單晶SiC集群磁流變研磨加工工藝實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、SiC作為第3代半導(dǎo)體材料，與Si、GaAs相比，具有帶隙寬、熱導(dǎo)率高、電子飽和漂移速率大、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適于制作高溫、高頻、抗輻射、大功率和高密度集成的電子器件。SiC晶片的應(yīng)用要求其表面超光滑、無(wú)損傷、無(wú)缺陷，其加工質(zhì)量直接影響到電子器件的性能。但單晶SiC為典型的硬脆材料，莫氏硬度約為9.2僅次于金剛石，同時(shí)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，常溫下幾乎不與酸堿發(fā)生反應(yīng)，常規(guī)研磨工藝效率低、容易產(chǎn)生裂紋和缺陷。研磨加工不僅要快速去除切

2、割留下的鋸痕和變質(zhì)層，也要為拋光提供良好的形狀精度、尺寸精度和表面質(zhì)量，因此實(shí)現(xiàn)較好的加工質(zhì)量的基礎(chǔ)的同時(shí)提高加工效率至關(guān)重要。
　　針對(duì)單晶SiC研磨加工出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行了單晶SiC基片研磨工藝的探索研究，提出了改進(jìn)方案，研磨獲得了均勻無(wú)劃痕的晶片，驗(yàn)證了集群磁流變研磨單晶SiC晶片的可行性，在保持較好加工表面的同時(shí)顯著提高了研磨效率，采用W14金剛石為磨粒的集群磁流變研磨比傳統(tǒng)研磨的材料去除率提高了21.2％。
　　比較

3、了不同規(guī)格的磁鐵在研磨盤面吸附磁性粒子的特點(diǎn)，研究了磁性粒子對(duì)磨粒的約束形式，并通過(guò)相似形狀、不同種類磨粒與磁性粒子的粒徑匹配試驗(yàn)比較分析了不同的粒徑比對(duì)加工效果的影響，當(dāng)磨粒與磁性粒子粒徑比A∶C≈1.5時(shí)能夠取得較好的加工效果。
　　試驗(yàn)研究了鐵粉濃度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、研磨壓力、磨粒粒徑等重要單因素加工參數(shù)對(duì)集群磁流變研磨單晶SiC的影響規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)正交試驗(yàn)研究了四種重要工藝參數(shù)磁場(chǎng)強(qiáng)度、研磨壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速、工件轉(zhuǎn)速對(duì)單