[发明专利]大尺寸A向蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方法

摘要

本发明公开了一种大尺寸A向蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方法，它包括晶锭定向，晶片切片，晶片双面研磨，晶片清洗，晶片退火，晶片双面抛光，晶片清洗，激光打孔，晶片倒角，晶片清洗和晶片镀膜步骤。本发明通过大量实验筛选得到最佳的加工工艺和各步骤的最佳参数，包括抛光液的组成。该方法可以简化大尺寸（10英寸）蓝宝石手机屏幕的制造工艺，可有效消除表层的加工应力、消除机械加工损伤层，获得表面晶格完整、平整度＜5微米、抛光面粗糙度（RMS）＜0.2纳米的超光滑表面，该工艺加工质量好、成本低、效率高，相比现有技术取得了非常好的技术进步。

主权项

一种大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)定向：选择蓝宝石晶体耐磨性较好的蓝宝石A面，进行定向，保证切出的手机屏是A向面；(2)切片：根据手机屏幕的形状尺寸，对蓝宝石晶体切片，切片后的蓝宝石晶体厚度比手机屏幕厚50～70微米，长度、宽度尺寸与手机屏幕一致；(3)双面研磨：采用双面研磨设备对切片好的蓝宝石晶体进行双面研磨；(4)清洗：采用超声波清洗机对步骤(3)研磨后的手机屏清洗；(5)退火处理：采用高温退火炉进行退火，去除蓝宝石手机屏内部应力；(6)双面抛光：采用双面抛光设备进行化学机械抛光；(7)清洗：采用超声波清洗机对抛光后的手机屏清洗；(8)打孔：采用激光打孔机进行打孔，打孔机功率250～1000W；(9)倒角：采用倒角机对手机屏进行边缘倒角；(10)清洗：采用去离子水用超声波清洗机对倒角后的手机屏清洗；清洗5～20分钟；(11)镀膜：采用真空镀膜机对手机屏进行镀膜；步骤(3)所述的双面研磨具体操作方法为：(3‑1)双面研磨研磨液配制：取下列各原料按重量百分比配制：十六烷基三甲基溴化铵：5％‑20％；肌醇六磷酸酯：2％‑8％；二乙醇胺：1％‑20％；有机硅消泡剂：0.3％‑2％；其余是去离子水；(3‑2)将含有金刚石磨料的下研磨垫(4)和上研磨垫(7)分别粘贴在下研磨盘(5)和上研磨盘(8)上，所述的金刚石磨料粒度在w1～w7之间；(3‑3)将贴在上研磨盘(8)上的上研磨垫(7)进行挖洞孔(6)，供研磨液流通；(3‑4)调整研磨压力：300～400g/cm2；(3‑5)调整电机带动研磨盘的转速：20～80rpm；(3‑6)调整研磨时间：10～60min，研磨温度：25℃±5℃；(3‑7)将蓝宝石手机屏(1)放置在下研磨盘(5)上的游星轮(2)里，游星轮(2)与太阳轮(3)啮合，研磨时将上研磨盘(8)平行放置于蓝宝石手机屏(1)上面，游星轮(2)带动蓝宝石手机屏(1)自转并与下研磨垫(4)和上研磨垫(7)相对运动，进行双面研磨。