（12)和上抛光垫 (16)相对运动，进行双面抛光。
[0102] (6-4)调整电机使抛光盘转速为80rpm ;
[0103] (6-5)调整抛光时间：240min ;
[0104] (6-6)抛光温度：30°C ±5°C ;
[0105] (6-7)抛光液流量：300rpm ;所述的抛光液由溶胶型SiO2，聚氧乙烯酰胺，橄榄油， 醇胺，去离子水，硅酸钠和表面活性剂组成；抛光液中SiO 2微粒直径为30~80nm ;抛光液 的pH为10~12。
[0106] (7)清洗：采用超声波清洗机对抛光后的手机屏清洗；具体清洗工艺如下：
[0107] (7-1)先放置在乙醇中，用超声方法去蜡，时间20min ;
[0108] (7-2)再使用臭氧与氮气的混合气体鼓泡冲洗，去除手机屏残留磨粒、表面活性剂 杂质，时间20min ;
[0109] (7-3)再使用体积分数为1 %的吐温-80溶液用超声清洗，时间IOmin ;
[0110] (7-4)最后使用去离子水清洗，时间lOmin。
[0111] (8)打孔：采用激光打孔机进行打孔，打孔机功率1000 W ;
[0112] (9)倒角：采用倒角机对手机屏进行边缘倒角；倒角处理方法为采用倒角机对手 机屏进行边缘倒角，采用45度角金刚石倒角砂轮，砂轮转速为lOOOrpm，砂轮进给速度为 10mm/min，倒角时间 lOmin。
[0113] (10)清洗：采用去离子水用超声波清洗机对倒角后的手机屏清洗；清洗20分钟；
[0114] (11)镀膜：采用真空镀膜机对手机屏进行镀膜，采用真空镀膜机对手机屏进行镀 膜，真空中进行增透膜涂覆，手机屏温度500°c。
[0115] 检测实施例2制备得到的大尺寸蓝宝石手机屏，结果表明，本发明可以加工得 到10英寸蓝宝石手机屏幕，手机屏表面晶格完整、平整度< 3微米、抛光面粗糙度（RMS) < 0. 12纳米，具有超光滑表面，质感优越。
[0116] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方法，其特征在于：包 括以下步骤： (1) 定向：选择蓝宝石晶体耐磨性较好的蓝宝石A面，进行定向，保证切出的手机屏是A 向面； (2) 切片：根据手机屏幕的形状尺寸，对蓝宝石晶体切片，切片后的蓝宝石晶体厚度比 手机屏幕厚50~70微米，长度、宽度尺寸与手机屏幕一致； (3) 双面研磨：采用双面研磨设备对切片好的蓝宝石晶体进行双面研磨； (4) 清洗：采用超声波清洗机对步骤（3)研磨后的手机屏清洗； (5) 退火处理：采用高温退火炉进行退火，去除蓝宝石手机屏内部应力； (6) 双面抛光：采用双面抛光设备进行化学机械抛光； (7) 清洗：采用超声波清洗机对抛光后的手机屏清洗； (8) 打孔：采用激光打孔机进行打孔，打孔机功率250~1000W ; (9) 倒角：采用倒角机对手机屏进行边缘倒角； (10) 清洗：采用去离子水用超声波清洗机对倒角后的手机屏清洗；清洗5~20分钟； (11) 镀膜：采用真空镀膜机对手机屏进行镀膜。
2. 根据权利要求1所述的大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方 法，其特征在于：步骤（3)所述的双面研磨具体操作方法为： (3-1)双面研磨研磨液配制：取下列各原料按重量百分比配制：十六烷基三甲基溴化 铵：5%-20% ;肌醇六磷酸酯：2%-8% ;二乙醇胺：1%-20% ;有机硅消泡剂：0. 3%-2% ;其余是去 离子水； (3-2)将含有金刚石磨料的下研磨垫（4)和上研磨垫（7)分别粘贴在下研磨盘（5)和 上研磨盘（8)上，所述的金刚石磨料粒度在wl~w7之间； (3-3)将贴在上研磨盘（8)上的上研磨垫（7)进行挖洞孔（6)，供研磨液流通； (3-4)调整研磨压力：300~400g/cm2; (3-5)调整电机带动研磨盘的转速：20~80rpm ; (3-6)调整研磨时间：10~60min，研磨温度：25°C ±5°C ; (3-7 )将蓝宝石手机屏（I)放置在下研磨盘（5 )上的游星轮（2 )里，游星轮（2 )与太阳 轮（3)啮合，研磨时将上研磨盘（8)平行放置于蓝宝石手机屏（1)上面，游星轮（2)带动蓝 宝石手机屏（1)自转并与下研磨垫（4)和上研磨垫（7)相对运动，进行双面研磨。
3. 根据权利要求1所述的大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方 法，其特征在于：所述的步骤（4)清洗步骤为，采用去离子水，用超声波清洗机对研磨后的 手机屏清洗，清洗时间为5~20分钟，去除研磨后手机屏表面的研磨颗粒。
4. 根据权利要求1所述的大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方 法，其特征在于：所述的步骤（5)采用高温退火炉进行退火，去除蓝宝石手机屏内部应力， 退火处理的温度为1300~1600°C，退火处理的时间为5~15小时。
5. 根据权利要求1所述的大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方 法，其特征在于：步骤（6)所述的双面抛光具体操作工艺参数如下： (6-1)将含有沟槽的下抛光垫（12)和上抛光垫（16)粘贴在下抛光盘（13)和上抛光盘 (17)上，所述下抛光盘（13)上沟槽（11)和上抛光盘（17)上沟槽（14)均为XY型沟槽，槽宽 5謹，槽深2謹，槽间距2Ctam ; (6-2)将贴在上抛光盘（17)上的上抛光垫（16)进行挖孔洞（15)，供研磨液流通； (6-3)双面抛光抛光液配制，取下列各原料按体积百分比配制：溶胶型SiO2的体积分数 10% ~40%，聚氧乙烯酰胺的体积分数0. 1% ~1%，橄榄油的体积分数1% ~5%，醇胺的体积分 数0. 01% ~0. 5%，过氧化氢的体积分数2% ~8% ;其余为去离子水； (6-4)所述抛光液中SiO2微粒直径为30~80纳米；抛光液的pH为10~12 ; (6-5)调整抛光盘转速为：20~80rpm ; (6-6)调整抛光液流量：200~300rpm ; (6-7)调整抛光时间：60~240 min ; (6-8)调整抛光压力：300~400g/cm2 (6-9)调整抛光温度：30°C ±5°C ; (6-10 )将蓝宝石手机屏（I)放置在下抛光盘（13 )上的游星轮（9 )里，游星轮（9 )与太 阳轮（10)啮合；抛光时将上面的上抛光盘（17)平行放置于蓝宝石手机屏（1)上面；游星轮 (9)带动蓝宝石手机屏（1)自转并与下抛光垫（12)和上抛光垫（16)相对运动，进行双面抛 光。
6. 根据权利要求1所述的大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方 法，其特征在于：步骤（7)具体清洗工艺如下： (7-1)先放置在乙醇中，用超声方法去蜡，时间10~20min ; (7-2)再使用臭氧与氮气的混合气体鼓泡冲洗，去除手机屏残留磨粒、表面活性剂杂 质，时间 10~20min ; (7-3)再使用体积分数为1%的吐温-80溶液用超声清洗，时间5~10min ; (7-4)最后使用去离子水清洗，时间5~10min。
7. 根据权利要求1所述的大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工 方法，其特征在于：步骤（9)倒角处理方法为采用倒角机对手机屏进行边缘倒角，采用45 度角金刚石倒角砂轮，砂轮转速为400~1000rpm，砂轮进给速度为5~10mm/min，倒角时间 5~IOmin 0
8. 根据权利要求1所述的大尺寸蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方 法，其特征在于：步骤（11)镀膜处理方法为：采用真空镀膜机对手机屏进行镀膜，真空中进 行增透膜涂覆，手机屏温度100~500°C。
【专利摘要】本发明公开了一种大尺寸A向蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方法，它包括晶锭定向，晶片切片，晶片双面研磨，晶片清洗，晶片退火，晶片双面抛光，晶片清洗，激光打孔，晶片倒角，晶片清洗和晶片镀膜步骤。本发明通过大量实验筛选得到最佳的加工工艺和各步骤的最佳参数，包括抛光液的组成。该方法可以简化大尺寸（10英寸）蓝宝石手机屏幕的制造工艺，可有效消除表层的加工应力、消除机械加工损伤层，获得表面晶格完整、平整度＜5微米、抛光面粗糙度（RMS）＜0.2纳米的超光滑表面，该工艺加工质量好、成本低、效率高，相比现有技术取得了非常好的技术进步。
【IPC分类】B08B3-12, B28D5-02, B24B37-08, C09G1-02, B28D5-00, C09K3-14
【公开号】CN104669106
【申请号】CN201510071131
【发明人】周海, 黄传锦, 高翔
【申请人】盐城工学院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月10日