[實用新型]取向加工平面磨床

無效

• 申請號: 200620042611.3
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN200981169Y
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 李汶軍;李根法
• 申請（專利權）人: 李汶軍;李根法
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B7/20;B24B9/02;B24B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及晶體的任一晶面的精密取向加工，采用X射線定向儀通過方位調節夾具調整平面磨床的工作平臺上被加工晶體的方位，然后在磨床上在位加工該晶面。采用此設備加工晶面消除了晶體定向和加工中的誤差，適合于晶面的高精度取向加工。

背景技術

晶體是一類極其重要的固體材料，具有優異的電，光，熱，力學特性。特別是近幾年來，隨著晶體在光電子，信息產業中應用的拓展，對晶片加工精度提出更高要求。晶體加工面的取向是衡量加工質量的重要指標之一。KDP晶體是高功率激光系統中使用最廣泛的非線性晶體。采用大口徑KDP晶體倍頻是目前獲得高亮度，短波長激光唯一行之有效的技術途徑。通過KDP晶體倍頻理論研究表明，KDP晶體的倍頻效率與相位匹配角的精確度有很大關系。為了獲得高的二次，三次諧波轉換效率，要求相位匹配角誤差Δθ＝0。此外，作為外延生長基板的晶體材料對晶面角度取向加工精度也有嚴格要求。如作為碳化硅晶體外延生長的碳化硅基板所要求晶面方向為[0001]向[1120]方向偏離8度，而被用作易質外延生長的基板，如氧化鋁和碳酸鋇晶體一般也有嚴格的晶面角度取向加工精度要求。因此確保晶體從毛坯加工成成品中晶面角度取向精度是生產高質量器件和基板的重要環節。現行晶面的角度測試一般采用X射線定向法和勞厄法。勞厄法的缺點是耗時長，精度底。從拍攝到的單晶勞厄照片中分析出晶體取向要經過格氏網和烏氏網測量，繪制極射赤平面投影圖，密勒指數嘗試等多個環節。通常完全確定一個樣品的方位至少需要十個小時，給實驗工作帶來很大不便。定向法包括定向測角和角度手工矯正，即由X射線定向儀測量晶體幾何表面與其內部晶面的夾角，并把測定角度值標在晶棒上，然后在磨床上手工研磨矯正，然后再測量晶面角度，再手工研磨矯正，直到研磨出符合角度精度要求的晶體幾何面。晶面角度測試精度和手工矯正精度直接影響晶體幾何面加工精度，尤其當晶體硬度很高時，很難通過上述步驟得到高精度晶體幾何面。從以上分析可知，傳統加工方法工作量大，而且晶棒加工精度低，直接影響產品的成品率和經濟效益。因此研制出一臺適合高精度加工晶體幾何表面的定向和加工一體的設備對晶體研究和規模生產具有重要意義。

發明內容

為了改變目前晶體加工中晶面取向加工精度低的現狀，本實用新型提供一種取向加工平面磨床。該取向加工平面磨床結合晶體研磨或切割加工機床和定向儀于一體，不僅能提高晶體的加工精度，而且能大大提高晶體的加工效率，該技術方案為取向加工平面磨床包括平面磨床，其特征是其結構還包括X射線定向裝置、方位調節夾具(11)和晶體固定架(10)，其中X射線定向裝置安裝在平面磨床上，晶體固定架(10)安裝在方位調節夾具(11)上，方位調節夾具(11)的底面鎖定在平面磨床工作臺(12)上。

上述技術方案中所述的晶面取向加工平面磨床，其特征是所述的平面磨床包括臥式和立式磨床，平面磨床的磨頭采用臥式砂輪磨頭或立式砂輪磨頭或飛刀式磨頭或切割刀片。

上述技術方案中所述的晶面取向加工平面磨床，其特征是所述的X射線定向裝置包括由X射線管(8)、單色器(33)、計數器(4)、頂針(9)、刻度盤(6)和基板(7)組成的光路調節機構和由X射線管高壓產生和計數器信號處理的電路機構，其中X射線管(8)、單色器(33)、計數器(4)、刻度盤(6)安裝在基板(7)上，基板(7)鎖定在磨床立柱(1)的拖板(3)上，拖板(3)與平面磨床的立柱(1)之間通過精密導軌(2)配合，安裝在拖板(3)上的X射線定向裝置，相對磨床的立柱(1)可作上下和左右移動。X射線定向裝置中的角度刻度盤(6)固定在基板(7)上，X射線管(8)、頂針(9)和計數器(4)可繞刻度盤(6)的中心旋轉，X射線光管(8)，單色器(33)和計數管(4)的相對角度通過刻度盤(6)調整，由X射線管(8)、單色器(33)和計數器(4)組成的X光衍射面(如圖6)與平面磨床的工作臺面(12)垂直或平行，如圖1，2，3。