【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及研磨抛光，具体而言，涉及一种氮化铝陶瓷基板用抛光液及其制备方法。
技术介绍
1、在陶瓷材料加工
，氮化铝陶瓷基板因其高硬度、高热导率、低热膨胀系数和良好的电绝缘性能，被广泛应用于电子、航空航天、军事等领域。氮化铝陶瓷基板在应用前需要经过晶片抛光工艺，需要去除研磨后晶片表面损伤，达到氮化铝陶瓷基板要求的表面粗糙度和抛光效率。一般情况下，氮化铝陶瓷基板要求表面粗糙度 ra 值应小于30nm，材料去除率在每小时0.5μm至2μm范围内。
2、化学机械抛光是氮化铝陶瓷目前最主要的平坦化超精密加工方法，但在该工艺中，由于氮化铝陶瓷的高硬度、高脆性等特点，加工过程中存在去除速率较低，材料去除速度相对较慢的问题。而且抛光液在抛光过程中因受热容易产生结晶，对抛光表面会形成二次划伤或凹凸不平，难以达到氮化铝陶瓷基板抛光所要求的表面粗糙度和抛光效率。因此，如何制备一种高效、稳定的抛光液，以满足氮化铝陶瓷基板的表面粗糙度和抛光效率要求，是当前技术面临的重要问题。
3、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种氮化铝陶瓷基板用抛光液，该研磨液主要由以下质量份数的组分组成：
2、混合磨料6份~15份、石墨微粉3份~5份、分散剂0.6份~6份、抗结晶剂0.5份~6份、增稠剂0.1份~2份、ph调节剂0.05份~5份、去离子水100份~150份；
3、采用ph调节剂调节所述抛光液的ph为8.6~9.4。
4、优
5、更优选地，所述混合磨料中金刚石微粉磨料、氧化铈微粉磨料和纳米二氧化硅磨料的质量比为1:4:4~3:4:4。
6、进一步优选地，所述混合磨料中金刚石微粉磨料粒径为2μm~5μm，氧化铈微粉磨料粒径为1μm~3μm，纳米二氧化硅磨料粒径50nm~100nm。
7、优选地，所述石墨微粉的粒径为0.5μm~2μm。
8、优选地，所述分散剂为聚乙二醇和超支化聚醚的混合物。
9、更优选地，所述分散剂聚乙二醇和超支化聚醚的质量比为2:1~3:1。
10、优选地，所述抗结晶剂为聚天冬氨酸与焦磷酸钾的混合物。
11、更优选地，所述抗结晶剂聚天冬氨酸与焦磷酸钾的质量比为1:2~2:1。
12、优选地，所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、黄原胶中的一种或几种。
13、优选地，所述ph调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、盐酸中的一种或几种。
14、本专利技术还提供一种氮化铝陶瓷基板用抛光液的制备方法，该制备方法包括以下步骤:
15、（1）按比例称取一定量的磨料，然后混合均匀；
16、（2）称取一定量的石墨微粉；
17、（3）按比例称取一定量的分散剂，在容器中加入一定量的去离子水，将去离子水加热至60℃~80℃，于搅拌下加入分散剂，使其充分溶解，得到分散剂溶液；
18、（4）按比例称取一定量的抗结晶剂，在容器中加入一定量的去离子水，于搅拌下加入抗结晶剂，使其充分溶解，得到抗结晶剂溶液；
19、（5）称取一定量增稠剂，在容器中加入一定量的去离子水，于搅拌下加入增稠剂，使其充分溶解，得到增稠剂溶液；（6）将（1）中称取好的混合磨料和（2）中称取好的石墨微粉缓慢加入到（3）中制备好的分散剂溶液中，在加入过程中，使用高速搅拌器进行搅拌，搅拌器转速为1000 r/min~3000r/min，持续搅拌时间30min~60min；
20、（7）将（4）中制备好的抗结晶剂溶液和（5）中制备好的增稠剂溶液依次缓慢加入（6）中制备好的含有磨料、石墨和分散剂的混合液中，加入后，继续搅拌，搅拌器转速为 500~1000r/min，搅拌时间为20min~30min；
21、（8）称取一定量ph调节剂，将其溶于一定量去离子水中，得到ph调节液。将ph调节液于搅拌下加入（7）中制备的混合液中进行调节，将上述混合液的ph调至8.6~9.4，得到氮化铝陶瓷基板用抛光液。
22、本专利技术提供的氮化铝陶瓷基板用抛光液，可有效的对氮化铝陶瓷基板进行抛光处理，提高抛光速率，显著降低表面粗糙度，减少抛光过程中的二次划伤。
23、在抛光液磨料的选择上，本专利技术优化磨料的配比和性能，采用金刚石微粉磨料、氧化铈微粉磨料和纳米二氧化硅磨料的混合物作为主要磨料，通过调整三种磨料的质量比以及控制三种磨料的粒径，从而提高氮化铝陶瓷基板的抛光效率，降低表面粗糙度。采用三种磨料的混合物作为磨料，可以充分发挥三种磨料的优势，产生协同作用，具有提高抛光效率、改善被抛光工件表面质量和延长抛光液使用寿命的有益效果。首先，三种磨料一起使用时，具有材料去除协同作用。金刚石微粉先进行高效的材料去除，氧化铈微粉通过化学作用辅助材料的软化和预处理，纳米二氧化硅磨料最后对表面进行精细处理。这种协同作用可以使氮化铝陶瓷基板的抛光效率更高，表面质量更好。其次，三种磨料混合使用，具有分散稳定性协同作用。三种磨料的颗粒尺寸不同，金刚石微粉磨料颗粒相对较大，氧化铈微粉磨料颗粒尺寸适中，纳米二氧化硅磨料颗粒最小。这种颗粒尺寸的差异有助于它们在抛光液中的分散稳定性。较大的金刚石微粉磨料颗粒可以为较小的纳米二氧化硅磨料颗粒提供物理阻隔，防止纳米二氧化硅磨料颗粒之间的团聚。再次，三种磨料混合使用，具有动态平衡优化作用。在抛光过程中，三种磨料的消耗速度是不同的。随着抛光的进行，磨料之间的比例会发生变化。但由于它们的协同作用，在一定范围内这种变化可以通过磨料之间的相互补充来维持较好的抛光效果。在抛光初期，金刚石微粉磨料和氧化铈微粉磨料的消耗较快，此时它们主要发挥材料去除的作用；随着抛光的深入，纳米二氧化硅磨料开始发挥更重要的作用，填补表面缺陷，使抛光过程能够持续优化，最终获得高质量的抛光表面。
24、本专利技术选择在抛光液中加入石墨微粉是出于减少抛光中的结晶现象的考虑。石墨微粉具有良好的润滑和导热性能，能够改善抛光过程中的热交换和摩擦状况，从而降低结晶的发生概率。
25、在抛光液所用分散剂的选择上，本专利技术采用聚乙二醇和超支化聚醚的混合物作为分散剂，优选地，两种分散剂的质量比为2:1~3:1。将聚乙二醇和超支化聚醚混合作为分散剂能够起到协同作用。聚乙二醇（peg）是一种线性聚合物，分子链相对较为伸展。它可以通过其醚键中的氧原子与被分散磨料颗粒表面相互作用，吸附在磨料颗粒表面。超支化聚醚具有高度支化的结构，其分子形状近似于球形。当两者混合时，超支化聚醚可以填充在聚乙二醇分子链之间的空隙中形成稳定吸附层，能够有效抵抗磨料颗粒在抛光液中的团聚，从而提高抛光效果的一致性。
26、在抛光液所用抗结晶剂的选择上，本专利技术选用聚天冬氨酸与焦磷酸钾的混合物作为抗结晶剂，优选地，聚天冬氨酸与焦磷酸钾的质量比为1:2~2:1。当聚天冬氨酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，主要由以下质量份数的组分组成：
2.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述混合磨料包含金刚石微粉磨料、氧化铈微粉磨料和纳米二氧化硅磨料。
3.根据权利要求2所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述混合磨料中金刚石微粉磨料、氧化铈微粉磨料和纳米二氧化硅磨料的质量比为1:4:4~3:4:4；
4.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述石墨微粉的粒径为0.5μm~2μm。
5.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇和超支化聚醚的混合物；
6.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述抗结晶剂为聚天冬氨酸与焦磷酸钾的混合物。
7.根据权利要求6所述氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述抗结晶剂中聚天冬氨酸与焦磷酸钾的质量比为1:2~2:1。
8.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤
9.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述pH调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、盐酸中的一种或几种。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，主要由以下质量份数的组分组成：
2.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述混合磨料包含金刚石微粉磨料、氧化铈微粉磨料和纳米二氧化硅磨料。
3.根据权利要求2所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述混合磨料中金刚石微粉磨料、氧化铈微粉磨料和纳米二氧化硅磨料的质量比为1:4:4~3:4:4；
4.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述石墨微粉的粒径为0.5μm~2μm。
5.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷基板用抛光液，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇和超支化聚醚的混合物；
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐荣，吴月英，
申请(专利权)人：南通国瑞升精密材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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