一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块及加工方法与流程

本发明涉及一种金刚石研磨块，特别是涉及一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块及加工方法。

背景技术：

随着信息技术与光电技术的发展，对半导体材料、LED基片材料的需求越来越大。而研磨作为半导体材料和LED基片材料加工中晶片表面高效平坦化的方法，具有不可替代的作用。金刚石磨粒具有硬度高、强度高、热稳定性好、化学稳定性好等优良性能。金刚石钎焊工具由于金属结合剂与基体、金属结合剂与金刚石磨料存在化学融合，使钎料层对金刚石的把持力大，磨粒出刃高度大，在加工过程中，磨粒不易脱落，因此，金刚石钎焊研磨工具成为加工各种硬脆性材料、半导体材料和LED材料不可或缺的有效工具。

随着半导体技术的快速发展，对半导体光电材料的表面质量、晶片尺寸要求也越来越高。为了提高半导体光电材料的表面质量，需选择较小粒度的金刚石研磨工具。然而，细粒度金刚石研磨块磨粒间容屑空间小，表面冷却液流动不畅，且不均匀。研磨过程中所产生的研屑不能及时被冷却液带走，易于堆积在微粉金刚石磨料之间，造成微粉金刚石研磨块表面堵塞，降低微粉金刚石研磨块的加工性能及工件的表面质量，同时降低微粉金刚石研磨块的使用寿命。

基于此，本发明提供了一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块及加工方法，通过基体表面所增设的槽型沟道，可将碎屑快速排出，改善了金刚石微粉研磨块的加工性能，也改善了所研磨工件的表面质量，提高了金刚石微粉研磨块的使用寿命。

本发明解决其主要技术问题所采用的技术方案为：

一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块，其特征在于：包括基体、金刚石微粉磨粒和金属结合剂；所述基体的表面具有槽型结构，并通过该槽型结构将该基体的表面划分为若干个涂覆区域；所述金刚石微粉磨粒通过所述金属结合剂钎焊于所述涂覆区域。

作为一种优选，所述槽型结构为是网格形状、放射线形状或螺旋线形状。

作为一种优选，所述金刚石磨粒为单晶金刚石磨粒，其粒径为W0.5～W40。

作为一种优选，所述研磨块基体材料为45钢或0Cr18Ni9不锈钢。

作为一种优选，所述基体的端面为圆形、正方形或正六变形。

作为一种优选，所述金属结合剂为Ni-Cr-B-Si金属结合剂，该Ni-Cr-B-Si金属结合剂的成分比例为：Ni 82％，Cr 8％，B 3.5％，Si 6.5％。

本发明解决其次要技术问题所采用的技术方案为：

一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块的加工方法，包括以下步骤：

(1)将带有网孔结构的网片模板用PVAL胶水粘贴在基体上；

(2)待PVAL胶水风干后，将金属结合剂注入基体表面网片模板的网孔结构中；

(3)待金属结合剂风干后，将网片模板取下得到附有金属结合剂的表面具有槽型结构的基体；

(4)将所述基体进行高频感应加热，使金属结合剂熔融与基体结合；

(5)将金属结合剂层磨平，并将金刚石微粉磨粒通过电沉积工艺钎焊与金属结合剂的表面；

(6)将表面附有金刚石微粉磨粒的基体再一次进行高频感应加热，使金属结合剂与金刚石磨粒表面结合，并得到表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块。

作为一种优选，所述步骤(5)中，金属结合剂磨平加工后的厚度为35μm～45μm。

作为一种优选，所述网片模板的厚度为1mm，所述基体为高度8mm、端面直径为15mm的圆柱形状。

作为一种优选，所使用的高频感应加热温度为950℃～1050℃。

作为一种优选，所述金刚石微粉磨粒的粒径为W40。

本发明的有益效果是：

1、通过在基体表面增设了槽型结构，研磨过程中所产生的碎屑可以通过槽型结构随冷却液排除；碎屑不会停留堆积在金刚石磨料之间，造成微粉金刚石研磨块表面堵塞。改善了金刚石微粉研磨块的加工性能，也改善了所研磨工件的表面质量，提高了金刚石微粉研磨块的使用寿命。

2、金刚石微粉磨粒通过金属结合剂钎焊于基体表面。提高了基体表面对金刚石微粉磨粒的把持力，且金属研磨剂与金刚石微粉磨粒两者通过化学融合，结合强度大。

3、基体表面的槽型结构为网格形状、放射线形状或螺旋线形状，易于碎屑进入该槽型结构，并快速排出基体的表面。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块及加工方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的金刚石微粉钎焊研磨块的俯视图；

图2是本发明的金刚石微粉钎焊研磨块的侧视图。

其中，1、基体，11、槽型结构，12、涂覆区域；2、金刚石微粉磨粒；3、金属结合剂。

具体实施方式

实施例一：

参见图1和图2所示，本发明的一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块，其特征在于：包括基体、金刚石微粉磨粒和金属结合剂；所述基体的表面具有槽型结构，并通过该槽型结构将该基体的表面划分为若干个涂覆区域；所述金刚石微粉磨粒通过所述金属结合剂钎焊于所述涂覆区域。

所述槽型结构为是网格形状、放射线形状或螺旋线形状。

所述金刚石磨粒为单晶金刚石磨粒，其粒径为W0.5～W40。

所述研磨块基体材料为45钢或0Cr18Ni9不锈钢。

所述基体的端面为圆形、正方形或正六变形。

本实施例中，以基体取圆柱形，及槽型结构取网格形状为例。

所述金属结合剂为Ni-Cr-B-Si金属结合剂，该Ni-Cr-B-Si金属结合剂的成分比例为：Ni 82％，Cr 8％，B 3.5％，Si 6.5％。

该表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块可通过如下加工方法进行加工，加工步骤包括：

(1)将带有网孔结构的网片模板用PVAL胶水粘贴在基体上。

(2)待PVAL胶水风干后，将金属结合剂注入基体表面网片模板的网孔结构中。

(3)待金属结合剂风干后，将网片模板取下得到附有金属结合剂的表面具有槽型结构的基体。

(4)将所述基体进行高频感应加热，使金属结合剂熔融与基体结合。

(5)将金属结合剂层磨平，并将金刚石微粉磨粒通过电沉积工艺钎焊与金属结合剂的表面；金属结合剂磨平加工后的厚度为35μm～45μm。本实施例中，加工厚度取40μm。

(6)将表面附有金刚石微粉磨粒的基体再一次进行高频感应加热，使金属结合剂与金刚石磨粒表面结合，并得到表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块。

所使用的高频感应加热温度为950℃～1050℃。本实施例中，加热温度取1020℃。

所述网片模板的厚度为1mm，所述基体为高度8mm、端面直径为15mm的圆柱形状。

所述金刚石微粉磨粒的粒径为W40。

将金刚石微粉磨粒于金属结合剂进行结合的工艺，需要根据金刚石微粉磨粒的粒度已经金属结合剂(钎料)的类型来进行选择。在本实施例的条件下，采用的是电沉积工艺进行加工。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种表面具有槽型结构的金刚石微粉研磨块及加工方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。