一种YIG法拉第旋光片高抛减薄工艺及其使用的工装夹具的制作方法

本发明涉及的是晶体冷加工，具体涉及的是一种yig法拉第旋光片高抛减薄工艺及其使用的工装夹具。

背景技术：

1、钇铁石榴石（简称yig），化学式为y3fe5o12，是一种石榴石型铁氧体，具有多项磁特性的氧化铁合成晶体，属于立方晶系，具有旋磁效应好、饱和磁化强度低、共振线宽小、电阻率高、介电损耗低等优点，作为法拉第旋光片的材料被广泛应用在光学领域中。

2、由于法拉第旋光片的厚度薄（＜1mm），对加工精度的要求较高，并且需求量大要求。现有的高抛加工方式是圆形光胶板上光胶晶体后进行减薄，减薄过程中需要多次进行警惕高度和平面度的测量，耗时长，且参数控制靠跟人经验；若在现有工艺基础上采取更换与晶体薄片厚度相适配的蓝宝石玻璃，则需要对蓝宝石进行多种尺寸的备份，这不仅增加了高抛前的准备周期，也增加了夹具更换的工作量和加工成本。因此，需要开发出能够满足yig晶体加工所需的高精度、高成品率、高产能的加工方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：提供一种yig法拉第旋光片高抛减薄工艺，以及该工艺使用到的工装夹具，为法拉第旋光片的批量工业化生产提供方案。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种yig法拉第旋光片高抛减薄工艺，其主要包括以下步骤。

4、s1. 装配好工装夹具，该夹具由中心模块、辅料盘、螺栓组件组成，其中，中心模块为具有相同截面尺寸的不锈钢块和光胶块使用406胶粘结而成，中心模块不锈钢区域有定位通孔，用于联通固定连接中心模块和辅料盘；辅料盘固定通孔处为平台，方便螺帽固定；辅料盘端面中心分布有6片蓝宝石玻璃，防止晶体过抛

5、s2. 将已整形好的且单面已经抛光的yig晶体，光胶到合适的中心模块上。

6、s3. 将减薄面朝抛光盘上，放下摆臂，其顶杆压在中心模块金属部分。添加磨料后，开启设备，抛光盘和摆臂转动。

7、s4. 经过高抛后，晶体到达规定尺寸厚度，将抛好后的工装夹具整体取下，加热熔蜡、脱胶后取出晶体。

8、其中，所述yig晶体为φ60mm-80mm、厚度为1±0.2mm的yig薄片晶体

9、其中，所述蓝宝石厚度（t）为6mm。

10、其中，所述的中心模块和辅料盘如图1所示。

11、其中，所述抛光盘采用lp57聚氨酯材质，转速60-70rpm，优选65rpm；所述摆幅转速20-30rpm，优选25rpm。

12、其中，所述磨料为w3.0钻石粉与水的混合物，体积浓度比为1:x，x为2.2-2.5。

13、其中，所述加热熔蜡、脱胶的温度为80-90℃，优选85℃。

14、其中，所述规定尺寸厚度（t）与中心模块突出（d）和蓝宝石厚度（f）的关系为t=f-d，精度为1微米，公差为±10μm。

15、本发明的有益效果是：

16、可根据所需产品尺寸厚度，选择合适的中心模块即可，不需要重新更换蓝宝石片，极大地缩短操作流程和时间；

17、有蓝宝石玻璃保护，避免抛光时间过长导致晶体过抛造成废料；且按规定的时长抛光，不需要反复在抛光过程中对尺寸进行测量，缩短整体工艺时长。

技术特征：

1.一种yig法拉第旋光片高抛减薄所用到的夹具，其特征在于：该夹具由中心模块、辅料盘、螺栓组件组成，其中，中心模块为具有相同截面尺寸的不锈钢块和光胶块使用406胶粘结而成，中心模块不锈钢区域有定位通孔，用于联通固定连接中心模块和辅料盘；辅料盘固定通孔处为平台，方便螺帽固定；辅料盘端面中心分布有6片蓝宝石玻璃，防止晶体过抛。

2.一种使用权利要求1所述夹具的yig法拉第旋光片高抛减薄工艺，其特征在于：选择合适的中心模块，将yig晶圆光胶在中心模块上，封蜡保护光胶结合处间隙；在室温下使用lp57聚氨酯抛光盘进行高抛减薄，转速60-70rpm；抛光磨料为w3.0钻石粉与水混合物，体积浓度比为1:x，x为2.2-2.5；抛光时长20min-21min，有蓝宝石玻璃片保护，起到支撑和放置过抛的作用。

技术总结
本发明公开了一种YIG法拉第旋光片高抛减薄工艺及其使用的工装夹具。该工艺使用的工装夹具，其中心为可更换的、贴有光胶片的模块，使用螺栓、垫片和螺帽固定光胶模块和圆盘，晶圆抛光面与光胶块光胶固定，并封蜡保护贴合间隙；使用406胶在夹具上中心对称分布粘合6片等尺寸的蓝宝石玻璃片。上好圆片后，使用聚氨酯抛光盘进行高抛减薄至所需尺寸。该工艺的特点是能够快速精准地将YIG晶圆高抛减薄至所需尺寸，为后续精抛预留3μm‑4μm的加工尺寸。

技术研发人员：翁鹏翔,陈家靖,范泉钦,曹志伟,李雄,张星,陈秋华,陈辉
受保护的技术使用者：福建福晶科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15