热固型固结磨料研磨抛光垫制备及其评价

《热固型固结磨料研磨抛光垫制备及其评价》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringPreparationandPerformanceEvaluationofThermalCuringFixed-abrasivePad(SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina,No.51175260)(SupportedbyNationalN

2、aturalScienceFoundationofChina,No.50905086)(NaturalscienceFoundationofJiangsuprovince,No.BK2010512)AThesisinMechanicalEngineeringbyYeJianfengAdvisedbyProfessorZhuYongweiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,201

3、2承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要

4、随着半导体产业、光学产业等的飞速发展，各种超光滑表面元器件需求日益增多，表面质量要求也日渐提高。固结磨料化学机械抛光技术（FA-CMP）作为一种高精度和高表面质量完整性的加工技术得到越来越广泛的应用。基于这一背景，本文开展热固型固结磨料研磨抛光垫的制备及性能评价方面的研究，主要工作和取得的成果如下：1、开展了热固型亲水性固结磨料研磨抛光垫制备的研究，研制出适合自由基聚合固化的FAP基体配方；并分析了搅拌工艺参数对抛光垫均匀性的影响，获得合适的制备工艺参数；对抛光垫结构及模具进行设计，设计适合实验室制备和产业化

5、生产的模具，制备了性能稳定的热固型固结磨料研磨抛光垫。2、选取孔隙率、摆式硬度、磨粒保持率、砂浆磨损率和溶胀率作为热固型固结磨料研磨抛光垫的基体性能评价指标，采用单因素实验方法得出抛光垫性能指标与加工效果之间关系。材料去除速率随着摆式硬度的提高而提高，在一定硬度范围内材料去除速率是与砂浆磨损率成正比的，高孔隙率有利于工件表面质量的提高。3、设计并构建了固结磨料研磨抛光垫评价的图像识别处理系统。完善光源及照明装置、图像采集装置和抛光垫定位装置，利用MATLAB软件开发了FAP图像处理程序，处理结果与PS手工处理

6、结果接近，误差在5%以内，识别速度快且操作简便。4、针对材料去除速率和加工表面质量的稳定性，开展了铜粉含量的变化对FAP自修正性能的影响，结果表明：铜粉的含量的增加未对MRR带来明显的提升，但提高了FAP加工的可持续性。探索了金刚石含量对双磨料FAP加工性能的影响，在一定区间内金刚石含量的增长不会对MRR带来明显的变化，但双磨料FAP可以获得较优的表面质量。5、制备了适合水晶玻璃加工的热固型亲水性双磨料FAP，探索了FAP表面结构和孔隙率对其加工质量的影响，结果表明：含有凸起结构的FAP并不适合于水晶的加工，

7、会造成严重的塌边现象；20%左右的孔隙率有利于水晶的加工，既可以保证FAP的机械强度，又保证了加工质量的稳定性。关键词：化学机械抛光，固结磨料研磨抛光垫，热固化，图像处理，加工性能I热固型固结磨料研磨抛光垫的制备及其评价ABSTRACTWiththedevelopmentoftheindustryofsemiconductorandoptics,demandsforultra-smoothsurfacecomponentsaregrowing,meantimerequirementsforsurfacequa

8、lityaregrowing.Asatechnologytoabtainultra-precisionandhigh-qualitysurface,fixedabrasivechemicalmechanicalpolishingtechnique(FA-CMP)ismorewidelyused.Inthispaper,thermosettingFAPisdeveloped,andalsodorese