[发明专利]一种抛光蓝宝石晶片的内含钕化物软质磨料固着磨具及其制作方法

说明书

一种抛光蓝宝石晶片的内含钕化物软质磨料固着磨具，所述内含钕化物软质磨料固着磨具原料的配制：按照质量百分比，纳米二氧化硅40％～60％、粘结剂20％～40％、固化剂10％～15％、钕化物5％～10％、其余为去离子水。以及提供一种抛光蓝宝石晶片的内含钕化物软质磨料固着磨具的制作方法，在去离子水中加入固化剂，并搅拌使其溶解，随后加入结合剂、纳米二氧化硅、钕化物等，将其搅拌均匀；将配置好的配料在模具中热压成形，脱模后完成热固化，并对其上下端面进行修整，保证磨具上下端面的平整度和平行度，得到内含钕化物的软质磨料固着磨具。本发明能够提高蓝宝石晶片的去除率并能降低粗糙度，提高加工效率、降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种模具，尤其是抛光蓝宝石晶片的内含钕化物软质磨料固着磨具及其制作方法。

背景技术

蓝宝石，又称白宝石，与天然宝石具有相同的光学特性和力学特性，有着很好的热特性，极好的电气特性和介电特性，并且防化学腐蚀，对红外线透过率高，有很好的耐磨性，硬度仅次于金刚石，为莫氏9级，在高温下仍具有较好的稳定性，熔点为2030摄氏度，被广泛应用于工业、国防、科研等领域，越来越多地用作固体激光、红外窗口、半导体芯片的衬底片、精密耐磨轴承等高技术领域中零件的制造材料，如地对地、地对空导弹的红外窗口，高温压敏传感器的窗口等。

蓝宝石由于硬度大且脆性大，对其进行机械加工非常困难，晶片加工技术更加复杂。目前我国蓝宝石晶片加工工艺在批量生产中有如下不足之处：1.加工过程中蓝宝石片去除效率低；2.抛光后，蓝宝石片表面粗糙度高。

目前市场上的蓝宝石表面超精密抛光，其抛光组合物磨料主要成分为纳米二氧化硅。在碱性条件下，纳米二氧化硅与蓝宝石表面形成硅酸铝，在机械力的作用下对蓝宝石进行磨削、抛光。由于蓝宝石的高硬度与极强的抗腐蚀性，提高加工效率和表面质量一直以来是蓝宝石加工过程中的难题，并且由于现在使用的游离磨料，使用后处理过程复杂，其中的化学物质容易对环境产生污染。长久以来，表面质量良好、抛光去除率高、环保的抛光模具一直是研究的热点。因此，本发明提供了一种抛光蓝宝石的去除率高、加工表面粗糙度低的基于内含钕化物软质磨料固着磨具。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有蓝宝石晶片抛光效率低、成本高的不足，本发明提供一种加工表面质量好、加工效率高、生产成本低的抛光蓝宝石晶片的内含钕化物软质磨料固着磨具及其制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种抛光蓝宝石晶片的内含钕化物软质磨料固着磨具，所述内含钕化物软质磨料固着磨具原料的配制：按照质量百分比，纳米二氧化硅40％～60％、粘结剂20％～40％、固化剂10％～15％、钕化物5％～10％、其余为去离子水。

优选的，所述粘结剂为氧化镁。

优选的，所述固化剂为氯化镁、酚醛-缩醛树脂或酚醛-环氧树脂。

优选的，所述纳米二氧化硅的粒度为80～100nm.

优选的，所述钕化物为硝酸钕、氯化钕、氧化钕或氟化钕，均为纳米级粉末状颗粒。

一种抛光蓝宝石晶片的内含钕化物软质磨料固着磨具的制作方法，在去离子水中加入固化剂，并搅拌使其溶解，随后加入结合剂、纳米二氧化硅、钕化物等，将其搅拌均匀；将配置好的配料在模具中热压成形，脱模后完成热固化，并对其上下端面进行修整，保证磨具上下端面的平整度和平行度，得到内含钕化物的软质磨料固着磨具。