Was ist beidseitiges Schleifen?
Das doppelseitige Schleifen – auch als doppelseitiges Läppen bekannt – ist ein präzises Materialabtragungsverfahren, bei dem beide Oberflächen eines Glaswerkstücks gleichzeitig zwischen zwei gegenläufigen Läppplatten geschliffen werden. Dabei kommen Schleifschlämme oder Pads mit fest eingebetteten Schleifpartikeln zum Einsatz, um in einem einzigen Durchgang die Dicke zu reduzieren, die Ebenheit zu korrigieren und die Oberflächengleichmäßigkeit zu verbessern. Im Gegensatz zum einseitigen Schleifen stellt das doppelseitige Verfahren sicher, dass beide Seiten unter identischen Bedingungen bearbeitet werden, wodurch das Risiko von Verformungen und ungleichmäßigen Eigenspannungen minimiert wird. Es wird in der Regel als Vorbereitungsschritt vor dem Polieren oder als letzter Schritt eingesetzt, wenn eine kontrollierte, matte Oberflächenbeschaffenheit erforderlich ist.
Prozessfähigkeiten
- Dickentoleranz: ±5 µm (Standard) / ±2 µm (Präzision)
- Parallelität: ≤ 2 µm über die gesamte Substratfläche
- Ebenheit: ≤ 5 µm (λ/4 nach dem Polieren erreichbar)
- Oberflächenrauheit (Ra): 0,4 – 1,6 µm (je nach Schleifmittelkörnung)
- Substratdurchmesser: Bis zu 300 mm (rund); rechteckige Substrate erhältlich
- Materialabtragsrate: 5 – 30 µm/min (materialabhängig)
- Chargenkapazität: Mehrteilige Planetenträger für Großserien
Normen für Oberflächenbeschaffenheit
- Ra ≤ 0,4 µm — Feines Läppen, geeignet für Direktverklebung oder Dünnschichtabscheidung
- Ra 0,4 – 0,8 µm — Standard-Läppen, bereit für die anschließende Politur
- Ra 0,8 – 1,6 µm — Grobläppen, dient zur Dickenreduzierung und zum Materialabtrag
- Scratch-Dig: 80-50 (nach dem Läppen); 40-20 nach dem Polieren erreichbar
- Randbedingung: Kanten mit Fase oder Abschrägung erhältlich, um Absplitterungen zu verhindern
- Sauberkeit: Ultraschallreinigung und -prüfung nach dem Schleifen inbegriffen
Typische Anwendungsbereiche
- Vorbereitung von Halbleiterwafern: Ausdünnung und Planarisierung von Silizium- und Quarzwafern
- Optische Flachsubstrate: Fenster, Etalons und Filterrohlinge, bei denen eine hohe Parallelität erforderlich ist
- Laserverstärkungsmedien: Nd:YAG- und andere Kristallplatten, auf eine präzise Dicke geschliffen
- Verarbeitung von Displayglas: Gleichmäßige Dickenreduzierung bei LCD- und OLED-Substraten
- Mikrofluidik-Bauteile: Flachglaswafer zum Verkleben und zur Kanalbildung
- Präzisions-Distanzstücke und Unterlegscheiben: Glaskomponenten mit hoher Parallelität für messtechnische Instrumente
Kundenspezifische Spezifikationen
Wir nehmen kundenspezifische Schleifaufträge sowohl für Prototypen als auch für Serienmengen entgegen. Die Substrate können vom Kunden bereitgestellt oder aus unserem Materialbestand bezogen werden. Zu den kundenspezifischen Parametern gehören die Zielstärke, die Abtragstiefe pro Seite, die Auswahl der Schleifmittelqualität (Aluminiumoxid, Siliziumkarbid oder Diamantschleifpaste) sowie die Trägerkonstruktion für nicht standardmäßige Geometrien. Nachbearbeitungsleistungen – darunter Polieren, Zersägen, Beschichten und Prüfen – sind als Teil eines integrierten Bearbeitungsablaufs verfügbar. Alle fertigen Substrate werden einzeln vermessen und mit einem vollständigen Maßbericht dokumentiert.
Einseitiges vs. beidseitiges Schleifen
| Parameter | Einseitiges Schleifen | Beidseitiges Schleifen |
|---|---|---|
| Bearbeitete Oberflächen | Eine Fläche pro Durchgang | Beide Oberflächen gleichzeitig |
| Parallelität | Mäßig (typischerweise ≤ 10 µm) | Hoch (≤ 2 µm erreichbar) |
| Ebenheit | Gut (hängt vom Spiel gegen den jeweiligen Gegner ab) | Hervorragend (selbstkorrigierende Geometrie) |
| Restspannung | Höher (asymmetrische Belastung) | Unterer Bereich (symmetrische, ausgewogene Entfernung) |
| Verformungsrisiko | Höher bei dünnen Substraten | Deutlich reduziert |
| Bearbeitungszeit | Zwei Konfigurationen erforderlich | Einmalige Einrichtung, kürzere Zykluszeit |
| Chargendurchsatz | Nach unten | Höher (mehrteilige Planetengetriebe) |
| Typischer Anwendungsfall | Einseitige Oberflächenvorbereitung, Anfasen | Wafer-Ausdünnung, optische Flachplatten, Präzisionsrohlinge |

