集成電路（IC）產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展要求超精磨磨具磨削硅片后,硅片達到納米級表面粗糙度。超精磨磨具的制備是磨削加工硅片的前提。當前國產(chǎn)的金剛石超精磨磨具組織結(jié)構較差,氣孔率低,從而導致磨削后硅片表面粗糙度過大等問題。本文分別利用控溫發(fā)泡法以及凝膠注模結(jié)合發(fā)泡法制備出不同的金剛石超精磨磨具。通過對陶瓷結(jié)合劑配方的調(diào)整,利用控溫發(fā)泡法制備出了氣孔率大于78%且閉氣孔率占氣孔率的90%左右,氣孔組織結(jié)構良好的金剛石超精磨磨具。通過對工藝參數(shù)的優(yōu)選,利用凝膠注模結(jié)合發(fā)泡法制備出了顯氣孔率在70%左右,氣孔組織結(jié)構完整的金剛石超精磨磨具�？販匕l(fā)泡法制備金剛石超精磨磨具中,首先從粒度方面考察了金剛石的熱穩(wěn)定性;然后挑選出綜合性能優(yōu)異的低溫結(jié)合劑配方;再研究了金剛石粒度、濃度以及燒結(jié)制度對磨具氣孔組織結(jié)構的影響,同時利用掃描電鏡等儀器對磨具的氣孔組織進行表征分析。然后通過抗折強度、氣孔率等對磨具試樣進行表征與分析。實驗結(jié)果表明;LR5結(jié)合劑燒結(jié)溫度最低,燒結(jié)溫度范圍為520±10℃,在燒結(jié)溫度范圍內(nèi)抗折強度為47.6⁶9.7 MPa;進行控溫發(fā)泡燒結(jié)時,LR5結(jié)合劑試樣的氣孔率最高,... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

陶瓷結(jié)合劑磨具結(jié)構示意圖

第2章實驗方法與研究內(nèi)容19表征結(jié)合劑本身的機械性能，也可以考察金剛石與結(jié)合劑之間結(jié)合的情況。由于實驗有誤差，樣品通過三次測量取平均值作為試樣的抗折強度。本實驗用DZS-Ⅱ型組裝式材料表面與界面試驗機測試試樣的極限應力，通過三點抗折原理進行測定，如圖2-1所示。測試前將試樣用砂紙打磨成規(guī)整形狀，跨距調(diào)整為16mm，將試樣平整放于支點中央，設置載荷的加載速度0.5mm/min，試樣斷裂后測量橫截斷口的寬和高，利用公式（2-2）計算試樣的抗折強度。σ=3PL2b2（2-2）式中σ——抗折強度（MPa）；P——斷裂載荷（N）；L——支點跨距（mm）；b——試樣斷口寬度（mm）；h——試樣斷口高度（mm）。圖2-1三點彎曲試樣圖2.3.3顯氣孔率顯氣孔率又稱開口氣孔率，是指試樣中開口氣孔的體積與樣品總體積的百分比。氣孔是磨具的重要組成部分。首先將待測樣品放入干燥箱中烘干，使用精密電子天平稱其干重M1；將試樣放入顯氣孔率容重測試儀（DXR）中，抽真空10min，然后在真空條件下，打開閥門注入蒸餾水，確保蒸餾水淹沒試樣，并且試樣沒有漂浮，浸泡10min，取出試樣，拭去表面浮水，稱量樣品濕重M2；最后將試樣放入精密電子天平底部的吊籃中，樣品全部侵入水中，稱量樣品浮重M3。

第3章發(fā)泡法金剛石超精磨磨具研究23的熱穩(wěn)定性較差，需要降低陶瓷結(jié)合劑的燒結(jié)溫度，在燒結(jié)過程，使金剛石穩(wěn)定存在于試樣中。圖3-1金剛石微粉DSC-TG曲線圖3.1.2金剛石磨料粒徑分布及其分析砂輪中金剛石在磨削材料時起主要作用，金剛石的粒徑大孝表面形貌以及金剛石在磨具中的分散情況對磨具的磨削性能有很大差別。通過不同種方法制作出的金剛石品質(zhì)也不同，金剛石性能差異顯著，因此需要選出性能優(yōu)異且適用于超精密磨削砂輪的金剛石微粉。表3-1不同粒徑的金剛石微粉代號標準標注粒徑實際粒徑（m）晶型符合標準名稱D01BM0.2/10.09~1.13多晶JB/T7990-2012金剛石微粉D02BM1/20.61~2.62多晶JB/T7990-2012金剛石微粉D05BM3/72.16~7.84多晶JB/T7990-2012金剛石微粉D10BM8/125.66~16.64多晶JB/T7990-2012金剛石微粉D20BM16/249.32~28.66多晶JB/T7990-2012金剛石微粉按標準分類，金剛石磨料主要包括兩種。金剛石粒徑小于40m的被稱為金剛

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[3]硅片超精密磨削用金剛石砂輪的制備及磨削性能研究[D]. 葉恒.廣東工業(yè)大學 2011
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