并通入保護(hù)氣體，將晶片按需求切割成相應(yīng)大小；
步驟八、鍍膜；采用光學(xué)真空鍍膜機(jī)對(duì)晶片的正反兩面鍍抗反射膜，抗反射膜由低折射率氧化物和高折射率氧化物逐層鍍覆而成且層數(shù)為4?8層，最靠近晶片的一層采用低折射率氧化物，所述低折射率氧化物是硅或鋁的氧化物，所述高折射率氧化物是鈦或鉭的氧化物；
步驟九、涂油墨；將鍍膜后的晶片蓋上鏤空板，在晶片的邊緣處刷涂油墨且重復(fù)刷涂三層；
步驟十、熱烘；將涂完油墨的晶片放入熱烘機(jī)中熱烘2?3h后，空冷至室溫。
[0007]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述步驟二中，金剛砂線的直徑為0.14?0.16mm，金剛砂線上金剛石的粒徑為30?40 μ m，金剛砂線在切割時(shí)以12?15m/s的速度運(yùn)動(dòng)，晶體相對(duì)于金剛砂線的移動(dòng)速度為0.2?0.3mm/min，切割時(shí)不斷向金剛砂線噴灑切割液，所述切割液中含有粒徑為20?30 μ m的金剛石顆粒和粒徑為50?60 μ m的剛玉顆粒。
[0008]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述步驟三中，所述研磨液中含有粒徑為3?6 μ m的氧化鋁顆粒。
[0009]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述步驟五中，升溫時(shí)，在300°C保溫2h，在800°C保溫3h，在 1600°(:保溫411。
[0010]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述步驟六中，所述堿性溶液為Κ0Η。
[0011]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述步驟六中，所述拋光液PH值為12.0?13.0。
[0012]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述步驟六中，拋光盤(pán)對(duì)晶片加壓至0.135Mpa。
[0013]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述步驟七中，激光束的直徑為0.015?0.02mm，切割速度為3?5mm/s。
[0014]對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)為:所述步驟八中，所述光學(xué)真空鍍膜機(jī)，采用離子源產(chǎn)生電子光束，先將低折射率氧化物或高折射率氧化物液化后凝固進(jìn)行預(yù)熔，再將凝固后的低折射率氧化物或高折射率氧化物氣化噴射到晶面上形成膜。
[0015]本發(fā)明具有積極的效果:
(I)本發(fā)明的攝像頭窗口片生產(chǎn)方法，先研磨、拋光再激光取片，可以提高研磨、拋光的生產(chǎn)效率，由于藍(lán)寶石硬度大，拋光時(shí)必須施加較大的壓力，在拋光之前退火有利于消除線切割、研磨等機(jī)械加工工序所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使得晶片在拋光時(shí)不宜碎裂，有效提高成品率。
[0016](2)本發(fā)明的攝像頭窗口片生產(chǎn)方法，嚴(yán)格控制研磨和拋光的參數(shù)以及研磨液和拋光液的成分，有利于提高研磨和拋光的效率，提高研磨和拋光的成品率，制備出的晶片結(jié)構(gòu)完整，無(wú)物理?yè)p傷，表面細(xì)膩，光滑，形變小。研磨液和拋光液中，適量的立方氮化硼粉末充當(dāng)磨料，硬度高，耐磨性好；烷基酚聚氧乙烯醚、甘油、聚丙二醇400和去離子水形成的懸浮液黏度和界面膜性質(zhì)穩(wěn)定，使得磨料懸浮穩(wěn)定，均勻度好，不會(huì)粘并，有利于提高研磨和拋光的質(zhì)量和效率。適量的烷基酚聚氧乙烯醚是一種非離子表面活性劑，其性質(zhì)穩(wěn)定，具有分散、乳化、潤(rùn)濕等多種性能，是懸浮液獲得優(yōu)異性能最主要的成分；甘油比重合適，與水和有機(jī)溶液都有很好的溶解性，作為輔助分散劑非常適合；聚丙二醇400具有乳化、潤(rùn)濕的作用，并且可以有效增稠，有效提升懸浮液的黏度和界面膜性質(zhì)。另外，拋光液中含有適量的納米S12,粒度均勻、分散性好、平坦化效率高。堿性溶液KOH使得拋光液為堿性，通過(guò)化學(xué)腐蝕輔助拋光，從而拋光效果更好，拋光效率更好。為了保持拋光液的穩(wěn)定性，從而保證拋光的效率和質(zhì)量，必須不斷地補(bǔ)充堿性溶液，維持拋光液PH值基本不變。
[0017](3)本發(fā)明的攝像頭窗口片生產(chǎn)方法，通過(guò)鍍膜工序，增加透光性，降低反射性，可以使得藍(lán)寶石晶片原來(lái)89%的透光率，提升至94%以上。鍍膜工序中將低折射率氧化物或高折射率氧化物液化后凝固進(jìn)行預(yù)熔，可以使得氧化物的分布更加均勻，提升鍍膜的效果。
[0018](4)本發(fā)明的攝像頭窗口片生產(chǎn)方法，通過(guò)涂刷三層油墨然后烘干，使得晶片的邊緣不透光，可以有效地防止光線從晶片的側(cè)面進(jìn)入，對(duì)成像造成影響。
[0019](5)本發(fā)明的攝像頭窗口片采用藍(lán)寶石為基材制成，由于藍(lán)寶石硬度高，耐磨性好，使得窗口片不易磨損和劃傷。通過(guò)本發(fā)明的攝像頭窗口片生產(chǎn)方法制成的窗口片，光潔度高，透光性好，光學(xué)性能達(dá)標(biāo)，且成片質(zhì)量高，廢品率低，生產(chǎn)效率高，應(yīng)用前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
本實(shí)施例的藍(lán)寶石攝像頭窗口片的制備流程包括如下步驟:
步驟一、晶體掏棒；取A向、M向或C向的藍(lán)寶石晶體，然后使用掏棒機(jī)進(jìn)行掏棒，從而得到晶棒；
步驟二、晶體切割；采用金剛砂線切割設(shè)備對(duì)晶棒進(jìn)行切割，從而得到晶片；
步驟三、研磨；采用研磨機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行研磨；研磨時(shí)，加入研磨液，研磨盤(pán)對(duì)晶片加壓至0.022Mpa，研磨盤(pán)的轉(zhuǎn)速為1200rpm/min ;研磨完成后用無(wú)水乙醇清洗；所述研磨液組分包括:2%的顆粒大小為20 μm的立方氮化硼粉末，16%的烷基酚聚氧乙烯醚，6%的甘油，11%的聚丙二醇400，其余為去離子水；
步驟四、倒角；采用數(shù)控機(jī)床的金剛石砂輪對(duì)晶片的邊角進(jìn)行倒角處理，；
步驟五、退火；將晶片放入退火爐內(nèi)，以220°C /h的速度進(jìn)行升溫將溫度升至1600°C，升溫時(shí)在300 0C保溫2h、在800 0C保溫3h、在1600 °C保溫4h，然后以200 °C的溫度進(jìn)行降溫，降溫時(shí)在1000°C、500°C分別保溫3h冷卻至室溫取出；
步驟六、雙面化學(xué)拋光；先用無(wú)水乙醇對(duì)晶片進(jìn)行清洗，然后將清洗后的晶片放入雙面拋光機(jī)中固定；拋光時(shí)，加入拋光液，拋光盤(pán)對(duì)晶片加壓至0.15 Mpa，拋光盤(pán)的轉(zhuǎn)速為1500rpm/min、將拋光好的晶片用無(wú)水乙醇清洗后，在室溫下進(jìn)行自然冷卻；所述拋光液組分包括:2%的顆粒大小為6 μπι的立方氮化硼粉末，14?16%的烷基酚聚氧乙烯醚，6%的甘油，11%的聚丙二醇400，2%的納米二氧化硅，使得拋光液PH值為13.0的堿性溶液，其余為去離子水；拋光過(guò)程中不斷補(bǔ)充堿性溶液以保持拋光液的PH值； 步驟七、激光取片；將拋光后的晶片放入激光切割機(jī)中并通入保護(hù)氣體，將晶片按需求切割成相應(yīng)大小；
步驟八、鍍膜；采用光學(xué)真空鍍膜機(jī)對(duì)晶片的正反兩面鍍抗反射膜，抗反射膜由低折射率氧化物和高折射率氧化物逐層鍍覆而成且層數(shù)為8層，