[發(fā)明專利]一種氧化鋁陶瓷基板切割用樹脂砂輪及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910695271.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN110405641B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝素葉;李大水;趙炯;趙延軍;許本超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號(hào): B24D3/32
• 分類號(hào): B24D3/32;B24D3/28;B24D5/12;B24D18/00;B24D3/34
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡云飛

本發(fā)明涉及一種氧化鋁陶瓷基板切割用樹脂砂輪及其制備方法，樹脂砂輪主要由以下體積份數(shù)原料制成：金剛石25~35份、碳化硅15~25份、氧化鈰5~10份、酚醛樹脂37?50份；制備方法包括以下步驟：1）將金剛石、碳化硅、氧化鈰加入溶劑內(nèi)并超聲分散，超聲分散的時(shí)間為30~40分鐘，得預(yù)處理料；2）將預(yù)處理料繼續(xù)進(jìn)行超聲分散，且在超聲分散的過(guò)程中進(jìn)行噴霧分散，得顆粒；3）將酚醛樹脂與顆粒混合，得混合料；4）將混合料熱壓成型，得毛坯；5）將毛坯硬化，加工，即得；本發(fā)明的樹脂砂輪通過(guò)特定體積份數(shù)的金剛石、碳化硅、氧化鈰和酚醛樹脂及噴霧分散工藝提高樹脂砂輪的質(zhì)量，減少氧化鋁陶瓷基板在切割過(guò)程中的應(yīng)力集中，減少并減小基板的崩口，提高基板的垂直度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超硬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鋁陶瓷基板切割用樹脂砂輪及其制備方法。

背景技術(shù)

氧化鋁陶瓷基板是電子工業(yè)中最常用的基板材料，不同于其他氧化物陶瓷，氧化鋁陶瓷基板在機(jī)械、熱、電性能上具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。但氧化鋁陶瓷基板非常脆，切割時(shí)極容易破碎，加之氧化鋁陶瓷基板的厚度極薄，一般僅為0.4mm左右，現(xiàn)有技術(shù)中的砂輪質(zhì)量不高，在使用砂輪對(duì)氧化鋁陶瓷基板進(jìn)行精密切割和切槽過(guò)程中存在許多問(wèn)題，如存在切割后崩口多、尺寸大，垂直度低，嚴(yán)重制約了氧化鋁陶瓷基板切割質(zhì)量的提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種氧化鋁陶瓷基板切割用樹脂砂輪，以解決氧化鋁陶瓷基板切割中產(chǎn)生的崩口多、尺寸大，垂直度低的問(wèn)題。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種氧化鋁陶瓷基板切割用樹脂砂輪的制備方法，以提高樹脂砂輪質(zhì)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種氧化鋁陶瓷基板切割用樹脂砂輪，主要由以下體積份數(shù)的原料制成：金剛石25～35份、碳化硅15～25份、氧化鈰5～10份、酚醛樹脂37～50份。

本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)氧化鋁陶瓷基板切割用砂輪的配方進(jìn)行調(diào)整，能夠優(yōu)化氧化鋁陶瓷基板切割用砂輪的性能，提高氧化鋁陶瓷基板切割用砂輪的質(zhì)量，達(dá)到提高氧化鋁陶瓷基板在切割后質(zhì)量的效果。

本發(fā)明的氧化鋁陶瓷基板切割用樹脂砂輪中各原料之間作用機(jī)理如下所示：

首先，通過(guò)選用25～35體積份數(shù)的金剛石作為主要磨料，并選用15～25體積份數(shù)的碳化硅作為輔助磨料，通過(guò)特定體積份數(shù)的金剛石和碳化硅之間的相互配合，使得樹脂砂輪形成適當(dāng)?shù)那懈盍Γ軌蛴行У厍懈钛趸X陶瓷基板，減少氧化鋁陶瓷基板切口上的應(yīng)力集中程度，進(jìn)而減少氧化鋁陶瓷基板切口在切割過(guò)程中的崩口，提高氧化鋁陶瓷基板的垂直度；選用5～10體積份數(shù)的氧化鈰，利用氧化鈰的拋光作用，從而將切割過(guò)程中產(chǎn)生的小裂紋去除掉，減少氧化鋁陶瓷基板切割后的崩口。

其次，通過(guò)選用37-50體積份數(shù)的酚醛樹脂，不僅將金剛石、碳化硅和氧化鈰粘結(jié)在一起，形成適當(dāng)?shù)陌殉至Γ沂沟脴渲拜喚哂幸欢ǖ捻g性，當(dāng)切割過(guò)程中氧化鋁陶瓷基板上產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力時(shí)，樹脂砂輪通過(guò)變形將一定量的應(yīng)力吸收，以免氧化鋁陶瓷基板上產(chǎn)生較大、較多崩口。

綜上所述，本發(fā)明的樹脂砂輪通過(guò)特定體積份數(shù)的金剛石、碳化硅、氧化鈰和酚醛樹脂之間的相互配合作用，提高樹脂砂輪的質(zhì)量，用于切割氧化鋁陶瓷基板時(shí)可以減少氧化鋁陶瓷基板在切割過(guò)程中的應(yīng)力集中，減小和降低氧化鋁陶瓷基板的崩口，提高氧化鋁陶瓷基板的垂直度進(jìn)而提高樹脂砂輪的切割質(zhì)量。

使用本發(fā)明的樹脂砂輪在切割0.4mm厚的氧化鋁陶瓷基板后，氧化鋁陶瓷基板的最大崩邊尺寸僅為13.9～48.5μm，氧化鋁陶瓷基板的垂直度為11.5～32.6μm。

為進(jìn)一步提高樹脂砂輪的切割力，避免氧化鋁陶瓷基板在切割過(guò)程中的應(yīng)力集中，優(yōu)選的，金剛石的粒度為7～10μm。

為與金剛石形成協(xié)同作用，進(jìn)一步提高樹脂砂輪的切割力，避免氧化鋁陶瓷基板在切割過(guò)程中的應(yīng)力集中，優(yōu)選的，碳化硅的粒度為3～5μm。