[发明专利]超薄型蓝宝石片状体的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工方法，尤其涉及一种超薄型蓝宝石片状体的加工方法。

背景技术

蓝宝石是一种氧化铝的单晶，又称为刚玉，由于具有优良的机械、光学、化学以及抗辐射性能，因此近年来受到工业界广泛的应用。由于蓝宝石具有非常高的硬度和耐磨性能，因此也常作为精密机械的轴承材料。又因具有的良好之抗辐射性能，也使得蓝宝石常被应用于航空航天的机具或暴露于辐射环境中的光学元件材料。此外，目前在制作蓝白光LED时所使用的基板材料，也是以蓝宝石为主。此外，蓝宝石还将广泛应用于智能手机显示屏、Home键及摄像头保护盖等领域。

由于蓝宝石材料的硬度大、熔点高、化学活泼性差，因而加工难度大，尤其是大尺度和低薄度的晶片，如4英寸和6英寸的蓝宝石材料。现有的蓝宝石片状体一般是整体直接置于研磨游星轮中进行研磨，若蓝宝石片状体磨得过薄，容易造成研磨游星轮被磨损，因此前传统的蓝宝石加工工艺制作出的蓝宝石片状体比较厚，一般为300um左右，而现有产品的趋势均往轻薄方向发展，不能满足市场的需求。

因此，有必要提供一种新的加工方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够加工出薄度为150-180um左右的超薄型蓝宝石片状体的加工方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种超薄型蓝宝石片状体的加工方法，包括以下步骤：

1)对蓝宝石晶体进行切割，形成蓝宝石片状体毛坯；

2）对所述蓝宝石片状体毛坯进行双面粗磨，形成初级蓝宝石片状体半成品；

3）对所述初级蓝宝石片状体半成品进行研磨和化学机械抛光，形成次级蓝宝石片状体半成品；

4）对所述次级蓝宝石片状体半成品进行兆声波清洗，形成蓝宝石片状体成品；

所述步骤3）包括：在垫块的正面和反面分别上蜡，再分别粘上所述初级蓝宝石片状体半成品，所述初级蓝宝石片状体半成品的第一个面与所述垫块粘接，第二个面背对所述垫块，将粘有所述初级蓝宝石片状体半成品的垫块放入研磨游星轮上，将研磨游星轮置于研磨设备中进行研磨。

优选的，所述蓝宝石片状体包括光学窗口片、蓝宝石村底片、手机摄像头保护盖、智能手机显示屏和具有指纹识别功能的Home键。

优选的，所述步骤3）中，先对两个所述初级蓝宝石片状体半成品的第二个面进行研磨，然后取下所述初级蓝宝石片状体半成品，清洗所述初级蓝宝石片状体半成品的第一个面，再次将所述垫块的正反面上蜡，将所述初级蓝宝石片状体半成品的第二个面粘在所述垫块上，对所述初级蓝宝石片状体半成品的第一个面进行研磨，最后对所述初级蓝宝石片状体半成品进行化学机械抛光处理，形成所述次级蓝宝石片状体半成品。

优选的，所述步骤3）中，先依次对所述初级蓝宝石片状体半成品的第二个面进行研磨和化学机械抛光处理，再取下所述初级蓝宝石片状体半成品，清洗所述初级蓝宝石片状体半成品的第一个面，再次将垫块正反面上蜡，将所述初级蓝宝石片状体半成品的第二个面粘在所述垫块上，最后依次对所述初级蓝宝石片状体半成品的第一个面进行研磨和化学机械抛光处理，形成所述次级蓝宝石片状体半成品。

优选的，所述步骤1)包括以下步骤：提供多线切割机、切割线和切割液，选用合适晶棒，切去晶颈，将晶棒固定于旋转装夹装置上，利用上下移动的所述多线切割机进行切割，所述多线切割机采用0.8-1.5mm槽距的导轮、直径为250um的金刚石线、0.2mm/min的台速和500m/min的线速，对晶棒进行切片，得到若干尺寸为4-6英寸的所述蓝宝石片状体毛坯。

优选的，所述切割液的各组分的重量百分含量为：聚乙二醇34%，丙三醇嵌段聚醚15%，油酸三乙醇胺14%，甲基苯并三氮唑7%，聚硅氧烷消泡剂0.1%，余量为水。

优选的，所述步骤2)包括以下步骤：采用双面粗磨机，用碳化硼研磨液对所述蓝宝石片状体毛坯进行粗磨。

优选的，所述步骤2）与步骤3）之间还设有倒角工序，所述倒角工序包括：将所述初级蓝宝石片状体半成品置于CNC机台夹具上，选取800-1000目、45°金刚石倒角磨头，设定转速为700r/min，进给量为0.02-0.05mm/min，倒角量为0.1mm，倒角时间为7分钟，制成所述次级蓝宝石片状体半成品。