专利名称：一种超薄石英晶体相位延迟板的生产方法
一种超薄石英晶体相位延迟板的生产方法技术领域
本发明属于电子制造技术领域，特别涉及到一种超薄石英晶体相位延迟板的生产方法。
背景技术：
作为激光偏光器件，石英晶体相位延迟板(波片)可以应用在科研与军用激光器、 医用激光器、仪器、传感器用激光器、光电输出和输入设备、激光娱乐和显示器、电信业光通信等领域中，应用范围十分广泛。
目前，石英晶体相位延迟板主要由美国、日本的厂家在提供，如THORLABS，EPSON, KY0CERA等，而韩国、台湾也有厂家从几年前开始开发生产该产品，但都处于小规模生产阶段。由于韩国和台湾本土没有石英晶体生产，他们目前只能进口光学石英晶体进行波片的加工。石英晶体相位波片的生产具有技术密集型与劳动密集型相结合的特点，利用我国晶片加工技术优势和劳动力成本与发达国家的差距，石英波片的生产将比日本等其他国家或地区的厂商具有更大的竞争力，这就为我国的光学石英晶体的市场提供更多的发展空间。
现在高功率激光被应用在越来越小的区域或者光点直径，以适应消费电子的更加苛刻的性能要求，这也提高了对超薄型的石英晶体相位延迟板的数量需求，而由于单片超薄石英晶体相位延迟板(真零级波片的)厚度太薄，传统工艺是采用双面抛光技术，直接将产品进行抛光，很容易破碎，造成成品率低、产品质量不稳定，严重影响了相关产业的发展。发明内容
本发明的目的是提出一种成品率高、质量稳定的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法。
本发明的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法依次包括原料检验、晶体外形设计、角度定向、晶片切型设计、多线切割、晶片外形加工、晶片研磨、抛光、清洗、镀膜、胶合成型、检测、包装、入库工序，关键在于所述抛光工序中，首先将待抛光晶片胶合在基板上，然后再进行抛光作业；所述清洗工序中，首先将基板与晶片分离，然后再对晶片进行清洗。
将待抛光的单片石英晶体胶合在基板上增加其机械强度，然后再进行抛光，保证晶片具有极好的平行度，透射比高，抗光损伤阈值高，机械性能好，在温差范围大的使用场合中表现得特别稳定，波长范围广，允许大角度入射(约20度)，可应用于高损坏域值的使用场合(> lGW/cm2)。
进一步地，所述抛光工序中，将精磨好的晶片洗净烘干，胶合在K9玻璃基板上，利用高精度双面抛光机，在辅助材料为8000#氧化铈，转速为50次/分钟的条件下进行抛光。 K9玻璃基板的热膨胀系数与晶片一致，可保证生产过程中与晶片牢固结合。
进一步地，所述抛光工序中是利用树脂胶将待抛光晶片胶合在基板上的。
进一步地，所述清洗工序是首先将粘合在一起的晶片与基板放入酒精内浸泡的方法，使晶片与基板分离，然后再用超声波清洗机对晶片进行清洗，以避免对晶片造成损伤。
进一步地，所述研磨工序包括细磨工序和精磨工序，其中细磨工序是利用高精度双面研磨机，在辅助材料为2000目的白刚玉砂，转速为80次/分钟的条件下进行研磨， 这样可以充分提高晶片表面的平整度；精磨工序是利用高精度双面研磨机，在辅助材料为 3000目的白刚玉砂，转速为50次/分钟的条件下进行研磨，可以除去粗砂眼，避免抛光加工时间过长而影响抛光效率。
进一步地，所述检测工序包括透光率检测工序和环境试验工序。
进一步地，所述多线切割工序是采用高精度多线切割机，在辅助材料为1500目的金刚砂，转速为100次/分钟的条件下进行切割，在缓慢低速率条件下切割，可以使其籽晶表面的定向精度小于5分。
本发明的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法采用特殊的抛光工艺，可以使晶片厚度达到超薄保准，同时提高了晶片的成品率和质量稳定性，具有良好的实用性，顺应了我国激光产业化的步伐，满足了日益增长的娱乐和显示产业市场的需求，使该产业在国际、国内市场上占有一席之地，具有十分诱人的市场前景，可带来非常可观的经济效益，还将带来更大的社会效益。
图1是本发明的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法的流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1:
如图1所示，本实施例的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法依次包括原料检验、晶体外形设计、角度定向、晶片切型设计、多线切割、晶片外形加工、晶片细磨、晶片精磨、抛光、清洗、镀膜、胶合成型、透光率检测、环境试验、包装、入库工序；所述抛光工序中， 首先将待抛光晶片胶合在基板上，然后再进行抛光作业；所述清洗工序中，首先将基板与晶片分离，然后再对晶片进行清洗。
其中原料检验时的标准指标为Z轴方向的尺寸30-50毫米；包裹体数量1a标准；晶种子内的腐蚀隧道密度< 100条/cm2 ；Q值彡2. 6*106 ；光学均勻性Δη彡5*10_6。
上述抛光工序中，将精磨好的晶片洗净烘干，利用树脂胶胶合在Κ9玻璃基板上， 然后再利用高精度双面抛光机，在辅助材料为8000#氧化铈，转速为50次/分钟的条件下进行抛光。抛光后的晶片指标为厚度0. 16425mm士0. 00025mm ；结构2层(双折射水晶二片，11 41 镀膜)，1 <0.25(%@中心波长；方位角双折射水晶片0 = 0°，Φ =45° ；光轴精度士 15'；波前畸变λ/8，λ/100632. 8nm;相位延迟λ/2，λ/4，λ/8 ；延迟误差 < λ/500 ；平行度< 0.5'；平面度彡λ/4 ；光洁度20-10 ；透光度> 90%。
上述清洗工序是首先将粘合在一起的晶片与基板放入酒精内浸泡的方法，使晶片与基板分离，然后再用超声波清洗机对晶片进行清洗，以避免对晶片造成损伤。
上述细磨工序是利用高精度双面研磨机，在辅助材料为2000目的白刚玉砂，转速为80次/分钟的条件下进行研磨，这样可以充分提高晶片表面的平整度。
上述精磨工序是利用高精度双面研磨机，在辅助材料为3000目的白刚玉砂，转速为50次/分钟的条件下进行研磨，可以除去粗砂眼，避免抛光加工时间过长而影响抛光效率。
上述多线切割工序是采用高精度多线切割机，在辅助材料为1500目的金刚砂，转速为100次/分钟的条件下进行切割，在缓慢低速率条件下切割，可以使其籽晶表面的定向精度小于5分。
将待抛光的单片石英晶体胶合在基板上增加其机械强度，然后再进行抛光，可以保证晶片具有极好的平行度，透射比高，抗光损伤阈值高，机械性能好，在温差范围大的使用场合中表现得特别稳定，波长范围广，允许大角度入射(约20度)，可应用于高损坏域值的使用场合(> lGW/cm2)。
权利要求
1.一种超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，依次包括原料检验、晶体外形设计、角度定向、晶片切型设计、多线切割、晶片外形加工、晶片研磨、抛光、清洗、镀膜、胶合成型、检测、包装、入库工序，其特征在于所述抛光工序中，首先将待抛光晶片胶合在基板上，然后再进行抛光作业；所述清洗工序中，首先将基板与晶片分离，然后再对晶片进行清洗。
2.根据权利要求1所述的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，其特征在于所述抛光工序中，将精磨好的晶片洗净烘干，胶合在K9玻璃基板上，利用高精度双面抛光机，在辅助材料为8000#氧化铈，转速为50次/分钟的条件下进行抛光。
3.根据权利要求1所述的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，其特征在于所述抛光工序中是利用树脂胶将待抛光晶片胶合在基板上的。
4.根据权利要求1所述的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，其特征在于所述清洗工序是首先将粘合在一起的晶片与基板放入酒精内浸泡的方法，使晶片与基板分离，然后再用超声波清洗机对晶片进行清洗。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，其特征在于所述研磨工序包括细磨工序和精磨工序。
6.根据权利要求5所述的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，其特征在于所述细磨工序是利用高精度双面研磨机，在辅助材料为2000目的白刚玉砂，转速为80次/分钟的条件下进行研磨。
7.根据权利要求5所述的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，其特征在于所述精磨工序是利用高精度双面研磨机，在辅助材料为3000目的白刚玉砂，转速为50次/分钟的条件下进行研磨。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，其特征在于所述检测工序包括透光率检测工序和环境试验工序。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，其特征在于所述多线切割工序是采用高精度多线切割机，在辅助材料为1500目的金刚砂，转速为 100次/分钟的条件下进行切割。
全文摘要
本发明提出了一种成品率高、质量稳定的超薄石英晶体相位延迟板的生产方法，该方法依次包括原料检验、晶体外形设计、角度定向、晶片切型设计、多线切割、晶片外形加工、晶片研磨、抛光、清洗、镀膜、胶合成型、检测、包装、入库工序，关键在于抛光工序中，首先将待抛光晶片胶合在基板上，然后再进行抛光作业；清洗工序中，首先将基板与晶片分离，然后再对晶片进行清洗。将待抛光的单片石英晶体胶合在基板上增加其机械强度，然后再进行抛光，保证晶片具有极好的平行度，透射比高，抗光损伤阈值高，机械性能好，在温差范围大的使用场合中表现得特别稳定，波长范围广，允许大角度入射(约20度)，可应用于高损坏域值的使用场合(＞1GW/cm2)。
文档编号B28D5/00GK102508328SQ20111034943
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者冷志红 申请人:昆山明本光电有限公司