[发明专利]一种自动加工研磨垫工艺方法

权利要求书

1.一种自动加工研磨垫工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：准备材料

准备材料：聚氨酯树脂100-110份、金刚石磨粒22-26份、铜粉18-22份和碳化硅粒14-17份，先将金刚石磨粒和碳化硅粒分别过筛，去除其中的杂质大口径颗粒，留下粒径30-40μm的金刚石磨粒、16-20μm的碳化硅粒；

步骤二：材料均质化

将步骤一筛选后的金刚石磨粒、碳化硅粒和铜粉投入到聚氨酯树脂中，并一起投入至混合机中搅拌15-20min，然后导入超声波分散器内进行分散处理5-8min，并控制超声波分散器内压强为1.15-1.18MPa，将金刚石磨粒、碳化硅粒、铜粉和聚氨酯树脂混合成混合料；

步骤三：制备磨粒层

将混合料导入注塑机，利用注塑机对混合料加热至80-100℃，并加热10-15min，然后启动注塑机，将加热后的混合料注入进模具中，在注塑的过程中，调节注塑压力和保压压力，排出混合料中的空气，同时，利用刮刀将混合料表面刮平整，然后，将注料后的模具放入烘箱中，进行阶段式加热固化，完成后，得到磨粒层；阶段式加热固化的具体流程为：在80-100℃下，固化0.3-0.5h；然后在105-120℃下，固化0.4-0.7h；接着在125-140℃下，固化1-2h；

步骤四：仿真建模

利用Moldflow软件进行仿真分析，建立磨粒层的模型；

步骤五：厚度分析

在模型中，设定磨粒层的厚度分别为2mm、3mm、4mm和5mm，对不同厚度的磨粒层施压相同的压力，该压力与正常研磨晶圆时所受的压力相匹配，在厚度为2mm时，磨粒层最大收缩率为2.990％，最小收缩率为2.977％，最大变形量为0.7448mm，最小变形量为0.1131mm；当厚度为5mm时，磨粒层的最大收缩率为2.912％，最小收缩率为2.695％，最大变形量为0.7027mm,最小变形量为0.1115mm，由此得出，增加磨粒层的厚度，可降低其变形量，提高平整度，然后模拟工件进行模拟研磨，确定厚度为3mm时，形变量适中，研磨效果最优；

步骤六：刻槽模拟

再次在模型中输入研磨压力数值、研磨工件材质和工件研磨面密度，然后模拟工件进行研磨，将工件研磨时运动轨迹所覆盖的磨粒层区域分成等分的几个区域，多个区域组成圆形，观察模型中磨粒层表面不同区域的磨损度，然后分别计算每个区域磨损落差的平均值，然后对磨粒层表面进行模拟刻槽，每个区域的刻槽深度数值为行业规定数值减去磨损落差的平均值，由此，每个区域的刻槽深度数值不同，但随着每个区域磨损量的不同，保证在研磨时，每个区域刻槽深度动态平衡；

步骤七：压贴制备

根据步骤五和步骤六的结论，对磨粒层进行加工，切割为厚度3mm的片层，并在片层下利用胶水粘上一层厚度为0.5-1mm的纯树脂层，得到研磨层，再利用冷压敷贴工艺，将研磨层放入涂胶机，在底部涂冷压胶，并与PC板进行组坯，放入压机中冷压，获得研磨板；

步骤八：完成成品

在研磨板的底面粘贴上一层粘胶魔术贴，然后将研磨板放入压切机中，以步骤六中模拟的圆形尺寸进行切割，切割为多个圆形等分，然后利用刻痕机在每个圆形等分上刻上相应深度的刻槽，得到研磨垫成品。

2.根据权利要求1所述的一种自动加工研磨垫工艺方法，其特征在于：所述步骤二中，搅拌时速率呈阶梯式变化：1000-1200rpm，搅拌5-7min；800-900rpm，搅拌5-7min；600-700rpm，搅拌5-7min。

3.根据权利要求1所述的一种自动加工研磨垫工艺方法，其特征在于：所述步骤四中，仿真建模的具体过程为：利用Moldflow软件进行仿真分析，建立磨粒层的模型，采用Reactive Molding模块进行，利用双层棉网格对磨粒层进行划分，然后进行网络诊断，保证所有网格连通，然后根据磨粒层的结构以及仿真精确性要求调整节点数和网格数量，在模型中，采用聚氨酯树脂为基材，并以步骤一中的金刚石磨粒、铜粉和碳化硅粒的料量为准进行模拟仿真，进行流动分析和翘曲分析。