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随着光学、光电子学、数码产品和IC产业的蓬勃发展,各种超光滑表面的功能性硬脆性材料的需求日益增多,对精密、超精密加工技术也提出了更高的要求,化学机械抛光(CMP)技术是一种基于分子量级的材料去除以获得高精度和高表面质量完整性的加工技术。然而,传统游离磨料CMP存在着诸如加工效率低、成本高、污染严重、工艺可控性差等缺点,由此固结磨料化学机械抛光(FA-CMP)技术应运而生。本文通过图形转移和UV固化工艺制备出了亲水性固结磨料研磨抛光垫(FAP),围绕着FAP,开展了如下工作:1.以溶胀率和铅笔硬度作为指标,通过单因素试验法,对FAP的基体性能进行了评价。研究表明:溶胀率随着基体膜厚减小而增大,并随着溶胀时间逐渐增大;TMPTA对基体性能影响最大,随其含量的增加,溶胀率迅速减小,湿态铅笔硬度显著增大;随着PEGDA、EO15-TMPTA或PUA含量的增加,溶胀率均呈增大趋势,湿态铅笔硬度呈下降趋势;在试验范围内,pH值和CI对基体性能的影响不大。2.以工件材料去除率(MRR)和三维轮廓表面粗糙度(Sa)作为指标,对FAP的加工性能进行了评价。对比研究了游离磨料、固结磨料丸片和亲水性FAP研磨的加工性能,经后者加工的工件表面质量远优于前两者,并建立了其加工模型;通过单因素试验法,研究了FA-CMP过程中工艺参数和其它因素对MRR和Sa的影响规律。研究表明:MRR随加工时间略有减小;较大的偏心距和碱性抛光液环境有利于提高MRR;提高抛光盘转速,MRR将显著增大;而在一定范围内,压力和研磨液流量对MRR的影响不大;随着磨料粒径的增大,MRR迅速增大;存在着某个合适的磨料浓度值,使得MRR达到最大;不同特性材料的加工性能差异较大。3.探索了FAP的基体性能与加工性能之间的关系,并从长时间加工性能的稳定性方面入手,验证了FAP的自修整功能。研究表明:总体上看,MRR随着溶胀率的增大而降低,随着湿态铅笔硬度的增加而增大;当溶胀率较小时(<1.60%),Sa随着湿态铅笔硬度的降低而减小;当溶胀率较大时(>1.60%),Sa随着湿态铅笔硬度降低而增大;溶胀率适中的FAP能对K9玻璃实现长时间稳定抛光,具有相当程度的自修整功能。最后,概括了全文的主要结论,并在此基础上对理论上和技术上尚存在的问题和所要做的进一步工作做出了展望。