[发明专利]一种石英玻璃的盲槽加工装置及盲槽加工方法

说明书

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。

技术领域

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

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。

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术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有电化学加工石英玻璃方法中，由于电解液在常温下也会与石英玻璃发生部分反应，故在加工过程中，电解液的浓度受限，从而导致石英玻璃的盲槽加工效率极低；

同时现有的电化学加工石英玻璃方法中，加工结构内电解液的循环以及加工产物的扩散较慢，进一步导致加工效率的降低及生产成本的提升；使得电化学加工难以在生产中实现在石英玻璃上的应用。

发明内容

鉴于上述效率低，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，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种石英玻璃的盲槽加工装置及盲槽加工方法。

依据本发明的一个方面，提供一种石英玻璃的盲槽加工装置，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。

优选的，所述石英玻璃的盲槽加工装置，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。

优选的，所述石英玻璃的盲槽加工装置，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。

优选的，所述石英玻璃的盲槽加工装置，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。

优选的，所述石英玻璃的盲槽加工装置，还包括：

承片台，设于所述反应池中，以定位所述石英玻璃。

优选的，所述压力传感器对应所述工具电极设置在所述承片台上。

依据本发明的另一个方面，提供一种石英玻璃的盲槽加工方法，包括：

通过电解液浸没石英玻璃；

往所述电解液插入通电的工具电极、辅助电极；