蓝宝石衬底的化学机械抛光工艺研究

对蓝宝石衬底片的化学机械抛光进行了研究。系统地分析了蓝宝石抛光工艺过程的性能参数,通过大量实验,总结出了其影响因素并提出了优化方案。结果表明,采用粒径为40nm、低分散度的二氧化硅溶胶磨料并配合以适当参数进行抛光,可以获得良好的表面状态和较高的去除速率。能够有效地提高蓝宝石表面的性能及加工效率。     

镜面抛光技术的进展

在机械加工过程中,抛光加工技术作为末端加工工艺,可以明显改善机件表面的粗糙度及装饰效果。机件的表面质量直接影响整机设备的综合使用性能、精度保持性和使用寿命。不同的抛光加工工艺,获得的表面质量各有不同。通过对机械抛光技术、电化学抛光技术和超声波抛光技术的研究,阐述了抛光加工技术在制造业中的作用和地位,同时分析了抛光加工技术的发展趋势和存在的问题,     

浅述古今玉雕工艺流程与技法

简要介绍了古今玉雕加工工艺中的加工设备、加工工具、研磨材料的演变和发展.同时介绍了现代玉器加工从选料、设计、制作到抛光的全部工艺流程以及不同时代的工艺技法.     

蓝宝石衬底上SiO2薄膜的制备与光学性能

以硅单晶为靶材,高纯的Ar和O2气分别为溅射气体和反应气体,采用射频磁控反应溅射法,在蓝宝石衬底上制备了SiO2薄膜,溅射的工艺参数范围是：射频功率为50～100W,样品托背面温度为25～400℃,沉积速率为4～6nm／min。对影响薄膜质量的工艺参数进行了分析,探索出使蓝宝石镀膜后的红外透过率有最大幅度提高的最佳工艺条件。结果表明,所制备的SiO2薄膜与蓝宝石衬底结合牢固;在3～5μm波段对蓝宝石衬底有明显的增透作用。与其它镀膜技术相比,射频磁控反应溅射法可以在较低的温度下制备出SiO2薄膜。     

不同粒径磨料对蓝宝石晶片及其抛光过程的影响EI北大核心CSCD

采用不同粒径的W28和W7碳化硼（B4C）磨料对蓝宝石晶片进行研磨和化学机械抛光。研究了不同粒径的B4C磨料对蓝宝石晶片研磨和化学机械抛光后的移除率、粗糙度、平坦度、弯曲度、翘曲度等参数的影响。结果表明：W28和W7的磨料有不同的研磨和抛光性能,在相同的加工条件下,使用W28的B4C磨料,移除速率较快,但研磨所得蓝宝石晶片的损伤层较深,单面抛光20μm不足以去除其损伤层,抛光后表面划痕较多,粗糙度较大（Ra=1.319 nm,Rt=2.584 nm）,表面有明显起伏;而W7磨料的移除速率慢,研磨时间长,在单面抛光移除20μm后其损伤层全部移除,抛光所得蓝宝石晶片平坦度略佳,抛光表面平整,粗糙度较小（Ra=0.194 nm,Rt=0.361 nm）,无明显起伏,表面质量相对较高,适于精修平坦度。     

模具的电解修磨抛光

从原理、特点、工艺等方面介绍了模具的电解修磨抛光技术．同时介绍了电解抛光中电解液、加工电极、电极间隙的选择问题。     

不同粒径磨料对蓝宝石晶片及其抛光过程的影响

采用不同粒径的W28和W7碳化硼(B_4C)磨料对蓝宝石晶片进行研磨和化学机械抛光。研究了不同粒径的B_4C磨料对蓝宝石晶片研磨和化学机械抛光后的移除率、粗糙度、平坦度、弯曲度、翘曲度等参数的影响。结果表明:W28和W7的磨料有不同的研磨和抛光性能,在相同的加工条件下,使用W28的B_4C磨料,移除速率较快,但研磨所得蓝宝石晶片的损伤层较深,单面抛光20μm不足以去除其损伤层,抛光后表面划痕较多,粗糙度较大(R_a=1.319 nm,R_t=2.584 nm),表面有明显起伏;而W7磨料的移除速率慢,研磨时间长,在单面抛光移除20μm后其损伤层全部移除,抛光所得蓝宝石晶片平坦度略佳,抛光表面平整,粗糙度较小(R_a=0.194 nm,R_t=0.361 nm),无明显起伏,表面质量相对较高,适于精修平坦度。     

混合软质磨粒固着磨具抛光蓝宝石的探索研究

研制了一种蓝宝石抛光用固着磨具,以硬度低于蓝宝石的铈基稀土和氧化镁为磨粒,基于化学热力学,藉由HSC Chemistry软件,进行混合磨粒在湿式环境下,与蓝宝石发生反应的吉布斯自由能计算和平衡成分分析。结果表明,各成分间有生成固溶体、水合物和化合物的趋势。发生反应后,再由磨粒的机械摩擦作用去除表面生成物,即可实现抛光。压强为0.02 MPa,主轴转速100 r/min时,1 h后,蓝宝石晶片中间和边缘的平均粗糙度,分别改善了Ra71 nm和Ra90nm。加工实验证明该混合软质磨粒固着磨具是一种很有潜力的蓝宝石表面质量改善工具。     

热交换法中氦气循环利用的装置和方法研究

可用于LED衬底的材料主要有硅、碳化硅、蓝宝石、氮化镓等。由于硅单晶和氮化镓晶格匹配太差无法商业化应用;碳化硅单晶成本价格较高,目前市价约是蓝宝石晶体的5倍以上;氮化镓单晶制备更困难,虽然同质外延质量最好,但价格是蓝宝石晶体的数百倍。综上所述,预计未来30年内,蓝宝石单晶还是LED衬底材料的理想选择。目前,蓝宝石的生长方法主要有提拉法（Cz）、导模法（EFG）、泡生法（Ky）、热交换法（HEM）等。本文介绍了各种蓝宝石长晶方法,并对其优缺点进行了分析。通过分析热交换法在生长大尺寸无缺陷晶体具有明显优势,结合热交换法原理开发了氦气管道,为降低热交换法生长蓝宝石成本提供了一种可行装置和方法。     

浅析抛光砂带在油缸精加工中的应用和优化

本文简单分析了抛光砂带在液压压砖机油缸密封表面加工中的作用,借助现代摩擦系数公式分析油缸内壁粗糙度对密封材料磨损的原理和机制;不同粗糙度下各个参数设计区间;介绍抛光砂带对液压压砖机油缸密封表面的加工工艺的改进,并对其技术特点进行描述。一年多使用结果表明,加入抛光砂带工序后,达到了预期的目标。     

光电材料加工用套料钻头和研磨减薄砂轮关键制造技术

主要介绍了光电材料加工用套料钻头和蓝宝石切片减薄用研磨减薄砂轮制作技术。阐述了光电材料如蓝宝石、特种陶瓷等此类难加工材料用套料钻头在结构设计上的要点、配方设计与加工对象的适应性问题以及制备过程中的关键技术和品质控制。介绍了由蓝宝石研磨性特点所决定的减薄砂轮性能要求,与机台应用参数匹配要点以保证良好的应用效果以及该减薄砂轮制造过程的关键技术和产品质量控制,并介绍了以蓝宝石为加工对象所用到的套料钻头和减薄砂轮产品的规格型号。     

蓝宝石衬底退火后表面缺陷的研究

蓝宝石衬底晶片加工过程中,研磨作业后需要进行退火处理,以去除加工过程中所残余的应力,并消除残余应力所引起的衬底形变。退火前需对衬底进行清洗,将清洗干净后的衬底放入退火炉中进行高温退火。退火后,衬底晶片表面时常会出现一些色差的缺陷区域,此缺陷由于目视可见,不符合出货要求,因此需要重新进行研磨加工或直接损失报废等处理,降低了生产效率。因此本文目的为探究蓝宝石衬底退火后表面出现缺陷的分析,了解成因后即采取措施避免缺陷的发生。     

CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料的制备及其对蓝宝石抛光性能的影响

以硅溶胶为原料,通过化学沉淀法对硅溶胶进行铈锆改性,制备出抛光用单分散的CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料.考察了不同铈锆掺杂量的CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料对蓝宝石晶片抛光性能的影响,研究了CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料对蓝宝石晶片的抛光机理.通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)-能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)对样品的组成、形貌等进行表征.以所制备的复合磨料对蓝宝石晶片进行抛光,利用原子力显微镜(AFM)检测抛光后的蓝宝石晶片表面粗糙度.结果表明:CeO2/ZrO2硅溶胶复合磨料中最佳的铈锆掺杂量为:铈掺杂量为1.5wt％,锆掺杂量为1.0wt％,材料去除速率可以达到36.1 nm/min,表面粗糙度可以达到0.512 nm,而相同条件下纯硅溶胶抛光后的蓝宝石表面粗糙度为1.59 nm,材料去除速率为18.4 nm/min,该复合磨料表现出较好的抛光性能.     

水晶饰品的加工工艺

主要介绍刻面水晶的抛光工艺和钻孔工艺,并对加工设备和各种抛光材料的性能、特点作了分析.     

蓝宝石衬底表面SiO2薄膜的应力分析

采用射频磁控反应溅射法分别在Si和蓝宝石衬底上沉积SiO2薄膜.通过改变沉积薄膜的工艺参数,考察反应气体流量比、沉积温度、射频功率等因素对SiO2薄膜内应力的影响.采用压痕裂纹法分析了镀膜前后蓝宝石的表面应力.结果表明:制备SiO2薄膜时,工艺参数影响SiO2薄膜的成分,当O2/Ar流量比值为1.25,衬底温度为300℃,射频功率为100 W时,可以制备出化学计量比的SiO2薄膜,此时薄膜中的内应力较小;制备的SiO2薄膜呈压应力状态,镀SiO2薄膜可以改变蓝宝石的表面应力,蓝宝石的表面应力已由原来的拉应力变为压应力.     

铝及其合金的电解抛光

<正> 铝及其合金的电解抛光是一种特殊的电化学加工方法。它能有效地整平和抛光金属及合金的表面组织,提高其平滑性和光亮度。因此在仪器、日用品和工艺美术品等的制造工业中被广泛采用。本文着重介绍电解抛光的原理和工艺。一、电解抛光原理铝或铝合金制品在电解抛光前,必须经除油和出光处理,使其表面洁净而呈银白色,然后进行电解抛光。其设备如图1所示。     

不同粒径纳米二氧化硅磨料对蓝宝石CMP去除机制的影响

采用不同粒径的纳米二氧化硅磨料对蓝宝石晶圆进行化学机械抛光(CMP).结合实验与量子化学参数的仿真计算,研究了磨料粒径对抛光后蓝宝石晶圆表面性能的影响及其材料去除机制.结果表明:在CMP过程中,纳米二氧化硅磨料与晶圆表面发生了主要基于磨粒表面羟基官能团与加工材料表面之间强相互作用的固相反应.提出了磨粒粒径影响固相反应强度的机制.纳米二氧化硅磨料在蓝宝石CMP中对材料的去除是机械磨损和化学反应共同作用的结果,磨料的粒径是影响两者动态平衡的重要因素.建议采用混合粒径纳米二氧化硅磨料来抛光蓝宝石.     

高温沉积多晶硅薄膜光伏电池研究进展

高温沉积方法制备多晶硅薄膜太阳电池具有电池效率高、制备成本低等优势,在光伏太阳能电池领域具有良好的发展前景。介绍了不同材料衬底制备高温沉积法制备多晶硅太阳能光伏薄膜的方法,介绍了多晶硅薄膜太阳能电池的基本特点和制备工艺的技术要点,并综述了当前多晶硅薄膜太阳能电池面临的重点以及相关的前沿研究领域的最新进展。     

仿珠宝玻璃的制造

综述仿珠宝玻璃,如仿珍珠、仿钻石、仿水晶、仿紫晶、仿红宝石、仿蓝宝石、仿翡翠、仿玉、仿猫眼石等的成分和制造工艺(成形、切割、研磨、抛光、镀膜)。讨论了仿珠宝玻璃的发展方向。     

二氧化硅磨料粒径分布对蓝宝石化学机械抛光的影响

针对蓝宝石晶圆化学机械抛光(CMP)高去除速率和高抛光质量的要求,对比了分别采用单一粒径、连续粒径和混合粒径的SiO2磨料对蓝宝石晶圆的抛光效果.结果表明,将粒径为120 nm的40％(质量分数)硅溶胶与粒径为30 nm的20％(质量分数)硅溶胶按体积比8:2混合作为磨料对蓝宝石晶圆进行CMP时,去除速率最高,抛光后蓝宝石晶圆的表面粗糙度(Ra)低至0.158 nm,无明显的划痕、划伤等缺陷.