一种蓝宝石指纹识别面板的制备方法_2

文档序号:8943366阅读:来源:国知局
性剂,其性质稳定,具有分散、乳化、润湿等多种性能,是悬浮液获得优异性能最主要的成分;甘油比重合适,与水和有机溶液都有很好的溶解性,作为辅助分散剂非常适合;聚丙二醇400具有乳化、润湿的作用,并且可以有效增稠,有效提升悬浮液的黏度和界面膜性质。另外,抛光液中含有适量的纳米S12,粒度均匀、分散性好、平坦化效率高。碱性溶液KOH使得抛光液为碱性,通过化学腐蚀辅助抛光,从而抛光效果更好,抛光效率更好。为了保持抛光液的稳定性,从而保证抛光的效率和质量,必须不断地补充碱性溶液,维持抛光液PH值基本不变。
[0019](4)本发明的指纹识别面板制备方法,通过涂刷三层油墨然后烘干,使得晶片的边缘不透光,可以有效地防止光线从晶片的侧面进入,对成像造成影响。
[0020](5)本发明的指纹识别面板采用蓝宝石为基材制成,由于蓝宝石硬度高,耐磨性好,使得触屏面板不易磨损和划伤;蓝宝石C向介电常数为11.4,而A向和M向均为9.4,本发明晶体生长时采用C向籽晶,保证了指纹识别面板对介电常数的要求。通过本发明的蓝宝石指纹识别面板制备方法制成的指纹识别面板,光洁度高,且成片质量高,废品率低,生产效率高,应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0021]实施例1
本实施例的蓝宝石指纹识别面板制备方法具体包括如下步骤:
步骤一、晶体生长;在晶体生长炉的坩祸内装入纯净的Al2O3原料,所述坩祸上方设有可旋转和升降的提拉杆,提拉杆的下端夹设有C晶向的籽晶;将晶体生长炉内抽真空并通入保护气体,升温至2200°C,使得Al2O3熔融,控制熔体的液面温度为2055°C,将籽晶置于Al2O3熔体的上表面使其与熔体接触,持续Ih ;待籽晶与熔体充分沾润后,提拉并转动籽晶,从而实现缩颈一扩肩一等径生长;缩颈阶段,控制熔体的液面温度为2050°C,以5mm/h的速度向上提拉籽晶,以48r/min的速度转动籽晶;扩肩阶段,控制熔体的液面温度为2048°C,以10mm/h的速度向上提拉籽晶,以55r/min的速度转动籽晶;等径阶段,控制熔体的液面温度为2052°C,以8mm/h的速度向上提拉籽晶,以50r/min的速度转动籽晶;待晶体生长结束后,将晶体生长炉内的温度降至1680°C,再对晶体进行退火处理,控制温度以100°C /h的速度缓慢降温并持续22h,从而得到晶体;
步骤二、晶体开方;对晶体进行定向,然后使用开方机进行开方,从而得到C向晶块; 步骤三、晶体切割;采用金刚砂线切割设备对晶棒进行切割,从而得到晶片;
步骤四、激光取片;将抛光后的晶片放入激光切割机中并通入保护气体,将晶片按需求切割成相应大小;
步骤五、研磨;采用研磨机对晶片进行研磨;研磨时,加入研磨液,研磨盘对晶片加压至0.02Mpa,研磨盘的转速为1000rpm/min ;研磨完成后用无水乙醇清洗;所述研磨液组分包括:0.5%的颗粒大小为10 μm的立方氮化硼粉末,14%的烷基酚聚氧乙烯醚,4%的甘油,9%的聚丙二醇400,其余为去离子水;
步骤六、倒角;采用数控机床的金刚石砂轮对晶片的边角进行倒角处理;
步骤七、退火;将晶片放入退火炉内,以220°C /h的速度进行升温将温度升至1600°C,升温时在300 °C、800 °C、1600 °C分别保温6h,然后以200 °C的温度进行降温,降温时在1000°C、500°C分别保温3h冷却至室温取出;
步骤八、双面化学抛光;先用无水乙醇对晶片进行清洗,然后将清洗后的晶片放入双面抛光机中固定;抛光时,加入抛光液,抛光盘对晶片加压至0.15 Mpa,抛光盘的转速为1500rpm/min、将抛光好的晶片用无水乙醇清洗后,在室温下进行自然冷却;所述抛光液组分包括:2%的颗粒大小为6 μπι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400,2%的纳米二氧化硅,使得抛光液PH值为13.0的碱性溶液,其余为去离子水;抛光过程中不断补充碱性溶液以保持抛光液的PH值;
步骤九、镀超硬膜;采用磁控溅射镀膜机,将氮气电离成氮离子,再用氮离子轰击硅靶材,在晶片表面形成氮化硅镀层;
步骤十、涂油墨;将镀膜后的晶片盖上镂空板,在晶片的边缘处刷涂油墨且重复刷涂三层;
步骤十一、热烘;将涂完油墨的晶片放入热烘机中热烘3h后,空冷至室温。
[0022]实施例2
本实施例的蓝宝石指纹识别面板制备方法具体包括如下步骤:
步骤一、晶体生长;在晶体生长炉的坩祸内装入纯净的Al2O3原料,所述坩祸上方设有可旋转和升降的提拉杆,提拉杆的下端夹设有C晶向的籽晶;将晶体生长炉内抽真空并通入保护气体,升温至2100°C,使得Al2O3熔融,控制熔体的液面温度为2055°C,将籽晶置于Al2O3熔体的上表面使其与熔体接触,持续0.5h ;待籽晶与熔体充分沾润后,提拉并转动籽晶,从而实现缩颈一扩肩一等径生长;缩颈阶段,控制熔体的液面温度为2050°C,以3mm/h的速度向上提拉籽晶,以45r/min的速度转动籽晶;扩肩阶段,控制熔体的液面温度为2048°C,以8mm/h的速度向上提拉籽晶,以50r/min的速度转动籽晶;等径阶段,控制熔体的液面温度为2052°C,以5mm/h的速度向上提拉籽晶,以48r/min的速度转动籽晶;待晶体生长结束后,将晶体生长炉内的温度降至1580°C,再对晶体进行退火处理,控制温度以80°C /h的速度缓慢降温并持续18h,从而得到晶体;
步骤二、晶体开方;对晶体进行定向,然后使用开方机进行开方,从而得到C向晶块; 步骤三、晶体切割;采用金刚砂线切割设备对晶棒进行切割,从而得到晶片;
步骤四、激光取片;将抛光后的晶片放入激光切割机中并通入保护气体,将晶片按需求切割成相应大小;
步骤五、研磨;采用研磨机对晶片进行研磨;研磨时,加入研磨液,研磨盘对晶片加压至0.022Mpa,研磨盘的转速为1200rpm/min ;研磨完成后用无水乙醇清洗;所述研磨液组分包括:2%的颗粒大小为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,其余为去离子水;
步骤六、倒角;采用数控机床的金刚石砂轮对晶片的边角进行倒角处理;
步骤七、退火;将晶片放入退火炉内,以180°C /h的速度进行升温将温度升至1600°C,升温时在300 °C、800 °C、1600 °C分别保温2h,然后以200 °C的温度进行降温,降温时在1000°C、500°C分别保温2h冷却至室温取出;
步骤八、双面化学抛光;先用无水乙醇对晶片进行清洗,然后将清洗后的晶片放入双面抛光机中固定;抛光时,加入抛光液,抛光盘对晶片加压至0.12Mpa,抛光盘的转速为lOOOrpm/min、将抛光好的晶片用无水乙醇清洗后,在室温下进行自然冷却;所述抛光液组分包括:0.5%的颗粒大小为I μπι的立方氮化硼粉末,14%的烷基酚聚氧乙烯醚,4%的甘油,9%的聚丙二醇400,0.5%的纳米二氧化硅,使得抛光液PH值为11.0的碱性溶液,其余为去离子水;抛光过程中不断补充碱性溶液以保持抛光液的PH值;
步骤九、镀超硬膜;采用磁控溅射镀膜机,将氮气电离成氮离子,再用氮离子轰击硅靶材,在晶片表面形成氮化硅镀层;
步骤十、涂油墨;将镀膜后的晶片盖上镂空板,在晶片的边缘处刷涂油墨且重复刷涂三层;
步骤十一、热烘;将涂完油墨的晶片放入热烘机中热烘2h后,空冷至室温。
[0023] 实施例3
本实施例的蓝宝石指纹识别面板制备方法具体包括如下步骤:
步骤一、晶体生长;在晶体生长炉的坩祸内装入纯净的Al2O3原料,所述坩祸上方设有可旋转和升降的提拉杆,提拉杆的下端夹设有C晶向的籽晶;将晶体生长炉内抽真空并通入保护气体,升温至2150°C,使得Al2O3熔融,控制熔体的液面温度为2055°C,将籽晶置于Al2O3熔体的上表面使其与熔体接触,持续Ih ;待籽晶与熔体充分沾润后,提拉并转动籽晶,从而实现缩颈一扩肩一等径生长;缩颈阶段,控制熔体的液面温度为2050°C,以3?5mm/h的速度向上提拉籽晶,以46r/min
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