單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于：所述單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液是專門針對(duì)單面拋光機(jī)使用，涉及單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液制備方法。該拋光液是一種含有幾種不同粒徑大小二氧化硅的拋光液，含有二氧化硅、堿性組合物、陰離子型表面活性劑及水。二氧化硅是膠體二氧化硅、氣相二氧化硅或者沉淀法二氧化硅。堿性化合物是氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水、乙二胺、三乙醇胺、氫氧化四甲基銨等有機(jī)堿類。陰離子表面活性劑是磺酸型表面活性劑、羧酸型表面活性劑及硫酸脂型表面活性劑中的至少一種。本發(fā)明根據(jù)單面拋光機(jī)的拋光特點(diǎn)，將含有幾種粒徑規(guī)格二氧化硅作為磨料，可以降低拋光中的摩擦阻力并取得更佳的潤(rùn)滑作用，在提高拋光效率的同時(shí)有更佳拋光效果，并且可以降低生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，專門針對(duì)單面拋光機(jī)使用。
【背景技術(shù)】
[0002] 藍(lán)寶石單晶(Sapphire)，與天然寶石具有相同的光學(xué)特性和力學(xué)性能，有著很好的熱特性，極好的電氣特性和介電特性，并且防化學(xué)腐蝕，對(duì)紅外線透過(guò)率高，有很好的耐磨性，硬度僅次于金剛石，達(dá)莫氏9級(jí)，在高溫下仍具有較好的穩(wěn)定性，熔點(diǎn)為2030°C，藍(lán)寶石晶片襯底是目前LED照明行業(yè)最為通用的襯底材料，但由于藍(lán)寶石硬度高且脆性大，機(jī)械加工困難，在生產(chǎn)藍(lán)寶石襯底片的過(guò)程中普遍遇到拋光效率低，晶片表面粗糙度高的問(wèn)題，解決的辦法主要是開(kāi)發(fā)一種高拋光效率和低粗糙度的拋光液。
[0003]專利CN102585705A公布了高拋光效率藍(lán)寶石襯底拋光液的制備方法；專利CN102775916A公布了依靠改變藍(lán)寶石表面質(zhì)量的辦法來(lái)提高拋光效率。以上專利都未涉及拋光液磨料粒徑分布和不同粒徑匹配問(wèn)題，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種專門針對(duì)單面拋光機(jī)使用的藍(lán)寶石襯底拋光液，以便降低拋光中的摩擦阻力，提高拋光效率，降低生產(chǎn)成本。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液；該拋光液含有二氧化硅、堿性化合物、陰離子型表面活性劑及水。
[0006]本發(fā)明的拋光液中含有兩種或多種不同粒徑二氧化硅，一般是指含有不同含量的60-100nm的大粒徑和20_40nm的小粒徑二氧化硅，粒徑為60_100nm的大粒徑二氧化硅含量一般為20-80%左右，粒徑為20-40nm的小粒徑二氧化硅含量一般為80-20%左右。本發(fā)明的含有兩種或多種不同粒徑二氧化硅的拋光液與單一組分的拋光液相比，有較低的摩擦阻力和更佳的潤(rùn)滑作用，可以在拋光過(guò)程中提高拋光效率和降低成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液的第一實(shí)施例粒徑圖；
【具體實(shí)施方式】
[0008]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0009]本實(shí)施狀態(tài)的拋光液中含有二氧化硅、堿性化合物、陰離子型表面活性劑及水，并且二氧化硅粒徑大小不同。
[0010]拋光液中的二氧化硅，承擔(dān)著拋光藍(lán)寶石的作用。拋光液中所含的二氧化硅，可以是膠體二氧化硅、氣相二氧化硅或沉淀法二氧化硅，也可以是其中的兩種以上，本發(fā)明選用的是膠體二氧化硅，為了更好的適用于單面拋光機(jī)，提高拋光液的拋光效率，拋光液中含有兩種或多種不同粒徑的二氧化硅，粒徑為60-100nm的大粒徑二氧化硅含量一般為80%左右,粒徑為20-40nm的小粒徑二氧化硅含量一般為20%左右。
[0011]拋光液中的堿性化合物，用于腐蝕或者刻蝕對(duì)藍(lán)寶石表面進(jìn)行化學(xué)拋光，作為拋光促進(jìn)劑，輔助二氧化硅進(jìn)行機(jī)械拋光的作用。
[0012]拋光液中的堿性化合物可以是氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉等無(wú)機(jī)堿性化合物，也可以是氫氧化銨、氫氧化四甲基銨、碳酸氫銨及碳酸銨、六亞甲基二胺、二亞乙基三胺等，其中為了提高拋光液的拋光效率，抑制藍(lán)寶石因鐵、鎳、銅、鎂、鈣及與其氫氧化物及氧化物等的拋光液中的金屬雜質(zhì)而造成污染，理想的選擇是氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化四甲基銨，其抑制藍(lán)寶石因拋光液中的金屬雜質(zhì)而造成污染的理由是，這些化合物不與金屬原子螯合。堿性氧化物可以提高二氧化硅粒徑的分散度并使拋光液較易清洗。
[0013]為了抑制拋光后藍(lán)寶石發(fā)生表面粗糙和因拋光液的粘度過(guò)于增大而導(dǎo)致拋光液凝膠化，堿性化合物的含量一般控制在0.1% -10%。
[0014]拋光液中的陰離子表面活性劑的作用是降低藍(lán)寶石表面粗糙度，為了在拋光過(guò)程中提高拋光效率，降低表面粗糙度，一般選擇磺酸型表面活性劑、羧酸型表面活性劑及硫酸脂型表面活性劑中的至少一種，理想的表面活性劑是羧酸型表面活性劑或硫酸酯型表面活性劑?；撬嵝捅砻婊钚詣┮话氵x擇烷基磺酸鹽、烷基苯、烷基萘磺酸鹽、萘磺酸鹽、N-戊基磺酸鹽等；羧酸型表面活性劑一般選用聚氧乙烯烷基醚羧酸鹽、聚氧丙烯烷基醚羧酸鹽、戊基化肽等；硫酸脂型表面活性劑一般選用十二烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基烯丙基醚硫酸鹽、烷基酰胺硫酸鹽等。
[0015]下面就以具體 實(shí)例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0016]根據(jù)需要，分別添加從天津西美科技有限公司生產(chǎn)的SOnm粒徑的二氧化硅600g，30nm粒徑的二氧化硅400g外購(gòu)表面活性劑5g、堿性化合物100g，配制出拋光液IOkg作為實(shí)施例1。
[0017]采用上述同樣的方法制備以下單一組分拋光液作為比較例:
[0018]比較例1:二氧化硅粒徑為60nm 1000g、表面活性劑5g、堿性化合物100g的拋光液 IOkg ；
[0019]比較例2:二氧化硅粒徑為80nm 1000g、、表面活性劑5g、堿性化合物100g的拋光液 IOkg ；
[0020]比較例3:二氧化硅粒徑為IOOnm 1000g、表面活性劑5g、堿性化合物100g的拋光液 IOkg0
[0021]采用上述實(shí)施例拋光液和比較例拋光液對(duì)藍(lán)寶石襯底在單面拋光機(jī)上進(jìn)行相同條件的化學(xué)機(jī)械拋光，使用相同的國(guó)產(chǎn)拋光布拋光lh，拋光條件如表1、表2。
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:該拋光液專門針對(duì)單面拋光機(jī)使用，是一種含兩種或多種不同粒徑二氧化硅的拋光液，含有二氧化硅、堿性化合物、陰離子型表面活性劑及水。二氧化硅是膠體二氧化硅、氣相二氧化硅或者沉淀法二氧化硅。堿性化合物例如是氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水、乙二胺、三乙醇胺、氫氧化四甲基銨等有機(jī)堿類。陰離子表面活性劑是磺酸型表面活性劑、羧酸型表面活性劑及硫酸脂型表面活性劑中的至少一種。
2.按照權(quán)利要求1所述的單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:專門針對(duì)單面拋光機(jī)使用，是一種含不同大小二氧化娃粒徑的拋光液。
3.按照權(quán)利要求1所述的單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:所述二氧化硅是膠體二氧化硅、氣相二氧化硅或者沉淀法二氧化硅。
4.如權(quán)利要求3所述的單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:所述二氧化硅是膠體二氧化硅。
5.按照權(quán)利要求1所述的單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:拋光液中的二氧化硅的含量是10% -45%，含有兩種或多種不同粒徑。
6.按照權(quán)利要求5所述的單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:拋光液中所含兩種或多種不同粒徑二氧化娃，一般是指含有不同含量的60_100nm的大粒徑和20_40nm的小粒徑。
7.按照權(quán)利要求1所述的單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:堿性化合物例如是氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水、乙二胺、三乙醇胺、氫氧化四甲基銨等有機(jī)堿類。
8.按照權(quán)利要求1所述的單面拋 光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:陰離子表面活性劑是磺酸型表面活性劑、羧酸型表面活性劑及硫酸脂型表面活性劑中的至少一種。
9.按照權(quán)利要求8所述的單面拋光機(jī)用藍(lán)寶石襯底拋光液，其特征在于:拋光液中的陰離子型表面活性劑的含量是0.00008-1.6%。
【文檔編號(hào)】C09G1/02GK103897605SQ201210590477
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】高如山 申請(qǐng)人:天津西美半導(dǎo)體材料有限公司