CN104260214B - 一种高精密波长板晶片加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种感光成像系统中用精密波长板晶片大规模加工工艺，该工艺包括以下步骤：通过将原晶（人造石英晶体，以下简称原晶）加工为板材（人造石英制材，以下简称板材），将板材角度精度进行较好控制，通过对板材旋转切割后，切割面角度进行精密加工，对旋转晶块进行线切割加工，获得所需的波长板晶片。采用该生产工艺使得生产效率大大提高，质量稳定，晶片质量和效率超过传统的粘砣后再旋转切割加工和其它方法，生产成本大幅降低，效率提高，为高精密波长板晶片的规模生产准备了条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高清晰高精度感光成像系统中用高精密波长板加工的技术，具体地说，涉及了一种加工高精密波长板晶片的加工工艺。
背景技术
现在电子信息技术及光电子应用领域的光学低通滤波器等其主要构成的晶片都是在对人造石英晶体块进行特殊要求的切片、研磨、外形加工等主要工序完成的，应用领域的不同决定了所要求切割晶片的角度也各不相同，高精密波长板的使用，可以使得被拍摄像物体反射的光线通过感光成像系统转换为可感知的相位差从而驱动对焦系统实现精准对焦，使被拍摄对象成像逼真、清晰、真实。
波长板晶片旋转角度不同于常规晶片的旋转角度，不易加工和控制，由于为旋转加工，所需原晶外形尺寸较大，同时对晶片大面切割角度也有要求。原晶质量要求高、出材率低，所以原材料成本高，为了保证每一片切割出的晶片都能满足使用要求，就需要对旋转角度、切割角度均进行设计控制，使其切割后达到合格角度范围，旋转加工后再切片成本远低于切片粘砣切砣的成本，使其成为目前高精密波长板一种重要的生产工艺。
目前对于波长板晶片的加工，传统方法有如下:将切割后角度合格的晶片使用粘接剂多片粘接在一起，粘接后的厚度通常在40mm左右(依据切割设备的参数)，粘接后的晶砣粘接在切割料板上，把料板固定在切割设备上，依据所需晶片的规格使用不同的切割垫片调整刀条间距，经两次切割后，得到所需晶片的毛坯砣，然后将毛坯砣使用专用油轮片在研磨设备上通过研磨将外形尺寸加工至成品尺寸。
上述方法存在的问题是：粘砣时候每片需粘接一致，否则切割后同一个晶砣中晶片角度不一致，易出现较多不合格产品；同时，粘砣切割工艺工序繁琐、效率低下，所以该工艺只适合角度要求宽松，数量极少低端波长板晶片的加工。
其它的对粘砣后使用外圆切割机切割，然后再对外形进行研磨加工的方法与此原理相近，但不具备可满足大批量、高精度生产的优势。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种工艺简单、易于操作、加工精度高、质量稳定、产品一致性好、适合大规模生产的加工方法。
原理介绍：
将原晶的两面生长丘等磨掉后，得到角度、尺寸合格的所需板材，以板材一边为基准边在板材上事先画出需切割的晶块位置，画好后用数控单刀机旋转切割出晶块，磨后用X射线检测旋转切割面角度是否合格，不合格则垫加工至所需的精度内，合格的晶块倒角、开槽做硬标识后粘接在料板上，固定在线切割设备上进行切割成所需的目标厚度。由于旋转切割面的角度已经加工合格，所以在切割的时候只需控制切割角度即可，切割角度通常控制在±2′之内，能很好的满足所需精度。
本发明的技术方案如下：
一种高精密波长板晶片加工工艺，该工艺包括以下步骤：
(1)将原晶加工为板材，X面、Z面角度进行控制至所需精度范围内；
(2)依据晶片要求将板材进行标记，标识光轴方向，并旋转切割出旋转角度符合要求的所需晶块；
(3)将晶块进行倒角，依据晶块加工前的标识进行开槽标识，然后将晶块粘接在切割料板上；
(4)将切割料板固定线切割设备上，将晶块切割成所需厚度的晶片；
(5)晶片装夹在专用的清洗架上清洗干净后，用X射线检测测晶片角度，符合要求精度后，加工完成。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，该生产工艺具有以下有益效果：
1、利用晶块旋转后再进行线切割加工成晶片，效率高、精度较高，晶片角度一致性好，特别适用于角度精度要求高、大尺寸的波长板晶片加工，具备批量化生产的优点。
2、晶片旋转角度可以在原晶上进行较好的控制、检测，加工精度易于保证，质量上远远超过其它的砣加工工艺。
附图说明
图1为本发明的具体流程实施例示意图。
图2为原料板材的角度切割示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图2所示，对原料板材1进行设计角度的切片，切片2为在板材中的位置情况，X、Y、Z轴为晶体板材的轴向方向，其中的Z轴(光轴)方向始终保持不变，短棱边与Z轴(光轴)的方向夹角45°为设计切割角度，晶片大面与X轴的夹角也是设计角度，先将短棱边与Z轴(光轴)的夹角加工出来，切割时候只控制晶片大面与X轴的夹角，工艺简单易于两个角度同时符合设计角度要求。
该发明生产工艺实施包括以下步骤：
步骤1、将原晶加工为板材，X面、Z面角度进行控制至所需精度范围内。
步骤2、将板材进行标记(依据晶片要求)，以标识光轴方向，并使用数控切割机旋转切割出旋转角度符合要求的所需晶块
步骤3、将晶块进行倒角、开槽标识(依据晶块加工前的标识)，然后使用专用校角仪将晶块粘接在切割料板上。
步骤4、将切割料板固定在指定的线切割设备上，将晶块切割成所需厚度的晶片。
步骤5、晶片装夹在专用的清洗架上清洗干净后，用X射线检测测晶片角度，符合要求精度后，加工完成。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (1)
1.一种高精密波长板晶片加工工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
（1）将原晶加工为板材，将X面、Z面角度控制至所需精度范围内；
（2）依据晶片要求将板材进行标记，标识光轴方向，并旋转切割出旋转角度符合要求的所需晶块；
（3）将晶块进行倒角，依据晶块加工前的标识进行开槽标识，然后将晶块粘接在切割料板上；
（4）将切割料板固定在线切割设备上，将晶块切割成所需厚度的晶片；
（5）晶片装夹在专用的清洗架上清洗干净后，用X射线检测测晶片角度，符合要求精度后，加工完成。
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