同时,软磨片表面的金刚石工作层通过特殊的工艺实现其点阵排布,空隙部分为排屑槽,有利于散热,点阵排布提高了加工质量、磨具柔韧性及排屑能力。随着对产品高质量、高可靠性和高性能的追求,精密加工技术得以迅速发展,从光学玻璃、LED 产品衬底材料、半导体硅材料到集成电路用微纳米尺寸元器件,其最高尺寸精度都趋近于纳米;零件形状也日益复杂化,各种异型面已是当前非常典型的几何形状。而金刚石点胶软磨片能够很好地与磨削表面相吻合,满足精密、异形加工要求,深受用户青睐。

磨料砂轮的组织设计优化与制造工艺的研究

基于化学机械耦合作用的软磨料砂轮磨削硅片技术除了具有固结磨料磨削加工的高精度、高效率、低成本、易控制、少污染等优点外，砂轮中软磨料和添加剂等与硅片表面之间产生化学作用，弱化了加工中机械作用引起的损伤和划痕缺陷，从而通过化学机械作用高效率地获得超光滑低损伤表面。在金刚石砂轮磨削后，再采用软磨料砂轮进行硅片磨削主要目的在于利用新的材料去除机理，消除金刚石砂轮磨削引起的表面损伤层，实现硅片的低损伤磨削。软磨料砂轮的成分、组织和结构因素等对磨削中的物理化学作用、砂轮的自锐性和寿命等产生重要影响，因此，必须对软磨料砂轮的组织特性和配方进行设计和优化。

软磨料砂轮的组织设计

根据硅片化学机械磨削技术的基本加工原理，要实现硅片的超光滑低损伤磨削，使用的砂轮需要满足以下要求：

①为了获得超光滑硅片表面，要求超细粒度磨料；

②为了防止砂轮在硅片表面产生划伤，磨料硬度需低于单晶硅的硬度；

③磨料能与单晶硅发生化学反应；

④砂轮添加剂要求能直接与单晶硅发生化学反应或者能为磨料与单晶硅的化学反应提供加工环境等。

目前国内针对硅片的超精密磨削加工主要采用金刚石砂轮，金刚石砂轮的制造工艺比较成熟，但基于新加工原理的软磨料砂轮的制造工艺。根据硅片化学机械磨削技术对砂轮的要求以及以往制造金刚石砂轮的经验，对磨削硅片的软磨料砂轮的组织特性和配方进行设计。