用于铅化学机械抛光的抛光液及抗氧化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于铅化学机械抛光的抛光液，包括：精抛抛光液，其包括：研磨颗粒，氧化剂，金属络合剂，润滑剂和去离子水；采用pH调节剂调节精抛抛光液的pH；抗氧化精抛抛光液，其包括：研磨颗粒，氧化剂，抗氧化剂，润滑剂和去离子水；采用pH调节剂调节抗氧化精抛抛光液的pH。本发明专利技术的铅化学机械抛光的抛光液及其对应的抛光工艺能够在纯铅的抛光中大幅提高表面的平面度及降低表面粗糙度，使其快速达到表面全局平坦化效果，且抛光后的表面无明显腐蚀坑和划痕等缺陷，还能有效避免较软材料抛光表层易发生塑性流动、受热变形及杂质嵌入(如磨粒嵌入)的困扰，从而获得超光滑无损伤的铅块表面，实现纯铅化学机械抛光的良好抛光效果。

Polishing solution and oxidation resistance technology for chemical mechanical polishing of lead

【技术实现步骤摘要】
用于铅化学机械抛光的抛光液及抗氧化工艺
本专利技术属于超精密加工
，涉及软金属的化学机械抛光，特别是涉及一种用于铅化学机械抛光的抛光液及其抗氧化工艺。
技术介绍
铅作为一种资源较为丰富的有色金属，同时也作为一种常见软金属，具有毒性、低熔点、低刚度、低硬度、高密度、高阻尼、易氧化、延展性好和易酸耐减等性质，是现代工业中基础金属之一。铅具有十分广泛的应用领域，通常在铅酸蓄电池、武器弹药、航空航天、冶金、化工、电气、邮电、铁路、交通、建筑、石油、渔业用具、焊接物料和防辐射物料等各个行业中发挥极其重要的作用。在制造领域中，为了得到满意的高精度表面质量，从而使软金属纯铅能够运用到更为广泛的超精密制造中，同时，为了推进软金属表面加工技术的发展，填充软金属材料在超精密加工领域的空白，软金属表面质量的研究在国内外都变得尤为重要。通常，好的表面质量要求低的表面粗糙度、低的缺陷数量和好的平面度。软金属硬度极低，而铅是一种典型的低硬度且易氧化的金属，选择铅进行超精密加工具有十分可靠的代表性，因为纯度为99.99％的铅硬度低到HV0.2＝3.5MPa。软本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，包括：/n精抛抛光液，其包括：研磨颗粒0.03～0.3wt％，氧化剂0.03～0.1wt％，金属络合剂0.001～0.05wt％，润滑剂0.1～6wt％，余量为去离子水；采用pH调节剂调节精抛抛光液的pH为4.0～6.5；/n抗氧化精抛抛光液，其包括：研磨颗粒0.03～0.3wt％，氧化剂0.03～0.1wt％，抗氧化剂0.03～0.15wt％，润滑剂0.1～6wt％，余量为去离子水；采用pH调节剂调节抗氧化精抛抛光液的pH为4.0～6.5。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，包括：
精抛抛光液，其包括：研磨颗粒0.03～0.3wt％，氧化剂0.03～0.1wt％，金属络合剂0.001～0.05wt％，润滑剂0.1～6wt％，余量为去离子水；采用pH调节剂调节精抛抛光液的pH为4.0～6.5；
抗氧化精抛抛光液，其包括：研磨颗粒0.03～0.3wt％，氧化剂0.03～0.1wt％，抗氧化剂0.03～0.15wt％，润滑剂0.1～6wt％，余量为去离子水；采用pH调节剂调节抗氧化精抛抛光液的pH为4.0～6.5。


2.如权利要求1所述的用于铅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述精抛抛光液和抗氧化精抛抛光液中的研磨颗粒均为胶体二氧化硅，其粒径范围为30～40nm，其粒径分散性≤±1nm；所述精抛抛光液和抗氧化精抛抛光液中的氧化剂均为质量百分浓度为30％的过氧化氢；所述金属络合剂为乙二胺四乙酸、水杨酸、丝氨酸或甘氨酸中至少一种；所述精抛抛光液和抗氧化精抛抛光液中的pH调节剂中的酸性调节剂均为硝酸、硫酸、盐酸、磷酸或醋酸中的至少一种，碱性调节剂均为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠或碳酸钾中的至少一种；所述抗氧化剂为酒石酸；所述精抛抛光液和抗氧化精抛抛光液中的润滑剂均为丙三醇或聚乙二醇中至少一种。


3.如权利要求1所述的用于铅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，
所述精抛抛光液还包括：分散剂0.01～0.03wt％、抛光平衡剂0.02～0.04wt％、消泡剂0.01～0.03wt％；稳定剂0.03～0.05wt％；表面活性剂0.02～0.03wt％；
所述抗氧化精抛抛光液还包括：分散剂0.02～0.04wt％、抛光平衡剂0.03～0.05wt％、消泡剂0.01～0.03wt％；稳定剂0.02～0.04wt％。


4.如权利要求3所述的用于铅化学机械抛光的抛光液，其特征在于，所述精抛抛光液和抗氧化精抛抛光液中的分散剂均为1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1,3-二甲基咪唑硝酸盐和1-乙基-3-甲基咪唑乳酸中的任意一种；所述精抛抛光液和抗氧化精抛抛光液中的抛光平衡剂均为月桂醇硫酸钠或磺基水杨酸的任意一种；所述精抛抛光液和抗氧化精抛抛光液中的消泡剂均为聚二甲基硅烷或聚氧丙烯甘油醚；所述精抛抛光液和抗氧化精抛抛光液中的稳定剂均为二甲基乙醇胺、硅酸钠和环烷酸中至少一种；所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二乙二醇醚或N-酰基氨基酸盐中的任意一种。


5.一种采用如权利要求1～4任一项所述的抛光液进行铅块抛光及抗氧化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在抛光机的抛光盘上放置轻质抛光垫，将待抛光的铅块放置在抛光头的吸附垫上，启动抛光机，在0.1～1.8psi的抛光下压力、10～35℃的抛光环境温度、60～100r/min的抛光转速下对铅块进行抛光，抛光时间10～20min，在抛光的同时，将精抛抛光液滴加到抛光垫上；抛光头与抛光盘间距80～12...

【专利技术属性】
技术研发人员：余家欣，蔡荣，王超，孙名宏，
申请(专利权)人：西南科技大学，中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51