藍寶石是一種氧化鋁的單晶,具有優(yōu)良的光學(xué)、物理和化學(xué)性能,廣泛應(yīng)用于LED襯底片、激光系統(tǒng)、軍事窗口和智能手機屏幕等場合,其加工質(zhì)量和精度直接影響器件的性能,特別是拋光過程的溫度場會影響拋光液活性、磨粒團聚和拋光墊纖維特性等,對拋光質(zhì)量及生產(chǎn)效率產(chǎn)生影響。本文針對藍寶石拋光溫度場以及工藝參數(shù)優(yōu)化展開研究,具有理論意義和工程實際應(yīng)用價值。本文在分析國內(nèi)外相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上,建立了藍寶石襯底片化學(xué)機械拋光溫度場有限元模型,并進行了計算機仿真,探討了工藝參數(shù)對拋光溫度場的影響;研制了藍寶石襯底片拋光溫度無線實時測量系統(tǒng),進行了拋光溫度場實驗,結(jié)果表明與仿真結(jié)果基本吻合,驗證了仿真模型的正確性,通過調(diào)節(jié)冰機溫度,獲得了拋光溫度與拋光質(zhì)量的關(guān)系,初步確定了合理的拋光溫度,為后續(xù)工藝參數(shù)優(yōu)化做好準(zhǔn)備;針對實際生產(chǎn)工況,以材料去除率和表面粗糙度為評價指標(biāo),設(shè)計了單因素和正交實驗,對藍寶石襯底片拋光工藝參數(shù)進行了優(yōu)化,得到了優(yōu)化工藝參數(shù),通過了實驗驗證,應(yīng)用于實際生產(chǎn)。本文主要研究內(nèi)容如下:第一章介紹藍寶石優(yōu)良的性能和廣泛的應(yīng)用以及藍寶石襯底片拋光加工原理,然后從拋光溫度模擬方法、拋光溫度測量方法以... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 藍寶石材料應(yīng)用
        1.1.2 化學(xué)機械拋光設(shè)備工作原理
    1.2 拋光區(qū)域溫度場對拋光加工的影響
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 拋光溫度的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 拋光工藝參數(shù)優(yōu)化實驗研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的與技術(shù)路線
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 本論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 藍寶石襯底片拋光溫度場仿真研究
    2.1 拋光過程中的熱作用分析
    2.2 有限元建模基礎(chǔ)
        2.2.1 熱傳導(dǎo)的基本方式
        2.2.2 熱傳導(dǎo)的微分方程
    2.3 藍寶石襯底溫度場基本假設(shè)
    2.4 有限元模型的建立
        2.4.1 幾何模型
        2.4.2 材料屬性
        2.4.3 邊界條件
    2.5 溫度場計算結(jié)果與分析
        2.5.1 拋光壓力對拋光區(qū)域溫度的影響
        2.5.2 拋光轉(zhuǎn)速對拋光區(qū)域溫度的影響
        2.5.3 冰機溫度對拋光區(qū)域溫度的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 藍寶石襯底片拋光溫度測量系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 測溫方法和信號傳輸方案的確定
        3.1.1 測溫方法的選擇
        3.1.2 測溫對象和測量方法的確定
        3.1.3 信號傳輸方案的確定
    3.2 藍寶石襯底片拋光區(qū)域溫度測量系統(tǒng)設(shè)計
        3.2.1 測量系統(tǒng)軟硬件組成
        3.2.2 測量系統(tǒng)硬件的連接與安裝
        3.2.3 測量系統(tǒng)整體方案
    3.3 系統(tǒng)誤差分析及減小誤差的方法
        3.3.1 溫度測量系統(tǒng)誤差分析
        3.3.2 溫度測量系統(tǒng)誤差減小的方法
    3.4 拋光溫度實驗
        3.4.1 實驗結(jié)果與仿真結(jié)果比較
        3.4.2 拋光溫度場對拋光質(zhì)量影響的初步探索實驗
    3.5 本章小結(jié)
第4章 藍寶石襯底片拋光工藝參數(shù)優(yōu)化研究
    4.1 單因素參數(shù)實驗研究
        4.1.1 實驗設(shè)備與材料
        4.1.2 拋光壓力對材料去除率和表面粗糙度的影響
        4.1.3 拋光轉(zhuǎn)速對材料去除率和表面粗糙度的影響
        4.1.4 pH對材料去除率和表面粗糙度的影響
    4.2 工藝參數(shù)優(yōu)化實驗
        4.2.1 正交實驗設(shè)計
        4.2.2 實驗方案與結(jié)果
        4.2.3 極差分析
        4.2.4 綜合分析
    4.3 優(yōu)化工藝組合實驗驗證
    4.4 全局平整度分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻


【參考文獻】：
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本文編號：3671220