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CMP抛光垫生产工艺

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CMP抛光垫的生产工艺包括:浇注、硫化、切片、后加工等过程,其中每一步都有严苛的工艺控制,一个工艺细节的细微变化都对最终制品有着不小的影响。
浇注
浇注是CMP抛光垫生产中最具难度的一环,浇注完成意味着抛光垫生产80%的工作已经完成。很多时候,抛光垫无法量产,并不是因为配方不行,而是卡在了浇注工艺上。所以,配方并不是抛光垫最重要的,往往把成熟的配方给到生产厂商也未必能够生产出来合格的产品,足见浇注工艺的重要性。
浇注阶段需要控制的工艺点太多,后续文章会针对浇注做专门详细的讲解,这里只讲几个重要的工艺控制点。①料温的控制:CMP抛光垫主要物料分为3个部分,预聚体组分(A料);扩链交联剂组分(B料);发泡剂、催化剂及其他功能性助剂。每一个组分的温度都应根据工艺要求控制在合理范围内,温度过低或过高都会导致计量不准、配方失衡、发泡凝胶失衡、物料混合不均等一系列问题。②循环压力和注射压力的控制,循环压力和注射压力因物料粘度、温度不同而不同,最能反应物料状态,循环压和注射压一般不会有太大变化,一旦突变大概率是物料出现了问题(料管堵塞也可以归结于物料问题)。循环压等于注射压时可以避免浇注误差,但实际上很难控制循环压和注射压完全一致,通常控制循环压略小于注射压即可,当然越接近越好。③模温的控制:模具温度也是至关重要的,首先要保证模具温度的均匀性,即模具各个位置温度差异不大。其次要根据配方要求控制模具温度,温度过低过高都会带来不良影响,如温度过低流动性差、发泡慢、凝胶慢、脱模时间长。④浇注方式的控制:浇注方式是最容易被忽视的一个点,但往往被忽视的都是最重要的。针对不用的模具、不同的物料有不同的浇注方式,例如圆形模具怎么浇、方形模具怎么浇、大模具怎么浇、小模具怎么浇、黏度大怎么浇、黏度小怎么浇都是不同的。关于浇注,还有很多很多需要注意的点,后续再做详述吧。https://mp.weixin.qq.com/s/Q6F-o-mKlcomw7iSCaOZ0Q
硫化
硫化其实相对简单,但也有不少细节需要注意。硫化前制品是在模具里,脱模后如何搬运到硫化烘箱也是需要控制的,要保证从脱模到放置硫化烘箱的整个过程中制品不能压、不能折,即搬运过程中不能多个注体叠放在一起、不能使注体弯曲,应该单个平拉至硫化烘箱。这是因为刚脱模的制品强度不够,稍微的压或折都会导致制品缺陷。硫化过程最重要的还是硫化温度曲线的控制,不同的温度曲线对最终制品的物理性能有着质的影响。主要温度曲线有以下三种,根据不同的要求选择不同的硫化温度曲线。从温度曲线中也可以看出,硫化温度、硫化时间也是至关重要的,需要严格把控。
切片
一般浇注成型的注体都呈块状或圆柱状,无法直接使用,需要根据不同的使用需求切成不同厚度的薄片状材料。切片过程工艺控制相对简单,难点在于抛光垫一般硬度较高,一般超纤类或皮革类切片机无法切下,需要选择合适的切片机。切片过程只需满足最终制品厚度均匀、表面效果好即可,至于刀的行进速度、切片速度等都可根据实际情况调控。
后加工
一般切片后的制品称为素皮,可以直接使用。随着CMP抛光工艺越来越完善,下游应用端要求越来越高,为了更好地配合应用端,在切片后抛光垫又增加了打磨、背胶、刻槽、成型等工艺步骤,统称为后段加工。打磨是为了获得更好的厚度一致性和更优的表面效果。背胶,主要选择合适的胶带,背胶后不起皱、使用过程中不炒机、使用后无残胶即可。至于如何选择选择胶带,这与它固盘面和贴合面的初粘力、保持力、剥离力、剪切力相关,后续文章中会有详解。刻槽完全为了满足应用需求,根据客户需求刻不同形状的槽型即可。半导体领域的抛光垫槽型尺寸要求严苛,光电行业相对较宽松。成型则是根据客户要求,将抛光垫裁切成不同形状和尺寸,主要有方形、圆形、圆环型。一般采用激光切割或刀模冲切。激光切割的优点是精度高、尺寸可调,但效率慢,成本高。刀模冲切需要根据不同尺寸定制不同刀模,冲切精度不高,但是效率快。


IP属地:重庆1楼2024-02-24 12:06回复