常温电解抛光液研制及参数选择研究

在上海交通大学ＭＴＰ－１电解双喷制样仪上，通过对高氯酸与冰醋酸所组成的电解液、高氯酸与甲醇所组成的电解液以及有机溶液组成的电解抛光液的实验，对工艺参数（温度、浓度、电流、电压等）对制取透射电镜薄膜样品抛光效果以及不同电解液的性能进行了综合比较研究，得出了以高氯酸、冰醋酸等的电解抛光液的组成，并提出在ＭＴＰ－１抛光仪上制作透射电镜薄膜样品过程中的最佳抛光工艺条件。     

合金表面强化层电镜薄膜样品的制备

本文介绍利用PTFE夹具圆片抛光法,以5％高氯酸+95％无水乙醇为电解抛光液,来研制以W、Mo为主要合金元素的堆焊材料表面强化层的透射电镜薄膜样品的制备方法。     

常温下高氯酸—冰醋酸混合液制取渗金属薄膜样品

使用０．４６ｍｏｌ／ＬＨＣｌＯ４－１６．７ｍｏｌ／ＬＨＡｃ电解抛光溶液进行实验，确定了常温下制取渗金属薄膜样品的电解抛光参数，为Ｂｏｌｌｍａｎｎ法制取电镜用薄膜样品提供了电解参数选择方法。     

磁力电解复合抛光中电解液的选配

磁力电解复合抛光工艺在难加工材料的精加工中被广泛使用,电解液的选配是影响该工艺的一个重要因素。文中对磁力电解复合抛光工艺中电解液的选配进行了研究,对磁力电解复合抛光中电解液的基本要求进行了分析,对常见电解液的性能进行了归纳和比较,并根据抛光过程中电解液的使用,得出了磁力电解复合抛光中电解液的选配原则。     

常温下高氯酸－冰醋酸混合液制取渗金属薄膜样品

使用０４６ｍｏｌ／ＬＨＣｌＯ４１６７ｍｏｌ／ＬＨＡｃ电解抛光溶液进行实验，确定了常温下制取渗金属薄膜样品的电解抛光参数，为Ｂｏｌｍａｎｎ法制取电镜用薄膜样品提供了电解参数选择方法。     

电解抛光对含珠光体组织材料纳米压痕测试结果的影响

将含珠光体组织的HRB600热轧带肋高强钢筋在不同体积分数(20%,10%)高氯酸乙醇电解液和电解电压(20,15 V)下进行电解抛光,再进行纳米压痕测试,研究了电解抛光条件对纳米压痕测试结果的影响。结果表明：电解抛光后钢筋中的珠光体组织呈深黑褐色,铁素体组织呈白色,当电解液中高氯酸的体积分数为20%、电解电压为20 V时,两者的衬度差异较大,电解腐蚀程度较大,珠光体中渗碳体和铁素体的平均高度差较大,即表面粗糙度较大;较大的表面粗糙度导致纳米压痕载荷-位移曲线出现平台,纳米压痕测试失真。推荐电解抛光条件为电解液中高氯酸体积分数为10%,电解电压为15 V,电流为3 A,电解时间为6 s,温度为室温。     

硅片边缘超声振动抛光实验装置的研究

研制一种新型硅片边缘超声振动抛光装置,利用抛光振子超声振动所产生的能量对硅片边缘倒角斜面进行抛光加工,以达到提高硅片边缘表面质量的目的。抛光振子的工作面与硅片一侧的整个倒角斜面完全接触,并且能够实现不同工艺条件下的抛光实验。实验装置由抛光振子、振子的固定装夹装置、硅片的定位安装装置以及抛光压力和抛光液供给系统组成。抛光振子由超声电机的振子改造而成,根据硅片尺寸及硅片边缘倒角斜面的角度确定抛光振子工作面的角度,利用ANSYS软件对振子进行有限元分析,并对加工后振子进行了实际测试。该实验装置能够实现硅片与抛光振子之间无宏观相对转动的实验,又能对抛光时间、抛光转速、抛光压力,抛光液流量等工艺参数进行控制,进而研究不同参数对抛光实验的影响。     

往复式动磁场磁流变抛光机理及抛光液制备

提出并设计了一种往复式动磁场磁流变抛光试验方法,分析了往复式动磁场磁流变抛光的微观去除机理及工作特点。根据试验要求研究了磁流变抛光液的制备工艺和各成分配比,配制了磁流变抛光液。在分析了其组成和各成分特性的基础上,对配制的磁流变抛光液的性能参数进行测试。采用制备的磁流变抛光液,利用往复式动磁场磁流变抛光方法对材料光学玻璃进行了磁流变抛光试验,结果证明了制备的磁流变抛光液与往复式动磁场磁流变抛光方法的有效性。     

酸碱度对磁流变抛光去除作用的调节机制

随着磁流变抛光技术在超精密加工领域的应用需求不断增长,提高该技术的抛光效率成为一种必然趋势。本文从研究磁流变抛光液料浆的性质出发,建立了以pH值调节为手段改善抛光液性能的实验方法。采用透射电镜、粒度分析,黏度测试和Zeta电位测试等实验分析表征了抛光颗粒的分散行为及料浆的流变特性,并对抛光料浆特性进行了研究和优化。结果表明:当pH值为12时,抛光料浆具有绝对值最大的Zeta电位(33.28 mV)和最小的颗粒粒径(260nm),获得了抛光颗粒分散均匀、悬浮性能稳定的料浆。使用该料浆抛光液与初始抛光液在相同工艺条件下对熔石英进行抛光。实验结果表明,在未明显恶化表面粗糙度的前提下,该抛光液的峰去除效率和体去除效率分别提升87%和66%,获得了良好、高效的去除效果。     

电解抛光在不锈钢表面处理中的工程应用

结合电解抛光的机理及特点,介绍了电解抛光在不锈钢表面处理中的应用。内容包括电解抛光装置的组成、电解抛光化学剂的选择、工艺流程及工艺参数的调整以及电解抛光生产过程中的注意事项。实践表明,电解抛光在不锈钢表面光亮处理中的效果显著。     

直柄麻花钻电解抛光表面处理新工艺

电解抛光的应用较早,而在直柄麻花钻方面的应用却较少。1989年我厂根据市场需求进行了电解抛光直柄麻花钻的工艺试验,现将试验成功的两种电解抛光工艺简介如下,以供同行参考。 1.电解抛光机理 电解抛光时,以直柄麻花钻为阳极、不锈钢为阴极,产生阳极溶解,使阳极附近金属盐浓度不断增加,产生一种粘性薄膜,这种薄膜导电性不良,引起     

铜CMP中工艺参数对抛光速率的影响

为了提高铜布线化学机械抛光效果，对其抛光工艺进行了研究。采用二氧化硅胶体碱性抛光液对铜布线进行抛光，讨论了抛光压力、温度、氧化剂含量、 流量等对抛光速率的影响。结果表明。不降低表面质量，在抛光压力为0.15MPa时，抛光片的抛光效果和抛光速率达到最佳；在20—30℃时，能较好地平衡化学作用与机械作用；抛光液流量在200mL／min时，既节约了生产成本又能提高效率；当氧化剂体积分数在2％-3％时，抛光液既保持了较好的稳定性，又能保证氧化能力，从而提高抛光速率。     

利用复合磨粒抛光液的硅片化学机械抛光工艺参数优化试验研究

为提高硅片抛光速率,提出利用复合磨粒抛光液对硅片进行化学机械抛光.分析SiO2磨粒与某种氨基树脂粒子在溶液中的相互作用机制,观察SiO2磨粒吸附在氨基树脂粒子表面的现象.通过向单一磨粒抛光液中加入聚合物粒子的方法获得了复合磨粒抛光液.应用田口法对SiO2磨粒质量分数、氨基树脂粒子质量分数以及抛光速度三个影响硅片材料去除率的工艺因素进行了优化分析,得到以材料去除率为评价条件的优化抛光工艺参数.试验结果表明:利用5wt%的SiO2磨料、3wt%的氨基树脂粒子形成的复合磨粒抛光液,在抛光盘和载样盘的转速均为50r/min以及抛光压力为22kPa的工艺条件下,对硅片进行抛光的抛光速率达到353nm/min.     

化学机械抛光过程中抛光垫修整的研究

摘要：抛光垫是化学机械抛光（CMP）系统的重要组成部分，具有贮存、输送抛光液等作用，对晶片的去除率和平整度起着至关重要的作用。本文介绍和探讨了CMP过程中抛光垫修整对抛光垫表面结构以及对CMP过程影响规律。研究结果表明，抛光垫与晶片的接触面积、抛光速率、平坦化效果等都受到抛光垫修整的影响。大的修整深度能够获得较高的抛光去除率，而较小的修整深度则更有利于获得较好的平坦化效果。修整效果可以通过修整器的设计、修整工艺参数以及加工参数进行调整。     

铜布线化学机械抛光技术分析

对用于甚大规模集成电路(ULSI)制造的关键平坦化工艺——铜化学机械抛光(CMP)技术进行了讨论。着重分析了铜化学机械抛光的抛光过程和相关的影响因素；根据现有的研究成果主要介绍了铜化学机械抛光的化学材料去除机理；在分析抛光液组成成分的基础上，总结了现有的以H2O2为氧化剂的抛光液和其他酸性、碱性抛光液以及抛光液中腐蚀抑制剂的研究情况；指出了铜化学机械抛光今后的研究重点。     

Ta-W合金的化学机械抛光实验研究

针对Ta-W合金材料圆薄片零件化学机械抛光工艺，设计了Ta-W合金材料化学机械抛光抛光液，并探讨了抛光液各组分的含量及抛光工艺参数对抛光速率和抛光件表面质量的影响。结果表明，当抛光液中磨料SiO2溶胶质量分数为40％-65％时，抛光速率也达到较高值并在一定的硅溶胶含量范围内波动不大；当抛光液中有机碱的质量分数为4％-6％时，抛光速率达到最大值；随着氧化剂含量的增加，去除速率几乎成线性增加，但随氧化剂含量的增大表面状态变差，故应控制氧化剂的含量；随着抛光液流量的增加，抛光速率也增大，但在流量增加到200mL／min后，速率的增加变得缓慢。     

利用复合磨粒抛光液的硅片化学机械抛光

为了提高硅片的抛光速率,利用复合磨粒抛光液对硅片进行化学机械抛光.分析了SiO2磨粒与聚苯乙烯粒子在溶液中的ζ电位及粒子间的相互作用机制,观察到SiO2磨粒吸附在聚苯乙烯及某种氨基树脂粒子表面的现象.通过向单一磨粒抛光液中加入聚合物粒子的方法获得了复合磨粒抛光液.对硅片传统化学机械抛光与利用复合磨粒抛光液的化学机械抛光进行了抛光性能研究,提出了利用复合磨粒抛光液的化学机械抛光技术的材料去除机理,并分析了抛光工艺参数对抛光速率的影响.实验结果显示,利用单一SiO2磨料抛光液对硅片进行抛光的抛光速率为180 nm/min;利用SiO2磨料与聚苯乙烯粒子或某氨基树脂粒子形成的复合磨粒抛光液对硅片进行抛光的抛光速率分别为273 nm/min和324 nm/min.结果表明,利用复合磨粒抛光液对硅片进行抛光提高了抛光速率,并可获得Ra为0.2 nm的光滑表面.     

直柄麻花钻表面的电解抛光

<正> 电解抛光的应用较早,但在直柄麻花钻方面的应用目前国内尚未见报道。1989年我厂根据市场需求;进行了电解抛光直柄麻花钻的工艺试验,现将试验成功的两种电解抛光工艺简介如下,以供同行参考。一、电解抛光机理电解抛光时,以直柄麻花钻为阳极,不锈钢为阴极。通电后产生电极溶解,使阳极附近金属盐浓度不断增加,生成一种粘性薄膜,这种薄膜导电性不良,引起阳极极化作用,使阳极电位升高;而在工件凸凹不平表面上薄膜厚度分布是不均匀的,凸起部位的薄膜厚度较小,因而电阻较小、电力线集中,电流密度较低凹部位大,所以凸起部位金属溶解速度大于低凹部位溶解速     

氮化硅陶瓷回转曲面零件化学机械抛光工艺实验研究

在数控坐标磨床上应用化学机械抛光(Chemo-mechanical polishing,CMP)技术,对氮化硅陶瓷回转曲面零件进行超精密加工工艺实验研究.分析了氮化硅陶瓷化学机械抛光原理,并搭建化学机械抛光实验平台.通过实验研究了水基CeO2抛光液浓度、抛光液流量、抛光轮转速等主要工艺参数对氮化硅陶瓷零件抛光的表面质量的影响规律,根据实验结果对抛光工艺参数进行了优选.结果表明:在抛光液浓度为20%,抛光液流量为0.6 L/min,抛光轮转速为6 000 r/min的条件下,能获得较好的抛光表面质量,其表面粗糙度Rα达12 nm.     

液体电解抛光

现时科学技术的日益发展,有不少精密机械与仪器中采用了难加工耐热钢料(如钛合金等)的零件。为了保证这些零件具有较高的表面光洁度和严格的尺寸公差要求,在加工工艺中常需应用“抛光”工序。“液体电解抛光”被认为是抛光这类难加工耐热钢料很有成效的一种新方法。抛光液的组成如下(按重量计):硫酸100份;氢氟酸3～8份;氟硼酸0.6～4.8份;水15～35份(或较多)。为了防止零件被抛光表面不平度凹纹的离裂,在上述组成液中另加入3～6份的硅酸。