[发明专利]一种氧化铝陶瓷基片表面加工方法

权利要求书

1.一种氧化铝陶瓷基片表面加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1）基片的固定和粘贴，切取与基片厚度相同的辅助二氧化硅薄片，并通过热融的石蜡将基片和辅助二氧化硅薄片共同粘贴在陶瓷承载盘上；

步骤2）基片的磨削加工，将固定有基片的陶瓷承载盘放在磨床上，砂轮以中间进给方式磨削基片去除材料，使基片表面高度一致；

步骤3）基片的研磨加工，采用固着磨料，通过定轴给固定在陶瓷承载盘上基片施加压力，通过托盘旋转带动基片绕定轴旋转进行研磨，去除磨削留下的砂轮印，降低基片表面粗糙度，改善基片平面度；

步骤4）基片的高速抛光，采用固着抛光丸片以及步骤3）中的研磨加工装置对基片进行高速抛光，每高速抛光一次，修整一次抛光盘，最后清洗高速抛光后的基片，去除基片表面的抛光残留物，进一步降低基片表面粗糙度；

步骤5）基片的化学机械抛光，先预热抛光垫，稳定控制抛光温度，之后采用纳米二氧化硅抛光液进行抛光，用显微镜观察基片表面质量，达到要求后进入下一步；

步骤6）基片的拆卸，基片正面加工完成后，将基片从陶瓷承载盘上拆卸下；

步骤7）基片的翻面固定，将陶瓷承载盘上的石蜡融化，测量每一片基片四个边角处的厚度，将其翻面同正面一样固定；

步骤8）基片的反面减薄，采用砂轮磨削，将基片最厚位置厚度加工至要求的上限值之上的一个值，通过研磨-测量-研磨循环步骤精确控制基片的厚度。

2.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷基片表面加工方法，其特征在于，所述步骤1）中，陶瓷承载盘的平面度和平行度均低于2um，采用石蜡加热融化均匀涂抹在陶瓷承载盘上，放置基片与辅助二氧化硅薄片，在气动加压机上给基片以及辅助二氧化硅薄片加压10分钟，冷却5分钟，使基片完整稳定地贴在陶瓷承载盘的盘面上，辅助二氧化硅薄片长度与基片边长相等，粘贴时辅助二氧化硅薄片靠近基片粘贴，相距5mm，冷却定型后，将辅助二氧化硅薄片与基片表面的石蜡用刀片刮去，并用煤油清洗。

3.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷基片表面加工方法，其特征在于，所述步骤2）中，将固定有基片的陶瓷承载盘放在磨床磁平台上，陶瓷承载盘边缘靠上铁块固定住，砂轮磨削基片去除材料，砂轮优选青铜结合剂金刚石砂轮，砂轮目数在300目-500目，砂轮主轴转速为1500rpm或者3000rpm，磁平台在工作前用砂轮修整，使其平面度良好，砂轮做轴向进给与竖直进给，竖直进给深度每次不大于5um，轴向移动至陶瓷承载盘中心位置即可返程，正面磨削时磨削接近100um深度，通过观察基片表面形态，直至判定基片表面高度一致。

4.根据权利要求1或3所述的氧化铝陶瓷基片表面加工方法，其特征在于，所述步骤2）中，在基片每条边上采用激光切出倒角，以防止崩边。

5.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷基片表面加工方法，其特征在于，所述步骤3）中，采用金刚石颗粒大小为40um的固着磨料，研磨时，以水做冷却液，以及设置相应的冷却水管道，间断供应冷却水以提高研磨效率，研磨时长约3min，基片厚度减少约20um，至基片表面无砂轮印，研磨1min左右，将基片抛光20s，在干涉仪下观测基片平面度，根据基片平面度调整定轴位置，以改善平面度。

6.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷基片表面加工方法，其特征在于，所述步骤4）中，抛光时抛光盘转速300rpm-400rpm，时长3min左右，每高速抛光一次，采用棕玉修整一次抛光盘，修整时抛光盘转速50-80rpm，时长1min，抛光后的基片放置在稀盐酸溶液中浸泡10min，清水洗净洗去研磨抛光时残留在表面的铜粉。

7.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷基片表面加工方法，其特征在于，所述步骤5）中，抛光前，采用热水将抛光垫预热，抛光温度控制在40-45℃，抛光采用纳米二氧化硅抛光液，抛光磨粒颗粒大小40nm，抛光液使用前用水稀释，比例为1:4，PH值约为10，抛光盘转速50rpm，气压0.3Mpa，抛光20min后显微镜下观察基片表面质量，根据观察结果继续调整摆臂位置抛光或是拆卸。