[發明專利]基于粘彈性材料的加工感應型研磨墊

在審

• 申請號: 201910490838.6
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110193777A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 趙盼盼;尹永仁
• 申請（專利權）人: 嘉興星微納米科技有限公司
• 主分類號: B24B37/11
• 分類號: B24B37/11;B24B37/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮

本發明涉及磨削加工領域，特別涉及一種研磨墊。所述研磨墊包括墊體和填充物，所述填充物包括粘合劑和磨料；所述粘合劑包括具有粘彈性的材料制成，所述墊體上至少部分附著有所述填充物。相對于現有技術，利用粘彈性材料來粘合磨料并將混合的填充物設置在研磨墊的墊體上，融合了固著磨粒研磨和游離磨粒研磨的優點，提高了加工效率，減少了工件表面的損傷；提高研磨精度。

技術領域

本發明涉及磨削加工領域，特別涉及一種研磨墊。

背景技術

第三代功率半導體(SiC、GaN)以及藍寶石、GaAs(砷化鎵)、金剛石等次世代半導體基板材料，未來將廣泛應用于新能源汽車、大功率電器、5G通訊網絡以及航空航天等尖端科技領域。因其材料優異的電子特性，由其材料制備的電子器件，具有體積小、損耗低的特點，能夠實現大功率輸出；節省開關過程中電流損耗的75％以上；實現大功率穩定的信息傳輸，為宇宙深空探索提供通訊保障；據分析，次世代半導體材料將在大功率、高頻等領域，有望全面替代硅基半導體，到2030年市場規模將突破百億美元。

隨著半導體電子器件的性能要求的不斷提高和需求量的增加，對其研磨拋光加工的要求也在不斷提高，一方面要求表面質量，另一方面要求高效和低成本。而藍寶石、SiC、GaN、GaAs等材料，硬度僅次于金剛石、物理化學特性極為穩定，難以進行研磨加工，屬于硬、脆型難加工材料(下記難加工材料)，目前采用的加工工藝主要是，金屬盤配合金剛石拋光液對基板表面進行研磨，雖然取得了較高的研磨效率，但由于金剛石磨粒硬度較大，會在基板表面產生較深的劃傷，為表面拋光工序帶來極大困擾，大幅增加了拋光時間。因此，如何解決上述矛盾，實現難加工半導體材料的高品質，高效率、低成本的研磨已經成為難加工半導體超精密加工領域的一項重要課題。此外，我國高端電子芯片嚴重依賴于進口，其主要原因是制造能力無法滿足設計要求。因此，開發一種新的適合難加工材料的高品質、高效率、低成本的研磨工藝，將會大大推動我國次世代半導體產業化進程，提升國際競爭力。

目前開發的難加工半導體材料研磨技術主要包括強氧化劑增效研磨、金剛石砂盤磨削、等離子體侵蝕研磨等。強氧化劑增效研磨屬于傳統的研磨基礎上增加強氧化劑的腐蝕作用，加工效率和表面品質較好，但強氧化劑會對設備產生一定損傷；金剛石砂盤研削，加工效率得到極大提升，但損傷層及表面品質較差，對后道拋光工序造成極大負擔；等離子體侵蝕研磨，加工效率和表面品質較好，但設備昂貴操作復雜，并存在有害氣體產生，不利于大規模工業生成。

綜上所述，現有的難加工半導體材料加工技術，還存在需要更新改進的地方，無法滿足市場對難加工半導體材料的需求。因此，迫切需要一種既能實現較高的加工效率和加工品質，又具有低成本及環保的新型研磨工藝方法。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種基于粘彈性材料的加工感應型研磨墊，該基于粘彈性材料的加工感應型研磨墊提高對硬、脆型材料加工效率，減少對工件表面的損傷；同時具有成本和對設備要求低，安全污染小的優點。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：所述研磨墊包括墊體和填充物，所述填充物包括粘合劑和磨料；所述粘合劑由具有粘彈性的材料制成，所述墊體上至少部分附著有所述填充物。

優選的，所述填充物是由粘合劑與所述磨料混合制成。

優選的，所述粘合劑占所述填充物總質量的40％～90％，所述磨料占所述填充物質量的10％～60％。

優選的，所述磨料的磨粒直徑范圍為0.1-30μm。

優選的，粘合劑包括：硅基高分子材料和/或有機高分子材料和/或有機硅氧樹脂材料。

優選的，所述墊體為織物或內部包含有空隙和/或空腔的結構。

優選的，所述墊體材料包括紡布和/或聚氨酯樹脂。

優選的，所述填充物以填涂形式固著于墊體表層。