[发明专利]一种蓝宝石镜片清洗方法

说明书

本发明公开了一种蓝宝石镜片清洗方法，包括如下步骤：等离子清洗、混合酸液清洗和清洗液清洗。本发明引入等离子清洗等清洗方式，承担蓝宝石镜片大部分杂质脏污清洗任务，并阻止蓝宝石表面再次吸附杂质脏污；然后在双氧水、浓硫酸混合液酸液中清洗，去离子水清洗，进一步去除脏污杂质；再将蓝宝石镜片用装有清洗液的超声波容器中清洗、烘干，彻底去除余量杂质脏污；清洗液的组分为非离子表面活性剂，羧甲基纤维素、偏硅酸钠、氢氧化钠、全氟聚醚基表面活性剂和去离子水。本发明提供的清洗方法，通过合理选用清洗剂和设计清洗步骤，减少强酸和强氧化剂的使用；本发明工艺流程简单，高效环保，操作方法易于掌握，生产安全，利于产线实施自动化。

技术领域

本发明涉及光学元件产品清洗方法技术领域，特别地，涉及一种蓝宝石镜片清洗方法。

背景技术

蓝宝石集优良光学性能和化学性能于一体，其具有硬度高、透光率高、耐磨性好以及防辐射等优点，在手机等电子产品行业异军突起，广泛用于LED、智能手机HOME键、摄像头盖板镜片等。

蓝宝石经晶圆切割、抛光等加工方式，其表面为α-Al₂O₃晶体截面。α-Al₂O₃晶体截面所有晶格处于破坏状态，分布一层或多层非饱和化学键。非饱和化学键能量高，处于不稳定状态，极易与周围分子或原子结合起来，即为吸附杂质(如粉尘颗粒、有机或无机杂质等)。此吸附杂质等污染物对后续工艺有严重影响，因此，蓝宝石清洗一直作为光学玻璃行业的难题。

目前蓝宝石清洁方法分为湿法清洗和干法清洗，湿法清洗占主导地位。湿法清洗方法较多，但基本沿用化学方法去除脏污杂质，将有机清洗和强酸腐蚀相结合，且以单晶硅清洗方法作借鉴。例如，周海等2005年在电子机械工程期刊上发表的《蓝宝石晶片表面净化技术研究》中采用了这样的清洗流程：三氯乙烷加兆声波清洗→丙酮清洗→盐酸、双氧水混合液清洗→擦片机擦片→氨水、双氧水混合液清洗→硫酸、硝混合酸液清洗→去离子水清洗→烘干。上述清洗工序冗长复杂，清洗剂用量多，废液处理困难，去离子水消耗极大，且有机溶剂挥发性强，不利于安全操作。

中国专利ZL201110350729.8中提供一种α-Al₂O₃单晶的清洗方法，该清洗方法包括以下步骤：乙醇浸泡→去离子水浸泡、氮气吹干→表面活性剂处理→去离子水清洗、氮气烘干→浓硫酸、双氧水浸泡→氨水、双氧水浸泡→浓盐酸、双氧水浸泡→去离子水清洗、烘干。上述清洗方法中，α-Al₂O₃单晶经过三次强酸、强氧化剂清洗，一次溶剂浸泡和一次清洗液浸泡，工序流程长，多次采用强酸、强氧化剂浸泡，对槽体等设备要求高，且不利于安全操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺流程简单、操作安全的蓝宝石镜片清洗方法，不仅能有效去除蓝宝石镜片的表面脏污，还可以防止蓝宝石镜片清洗后再次吸附脏污。

为实现上述目的，本发明提供了一种蓝宝石镜片清洗方法，包括如下步骤：

步骤一、等离子清洗：将蓝宝石镜片插架或装夹，用等离子清洗机对蓝宝石镜片进行清洗；该步骤通过等离子清洗机提供的轻微刻蚀和对有机脏污的分解、气化作用，可有效去除蓝宝石表面脏污，承担蓝宝石镜片大部分杂质脏污清洗任务；

步骤二、混合酸液清洗：将蓝宝石镜片放入混合酸液中，在超声波条件下清洗30～40min，然后沥干残留混合酸液，用去离子水冲洗蓝宝石镜片，再将蓝宝石镜片烘干；其中，混合酸液为双氧水和浓硫酸的混合液，双氧水和浓硫酸的体积比为1:4～6；该步骤采用混合酸液浸泡方式，进一步去除余量脏污，同时在蓝宝石镜片表面形成薄氧化膜，避免露出裸面再次吸附杂质脏污。