[發明專利]一種超薄陶瓷指紋片研磨工藝

在審

• 申請號: 201811278012.5
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109551304A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 周小輝;趙乾
• 申請（專利權）人: 廣東勁勝智能集團股份有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B37/10;B24B37/30;B24B37/34;B24B37/12;B24B57/02;B24B47/12
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 王科

本發明涉及一種超薄陶瓷指紋片研磨工藝，該研磨工藝通過超薄陶瓷指紋片研磨設備完成，該設備包括機架以及安裝在機架上的上拋光盤、下固定盤、升降機構、介質噴灑機構、旋轉機構和控制箱，所述的上拋光盤通過位于機架上部升降機構驅動，下固定盤位于上拋光盤的下部，且與上拋光盤相對應；在所述的上拋光盤與下固定盤之間設置有數個帶吸氣孔的吸氣盤，每一吸氣盤的下部通過轉軸轉動的安裝在下固定盤上，該吸氣盤的外壁通過旋轉機構驅動。本發明的優點是：高效、穩定并能夠加工超薄(0.04mm≤厚度＜0.08mm)陶瓷指紋片，實現了批量生產。

技術領域

本發明涉及一種超薄陶瓷指紋片研磨設備及其研磨工藝，適用0.04-0.3mm超薄片玻璃、陶瓷、硅晶、藍寶石等硬脆性材料研磨拋光領域。

背景技術

隨著2013年，蘋果iPhone 5S引入指紋技術以后，手機的開機設置也從最初的數字密碼、圖形解鎖演變到了現在的指紋識別，我們的手機也變得越來越安全了。短短兩三年光景，千元機、甚至百元機也已經有了大量機型搭載了指紋識別技術，可以說指紋識別幾乎已成為了手機的必備功能。指紋識別的功能也從之前的單一解鎖，到現在的解鎖、支付以及啟動各種應用等等功能，保護用戶信息安全的同時極大的方便了用戶的日常使用。2016年，搭載指紋識別設備的市場規模至少達到5億臺，此類生物識別應用未來還會應用到手機以外的領域，估計到2018年，這一規模還會增加到17億臺的水平。

指紋識別市場潛力巨大，但在技術應用上卻并不是那么容易的。鑒于指紋識別模組面積小，應用環境復雜，但是要求識別靈敏度和速度高，這就對對指紋識別芯片以及表面保護材料也提出了非常高的要求，目前比較成熟的方案有藍寶石、涂覆式(coating)、陶瓷蓋板以及玻璃四種方案。藍寶石方案硬度高，耐腐蝕，但存在成本較高，抗摔能力不強成本和性能方面，藍寶石方案優點硬度高、耐腐蝕，缺點成本高、抗摔能力不強、韌性差無法做到更薄(目前最薄0.175mm)；涂覆式方案優點成本低，缺點涂層硬度低、容易磨損和受汗水腐蝕、外觀效果差；玻璃方案優點成本低，缺點硬度較低、介電常數低、抗彎強度差無法做到更薄(目前最薄0.175mm)；氧化鋯陶瓷方案優點硬度較高、耐腐蝕、介電常數高、抗彎強度好能夠做到更薄厚度(目前最薄0.08mm，受加工設備及成本影響)，能夠實現更快更高更靈敏的識別效果，缺點成本比藍寶石低但比其他方案成本高。據了解，氧化鋯陶瓷蓋板目前已在多家知名品牌手機中得到應用，未來有機會在更智能手機應用中逐漸普及。

目前限制氧化鋯陶瓷指紋蓋板的全面替代使用最大的障礙還是成本和加工工藝方面；影響成本的主要方面在于后加工，加工工藝方面是指目前傳統加工工藝(目前最薄只能做到0.08mm)不能加工出更薄的(厚度<0.08mm)的薄片陶瓷，因為相對于陶瓷的韌性和強度，能夠做到更薄對于識別反應速度更快，用戶體驗更強；要想降低傳統的氧化鋯陶瓷指紋識別蓋板后加工的成本和加工更薄的薄片陶瓷，主要在于開發更先進、更高良率、更高效率的工藝及設備。目前研磨拋光氧化鋯陶瓷指紋片的工藝為：1.粗磨：采用小直徑(9B)雙面研磨機鑄鐵盤+藍鋼牙板+SiC(綠碳化硅)對原材料(厚度一般為0.25-0.35mm)進行一次減薄到0.1-0.15mm；2.中磨：采用小直徑(9B)雙面研磨機銅盤+藍鋼片+鉆石液對第一次減薄的料進行二次減薄到0.08-0.09mm并降低表面粗糙度；3.精拋：采用雙面研磨機拋光皮+藍鋼片+硅溶膠進行精拋到成品。缺點：1.由于產品厚度薄，使用的行星盤(藍鋼片)只能比產品厚度更薄，為了保證強度只能使用小直徑行星輪從而限制了大直徑行星輪的使用，每次加工產品數量較少影響加工效率；在加工過程只能使用低速、低壓的加工參數從而影響加工效率；容易在加工過程中發生炒機(行星盤變形損壞、產品破碎)現象，工藝復雜、加工過程不穩定影響良率、效率。2.由于氧化鋯陶瓷指紋片對表面粗糙度、平整度要求非常高,加工過程中行星輪公轉和自轉只有幾個固定速比，不能更好的實現產品在運動的過程軌跡雜亂、無規律，使得表面不均勻粗糙度大，容易出現波紋不良。3.在精拋的過程中溫度升高，導致產品表面產生橘皮不良，并引起硅溶膠凝結過快形成硬顆粒狀導致產品表面劃傷不良。4.無法實現更薄產品(厚度〈0.08mm)的加工。

發明內容