[发明专利]快速生产高品质玻璃Ⅴ型槽基板的方法、其专用金属模具及该高品质玻璃Ⅴ型槽基板

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术领域，与玻璃V型槽基板有关，特别是指在玻璃板上快速形成高品质V型槽的方法。 

玻璃V型槽基板主要用在光通信领域的光纤连接中，位于光纤阵列的一面或者相对的两面，利用其中V型槽起夹持固定光纤、连接不同光通信器件的作用。 

背景技术

通常的玻璃V型槽基板是通过精密划槽机上固定的金刚石刀具在玻璃板上划出的。在划槽过程中刀具磨损不可避免，如果不加补偿就会影响V型槽的品质。为了保证光纤的精确定位，V型槽的形状必须非常准确，尺寸达到0.1微米量级的精度，生产过程中必须进行高精度地在线检测、在线修刀、在线补偿，这就导致了精密划槽机设备昂贵。目前国内还没有厂家生产这样的设备，而采用进口设备又导致维修成本高和不方便，生产厂家因此一般不会同时购买较多设备。另一方面，如果一块基板上V型槽的槽数很多，由于刀具的磨损导致V型槽之间的差异明显，位移偏差大；如生产的基板数量很大，就会遇到生产效率低下的问题。尤其是当刀具磨损无法补偿而必须更换时，不仅需要停工，而且还影响产品品质的可重复性。 

为了进行V型槽的快速生产，人们还采用了精密光刻、各向异性刻蚀的方法，在单晶硅上刻蚀出具有原子级光滑晶面的V型槽。该方法重复性好，生产速度快，但工艺复杂，尤其是利用单晶硅为基板不透明，光通信器件对准时不便于在线观测、对准光纤，妨碍了硅V型槽的广泛应用。而针对透明的玻璃V型槽基板，目前尚无办法实现快速生产同时获得高品质、重复性好的玻璃V型槽基板。 

发明内容

本发明的目的在于，针对玻璃V型槽基板生产效率低、品质不齐，而替代品硅V型槽又不透明的问题，提供一种快速生产高品质玻璃V型槽基板的方法。 

为实现上述目的，本发明利用玻璃V型槽或硅V型槽为原型，制造出金属模具，再用该模具在模压炉中热压玻璃，从而能有效的在玻璃表面形成V型槽。 

本发明一种高品质玻璃V型槽基板的快速生产方法，包含以下步骤： 

1)采用现有工艺生产V型槽原板； 

2)在V型槽原板的表面电铸出金属模具； 

3)与V型槽原板分离，得到独立的金属模具； 

4)在模压炉中用金属模具热压玻璃，使玻璃变形； 

5)保温保压一段时间后，得到与原板形状相同的模压玻璃； 

6)模压玻璃与金属模具分离后，得到独立的玻璃V型槽基板产品。 

步骤1)所述V型槽原板为硅V型槽原板，是在单晶硅片表面采用已有蚀刻工艺制成具有多条V型槽的该硅V型槽原板。或者所述V型槽原板为玻璃V型槽原板，是用精密划槽机在玻璃板表面划槽制成具有多条V型槽的玻璃V型槽原板。 

步骤2)所述电铸操作为：在V型槽原板表面采用真空蒸镀、溅射、离子镀、化学气相沉积或者化学镀方式形成一层金属导电膜后，再放入电镀液中电镀，得到与硅片或玻璃片紧密结合的金属模具。 

使用硅V型槽原板时，步骤3)所述分离操作为：将与硅片紧密结合的金属模具在氢氧化钾溶液中煮掉硅片，即得到分离后的金属模具。使用玻璃V型槽原板时，步骤3)所述分离操作为：将与玻璃片紧密结合的金属模具加热至红热后投入水中使玻璃片碎裂，即得到分离后的金属模具。 

步骤4)所述热压和步骤5)所述保温保压是指，将金属模具与玻璃片上下叠置放入模压炉中，共同升温到超过玻璃的成形温度后，在一定压力下保持一段时间后降温取出，得到模压后的金属模具和玻璃板。 

步骤6)所述分离，是采用机械分离的方式分开金属模具和玻璃板，得到分离的玻璃板即为玻璃V型槽基板产品。 

本发明另一目的，是提供一种可批量生产的高品质玻璃V型槽基板。该高品质玻璃V型槽基板是以上述方法，特别是上述模压技术批量生产得到，在玻璃板上分布有多条尺寸、形态均一的V型槽，是指玻璃原料在金属模具的热压下得到所需形状的玻璃产品。 

本发明再一目的，是提供一种上述模压技术批量生产过程中使用的金属模具，为高品质玻璃V型槽基板生产中的专用生产模具，是指在V型槽原板上电铸出来并与V型槽原板分离的金属镍模具。按以下方法制成： 

(1)采用现有工艺制做V型槽原板； 

(2)通过精密电铸工艺获得形状相反的金属模具； 

(3)分离V型槽原板与金属模具，得到独立的金属模具。