LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法技术

本发明专利技术涉及一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法，该方法包括以下步骤：(1)芯片加工：将待研磨的芯片划切成形、清洗并烘烤干燥；(2)芯片粘片：在加工处理后的芯片端面涂胶后粘结陪片，并对其压片及固化；(3)芯片装配：将粘接好的芯片对其端面与表面进行清洁处理，装在研磨夹具上，准备研磨；(4)芯片研磨：首先粗磨，然后细磨，最后是抛光处理，并检查其研磨质量。与现有技术相比，使用本发明专利技术的方法进行研磨，研磨去除量更为精准，确保工作面端面的平整、无塌边等，从而进一步降低芯片的损耗，也减小了器件的回波损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芯片研磨方法，尤其是涉及一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法。
技术介绍
LiNbO3晶体具有非常大的线性电光系数，在400nm～4500nm的光波波长范围内具有较大的透过率，且晶体生长工艺成熟，价格便宜，是集成光学多功能芯片的最佳选择。这种器件利用了铌酸锂晶体的电光效应，具有响应快(电光响应时间为10-15s量级)、抗电磁干扰等优点，而且利用了其最大的线性电光系数r33(＝30.8pm/V)，因此引入LiNbO3集成光学多功能芯片是光纤陀螺技术发展的一大飞跃。在集成光学光纤陀螺多功能芯片的制作上，需要将已制作完好光波导、电极的LiNbO3芯片与光纤精确对准粘接起来，因为只有LiNbO3芯片与光纤准确连接后，依靠光纤才能方便完成光信号的输入和输出，也才能实现对光信号的调制功能。目前的工艺是LiNbO3芯片与光纤耦合时确保LiNbO3芯片的切向与波导晶片的切向相同。最后将光纤与波导耦合，采用UV光固化环氧树脂粘合剂固定，LiNbO3晶体与光纤间的化学粘接连接强度相当于机械连接。保证光纤与LiNbO3芯片波导的耦合损耗最小，并且降低回波损耗。而在LiNbO3芯片的研磨时，经过切割的基片两端是非常粗糙的，粗糙不平的端面将导致光的散射，使波导两端与光纤的耦合效率大大降低。因此需要直接对芯片波导的两个端面进行研磨抛光，研磨抛光的端面必须与波导具有一定角度关系，同时由于扩散波导形成后紧靠晶片表面，容易造成抛光面与晶片工作面相交出现圆角、塌边、崩边等，影响波导的耦合损耗，也增大了器件的回波损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法，该方法是在工作面通过端面粘接陪片进行研磨，确保整个工作抛光面与晶片工作面相交不会出现圆角、塌边、崩边等现象。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法，该方法包括以下步骤：(1)芯片加工：将待研磨的芯片划切成形、清洗并烘烤干燥；(2)芯片粘片：在加工处理后的芯片端面涂胶后粘结陪片，并对其压片及固化；(3)芯片装配：将粘接好的芯片对其端面与表面进行清洁处理，装在研磨夹具上，准备研磨；(4)芯片研磨：首先粗磨，然后细磨，最后是抛光处理，并检查其研磨质量。步骤(2)中，粘结是通过芯片粘接装置实现的，所述的芯片粘结装置包括一底座、设置在底座上的固定螺杆与活动块及设置在底座上的定位销，所述的活动块中间开设有贯通孔槽，所述的固定螺杆设置在贯通孔槽内，在固定螺杆松开状态时，所述的活动块可绕固定螺杆前后移动或转动，固定螺杆拧紧时将活动块固定住，所述的活动块的顶端开设成竖直平面，两个活动块的顶端移动到一起对接用以夹持芯片，夹持后的芯片在端面涂胶后粘结陪片。步骤(2)中，所述的压片过程是通过芯片压片装置实现的，所述的芯片压片装置包括一底板、底板上固定有竖支架，竖支架上连接有横支架，在横支架上螺纹连接有压片螺杆，该压片螺杆的下端连接有加力块，在加力块与横支架之间的压片螺杆外部套设有可调弹簧；压片时，将粘结陪片后的芯片放在底板与加力块之间，且保持芯片与陪片的连接缝位于加力块下面，通过旋转压片螺杆，对芯片施加垂直向下的作用力。步骤(2)中，在压片前，对陪片与芯片进行加热处理，其影响其粘接面效果与粘接强度。步骤(1)中，将待研磨的芯片划切成平行四边形块状。步骤(4)中，在研磨机上通过研磨料的作用下，重力配合转动作周期性机械研磨。步骤(4)中，研磨过程中控制一定的研磨去除量。与现有技术相比，使用本专利技术的方法进行研磨，研磨去除量更为精准，确保工作面端面的平整、无塌边等，从而进一步降低芯片的损耗，也减小了器件的回波损耗。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图；图2为芯片粘接装置结构示意图；图3为芯片压片装置结构示意图；图4为芯片研磨后的芯片端面图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法，工艺流程如图1所示，该方法包括以下步骤：(1)芯片加工：将待研磨的芯片划切成平行四边形块状，长宽52×22，锐角80°，清洗干净并烘烤干燥，让其表面水气蒸发；(2)芯片粘片：在加工处理后的芯片端面涂胶后粘结陪片，并对其压片及固化，需对要求整个过程涂胶均匀、且无污染，在压片前，对陪片与芯片进行加热处理，其影响其粘接面效果与粘接强度；(3)芯片装配：将粘接好的芯片对其端面与表面进行清洁处理，装在研磨夹具上，准备研磨；(4)芯片研磨，在研磨机上通过研磨料的作用下，重力配合转动作周期性机械研磨：首先粗磨，然后细磨，最后是抛光处理，研磨过程中控制一定的研磨去除量，并检查其研磨质量。步骤(2)中，粘结是通过芯片粘接装置实现的，芯片粘结装置如图2所示，包括一底座7、设置在底座7上的固定螺杆10与活动块8及设置在底座7上的定位销9，定位销9实现芯片粘片的定位，活动块8中间开设有贯通孔槽，固定螺杆10设置在贯通孔槽内，在固定螺杆10松开状态时，活动块8可绕固定螺杆10前后移动或转动，固定螺杆10拧紧时将活动块8固定住，活动块8的顶端开设成竖直平面，两个活动块8的顶端移动到一起对接用以夹持芯片，夹持后的芯片在端面涂胶后粘结陪片。步骤(2)中，压片过程是通过芯片压片装置实现的，芯片压片装置如图3所示，包括一底板1、底板1上固定有竖支架2，竖支架2上连接有横支架3，在横支架3上螺纹连接有压片螺杆4，该压片螺杆4的下端连接有加力块6，在加力块6与横支架3之间的压片螺杆4外部套设有可调弹簧5；压片时，将粘结陪片后的芯片放在底板1与加力块6之间，且保持芯片与陪片的连接缝位于加力块6下面，通过旋转压片螺杆4，对芯片施加垂直向下的作用力。芯片研磨后的芯片端面图如图4所示，芯片12与陪片13端面平整、无塌边，其研磨面13表面光滑。上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于上述实施例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范畴所做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)芯片加工：将待研磨的芯片划切成形、清洗并烘烤干燥；(2)芯片粘片：在加工处理后的芯片端面涂胶后粘结陪片，并对其压片及固化；(3)芯片装配：将粘接好的芯片对其端面与表面进行清洁处理，装在研磨夹具上，准备研磨；(4)芯片研磨：首先粗磨，然后细磨，最后是抛光处理，并检查其研磨质量。

【技术特征摘要】
1.一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法，其特征在于，该方法包括以
下步骤：
(1)芯片加工：将待研磨的芯片划切成形、清洗并烘烤干燥；
(2)芯片粘片：在加工处理后的芯片端面涂胶后粘结陪片，并对其压片及固
化；
(3)芯片装配：将粘接好的芯片对其端面与表面进行清洁处理，装在研磨夹
具上，准备研磨；
(4)芯片研磨：首先粗磨，然后细磨，最后是抛光处理，并检查其研磨质量。
2.根据权利要求1所述的一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法，其特
征在于，步骤(2)中，粘结是通过芯片粘接装置实现的，
所述的芯片粘结装置包括一底座、设置在底座上的固定螺杆与活动块及设置在
底座上的定位销，所述的活动块中间开设有贯通孔槽，所述的固定螺杆设置在贯通
孔槽内，在固定螺杆松开状态时，所述的活动块可绕固定螺杆前后移动或转动，固
定螺杆拧紧时将活动块固定住，所述的活动块的顶端开设成竖直平面，两个活动块
的顶端移动到一起对接用以夹持芯片，夹持后的芯片在端面涂胶后粘结陪片。
3.根据权利要求1所述的一种LiNbO3集成光学器件用芯片研磨方法，其特
征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊伟，王腾飞，杨成武，
申请(专利权)人：上海亨通光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31