Способ изготовления изделий из оптического кварцевого стекла

 

Использование обработка поверхности изделий из оптического кварцевого стекла. Сущность способа, изделия обрабатывают при относительном бращении их и прмтирэ в водной полировальной суспензии на осно ве полирита или окиси железа, после чего изделия подвергают воздействию химиче ски активной суспензии состава, мае % гидроокись калия 15-30,перекись водорода 15-30, глицерин 5-10, вода деионмзованная остальное, а через 35-40 мин в суспензию вводят аэросил в количестве 1 -3 мае % от массы активной суспензии 2 габл

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 03 С 23!00

ГОсудАРственныЙ кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,М о с)

1О (21) 4799707!33 (22) 05.03,90 (46) 23.08.92, Бюл. N 31 (71) Научно-производственное обьединение

"Исток" (72) В. Г, Бравинский, Т.В.Деомидова и

А.И.Орлов (56) Ходаков Г,С., Кудрявцева Н.Л. Физикохимические процессы полирования оптического ствкла, MÄ 1985, с. 164; — - --- .--- .-- (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ .

ИЗ ОПТИЧЕСКОГО КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА (57).Использование: обработка поверхности изделий из оптического кварцевого стекла.

Изобретение относится к областй обработки изделий и может быть использовано в технологии изготовления диэлектрических подложек в электронной технике, в частности из оптического кварцевого стекла и пье-. зокварца Z-среза.

Известен способ обработки поверх-. ностей изделий из стекла шлифовальной абразивной суспензией, неп реры в но циркулирующей между обрабатываемым стеклом и шлифовальным инструментом, при котором обработку производят одной порцией абразивного материала .

Указанный способ образует значительный дефектный слой глубиной более 20 мкм, что снижает механическую и рочность иэде- лий и служит одной из причин отказов изделий электронной техники в процессе эксплуатации, Для того, чтобы уменьшить глубину нарушенного слоя при обработке поверхностей, используют различн ы е химические

SU„„1756296 А1

Сущность способа; изделия обрабатывают при относительном Вращении их и притира в водной полировальной суспензии на основе полирита или окиси железа,"после чего изделия подвергают воздействию химически активной суспензии состава. мас.%: гидроокись калия 15-30, перекись водорода

15-30, глицерин 5 — 10, вода деионизованная остальное, а через 35-40 мин в суспензию вводят аэросил в количестве 1 -3 мас.% от массы активной суспензии. 2 абл. реактивы в виде добавок в суспензиГо и стараются исключить абразивный компонент.

Известен способ обработки стекла полированием, в которой вместо абразивного наполнителя используют полирит и в качестве химически активйых добавок полировальная суспензйя c îäåðæèò" смесь полиэтиленгликолиевых эфиров высших жирных спиртов.

Известный способ обработки стекла эффективен, но после обработки полиритом остается нарушенййй дефектный слой, который составляет 3-5 мкм, а миниатюрные изделия электронной техники (толщиной до

0,1 мм), практически не должны сoдержать микродефектов, Целью изобретения является повышение механической прочности и обгспечение бездефектной поверхности обрабатываемых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что обработку проводят посредством относи1756296

3 тельного вращения притира и оправки с из- аэросила в объем химически активных веделиями в присутствии водной полироваль- ществ нарушенный поверхностный слой не ной суспензии на основе полирита или убирается. окиси железа и после основной обработки Пример, Оправку с подложками уста проводят дополнительную обработку изде- 5 навливают на полировальник, обтянутый лий в объеме химически активных веществ, замшей. Полировальная суспензия, %: попсодержащем, мас.%; ирит 25, глицерин 0,5%: смесь полиэтилен-.

Гидроокись калия 15 — 30 гликолиевых эфиров высших жирных

Перекись водорода 15 — 30 спиртов 0,25; вода — остальное, подается в

Глицерин 5-10 10 центр поливальника из капельницы. ВклюДеионизованная вода Остальное чают полировальный станок, подложки и в который. через 35-40 мин после начала притир приходят во взаимное вращение. В. обработки вводят аэросил в количестве 1- процессе обработки делают замеры толщи3% от массы актйвной суспензии. ны подложек. Когда съем толщины достигПри использовании предлагаемого спо- 15 нет 15 — 20 мкм и поверхность становится соба обработки изделия дополнительно об- полированной без видимых дефектов, осрабатывают s объеме химически активных новную обработку прекращают и приступавеществ с последующим введением аэроси- . ют к дополнительной обработке, ла в рабочий объем. Оправки с подложками устанавливают в

Нарушенный поверхностный слой по- 20 резервуар на полировальник, обтянутый сле обработки полиритом разрыхляется при замшей, и заливают приготовленной суспомощи химически активных веществ и сти- пензией состава: 75 Mll 30%-ного раствора. рается аэросилом, не вносящим новых де- перекиси водорода,75мл глицерина,775 мл фектов на поверхность изделия. После деионизированной воды, 75 мл 30%-ного основной механической обработки полири- 25 раствора гидроокиси калия. Включают устатом изделия помещают в объем химически новку; подложки и притир приходят во взаактивнйх веществ, содержащий перекись имное вращение, Через 35-40 мин в водорода, глицерин, воду, и обрабатывают рабочий объем добавляют 20 г аэросила. в течение 35 — 40 мин. Кислотность суспензии измеряют при

Химический состав в предлагаемом 30 помощи индикаторной бумаги, она должна способе существенно влияет на качество быть9 — 10. обработки, А;тивный компонент-водаоб- . Примеры с различным процентным соразует гидрглизованный поверхностный держанием химически активных веществ и слой, менее прочный по сравнению с глу- временем дополнительной обработки предбинным. Перекись водорода; гидроокись 35 ставлены в табл. 1 и 2, калия и глицерин в составе суспензии, Реализация способа проводилась в способствуют более эффективному. раз- условиях, близких к производственным, рыхлению нарушенного после основной при обработке подложек микросхем толобработки полиритом поверхностного щиной 0,15 мм из оптического кварцевослоя изделия, а также частично очищают 40 ro стекла марки КВ размером 12х15х0,15 поверхность изделйя от органических "и мм на доводочно-полировальном станнеорганических загрязнений, Оптималь- . ке B1M3105 — 000. Испытания на механиченое время ослабления на поверхности скую прочность проводились на слоя определяли по быстроте стирания на- микромашине М вЂ” 44 ("Амслер" Швейцарушенного слоя аэросилом. 45 рия), Внутренние напряжения определяли

Аэросил хорошо распределяется в вод- поляризационно--оптическим методом на ном щелочном растворе, После введения микроскопе УИМ вЂ” 21 с применением спеего в рабочую зону происходит стирание циальной приставки. ослабленного поверхностного слоя. Кон- Как видно из табл, 1 и 2 предлагаемый центрация аэросила всуспензии составляет 50 способ обработки позволяет повысить бо1-3% от массы активной суспензии, что лее чем s 1,5 раза механическую прочность. обеспечиваетнеобходимыйсъемповерхно- подложек, которые практически не еодерстного слоя (3-5 мкм). Повышенное содер- жат поверхностных дефектов и внутренних жание аэросила приводит к выпадению напряжений. осадка; что отрицательно сказывается на 55 Дальнейшее расширение пределов качестве обработки. процентного содержания компонентов и

Предлагаемый способ эффективен при времени дополнительной обработки нецевведении аэросила в рабочий объем через лесообразно ввиду того, что разбавленная

35-40 мин после начала дополнительной об- суспензия характеризуется низкой полириработки, При одновременном введении зующейспособностью,апередозировкахи1756296 вращения притира и изделий в присугствни водной полировальной суспенэии на основе полирита или окиси железа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

5 качества поверхностй и механической про«ности изделий, после обработки изделий в водной суспензии последние подвергают воздействию химически активной суспенэии следующего состава, мас, j

10 Гидроокись калия 15-30;

Перекись водорода 15-30

Глицерин 5-10

Деиониэованная вода Остальное а через 35-40 мин в суспензию вводят аэро15 сил в количестве 1 — 3% от массы активной суспензии.

Формула изобретения

Способ изготовления иэделий из оптического кварцевого стекла, включающий обработку изделия путем относительного

Таблица 1

Механическая прочность, кгс/мм

Полировальный состав

Способ

Содержание, мас, 7, В нутрен ние напряжения на подложках, кгс/.ммм

Известный

Предлагаемый

Без дополнительной обработки

1,5

Гидроокись калия

Перекись водорода

Глицерин

Деиониэованная вода

Азросил сверх 100 j суспензии

Гидроокись калия

Перекись водорода

Глицерин

Деионизованная вода

Аэросил сверх 100 g, суспенэии

Гидроокись калия

Перекись водорода

Глицерин

Деионизованная вода

Аэросил сверх 100, суспензии

Гидроокись калия

Перекись водорода

Глицерин

Деионизованная водаАзросил сверх 100 7 суспензии

Гидроокись калия

Перекись водорода

Глицерин

Деиойизованная вода

Аз осил сверх 100 с спенэии

1,0

62.0

76,0

0,9

86.0

0,9

70,8

0,963,2

П р и м е ч а н и е, Время дополнительной обработки до введения азросила 35 мин мически основных веществ приводит к-растравливанию поверхности изделия, что отрицательно сказывается на механической прочности изделия в цепом;

Обработка по предлагаемому способу тонких подложек из кварцевого стекла и стеклоподобных материалов позволяет полностью удалить дефектный слой после механической . обработки абразивной суспензией и получать практически бездефектную поверхность..

7,5

7,5

2,5

Остальное

15,0

15,0

5,0

Остальное

1,0

22,5

22,5

7,5

Остальное

2,0

30.0

30,0

10,0

Остальное

3.0

37,5

37,5

12,5

Остальное

5,5

1756296

Таблица 2

Составитель С.Орлова

Техред M,Mîðãåí Týë Корректор С.Пекарь

Редактор В.Петраш

ПроизвОдственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 3059 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5