Исследование и разработка технологии обработки подложек для приборных пластин связанным алмазно-абразивным инструментом

• Автор: Котляров, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Глава 1. Особенности алмазно-абразивной обработки материалов (обзор)
1.1. Традиционные технологии алмазно-абразивной обработки подложек для приборных пластин
1.2. Особенности обработки тонких пластин с помощью связанного алмазного инструмента
1.3. Выводы и постановка задачи исследований
Глава 2. Разработка новых типов связанного алмазно-абразивного инструмента для обработки подложек из кремния, арсенида галлия, сапфира и других материалов, используемых в качестве приборных пластин в микро -и оптоэлектронике
2.1. Разработка алмазного инструмента на органической связке на основе эпоксидной смолы
2.1.1. Влияние компонентов связки на свойства инструмента
2.1.2. Выбор оптимальной зернистости алмазного порошка
и его концентрации
2.2. Подбор оптимального состава связки алмазного инструмента на основе термореактивной прессовочной массы
2.3. Разработка пористого алмазного инструмента на основе
эпоксидной смолы
Глава 3. Исследование и оптимизация технологических режимов прецизионной механической обработки подложек из кремния, арсенида галлия и сапфира для приборных пластин с помощью новых типов связанного алмазно-абразивного инструмента
3.1. Исследование влияния различных типов связанного инструмента и режимов обработки на точность и качество обрабатываемой поверхности различных материалов

3.2. Оптимизация состава смазочно-охлаждающей жидкости
3.3. Исследование влияния различных типов алмазного порошка на режущую способность алмазного инструмента
Глава 4. Разработка и внедрение технологии шлифования и полирования подложек из кремния, арсенида галлия и сапфира для приборных пластин с помощью связанного алмазного инструмента
4.1. Разработка шлифовального инструмента для односторонней
обработки плоских поверхностей деталей
4.1.1. Внедрение технологии утонения приборных пластин из
кремния, арсенида галлия и сапфира
4.2. Разработка шлифовального инструмента для двусторонней обработки плоских поверхностей деталей
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Акты внедрения результатов диссертационных
исследований
Приложение 2. Патенты и проспекты

Работа посвящена решению важной проблемы в области производства современных приборов микро - и оптоэлектроники, связанной с эффективной прецизионной обработкой подложек из кремния, арсенида галлия, сапфира и других материалов, используемых в качестве приборных пластин при изготовлении кристаллов широкого класса приборов. Существующие традиционные технологии шлифования подложек из указанных материалов с помощью свободного абразива и последующего химико-механического полирования (ХМП) достигли пределов своих возможностей, как с точки зрения повышения качества и точности обработки, так и с точки зрения себестоимости выпускаемой продукции.
В последнее десятилетие наряду с повышенными требованиями к приборным пластинам по структурным, электрофизическим параметрам предъявляются высокие требования к их геометрическим параметрам -локальному отклонению от плоскостности (STIR), разнотолщинности (TTV), микрошероховатости и чистоте поверхности.
Расширение номенклатуры изделий, в первую очередь в части увеличения диаметра обрабатываемых приборных пластин, требует не только существенного изменения, но и, прежде всего, создания нового технологического процесса с использованием качественно новых инструментов и вспомогательных материалов. Экономическая целесообразность также диктует необходимость снижения припусков на обработку на отдельных этапах технологического процесса. Это ведёт к ужесточению требований к точностным характеристикам применяемого инструмента и параметрам технологических режимов.
Размерный ряд отечественной технологии обработки подложек из кремния, арсенида галлия и сапфира не обновлялся с середины 80-х годов, тогда как номенклатура изделий существенно изменилась. До сих пор

использование этого твердого термореактивного мелкодисперсного материала повышает износостойкость и прочность алмазосодержащей композиции.
Рис. 17. Сравнительные зависимости производительности шлифования от времени для алмазного инструмента с 9%-ой добавкой аминопласта (1, 3) и без него (2, 4) при удельной нагрузке 0,05 МПа (1, 2) и 0,03 МПа (3, 4).