本发明公开了一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，属于涉及抛光技术领域。本发明包括：准备6B抛光机、抛光游轮及抛光液；对晶片进行倒角，对倒角后的晶片进行预处理；使用电阻率超过15MΩ的纯水将抛光盘表面及抛光游轮冲洗干净；把抛光游轮按齿轮位置均匀放置于抛光盘内，使抛光游轮全部浸润在抛光液中；使用毛刷将晶片均匀刷开；采用6B抛光机进行抛光；抬起上盘，将晶片收集后置于DZ‑2清洗液中，清洗烘干，完成抛光。本发明实现了长1‑2mm宽0.5‑2mm、频率40M‑96M的小尺寸高频晶片的批量化生产且可靠性高，减少了碾游轮、跑片、碎片、碾片的现象，从而减少了砂痕、崩边等多种质量问题，适合
1.一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，其特征在于，用于对长1‑2mm、宽0.5‑2mm、频率40M‑96M的压电晶片进行抛光处理，包括以下步骤：步骤一，准备6B抛光机、抛光游轮及抛光液，所述6B抛光机包括机械转动部位、抛光盘、抛光垫；分别对抛光游轮、抛光垫、抛光盘进行真空热预处理，并对抛光垫进行机械预处理，然后将抛光垫粘在抛光盘上，将抛光盘安装在6B抛光机的机械转动部位；所述抛光液为砂液混合体，其中砂的成分为0.5微米氧化铈，液包括异丙醇酰胺、碳酸钠、硬脂酸钠和水，异丙醇酰胺、碳酸钠、水的质量配比为1:1:100；每升液中加入5g硬脂酸钠；砂液质量比为1:
步骤二，对晶片进行倒角，然后，对倒角后的晶片进行预处理，从而去除晶片的表面颗粒，并实现对晶片表面的微腐蚀和浸润；
步骤三，使用电阻率超过15MΩ的纯水将抛光盘表面及抛光游轮冲洗干净；
步骤四，把抛光游轮按齿轮位置均匀放置于抛光盘内，使用刷子将抛光游轮涂刷一遍抛光液，去除抛光游轮与抛光盘之间的间隙，使抛光游轮全部浸润在抛光液中；
步骤五，使用毛刷将晶片均匀刷开，保证每个晶片都置于抛光游轮的游轮孔中；
步骤六，采用6B抛光机进行抛光，抛光机的上下盘均采用聚氨酯抛光膜，抛光机从静止开始加速，以每分钟增加2rpm的速度把转速升至20rpm并保持此转速，调节抛光液出液阀，使抛光液保持5滴/min的流速直至抛光结束；
步骤七，抬起上盘，将晶片收集后置于DZ‑2清洗液中，清洗烘干，完成抛光。
2.根据权利要求1所述的一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，其特征在于，分别对抛光游轮、抛光垫、抛光盘进行真空热预处理的工艺为，从室温开始经过24小时升温至180摄氏度，保持恒温48小时，然后再经过24小时降温至30摄氏度，最后拿出，整个过程中用干泵抽真空。
3.根据权利要求1所述的一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，其特征在于，对抛光垫进行机械预处理的工艺为，采用金刚石修整轮，对上抛光垫及下抛光垫进行打磨处理，参数为：10公斤压力，30秒一圈，上、下抛光垫各打磨200圈。
4.根据权利要求1所述的一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，其特征在于，所述抛光机置于沙堆中，并经过水平度调整；抛光机工作时，通过沙堆实现减震。
5.根据权利要求1所述的一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，其特征在于，对晶片进行倒角的具体方式为：用皮秒激光将方形石英晶片四个直角部位加工成0.1mm～0.2 mm的倒角。
6.根据权利要求1所述的一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，其特征在于，所述对倒角后的晶片进行预处理，具体方式为：将晶片放入1%氟化氢铵溶液中，浸泡半小时，用纯水清洗干净，再放入DZ‑1清洗液中浸泡处理2分钟，用纯水清洗干净；将晶片在容器中均匀摆放，晶片无堆积叠压，将盛有晶片的容器置于烘箱中，烘箱温度150摄氏度，烘烤时间24小时，烘烤结束后取出，使用纯水再次冲洗，再放入烘箱中烘干，烘箱温度100摄氏度，烘烤时间24小时。
一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及抛光工艺技术领域，特别是指一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺。
背景技术
[0002] 近年来，随着科学技术的迅速发展，市场上对恒温晶体振荡器小型化、高频化的要求越来越高，恒温晶体振荡器作为一个重要的时钟元器件，它的尺寸显得尤为重要。石英晶片作为高精密石英晶体振荡器的核心组成，因此，减小尺寸提高性能成了迫在眉睫的工作。
[0003] 石英晶片的性能好坏直接影响石英晶体频率、Q值、相噪等重要指标，在生产过程中，抛光对最终表面平整度、粗糙度起到了决定作用。
[0004] 目前，行业内普遍的抛光外形在5 15mm之间，频率40M以下。对于长1‑2mm宽0.5‑~2mm、频率40M‑96M的小尺寸高频晶片，没有成熟的工艺，由于晶片尺寸太小太薄，经常会造成边缘有小碎边、甚至裂片的情况，抛光不当，也会造成角度偏差大，离散大，影响谐振器的最终指标，同时由于晶片尺寸太小太薄，很容易造成碾游轮、跑片、碎片、碾片等问题，导致报废。所以传统工艺仅用于样品或小批量实验，无法大批量生产。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明提出一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，该工艺提高了石英晶片抛光的合格率，减少了对石英晶片表面损伤，提高了生产效率，降低了成本，解决了小尺寸高频压电晶体无法批量抛光问题，为小尺寸高精密高频压电晶体振荡器的生产提供了坚实基础。
[0006] 为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
[0007] 一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，用于对长1‑2mm、宽0.5‑2mm、频率40M‑96M的压电晶片进行抛光处理，包括以下步骤：
[0008] 步骤一，准备6B抛光机、抛光游轮及抛光液，所述6B抛光机包括机械转动部位、抛光盘、抛光垫；分别对抛光游轮、抛光垫、抛光盘进行真空热预处理，并对抛光垫进行机械预处理，然后将抛光垫粘在抛光盘上，将抛光盘安装在6B抛光机的机械转动部位；
[0009] 步骤二，对晶片进行倒角，然后，对倒角后的晶片进行预处理，从而去除晶片的表面颗粒，并实现对晶片表面的微腐蚀和浸润；
[0010] 步骤三，使用电阻率超过15MΩ的纯水将抛光盘表面及抛光游轮冲洗干净；
[0011] 步骤四，把抛光游轮按齿轮位置均匀放置于抛光盘内，使用刷子将抛光游轮涂刷一遍抛光液，去除抛光游轮与抛光盘之间的间隙，使抛光游轮全部浸润在抛光液中；
[0012] 步骤五，使用毛刷将晶片均匀刷开，保证每个晶片都置于抛光游轮的游轮孔中；
[0013] 步骤六，采用6B抛光机进行抛光，抛光机的上下盘均采用聚氨酯抛光膜，抛光机从静止开始加速，以每分钟增加2rpm的速度把转速升至20rpm并保持此转速，调节抛光液出液阀，使抛光液保持5滴/min的流速直至抛光结束；
[0014] 步骤七，抬起上盘，将晶片收集后置于DZ‑2清洗液中，清洗烘干，完成抛光。
[0015] 进一步地，分别对抛光游轮、抛光垫、抛光盘进行真空热预处理的工艺为，从室温开始经过24小时升温至180摄氏度，保持恒温48小时，然后再经过24小时降温至30摄氏度，最后拿出，整个过程中用干泵抽真空。
[0016] 进一步地，对抛光垫进行机械预处理的工艺为，采用金刚石修整轮，对上抛光垫及下抛光垫进行打磨处理，参数为：10公斤压力，30秒一圈，上、下抛光垫各打磨200圈。
[0017] 进一步地，所述抛光机置于沙堆中，并经过水平度调整；抛光机工作时，通过沙堆实现减震。
[0018] 进一步地，对晶片进行倒角的具体方式为：用皮秒激光将方形石英晶片四个直角部位加工成0.1mm～0.2 mm的倒角。
[0019] 进一步地，所述对倒角后的晶片进行预处理，具体方式为：将晶片放入1%氟化氢铵溶液中，浸泡半小时，用纯水清洗干净，再放入DZ‑1清洗液中浸泡处理2分钟，用纯水清洗干净；将晶片在容器中均匀摆放，晶片无堆积叠压，将盛有晶片的容器置于烘箱中，烘箱温度150摄氏度，烘烤时间24小时，烘烤结束后取出，使用纯水再次冲洗，再放入烘箱中烘干，烘箱温度100摄氏度，烘烤时间24小时。
[0020] 进一步地，所述抛光液为砂液混合体，其中砂的成分为0.5微米氧化铈，液包括异丙醇酰胺、碳酸钠、硬脂酸钠和水，异丙醇酰胺、碳酸钠、水的质量配比为1:1:100；每升液中加入5g硬脂酸钠；砂液质量比为1:1.2，充分搅拌3小时。
[0021] 与现在技术相比，本发明所取得的有益效果为：
[0022] 1.本发明提供了一种新型的抛光技术，使用了特殊的预处理工艺及抛光液配比和减震措施，在抛光过程中，对晶片外形破坏最小，碾游轮、跑片、碎片、碾片概率小，抛光合格率高，提高了生产效率。
[0023] 2.通过本发明方式进行抛光的晶片，Q指标比传统方法生产的性能更好。
[0024] 3.本发明对晶片拐点参数破坏小，角度一致性高，合格率高。
附图说明
[0025] 图1是本发明提供的压电晶片抛光工艺的示意图。
[0026] 图2是本发明提供的压电晶片抛光工艺中抛光设备主要部件示意图。
具体实施方式
[0027] 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。
[0028] 一种小尺寸高频压电晶片的抛光工艺，用于对长1‑2mm、宽0.5‑2mm、频率40M‑96M的压电晶片进行抛光处理，其中，抛光工艺流程图如图1所示，抛光设备主要部件图如图2所示。具体过程如下：
[0029] （1）准备6B抛光机及配套，抛光机主要包括机械转动部分、抛光盘、抛光垫，配套包括抛光游轮、抛光液。
[0030] （2）对抛光游轮进行真空热预处理，用于减少抛光游轮应力从而减少游轮抛光过程中的变形从而造成的碾游轮、跑片、碎片、碾片等；
[0031] （3）对抛光垫进行真空热预处理，用于减少抛光垫后期形变，从而减少抛光过程中由于抛光垫形变造成的晶片跑片、碎片、碾片；
[0032] （4）对抛光垫进行机械预处理，用于让抛光片表面与抛光液及晶片接触更顺滑，减少晶片跑片、碎片、碾片；
[0033] （5）对抛光盘进行真空热预处理，用于减少抛光盘的形变而造成的碾游轮、跑片、碎片、碾片等；
[0034] （6）对抛光机进行减震处理，用于减少设备微小晃动造成的跑片、碎片、碾片；
[0035] 在预处理结束后，抛光垫粘在抛光盘上，抛光盘安装在抛光机的机械转动部位。使用时，晶片放置在游轮孔里，抛光机机械转动部分带动抛光盘及抛光游轮转动，抛光液起到润滑及抛光作用；
[0036] （7）对晶片进行倒角，使晶片在随游轮转动时更顺畅，减少跑片、碎片、碾片；
[0037] （8）对晶片进行预处理，使用预处理液对晶片进行处理，用于去除表面颗粒等，减少表面颗粒造成跑片、碎片、碾片。同时对晶片表面进行了微腐蚀和浸润处理，这样在抛光初始阶段晶片抛光的更顺滑，减少了抛光初始阶段容易发生的干涩造成的碾片。
[0038] （9）使用电阻率超过15MΩ的纯水将抛光盘表面及游轮冲洗干净；
[0039] （10）把游轮按齿轮位置均匀放置于抛光盘内，使用刷子将抛光游轮涂刷一遍抛光液，去除抛光游轮与抛光盘之间的间隙，使抛光游轮全部浸润在抛光液中；
[0040] （11）使用毛刷将晶片均匀刷开，保证每个晶片都置于游轮孔中；
[0041] （12）采用6B抛光机进行抛光，抛光机的上下盘均采用聚氨酯抛光膜，抛光机从静止可以加速，以每分钟增加2rpm的速度把转速升至20rpm并保持此转速，调节抛光液出液阀，使抛光液保持流速5滴/min直至抛光结束；
[0042] （13）抬起上盘，将晶片收集后置于DZ‑2清洗液中，清洗烘干，完成抛光。
[0043] 具体的，所述的抛光游轮、抛光垫、抛光盘真空热预处理工艺为，从室温24小时升温至180摄氏度，恒温48小时，24小时降温至30摄氏度拿出，全过程用干泵抽真空。
[0044] 具体的，所述抛光垫进行机械预处理工艺为，采用金刚石修整轮，对上抛光垫及下抛光垫进行打磨处理，参数为10公斤压力，30秒一圈，上下抛光垫各打磨200圈。
[0045] 具体的，减震处理为将抛光机放置在高约50cm的沙堆上进行水平度调整。
[0046] 具体的，晶片进行倒角为用皮秒激光将方形石英晶片四个直角部位加工成0.1mm～0.2 mm的倒角。
[0047] 具体的，晶片预处理为将晶片放入1%氟化氢铵溶液中，浸泡半小时，用纯水清洗干净，再放入DZ‑1清洗液中浸泡处理2分钟，用纯水清洗干净，将晶片在清洗工装内均匀摆放整齐，晶片无堆积叠压，平铺于容器底部置于烘箱中，烘箱温度150摄氏度，烘烤时间24小时，烘烤结束后取出，使用纯水再次冲洗，再放入烘箱中烘干，烘箱温度100摄氏度，烘烤时间24小时。
[0048] 具体的，抛光液为砂液混合体，其中砂的成分为0.5微米氧化铈，液包括异丙醇酰胺、碳酸钠、硬脂酸钠和水，配比质量为异丙醇酰胺:碳酸钠:水=1:1:100；每升液加入5g硬脂酸钠。砂液质量比为1:1.2，充分搅拌3小时。
[0049] 下表为本工艺与传统工艺的数据对比：
[0050]
[0051] 可见，本工艺明显优于传统工艺。这是因为，由于晶片尺寸太小太薄，使用传统工艺，经常会造成边缘有小碎边、甚至裂片的情况，抛光不当，也会造成角度偏差大，离散大，影响谐振器的最终指标，同时由于晶片尺寸太小太薄，很容易造成碾游轮、跑片、碎片、碾片等问题，造成晶片表面砂痕、崩边等多种质量问题，导致报废，无法批量生产或只可低合格率少量生产。所以传统工艺仅用于样品或小批量实验，无法大批量生产。
[0052] 本工艺减少了碾游轮、跑片、碎片、碾片的现象，从而减少了砂痕、崩边等多种质量问题，实现了长1‑2mm宽0.5‑2mm、频率40M‑96M的小尺寸高频晶片的批量化生产且可靠性高，适合进行大批量生产。由于本工艺加工过程稳定，角度一致性和Q也均得到提升。
