復(fù)合磨料對(duì)銅的化學(xué)機(jī)械拋光研究

在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中，拋光墊表面溝槽形狀是決定拋光墊性能的重要影響因素之一，它會(huì)直接影響拋光效果。在分析幾種常規(guī)拋光墊表面溝槽結(jié)構(gòu)形狀的特性的基礎(chǔ)上，介紹了新型拋光墊溝槽的研究進(jìn)展，分析了幾種新型拋光墊表面溝槽對(duì)拋光效果的影響，為化學(xué)機(jī)械拋光用的拋光墊表面溝槽特性的深入研究與分析提供參考。

拋光墊表面溝槽是決定拋光墊性能的重要因素之一。介紹了拋光墊表面溝槽的形狀、尺寸和傾斜角度等因素對(duì)拋光過(guò)程的影響規(guī)律,認(rèn)為:負(fù)螺旋對(duì)數(shù)型溝槽拋光墊的性能最佳,溝槽的深度和寬度會(huì)影響加工區(qū)域拋光液的平均駐留時(shí)間、混和效率及成分,溝槽的傾斜角度也會(huì)影響拋光效率,-20°傾斜角拋光墊的拋光效率最高。

基于單分子層材料的去除機(jī)理,應(yīng)用微觀接觸力學(xué)和概率統(tǒng)計(jì)方法建立了化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)及材料去除的數(shù)學(xué)物理模型.模型揭示了材料的去除率和磨粒的大小、濃度呈非線性關(guān)系,而且模型預(yù)測(cè)結(jié)果與已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合,為進(jìn)一步研究磨粒對(duì)cmp材料去除的影響提供了新的研究視角.

在低壓無(wú)磨料條件下,利用堿性fa/o型螯合劑具有極強(qiáng)螯合能力的特性,對(duì)銅互連線進(jìn)行化學(xué)機(jī)械平坦化,獲得了高拋光速率和表面一致性。提出了銅表面低壓無(wú)磨料拋光技術(shù)的平坦化原理,在分析了拋光液化學(xué)組分與銅化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的基礎(chǔ)上,對(duì)拋光液中的主要成分fa/o型螯合劑、氧化劑的配比和拋光工藝參數(shù)壓力、拋光機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:在壓力為6.34kpa和拋光機(jī)轉(zhuǎn)速為60r/min時(shí),拋光液中添加5%螯合劑與1%氧化劑(體積分?jǐn)?shù),下同),拋光速率為1825nm/min,表面非均勻性為0.15。

為了解決高硬度高耐磨性沖壓模材料日本富士d60鎢鋼的拋光難題,研究了d60鎢鋼電化學(xué)機(jī)械復(fù)合拋光工藝。在研制了電化學(xué)機(jī)械復(fù)合拋光試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)加工間隙、電解液溫度、電解液濃度、加工時(shí)間等試驗(yàn)參數(shù)的正交試驗(yàn)及單因數(shù)試驗(yàn)的研究,找到了比較優(yōu)化的拋光工藝參數(shù)。試驗(yàn)表明:在20min內(nèi),能將d60鎢鋼表面粗糙度從ra1·51μm降到ra0·2μm左右。

化學(xué)氣相沉積(cvd)制備的金剛石膜表面粗糙且厚薄不均勻,在許多情況下不能直接使用,必須對(duì)其進(jìn)行拋光。本文研究了不同型號(hào)的金剛石微粉對(duì)cvd金剛石厚膜研磨的影響,通過(guò)對(duì)研磨結(jié)果的比較分析,優(yōu)化出一種高質(zhì)量高效率的拋光方法,即先采用w40和w28金剛石微粉,分別研磨2h,然后用w0.5金剛石微粉研磨4h。經(jīng)掃描電子顯微鏡(sem)和原子力顯微鏡(afm)測(cè)試分析表明:金剛石膜的平均去除率為12.2μm/h,粗糙度ra由4.60μm降至3.06nm,說(shuō)明該拋光方法能實(shí)現(xiàn)金剛石膜高質(zhì)量、高效率的拋光。

主要介紹自動(dòng)化機(jī)械拋光工藝的設(shè)計(jì)理念以及常用的拋光方式并論述拋光工藝的技術(shù)工序.通過(guò)詳細(xì)的分析了解工藝進(jìn)展?fàn)顩r,為更好地發(fā)展自動(dòng)化機(jī)械拋光工藝提供文字參考.

不銹鋼板在生產(chǎn)和裝飾材料中得到越來(lái)越多的應(yīng)用,其表面粗糙度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有著重要影響。研究了不銹鋼板的高效電化學(xué)機(jī)械拋光,介紹了一臺(tái)由立式銑床改裝的電化學(xué)機(jī)械復(fù)合拋光裝置,討論加工電壓、磨輪壓力與加工效率的關(guān)系以及加工電壓對(duì)表面粗糙度的影響。研究結(jié)果表明,電化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工可以得到更高的加工效率和更好的加工質(zhì)量。

采用失重法與鉛筆硬度計(jì)分析了拋光墊的組分對(duì)其溶脹率及干濕態(tài)硬度的影響,比較了固結(jié)磨料方法與游離磨料方法拋光后硅片的表面粗糙度。結(jié)果表明:拋光墊基體的溶脹率隨基體中聚乙二醇雙丙烯酸酯(pegda)或乙氧基化三羥基丙烷三丙酸酯(eo15-tmapta)含量的增加而提高;基體的干態(tài)硬度隨pegda含量的增加先有所增大,而后減小,隨eo15-tmapta含量的增加而增大;濕態(tài)下鉛筆硬度隨pegda或eo15-tmapta含量的增加而減小;光引發(fā)劑量的增加,有利于增大基體的干濕態(tài)硬度;固結(jié)磨料拋光硅片的去除速率是游離磨料加工的2～3倍,而前者拋光硅片后的表面粗糙度ra為12.2nm,大于后者的4.32nm。

為解決不銹鋼電熱水壺在手工拋光方式中存在的污染嚴(yán)重、拋光效率低和質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題,成功自主研發(fā)了一套電水壺曲面自動(dòng)化機(jī)械拋光系統(tǒng),該系統(tǒng)采用了多磨具多工位的拋光方法,可夾持三個(gè)水壺同時(shí)進(jìn)行拋光,提高了拋光效率。為確保水壺表面拋光質(zhì)量,規(guī)劃了螺旋式刀具路徑,同時(shí)提出了基于示教法的拋光刀位數(shù)據(jù)生成方法,并利用nurbs曲線擬合的方法對(duì)刀具軌跡進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,與手工拋光方式相比較,該方法大大提高了拋光質(zhì)量和效率。

較粗糙的表面是影響金剛石厚膜廣泛使用的因素之一。本文對(duì)cvd金剛石厚膜進(jìn)行了機(jī)械拋光的正交實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,影響拋光效率的因素依次為拋光盤的磨粒、轉(zhuǎn)速、正壓力和拋光面積。采用較大粒度的磨盤,適當(dāng)增加轉(zhuǎn)速和壓力有利于提高拋光的效率。此外用xrd方法對(duì)機(jī)械拋光前后的膜的殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)定和對(duì)比分析,結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)機(jī)械拋光,殘余拉應(yīng)力明顯減小。

采用微磨料水射流對(duì)硅片進(jìn)行拋光實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)后混合磨料水射流原理,通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在選取合適磨粒直徑和其他參數(shù)的條件下,采用微磨料水射流對(duì)硬脆性材料的表面進(jìn)行拋光是完全可行的。并以正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)為依據(jù),分析在拋光硅片過(guò)程中,微磨料水射流主要加工工藝參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響。通過(guò)分析該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)指標(biāo),可知拋光效果較好,因此用微磨料水射流對(duì)硅片的拋光是可行的。

金相組織檢驗(yàn)工序，包括試樣制備，試驗(yàn)侵蝕，顯微組織 檢驗(yàn)，顯微照相等五步。拋光是金相試樣磨制工序中的最后一 道工序，其目的是消除試樣細(xì)磨時(shí)在磨面上留下的細(xì)微磨痕， 便之成為平整光亮無(wú)痕的鏡面。拋光由機(jī)械拋光、電解拋光、 化學(xué)拋光等方法?，F(xiàn)就電解拋光和機(jī)械拋光進(jìn)行討論，分析他 們的區(qū)別。 1概念上區(qū)別 1.1機(jī)械拋光 機(jī)械拋光是是一種機(jī)械物理過(guò)程。粗拋時(shí)用帆布或粗呢， 細(xì)拋時(shí)用絨布、細(xì)呢或絲綢等。拋光過(guò)程中要不斷向拋光布上 倒入適量的水與cr2o3（或al2o3、mgo等）懸浮液。試樣的磨面 應(yīng)平正地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上，壓力不宜過(guò)大，并使試樣從拋 光盤邊緣到中心不斷地作徑向往復(fù)移動(dòng)。待試樣表面磨痕全 部被拋掉而呈現(xiàn)光亮鏡面時(shí)，拋光即可停止，并將試樣用水或 酒精洗干凈后轉(zhuǎn)入浸蝕。 1.2電解拋光 電解拋光是電化學(xué)溶解過(guò)程，以被拋工件為陽(yáng)極，不溶性

以不銹鋼為基體材料,ni-w-p為基質(zhì)合金,添加耐磨微粒碳化硅(sic)和六方氮化硼(-αbn)固體潤(rùn)滑微粒,在拋光輪工作面鍍制ni-w-p/sic+bn多元復(fù)合鍍層。該工藝得到的ni-w-p/sic+bn多元復(fù)合鍍層表面光亮、質(zhì)感均勻、鍍層結(jié)合力良好、耐蝕性優(yōu)良。經(jīng)過(guò)相同次數(shù)磨損試驗(yàn),ni-w-p/sic+bn熱處理鍍層的耐磨性能是0cr18ni9ti不銹鋼的5.22倍。

目的研究超細(xì)氧化鋁粉體表面改性,評(píng)定改性效果對(duì)拋光磨料耐磨性能的影響,分析拋光磨料摩擦磨損機(jī)理.方法采用聚丙烯酸對(duì)超細(xì)氧化鋁進(jìn)行表面改性制備出有機(jī)包覆的復(fù)合粒子,利用激光粒度儀、x-射線衍射儀、紅外光譜分析儀和掃描電鏡對(duì)其表征,測(cè)試經(jīng)有機(jī)包覆后的超細(xì)氧化鋁對(duì)拋光磨料耐磨性的影響.結(jié)果表面改性后的氧化鋁顆粒與結(jié)合劑粘合力好,分散均勻不易團(tuán)聚,氧化鋁摻量為30%時(shí),磨料的摩擦磨損系數(shù)為0.1649,耐磨性較好.結(jié)論超細(xì)氧化鋁顆粒經(jīng)有機(jī)包覆后表面性質(zhì)發(fā)生很大變化,但其物相結(jié)構(gòu)沒有改變,氧化鋁顆粒與結(jié)合劑粘結(jié)力強(qiáng)避免了磨料在摩擦?xí)r的脫?，F(xiàn)象,減少劃痕增強(qiáng)其耐磨性.

以納米三氧化二鋁和納米二氧化錫等作為復(fù)合納米磨料,以酚醛樹脂為粘結(jié)劑在160℃和8mpa的條件下預(yù)壓,然后在硬化爐里硬化制備花崗石拋光磨具。磨削對(duì)比試驗(yàn)表明:納米磨料花崗石拋光磨具的磨削性能、耐磨性能、耐水性能均優(yōu)于普通磨料花崗石拋光磨具,前者的拋光光潔度達(dá)98度

介紹了一種引入超聲波研磨光纖連接器的新型研磨方式。對(duì)這種實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,并將這種研磨的結(jié)果和普通研磨的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比和分析,結(jié)果表明這種研磨方式的研磨效率比普通研磨提高了4~8倍,平均表面粗糙度<3nm,平均回波損耗<-60db,平均插入損耗<0.1db。

以機(jī)械聯(lián)接接頭應(yīng)力分布的解析解為基礎(chǔ)，以單向板縱向拉拉ｓｎ曲線為依據(jù)，按照孔邊一定范圍內(nèi)逐層逐單元損傷直至破壞的物理本質(zhì)，從宏觀唯象觀點(diǎn)出發(fā)，提出了一種壽命估算方法。同時(shí)，文中還給出了孔的永久變形與循環(huán)次數(shù)之間的擬合關(guān)系式。

闡述了不銹鋼表面復(fù)合拋光原理,研究分析確立了先進(jìn)行前期機(jī)械拋光處理不銹鋼表面至ra0.2μm然后進(jìn)行復(fù)合拋光,最后進(jìn)行電化學(xué)光亮化處理的大面積拋光工藝路線,重點(diǎn)研究了前期機(jī)械拋光處理和復(fù)合拋光工藝參數(shù),介紹了復(fù)合拋光技術(shù)特性指標(biāo)和工業(yè)應(yīng)用效果。

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

采用自行設(shè)計(jì)的活化促進(jìn)劑制備了不同機(jī)械鍍鍍層,即鋅(325目與500目)及鋅鋁(5%)復(fù)合鍍層,對(duì)鍍層進(jìn)行了5%nacl溶液噴霧加速腐蝕試驗(yàn)、鍍層的附著力性能檢測(cè)與掃描電鏡觀察表面形貌和截面結(jié)構(gòu)分析.試驗(yàn)結(jié)果表明:同等條件下,500目鋅粉鍍層耐蝕性優(yōu)于325目鋅粉鍍層,鋅鋁復(fù)合鍍層耐蝕性優(yōu)于鍍鋅層,鈍化后的鍍層耐腐蝕性明顯強(qiáng)于未鈍化鍍層;制備的機(jī)械鍍鋅、鋅鋁鍍層附著力均符合標(biāo)準(zhǔn).同時(shí)對(duì)耐蝕性的原因作了推測(cè)分析.

對(duì)傳統(tǒng)銅及銅合金化學(xué)拋光的hno_3-h_2so_4-hcl體系進(jìn)行了改進(jìn),提出了nano_3-h_2so-4-hcl無(wú)黃煙化學(xué)拋光工藝。