專利名稱：一種光學(xué)石英晶體的培育生長工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)低通濾波器的大尺寸光學(xué)石英晶片，具體地 說，涉及了一種光學(xué)石英晶體的培育生長工藝，該光學(xué)石英晶體用于加工 所述大尺寸光學(xué)石英晶片。
背景技術(shù)：
隨著光信息時(shí)代的到來，數(shù)碼產(chǎn)品如數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)字式攝像機(jī)、高
清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等產(chǎn)品如雨后春筍般孕育而生，并快速走向平民大眾；數(shù)字 成像設(shè)備的核心部件CCD,即感光器件的尺寸不斷增大，以產(chǎn)生更高的圖 像分辨率，目前，專業(yè)數(shù)碼相機(jī)CCD通常使用2/3英寸的CCD以獲得更大 的分辨率；為了獲得更好的圖像，都會(huì)在CCD感光部件前面安裝OLPF，即 低通濾波器，因?yàn)镃CD感光部件讀取影像均采用這種非連續(xù)性取像方式， 所以，在拍攝高頻細(xì)條紋時(shí)，肯定會(huì)產(chǎn)生不必要的雜訊，由于細(xì)條紋的方 向不同，需用相對應(yīng)角度的光學(xué)低通濾波晶片加以消除，即需要一組矩形 或圓形石英晶片膠合體，OLPF就是利用晶體的雙折射相應(yīng)，將一組光學(xué)石 英晶片疊加在一起，安裝在CCD或CMOS感光器件上方；而該0LPF用石英晶 片的尺寸應(yīng)等于或大于感光器件CCD的尺寸，像素的提高以及不斷加大的
CCD尺寸對大規(guī)格光學(xué)水晶的生長提出要求；
目前，人造石英晶體的工業(yè)化生產(chǎn)，都是采用水熱法生長，即將天然石
英原料與溶劑密閉在高壓釜中，加熱使其達(dá)到330 38(TC的溫度和80 150MPa的壓力，在此環(huán)境中，原料經(jīng)溶解、結(jié)晶，從而得到人造石英晶體；國 內(nèi)的生產(chǎn)裝備是以內(nèi)徑250 300mm的小型高壓釜為主，單產(chǎn)約為120 180kg ，高壓釜內(nèi)徑最大也不超過400mm;日本、俄羅斯是以內(nèi)徑600 800mm 的大型高壓釜為主，單產(chǎn)可達(dá)1800 2000kg;大型高壓釜普遍采用壓力較低的生長工藝，壓力約為80MPa，因而對加熱控制系統(tǒng)及電力質(zhì)量要求甚為嚴(yán)格， 而我國的加熱控制系統(tǒng)的可靠性和電力質(zhì)量都達(dá)不到要求，從而限制了低壓 工藝的應(yīng)用，只有選用高壓工藝進(jìn)行生產(chǎn)，即壓力約為1400標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；目 前，大口徑高壓釜的制造水平?jīng)Q定了其不適用于高壓工藝，進(jìn)而使大口徑的 高壓釜在我國的運(yùn)用無法實(shí)現(xiàn)；所以在我國大規(guī)格光學(xué)水晶的生長受生產(chǎn)設(shè) 備的限制而無法順利實(shí)現(xiàn)；
現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)光學(xué)原理，0LPF用石英晶片通常是通過二次45度切割 取片才得到的，如圖1所示，常規(guī)工藝所需晶片是按從圖中0度籽晶2所 培育出的晶體l中切取的，其中，0度籽晶2厚度方向和晶體1的Z向平行， 首先，第一次切割取片是切刀繞X軸旋轉(zhuǎn)45度后進(jìn)行切割，得到45度切型 晶體方片3，然后，如圖2所示，第二次切割取片是針對所述45度切型晶體 方片3旋轉(zhuǎn)45度進(jìn)行切割的，此時(shí)，得到所需晶片4;由于晶體l的Z向尺 寸厚度一般小于30mm，受此限制，所以從現(xiàn)有技術(shù)培育出的晶體中無法切取 到可滿足需要的、大尺寸OLPF用的晶片。
為了滿足市場對大規(guī)格光學(xué)晶片的需求，在不改變現(xiàn)有晶體培育生長 設(shè)備和生長條件的基礎(chǔ)上，人們急需一種新工藝，用于培育生長一種用于 加工大尺寸光學(xué)石英晶片的光學(xué)石英晶體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種工藝簡單、易于
培育、適于大尺寸光學(xué)石英晶片制取的光學(xué)石英晶體的培育生長工藝；該 工藝通過對籽晶切型的改變，可培育生長出能加工出大尺寸光學(xué)晶片的光 學(xué)石英晶體。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種光學(xué)石英晶體的培育生長工藝，該 工藝包括以下步驟
步驟l、對光學(xué)石英晶體進(jìn)行切割，切割方向與所述光學(xué)石英晶體的光軸
呈45度角，同時(shí)切割面與所述光學(xué)石英晶體的電軸平行，取片，得45度切步驟2、將所述45度切型的培育籽晶置入高壓釜內(nèi)，對所述45度切型的 培育籽晶進(jìn)行單面培育，使其生長，得到45度切型晶體，即用于加工大尺寸 光學(xué)石英晶片的光學(xué)石英晶體。
本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體的說， 該工藝具有以下有益效果
1、 該工藝由于使用45度切型籽晶直接培育生長光學(xué)晶體，所以，在 光學(xué)石英晶片加工中，省去了傳統(tǒng)工藝第一次45度旋轉(zhuǎn)切片的工作，而是 直接沿與45度籽晶平行方位切割取片，直接進(jìn)行二次45度旋轉(zhuǎn)取片工作， 即可達(dá)到采用小規(guī)格的晶體切取到大尺寸光學(xué)石英晶片的目的；
2、 采用該工藝，晶體可沿取料方向直接生長，其成材速度快，克服了 傳統(tǒng)加工工藝無法采用傳統(tǒng)小規(guī)格晶體切取大尺寸OLPF用晶片的限制；
3、由于光學(xué)晶體Z向尺寸生長周期長且質(zhì)量不易控制，所以大尺寸光 學(xué)晶片生產(chǎn)難度很大，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種使用45度切型的籽晶培育，對其 進(jìn)行培育，可以直接生長出45度切型的晶體，該45度切型的晶體生長方 向主要沿Y向生長，成才速度快，且尺寸由45度切型籽晶決定，即采用45 度切型的籽晶利于快速長出符合市場需求的、能加工出大規(guī)格光學(xué)晶片的 光學(xué)晶體。


圖1為本發(fā)明背景技術(shù)中所述第一次切割取片的狀態(tài)示意圖； 圖2為本發(fā)明背景技術(shù)中所述第二次切割取片的狀態(tài)示意圖； 圖3為本發(fā)明所述45度切型晶體的生長狀態(tài)示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中對45度切型晶體切割取片的狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 一種光學(xué)石英晶體的培育生長工藝，該工藝包括以下步驟
5步驟1 、選用單面長Z向尺寸50mm的光學(xué)石英晶體或雙面長Z向尺寸50mm 以上的光學(xué)石英晶體作為種子塊，對其進(jìn)行切割，切割方向與所述光學(xué)石英 晶體的光軸呈45度角，同時(shí)切割面與所述光學(xué)石英晶體的電軸平行，取片， 得到45度切型的培育籽晶；
所述光學(xué)石英晶體的光軸即Z向，所述光學(xué)石英晶體的電軸即X向；
參見圖1，所述45度切型晶體方片3即為本實(shí)施例所述的45度切型的培 育籽晶；即，所述45度切型的培育籽晶的切割制取狀態(tài)可參考圖1;
步驟2、將所述45度切型的培育籽晶置入高壓釜內(nèi)，對所述45度切型的 培育籽晶進(jìn)行單面培育，使其生長，得到45度切型晶體，即用于加工大尺寸 光學(xué)石英晶片的光學(xué)石英晶體。
如圖3所示，所述45度切型晶體5是對所述45度切型的培育籽晶6進(jìn) 行單面培育、生長而成的；所述45度切型的培育籽晶是沿Y向生長。
如圖4所示，對所述45度切型晶體5直接進(jìn)行二次45度切割取片工作， 得到可滿足市場需要的大尺寸光學(xué)石英晶片7;
采用該工藝，通過對籽晶切型的改變，培育生長出了45度切型晶體，在 后續(xù)的光學(xué)石英晶片加工中，省去了第一次切割取片，而是直接對所述45度 切型晶體進(jìn)行二次45度切割取片，S卩，直接得到可滿足市場需要的大尺寸光 學(xué)石英晶片。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對 其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對 部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種光學(xué)石英晶體的培育生長工藝，其特征在于，該培育生長工藝包括以下步驟步驟1、對光學(xué)石英晶體進(jìn)行切割，切割方向與所述光學(xué)石英晶體的光軸呈45度角，同時(shí)切割面與所述光學(xué)石英晶體的電軸平行，取片，得45度切型的培育籽晶；步驟2、將所述45度切型的培育籽晶置入高壓釜內(nèi)，對所述45度切型的培育籽晶進(jìn)行單面培育，使其生長，得到45度切型晶體，即用于加工大尺寸光學(xué)石英晶片的光學(xué)石英晶體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)石英晶體的培育生長工藝，該工藝包括以下步驟步驟1、對光學(xué)石英晶體進(jìn)行切割，切割方向與所述光學(xué)石英晶體的光軸呈45度角，同時(shí)切割面與所述光學(xué)石英晶體的電軸平行，取片，得45度切型的培育籽晶；步驟2、將所述45度切型的培育籽晶置入高壓釜內(nèi)，對所述45度切型的培育籽晶進(jìn)行單面培育，使其生長，得到45度切型晶體，即用于加工大尺寸光學(xué)石英晶片的光學(xué)石英晶體。該工藝通過對籽晶切型的改變可培育生長出能加工出大尺寸光學(xué)石英晶片的光學(xué)石英晶體，其具有工藝簡單、易于培育的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C30B7/00GK101514490SQ200910064238
公開日2009年8月26日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者趙雄章, 郭玉娥, 高春浩 申請人:北京石晶光電科技股份有限公司濟(jì)源分公司