[发明专利]精密多线切割和研磨用切磨粉体材料

说明书

技术领域

本发明涉及粉体切磨料技术领域，特别是一种材料精密多线切割和研磨加工中所使用的起切削研磨作用的粉体切磨料。

技术背景

本发明涉及一种适用于电子材料的精密多线切割和研磨时添加于切割液中使用的起切削研磨作用的粉体磨料。在进行多线切割和研磨过程中一般使用切割液或者研磨液混合氧化铝或碳化硅等高硬度粉体(以下简称粉体)进行切割和研磨(以下合称切磨工艺)，通常在切磨工艺中使用的粉体材料均为单一标称粒径和单一沙砾形状，在使用中往往不能同时取得材料去除速率、表面质量状况和晶片亚表面损伤层等几个关键质量点最好的效果。这种在精密切磨加工中采用单一粉体的加工工艺一般如果有高的切磨速度，则表面表现粗糙，亚表面损伤层深，不利于材料的精加工要求，尤其是在半导体晶片行业，各道工艺对表面质量要求都很高；同时如果采用减小沙砾粒度而去获得较好的表面质量，切磨速度一般都无法达到理想的水平，效率很低，同时亚表面损伤层由于加工压力的增加也不一定能够降低。

发明内容

本发明采用了一种混合配方的粉体材料应用到晶片的切磨工艺中代替以前一直沿用的使用单一类型的切磨粉体材料进行切磨加工，在要求的多个关键质量之间取得了较好的平衡和质量的改进，能够在不降低或者很少降低材料加工速度的前提下取得相当的表面加工质量和薄的亚表面损伤层。同时采用这种粉体材料进行加工对于变化的加工环境、加工方式不太敏感，能够以较为稳定的质量加工各种类型的材料，也就是说这种加工材料的粉体材料具有更好的加工适应性。该发明中采用的普通粒状粉体切削力强，具有较好的加工速度，但是由于棱角尖锐在压力的驱使下使晶片表面产生很多微细裂纹，表面粗糙，并导致晶片表面以下出现比较深的亚表面损伤层。柱状的粉体切削能力弱，去除材料能力很慢，但是能够很好的均匀释放分配压力，加工晶片表面较为细腻均匀性好，尤其是损伤层较低浅。选用合适的两种材料直径，并采用适当的配比混合能够很好的综合两种材料的个性特点，进行一次性加工达到综合的高质量加工表面。

一种适用于材料多线切割和研磨时添加于切割液中使用的起切削研磨作用的粉体切磨料，该粉体由两种几何形状类型不同的粉体组成。

其中所述的粉体切磨料，所含的两种不同的粉体材料的形状一种为常规粒状粉体，另一种为柱状粉体。

其中所述的粉体切磨料，所含的粒状粉体的粒径大小为3微米到30微米之间，柱状粉体的粒径范围为3微米到30微米之间。

其中所述的粉体切磨料，所含的柱状粉体其长度和直径的比例为1.5∶1到10∶1之间.

其中所述的粉体切磨料，所含的粒状粉体的含量为5％到95％之间，柱状粉体的含量为95％到5％之间。

具体实施方式

采用标称直径约12微米的碳化硅粒状粉体和直径10微米的柱状氧化铝粉体按照2∶1的比例混合，进行化合物半导体砷化镓晶片材料的双面精密研磨，在不改变其它加工条件的情况下，相对于单独使用标称直径12微米的粒状碳化硅粉进行研磨有接近的材料去除速度和更好的表面质量，同时取得了较浅的亚表面损伤层。

本发明一种适用于材料多线切割和研磨时添加于切割液中使用的起切削研磨作用的粉体切磨料，其特征在于，该粉体由两种几何形状类型不同的粉体组成。

其中所含的两种不同的粉体材料的形状一种为常规粒状粉体，另一种为柱状粉体。

其中所含的粒状粉体的粒径大小为3微米到30微米之间，柱状粉体的粒径范围为3微米到30微米之间。

其中所含的柱状粉体其长度和直径的比例为1.5∶1到10∶1之间。

其中所含的粒状粉体的含量为5％到95％之间，柱状粉体的含量为95％到5％之间。