[发明专利]一种用于蓝宝石平面抛光的抛光液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于蓝宝石平面抛光的抛光液及其制备方法，抛光液包括如下重量百分含量的组分：二氧化硅胶体10‑50％、分散剂0.01‑0.5％、抗结晶剂0.1‑2％、络合剂0.01‑0.2％、表面活性剂0.01‑0.5％、消泡剂0.01‑0.5％，适量pH调节剂调节pH值在8.5‑11.5，余量为去离子水；其中，二氧化硅胶体中的二氧化硅颗粒粒径40‑150nm，比表面积与粒径存在如下关系：S/D_S²＝0.0020‑0.0675，S以m²/g,D_S以纳米计。本发明的抛光液，各组分相互配合作用，达到吸附和解析平衡，抛光通用性好，可同时适用于A向、C向及R向蓝宝石的平面抛光，抛光效率高，抛光表面质量佳。

技术领域

本发明涉及抛光技术领域，特别是涉及一种用于蓝宝石平面抛光的抛光液及其制备方法。

背景技术

蓝宝石是氧化铝(Al₂O₃)单晶材料的通称，可以采用人工合成制得，具有优异的化学稳定性、光学透明性、抗划伤性和耐久性，广泛应用于LED衬底、手机盖板和各种光学窗口材料。蓝宝石材料在实际应用时，往往需要表面具有高的光洁度，因此必须进行抛光加工，又因为其具有硬脆特性，使得抛光加工非常缓慢和费力，现阶段广泛采用的加工方法是由单面或双面抛光设备，施加恒定向下压力并不断旋转，以使抛光垫和蓝宝石晶片互相摩擦，同时滴加抛光液，作用于晶片表面，通过机械和化学的双重作用，获得较好的表面效果，例如CN103909465A和CN105313234B。

适合于蓝宝石加工的抛光液，通常采用胶体二氧化硅或氧化铝作为磨料，例如CN102585705A、CN103571333A、CN104109481A、CN104893587A、CN104830234A，分别公开了不同的抛光液。本领域公知的，蓝宝石晶体按照不同的生长方向，可以分为A向、C向、R向等，其中A向多用于各类窗口材料，C向通常用于光学系统、红外探测器以及发光二极管的衬底材料，R向多用于半导体、微波和压力传感器。同时，不同晶向材料的特性差异较大，加工条件和质量要求都不同，也是本领域技术人员所公知的。目前，蓝宝石抛光液通用性较差，加工不同晶向的蓝宝石材料时，往往需要不同的抛光液，为加工带来难度和不便。

由此可见，上述现有的用于蓝宝石平面抛光的抛光液，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种通用性好，可同时适用于A向、C向及R向蓝宝石平面抛光的抛光液,成为当前业界急需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通用性好，可同时适用于A向、C向及R向蓝宝石平面抛光的抛光液及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于蓝宝石平面抛光的抛光液，包括如下重量百分含量的组分：

二氧化硅胶体10-50％

分散剂0.01-0.5％

抗结晶剂0.1-2％

络合剂0.01-0.2％

表面活性剂0.01-0.5％

消泡剂0.01-0.5％

适量pH调节剂调节pH值在8.5-11.5，余量为去离子水；

其中，二氧化硅胶体中的二氧化硅颗粒粒径40-150nm，比表面积与粒径存在如下关系：S/D_S²＝0.0020-0.0675，S以m²/g,D_S为二氧化硅胶体颗粒的平均粒径，以纳米计并采用马尔文激光粒度仪测定。

进一步优选的，包括如下重量百分含量的组分：

二氧化硅胶体35-40％