鋁合金化學(xué)機械拋光工藝技術(shù)的總結與展望

       鋁合金的 CMP 技術(shù)克服了單純化學(xué)拋光產(chǎn)生的過(guò)度腐蝕、麻點(diǎn)等表面缺陷及機械拋光產(chǎn)生的表面裂紋、劃傷等。而且 CMP 過(guò)程操作簡(jiǎn)單、污染小、效率高、易于產(chǎn)業(yè)化。鋁合金 CMP 技術(shù)在表面全局平坦化實(shí)現其鏡面效果方面有著(zhù)廣闊的發(fā)展前景，因此有必要對鋁合金 CMP 加工工藝進(jìn)行研究。

　　本文對鋁合金 CMP 拋光工藝的研究主要完成了以下工作：

　　(1) 對鋁合金表面處理技術(shù)的現狀進(jìn)行了分析。通過(guò)查閱大量的表面處理技術(shù)的相關(guān)文獻，分析了目前鋁合金的市場(chǎng)前景，鋁合金 CMP 技術(shù)的優(yōu)勢及研究的必要性，對國內外鋁合金 CMP 技術(shù)研究的現狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述，明確了鋁合金拋光工藝研究所進(jìn)行需要完成的內容。進(jìn)一步概述了鋁合金 CMP 的優(yōu)勢及存在的問(wèn)題，說(shuō)明了鋁合金 CMP 技術(shù)研究的迫切性和重要性。

　　(2) 闡述了鋁合金 CMP 過(guò)程的加工機理。通過(guò)對傳統拋光技術(shù)的分析對比，闡述了 CMP 的基本拋光原理，并對拋光過(guò)程的兩方面原理，即化學(xué)作用和機械作用進(jìn)行了詳細的分析。分別從闡述了國內外對于 CMP 拋光機理模型的研究。

　　(3) 研究了鋁合金 CMP 粗拋加工工藝參數。通過(guò)試驗對比研究了 CMP 過(guò)程中化學(xué)作用及機械作用對材料去除率的影響程度。采用正交實(shí)驗法對鋁合金粗拋試驗工藝參數對拋光過(guò)程的影響進(jìn)行了分析，得出了粗拋過(guò)程中工藝參數對鋁合金表面粗糙度影響程度依次為拋光壓力、拋光液流量、拋光時(shí)間和拋光盤(pán)轉速，對材料去除率影響程度依次為拋光壓力、拋光盤(pán)轉速、拋光時(shí)間和拋光液流量。確定的比較好粗拋工藝參數為拋光壓力 28Kpa 、拋光盤(pán)轉速 70r/min 、拋光液流量 40ml/min 、拋光時(shí)間為 15min 。并對其進(jìn)行了實(shí)驗驗證。

　　(4) 研究了鋁合金 CMP 精拋加工工藝參數。依據鋁合金精拋加工特點(diǎn)對拋光墊的屬性進(jìn)行分析，選擇合適的拋光墊。通過(guò)單因素法研究了各工藝參數與材料去除率的關(guān)系，并分析了各工藝參數對鋁合金表面質(zhì)量的影響。得出了拋光壓力為 20KPa ，拋光盤(pán)轉速為 60r/min 時(shí)表面粗糙度比較低， H 2 O 2 含量在 2% 時(shí)能夠很大程度上提高材料去除率同時(shí)對表面粗糙度影響不大。 (5) 研究了鋁合金拋光過(guò)程中拋光溫度的影響。理論分析了拋光溫度產(chǎn)生的原因及影響因素，明確了試驗研究的目標。通過(guò)單因素試驗研究了各工藝參數對拋工程碩士學(xué)位文章 49 光溫度的影響。分析了拋光溫度對材料去除率的影響。探討了拋光溫度對鋁合金表面質(zhì)量的影響。得出了 41oC 時(shí)材料的去除率比較大，拋光溫度在 47oC 時(shí)表面出現大量的腐蝕坑，表面質(zhì)量嚴重惡化。

　　存在的不足及今后的工作方向

　　由于本文作者水平有限，加上時(shí)間和客觀(guān)條件的限制，研究存在著(zhù)不足之處。通過(guò)對研究結論的總結分析，針對目前存在的不足和試驗面臨的實(shí)際問(wèn)題，可以在以下幾個(gè)方面做進(jìn)一步的研究和分析：

　　(1) 鋁合金材質(zhì)對 CMP 拋光效果的影響，本文采用的鋁合金為 6063 鋁合金，試驗發(fā)現不同的合金元素對 CMP 效果也有影響。分析不同的合金元素對拋光效果的影響，得出較為準確的合金元素的 CMP 關(guān)系，對于研究合金類(lèi) CMP 工藝有著(zhù)重要的意義。

　　(2) 對鋁合金拋光液性能及成分進(jìn)行研究，得出滿(mǎn)足加工要求的拋光液，提高拋光過(guò)程中的穩定性。

　　(3) 通過(guò)對比其他材料的 CMP 效果，研究分析 CMP 的加工機理。 (4) 針對拋光過(guò)程中的材料去除的不確定性，研究拋光墊固著(zhù)磨料的拋光原理及工藝。