Способ полировки кварцевых пластин

(57) Сущность изобретения. обработку кварцевых пластин ведут в растворе, содержащем 75 - 80 об.0 35-ной фтористоводородной кислоты и 20-25 об. муравьиной кислоты с плотностью. 1,22 в течение 35 - 45 с при температуре 50-80 С.1 табл. гого элемента, (т.е. работающего на изгиб) достигнутой механической прочностй недостаточно. Кроме того, необходимым свойством для упругого элемента из кварца является прозрачность, а обработка пастой приводит к матированию поверхности,Наиболее близким к предложенному изобретению является способ окончательной полировки поверхности из силикатного стекла с помощью раствора, содержащего 3 мас, 380-ной фтористоводородной кислоты, 5 мас.; 960-ной серной кислоты к глицерине.Заявители воспроизвели данный способ по прототипу и пришли к выводу, что кварцевые пластины, подвергшиеся обработке, не обладают достаточной прочностью, Результаты опытной проверки указанного способа приведены в таблице ниже.Цель изобретения - повышение механической прочности полированных кварцевых пластин с сохранением качества поверхности.Это достигается следующим образом: кварцевые пластины после механической полировки с чистотой поверхности 0,05 обГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ульяновское конструкторское бюрприборостроения(56) Авторское свидетельство СССРЬ 948926, кл. С 04 В 28/14, 1980;Авторское свидетельство ЧССР)ч. 243899, кл. С 03 С 15/02, 1987,Изобретение относится к технологии окончательной полировки поверхности предварительно механически обработанных кварцевых пластин посредством химического травления с применением паст и растворов и может быть использовано в электронной, оптико-механической и приборостроительной промышленности при производстве датчиков.На поверхности пластин после механической полировки отмечаются микро- трещины и другиЕ поверхностные неоднородности, Такие дефекты являются концентраторами напряжения, вызывающими разрушение пластины под нагрузкой гораздо меньше, чем расчетная.Известна окончательная обработка поверхности кварцевой пластины с помощью пасты, состоящей из аммония фтористого кислого (36 - 39 вес,), сульфата бария (30- ЗЗ вес.ф), фтористоводородной кислоты (15-17 вес. ), серной кислоты (4-6 вес. 6) и уксуснокислого натрия (9-11 вес. ). Данная паста позволяет повысить механическую прочность кварцевых пластин по сравнению с необработанными в 1,5 раза, однако для пластин, применяемых в качестве упру 2ПОЛИРОВКИ КВАРЦЕВЫХ1791408 Данные опытной проверки способов химической окончательной полировки кварцевых пластин с применением растворов - травителейПримечание Пластины, не подвергави. иеся травлению Пластины, обработанные по способу - прототипу 2,1 - 3,4 20-35 240 4,8-5,4 Н 35 О/о Н 35% Н 35% Н 35%Н 35%) - 79,4 об, % СН 2 0 - 20,6 об. о 40 40 25 25 25 30 40 60 120 3,2-6,8 3 8-5,6 4,8-5,6 38 - 4,1 6,6-7,4 рабатывают раствором, содержащим 7580 об.% 35%-ной фтористоводородной кислоты, 20 - 25 об.о/о муравьиной кислоты втечение 35-45 с при температуре 50 - 80 С споследующей промывкой в дистиллированной воде, Процесс производят во фторопластовой емкости, Кварцевые пластиныустанавливают в кассету, устроенную такимобразом, чтобы пластины смачивались рас. твором с обеих сторон, и не соприкасалисьдруг с другом,В результате указанной обработкирастворяется верхний слой поверхностикварцевой пластины, содержащей микронеровности, возникающие при полировкеабразивными материалами, Добавка муравьиной кислоты способствует удалениюпродуктов реакции травления с поверхности пластин, Это способствует более равномерному протеканию реакции наповерхности;"Результаты обработки по предложенному способу приведень 1 в таблице, Для опре деления оптимальных условий процессахимической полировки проведены испытания с различными режимами травления,Испытания показали, что оптимальноевремя проведения процесса - 40 с, При времени травления 30 с и меньше не достигается необходимая прочность (строка 3 втабл,), э при времени травления 60 сек, ибольше происходит матирование поверхности строки 5 и 6). Добавление муравьинойкислоты в трэвильный раствор существенноувеличивает механическую прочность пластин (строка 8), Оптимальной температуройтравления является интервал 50-80 С. Притемпературе ниже 50 С не достигается необходимой механической прочности.5 Увеличение температуры выше 80 С незначительно занижает механическую прочность обработанных пластин, поэтомузаявители считают увеличение температурывыше 80 ОС нецелесообразным. В таблице10 приведены данные механической прочности пластин, не подвергавшихся химической обработке (строка 1) и механическойпрочности пластин, обработанных по способу-прототипу (строка 2), Из сравнения дан 15 ных о механической прочности указанныхпластин видно, что применение предложенного способа химической обработки увеличивает механическую прочность кварцевыхпластин по сравнению с кварцевыми пла 20 стинами, не подвергавшимися химическойобработке, в 3 раза, а по сравнению с механической прочностью кварцевых пластин,обработанных по способу-прототипу в 2 раза.25 Формула изобретенияСпособ полировки кварцевых пластинпутем обработки раствором кислот и последующей промывки в дистиллированной воде, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью30 повышения механической прочности, обработку ведут в растворе, содержащем 7580 об,% 35%-ной фтористоводороднойкислоты и 20 - 25 об.% муравьиной кислотыс плотностью 1,22 в течение 35-45 с при35 50-80 С,1791408 Продолжение таблицы оставитель В,Сачков хред М.МоргенталРедактор Т.Горяче Корректор О,Густи . роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 132 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5