CN106830709A - 玻璃基板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃基板的加工方法，包括：提供玻璃基板，所述玻璃基板具有相对的第一表面和第二表面；对玻璃基板的第一、第二表面中的至少一个表面进行一次强化处理；对经一次强化处理后的玻璃基板进行研磨；对经研磨后的玻璃基板的所述至少一个表面进行二次强化处理。本发明在研磨之后再进行二次强化处理，相较于传统的加工方法避免了研磨加工过程中消除了二次强化处理形成的较薄的压应力层，使得强化处理的效果得以保留，从而保障了玻璃基板的强度。
Description
技术领域
本发明涉及电子元器件技术领域，特别是涉及一种玻璃基板的加工方法。
背景技术
搭载有触摸屏的智能手机、手表等电子产品的普及，使得各厂商争相推出具有差异化的产品，以期吸引消费者。玻璃由于更具有质感，使得其作为电子产品的外壳材料更受欢迎。但是电子产品的玻璃外壳容易因意外跌落而导致碎裂。因此将玻璃应用至电子产品的外壳时，需对玻璃进行强化处理。目前的强化处理一般分两次，二次强化时强化深度很薄，在后续的玻璃加工工序(例如研磨等)中消除了该二次强化处理形成的强化层，导致玻璃强度不符合要求。
发明内容
本发明旨在提供一种能满足强度要求的玻璃基板的加工方法。
一种玻璃基板的加工方法，包括：
提供玻璃基板，所述玻璃基板具有相对的第一表面和第二表面；
对玻璃基板的第一、第二表面中的至少一个表面进行一次强化处理；
对经一次强化处理后的玻璃基板进行研磨；
对经研磨后的玻璃基板的所述至少一个表面进行二次强化处理。
在其中一个实施例中，所述一次强化处理和二次强化处理均为化学强化处理。
在其中一个实施例中，所述玻璃基板的厚度为0.2～1.0mm，所述一次强化处理得到的表面压应力层的厚度为40-50μm，所述表面压应力层的压应力值为470-610Mpa，所述第一、第二表面之间的中心张应力值为51-89Mpa。
在其中一个实施例中，所述二次强化处理得到的表面压应力层的厚度为48-60μm，所述二次强化处理得到的表面压应力层的压应力值≥690Mpa，所述二次强化处理后所述第一、第二表面之间的中心张应力值≤91Mpa。
在其中一个实施例中，所述二次强化处理得到的表面压应力层的压应力值为690-860Mpa，所述二次强化处理后所述第一、第二表面之间的中心张应力值为51-91Mpa。
在其中一个实施例中，所述玻璃基板的厚度为0.5～0.7mm。
在其中一个实施例中，同时对所述第一、第二表面进行所述一次强化处理，以及同时对所述第一、第二表面进行所述二次强化处理。
在其中一个实施例中，在对经研磨后的玻璃基板的所述至少一个表面进行二次强化处理后，还包括对玻璃基板进行二次研磨。
在其中一个实施例中，在对玻璃基板的第一、第二表面中的至少一个表面进行一次强化处理前，还包括对玻璃基板进行机械加工。
本发明在研磨之后再进行二次强化处理，相较于传统的加工方法避免了研磨加工过程中消除了二次强化处理形成的较薄的压应力层，使得强化处理的效果得以保留，从而保障了玻璃基板的强度。
附图说明
图1为本发明一实施例的玻璃基板的加工方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供的玻璃基板的加工方法所得的玻璃，应用于消费型电子产品上作为保护盖板或背板，例如所述玻璃基板可以作为智能手机的盖板或背板。
如图1所示，一实施例中，本发明提供的玻璃基板的加工方法包括对提供的玻璃基板依次进行步骤S110：一次强化处理；步骤S120：研磨；和步骤S130：二次强化处理。
本发明提供的玻璃基板是指含有碱金属离子硅酸盐玻璃，碱金属离子例如是锂离子或钠离子。玻璃基板具有相对的第一表面和第二表面。玻璃基板还具有连接第一表面和第二表面的侧表面。适用于消费型电子产品的轻薄化发展趋势，本发明提供的玻璃基板的厚度为0.2～1.0mm。优选的，玻璃基板的厚度为0.5～0.7mm。较佳实施方式的玻璃基板厚度为0.6±0.03mm。玻璃基板的各处厚度一致。由于具有较小的厚度，侧表面的面积远小于第一、第二表面的面积。在一些实施例中，玻璃基板可以是平面玻璃，在另外的一些实施例中，玻璃基板也可以是具有3D结构的曲面玻璃。
在对玻璃基板进行一次强化处理之前，可以对玻璃基板进行机械加工。机械加工的步骤可以使玻璃基板具有与消费型电子产品匹配的面积、形状。例如通过切割，可以在大型母片上获得多个分离的玻璃基板，每一玻璃基板的形状和大小适于在某一消费型电子产品上作为盖板或背板使用。玻璃基板上还可以通过机械加工形成通孔或开槽等结构。
在机械加工玻璃基板的过程中，会不可避免地在玻璃基板表面边缘产生微裂纹、划伤等不良，而这些不良的存在会严重降低玻璃基板的强度，虽可通过抛光等物理加工方式减小微裂纹、划伤的尺寸来提升玻璃基板的强度，但进一步的化学强化处理会具有更好的效果。因而本发明中所称的一次强化处理和二次强化处理均指化学强化处理。化学强化处理是指将玻璃基板浸入碱金属熔盐中，在一定温度下玻璃基板中的较小碱金属阳离子与熔盐中的较大碱金属阳离子因扩散而发生相互交换，使玻璃基板中的至少一部分较小碱金属阳离子被熔盐中的较大碱金属阳离子取代，从而在玻璃基板的表面形成一定厚度的表面压应力层。因而所述表面压应力层并非额外的附着在表面上的层状结构，而是自玻璃基板的表面向内的一定厚度范围内形成的加强层。表面压应力层使得裂纹不易扩展，因而提高了玻璃基板的强度。
例如在一次强化处理过程中，玻璃基板中的钠阳离子被熔盐中的钾阳离子取代。在一些实施例中，通过一次强化处理，得到的表面压应力层的厚度为40-50μm，所述表面压应力层的压应力值为470-610Mpa，所述第一和第二表面之间的中心张应力值为51-89Mpa。
一次强化处理可以对其中的一个表面进行处理，例如在不需要强化处理的表面设置隔离膜层，防止玻璃基板的该表面与碱金属熔盐发生离子互换。一次强化处理也可以同时对玻璃基板的第一、第二表面进行，以在第一、第二表面上均形成相应的表面压应力层。
然后对经一次强化处理后的玻璃基板进行研磨。研磨可以是机械研磨，也可以是化学研磨。机械研磨可以是例如通过具有金刚石磨料粒子的磨具在研磨剂的配合下，对玻璃基板上的微观凸起、裂纹、倒刺等进行打磨，以使玻璃基板的表面更为平滑。化学研磨可以是例如将玻璃基板浸渍于在特定温度下的研磨剂中，玻璃基板上的微观凸起、倒刺等通过化学腐蚀的作用被溶解消除，以使玻璃基板的表面更趋于平滑。
经研磨后的玻璃基板，再进行二次强化处理。例如，可以采用包含钠阳离子的碱金属熔盐，以使钠阳离子取代玻璃基板中的至少一部分锂阳离子。二次强化处理得到的表面压应力层的厚度相较于一次强化处理得到的表面压应力层的厚度略微增加8-10μm。一实施例中，二次强化处理得到的表面压应力层的厚度为48-60μm，所述表面压应力层的压应力值优选为≥690Mpa，进一步优选为690-860Mpa，所述第一、第二表面之间的中心张应力值≤91Mpa，进一步优选为51-91Mpa。
二次强化处理加工的表面通常与一次强化处理加工的表面一致，例如一次强化处理时仅对第一、第二表面的其中一个表面进行加工，则二次强化处理也对应加工该一个表面。若一次强化处理同时加工第一、第二表面，则二次强化处理也同时加工第一、第二表面。
可以理解，一次强化处理和二次强化处理也同时在玻璃基板的侧面上形成压应力层。
通过多次强化处理可使表面压应力值提升，进而提升玻璃基板强度。但是表面压应力值提升的同时，中心张应力值也在提升，中心张应力过大将使玻璃基板自内向外破裂产生“自爆”，因而需要控制中心张应力值的大小，不能无限增大表面压应力值。
本发明在研磨之后再进行二次强化处理，相较于传统的加工方法避免了研磨加工过程中消除了二次强化处理形成的较薄的压应力层，使得强化处理的效果得以保留，从而保障了玻璃基板的强度。
由于经一次强化处理的玻璃基板进行研磨后，还会进行二次强化处理，因而相较于传统的二次强化处理之后进行研磨的时间而言，本发明中的研磨时间可以相对较长，可以使玻璃基板表面的划伤等不良可被更好的消除，以提升玻璃基板的加工质量。
进一步地，如图1所示，在一些实施例中，本发明玻璃基板的加工方法还包括在二次强化处理之后进行步骤S140：二次研磨。二次研磨可以进一步消除玻璃基板表面或侧面的划伤等不良。由于二次研磨在二次强化处理之后，为避免对二次强化处理形成的表面压应力层的不利影响，二次强化处理之后的二次研磨的时间应小于二次强化处理之前的研磨的时间。一些实施例中，一次研磨时间优选为5-10min，较佳的一次研磨时间为10min；二次研磨时间优选为1-2min，较佳的二次研磨时间为1.5min。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种玻璃基板的加工方法，其特征在于包括：
提供玻璃基板，所述玻璃基板具有相对的第一表面和第二表面；
对玻璃基板的第一、第二表面中的至少一个表面进行一次强化处理；
对经一次强化处理后的玻璃基板进行研磨；
对经研磨后的玻璃基板的所述至少一个表面进行二次强化处理。
2.根据权利要求1所述的玻璃基板的加工方法，其特征在于，所述一次强化处理和二次强化处理均为化学强化处理。
3.根据权利要求1所述的玻璃基板的加工方法，其特征在于，所述玻璃基板的厚度为0.2～1.0mm，所述一次强化处理得到的表面压应力层的厚度为40-50μm，所述表面压应力层的压应力值为470-610Mpa，所述第一、第二表面之间的中心张应力值为51-89Mpa。
4.根据权利要求3所述的玻璃基板的加工方法，其特征在于，所述二次强化处理得到的表面压应力层的厚度为48-60μm，所述二次强化处理得到的表面压应力层的压应力值≥690Mpa，所述二次强化处理后所述第一、第二表面之间的中心张应力值≤91Mpa。
5.根据权利要求4所述的玻璃基板的加工方法，其特征在于，所述二次强化处理得到的表面压应力层的压应力值为690-860Mpa，所述二次强化处理后所述第一、第二表面之间的中心张应力值为51-91Mpa。
6.根据权利要求3所述的玻璃基板的加工方法，其特征在于，所述玻璃基板的厚度为0.5～0.7mm。
7.根据权利要求1所述的玻璃基板的加工方法，其特征在于，同时对所述第一、第二表面进行所述一次强化处理，以及同时对所述第一、第二表面进行所述二次强化处理。
8.根据权利要求1所述的玻璃基板的加工方法，其特征在于，在对经研磨后的玻璃基板的所述至少一个表面进行二次强化处理后，还包括对玻璃基板进行二次研磨。
9.根据权利要求1所述的玻璃基板的加工方法，其特征在于，在对玻璃基板的第一、第二表面中的至少一个表面进行一次强化处理前，还包括对玻璃基板进行机械加工。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170613 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |