[发明专利]一种碳化硅衬底倒角用砂轮及其制备方法

说明书

本发明属于碳化硅衬底加工技术领域，具体涉及一种用于2英寸及以上规格碳化硅衬底的倒角用砂轮及其制备方法。所述碳化硅衬底倒角用砂轮，包括基体和磨料层，所述磨料层包括以下重量份的原料：磨料20‑30份，金属结合剂56‑95份，添加剂1‑7份；所述添加剂是氯化钠、氯化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种任意比例混合物。本发明的砂轮配方、加工工艺简单，操作简便；可对2英寸及以上尺寸的碳化硅衬底进行倒角加工，加工效果好，工件在高亮白光下目测无锯齿和崩口现象。

技术领域

本发明属于碳化硅衬底加工技术领域，具体涉及一种用于2英寸及以上规格碳化硅衬底的倒角用砂轮。

背景技术

目前半导体照明主要有三条技术路线，分别是以日本日亚化学为代表的蓝宝石衬底LED技术路线，以美国CREE为代表的碳化硅衬底LED技术路线，以及以中国晶能光电为代表的硅衬底LED技术路线。碳化硅作为新型半导体材料，具有非常优异的材料性能。碳化硅衬底的热导率比蓝宝石高10倍以上，是硅的3倍，其最高工作温度上限可以到600℃，因此可以制作面积较大的大功率器件，弥补了大功率芯片的空档；使用碳化硅衬底的芯片电极为L型，两个电极分布在器件的表面和底部，所产生的热量可以直接通过电极导出，因此不需要电流扩散层，这样光不会被电流扩散层的材料吸收，间接的提高了出光效率。

碳化硅衬底的加工工艺流程是：长晶→晶棒磨圆→切片→倒角→研磨→抛光→清洗→包装；其中的倒角工序也叫圆边，指将切割成的晶片的锐利边缘修正成圆弧形，防止碳化硅衬底边缘破裂及晶格缺陷产生。

碳化硅衬底硬度较大，莫氏硬度为9.25，仅次于金刚石。碳化硅衬底具有高硬、高脆、耐磨性好、化学性质极其稳定的特点，使得碳化硅衬底的精密加工非常困难，普通的砂轮无法在加工寿命和加工效率上满足碳化硅衬底倒角加工的要求。

中国专利公开号CN105583743A，公布日期是2016年5月18日，名称为“一种金刚石砂轮及其制备方法”的发明专利，公开的一种金刚石砂轮及其制备方法，应用于碳化硅陶瓷材料密封环的倒角磨削。该发明用于碳化硅材料的密封环的倒角磨削，其制备工艺简单，磨料层与基体结合力好，对碳化硅陶瓷材料密封环进行倒角加工时，可兼顾磨削效率和加工精度。但是，关于碳化硅衬底倒角用砂轮并未有相关报道，所以，还有进一步研究的必要。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种碳化硅衬底倒角用砂轮及其制备方法。该倒角用砂轮可用于2英寸及以上规格的碳化硅衬底，加工效果好，工件在高亮白光下目测无锯齿和崩口现象。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种碳化硅衬底倒角用砂轮，包括基体和磨料层，所述磨料层包括以下重量份的原料：磨料20-30份，金属结合剂56-95份，添加剂1-7份；所述添加剂是氯化钠、氯化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种任意比例混合物。

优选的，所述金属结合剂由以下重量份数的原料组成：铜粉30-50份，锡粉25-40份，铝粉1-5份，进一步优选的，所述添加剂的粒径≤100μm。

优选的，所述磨料为金刚石，进一步优选的，金刚石目数是500-1500目。

优选的，所述基体的制备材料为铝合金。

一种上述碳化硅衬底倒角用砂轮的制备方法，其包括如下步骤：

1) 按比例取磨料层各原料，加入到充满保护性气氛的混料罐内并密封，混料均匀，所述保护性气氛为氮气；

2) 将步骤1) 所得的混合料加入到模具中，进行压制，得到坯料；

3) 将步骤2) 坯料烧结，充入氢气作为保护气，升温至400-500℃并保温1-2h，保温结束后即得砂轮磨料层；

4) 将步骤3) 所得的砂轮磨料层粘接在砂轮基体上，即得砂轮毛坯；