[发明专利]基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法有效
申请号: | 201811142797.3 | 申请日: | 2018-09-28 |
公开(公告)号: | CN109015441B | 公开(公告)日: | 2020-08-14 |
发明(设计)人: | 陈邦道;刘红忠;赖国泉;史永胜;尹磊;蒋维涛;叶国永 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | B24D18/00 | 分类号: | B24D18/00 |
代理公司: | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人: | 贺建斌 |
地址: | 710049 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 liga 工艺 超薄型 金刚石砂轮 制造 方法 | ||
1.基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)阴极基板的制作:基板(3)选择单面抛光的硅片或玻璃片材料;首先通过匀胶在基板(3)上旋涂一层光刻胶薄膜(7),经过UV光刻显影坚膜工艺在光刻胶薄膜(7)上形成微孔阵列薄膜(9),然后再在微孔阵列薄膜(9)表面镀一层导电薄膜;最后通过UV光刻工艺在有导电薄膜的微孔阵列薄膜(9)上形成掩蔽层(8),有导电薄膜的微孔阵列薄膜(9)上未被掩蔽层(8)掩蔽的区域为所需规格砂轮片形状;
2)复合电铸工艺:在电铸槽(1)中将镍板(5)作为阳极,将步骤1)所制作的阴极基板作为阴极,镍板(5)作为阳极放入氨基磺酸镍-金刚石复合电铸溶液(4)中,并将阴极基板接直流电源(6)负极,将镍板接直流电源(6)正极,接通电源,则电铸溶液(4)中的金刚石磨料及金属离子在有导电薄膜的微孔阵列薄膜(9)上未被掩蔽层(8)掩蔽的区域均匀共析,金刚石颗粒进入阴极基板上的微孔阵列薄膜(9)的微孔中,以获得金属与金刚石磨料均匀混合的复合电铸层,控制电铸时间能够控制复合电铸层的厚度;
3)复合电铸层与阴极基板分离:将电铸有复合电铸层的阴极基板清洗烘干后使用相应的光刻胶腐蚀液腐蚀光刻胶,待光刻胶被腐蚀后,复合电铸层与阴极基板自动分离,从而直接得到所需尺寸规格的两面裸露金刚石颗粒砂轮片(10);
所述的步骤1)中光刻胶薄膜的厚度为5~10um;
所述的步骤1)中微孔阵列薄膜(9)的微孔直径与金刚石颗粒直径大小相当,微孔的深度为2~3um,微孔中心距为微孔直径的1.5倍。
2.根据权利要求1所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤1)中导电薄膜的厚度为20~100nm。
3.根据权利要求1所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤1)中掩蔽层的厚度为50~100um。
4.根据权利要求1所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤2)中电铸溶液(4)的配方和电铸工艺为:
1)电铸溶液配方
氨基磺酸镍:100-600g/l;
添加剂N-500W:1-3ml/L;
硼酸:30-60g/L;
氯化镍:5-15g/L;
2)电铸工艺参数
温度:45-55℃;
PH:3.3-5;
电流密度:0.5-2A/dm2;金刚石密度为:5-20g/l。
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