CN107309784A - 一种蓝宝石盖板的双面精磨工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓝宝石盖板的双面精磨工艺，包括以下步骤：步骤一、将蓝宝石盖板放置于彼此平行的上磨盘和下磨盘之间，其中，工作时，上磨盘和下磨盘反向运转；步骤二、上磨盘和下磨盘分别对蓝宝石盖板的上表面、下表面进行精磨，在精磨过程中，往其中添加研磨液；其中，在精磨过程中，上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力先增后减，上磨盘和下磨盘的转速先增后减，步骤三、取出蓝宝石盖板，洗净即可。采用本发明的工艺方法，生产效率极大提高，单机产能提升5倍以上，大大节省了人力，物料成本；良品率由之前85％提升到95％以上，且良品率比先前更加稳定；单片蓝宝石盖板的平面度控制在0.003mm以下，每盘产品整体厚度可控制在0.005mm以内。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓝宝石盖板的研磨工艺领域，具体涉及一种蓝宝石盖板的双面精磨工艺。
背景技术
蓝宝石作为一种重要的技术晶体，广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。此外导电导热性及晶体结构有利于提高触摸屏的灵敏度。蓝宝石应用具有广阔的前景，尤其是在电子消费和LED基础应用领域，而随着高端手机和平板镜头、home键应用的普及以及Apple watch 的市场导入，蓝宝石材料的应用将越发广阔。
蓝宝石切割片经倒角加工后进入粗磨工序，粗磨使用碳化硼磨料在双面研磨机上进行，其主要作用是对晶片进行减薄。粗磨后经清洗后检验，合格品进入退火工序。退火后进入精磨工序，传统精磨采用粘蜡、铜抛处理，技术难点主要在二次贴蜡、二次铜抛。工艺复杂，只有高品质的材料、完善的工艺和精度的操作才能得到符合技术要求的蓝宝石窗口片。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种蓝宝石盖板的双面精磨工艺，包括以下步骤：
步骤一、将待精磨的蓝宝石盖板放置于彼此平行的上磨盘和下磨盘之间，上磨盘的下表面以及下磨盘的上表面均贴覆一层研磨垫；其中，工作时，上磨盘和下磨盘反向运转；
步骤二、上磨盘和下磨盘分别对蓝宝石盖板的上表面、下表面进行精磨，在精磨过程中，往上磨盘和下磨盘之间添加研磨液，并保持研磨液的添加速度为15-20ml/min；其中，在精磨过程中，上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力由0最高增至180-220g/cm2，上磨盘的转速由0最高增至14-16转/分，下磨盘的转速由0最高增至20-24转/分，该增压增速过程具体过程为：
第一阶段：待上磨盘转速增速至4-6转/min，上磨盘转速增至7-9转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至45-55g/cm2之后，保持该状态继续打磨8-12s；
第二阶段：待上磨盘转速增速至7-9转/min，上磨盘转速增至13-15转 /min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至95-105g/cm2之后，保持该状态继续打磨18-22s；
第三阶段：待上磨盘转速增速至11-13转/min，上磨盘转速增至16-20 转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至140-160g/cm2之后，保持该状态继续打磨18-22s；
第四状态：待上磨盘转速增速至14-16转/min，上磨盘转速增至20-24 转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至180-220g/cm2之后，保持该状态继续打磨1800-2200s；
第五状态：待上磨盘转速降速至7-9转/min，上磨盘转速降至13-15转 /min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至95-105g/cm2之后，保持该状态继续打磨28-32s；
第六状态：待上磨盘转速降速至4-6转/min，上磨盘转速降至7-9转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至45-55g/cm2之后，保持该状态继续打磨8-12s；
步骤三、取出蓝宝石盖板，洗净即可。
更好地，所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，步骤二中的增压增速过程具体过程为：
第一阶段：待上磨盘转速增速至5转/min，上磨盘转速增至8转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至50g/cm2之后，保持该状态继续打磨10s；
第二阶段：待上磨盘转速增速至8转/min，上磨盘转速增至14转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至100g/cm2之后，保持该状态继续打磨20s；
第三阶段：待上磨盘转速增速至12转/min，上磨盘转速增至18转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至150g/cm2之后，保持该状态继续打磨20s；
第四状态：待上磨盘转速增速至15转/min，上磨盘转速增至22转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至200g/cm2之后，保持该状态继续打磨1800-2200s；
第五状态：待上磨盘转速降速至8转/min，上磨盘转速降至14转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至100g/cm2之后，保持该状态继续打磨30s；
第六状态：待上磨盘转速降速至5转/min，上磨盘转速降至8转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至50g/cm2之后，保持该状态继续打磨10s；
更好地，所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，所述研磨液的粒度为1.5um。
更好地，所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，精磨过程中，保证上磨盘和下磨盘的盘面温度均位于25-35℃之间。
更好地，所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，所述研磨垫为3M磨皮。
更好地，所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，在精磨之前，先对上磨盘和下磨盘表面的平整度进行修正。
更好地，所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，所述步骤一中、将待精磨的蓝宝石盖板放置于彼此平行的上磨盘和下磨盘之间，具体为：将待精磨的蓝宝石盖板置于双面研磨机中的上磨盘和下磨盘之间。
更好地，所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，所述双面研磨机，包括：
上磨盘以及下磨盘，彼此平行的间隔设置；所述上磨盘的下表面以及下磨盘的上表面均贴覆一层研磨垫，所述上磨盘、下磨盘分别在电机的带动下转动，且在研磨过程中，上磨盘与下磨盘反向转动；所述上磨盘为内中空结构，所述上磨盘及其研磨垫开设多个第一通孔，将上磨盘的内部与外界连通；所述上磨盘的中心处竖直向上连通一研磨液管道；其中，所述上磨盘在液压装置的带动下实现上下运动；
夹具，其为设于所述上磨盘与下磨盘之间的板体，所述板体上间隔开设多个用于容纳卡设蓝宝石盖板的贯通孔，所述贯通孔的高度小于所述蓝宝石盖板的厚度；所述夹具可沿着水平方向移动；
挡环，其为上小下大的圆台状板体，其环向设置在下磨盘正下方；
承接盘，其位于所述挡环的正下方，且所述承接盘的面积覆盖所述挡环；所述承接盘内水平设有一滤网，将承接盘内部分为上部空间和下部空间；
回收管道，其一端伸入所述承接盘下部空间，另一端连通所述研磨液管道。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明工艺中，蓝宝石盖板可以实现两面同时研磨加工，保持两面移除量一致；与传统铜抛工艺相比，生产效率极大提高，单机产能提升5倍以上，大大节省了人力，物料成本；良品率由之前85％提升到95％以上，且良品率比先前更加稳定；单片蓝宝石盖板的平面度控制在0.003mm以下，每盘产品整体厚度可控制在0.005mm以内。
附图说明
图1为本发明中的双面研磨机的结构示意图。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
一种蓝宝石盖板的双面精磨工艺，包括以下步骤：
步骤一、将待精磨的蓝宝石盖板放置于彼此平行的上磨盘和下磨盘之间，上磨盘的下表面以及下磨盘的上表面贴覆一层研磨垫；其中，工作时，上磨盘和下磨盘反向运转；
步骤二、上磨盘和下磨盘分别对蓝宝石盖板的上表面、下表面进行精磨，在精磨过程中，往上磨盘和下磨盘之间添加研磨液，并保持研磨液的添加速度为15-20ml/min；其中，在精磨过程中，上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力由0最高增至180-220g/cm2，上磨盘的转速由0最高增至14-16转/分，下磨盘的转速由0最高增至20-24转/分，该增压增速过程具体过程为：
第一阶段：待上磨盘转速增速至5转/min，上磨盘转速增至8转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至50g/cm2之后，保持该状态继续打磨10s；
第二阶段：待上磨盘转速增速至8转/min，上磨盘转速增至14转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至100g/cm2之后，保持该状态继续打磨20s；
第三阶段：待上磨盘转速增速至12转/min，上磨盘转速增至18转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至150g/cm2之后，保持该状态继续打磨20s；
第四状态：待上磨盘转速增速至15转/min，上磨盘转速增至22转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至200g/cm2之后，保持该状态继续打磨1800-2200s；
第五状态：待上磨盘转速降速至8转/min，上磨盘转速降至14转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至100g/cm2之后，保持该状态继续打磨30s；
第六状态：待上磨盘转速降速至5转/min，上磨盘转速降至8转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至50g/cm2之后，保持该状态继续打磨10s；
所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，所述研磨液的粒度为1.5um。
所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，精磨过程中，保证上磨盘和下磨盘的盘面温度均位于25-35℃之间。
所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，所述研磨垫为3M磨皮。
所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，设在精磨之前，先对上磨盘和下磨盘表面的平整度进行修正。
所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，所述步骤一中、将待精磨的蓝宝石盖板放置于彼此平行的上磨盘和下磨盘之间，具体为：将待精磨的蓝宝石盖板置于双面研磨机中的上磨盘和下磨盘之间。
所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，所述双面研磨机，包括：
上磨盘1以及下磨盘2，彼此平行的间隔设置；所述上磨盘1的下表面以及下磨盘2的上表面均贴覆一层研磨垫，所述上磨盘1、下磨盘2分别在电机的带动下转动，且在研磨过程中，上磨盘1与下磨盘2反向转动；所述上磨盘1为内中空结构，所述上磨盘1下表面及其研磨垫开设多个第一通孔，将上磨盘1的内部与外界连通；所述上磨盘1的中心处竖直向上连通一研磨液管道3；其中，所述上磨盘1在液压装置的带动下实现上下运动；
夹具4，其为设于所述上磨盘1与下磨盘2之间的板体，所述板体上间隔开设多个用于容纳卡设蓝宝石盖板的贯通孔，所述贯通孔的高度小于所述蓝宝石盖板5的厚度；所述夹具4可沿着水平方向移动；
挡环6，其为上小下大的圆台状板体，其环向设置在下磨盘2正下方；
承接盘7，其位于所述挡环6的正下方，且所述承接盘7的面积覆盖所述挡环7；所述承接盘7内水平设有一滤网71，将承接盘7内部分为上部空间和下部空间；
回收管道8，其一端伸入所述承接盘7下部空间，另一端连通所述研磨液管道3。
本双面研磨机，可以同时利用上磨盘和下磨盘对蓝宝石进行双面研磨，实际使用中，首先将蓝宝石盖板放置在夹具4中，利用上磨盘1和下磨盘2 进行研磨，并且研磨过程中，往研磨液管道中加入研磨液，研磨液进入上磨盘1内部，经其下表面的第一通孔流入两个研磨垫上，有助于淹没的进行，而且降低研磨温度，保护设备和蓝宝石盖板；并且可以通过过滤出去研磨液中的固体渣，然后进行回收利用，继续加入到上磨盘内，循环利用。
本发明工艺适用于对平面蓝宝石抛光片、2.5D蓝宝石抛光片、3D蓝宝石抛光片的精磨减薄工艺。该发明采用研磨垫和特定钻石研磨液，控制好设备的转速压力、研磨液的流量进行加工；研磨后的蓝宝石触摸面板表面平整度好、粗糙度低，加工良率高，而且加工工艺简单，提高生产效率，能有效降低加工成本。
本工艺方法蓝宝石盖板可以实现两面同时研磨加工，保持两面移除量一致；与传统铜抛工艺相比，生产效率极大提高，单机产能提升5倍以上，大大节省了人力，物料成本；良品率由之前85％提升到95％以上，且良品率比先前更加稳定；单片蓝宝石盖板的平面度控制在0.003mm以下，每盘产品整体厚度可控制在0.005mm以内。
Claims (8)
1.一种蓝宝石盖板的双面精磨工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将待精磨的蓝宝石盖板放置于彼此平行的上磨盘和下磨盘之间，上磨盘的下表面以及下磨盘的上表面均贴覆一层研磨垫；其中，工作时，上磨盘和下磨盘反向运转；
步骤二、上磨盘和下磨盘分别对蓝宝石盖板的上表面、下表面进行精磨，在精磨过程中，往上磨盘和下磨盘之间添加研磨液，并保持研磨液的添加速度为15-20ml/min；其中，在精磨过程中，上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力由0最高增至180-220g/cm2，上磨盘的转速由0最高增至14-16转/分，下磨盘的转速由0最高增至20-24转/分，该增压增速过程具体过程为：
第一阶段：待上磨盘转速增速至4-6转/min，上磨盘转速增至7-9转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至45-55g/cm2之后，保持该状态继续打磨8-12s；
第二阶段：待上磨盘转速增速至7-9转/min，上磨盘转速增至13-15转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至95-105g/cm2之后，保持该状态继续打磨18-22s；
第三阶段：待上磨盘转速增速至11-13转/min，上磨盘转速增至16-20转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至140-160g/cm2之后，保持该状态继续打磨18-22s；
第四状态：待上磨盘转速增速至14-16转/min，上磨盘转速增至20-24转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至180-220g/cm2之后，保持该状态继续打磨1800-2200s；
第五状态：待上磨盘转速降速至7-9转/min，上磨盘转速降至13-15转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至95-105g/cm2之后，保持该状态继续打磨28-32s；
第六状态：待上磨盘转速降速至4-6转/min，上磨盘转速降至7-9转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至45-55g/cm2之后，保持该状态继续打磨8-12s；
步骤三、取出蓝宝石盖板，洗净即可。
2.如权利要求1所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，其特征在于，步骤二中的增压增速过程具体过程为：
第一阶段：待上磨盘转速增速至5转/min，上磨盘转速增至8转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至50g/cm2之后，保持该状态继续打磨10s；
第二阶段：待上磨盘转速增速至8转/min，上磨盘转速增至14转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至100g/cm2之后，保持该状态继续打磨20s；
第三阶段：待上磨盘转速增速至12转/min，上磨盘转速增至18转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至150g/cm2之后，保持该状态继续打磨20s；
第四状态：待上磨盘转速增速至15转/min，上磨盘转速增至22转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力增至200g/cm2之后，保持该状态继续打磨1800-2200s；
第五状态：待上磨盘转速降速至8转/min，上磨盘转速降至14转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至100g/cm2之后，保持该状态继续打磨30s；
第六状态：待上磨盘转速降速至5转/min，上磨盘转速降至8转/min，且上磨盘对蓝宝石盖板上表面的压力降至50g/cm2之后，保持该状态继续打磨10s 。
3.如权利要求1所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，其特征在于，所述研磨液为钻石研磨液，粒度为1.5um。
4.如权利要求1所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，其特征在于，精磨过程中，保证上磨盘和下磨盘的盘面温度均位于25-35℃之间。
5.如权利要求1所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，其特征在于，所述研磨垫为3M磨皮。
6.如权利要求1所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，其特征在于，在步骤一之前，先对上磨盘和下磨盘表面的平整度进行修正。
7.如权利要求1所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，其特征在于，所述步骤一中、将待精磨的蓝宝石盖板放置于彼此平行的上磨盘和下磨盘之间，具体为：将待精磨的蓝宝石盖板置于双面研磨机中的上磨盘和下磨盘之间。
8.如权利要求7所述的蓝宝石盖板的双面精磨工艺，其特征在于，所述双面研磨机，包括：
上磨盘以及下磨盘，彼此平行的间隔设置；所述上磨盘的下表面以及下磨盘的上表面均贴覆一层研磨垫，所述上磨盘、下磨盘分别在电机的带动下转动，且在研磨过程中，上磨盘与下磨盘反向转动；所述上磨盘为内中空结构，所述上磨盘下表面及其研磨垫开设多个第一通孔，将上磨盘的内部与外界连通；所述上磨盘的中心处竖直向上连通一研磨液管道；其中，所述上磨盘在液压装置的带动下实现上下运动；
夹具，其为设于所述上磨盘与下磨盘之间的板体，所述板体上间隔开设多个用于容纳卡设蓝宝石盖板的贯通孔，所述贯通孔的高度小于所述蓝宝石盖板的厚度；所述夹具可沿着水平方向移动；
挡环，其为上小下大的圆台状板体，其环向设置在下磨盘正下方；
承接盘，其位于所述挡环的正下方，且所述承接盘的面积覆盖所述挡环；所述承接盘内水平设有一滤网，将承接盘内部分为上部空间和下部空间；
回收管道，其一端伸入所述承接盘下部空间，另一端连通所述研磨液管道。
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