双面研磨蓝宝石衬底面形及表面粗糙度变化过程的实验研究

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.09.002

现代制造工程 ›› 2017, Vol. 444 ›› Issue (9): 8-12.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2017.09.002

双面研磨蓝宝石衬底面形及表面粗糙度变化过程的实验研究

邵铭剑¹, 胡中伟^1,2, 张志斌¹, 谢斌晖²

1 华侨大学制造工程研究院,厦门 361021;
2 福建晶安光电有限公司,泉州 362000

收稿日期:2016-05-10 出版日期:2017-09-20 发布日期:2018-01-09
作者简介:邵铭剑,硕士研究生,主要研究方向为高效精密加工。胡中伟,通讯作者,博士,讲师,硕士研究生导师,主要研究方向为硬脆性材料的精密磨削和研磨加工。E-mail:1511303017@hqu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金-海峡联合基金重点项目(U1305241);华侨大学中青年教师科研提升资助计划项目(Z14J0009);华侨大学引进高层次人才科研启动费项目(12BS203);华侨大学研究生科研创新能力培育计划资助项目

Experimental research on the changing process of sapphire substrate surface shape and surface roughness in double-sided lapping

Shao Mingjian¹, Hu Zhongwei^1,2, Zhang Zhibin¹, Xie Binhui²

1 Manufacturing Engineering Research Institute,Huaqiao University,Xiamen 361021,Fujian,China;
2 Fujian Jing’an Opto Electronics Co.Ltd.,Quanzhou 362000,Fujian,China

Received:2016-05-10 Online:2017-09-20 Published:2018-01-09

摘要/Abstract

摘要： 双面研磨作为蓝宝石衬底加工中的一道重要工序,主要目的是去除晶片表面的线切痕,使晶片表面粗糙度均匀,同时提高晶片的面形精度,使其满足一定要求。通过开展双面研磨实验,研究蓝宝石晶片的面形精度(翘曲度Warp、弯曲度Bow及总厚度偏差TTV)和表面粗糙度Ra随材料去除厚度的变化规律。在双面研磨初始阶段,翘曲度迅速减小,弯曲度减小趋势较缓,总厚度偏差和表面粗糙度值则迅速增大;随着研磨的进行,翘曲度、总厚度偏差和表面粗糙度随材料去除厚度的增大变化不大,而弯曲度Bow则随材料去除厚度的增大而逐渐减小,达到一定程度后则趋于稳定。研究结果对优化蓝宝石晶片双面研磨加工工艺、提高蓝宝石晶片双面研磨加工精度和加工效率具有重要意义。

关键词: 蓝宝石, 双面研磨, 面形精度, 粗糙度, 去除量

Abstract: Double-sided lapping is an important process in manufacturing the sapphire substrate.The main purpose is to remove the cutting marks on the wafer surface and make surface roughness homogeneous,at the same time,improve the wafer surface shape accuracy,make its meet certain specifications.The changing process of sapphire substrate surface shape (Warp, Bow and TTV) and surface roughness in double-sided lapping was studied by carrying out lapping experiments.In the initial stage of double-sided lapping,Warp decreases rapidly,Bow decreases slow,while TTV and the surface roughness Ra increase rapidly,but then,Warp,TTV and the surface roughness Ra have a little decrease with an increase of material removal.Bow decreases gradually to a stable value as the material removal increases.The research results have an important significance to optimize processing,improve machining precision and machining efficiency for double-sided lapping sapphire wafer.

Key words: sapphire, double-sided lapping, accuracy of surface shape, roughness, removal

中图分类号:

TH162+.0

邵铭剑, 胡中伟, 张志斌, 谢斌晖. 双面研磨蓝宝石衬底面形及表面粗糙度变化过程的实验研究[J]. 现代制造工程, 2017, 444(9): 8-12.

Shao Mingjian, Hu Zhongwei, Zhang Zhibin, Xie Binhui. Experimental research on the changing process of sapphire substrate surface shape and surface roughness in double-sided lapping[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2017, 444(9): 8-12.

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双面研磨蓝宝石衬底面形及表面粗糙度变化过程的实验研究

Experimental research on the changing process of sapphire substrate surface shape and surface roughness in double-sided lapping

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