[發明專利]一種深層固化型固結磨料拋光墊的制備方法

有效

• 申請號: 201710337143.5
• 申請日: 2017-05-14
• 公開（公告）號: CN107053032B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 高昕文;王艷芹
• 申請（專利權）人: 東莞市均新勝光電科技有限公司
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及固結磨料拋光墊的制備方法，屬于化學機械拋光敷料制備技術領域。本發明以正丙醇鋯為前驅體，復合環氧樹脂與丙酮為介質，靜電紡絲制備高折光纖維后，將高折光纖維與碳化硅磨料混合球磨并與其他物料進行共混，通過紫外光固化過程中，紫外光通過高折光材料的作用下，深入至固結磨料拋光墊深層進行紫外固化，有效改善固結磨料拋光墊固化速率和均一固化程度，有效改善拋光墊使用性能。本發明深層固化型固結磨料拋光墊干態鉛筆硬度為3～4H，濕態鉛筆硬度為3H/3～5B，溶脹率為2.67～3.56%，具有較長的使用壽命和較高的工作效率。

技術領域

本發明涉及固結磨料拋光墊的制備方法，屬于化學機械拋光敷料制備技術領域。

背景技術

隨著半導體、光學等產業的迅速發展，各類型硬脆性難加工材料在光學、電子、光通訊等領域都得到了廣泛的應用，如晶體、光學玻璃、導電玻璃、陶瓷、寶石、平面顯示器、光導攝像機等，且對這些工件表面的加工要求也日益提高。上述材料主要是通過傳統化學機械研磨拋光加工方法進行加工。傳統的化學機械研磨拋光加工方法是以金剛石、碳化硅、氧化硅、氧化鋯、氧化鈰等為磨料，對工件進行微加工，從而獲得高質量加工表面。但硬脆性難加工材料的塑性較差，加工后的工件易出現亞表面損傷層，較難獲得超光滑表面，影響產品的使用性能，且傳統化學機械研磨拋光方法易造成磨料的浪費和環境污染。隨著科學的發展硬脆性難加工材料的全局平坦化問題急需解決，在此背景下，具有傳統化學機械研磨拋光技術無法比擬優勢的固結磨料化學機械研磨拋光技術應運而生，并越來越受關注。

與傳統游離磨料研磨技術相比，固結磨料研磨技術有以下優點：（1）對加工工件加工區域具有較高的選擇性，而對加工工件的材質沒有選擇性，以較少的材料去除量即可達到加工工件的全局平坦化效果；（2）加工效率高，功耗時間少；（3）由于固結磨料研磨盤（墊）具有一定的彈性，在研磨壓力下磨粒具有一定的退讓性，因此使用同樣粒度的磨粒進行研磨時，固結磨料研磨加工后的工件表面質量較好；（4）由于磨料顆粒是固著在研磨盤（墊）上的，因此具有較長的使用壽命，提高了磨料的利用率，節約了成本，保護了環境；（5）在固結磨料研磨盤（墊）舊的磨粒層出現鈍化現象時，可僅通過修刃處理即可恢復固結磨料研磨盤（墊）的鋒利性，保持材料去除速率的穩定一致；（6）加工后工件易清洗，能保證加工后工件的表面質量。但是現有的固結磨料研磨制備過程中，通過紫外光光固化法制作拋光墊時，由于固化機理特性所致，通常聚合物基體表層首先固化，含有磨粒的表層固化層由于磨粒的阻擋使得透光性變差，紫外光不能很好地透過表層固化層到達基體深層引發固化反應，使拋光墊的厚度與性能一致性受到一定程度的限制，所以制備一種深層固化型固結磨料拋光墊很有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對傳統的紫外光固化固結磨料拋光墊聚合物基體表層首先固化，含有磨粒的表層固化層由于磨粒的阻擋使得透光性變差，紫外光不能很好地透過表層固化層到達基體深層引發固化反應，影響拋光墊使用性能的問題，提供了一種深層固化型固結磨料拋光墊的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

（1）按質量比1:8，將3-氨丙基三乙氧基硅烷與環氧樹脂E-51混合得樹脂混合液，再按質量比1:10，將樹脂混合液與丙酮攪拌混合，水浴加熱得基體混合液；

（2）按重量份數計，分別稱量45～50份基體混合液、10～15份正丙醇鋯、5～8份去離子水和3～5份三乙酰丙酮鐵攪拌混合，用冰醋酸調節pH至5.5～6.0，再經水浴加熱后過濾得濾液，將濾液旋轉蒸發至原體積的1/5，制備得改性紡絲液；

（3）取改性紡絲液置于靜電紡絲裝置中，靜電紡絲得紡絲纖維，在室溫下自然固化后，得改性折光纖維，按質量比1:10，將改性折光纖維和碳化硅混合球磨后過200目篩，得球磨混合粉料；