【技术实现步骤摘要】
一种超声电化学机械抛光蓝宝石衬底材料的装置
本技术属于宝石抛光
，特别涉及一种超声电化学机械抛光蓝宝石衬底材料的装置。
技术介绍
蓝宝石是一种集众多优良光学性能、化学性能和物理性能于一体的多功能氧化物晶体。单晶蓝宝石硬度仅次于金刚石，而且具有良好的热特性、耐磨性、电器特性和介电特性，因此被广泛应用于光电子、通讯、国防等领域，其中比较重要的应用就是作为GaN基发光二极管(LED)的衬底材料。LED是当今世界最有发展前途的节能照明技术和产业，作为LED外延片和芯片产品重要衬底材料的蓝宝石材料，处于国际高端LED芯片产业的技术上游。随着科学技术的不断发展，上述应用领域对蓝宝石衬底的加工效率、表面质量和加工精度要求越来越高，但蓝宝石晶体作为典型的硬脆材料，目前还没有相对成熟的高效低损伤加工方法。化学机械抛光（CMP)是目前唯一能够实现全局和局部平坦化的抛光技术，然而用CMP技术对蓝宝石衬底进行抛光时，存在材料去除率（MRR）偏低，时间成本过高的问题。电化学机械抛光(ECMP)是获得高MRR、低粗糙度表面的一种很有前途的...
【技术保护点】
1.一种超声电化学机械抛光蓝宝石衬底材料的装置，包括抛光盘（21）与位于抛光盘上方的抛光头（9），蓝宝石衬底材料（30）固定于抛光头（9）的底部，所述抛光盘（21）上表面为抛光垫（20），所述抛光盘（21）经由其底部的第一直线电机（13）带动转动；所述抛光头（9）经由第二直线电机（14）带动转动，将位于抛光头（9）底部与抛光垫（20）之间的蓝宝石衬底材料（30）进行抛光，其特征在于：还设有用于产生超声脉冲电流的超声发生控制箱（1），所述超声发生控制箱（1）与设置于抛光头（9）上的压电陶瓷（6）电连接，所述压电陶瓷（6）产生脉冲振动；还包括电化学反应回路，所述电化学反应回路包...
【技术特征摘要】
1.一种超声电化学机械抛光蓝宝石衬底材料的装置，包括抛光盘（21）与位于抛光盘上方的抛光头（9），蓝宝石衬底材料（30）固定于抛光头（9）的底部，所述抛光盘（21）上表面为抛光垫（20），所述抛光盘（21）经由其底部的第一直线电机（13）带动转动；所述抛光头（9）经由第二直线电机（14）带动转动，将位于抛光头（9）底部与抛光垫（20）之间的蓝宝石衬底材料（30）进行抛光，其特征在于：还设有用于产生超声脉冲电流的超声发生控制箱（1），所述超声发生控制箱（1）与设置于抛光头（9）上的压电陶瓷（6）电连接，所述压电陶瓷（6）产生脉冲振动；还包括电化学反应回路，所述电化学反应回路包括一个作为电源的电化学工作站（10），所述电化学工作站（10）的正极与蓝宝石衬底材料（30）电连接，负极与位于抛光盘（21）上方一侧的阴极板（11）电连接，在抛光盘（21）的上方设有一个用于盛装抛光液（31）的腔体，所述阴极板（11）、蓝宝石衬底材料（30）均浸泡于抛光液（31）中，电化学工作站（10）、蓝宝石衬底材料（30）、抛光液（31）、阴极板（11）组成闭合回路，所述抛光液（31）由蠕动泵（12）泵送至抛光垫（20）与蓝宝石衬底材料（30）之间。
2.根据权利要求1所述的一种超声电化学机械抛光蓝宝石衬底材料的装置，其特征在于：所述抛光头（9）通过空心转轴（5）与第二直线电机（14）的输出轴连接，所述空心转轴（5）的外侧设有碳刷（7），空心转轴（5）的外部套装有导电环（4），所述超声发生控制箱（1）通过导线与碳刷（7）连接，碳刷（7）与导电环（4）接触，在空心转轴（5）内部设有导线与压电陶瓷（6）连接，超声发生控制箱（1）依次经过导线、碳刷（7）、导电环（4）、空心转轴（5）内部的导线与压电陶瓷（6）实现电连接。
3.根据权利要求2所述的一种超声电化学机械抛光蓝宝石衬底材料的装置，其特征在于：所述抛光头（9）为盘状结构，所述压电陶瓷（6）包括四个且以抛光头（9）的转轴中心点为基准均匀的分布于四个象限，且两个相对的压电陶瓷（6）产生纵向超声振动，另外两个相对的压电陶瓷（6）产生水平超声振动，四个压电陶瓷（6）复合产生椭圆弯曲振动。
4.根据权利要求2所述的一种超声电化学机...
【专利技术属性】
技术研发人员：许文虎，程远瑶，钟敏，袁任江，蒋建中，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：新型
国别省市：江西;36
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