开槽型冰冻固结磨料抛光垫及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102335888A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102335888A(43)申请公布日2012.02.01(21)申请号201110298185.5(51)Int.Cl.(22)申请日2010.10.11B24D13/00(2006.01)B24D18/00(2006.01)(62)分案原申请数据201010502782.02010.10.11(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市白下区御道街29号(72)发明人左敦稳孙玉利祝晓亮朱永伟卢文壮李军曹连静张国家史晨红(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人瞿网兰权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称开槽型冰冻固结磨料抛光垫及其制备方法(57)摘要一种开槽型冰冻固结磨料抛光垫，其特征是在抛光垫与被加工工件相对的一面的中心设有一个盲孔（1），在盲孔（1）的周转设有凹槽（2），所述的盲孔（1）的直径d=e-r，式中e为抛光垫的偏心距，r为抛光工件半径，偏心距的取值一般为20mm～105mm，盲孔（1）的深度取值为10mm～20mm，凹槽（2）的深度约为盲孔（1）的深度的50-70%；所述的凹槽（2）的槽宽在5mm到10mm之间。本发明在传统的冰冻固结磨料抛光垫上制造出不同形状、不同类型的槽。主要通过开槽模具的作用，形成各种槽型。该抛光垫可用于抛光加工各种薄形工件，尤其适于加工热敏性材料、软材料、晶体材料等。具有制造简单、加工成本低、加工效率高、工艺控制能力强、绿色环保等优点。CN102358ACCNN110233588802335897A权利要求书1/1页1.一种开槽型冰冻固结磨料抛光垫的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）首先，将占抛光垫总重量10%～70%的分散均匀、悬浮性好的纳米或微米级磨料、占抛光垫总重量的5%～9%的添加剂及余量的最终结成冰的液体配制成抛光液；（2）其次，将抛光液倒入抛光垫制备模具中；（3）将与最终成形的抛光垫上的凹槽及盲孔相配的开槽模具放入抛光垫制备模具中；（4）将放置有开槽模具的抛光垫制备模具放入冷冻设备中，在－1℃至－70℃的条件下进行冷冻，使模具中的糊状物完全凝固成固体（5）将开槽模具从冰冻固体中取出；（6）将抛光垫制备模具与冰冻固结磨料分离即得所需的带有开槽的冰冻固结磨料抛光垫。2.根据权利要求1所述的槽型冰冻固结磨料抛光垫的制备方法，特征是所述的开槽模具为导热性良好的铝材或者不易对冰产生粘接力的非金属材料。3.根据权利要求1所述的槽型冰冻固结磨料抛光垫的制备方法，特征是所述的开槽模具为金属模具，在金属模具中预埋有电阻丝，冻制完成后通电一定时间，开槽模具发热将其外侧的冰少量融化后即可将其迅速从已冻结的冰冻固结磨料中拔出实现开槽模具的脱模。4.根据权利要求1所述的槽型冰冻固结磨料抛光垫的制备方法，特征是所述的开槽模具为上端开口，下端封闭的金属模具，该金属模具中形成有一个与最终成形的盲孔（1）及凹槽（2）相配的孔槽结构，它倒置于抛光垫制备模具中的抛光液中，冰冻固结结束后，用少量热水倒于开槽模具的朝上的金属底上，待冰层略微融化后，即可将开槽模具拔除。2CCNN110233588802335897A说明书1/5页开槽型冰冻固结磨料抛光垫及其制备方法[0001]本案是2010年10月11日申请的申请号为2010105027820，发明名称为“开槽型冰冻固结磨料抛光垫及其制备方法”的分案申请。技术领域[0002]本发明涉及一种冰冻固结磨料抛光垫，尤其是一种抛光效率高，均匀性好的抛光垫，具体地说是一咱开槽型冰冻固结磨料抛光垫及其制备方法。背景技术[0003]众所周知，传统的CMP（化学机械抛光法）系统是由一个旋转的工件夹持装置、承载抛光垫的工作台和抛光液（浆料）供给系统三大部分组成。抛光时，旋转的工件以一定的压力压在随工作台一起旋转的抛光垫上，而由亚微米或纳米磨料和化学液组成的抛光液在工件与抛光垫之间流动，并在工件表面产生化学反应，工件表面形成的化学反应物由磨粒的机械摩擦作用去除。由于选用比工件软或者与工件硬度相当的游离磨料，在化学成膜和机械成膜的交替过程中，通过化学和机械的共同作用从工件表面去除极薄的一层材料，实现超精密表面加工。尽管这种传统的CMP技术在超精密表面加工中得到广泛应用，但在实际应用中也显现出一定的缺点：（1）传统的CMP是基于三体（游离磨料、抛光垫和硅片）磨损机理，工艺参数多、加工过程不稳定，不易实现自动控制，生产效率低。（2）由于抛光垫是具有一定弹性的有机织物，抛光时对材料去除的选择性不高，导致产生过度抛光（Overpolishing）、碟形凹陷(Dishing)、氮化物腐蚀（Nitrideerosion）等缺陷。（3）抛光后一部分