[发明专利]一种钽酸镓镧晶体的多线切割方法

说明书

技术领域

本发明涉及钽酸镓镧晶体的多线切割工艺，属于晶体切割领域。

背景技术

钽酸镓镧晶体(La₃Ga_5.5Ta_0.5O₁₄，简称为LGT)具有一系列优异的性能，被认为是制造压电器件的非常合适的材料，在新型数字移动通信系统中有很大的潜在应用前景。世界各国都投入了大量人力和物力进行开发和研究，居于领先地位的是俄罗斯、美国和日本。

对于LGT晶体的加工过程主要包括定向、掏棒、切片、研磨、抛光等步骤，其中切片在整个加工流程中起着至关重要的作用。切片质量的好坏决定着研磨和抛光过程中的时间和晶片的损耗，对成品率的提高起到了重要作用。

现在人们普遍采用多线切割机对晶体切割，相比于单线切割机而言，有着表面损伤小、切缝损耗小、加工量大、切割效率高、切片质量好、运行成本低等诸多优点。切片的质量很大程度取决于多线切割机的基本工艺参数的设定，所以合理可靠的基本工艺参数对于多线切割而言很关键。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种钽酸镓镧晶体多线切割的方法，可大大提高晶体的切割质量。

技术方案：本发明提供的一种钽酸镓镧晶体的多线切割工艺，包括以下步骤：

(1)切割前准备：检查多线切割机的切割线并调整好切割线间的距离，调试多线切割机，将钽酸镓镧晶体固定到多线切割机的工作台上；

(2)切割：采用多线切割机切割钽酸镓镧晶体，将工作台下降至金刚石线网平面上方1-2mm处，依次启动切削液泵、摇摆和工作台，进行切割，得钽酸镓镧晶片；多线切割机工艺参数为：放线设定张力值为20～50N，收线设定张力值为20～50N，切割速度设定为300～700m/min，补线速度为5～25m/min，进给速度为0.20～0.80mm/min，切割高度为10～120mm，摇摆角度为3.0～10度，摇摆次数为10～30次/分，升降速度为50～200mm/min；

(3)后处理：将切割好的钽酸镓镧晶片粗品放入碱液中加热，使钽酸镓镧晶片粗品与胶水脱离，超声波清洗，烘干，得钽酸镓镧晶片。

步骤(1)中，所述钽酸镓镧晶体的尺寸为(10-100)mm×(10-100)mm×(50-200)mm。

步骤(3)中，所述钽酸镓镧晶片厚度为0.5～20mm。

步骤(3)中，所述碱液的pH为8-11。

有益效果：本发明提供的钽酸镓镧晶体切割方法采用多线切割机对晶体进行定向切割，操作简单，切割所得到的晶片表面无明显的划痕，翘曲度较小，晶片厚度均匀，有利于晶片下一步的研磨和抛光。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的内容。

实施例1：尺寸为15mm×15mm×50mm的LGT晶体的切割

将LGT晶体粘接到工作台上，完成切割前的多线切割机的调试工作，设定切割的基本工艺参数：放线设定张力值为31N；收线设定张力值为31N；切割速度设定为600m/min；补线速度为10m/min；切割高度为16mm；进给速度为0.40mm/min；摇摆角度为3.0度；摇摆次数为10次/分；升降速度为100mm/min；将工作台慢慢下降至金刚石线平面1-2mm的高度，切削液泵启动，启动摇摆，启动工作台，进行切割。切割时间为40分钟。

将切割好的晶片放入pH9的碱液中加热，使晶片与工作台分离，再将晶片放入清水中，超声清洗，烘干。

切割出的晶片的厚度为1.25毫米，总共得到了36片晶片，损耗率为10％，晶片表面无明显的切痕，每片的翘曲度也很小。

实施例2：尺寸为25mm×25mm×80mm的LGT晶体的切割

将LGT晶体粘接到工作台上，完成切割前的多线切割机的调试工作，设定切割的基本工艺参数：放线设定张力值为40N；收线设定张力值为40N；切割速度设定为600m/min；补线速度为15m/min；切割高度为27mm；进给速度为0.50mm/min；摇摆角度为5.0度；摇摆次数为15次/分；升降速度为110mm/min；将工作台慢慢下降至金刚石线平面1-2mm的高度，启动切削液泵，启动摇摆，启动工作台，进行切割。切割时间为60分钟。

将切割好的晶片放入pH10的碱液中加热，使晶片与工作台分离，再将晶片放入清水中，超声清洗，烘干。