晶砣粘结装置和晶砣粘结方法与流程

本发明涉及石英晶片加工技术领域，具体的说，涉及了一种晶砣装置和晶砣粘结方法。

背景技术：

在石英晶片加工过程中，需要把大尺寸石英晶片切割至1mm甚至更小的尺寸，为了避免石英晶片在切割中受损，作业者必须先把石英晶片粘接成晶砣，然后再对其尺寸进行加工。通常使用的粘砣方法都是在高温条件，将胶合剂按一定比例融合为胶合剂溶液，同时将需要进行外形加工的石英晶片按照一定数量划分为砣，每砣的两头放置上保护玻璃，晶砣成排放置于高温加热板上，每排之间保持一定的缝隙，石英晶片需要在加热板上放置加热一段时间，以便利用高温将石英晶片间隙中的空气排出，并将高温的胶合剂溶液缓慢倒入晶砣排与排之间的缝隙中，利用胶合剂的粘力以及液体的流动性使胶合剂流淌至石英晶片与石英晶片之间的缝隙中，充分粘合石英晶片，待溶液完全粘合石英晶片后，将晶砣取出放置于整合器皿内，同时用工具来整形晶砣表面，使之无明显的凹凸不平，待冷却后即可取出进行后续的外形加工。但是在石英晶片尺寸较大时，加热板上的蜡液渗析速度非常慢，而且由于蜡液渗析不充分导致粘接后的晶砣中残留有大量气泡，致使粘结在晶砣中的石英晶片在后续加工中出现严重破损现象。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种步骤简单、成本低廉且能有效减少残留在相邻石英晶片之间空气的晶砣粘结装置和晶砣粘结方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种晶砣粘结装置，它包括渗蜡槽和设置在所述渗蜡槽中的隔板及多个晶砣定位块，多个所述晶砣定位块沿所述渗蜡槽的长度方向排列且所述晶砣定位块的一端固定在所述隔板的侧面上。

基于上述，所述的晶砣粘结装置还包括用于从所述渗蜡槽中夹取晶砣渗蜡半成品的镊子。

基于上述，所述渗蜡槽的横截面为倒梯形，所述渗蜡槽的槽底外侧设置有减重盲孔。

基于上述，所述隔板的高度小于所述渗蜡槽的深度，所述晶砣定位块的高度小于所述隔板的高度。

基于上述，所述渗蜡槽的槽深大于所述渗蜡槽的槽底厚度；所述晶砣定位块的长度为所述渗蜡槽宽度的三分之一至五分之一。

本发明还提供一种晶砣粘结方法，其步骤包括：

制取待渗蜡晶砣：对石英晶片依次进行排列处理和预热处理，得到待渗蜡晶砣；

融化粘结蜡：首先提供一种晶砣粘结装置，并在将粘结蜡置于所述渗蜡槽中进行融化处理；

常压预渗蜡：将所述待渗蜡晶砣置于所述渗蜡槽中并在150℃～200℃温度下进行常压恒温预渗蜡处理，得到常压预渗蜡晶砣；

真空渗蜡：在150℃～200℃温度下对所述常压预渗蜡晶砣进行真空恒温渗蜡处理，得到晶砣渗蜡半成品；

常压定型：在150℃～200℃温度下对所述晶砣渗蜡半成品依次进行恒温加热和定型处理，得到渗蜡晶砣成品。

基于上述，所述制取待渗蜡晶砣的步骤包括：首先按照预定间距将多个石英晶片排列在一起，并将排列后的多个所述石英晶片置于加热板上进行预热处理，制得所述待渗蜡晶砣，其中，预定间距是指相邻两个所述晶砣定位块之间的距离。

基于上述，所述真空渗蜡的步骤包括：提供一种真空炉并调节该真空炉的温度使其内部温度范围为150℃～200℃，，然后将所述晶砣粘结装置连同置于该晶砣粘结装置中的所述常压预渗蜡晶砣置于所述真空炉中，并对所述真空炉进行抽真空处理，在真空状态下对所述常压预渗蜡晶砣进行真空恒温渗蜡处理，得到晶砣渗蜡半成品。

基于上述，所述常压定型的步骤包括：首先将所述晶砣粘结装置连同置于其中的所述晶砣渗蜡半成品置于所述加热板上进行恒温加热处理，然后在所述晶砣粘结装置上涂抹食用油并采用所述镊子从所述晶砣粘结装置中取出所述晶砣渗蜡半成品，最后将所述晶砣渗蜡半成品置于定型工装中进行定型处理，制得所述渗蜡晶砣成品。

需要说明的是，本发明所提供的一种晶砣粘结方法充分利用了毛细管现象液柱上升高度与重力加速度之间的线性关系，毛细管现象液柱上升高度具体公式如下：

h=2γcosθ/(ρgr)

式中：γ—表面张力；θ—接触角；ρ—液体密度；g—重力加速度；r—细管半径。

由此可见，当重力加速度较小时，毛细管现象液柱上升高度较高。因此通过真空渗蜡处理后，石英晶片之间的渗蜡高度会得到明显提升。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明所提供的晶砣粘结方法中，通过对待渗蜡晶砣进行真空渗蜡处理，与常规粘砣方法相比，在相同渗蜡温度条件下由于在真空状态下蜡液的分子之间引力减小、液体体积变大、密度变小，同时待渗蜡晶砣中的石英晶片之间缝隙也有变小，因此蜡液上升高度会比常规粘砣方法中的蜡液上升高度的大大增加，使大尺寸石英晶片能够充分地、完全地、快速的被蜡液浸润，从而有效减少了相邻石英晶片之间缝隙的空气残留。同时，本发明所提供的晶砣粘结装置中，能采用镊子将位于所述渗蜡槽中的晶砣渗蜡半成品中快速取出，减少了温度波动对石英晶片性能的影响。该装置结构简单、使用方便，特别适合大尺寸石英晶片之间的渗蜡处理。

附图说明

图1是发明提供的晶砣粘结装置整体结构示意图。

图2是发明提供的晶砣粘结装置与晶砣装配结构示意图。

图3是发明提供的晶砣粘结装置中镊子结构示意图。

图4是本发明提供的晶砣粘结方法流程图。

图中：1、槽底；2、渗蜡槽；3、隔板；4、晶砣定位块；5、晶砣；6、镊子。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本实施例首先提供一种晶砣粘结装置，如图1、图2和图3所示，它包括镊子6、渗蜡槽2和设置在所述渗蜡槽2中间的隔板3，所述隔板3的两侧分别均匀设置有四个晶砣定位块4且所述晶砣定位块4的一端设置在所述渗蜡槽2内。具体地，该晶砣粘结装置与晶砣5装配状态如图2所示。所述隔板3的作用是将所述渗蜡槽2分割成多个自渗蜡槽。

为了方便从所述渗蜡槽2中取出晶砣渗蜡半成品，该晶砣粘结装置还包括用于从所述渗蜡槽2中夹取晶砣渗蜡半成品的镊子6。同时，所述渗蜡槽2的横截面为上边长底边短的倒梯形；所述隔板3的高度小于所述渗蜡槽2的深度；所述晶砣定位块4的高度小于所述隔板3的高度且所述晶砣定位块4的长度为所述渗蜡槽2宽度的五分之一。为了减轻该晶砣粘结装置的重量、便于操作，所述槽底1的外侧上还设置有减重盲孔。为了更好的对该装置进行加热、使得放置于所述渗蜡槽2中的粘结蜡融化更充分，所述渗蜡槽2的深度为所述槽底1高度的五分之四，从而使得所述渗蜡槽2的底部较薄。

本实施例还提供一种利用所述晶砣粘结装置进行晶砣粘结的方法，如图4所示，其步骤包括：

制取待渗蜡晶砣：首先按照相邻两个所述晶砣定位块4之间的距离将多个石英晶片排列在一起，并将排列后的多个所述石英晶片置于加热板上进行预热处理，制得待渗蜡晶砣；

融化粘结蜡：将粘结蜡置于所述渗蜡槽中进行融化处理；

常压预渗蜡：将所述待渗蜡晶砣置于所述渗蜡槽中在180℃温度下进行常压恒温预渗蜡处理，得到常压预渗蜡晶砣；

真空渗蜡：提供一种真空炉并调节该真空炉的温度使其内部温度为185℃，然后将所述晶砣粘结装置连同置于该晶砣粘结装置中的所述常压预渗蜡晶砣置于所述真空炉中，并对所述真空炉进行抽真空处理，在真空状态下对所述常压预渗蜡晶砣进行真空恒温渗蜡处理，得到晶砣渗蜡半成品；

常压定型：首先将所述晶砣粘结装置连同置于其中的所述晶砣渗蜡半成品置于温度为190℃的所述加热板上进行加热处理，然后在所述晶砣粘结装置上涂抹食用油并采用所述镊子从所述晶砣粘结装置中取出所述晶砣渗蜡半成品，最后将所述晶砣渗蜡半成品置于定型工装中进行定型处理，制得所述渗蜡晶砣成品；最后再对所述渗蜡晶砣成品进行清洁和检测。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。