一种激光系统用光学玻璃的无损清洗工艺.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CN110665927A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910872550.5(22)申请日2019.09.16(71)申请人湖北久之洋红外系统股份有限公司地址430223湖北省武汉市江夏区庙山开发区明泽街9号(72)发明人张天行姚细林徐旭孙义可尹西子王阳阳(74)专利代理机构武汉凌达知识产权事务所(特殊普通合伙)42221代理人刘念涛宋国荣(51)Int.Cl.B08B11/04(2006.01)B08B3/12(2006.01)B08B3/08(2006.01)B08B3/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种激光系统用光学玻璃的无损清洗工艺(57)摘要本发明公开了一种激光系统用超光滑光学玻璃的无损清洗工艺，包括弱酸浸泡、纯水漂洗、疵病检测、有机洗剂清洗、纯水漂洗、IPA脱水、IPA慢提拉干及洁净度检测等步骤；本发明的步骤是通过弱酸溶剂浸泡及超声清洗的方式软化基片表面残留物，随后利用纯水进行漂洗，纯水漂洗完成后利用有机溶剂超声清洗，去除表面的酸性洗剂残留，随后再次利用纯水漂洗去除表面残留的有机溶剂，纯水漂洗完成后利用IPA进行超声脱水，最后利用IPA高温蒸汽进行烘干，去除表面的IPA残留，实现超光滑光学玻璃的无损清洗，清洗完成后，利用光学显微镜进行实时检测，保证清洗工序的重复一致性。CN110665927ACN110665927A权利要求书1/2页1.一种激光系统用光学玻璃的无损清洗工艺，其特征在于，包含以下步骤：1），单槽弱酸浸泡：将抛光完成后的光学玻璃静置于半自动清洗机单槽弱酸环境下，加热温度至35～45℃，浸泡时间2～5min，利用弱酸浸泡将光学玻璃表面残留物进行软化、分解；2）纯水漂洗：将光学玻璃置于电阻率为15～18MΩ的纯水中进行漂洗，温度设定为40～45℃，通过止水阀控制纯水溢流速度100～300ml/s，清洗时间不少于2min，去除玻璃表面残留物，漂洗完成后脱水、烘干，观察表面光洁度，判定疵病等级；3）有机溶剂清洗：选取强碱在纯水条件下进行配比得到浓度3～8%的有机溶剂，置于半自动清洗机单槽内，将疵病判定合格的光学玻璃置于有机溶剂中进行低频清洗，超声频率20～40KHz，清洗温度50±5℃，清洗2～5min，去除表面残留的较大颗粒；4）单槽纯水漂洗：将光学玻璃置于半自动清洗机单槽内电阻率为15～18MΩ的纯水中进行漂洗，纯水溢流漂洗速度为100～300ml/s，温度保持50±5℃，清洗时间不少于2min；5）有机溶剂清洗：选取强碱在纯水条件下进行配比得到浓度2～5%的有机溶剂，置于半自动清洗机单槽内，将光学玻璃置于有机溶剂中进行高频清洗，超声频率40～80KHz，清洗温度50±5℃，时间不少于2min，去除残留的较小颗粒；6）多槽纯水漂洗：将光学玻璃置于半自动清洗机中不少于4个槽内电阻率为15～17MΩ的纯水中进行不间断的漂洗，使纯水从后向前进行溢流，溢流速度保持在100～300ml/s，保持常温，超声频率20～40KHz，每槽清洗时间2～3min；7）异丙醇脱水：将清洗完成后的光学玻璃置于半自动清洗机中不少于4个槽内的异丙醇溶液中进行脱水，脱水频率40～80KHz，每槽脱水时间2～3min，保持常温，超声波频率40～80KHz；8）异丙醇慢提拉干：将脱水后的玻璃置于半自动清洗机单槽内进行慢提拉干，槽内倒入不少于30L的异丙醇溶液，槽深不少于850mm，加热温度65～80℃形成异丙醇蒸汽，将光学玻璃置于蒸汽内浸泡2～5min，然后烘干，回提至槽口处进行静置，静置时间于2～3min，确保表面异丙醇蒸汽快速挥发，静置完成后取出玻璃；9）在线检测：超声清洗完成后利用不低于50X的工具显微镜及三维显微镜进行实时观测，判定其光洁度程度。2.根据权利要求1所述的一种激光系统用光学玻璃的无损清洗工艺，其特征在于，所述步骤1）中的光学玻璃为石英玻璃或K系光学玻璃，置于浓度0.4%的NH4•HF2溶液中，加热温度至35℃，浸泡时间2.5min。3.根据权利要求1所述的一种激光系统用光学玻璃的无损清洗工艺，其特征在于，所述步骤2）中使用电阻率为16～17.5MΩ的纯水进行漂洗，漂洗时间2～5min，溢流漂洗速度为200ml/s，漂洗时间2.5min，漂洗完成后利用异丙醇或无水乙醇进行超声脱水，烘干后置于放大倍率20～50X的光学显微镜下进行观察，观测看弱酸清洗后元件表面是否出现道子、划痕等疵病，判定合格后进行后续清洗工序。4.根据权利要求1或2或3所述的一种激光系统用光学玻璃的无损清洗工艺，其特征在于，所述步骤3）中选择半自动清洗机的第1槽，配比浓度为3～5%的强碱特性有机溶剂，清洗时超声频率