一种石英玻璃的盲槽加工装置及盲槽加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114378381A(43)申请公布日2022.04.22(21)申请号202011129950.6(22)申请日2020.10.21(71)申请人航天科工惯性技术有限公司地址100074北京市丰台区海鹰路1号院2号楼3层(72)发明人王宝军袁枫秦淑斌魏超顾文华王文磊杨金耋刘佳佳刘伶艳(51)Int.Cl.B23H3/00(2006.01)B23H11/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种石英玻璃的盲槽加工装置及盲槽加工方法(57)摘要本发明提供了一种石英玻璃的盲槽加工装置及盲槽加工方法，其中，所述盲槽加工装置包括：反应池，以盛装石英玻璃及电解液；工具电极，设于反应池中，以作为阳极插入电解液；辅助电极，设于反应池中，以作为阴极插入电解液；超声振动机构，用于控制工具电极超声振动。本发明结构设计合理巧妙，结构简单，通过工具电极的超声振动带动了加工位置的电解液循环，在工具电极端部周围形成气层，从而增加火花放电的时间，提升加工效率；结合压力传感器和位移控制器，使工具电极施加在石英玻璃上的压力恒定，提高石英玻璃中盲槽深度的加工精度；极大地提高了盲槽加工的效率，解决了电化学加工难以在生产中实现在石英玻璃上的应用的问题。CN114378381ACN114378381A权利要求书1/1页1.一种石英玻璃的盲槽加工装置，其特征在于，包括：反应池，以盛装石英玻璃及电解液；工具电极，设于所述反应池中，以作为阳极插入所述电解液；辅助电极，设于所述反应池中，以作为阴极插入所述电解液；超声振动机构，用于控制所述工具电极超声振动。2.根据权利要求1所述石英玻璃的盲槽加工装置，其特征在于，还包括：位移控制器，用于控制所述超声振动机构的横向、纵向、竖向位移，以控制所述工具电极的移动。3.根据权利要求2所述石英玻璃的盲槽加工装置，其特征在于，还包括：压力传感器，设于所述反应池中与所述位移控制器连接，用于获取所述石英玻璃在进行盲槽加工的过程中的压力信号并反馈至所述位移控制器。4.根据权利要求3所述石英玻璃的盲槽加工装置，其特征在于，还包括：承片台，设于所述反应池中，以定位所述石英玻璃。5.根据权利要求4所述石英玻璃的盲槽加工装置，其特征在于，还包括：脉冲电源，所述工具电极与该脉冲电源的正极连接，所述辅助电极与该脉冲电源的负极连接，以向所述工具电极输入脉冲电压。6.根据权利要求4所述石英玻璃的盲槽加工装置，其特征在于，所述压力传感器对应所述工具电极设置在所述承片台上。7.一种石英玻璃的盲槽加工方法，其特征在于，包括：通过电解液浸没石英玻璃；往所述电解液中插入通电的工具电极、辅助电极；调整所述工具电极所处位置，使所述工具电极与所述石英玻璃接触；控制所述工具电极施加脉冲电压以加工出目标盲槽。8.根据权利要求7所述石英玻璃的盲槽加工方法，其特征在于，在通过电解液浸没石英玻璃前，还包括：在所述石英玻璃上镀制保护膜层；根据所述目标盲槽的结构，图形化加工所述保护膜层。9.根据权利要求7所述石英玻璃的盲槽加工方法，其特征在于，在控制所述工具电极施加脉冲电压以加工出目标盲槽时，还包括：控制所述工具电极超声振动。10.根据权利要求7所述石英玻璃的盲槽加工方法，其特征在于，在控制所述工具电极施加脉冲电压以加工出目标盲槽时，还包括：通过压力传感器获取所述工具电极对所述石英玻璃施加的压力值；判断所述压力值是否处于压力区间，所述压力区间为所述工具电极对所述石英玻璃施加的压力值的允许范围；若否，调整所述工具电极所处位置，以使所述压力值重新落入所述压力区间。2CN114378381A说明书1/7页一种石英玻璃的盲槽加工装置及盲槽加工方法技术领域[0001]本发明涉及石英玻璃加工领域，具体涉及一种石英玻璃的盲槽加工装置及盲槽加工方法。背景技术[0002]石英玻璃由于硬度高、热性能好、绝缘性高、具备良好的化学稳定性等一系列优异的物理化学性能，成为应用日益广泛的高新技术材料，广泛应用于半导体、光电子、光学以及宇航工业等领域，随着现代科学技术的发展，各类应用对石英玻璃的加工精度和表面质量均提出了更高的要求。[0003]石英玻璃常用的加工方法有干法刻蚀、湿法刻蚀和微机械加工(电化学加工、超声打孔、激光刻蚀等)，干法刻蚀成本价高，蚀刻效率较低，湿法刻蚀可批量生产且加工效率较高，但在刻蚀过程中强腐蚀剂更容易造成掩膜保护层的塌陷、钻蚀甚至剥离。电化学加工方法作为一项新兴的特种加工工艺，在石英玻璃等非导电硬脆材料的微细加工领域获得了越来越多的关注，利用工具电极表面发生电化学放电反应产生的高温引起的材料熔融和热蚀作用，理论上可实现石英玻璃诸如盲槽等微结构的加工。但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技