發(fā)布時(shí)間：2021-05-22 00:16

　　藍(lán)寶石（α-Al₂O₃）因其優(yōu)異的物理化學(xué)特性,已成為L(zhǎng)ED芯片的主要襯底材料。藍(lán)寶石襯底的表面質(zhì)量與LED器件外延層品質(zhì)息息相關(guān),對(duì)LED器件性能具有決定性影響。因此,實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石襯底高效、精密加工對(duì)提高LED芯片品質(zhì),推動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。然而,藍(lán)寶石因硬度高、脆性大并且化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)使其成為典型的難加工材料。在藍(lán)寶石襯底平坦化加工過(guò)程中,現(xiàn)有游離磨料研磨存在效率低、污染大、成本高的問(wèn)題,而固結(jié)磨料研磨則存在磨粒磨損快、易產(chǎn)生劃痕的問(wèn)題,半固結(jié)磨料研磨雖結(jié)合前兩者的優(yōu)點(diǎn),但由于研磨盤(pán)的柔性使得藍(lán)寶石襯底的面形精度難以控制。本文針對(duì)現(xiàn)有藍(lán)寶石襯底研磨工具所存在的問(wèn)題,提出以樹(shù)脂材料為主體結(jié)構(gòu)支撐,以含金剛石磨粒的軟質(zhì)凝膠為研磨體的新型研磨工具的制備思路。圍繞該思路,論文的主要工作及結(jié)論如下:（1）論文從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度入手,通過(guò)分析偏心式單面研磨過(guò)程中的磨粒與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系,建立磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡模型,并提出磨粒軌跡均勻性的評(píng)價(jià)方法。并基于磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡模型分析影響磨粒軌跡均勻性的主要因素及影響規(guī)律。磨塊的圖案、尺寸、排布方式以及磨塊在磨... 

【文章來(lái)源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 藍(lán)寶石的材料特性
        1.2.1 藍(lán)寶石的原子結(jié)構(gòu)
        1.2.2 藍(lán)寶石的物理特性
        1.2.3 藍(lán)寶石的化學(xué)特性
    1.3 藍(lán)寶石襯底精密加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 藍(lán)寶石襯底的工藝流程
        1.3.2 國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)
    1.4 存在問(wèn)題、研究思路和主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 存在問(wèn)題
        1.4.2 論文的研究思路
        1.4.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 研磨盤(pán)設(shè)計(jì)、制備和實(shí)驗(yàn)條件
    2.1 圖案化金剛石凝膠研磨盤(pán)的整體結(jié)構(gòu)
    2.2 材料彈性模量的測(cè)定
        2.2.1 樹(shù)脂彈性模量的測(cè)定
        2.2.2 凝膠研磨球彈性模量的測(cè)定
    2.3 研磨盤(pán)設(shè)計(jì)及制備
        2.3.1 研磨盤(pán)設(shè)計(jì)及制備方案
        2.3.2 研磨盤(pán)制備及修整
    2.4 藍(lán)寶石襯底加工質(zhì)量檢測(cè)方案
        2.4.1 材料去除量的測(cè)量與材料去除率的計(jì)算
        2.4.2 襯底表面粗糙度的測(cè)量
        2.4.3 襯底面形精度的測(cè)量
        2.4.4 研磨盤(pán)和襯底表面觀(guān)測(cè)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 研磨盤(pán)磨粒的軌跡均勻性研究
    3.1 磨粒在工件表面的運(yùn)動(dòng)軌跡分析
    3.2 磨粒軌跡均勻性評(píng)價(jià)與影響因素分析
        3.2.1 磨粒軌跡均勻性評(píng)價(jià)方法
        3.2.2 影響磨粒軌跡均勻性因素分析
    3.3 圖案化研磨盤(pán)的設(shè)計(jì)
    3.4 研磨參數(shù)對(duì)磨粒軌跡均勻性的理論分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.1 研磨參數(shù)對(duì)磨粒軌跡均勻性影響的理論分析
        3.4.2 研磨參數(shù)對(duì)磨粒軌跡均勻性影響的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.5 排布方案對(duì)磨粒軌跡均勻性影響的仿真分析
        3.5.1 環(huán)形排布方案的仿真結(jié)果分析
        3.5.2 網(wǎng)格排布方案的仿真結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 圖案化研磨盤(pán)受力分析
    4.1 凝膠研磨體占比與研磨盤(pán)受力變形的關(guān)系分析
        4.1.1 研磨盤(pán)受力計(jì)算與分析
        4.1.2 研磨盤(pán)整體受力變形仿真分析
    4.2 研磨盤(pán)單元受力及仿真分析
        4.2.1 研磨盤(pán)單元受力分析
        4.2.2 研磨盤(pán)單元受力仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 圖案化金剛石凝膠研磨盤(pán)研磨效果及加工機(jī)理
    5.1 研磨盤(pán)單面研磨實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.1.2 加工表面隨時(shí)間變化
        5.1.3 不同壓力下加工表面變化
        5.1.4 研磨盤(pán)的表面形貌變化
    5.2 研磨盤(pán)雙面研磨實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.2 襯底材料去除率的變化
        5.2.3 襯底表面粗糙度的變化
        5.2.4 襯底面形精度的變化
        5.2.5 襯底表面形貌的變化
    5.3 研磨機(jī)理分析與討論
    5.4 本章小結(jié)
第6章 單顆磨粒與工件相互作用過(guò)程分析
    6.1 單顆磨粒與工件相互作用過(guò)程的理論分析
    6.2 SPH方法簡(jiǎn)介
    6.3 本構(gòu)模型和參數(shù)的確定與驗(yàn)證
        6.3.1 材料的本構(gòu)方程
        6.3.2 本構(gòu)參數(shù)確定
        6.3.3 凝膠研磨體模型本構(gòu)參數(shù)的驗(yàn)證
    6.4 典型單顆磨粒與工件作用仿真
        6.4.1 仿真模型及邊界條件
        6.4.2 仿真結(jié)果與分析
    6.5 不同幾何形狀磨粒與工件作用仿真
        6.5.1 金剛石磨粒形狀分析
        6.5.2 仿真模型與邊界條件
        6.5.3 仿真結(jié)果與分析
    6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3200620