纳米精度气浮钻石研磨机研磨介绍
在上腊制程作业完成后,接下来的制程就是破坏力zui高的“研磨制程”。
其作业方式是使用千分表量测与设定铁盘外围的钻石点,再将其放置于磨盘上,使用研磨粉作研磨。
使用钻石点的目的在于让芯片研磨至设定厚度时,由于钻石的硬度zui高,所以芯片就不致于再被磨耗。
但是,由于蓝光LED基板为蓝宝石,硬度高,所以使用Lapping的方式研磨时,会导致制程时间过长。
因此,近几年来以纳米精度气浮钻石研磨机的方式进行蓝光LED的芯片研磨,降低制程工时。
纳米精度气浮钻石研磨机制程设备可分成卧式与立式两种,气浮钻石研磨机所指的是研磨马达与水平面平行,河源刀具研磨机,可适用于八片式以下的研磨设计。
但是若为12片式研磨时,因陶瓷盘过大,则无法使用此设计方式。
立式研磨机所指的是研磨马达与水平面垂直,而八片式以上的研磨机以此设计为主。
在纳米精度气浮钻石研磨机的制程方式中,使用钻石砂轮搭配冷却液(冷却油 RO水或DI水)或钻石切削液来研磨芯片。
虽然冷却方式会依原设计者的制程理念与经验而有所不同,但是并不影响制程的结果。
此制程作业之中,zui主要的在于工作轴与砂轮轴的调整必须呈平行。
再来,就是砂轮的磨石结构。
由于纳米精度气浮钻石研磨机研磨制程的速度效率i高,若可以在研磨时将芯片厚度尽可能的减薄,则抛光的工时与成本就能降低。
但是,研磨是高破坏性的制程作业,所以芯片减薄有一个极限值;另外,研磨制程中因钻石所造成的刮痕约为15um,所以完工厚度值也影响着研磨减薄的厚度设定。
然而,在使用过的纳米精度气浮钻石研磨机研磨机里,不论是T牌、W牌、SF牌等,zui大的极限值都在95~105um。
因为蓝宝石基板的硬度与翘曲,而使得完工后在100um以下的结果相当不稳定。
所以,LED的研磨制程主要在设备设计与使用者经验的搭配。
但是芯片的本质,仍是影响结果的主因。
CBN首饰研磨机研磨盘材质对材料去除速率和表面粗糙度的影响
试验分别使用锡盘、树脂铜盘、纯铜盘和铸铁盘四种研磨盘对蓝宝石衬底进行研磨加工。
由于研磨盘材质的不同,其盘面硬度也有很大的差别,因此金刚石微粉在各盘表面的嵌人深度也会有较大的不同,从而导致其在研磨盘面上的出刃高度有明显的区别。
CBN首饰研磨机在具体研磨时,金刚石微粉在盘面的出刃高度对材料去除速率和工件表面粗糙度产生直接的影响。
不同材质研磨盘对材料去除速率的影响。
从图1中可以看出:研磨盘材质硬度越高,材料去除率也就越高。
锡盘、树脂铜盘、纯铜盘和铸铁盘的去除率依次为0.50、0.90、0.95和1.10μm/min。
这是因为CBN首饰研磨机研磨盘表面硬度越大,磨粒切人盘面的深度越浅,其在工件表面的切人深度增加,刀具研磨机报价,因此材料去除率增大。
不同材质CBN首饰研磨机研磨盘对工件表面粗糙度值Ra的影响。
从图2中可以看出:研磨盘材质硬度越高,其加工后的蓝宝石表面粗糙度值就越高;锡盘、树脂铜盘、纯铜盘和铸铁盘的表面粗糙度值Ra依次为15、18、20、40nm。
这是因为,在硬度高的CBN首饰研磨机研磨盘上磨粒切深大,所以其表面粗糙度值上升。
超精密首饰研磨机研磨盘材质对表面粗糙度值Ra的影响
从以上数据可以得出,使用锡盘进行研磨,高速旋转刀具研磨机,可以得到较低的表面粗糙度值,但去除速率偏低;使用铜盘时,表面粗糙度值Ra增大至18~20nm,但去除速率提高至0.90~0.95拌μm/min,去除速率较锡盘提高了80%以上;当使用铸铁盘时,去除速率虽有大幅提高,手术刀刀具研磨机,但表面粗糙度值Ra异常增大,部分工件表面出现大划痕。
因此,在具体超精密首饰研磨机研磨加工过程中,在工件表面粗糙度值Ra满足加工要求的前提下,可优选铜材质(树脂铜、纯铜)的研磨盘,大幅提高去除速率。
超精密首饰研磨机 研磨压力对材料去除速率和表面粗糙度的影响
研磨压力会改变金刚石磨料压人丁件的深度。
随研磨压力增大,金刚石磨料压入工件的深度也增大,从而提高产品的去除速率和增大工件表面的粗糙度值。
超精密首饰研磨机研磨压力对材料去除速率和表面粗糙度值Ra的影响。
随压力增大,去除速率提高。
当压力从6.89kPa增大至20.68kPa时,超精密首饰研磨机金刚石磨料压人工件的深度逐步增大,材料去除速率从1.42μm/min提高至1,76μm/min,增幅23.9%;进一步增大压力至27.58kPa,金刚石磨料压人工件深度值增幅有限,去除速率仅提高至1.77μm/min,提高幅度仅为0.5%。
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