[发明专利]超薄石英玻璃片的制备方法

说明书

本发明提出一种超薄石英玻璃片的制备方法。所述方法联合使用精密机械抛光和酸刻蚀的方法制备超薄石英玻璃片；其厚度≤100μm，厚度均匀性为‑2μm～2μm，表面粗糙度Ra≤2nm；所述方法包括以下步骤：采用精密机械抛光将石英玻璃片研磨、抛光，得第一石英玻璃片；清洗；酸刻蚀，得超薄石英玻璃片；所述的酸刻蚀采用氢氟酸，其浓度为10～20mol/L，酸刻蚀的温度为30℃～40℃，酸刻蚀的速率≤1μm/min。所述方法联合使用精密机械抛光和氢氟酸刻蚀相结合的方法加工石英玻璃片，通过对各工序的工艺参数匹配协调，避免了石英玻璃薄片制备过程中碎裂，同时提高其厚度均匀性和表面粗糙度，从而更加适于实用。

技术领域

本发明属于超薄石英玻璃片制造领域，特别涉及一种厚度≤100μm、厚度均匀性为-2μm～2μm和表面粗糙度Ra≤2nm的超薄石英玻璃片的制备方法。

背景技术

超薄石英玻璃片可用作高频电路基板，用于在其表面上制作微电路。随着科学技术的发展，频段由微波、毫米波、太赫兹波的逐渐提高，其对于高频电路基板的厚度均匀性和表面粗糙度都提出了较高的要求。

机械研磨抛光是加工石英玻璃、蓝宝石和晶体等光学材料最常用的光学方法。该方法通过物理抛光使玻璃表面光滑，降低玻璃的表面粗糙度。但是，采用机械研磨抛光加工方法得到的石英玻璃片，其厚度极限最薄约为0.2mm。由于石英玻璃属于脆性材料，若继续使用机械方法对其减薄，则在加工过程中会出现石英玻璃片的碎裂以及厚度不均匀等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种厚度≤100μm、厚度均匀性为-2μm～2μm和表面粗糙度Ra≤2nm的超薄石英玻璃片的制备方法，所解决的技术问题是在联合使用精密机械抛光和氢氟酸刻蚀相结合的方法加工石英玻璃片中的各工序工艺参数匹配协调，避免石英玻璃薄片制备过程中碎裂，同时提高其厚度均匀性和表面粗糙度，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种超薄石英玻璃片的制备方法，其联合使用精密机械抛光和酸刻蚀的方法制备超薄石英玻璃片；所述的超薄石英玻璃片的厚度≤100μm，厚度均匀性为-2μm～2μm，表面粗糙度Ra≤2nm。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的超薄石英玻璃片的制备方法，其中所述的制备方法包括以下步骤：

1)采用精密机械抛光将石英玻璃片研磨、抛光，得第一石英玻璃片；

2)清洗；

3)酸刻蚀，得超薄石英玻璃片。

优选的，前述的超薄石英玻璃片的制备方法，其中所述的步骤1)包括以下步骤：

采用磨料双面研磨石英玻璃片至指定厚度；采用抛光粉双面抛光石英玻璃片，得第一石英玻璃片。

优选的，前述的超薄石英玻璃片的制备方法，其中所述的磨料选用粒径≤10μm的Al₂O₃颗粒；所述的抛光粉选用粒径≤100nm的SiO₂颗粒。

优选的，前述的超薄石英玻璃片的制备方法，其中所述的研磨选用球墨铸铁作为研磨介质；所述的抛光选用聚氨酯作为抛光介质。

优选的，前述的超薄石英玻璃片的制备方法，其中所述的第一石英玻璃片的厚度为0.2～0.3mm，厚度均匀性为-5μm～5μm，表面粗糙度Ra≤1nm。

优选的，前述的超薄石英玻璃片的制备方法，其中所述的清洗包括以下步骤：采用氢氟酸溶液浸泡第一石英玻璃片；然后再进行超声波清洗。

优选的，前述的超薄石英玻璃片的制备方法，其中所述的氢氟酸溶液的质量浓度为0.2～1％，浸泡温度为20～30℃，浸泡时间为2min～5min。