一种多功能的抛磨夹具的制作方法

本申请属于化学机械磨抛，具体涉及一种多功能的抛磨夹具。

背景技术：

1、近年来，平面光波导芯片特别是硅光芯片发展迅速，硅光芯片结合了电子与光波的优良性能，可应用于光通信，智能驾驶，消费电子及光子计算等行业。光芯片需要光信号的输入输出，有表面光栅耦合和端面耦合两种方式，常用的是与光纤阵列的端面耦合方式。光芯片与光纤阵列在进行端面耦合之前，需要对芯片及光纤的端面进行化学机械磨抛cmp，以降低表面粗糙度并按要求把端面抛光成一个最佳耦合角度，从而减少端面耦合损耗。传统半导体工艺中，cmp通常用于磨抛芯片上下表面，但对光芯片及光纤阵列的端面进行研磨抛光需要设计制作专用的磨抛夹具。

2、现有的光芯片及光纤阵列端面磨抛夹具，要适配磨抛设备，又由于芯片尺寸和需要的抛光角度不同，通常针对不同的芯片或者光纤阵列种类，以及它们不同的尺寸和不同的端面抛光角度要求，要设计制作不同的磨抛夹具。由于芯片端面需要的抛光角度有0°/7°/8°/10°/16.7°等，光纤阵列1～96ch不同的通道数，为了实现所有角度及尺寸的端面抛光需求，往往需要制作大量不同的磨抛夹具，会花费不少的资金和时间，容易造成浪费。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种多功能的抛磨夹具。

2、为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

3、本申请提出了一种多功能的抛磨夹具，包括：夹具主体、角度块组件和上盘底座，所述夹具主体固定在所述上盘底座上，所述夹具主体设置有固定凹槽，所述角度块组件安装在所述固定凹槽中，所述夹具主体的一个斜面上还固定有金属压条，所述金属压条与所述固定凹槽对应，且所述金属压条上设置有螺纹孔，所述螺纹孔中轴线与所述固定凹槽的水平面成一个倾斜的夹角。

4、进一步地，所述固定凹槽设置成t型凹槽，所述t型凹槽的两个面分别为水平基准面和竖直基准面，所述竖直基准面上设置有两个螺纹孔用于固定所述角度块组件。

5、进一步地，所述夹具主体上面设置有与磨抛设备滑动连接的台阶结构和滑槽结构。

6、进一步地，所述夹具主体中心设置有一个与所述上盘底座固定连接的圆柱孔。

7、进一步地，所述角度块组件设置成与所述t型凹槽匹配连接的t型结构，所述t型结构固定安装在所述t型凹槽内。

8、进一步地，所述角度块组件上下两个面为水平面，背面为竖直面，前面为样品安装面，所述样品安装面与所述水平面的夹角加工成0°或7°或8°或10°或16.7°。

9、进一步地，所述角度块组件包括芯片角度块组件和光纤阵列角度块组件。

10、进一步地，所述芯片角度块组件包括：两个与t型凹槽适配的第一通孔，用于安装样品的第一凹槽面，两个金属销以及塑料隔板，所述塑料隔板上设置两个与所述金属销适配的第二通孔。

11、进一步地，所述光纤阵列角度块组件包括：两个腰圆通孔，多个用于安装样品的第二凹槽面，所述第二凹槽面两边设置有靠边，所述靠边与样品安装面的下边缘大于等于90°，所述光纤阵列角度块组件通过所述腰圆通孔在所述t型凹槽内左右移动。

12、进一步地，所述上盘底座包含：底座、第一圆柱体台阶和第二圆柱体台阶，所述夹具主体底面放置在所述第一圆柱体台阶上，所述第二圆柱体台阶上有螺纹孔，所述夹具主体固定在所述第二圆柱体台阶上。

13、与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

14、本申请通过更换不同的角度块组件，实现不同尺寸的芯片及光纤阵列的不同端面角度的研磨抛光要求。对于新的磨抛样品，只需要设计加工适合的角度块组件，避免制作大量复杂结构的磨抛夹具，可大大降低设计加工成本，避免浪费。夹具的通用性高，可操作性强，能够满足芯片及光纤阵列的端面磨抛要求。

技术特征：

1.一种多功能的抛磨夹具，其特征在于，包括：夹具主体、角度块组件和上盘底座，所述夹具主体固定在所述上盘底座上，所述夹具主体设置有固定凹槽，所述角度块组件安装在所述固定凹槽中，所述夹具主体的一个斜面上还固定有金属压条，所述金属压条与所述固定凹槽对应，且所述金属压条上设置有螺纹孔，所述螺纹孔中轴线与所述固定凹槽的水平面成一个倾斜的夹角。

2.根据权利要求1所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述固定凹槽设置成t型凹槽，所述t型凹槽的两个面分别为水平基准面和竖直基准面，所述竖直基准面上设置有两个螺纹孔用于固定所述角度块组件。

3.根据权利要求1所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述夹具主体上面设置有与磨抛设备滑动连接的台阶结构和滑槽结构。

4.根据权利要求1所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述夹具主体中心设置有一个与所述上盘底座固定连接的圆柱孔。

5.根据权利要求2所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述角度块组件设置成与所述t型凹槽匹配连接的t型结构，所述t型结构固定安装在所述t型凹槽内。

6.根据权利要求1所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述角度块组件上下两个面为水平面，背面为竖直面，前面为样品安装面，所述样品安装面与所述水平面的夹角加工成0°或7°或8°或10°或16.7°。

7.根据权利要求1所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述角度块组件包括芯片角度块组件和光纤阵列角度块组件。

8.根据权利要求7所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述芯片角度块组件包括：两个与t型凹槽适配的第一通孔，用于安装样品的第一凹槽面，两个金属销以及塑料隔板，所述塑料隔板上设置两个与所述金属销适配的第二通孔。

9.根据权利要求8所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述光纤阵列角度块组件包括：两个腰圆通孔，多个用于安装样品的第二凹槽面，所述第二凹槽面两边设置有靠边，所述靠边与样品安装面的下边缘大于等于90°，所述光纤阵列角度块组件通过所述腰圆通孔在所述t型凹槽内左右移动。

10.根据权利要求1至7任一项所述的多功能的抛磨夹具，其特征在于，所述上盘底座包含：底座、第一圆柱体台阶和第二圆柱体台阶，所述夹具主体底面放置在所述第一圆柱体台阶上，所述第二圆柱体台阶上有螺纹孔，所述夹具主体固定在所述第二圆柱体台阶上。

技术总结
本申请公开了一种多功能的抛磨夹具，包括：夹具主体、角度块组件和上盘底座，所述夹具主体固定在所述上盘底座上，所述夹具主体设置有固定凹槽，所述角度块组件安装在所述固定凹槽中，所述夹具主体的一个斜面上还固定有金属压条，所述金属压条与所述固定凹槽对应，且所述金属压条上设置有螺纹孔，所述螺纹孔中轴线与所述固定凹槽的水平面成一个倾斜的夹角。本申请通过更换不同的角度块组件，实现不同尺寸的芯片及光纤阵列的不同端面角度的研磨抛光要求。对于新的磨抛样品，只需要设计加工适合的角度块组件，避免制作大量复杂结构的磨抛夹具，可大大降低设计加工成本，避免浪费，通用性高，可操作性强，能够满足芯片及光纤阵列的端面磨抛要求。

技术研发人员：赖龙斌
受保护的技术使用者：矽安光电科技（南通）有限公司
技术研发日：20240124
技术公布日：2024/12/10