一种高端SiC芯片减薄用金属基金刚石刀头、砂轮及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种高端SiC芯片减薄用金属基金刚石刀头、砂轮及其制备方法，按照重量份，所述刀头中各原料包括：金属结合剂80～97份，金刚石磨料3～10份，填料0～10份；按重量百分比计，以金属结合剂为基准，金属结合剂的原料包括：Cu：50～70wt％，Sn：20～40wt％和金属元素M：0～10wt％，其中所述金属元素M为Ti、Co、Ni中的一种或两种以上；填料为石墨粉和/或Al2O3空心球；所述砂轮包括基体以及固定于基体上的上述刀头；刀头采用增材制造技术，孔隙率30％～60％，所述砂轮孔道均匀可控，高孔隙率且高强度，使用寿命长，可应用于高端芯片SiC的减薄。可应用于高端芯片SiC的减薄。可应用于高端芯片SiC的减薄。

【技术实现步骤摘要】
一种高端SiC芯片减薄用金属基金刚石刀头、砂轮及其制造方法


[0001]本专利技术涉及磨具和增材制造领域，具体是涉及一种磨具内部结构规则可控、气孔率可达30％～60％的多孔金属结合剂金刚石刀头、砂轮及其制造方法，该砂轮特别适用于第三代半导体高端SiC芯片的减薄研磨。

技术介绍

[0002]半导体行业从诞生至今，先后经历了三代材料的变更历程。第三代半导体材料主要是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带(禁带宽度Eg>2.3eV)的半导体材料。碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)作为第三代半导体的代表材料受到市场的关注。全球第三代半导体产业赛道已经开启，其制成芯片可被广泛用于新一代通信、电动车等热门新兴产业，在新能源汽车、轨道交通、智能电网和电压转换等领域都具有潜在的应用前景。
[0003]SiC单晶材料分子结构稳定，莫氏硬度高达9.25，机械加工难度大；碳化硅材料脆性大，表面和亚表面易产生损伤层；材料化学稳定性极高，几乎不与任何强酸或强碱发生反应；化学机械抛光(CMP)加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔金属基金刚石刀头，其特征在于，按照重量份，所述刀头中各原料包括：金属结合剂80～97份，金刚石磨料3～10份，填料0～10份；其中，按重量百分比计，以所述金属结合剂为基准，金属结合剂的原料包括：Cu：50～70wt％，Sn：20～40wt％和金属元素M：0～10wt％，其中所述金属元素M为Ti、Co、Ni中的一种或两种以上；所述填料为石墨粉和/或Al2O3空心球。2.根据权利要求1所述的多孔金属基金刚石刀头，其特征在于，所述金属结合剂的粒度为325目以细；所述金刚石磨料为Cu
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Sn合金包覆的金刚石磨料，所述Cu
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Sn包覆的金刚石磨料的粒度325目以细；所述Cu
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Sn包覆的金刚石磨料是通过如下方法制得的：采用多元素共沉积法，将预先镀Ti的金刚石置于包含Cu和Sn盐的溶液中，然后经沉淀、洗涤、还原等工艺制得。3.根据权利要求1或2所述的多孔金属基金刚石刀头，其特征在于，所述刀头中分布有多个自上而下贯通的孔道，多个所述孔道呈蜂窝状均匀分布；所述刀头包括：外围密实框架、以及位于所述外围密实框架形成的空间内且用于隔离多个所述孔道的孔道间壁架构。4.根据权利要求3所述的多孔金属基金刚石刀头，其特征在于，所述刀头的外围密实框架的壁厚为0.9～1.5mm，用于隔离相邻孔道的孔道间壁的壁厚为0.9～1.5mm；在多个所述孔道中，不以外围密实框架作为孔道壁的孔道形状为正六边形；所述正六边形的孔径为3～8mm；以外围密实框架作为部分孔道壁的孔道形状为正五边形或者扇形；所述刀头的横截面的孔隙率为30％～60％。5.根据权利要求3所述的多孔金属基金刚石刀头，其特征在于，所述刀头的高度为4～15mm，厚度为5～16mm；所述刀头为一体成型的圆环形刀头或者弧形刀头；所述弧形刀头的长度为20～50mm。6.一种多孔金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述砂轮包括基体以及固定于所述基体上的如权利要求1
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5中任一项所述的多孔金属基金刚石刀头。7.根据权利要求6所述的多孔金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述基体的用于固定刀头的端面上沿周向设有凹槽，所述多孔金属基金刚石刀头固定于所述凹槽中；所述固定是通过粘结方式固定，所述凹槽为圆形；当所述多孔金属基金刚石刀头为如权利要求5所述的弧形刀头时，多个弧形刀头等间距排列于所述凹槽内围成圆环；所述弧形刀头的数量为10～60个；相邻弧形刀头的间距控制为0～20mm；当所述多孔金属基金刚石刀头为如权利要求5所述的一体成型的圆环形刀头时，所述一体成型的圆环形刀头座设于所述凹槽内；所述基体为铝合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一波，曹彩婷，徐良，李亚朋，孙远，刘金美，
申请(专利权)人：安泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：