专利名称：钒酸钇单晶片的批量加工工艺的制作方法
技术领域：
背景技术：
钒酸钇晶体YVO4是用提拉法生长的正单轴晶体。它比CaCO3和LiNbO3有更高的折射率(ΔN＝0.22，0.63-1.30μm)，它有更宽的透光范围。YVO4比LiNbO3有更好的机械性能。它有较好的热性能和很好的物理、化学稳定性，所以YVO4晶体是制作紫外—可见—红外光偏振器元件的理想材料。YVO4被广泛使用，特别是在光纤通讯中，它能使光学元件更小型化。YVO4在光纤通讯广泛使用，所以要求加工出的元件要小，才能满足光学元件向更小型化发展的需求，现在要求的加工产品经常是2×3×7m的长方体，甚至更小。
已有的加工方法是先给钒酸钇单晶准确定向并对钒酸钇单晶的切割成片，对钒酸钇单晶片进行倒角，再上盘对钒酸钇单晶片进行单面研磨和抛光，翻盘后再上盘对另一面进行单面研磨和抛光。加工方法均采用单片倒角，由于它是小长方体，太小不容易拿住，长方体有八个边需要倒角，所以费时、费力，极不容易做，且加工的数量有限，不能满足市场，加工钒酸钇单晶的切割费较高。
发明内容
本发明的目的就是要解决钒酸钇单晶割成片、研磨和抛光加工时间较长，加工效率低，特别是解决了倒角难的问题。提供一种能够大幅度降低产品成本，大大提高产品的生产效率的钒酸钇单晶片批量加工工艺。
本发明的钒酸钇单晶片的批量加工工艺第一步给钒酸钇单晶准确定向。选用钒酸钇单晶材料，求对钒酸钇进行定向。用X射线定向仪定向时，先用标准块调零，然后测出钒酸钇单晶的晶向。
第二步钒酸钇单晶的切割。用蜡把定好向的钒酸钇固定好，根据光垂直通过平面时，反射光会返回到原发光点的原理来调节切割机的切割方向。固定和调节好后，用切割机准确的切出钒酸钇的晶片外形。
第三步为了能批量整盘倒角，必须有些辅助卡具。用一些窄于钒酸钇单晶片厚度的玻璃条。把所要上盘的钒酸钇晶片和玻璃条均匀涂上蜡，用玻璃条摆成许多小方格，然后把钒酸钇晶片放入小方格中，最后压紧、摆齐、固定好。这样上盘得到排列的钒酸钇单晶片，行与竖都非常齐，行与行之间和竖与竖之间又有很多的小沟，用磨棒在小沟滑动，对钒酸钇单晶片进行快速的倒角，如可以用一个相应的小圆宝石棒在沟滑动而进行整盘倒角。整盘倒角不但可以实现批量生产，而且解决了特小晶块倒角时，用手不好拿的问题。因加工结束时，客户要求留有0.1mm左右倒角余量，所以要计算出加工量，按加工量和留有余量的总量来倒角。
第四步钒酸钇的研磨。我们采用W20的金刚砂，在二轴机或四轴上对钒酸钇进行粗磨。当外形尺寸接近时，粗磨结束。采用W7的金刚砂进行精磨。因为钒酸钇大多用在光纤通讯上，所以对平行度要求很高。我们在精磨时平行度也一定要好，否则在抛光后不可能得到非常高的平行度。我们把精磨好的钒酸钇拿来用千分尺测量，其整盘偏差一定要小于0.001mm。
第五步钒酸钇晶片的抛光。我们在二轴机或四轴机上先用氧化铈进行初抛。因为钒酸钇的硬度相对不高，所以用氧化铈抛光的速度较快。到砂眼被抛掉，面形等基本达到要求后，采用T.S.E2040抛光液进行最精抛光。T.S.E2040抛光液的主要成份为PH值10.7——11.2SiO2含量14——16％平均粒度(nm)40——70钠(Na)含量0.3％其它杂质0.01％其余量为水我们可以看出T.S.E2040抛光液中所含SiO2的平均粒径非常小，所以最后用其抛光可以使钒酸钇晶体的表面粗糙度加工到更好。
抛好后，用刀片把用来固定的蜡刻掉，下盘，然后把钒酸钇长方体翻过来上盘，按第三步到第五步做，最后得到加工好的钒酸钇单晶片。
本发明采用了整体上盘，整体倒角的办法，解决了倒角难题。该项技术核心工艺的突破，能够大幅度降低产品生产成本，大大提高产品生产效率，提高了产品的市场竞争力；进一步采用的特定的抛光液，更适应钒酸钇晶体的表面抛光加工，使得加工效率大大提高，加工效果更好。
具体实施例方式实施例一、一种钒酸钇单晶片的批量加工工艺第一步给钒酸钇单晶准确定向。先用优质钒酸钇单晶材料，然后根据要求对钒酸钇进行定向。用X射线定向仪定向时，先用标准块调零，然后测出钒酸钇单晶的晶向。
第二步钒酸钇单晶的切割。用蜡把定好向的钒酸钇固定好，根据光垂直通过平面时，反射光会返回到原发光点的原理来调节切割机的切割方向。固定和调节好后，用切割机准确的切出钒酸钇的晶片外形。
第三步钒酸钇的倒角。为了能批量整盘倒角，必须有些辅助卡具，做一些很薄很窄的长玻璃条。把所要上盘的钒酸钇和玻璃条均匀涂上蜡，用玻璃条摆成许多小方格，然后把钒酸钇小块放入小方格中，最后压紧、摆齐、固定好。这样上盘得到的钒酸钇单晶，行与竖都非常齐，行与行之间和竖与竖之间又有很多的小沟，这样可以用一个相应的小圆宝石棒进行整盘倒角。整盘倒角不但可以实现批量生产，而且解决了特小晶块倒角时，用手不好拿的问题。因加工结束时，客户要求留有0.1mm左右倒角余量，所以要计算出加工量，按加工量和留有余量的总量来倒角。
第四步钒酸钇晶片的研磨。我们采用W20的金刚砂，在二轴机或四轴上对钒酸钇进行粗磨。当外形尺寸接近时，粗磨结束。采用W7的金刚砂进行精磨。因为钒酸钇大多用在光纤通讯上，所以对平行度要求很高。我们在精磨时平行度也一定要好，否则在抛光后不可能得到非常高的平行度。我们把精磨好的钒酸钇晶片拿来用千分尺测量，其整盘偏差一定要小于0.001mm。
第五步钒酸钇晶片的抛光。我们在二轴机或四轴机上先用氧化铈进行初抛。因为钒酸钇的硬度相对不高，所以用氧化铈抛光的速度较快。到砂眼被抛掉，面形等基本达到要求后，采用T.S.E2040抛光液进行最后抛光。T.S.E2040抛光液PH值10.8，其的主要成份配比为SiO2含量重量百分比14.5％，平均粒度(nm)45；
钠(Na)重量含量0.3％；其它杂质重量含量0.01％；其余为水。
我们可以看出T.S.E2040抛光液中所含SiO2的平均粒径非常小，所以最后用其抛光可以使钒酸钇晶体的表面粗糙度加工到更好。
抛好这面后，用刀片把用来固定的蜡刻掉，下盘，然后把钒酸钇长方体翻过来上盘，按第三步到第五步做另一面的研磨和抛光，最后得到加工好的钒酸钇单晶片。
实施例二、一种钒酸钇单晶片的批量加工工艺第一步给钒酸钇单晶准确定向。先用优质钒酸钇单晶材料，然后根据要求对钒酸钇进行定向。用X射线定向仪定向时，先用标准块调零，然后测出钒酸钇单晶的晶向。
第二步钒酸钇单晶的切割。用蜡把定好向的钒酸钇固定好，根据光垂直通过平面时，反射光会返回到原发光点的原理来调节切割机的切割方向。固定和调节好后，用切割机准确的切出钒酸钇的外形。
第三步为了能批量整盘倒角，做一些很薄很窄的长玻璃条。把所要上盘的钒酸钇和玻璃条均匀涂上蜡，用玻璃条摆成许多小方格，然后把高于玻璃条的钒酸钇小块放入小方格中，最后压紧、摆齐、固定好。这样上盘得到的钒酸钇单晶，行与竖都非常齐，行与行之间和竖与竖之间又有很多的小沟，用一个相应的小圆宝石棒在沟内滑动进行整盘倒角。整盘倒角不但可以实现批量生产，而且解决了特小晶块倒角时，用手不好拿的问题。因加工结束时，客户要求留有0.1mm左右倒角余量，所以要计算出加工量，按加工量和留有余量的总量来倒角。
第四步采用W20的金刚砂，在二轴机或四轴上对钒酸钇进行粗磨。当外形尺寸接近时，粗磨结束。采用W7的金刚砂进行精磨。因为钒酸钇大多用在光纤通讯上，所以对平行度要求很高。我们在精磨时平行度也一定要好，否则在抛光后不可能得到非常高的平行度。我们把精磨好的钒酸钇拿来用千分尺测量，其整盘偏差一定要小于0.001mm。
第五步在二轴机或四轴机上先用氧化铈进行初抛。因为钒酸钇的硬度相对不高，所以用氧化铈抛光的速度较快。到砂眼被抛掉，面形等基本达到要求后，采用T.S.E2040抛光液进行最后抛光。T.S.E2040抛光液的PH值11；主要成份重量配比为SiO2含量15％，平均粒度(nm)∶50；钠(Na)含量0.3％；其它杂质0.01％；其余为水。
我们可以看出T.S.E2040抛光液中所含SiO2的平均粒径非常小，所以最后用其抛光可以使钒酸钇晶体的表面粗糙度加工到更好。
抛好正面后，用刀片把用来固定的蜡刻掉，下盘，然后把钒酸钇长方体翻过来上盘，按第三步到第五步做加工背面，最后得到加工好的长方形钒酸钇单晶片。
实施例三、一种钒酸钇单晶片的批量加工工艺第一步给钒酸钇单晶准确定向。先用优质钒酸钇单晶材料，然后根据要求对钒酸钇进行定向。用X射线定向仪定向时，先用标准块调零，然后测出钒酸钇单晶的晶向。
第二步钒酸钇单晶的切割。用蜡把定好向的钒酸钇固定好，根据光垂直通过平面时，反射光会返回到原发光点的原理来调节切割机的切割方向。固定和调节好后，用切割机准确的切出钒酸钇的小块外形(晶片)。
第三步钒酸钇的倒角。为了能批量整盘倒角，必须有些辅助卡具，我们做一些很薄很窄的长玻璃条。把所要上盘的钒酸钇和玻璃条均匀涂上蜡，用玻璃条摆成许多小方格，然后把钒酸钇小块放入小方格中，最后压紧、摆齐、固定好。这样上盘得到的钒酸钇单晶，行与竖都非常齐，行与行之间和竖与竖之间又有很多的小沟，这样可以用一个相应的小圆宝石棒进行整盘倒角。整盘倒角不但可以实现批量生产，而且解决了特小晶块倒角时，用手不好拿的问题。因加工结束时，要求留有0.1mm左右倒角余量，所以要计算出加工量，按加工量和留有余量的总量来倒角。
第四步钒酸钇的研磨。我们采用W20的金刚砂，在二轴机或四轴上对钒酸钇进行粗磨。当外形尺寸接近时，粗磨结束。采用W7的金刚砂进行精磨。因为钒酸钇大多用在光纤通讯上，所以对平行度要求很高。我们在精磨时平行度也一定要好，否则在抛光后不可能得到非常高的平行度。我们把精磨好的钒酸钇拿来用千分尺测量，其整盘偏差一定要小于0.001mm。
第五步钒酸钇的抛光。我们在二轴机或四轴机上先用氧化铈对钒酸钇进行初抛。因为钒酸钇的硬度相对不高，所以用氧化铈抛光的速度较快。到砂眼被抛掉，面形等基本达到要求后，采用T.S.E2040抛光液进行最后抛光。T.S.E2040抛光液的主要成份为PH值11.1；SiO2含量重量百分比14％，平均粒度(nm)60；钠(Na)重量含量0.3％；其它杂质重量0.01％；其余为水。
我们可以看出T.S.E2040抛光液中所含SiO2的平均粒径较小，所以最后用其抛光可以使钒酸钇晶体的表面粗糙度加工到更好，更容易达到质量以求。
一面抛好后，用刀片把用来固定的蜡刻掉，下盘，然后把钒酸钇长方体翻过来上盘，按第三步到第五步做加工另一面，最后得到加工好的钒酸钇单晶片小块。
权利要求
1.一种钒酸钇单晶片的批量加工工艺，按如下步骤进行第一步选用钒酸钇单晶材料，用X射线定向仪定向对钒酸钇单晶材料进行定向，先用标准块调零，然后测出钒酸钇单晶的晶向；第二步用蜡把定好向的钒酸钇单晶材料固定好，根据光垂直通过平面时，反射光会返回到原发光点的原理来调节切割机的切割方向，用切割机切出钒酸钇的晶片外形；第三步辅助卡具选用一些窄于钒酸钇单晶片厚度的玻璃条，把所要上盘的钒酸钇晶片和玻璃条均匀涂上蜡，用玻璃条摆成许多小方格，然后把钒酸钇晶片放入小方格中，最后压紧、摆齐、固定好；用磨棒在钒酸钇晶片的行与行之间和竖与竖之间的沟滑动，对钒酸钇单晶片进行快速的倒角；第四步采用W20的金刚砂在二轴机或四轴上对钒酸钇进行粗磨，采用W7的金刚砂进行精磨。第五步在二轴机或四轴机上进行抛光。
2.如权利要求1所说的钒酸钇单晶片的批量加工工艺，其特征在于先用氧化铈进行初抛，面形等基本达到要求后，采用T.S.E2040抛光液进行最后抛光，T.S.E2040抛光液的成份为PH值10.7——11.2；SiO2含量14——16％；平均粒度(nm)40——70；钠(Na)含量0.3％；其它杂质0.01％；其余量为水。
3.如权利要求1或所说的钒酸钇单晶片的批量加工工艺，其特征在于用一个小圆宝石棒在沟滑动而进行整盘倒角。
全文摘要
钒酸钇单晶片的批量加工工艺，用X射线定向仪对钒酸钇单晶材料定向，用蜡把钒酸钇单晶材料固定好，用切割机切出钒酸钇晶片；选用窄于钒酸钇单晶片厚度的玻璃条，把所要上盘的晶片和玻璃条均匀涂上蜡，玻璃条摆成许多小方格，把晶片放入小方格中；用磨棒在晶片之间的沟滑动；在二轴机或四轴上用W20的金刚砂进行粗磨，用W7的金刚砂进行精磨，再进行抛光。先用氧化铈进行初抛，再用SiO
文档编号B24B7/20GK1480305SQ0213289
公开日2004年3月10日 申请日期2002年9月6日 优先权日2002年9月6日
发明者郑琛, 郑 琛 申请人:大连淡宁实业发展有限公司