2020-02-24小刘科研笔记之几种常见的研磨抛光液的优劣势分析

2020-02-24小刘科研笔记之几种常见的研磨抛光液的优劣势分析,第1张

研磨抛光是半导体加工过程中的一项重要工艺, 主要应用于半导体表面进行加工, 研磨液、抛光液是影响半导体表面质量的重要因素。

研磨是半导体加工过程中的一项重要工艺, 它主要是应用化学研磨液混配磨料的方式对半导体表面进行精密加工, 这种化学研磨工艺几乎涉及到半导体制程中的各个环节, 研磨液是影响半导体表面质量的重要因素。

对于研磨工件产品,品种多;可选择不同程度效果的氧化铝研磨液,研磨速度快可减省研磨时间,提高生产效率,作业后工件表面比较平滑。

加油或者加水稀释使用,有效,方便,无污染,不腐蚀等特点。其中金刚石颗粒硬度好,粒度均匀,磨削效果好。

用于在蓝宝石衬底的研磨和减薄的研磨液,蓝宝石研磨液利用聚晶金刚石的特性,在研磨抛光过程中保持高切削的效率,同时不易对工件产生划伤。

(1)切力较稳定,性价比高;

(2)铝为电和热的良导体,而氧化铝则是电与热的绝缘体;

(3)具有良好的研磨稳定效果;

(4)品种多,可以进行粗磨和细磨,视半导体材质而定;

(5)适用作为Inp、GaAs半导体的研磨液。

  分散稳定性不好、易团聚、易沉淀。

(1)金刚石磨料是研磨硬质合金、陶瓷、宝石、光学玻璃等高硬度材料的理想原料;

(2)蓝宝石研磨液是蓝宝石衬底的研磨和减薄、光学晶体、硬质玻璃和晶体、超硬陶瓷和合金、刺头、硬盘、芯片领域的研磨;

(3)不适用于Inp、GaAs。

CMP抛光液( chemical mechanical polishing化学机械抛光,简称CMP)是平坦化精密加工工艺中超细固体研磨材料和化学添加剂的混合物,CMP抛光液一般由提供研磨作用的超细固体粒子如纳米级SiO2、Al2O3粒子等和提供腐蚀溶解作用的表面活性剂、稳定剂、氧化剂等组成。

广泛用于各类集成电路、半导体、蓝宝石、LED行业及其他领域的抛光过程,用来辅助抛光、保护硅片等材料免受划伤,因此在芯片的制备过程中是离不开它的。

①.氧化铝抛光液:晶向稳定、硬度高、颗粒小且分布均匀;磨削力强、抛光速率快、镜面效果好;抛光液不易沉淀。

②. 氧化硅抛光液:

(1)分散性好。

(2)粒径分布广泛:5-100nm。

(3)适合与各种抛光垫、合成材料配合抛光使用。

(4)适用硅晶圆、蓝宝石等半导体及衬底材料的粗抛和精抛,抛光后易清洗,表面粗糙度低。

③ 白刚玉抛光液:纯度高、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定它硬度略高于棕刚玉,韧性稍低,自锐性好、磨削能力强、发热量小、效率高、热稳定性好。

优势在于

(1)氧化铝抛光的抛光速率快、二氧化硅抛光液易清洁。

(2)氧化铝抛光液良好的微粒形状,纯度高、磨削力强,表面粗糙度5-15nm。

(3)二氧化硅抛光液表面粗糙度低,而且抛光后易清洗,适用于二次抛光解决脏污。

(4)如图下氧化铝抛光液结合二氧化硅抛光液的效果图。

劣势在于: 氧化铝抛光液异常多,比如橘皮现象、表面出现白点现象;二氧化硅抛光液抛光过程中易产生结晶,对硬底材料抛光速率低。

白刚玉微粉可用做触媒体,绝缘体以及精密铸造砂等。

不积珪步,无以至千里;不积细流,无以成江海。做好每一份工作,都需要坚持不懈的学习。

电磨的使用

自己DIY,整了个电磨,一开始不会使,所以去山里看看,整点宝贝搬出来大家一起学学。帖子是以MOD改机为案例,其中也能参考一下各个零部件的用法,用于木制品制作和打磨。有很多零件至少我现在用不到,我最常用的也就是1MM钻头,打孔用,偶尔用羊毛毡抛光。切割时可以用砂轮,这个等我做正圆素珠时用的上。

我们要从买向自己做发展,争取也希望大家尽早完成真正属于自己的作品吧!

模具电磨,也称电磨钻。一般采用直流电机,交流电压,具有高速,大转矩,大功率等特点.并带有调速档,一般可以从0rpm~30000rpm之间进行调速.配合各型切割砂片和磨料能有效地对金属,塑料、有机玻璃、玻漓和木材等等进行切割、

修整、修边打磨,研磨抛光等.此种工具安全系数高、小巧方便,易于使用。

目前市场上电磨钻的品牌比较多,国内外均有大量的厂商生产制造这种实用的工具,价格从百十多元到上千元差别较大,产品质量也良莠不齐,在选择上带来一定的难度。依我个人的经验,在挑选这类工具的时候注意以下几点就可以

选出一款比较满意的电磨钻:

(1),注意是否是正规厂家的品牌。正规厂家的产品带有完整的“三证”,并通过了“3C”认证,配件齐全,售后服务完善,值得信赖。

(2),质量上乘的电磨钻采用优质的电机和工程塑料,并采用双重绝缘结构,安全可*、并内置干扰抑制器以防止对电视、广播和无线电仪器设备的干扰,外观设计合理,手感较好而且比较精致,这是一些小作坊的偷工减料的产品不能毗美的。象开关、调速器、电源线这样“不起眼”的小地方更能在直观上反映出生产厂家的质量要求和工艺水准,选用质量可*的产品无疑是为自已在安全性和耐用性上多了一份保障。

(3),另外一种比较直观的鉴别方法是将两台或多台电磨钻放在一起,通电后通过声音进行鉴别,因为目前的电磨钻大部分为0rpm~30000rpm区间可调速类型,质量上乘的电磨钻动力强劲,加速迅速有力,而质量较差的动力和加速疲软、明显功率不足,达不到标称,甚至带有异常的噪音,这样的产品很难保证质量,使用起来也不会顺手。

模具电磨的真正的魅力在于它可以配合多种用途的磨具磨料对金属和非金属材料进行切割、修整、造型、研磨和抛光等多种工序。它主要的磨具磨料有:

(1)切割类:树脂高速切割砂片、带布网的切割砂片,金刚砂切割片

(2)研磨类:各种异型陶瓷磨头、砂圈,砂鼓、带柄页轮

(3)抛光类:羊毛毡轮、毡片,小布轮、钢丝刷,铜丝刷(配合各种用途的抛光膏)

把速度调在3档也就是20000rpm左右,(我的电磨钻有6档,14000rpm~34000rpm)。切割的顺序应该是先里后外

现在的作品还很粗糙,需要进一步打磨。接下来把切割砂片卸下来换上陶瓷沙磨头, 它的作用是将切割后的毛刺和局部不平整的地方粗磨一遍。

最后将五角星的边角用一套组锉仔细修整一下

钻换上带柄粗砂圈和细砂页轮

将五角星图案的表面粗磨和细磨各一遍

(二)、电磨钻另外一种强大的功能———金属表面的精磨与抛光。

用我自已的一个紫铜焊接的水冷头为例。朋友们都知道,铜在长期暴露的情况下表面会逐渐氧化,失去金属本身应有的光泽变黑,那么我们可以使用电磨钻的精磨与抛光功能、配合金属抛光膏让其焕发青春。需要的磨料为:精磨细砂页轮

首先要对铜表面用精磨细砂页轮进行

轻微的打磨,除掉表面的氧化层并使其尽量平整就可以了,然后用钢丝刷进一步地打磨使其逐渐地呈现出光泽,接下来就是用羊毛毡轮配合抛光膏进行仔细地抛光,———经过精磨与抛光,水冷头己经焕然一新,光可鉴人。

通过以上这二个实例,可以初步了解模具电磨基本的使用方法了,当然模具电磨的魅力并不仅仅局限于以上的使用方法,它用途之广泛,功能之全面并非是了了文字所能覆盖得了的,这有待于朋友们在DIY的过程中逐渐掌握、运用、开发和精通。

另外,使用模具电磨要注意起码的安全措施,比如防护眼镜、手套等等。总之,“工欲善其事,必先利其器”,希望广大朋友在DIY的过程中不断提高充实自已、挖掘出更加灵巧的工具使用经验,并提升自已的工艺水平,打造出一流的作品。

在很多moder在购买电磨的套装中都会有一瓶或者多瓶抛光膏,知道怎么正确使用的人却非常少。下面我就金属抛光这一话题,讲讲砂纸和抛光膏(剂)的使用。

采用那些工具进行抛光要看你需要抛光到何种程度。若要抛光成镜面则需要研磨液(或者抛光膏)+2千号以上的水砂纸+抛光机才有用,缺一不可;若只是简单的抛光,则用最大用到1200~1000号普通砂纸或是水砂纸在平面上抛光即可。

用砂纸简单抛光就是依照号数从小号砂纸开始磨到大号数砂纸。一般来说,如果金属表面已经很平整,可以从600开始磨,若不是很平整,则可从400或是200开始。

砂纸有分干砂纸(一般砂纸)和湿沙纸(俗称水砂纸),通常超过1千2就都是湿砂纸就是需要搭配研磨剂,600~1000之间二种都有,600以下几乎都是干沙纸。

水砂纸加水研磨,效果没有研磨剂来的有效,如果只加水的手工研磨一般来说研磨到1200~1500就够了,再细已经看不太出来了。

研磨方式就是90度交错方式研磨,例如600号砂纸是左右磨,则800号就要上下磨,如果用类似磨墨的磨法会造成太多刮痕。

平台最好选择玻璃当作研磨平台,因为最平也最硬,若没有玻璃则找平的地方也可,但效果会打点折扣。

如果需要进行镜面的抛光,那么就需要按照下面的步骤来:

(手工)600→800→1000→1200→1500(研磨机)→2000→2500→4000→抛光布(6Micron)→抛光布(3Micron)→抛光布(1Micron)→....

号数没记错的话是代表每1 inch之间有多少颗粒,越大颗粒越细。

1200以后只加水,没什么特别的效果了,1200号的颗粒大小是21Micron,一般来说研磨液的颗粒也是从25Micron开始递减,所以搭配研磨液(抛光膏)效果才会出来,若只加水则磨到1000或1200是就OK了。

研磨机效果最好也最快,而且可以抛光到2000号以上变成很亮的镜面,靠人力很难达到,最后还可用抛光布抛光成铜镜。

一般来说学校的话要找材料所或是金相实验室都可以借到研磨机,但要自行准备圆形的砂纸,跟老板说研磨机要用并且告知研磨盘尺寸就OK了。

砂纸一般五金行都有卖,买便宜的就好,一张才几块而已(网拍加运费不划算),贵的砂纸在于耐用度高,但是我们顶多只用一次,下次还要磨再买过就好,所以选便宜的就行了。

粗的砂纸买一张就OK了,细的砂纸(600以上)则视情况可以买2~3张,粗的比较耐磨,所以一张可以磨很久,但细的很快就会消耗掉。需要注意的一点就是太细的砂纸(1000以上)尽量避免不用要手去摸表面,因为手也会消耗砂纸

因为要应付各种材质和快速得到效果所以抛光膏粒子并没有很细,要研磨专用研磨剂才会比较细(但要花长时间研磨)。好处就是使用方便和低流动性(膏状),尤其是用在曲面或是不规则表面特别好用,有些抛光膏有添加还原剂,可使生锈的表面去锈,或是添加防锈剂可防锈,这也是纯研磨剂达不到的。

其实我们每天都在使用的“牙膏”简单来说就是一种就是无毒抛光膏(研磨不规则的牙齿表面),里面添加的粒子大约换算成砂纸号数是600左右(不同牌子也些许差异)。无毒基础剂+研磨颗粒+防蛀成分+清凉成分+香味成份等.....就变成牙膏。

如果找不到专业的抛光机,没有关系!电磨配件中的羊毛轮配合抛光膏使用,也能抛出好的效果,设置是镜面。但是要注意,当抛光膏变干时,打磨力度就要变轻了.由于抛光膏会逐渐变干,所以自己要观察和感觉,总的来说,力度是逐渐变轻的.

电磨及其配件的使用方法

一:安全事项

1:在安装软轴或更换磨头的时候,务必保证拔掉电源插头!

2:软轴与机身的夹头,软轴与磨头的夹头,务必要用小扳手锁紧。

3:当电磨接通电源时,电源开关必须在OFF断开的状态。

4:加工前,除应将被加工件固定牢靠外,还应将电磨试转一下(空载),在确认没有任何异常后才可以加工 *** 作。

5: *** 作使用前,应对所用的磨头进行认真检查,严禁使用已破损或开裂的磨头。

6:使用工具时,应戴防护镜。

7:对零件进行加工时。应适当控制手对电磨施加的压力,切忌用力过猛。

8:使用切割片加工时,务必保证人员偏离切割片的切线方向,防止切割片飞片伤人。

电磨夹紧配件的方法:


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