超薄藍(lán)寶石晶片高效拋光夾持方法研究.pdf

1、藍(lán)寶石相對較高的材料成本很大程度上限制了其應(yīng)用。如果單從材料成本的角度考慮，藍(lán)寶石晶片的確是越薄越好?？墒牵∷{(lán)寶石晶片要比常規(guī)厚度的藍(lán)寶石晶片更難加工得多。超薄藍(lán)寶石晶片在拋光過程中極易發(fā)生碎片。為此，本課題提出用水膜吸附加限位環(huán)限位的方式來夾持超薄晶片。本課題主要研究工作及結(jié)果包括:
　　1)從界面物理力學(xué)的角度出發(fā)，對超薄藍(lán)寶石晶片-水-基板模型的吸附機(jī)理進(jìn)行了研究，掌握了吸附力與基板材料和基板表面粗糙度的關(guān)系，得出結(jié)論:

2、單從界面物理力學(xué)的角度考慮，基板應(yīng)選擇接觸角?。ㄓH水性強(qiáng)）、塑性強(qiáng)的材料，基板的表面粗糙度應(yīng)使基板呈現(xiàn)親水性。
　　2)從吸附能力的角度，通過實驗對水膜吸附夾持方式的可行性進(jìn)行了研究。實驗結(jié)果表明，單從吸附能力的角度考慮，水膜吸附夾持方式是可行的;45＃鋼比玻璃更適合作為基板材料。確定基板的表面粗糙度時應(yīng)考慮藍(lán)寶石晶片的表面粗糙度。
　　3)利用ANSYS仿真軟件對水膜吸附環(huán)境下的超薄藍(lán)寶石晶片進(jìn)行受力均勻性分析。具體對限位

3、環(huán)的載荷、寬度以及限位環(huán)與藍(lán)寶石晶片的間隙等參數(shù)對藍(lán)寶石晶片的接觸應(yīng)力分布情況進(jìn)行了全面的仿真分析，獲得了選取限位環(huán)相關(guān)工藝參數(shù)的方法。仿真結(jié)果表明，限位環(huán)上的載荷與超薄晶片上的載荷的比值為2時，可以實現(xiàn)超薄晶片的接觸應(yīng)力基本均勻，從而實現(xiàn)材料均勻去除。
　　4)跑片實驗和超薄藍(lán)寶石晶片水膜吸附夾持拋光加工實驗的結(jié)果表明:水膜吸附夾持下的超薄藍(lán)寶石晶片能夠承受更大的拋光壓力，從而拋光效率更高，而且，水膜吸附夾持下的超薄藍(lán)寶石晶片還