一种金刚石磨抛片的制备方法.pdf

本发明公开了一种金刚石磨抛片的制备方法，它是基于化学凝胶原理将含有金刚石超细微粉的藻酸钠盐溶液滴到含有Ca2+的溶液中制备成金刚石凝胶球，然后将上述凝胶球加入粘结剂粘结起来制备成磨抛片。本发明所提供的方法可从根本上解决金刚石微粉在固结过程中的团聚问题，从而可以实现金刚石工具的高效磨抛加工硅片。

1、  一种金刚石磨抛片的制备方法，其特征在于：将含有金刚石超细微粉的藻酸钠盐溶液滴到含有Ca²⁺的溶液中制备成金刚石凝胶球，然后将上述凝胶球加入粘结剂粘结起来制备成磨抛片。

2、  根据权利要求1所述的一种金刚石磨抛片的制备方法，其特征在于：将上述粘结好的凝胶球放入烘箱中进行烘干，烘干温度为20-60℃。

3、  根据权利要求1所述的一种金刚石磨抛片的制备方法，其特征在于：上述藻酸钠盐溶液为重量百分比浓度为1-5％的海藻酸钠溶液。

4、  根据权利要求1所述的一种金刚石磨抛片的制备方法，其特征在于：上述含有Ca²⁺的溶液为重量百分比浓度为0.5-2.0％的氯化钙溶液。

5、  根据权利要求1所述的一种金刚石磨抛片的制备方法，其特征在于：上述粘结剂为重量百分比浓度为2-3％的海藻酸钠溶液。

6、  根据权利要求1所述的一种金刚石磨抛片的制备方法，其特征在于：上述金刚石超细微粉的粒度为1-5μm。

一种金刚石磨抛片的制备方法
技术领域
本发明提出了一种硅片纳米加工用超细粒度金刚石磨抛片的制备方法。
背景技术
硅片的加工包括切片、倒角、研磨、腐蚀、清洗、抛光等多道工序，但技术难点主要集中在研磨。由于采用游离磨料，研磨效率低，表面划伤严重，腐蚀去除划伤层过程中腐蚀率难以稳定控制，不但影响研磨后的硅片面型精度、增加最终抛光时间，磨料流体废液以及腐蚀、清洗废液还会严重污染环境。因此，美、日、德等国家开始将金刚石磨料固着在结合剂中磨抛300mm的大尺寸硅片。但是，采用尺寸小到1-5μm以内的超细金刚石磨料，因超细磨料的团聚而引起的磨粒在结合剂中的非均匀分布成为影响加工效率的主要障碍。由于在磨抛工具的制造中沿用了粗粒度磨具制造时的粉末冶金工艺，磨粒均布的难题尚未得到根本解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种金刚石磨抛片的制备方法，其可使金刚石磨粒在结合剂中均匀分布。
本发明的技术方案是这样的：一种金刚石磨抛片的制备方法，它是基于化学凝胶原理将含有金刚石超细微粉的藻酸钠盐溶液滴到含有Ca²⁺的溶液中制备成金刚石凝胶球，然后将上述凝胶球加入粘结剂粘结起来制备成磨抛片。
本发明与传统的金刚石固结制造方法最大不同之处在于，事先将金刚石超细微粉放置于藻酸钠盐溶液中，经过搅拌，金刚石超细微粉可以在溶液中均匀的分散开，然后将含有金刚石超细微粉的藻酸钠盐溶液滴到含有Ca²⁺的溶液中，反应生成金刚石凝胶球，在凝胶球地制造的过程中，由于凝胶速度很快，约为0.5-1秒，因此不会造成金刚石微粉的沉积。再将所得的凝胶球加入粘结剂进行粘结，烘干后便可制得金刚石磨抛片。本发明所提供的方法可从根本上解决金刚石微粉在固结过程中的团聚问题，从而可以实现金刚石工具的高效磨抛加工硅片。
具体实施方式
本发明一种金刚石磨抛片的制备方法，通过如下步骤实现：
第一步，在常温常压下，将粒度为1-5微米的金刚石超细微粉放入重量百分比浓度为1-5％的海藻酸钠溶液中，用搅拌器进行搅拌，使得金刚石超细微粉在海藻酸钠溶液中能够均匀分散。
第二步，将第一步所得的含有金刚石超细微粉末的海藻酸钠溶液滴入重量百分比浓度为0.5-2.0％的氯化钙溶液中，从而形成含有金刚石磨粒的凝胶球。
第三步，将第二步中所得的凝胶球加入作为粘结剂的重量百分比浓度为2-3％的海藻酸钠溶液中，使凝胶球粘结在一起。
第四步，将第三步所得的粘结好的凝胶球放入烘箱中进行烘干，烘干温度为60℃，烘干后用砂轮对其进行整形，便得到金刚石磨抛片。