研磨抛光中常见抛光皮的种类特性及应用解析

2018/11/07 来源:未知 点击量：

在我们实际研磨抛光过程中，研磨抛光主要讲的是化学机械抛光(CMP: Chemical Mechanical Polishing)。CMP 是化学的和机械的综合作用,在一定压力及抛光浆料存在下,在抛光液中的腐蚀介质作用下工件表面形成一层软化层，抛光液中的磨粒对工件上的软化层进行磨削，因而在被研磨的工件表面形成光洁表面。

　　研磨抛光作用的机理：

　　

 

　　抛光液中的腐蚀介质与被抛光表面材料发生了化学反应,生成很薄的剪切强度很低的化学反应膜,反应膜在磨粒磨削作用下被去处,从而露出新的表面,接着又继续反应生成新的反应膜,如此周而复始的进行,使表面逐渐被抛光修平,实现抛光的目的。

　　抛光皮的分类：

　　根据抛光皮磨料填充、材质、表面结构情况，共分为三大类

　　按磨料填充分为：无填充磨料和有填充磨料抛光皮

　　无填充磨料的抛光皮，在抛光过程中的相比较抛光工件光圈稳定。

　　有填充磨料的抛光皮：含氧化铈抛光皮和含氧化锆抛光皮

　　氧化铈抛光皮：较能提高抛光速率

　　氧化锆抛光皮：较能提高被抛光工件的光洁度

　　按材质的不同分为：不织布(无纺布)磨皮、发泡聚氨酯磨皮和阻尼布磨皮

　　

 

　　按表面结构分为：有开槽和不开槽的抛光皮

　　

 

　　抛光皮的开槽种类：

　　

 

　　抛光皮的作用：

　　1.把抛光液有效均匀地输送到抛光皮的不同区域;

　　2.从被加工表面带走抛光过程中的残留物质、碎屑等，达到去除效果;

　　3.传递和承载加工去除过程中所需的机械载荷;

　　4.维持抛光皮表面的抛光液薄膜，以便化学反应充分进行;

　　5.保持抛光过程的平稳、表面不变形，以便获得较好的产品表面形貌。

　　

 

　　抛光皮不同材质和制造工艺介绍：

　　不织布磨皮

　　薄状聚酯纤维层叠后，用针反复撞击使纤维结合在一起使其成为毛毡状，并把它浸在聚氨树脂或乳胶(SBR NBR等橡胶)中，然后切片，抛光，完成最终产品。

　　

 

　　聚氨酯硬质磨皮

　　聚氨酯预聚物和硬化剂(增链剂)、发泡剂按照规定量混合后，注入定型容器中做成块状，然后通过切片机加工成最终片状磨皮。

　　

 

　　阻尼布磨皮

　　聚氨酯树脂和发泡添加剂颜料(炭黑)等混合后放入水中凝固，干燥成薄膜状。然后通过抛光加工，粘上基材和双面胶得到最终产品。

　　

 

　　抛光皮性能分析：

　　

 

　　影响抛光皮性能的因素：内部因素和外部因素

　　内部因素

　　硬度—抛光皮的硬度决定保持面形精度的能力;

　　压缩比—压缩比反映抛光皮的抗变形能力;

　　涵养量—抛光皮的涵养量是单位体积的抛光皮存储抛光液的质量;

　　粗糙度—表面粗糙度是抛光皮表面的凹凸不平程度;

　　密度—密度是抛光皮材料的致密程度。

　　外部因素

　　CMP是由运动学，力学，流体力学，化学，摩擦，磨耗等各种复杂作用来移除材料表面。

　　影响抛光皮性能的外部因素主要有抛光液的成份&浓度、抛光粉的粒径、压力、速度、时间、温度等。

　　材料移除量(RP)计算公式：RP=K×P×V×T

　　【k：比例定数 P：研磨压力 V：研磨速度(磨皮和研磨对象物的相对速度) t：研磨时间】