一种钽酸锂晶片的磨削加工方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-10-24 08:44:08
为了克服已有钽酸锂晶片的加工方式的加工效低、成品率低、加工质量难以控制,本发明提供一种加工效率较高、成品率较高、有效解决加工时容易产生划痕和易断裂的问题的钽酸锂晶片的磨削加工方法。
一种钽酸锂晶片的磨削加工方法,包括如下步骤:(1)将金刚石组合砂轮固定在磨床的转盘上;(2)将待加工的钽酸锂晶片固定在基板上,所述基板固定在工作台上;(3)加工前开启冷却液覆盖所述待加工的钽酸锂晶片的全部表面,所述冷却液含有电解质溶液,加工时调节切削力大小、主轴转速、工件旋转轴转速和工件进给速度进行磨削加工,制得钽酸锂晶片。本发明提供一种加工效率高、成品率高、有效解决加工时容易产生划痕和易断裂的问题的钽酸锂晶片的磨削加工方法。
电子元器件制造领域
滤波器制造:钽酸锂晶片是制造声表面波(SAW)滤波器和体声波(BAW)滤波器的关键材料。这种高精度的磨削加工方法可以使晶片表面达到极高的平整度和光洁度,有利于滤波器的高频性能和稳定性。例如,在 5G 通信基站的滤波器中,通过该方法加工的钽酸锂晶片能够有效减少信号损失,提高通信质量。
振荡器应用:在晶体振荡器中,钽酸锂晶片的精度直接影响振荡器的频率稳定性。精确磨削后的晶片能够提供更精准的频率控制,应用于各类高精度电子设备,如卫星通信设备、导航系统等,确保信号的准确传输和时间的精确同步。
光电器件领域
电光调制器:钽酸锂具有良好的电光效应。通过这种磨削加工方法获得的高质量晶片可用于制造电光调制器,用于光纤通信中的光信号调制。在高速光通信网络中,能够实现高速率、低损耗的光信号调制,满足大数据传输的需求。
光波导器件:在光波导的制作中,精确加工的钽酸锂晶片可以作为波导的衬底材料。其平整的表面和合适的厚度有助于光波的高效传输,为集成光学器件的发展提供了基础,例如用于光芯片中的光路集成和光信号处理。
浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”(2011计划)协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校,坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务,以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色,大力培养德智体美劳全面发展,富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。
本发明的技术构思为:钽酸锂晶片是一种典型的具有热热释电和压电效应材料,在加工钽酸锂表面时,由于施加于钽酸锂材料载荷和加工过程中产生的热量,使钽酸锂晶胞内正负电荷中心分离,形成偶极矩,在表面形成强电场。通过外加低温电解质溶液,电解质溶液中的自由离子形成短路电流,中和钽酸锂表面的正负电荷,抑制压电效应和热释电效应产生的强电场,减小逆压电效应产生的内应力。
钽酸锂材料是一种“软脆材料”,在加工过程中,容易产生划痕、断裂问题,在加工钽酸锂表面时,通过使用不同几何形状的块状砂轮来改变接触面积,减少划痕的生成,提高表面加工质量;通过改变基板的类型,从而减少真空吸附时基板产生弹性变形对作用钽酸锂晶片的影响,减小裂纹的产生及其扩展;使用低温冷却液,消耗加工时产生的磨削热,减少热应力对钽酸锂晶片的影响;通过控制切削力矩的大小、主轴转速、工件旋转轴转速以及工件进给的速度,通过控制这几方面的相互作用、共同影响,从而提高钽酸锂加工效率。
本发明的有益效果主要表现在:(1)有效解决在加工时钽酸锂晶片时易产生划痕、易断裂的问题;(2)本发明能够高效、高质量的加工钽酸锂晶片,实现大批量的生产。加工后表面无损伤、划痕等问题,表面粗糙度≦50nm。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。