藍寶石研磨液(又稱為藍寶石拋光液)是用于在藍寶石襯底的研磨和減薄的研磨液。藍寶石研磨液由優質聚晶金剛石微粉、復合分散劑和分散介質組成。
藍(lan)寶石研(yan)磨液利用聚(ju)晶(jing)金剛石的(de)(de)(de)(de)特性,在(zai)研(yan)磨拋(pao)光過程(cheng)中保持高(gao)切削效率的(de)(de)(de)(de)同時不易對(dui)工件產(chan)生劃傷。可以應用在(zai)藍(lan)寶石襯底的(de)(de)(de)(de)研(yan)磨和(he)(he)減(jian)薄、光學晶(jing)體(ti)、硬(ying)質玻璃(li)和(he)(he)晶(jing)體(ti)、超硬(ying)陶瓷和(he)(he)合(he)金、磁頭(tou)、硬(ying)盤(pan)、芯(xin)片等領(ling)域的(de)(de)(de)(de)研(yan)磨和(he)(he)拋(pao)光。
藍寶石研磨(mo)液在藍寶石襯底方(fang)面的應(ying)用:
1. 外延(yan)片生產前(qian)襯底(di)的雙(shuang)面研(yan)磨:
多用藍(lan)寶石研(yan)(yan)磨液研(yan)(yan)磨一道或多道,根據最終藍(lan)寶石襯底研(yan)(yan)磨要求用6um、3um、1um不等。
2. LED芯片背面(mian)減(jian)薄
為解決藍(lan)寶石(shi)(shi)的(de)散熱問(wen)題,需要(yao)將藍(lan)寶石(shi)(shi)襯底的(de)厚度減(jian)薄,從(cong)450nm左右減(jian)至(zhi)100nm左右。主(zhu)要(yao)有(you)兩(liang)步:先(xian)在橫向(xiang)減(jian)薄機(ji)上,用50-70um的(de)砂輪研磨(mo)磨(mo)去(qu)300um左右的(de)厚度;再用拋光(guang)機(ji)(秀和(he)、NTS、WEC等)針對不同(tong)的(de)研磨(mo)盤(錫/銅盤),采用合適(shi)的(de)藍(lan)寶石(shi)(shi)研磨(mo)液(水(shui)/油(you)性)對芯片背面拋光(guang),從(cong)150nm減(jian)至(zhi)100nm左右。
不(bu)(bu)同的(de)研磨(mo)(mo)液對藍寶(bao)(bao)石的(de)研磨(mo)(mo)效(xiao)果不(bu)(bu)應(ying)相(xiang)同,而且研磨(mo)(mo)液對藍寶(bao)(bao)石晶體研磨(mo)(mo)的(de)效(xiao)率的(de)提升和表(biao)面質(zhi)量(liang)的(de)改善具(ju)有一定的(de)良好反應(ying)。
因藍寶(bao)石(shi)晶(jing)體有著優越的(de)物理和(he)光(guang)學性能,在LED襯底材料和(he)固態激(ji)光(guang)發光(guang)介(jie)質(zhi)中也運(yun)用(yong)得(de)非(fei)常廣泛,并且也運(yun)用(yong)到(dao)了手(shou)機(ji)面板上。因此,藍寶(bao)石(shi)的(de)廣泛運(yun)用(yong)對(dui)它的(de)超光(guang)滑無損傷的(de)表面研磨拋光(guang)技術提(ti)出了更高的(de)要求,但因藍寶(bao)石(shi)的(de)物理和(he)化學性能比(bi)較穩定,在加工(gong)上也比(bi)較的(de)艱難(nan)。
在目前(qian)的(de)(de)(de)工業上(shang),對于藍寶(bao)石(shi)晶(jing)體的(de)(de)(de)加工需要采用切片、倒角、研(yan)(yan)(yan)磨、拋(pao)(pao)光(guang)等(deng)等(deng)一系列的(de)(de)(de)加工工序才能完成,其中研(yan)(yan)(yan)磨加工便(bian)起(qi)到了(le)重(zhong)中之重(zhong)的(de)(de)(de)作用。因為(wei)研(yan)(yan)(yan)磨是(shi)工件獲(huo)得良好(hao)平面度、保(bao)證拋(pao)(pao)光(guang)質(zhi)量和效率(lv)的(de)(de)(de)關鍵(jian)。單晶(jing)藍寶(bao)石(shi)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)磨一般利(li)用逐漸減(jian)小研(yan)(yan)(yan)磨液中的(de)(de)(de)一種磨料(liao)的(de)(de)(de)立徑,來(lai)控制研(yan)(yan)(yan)磨的(de)(de)(de)進給量,從而來(lai)獲(huo)得較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)表面粗糙(cao)度。由于研(yan)(yan)(yan)磨過(guo)程(cheng)中,硬度較(jiao)大的(de)(de)(de)磨料(liao)在工件和研(yan)(yan)(yan)磨盤(pan)之間(jian)滾(gun)軋,容易造成較(jiao)大的(de)(de)(de)表面損傷層,增加了(le)拋(pao)(pao)光(guang)的(de)(de)(de)時間(jian);另外研(yan)(yan)(yan)磨液中,磨料(liao)利(li)用率(lv)低,耗費(fei)大,在當前(qian),固結磨料(liao)由于可依(yi)靠凸(tu)起(qi)的(de)(de)(de)磨料(liao)來(lai)實(shi)現(xian)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)微(wei)量切除而成為(wei)高(gao)效、低損傷加工的(de)(de)(de)有(you)效手(shou)段(duan)。
在(zai)固結(jie)研(yan)磨加工中,研(yan)磨拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液的(de)(de)化(hua)學(xue)作(zuo)用也不(bu)容忽視。在(zai)利用固結(jie)磨料拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)硅(gui)襯底中,比較了不(bu)同拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液對材料去除率和(he)表(biao)面質量的(de)(de)影響,發(fa)現拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液組分(fen)和(he)PH值的(de)(de)改變對拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)效果具有較大影響,從而可以推斷拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)液與工件表(biao)面具有一(yi)定的(de)(de)化(hua)學(xue)作(zuo)用。
拋(pao)(pao)(pao)光液中存在一種化學(xue)物質可以(yi)軟(ruan)化水晶(jing)玻璃的(de)(de)表面表層,從而有利于材(cai)料(liao)的(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光速(su)率的(de)(de)提高(gao)。但由于藍寶石(shi)的(de)(de)高(gao)化學(xue)穩(wen)定性。不同研磨(mo)液對單(dan)晶(jing)藍寶石(shi)的(de)(de)研磨(mo)拋(pao)(pao)(pao)光效果是(shi)不一樣的(de)(de),其中起到的(de)(de)微妙化學(xue)作用在無形中影響著藍寶石(shi)晶(jing)片的(de)(de)拋(pao)(pao)(pao)光效率和(he)表面損傷度(du)。