石英晶體是目前世界上用量最大的晶體材料之一,被廣泛應用于數(shù)字電路、電子計算機、信息通訊、傳感器等領域。因石英晶體的表面質(zhì)量等因素會直接影響到其頻率穩(wěn)定性、溫-頻特性、功耗等物理性能,為保證其使用性能,須采用有效的加工手段提高其表面質(zhì)量。石英晶體屬于硬脆材料,具有硬度高、耐磨性好、抗腐蝕性高、抗氧化性強等特點,屬典型的難加工材料,采用傳統(tǒng)的加工手段難以獲取高表面質(zhì)量的平坦化表面。研磨與拋光作為實現(xiàn)平坦化加工的重要手段之一,如何借此來獲得高表面質(zhì)量的石英晶體成為近年來的研究熱點。論文在對相關(guān)領域國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行綜述分析的基礎上,提出通過化學機械研磨與拋光（Chemical Mechanical Polishing,CMP）的加工手段對石英晶片表面進行高質(zhì)量的平坦化加工,試圖通過這種加工方法提高石英晶片的表面質(zhì)量,降低表面粗糙度。論文采用ABAQUS軟件仿真分析了石英晶片研拋加工過程中在單顆磨粒作用下的材料的去除過程,通過改變研拋深度、磨粒與石英晶片間摩擦系數(shù)、磨粒直徑及形狀等參數(shù)進行分析,研究了上述參數(shù)變化對加工后石英晶片表面形貌、材料去除量以及殘余應力等的影響。論文結(jié)合前述有限元分析,... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 超精密研磨與拋光
        1.2.2 化學機械研磨與拋光
        1.2.3 CMP加工過程材料去除模型
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 研磨/拋光基礎理論與石英晶片研拋加工試驗方案
    2.1 研磨與拋光基礎理論
        2.1.1 磨�；瑒忧闆r下接觸力學模型
        2.1.2 磨粒滾動情況下接觸力學模型
    2.2 加工設備
        2.2.1 主要設備
        2.2.2 輔助設備
    2.3 試驗材料與耗材
        2.3.1 石英晶片
        2.3.2 研磨和拋光用試劑
        2.3.3 其他試劑和耗材
    2.4 試驗方案及流程
        2.4.1 試驗方案
        2.4.2 試驗流程
        2.4.3 試驗過程注意事項
    2.5 本章小結(jié)
第3章 石英晶片研磨與拋光加工有限元仿真分析
    3.1 ABAQUS軟件介紹
    3.2 石英晶片研拋加工仿真分析方案
    3.3 石英晶片研拋加工仿真分析步驟
        3.3.1 創(chuàng)建（或?qū)耄┎考Ｐ?br>        3.3.2 定義部件材料屬性
        3.3.3 裝配部件
        3.3.4 設置分析步
        3.3.5 定義載荷和邊界條件
        3.3.6 劃分網(wǎng)格
        3.3.7 后處理
    3.4 石英晶片研拋加工仿真分析結(jié)果
        3.4.1 研拋深度的影響
        3.4.2 磨粒直徑的影響
        3.4.3 磨粒與石英晶片間摩擦系數(shù)的影響
        3.4.4 磨粒形狀的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 石英晶片研磨與拋光加工試驗研究
    4.1 工藝參數(shù)對石英晶片研磨試驗過程的影響
        4.1.1 研磨壓力的影響
        4.1.2 研磨轉(zhuǎn)速的影響
        4.1.3 研磨時間的影響
        4.1.4 研磨液磨料顆粒尺寸的影響
    4.2 工藝參數(shù)對石英晶片拋光試驗過程的影響
        4.2.1 拋光壓力的影響
        4.2.2 拋光轉(zhuǎn)速的影響
        4.2.3 拋光時間的影響
        4.2.4 拋光液流量的影響
    4.3 試驗方案優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻
作者簡介及在學期間所取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]銅膜化學機械拋光工藝優(yōu)化[J]. 李炎,劉玉嶺,李洪波,樊世燕,唐繼英,閆辰奇,張金.  電鍍與精飾. 2014(07)
[2]超薄石英晶片超精密拋光實驗的研究[J]. 孫磊,郭偉剛,袁巨龍,鄧乾發(fā),馮銘,呂冰海.  機電工程. 2013(09)
[3]化學機械拋光液的發(fā)展現(xiàn)狀與研究方向[J]. 彭進,夏琳,鄒文俊.  表面技術(shù). 2012(04)
[4]磨具彎曲成形法非球面研磨的研磨模型[J]. 尚春民,張東梅,張心明.  光電工程. 2012(05)
[5]化學機械拋光過程拋光液作用的研究進展[J]. 鄒微波,魏昕,楊向東,謝小柱,方照蕊.  金剛石與磨料磨具工程. 2012(01)
[6]硬脆材料加工技術(shù)的研究[J]. 陳振理.  天津冶金. 2011(05)
[7]石英晶片加工現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 趙文宏,趙蓉,鄧乾發(fā),楊碧波,袁巨龍.  航空精密制造技術(shù). 2011(01)
[8]化學機械拋光中拋光墊材料的研究與展望[J]. 李振,鄧乾發(fā),鄭曉鋒,劉盾,王羽寅,袁巨龍.  新技術(shù)新工藝. 2010(12)
[9]離子束作用下的光學表面粗糙度演變研究[J]. 廖文林,戴一帆,周林,陳善勇.  應用光學. 2010(06)
[10]超精密加工領域科學技術(shù)發(fā)展研究[J]. 袁巨龍,張飛虎,戴一帆,康仁科,楊輝,呂冰海.  機械工程學報. 2010(15)

博士論文
[1]殘余應力生成機理及復雜薄壁件加工精度控制方法研究[D]. 江小輝.東華大學 2014
[2]CMP中拋光液膜特性的數(shù)值仿真和實驗研究[D]. 樓飛燕.浙江工業(yè)大學 2009

碩士論文
[1]硬脆材料超聲波振動輔助研磨拋光的仿真與試驗研究[D]. 韓磊.吉林大學 2015
[2]工藝參數(shù)對研磨效果影響的理論分析與試驗研究[D]. 崔濤.吉林大學 2014
[3]化學機械拋光用拋光墊修整器的研究[D]. 邱生祥.大連理工大學 2008
[4]化學機械拋光中拋光墊修整技術(shù)的研究[D]. 潘名軍.大連理工大學 2006
[5]拋光墊特性及其對化學機械拋光效果影響的研究[D]. 吳雪花.大連理工大學 2005
[6]一種高效非球面研拋法的研究[D]. 顧敏芝.浙江大學 2004



本文編號：3407047