本發明涉及藍寶石加工領域，特別是一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法。
背景技術：
藍寶石（Sapphire）晶體具有優良的光學性能、物理性能和穩定的化學性能。廣泛應用于高亮度LED襯底材料、各種光學元器件、掃描儀窗口材料。藍寶石窗口片用于光學窗口領域具有以下幾個優良特征：1.高光學透射率，藍寶石晶體有很好的透光性能，其透光范圍為0.15～7.5微米，覆蓋了紫外、可見、近紅外、中紅外等波段；2.高耐磨性，膨脹系數僅為5X10-6/度，熔點為2050°C，工作溫度可達1900°C，具有優秀的耐熱沖擊和耐高溫性能；3.很好的機械性能，其硬度可達莫氏9級，同時還有很好的抗壓強度、壓縮強度和彎曲強度，同時具有抗電磁干擾、電磁兼容性能，抗輻射性能、電絕緣性能。
隨著藍寶石應用領域的發展，對大尺寸藍寶石的市場需要越來越多，其產品要求雙折射越來越高。通常小尺寸、厚度薄的藍寶石在加工過程中應力容易消除，而大尺寸、厚度10mm以上，在退火過程中容易容易開裂、內應力消除不夠。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明公開了一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，主要針對大尺寸（直徑φ300mm以上）、厚度在10mm以上的藍寶石，可有效降低其加工成本，并提升其加工質量。
為解決以上技術問題，本發明提供的技術方案是:
一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其特征在于，包括以下具體步驟：
1、首先將晶片放入退火容器中，然后放入真空退火爐內；
2、對真空退火爐進行抽真空，使真空退火爐內部產生真空狀態，使溫度分部均勻，溫度損失降到最低，實際溫差少；
3、啟動真空退火爐，采用多級退火工藝，對大尺寸藍寶石進行退火處理；
所述的多級退火工藝，包括42個階段，其中，第一階段：真空退火爐持續升溫，由室溫升溫至300℃，持續2min；第二階段：真空退火爐持續升溫，由300℃升溫至600℃，持續2min，升溫速率為150℃/min；第三階段：真空退火爐持續升溫，由600℃升溫至1000℃，持續2min，升溫速率為200℃/min；第四階段：真空退火爐持續升溫，由1000℃升溫至1400℃，持續2min，升溫速率為200℃/min；第五階段：真空退火爐在1400℃保溫，持續4min；第六階段：真空退火爐持續升溫，由1400℃升溫至1500℃，持續2min，升溫速率為50℃/min，；第七階段：真空退火爐在1500℃保溫，持續2min；第八階段：真空退火爐持續升溫，由1500℃升溫至1680℃，持續2min，升溫速率為90℃/min；第九階段：真空退火爐在1680℃保溫，持續22min；第十階段：真空退火爐開始緩慢降溫，由1680℃降溫至1630℃，持續2min，降溫速率為25℃/min；第十一階段：真空退火爐緩慢降溫，由1630℃降溫至1580℃，持續2min，降溫速率為35℃/min；第十二階段：真空退火爐緩慢降溫，由1580℃降溫至1530℃，持續2min；第十三階段：真空退火爐緩慢降溫，由1530℃降溫至1480℃，持續2min；第十四階段：真空退火爐緩慢降溫，由1480℃降溫至1430℃，持續2min；第十五階段：真空退火爐緩慢降溫，由1430℃降溫至1380℃，持續2min；第十六階段：真空退火爐緩慢降溫，由1380℃降溫至1330℃，持續2min；第十七階段：真空退火爐緩慢降溫，由1330℃降溫至1280℃，持續2min；第十八階段：真空退火爐緩慢降溫，由1280℃降溫至1230℃，持續2min；第十九階段：真空退火爐緩慢降溫，由1230℃降溫至1180℃，持續2min；第二十階段：真空退火爐緩慢降溫，由1180℃降溫至1110℃，持續2min；第二十一階段：真空退火爐緩慢降溫，由1110℃降溫至1040℃，持續2min；第二十二階段：真空退火爐緩慢降溫，由1040℃降溫至970℃，持續2min；第二十三階段：真空退火爐緩慢降溫，由970℃降溫至900℃，持續2min；第二十四階段：真空退火爐緩慢降溫，由900℃降溫至830℃，持續2min；第二十五階段：真空退火爐緩慢降溫，由830℃降溫至760℃，持續2min；第二十六階段：真空退火爐緩慢降溫，由760℃降溫至690℃，持續2min；第二十七階段：真空退火爐緩慢降溫，由690℃降溫至590℃，持續2min；第二十八階段：真空退火爐緩慢降溫，由590℃降溫至490℃，持續2min；第二十九階段：真空退火爐緩慢降溫，由490℃降溫至390℃，持續2min；第三十階段：真空退火爐緩慢降溫，由390℃降溫至290℃，持續2min；
4、待多級退火工藝完成后，取出大尺寸藍寶石，置于室溫中冷卻至常溫，即可。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，所述退火容器為氧化鋁陶瓷坩堝。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，步驟2中抽真空后的真空退火爐內的真空度為0.1~0.2Mpa。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，所述多級退火工藝的第十二階段~第十九階段的平均降溫速率為35℃/min。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，所述多級退火工藝的第二十階段~第二十六階段的平均降溫速率為25℃/min。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，所述多級退火工藝的第二十七階段~第三十階段的平均降溫速率為50℃/min。
本發明的有益效果為：
本發明公開的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，采用多級真空退火工藝進行退火處理，較以往的有氧退火相比，晶片在惰性環境中受熱分布均勻，熱量損失較少，且分為30階段，逐步進行升、降溫，溫度逐級控制，藍寶石內部溫差少、應力消除快，綜上所述，本發明適用于大尺寸藍寶石退火處理，可有效消除藍寶石的殘余應力，消除速度快，且不易引起藍寶石開裂，降低了生產成本，有助于提高大尺寸藍寶石的加工效率，提升晶片質量。
附圖說明
圖1 多級退火工藝曲線圖。
具體實施方式
一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其特征在于，包括以下具體步驟：
1、首先將晶片放入退火容器中，然后放入真空退火爐內；
2、對真空退火爐進行抽真空，使真空退火爐內部產生真空狀態，使溫度分部均勻，溫度損失降到最低，實際溫差少；
3、啟動真空退火爐，采用多級退火工藝，對大尺寸藍寶石進行退火處理；
所述的多級退火工藝，包括42個階段，其中，第一階段：真空退火爐持續升溫，由室溫升溫至300℃，持續2min；第二階段：真空退火爐持續升溫，由300℃升溫至600℃，持續2min，升溫速率為150℃/min；第三階段：真空退火爐持續升溫，由600℃升溫至1000℃，持續2min，升溫速率為200℃/min；第四階段：真空退火爐持續升溫，由1000℃升溫至1400℃，持續2min，升溫速率為200℃/min；第五階段：真空退火爐在1400℃保溫，持續4min；第六階段：真空退火爐持續升溫，由1400℃升溫至1500℃，持續2min，升溫速率為50℃/min，；第七階段：真空退火爐在1500℃保溫，持續2min；第八階段：真空退火爐持續升溫，由1500℃升溫至1680℃，持續2min，升溫速率為90℃/min；第九階段：真空退火爐在1680℃保溫，持續22min；第十階段：真空退火爐開始緩慢降溫，由1680℃降溫至1630℃，持續2min，降溫速率為25℃/min；第十一階段：真空退火爐緩慢降溫，由1630℃降溫至1580℃，持續2min，降溫速率為35℃/min；第十二階段：真空退火爐緩慢降溫，由1580℃降溫至1530℃，持續2min；第十三階段：真空退火爐緩慢降溫，由1530℃降溫至1480℃，持續2min；第十四階段：真空退火爐緩慢降溫，由1480℃降溫至1430℃，持續2min；第十五階段：真空退火爐緩慢降溫，由1430℃降溫至1380℃，持續2min；第十六階段：真空退火爐緩慢降溫，由1380℃降溫至1330℃，持續2min；第十七階段：真空退火爐緩慢降溫，由1330℃降溫至1280℃，持續2min；第十八階段：真空退火爐緩慢降溫，由1280℃降溫至1230℃，持續2min；第十九階段：真空退火爐緩慢降溫，由1230℃降溫至1180℃，持續2min；第二十階段：真空退火爐緩慢降溫，由1180℃降溫至1110℃，持續2min；第二十一階段：真空退火爐緩慢降溫，由1110℃降溫至1040℃，持續2min；第二十二階段：真空退火爐緩慢降溫，由1040℃降溫至970℃，持續2min；第二十三階段：真空退火爐緩慢降溫，由970℃降溫至900℃，持續2min；第二十四階段：真空退火爐緩慢降溫，由900℃降溫至830℃，持續2min；第二十五階段：真空退火爐緩慢降溫，由830℃降溫至760℃，持續2min；第二十六階段：真空退火爐緩慢降溫，由760℃降溫至690℃，持續2min；第二十七階段：真空退火爐緩慢降溫，由690℃降溫至590℃，持續2min；第二十八階段：真空退火爐緩慢降溫，由590℃降溫至490℃，持續2min；第二十九階段：真空退火爐緩慢降溫，由490℃降溫至390℃，持續2min；第三十階段：真空退火爐緩慢降溫，由390℃降溫至290℃，持續2min；
4、待多級退火工藝完成后，取出大尺寸藍寶石，置于室溫中冷卻至常溫，即可。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，所述退火容器為氧化鋁陶瓷坩堝。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，步驟2中抽真空后的真空退火爐內的真空度為0.1~0.2Mpa。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，所述多級退火工藝的第十二階段~第十九階段的平均降溫速率為35℃/min。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，所述多級退火工藝的第二十階段~第二十六階段的平均降溫速率為25℃ /min。
上述的一種大尺寸藍寶石退火工藝加工方法，其中，所述多級退火工藝的第二十七階段~第三十階段的平均降溫速率為50℃/min。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。