大尺寸蓝宝石衬底高效精密磨粒加工关键技术基础研究
部门: 发布时间:2021-05-14 浏览次数:

 该项目针对LED用衬底材料大尺寸蓝宝石衬底加工的关键技术瓶颈开展了应用基础研究。研究蓝宝石在不同变形尺度下的动静态力学性能,揭示了蓝宝石材料在不同载荷和气氛氛围下的去除机理;解决钎焊细粒度金刚石线锯的工艺问题,实现用钎焊线锯高效低成本低原材料浪费的蓝宝石晶圆切割技术;开发超声辅助双面磨削机床,揭示超声在蓝宝石加工过程对其去除机理的影响机制;解决基于溶胶凝胶原理的软硬混合磨料弹性磨抛工具制备中的关键技术,揭示了材料去除机理,实现混合磨料弹性磨具高效磨抛蓝宝石衬底的新技术;发展一种气体辅助CMP方法及其装备,可以高效制备蓝宝石衬底超光滑无损伤表面;为实现高效、低成本、低蓝宝石材料浪费的大尺寸蓝宝石衬底加工提供整体解决方案和基础理论依据。项目的完成对促进我国LED半导体照明领域向芯片制造的产业链前端转移和技术进步与升级具有重大意义。

 项目于2018年以优秀的成绩通过结题验收。项目成果中实物有:

(1)搭建了一套可以实现连续长距离钎焊的线锯系统,如图1(a)所示。实现了最长7公里钎焊线锯的制备,所制备的线锯线径均匀,最细钎焊线锯线径为0.14mm,磨粒在基体表面分布均匀,如图1(b)所示。搭建了一套可以实现连续长距离钎焊的线锯系统。

(2)采用小块拼接的方式,设计一种可实现大尺寸径向超声振动辅助研磨的磨盘和一种可实现大尺寸轴向超声振动辅助研磨的磨盘,开发出相应的工艺装备,见图2。

 双方交往密切,不定期开展交流,课题负责人徐西鹏、课题组成员--台湾科技大学陈炤彰一起了2015年10月在韩国举行的第十八届国际先进磨粒技术学术研讨会ISAAT2015及2017年12月在日本举行的第二十届国际先进磨粒技术学术研讨会ISAAT2017。

1 蓝宝石线切割用线锯的制备

2 一种可实现大尺寸超声振动辅助研磨的磨盘

 

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