[發明專利]一種用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪及其制造方法

有效

• 申請號: 202011106772.5
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN113997213B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 徐燕軍;李亞朋;尹翔;劉偉;曹彩婷;劉一波
• 申請（專利權）人: 安泰科技股份有限公司;北京安泰鋼研超硬材料制品有限責任公司
• 主分類號: B24D3/18
• 分類號: B24D3/18;B24D18/00;B24D7/06;B28B1/50;B28B11/24
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍;張迎新

1.一種用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪，所述砂輪包括刀頭和基體，其特征在于，所述刀頭包括陶瓷結合劑20-30份、金剛石磨料40-60份、填料10-20份；

其中，所述陶瓷結合劑包括二氧化硅45-60wt％，氧化鋁5-15wt％，氧化硼10-20wt％，氧化鈉8-10wt％，氧化鈣5-10wt％，氧化鋰2-5wt％，wt％表示為重量百分比；

所述刀頭氣孔率為60-90Vol％。

2.根據權利要求1所述的用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪，其特征在于，所述填料為碳化硅或剛玉。

3.根據權利要求1所述的用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪，其特征在于，氣孔孔徑為100-500μm，其中，Vol％表示為體積分數。

4.根據權利要求1所述的用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪，其特征在于，所述砂輪外徑為200-300mm，內徑為150-200mm；所述刀頭設置30-80個并間距排列形成圓弧狀。

5.一種用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟a、配混料：將陶瓷結合劑、金剛石磨料、填料按照重量比稱取，在超聲的作用下加入到有機單體溶液中制備預混液，攪拌均勻后加入分散劑，將加入分散劑的混合溶液進行行星球磨，形成漿料；其中，所述混合溶液放入500ml剛玉球磨罐中行星球磨12h，轉速200rpm，制成固含量為30-50％的漿料；

步驟b、成型：將所述步驟a中得到的所述漿料中加入發泡劑和引發劑，攪拌發泡后，得到泡沫體，然后將所述泡沫體注入到模具中進行固化成型；

步驟c、燒結：將所述步驟b中的固化后的所述泡沫體脫模，然后放入馬弗爐中在設定工藝下進行干燥和燒成，得到多孔陶瓷金剛石刀頭；

步驟d、粘接：將所述多孔陶瓷金剛石刀頭粘貼在基體上形成多孔陶瓷金剛石砂輪；

步驟e、修磨：對所述多孔陶瓷金剛石砂輪進行內外圓修整和修平處理，并進行所述多孔陶瓷金剛石砂輪平衡、外觀和尺寸的檢測。

6.根據權利要求5所述的用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪制造方法，其特征在于，步驟c中固化后的所述泡沫體在馬弗爐中的燒成溫度低于700℃。

7.根據權利要求6所述的用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪制造方法，其特征在于，步驟c中所述多孔陶瓷金剛石刀頭燒成工藝曲線為，第一段升溫速率為≤2℃/min，到排膠階段保溫120min，以保證坯體中有機物充分分解以及水分充分排出，避免坯體開裂；第二段升溫速率為4℃/min，最終燒成溫度為680℃，保溫120min，后隨爐冷卻，得到多孔陶瓷金剛石刀頭。

8.根據權利要求5所述的用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪制造方法，其特征在于，步驟c中，為了方便固化后的所述泡沫體脫模，需要在模具中提前涂抹石墨乳脫模劑。

9.根據權利要求5所述的用于SiC晶片減薄的陶瓷金剛石砂輪制造方法，其特征在于，步驟d中，所述基體為鋁基體，所述多孔陶瓷金剛石刀頭通過環氧樹脂膠與所述鋁基體粘接固定。