树脂粘结的磨料制造技术

一种超级磨料树脂产品包括：一种超级磨料颗粒组分、一种氧化物组分、以及限定了连通孔的网络的一种连续相。该氧化物组分由一种镧系元素的氧化物组成，并且该连续相包括一种热塑性聚合物组分。该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分被分布在该连续相之中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种超级磨料产品、一种超级磨料产品的超级磨料产品前体，并且涉及制造超级磨料产品的一种方法。
技术介绍
在小型化的全球趋势下，电子装置正在变得越来越小。对于在高功率水平下工作的半导体装置，晶片减薄改进了散热能力。由于最终厚度被减小，晶片对于支撑它自身重量并且抵抗由后面的背面研磨过程产生的应力而言变得更弱。因此，减少由背面研磨造成的损伤并且提高品质是重要的。在芯片制造期间娃晶片的原始厚度对于8英寸的晶片是725-680 μ m。为了得到更快速且更小的电子装置，在切成单独的芯片之前需要将这些晶片减薄。该研磨过程由两个步骤组成。首先，一个粗磨轮将该表面研磨至约270-280 μ m，但是留下一个损伤的Si表面，即该Si晶片的(背侧)表面。然后，一个细磨轮将该损伤表面的一部分磨光滑并且将该晶片研磨至250 μ m。具有低至100-50 μ m厚度的晶片对于一些IC芯片应用几乎是一项标准的要求。现在很长一段时间，最常见的智能卡厚度已是约180μπι。然而，更薄的IC芯片在智能卡中正变得更加常见。因此，对于能够粗加工或精加工硬质工件的改进型研磨工具连同对于制造这类工具的方法存在一种需要。
技术实现思路
在一个实施方案中，一种超级磨料树脂产品可以包括一种超级磨料颗粒组分、一种氧化物组分、以及一种连续相。该氧化物组分可以包括一种镧系元素的氧化物，并且该连续相可以包括一种热塑性聚合物组分以及一种热固性聚合物组分。该连续相可以限定一个连通孔的网络。该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分可以分布在该连续相之中。在一个具体实施方案中，该镧系元素可以包括具有的原子序数不小于57并且不大于60的一种元素，如镧、铈、镨、以及钕。更具体地说，该镧系元素可以包括铈，并且甚至可以实质上由铈组成。该镧系元素的氧化物存在的量值可以处于该超级磨料树脂产品的约O. 05与约10体积百分比之间的范围内。在另一个实施方案中，一种超级磨料产品前体可以包括一种超级磨料颗粒组分、一种氧化物组分、一种粘结剂组分、以及一种具有包封的气体的聚合物发泡剂。该氧化物组分可以包括一种镧系元素的氧化物。在又另一个实施方案中，一种形成超级磨料产品的方法可以包括将一种超级磨料、一种由镧系元素的氧化物组成的氧化物组分、一种粘结剂组分、以及一种具有包封的气体的聚合物发泡剂进行组合，并且将这些组合的超级磨料、粘结剂组分、氧化物组分、以及聚合物发泡剂加热到一个温度并且持续一段时间，该温度和时间使得至少一部分的气体从在该发泡剂内的包封中释放出来。在再另一个示例性实施方案中，一种背面研磨晶片的方法可以包括提供一个晶片；并且将该晶片背面研磨至不大于25埃的平均表面粗糙度(Ra)。可以使用一种超级磨料树脂产品来进行研磨。该超级磨料树脂产品可以包括一种超级磨料颗粒组分、一种由镧系元素的氧化物组成的氧化物组分、以及一种连续相。该连续相可以包括一种热塑性聚合物组分以及一种热固性聚合物组分，并且该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分可以分布在该连续相之中。附图说明通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。图I是一种超级磨料树脂工具的一个实施方案的截面；图2和图3是一种示例性超级磨料产品的扫描电子显微照片； 在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。具体实施例方式在一个实施方案中，该超级磨料产品可以包括一种超级磨料颗粒组分、一种氧化物组分、以及一种连续相，该连续相包括一种热塑性聚合物组分以及一种热固性树脂组分，其中该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分分布在该连续相之中。该超级磨料颗粒组分可以是例如金刚石、立方氮化硼、氧化锆、或氧化铝。该热固性树脂组分可以包括例如酚醛树月旨。该热塑性聚合物组分可以包括例如聚丙烯腈和聚偏乙烯。优选地，一种超级磨料产品可以具有一种开放式多孔的结构，由此该产品的一个实质性部分的孔是互连的并且与该超级磨料产品的一个表面是流体连通的。如在此使用的术语，“超级磨料”是指具有的硬度至少为立方氮化硼(CBN)的硬度的一种磨料，即，Kiqq为至少4，700,如基于努氏硬度标度(Knoop Hardness Scale)所测量的。除了立方氮化硼之外，超级磨料材料的其他实例包括天然的以及合成的金刚石、氧化锆、以及氧化铝。适合的金刚石或立方氮化硼材料可以是晶体或多晶的。优选地，该超级磨料材料是金刚石。该超级磨料材料可以是处于颗粒的形式，也称为“砂砾”。超级磨料颗粒组分可以商购或可以定制来生产。总体上，该超级磨料具有的平均粒径可以在约O. 25微米与50微米之间的范围内。优选地，这些粒径可以是在约O. 5微米与30微米之间的范围内。在具体的实施方案中，该砂砾的平均粒径可以是在约O. 5微米与I微米之间、约3微米与约6微米之间、如约20微米与25微米之间的范围内。在一个实施方案中，该超级磨料颗粒组分存在的量值可以为该超级磨料工具的按体积计至少20%。在另一个实施方案中，该超级磨料颗粒组分存在的量值可以是在该超级磨料工具的按体积计约3%与约25%之间的范围内，更优选地在该超级磨料工具的按体积计约6%与约20%之间。在又一个实施方案中，该超级磨料产品的超级磨料颗粒组分与连续相的比率可以是在按体积计约4 :96与约30 :70之间的范围内、或更优选地在按体积计约15 85与约22 :78之间的范围内。在一个实施方案中，该超级磨料产品可以包括一种镧系元素的氧化物。该镧系元素的氧化物可以是一种化合物或者由一种镧系元素与氧形成的复合物。该镧系元素可以包括周期表中具有的原子序数不小于57并且不大于60的一种元素，如镧、铈、镨、以及钕。优选地，该镧系元素可以包括铈、并且可以甚至实质上由铈组成。该镧系元素氧化物的量值可以是在该超级磨料产品的约O. 05与约10体积百分比之间的范围内，如在约I. O与约4体积百分比之间。该氧化物组分具有的平均粒径可以是不大于约30微米，如不大于约25微米，不大于约20微米，不大于约18微米，或者甚至不大于约15微米。在某些情况下，该氧化物组分具有的平均粒径可以是处于约O. I μ m与约30 μ m之间的范围内，如处于约O. I微米与约25微米之间的范围内，处于约O. I微米与约20微米之间的范围内，处于约O. I微米与约18微米之间的范围内，或者甚至处于约I微米与约15微米之间的范围内。 在一个实施方案中，该超级磨料产品可以包括一个连通孔的网络。这些孔可以包括具有的尺寸在约125微米与约150微米之间的大孔、具有的尺寸在约20微米与约50微米之间的小孔、具有的尺寸在约85微米与约105微米之间的中间孔，或者它们的任何组合。这些孔可以具有带有至少两种模态(mode)、如至少三种模态的多模态尺寸分布。如在此使用的，一种多模态尺寸分布是包括两种或更多种模态的粒径或孔径的一种连续的概率分布函数。每种模态在该概率分布函数中作为一种不同的局部最大值出现。这种多模态分布可以具有一个在约125微米与约150微米之间的模态、一个具有的平均尺寸在约85微米与约105微米之间的模态、一个具有的平均尺寸在约30微米与约50微米之间的模态、或者它们的任何组合。孔隙率在研磨中起重要作用。孔隙率控制了工件与该复合物微结构之间的接触面积。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.27 US 61/2552561.一种超级磨料树脂产品,包括 一种超级磨料颗粒组分； 由一种镧系元素的氧化物组成的一种氧化物组分；以及 包括一种热塑性聚合物组分和一种热固性树脂组分的一种连续相，该连续相限定了一个连通孔的网络，其中该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分被分布在该连续相之中。2.—种超级磨料树脂产品,包括 一种超级磨料颗粒组分； 由一种镧系元素的氧化物组成的一种氧化物组分；以及 包括一种聚合物粘结剂组分的一种连续相，该连续相限定了一个连通孔的网络，其中这些孔具有一种带有至少两个模态的多模态尺寸分布， 其中该超级磨料颗粒组分和该氧化物组分被分布在该连续相之中。3.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料树脂产品，其中这些孔具有的平均尺寸在约8微米与约420微米之间、或在约125微米与约150微米之间、或在约20微米与约50微米之间、或在约85微米与约105微米之间。4.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料树脂产品，其中这些孔的尺寸分布是具有至少两个模态或至少三个模态的一种多模态分布。5.如权利要求4所述的超级磨料树脂产品，其中该多模态分布具有一个模态在约125微米与约150微米之间、或在约85微米与约105微米之间、或在约30微米与约50微米之间的模态。6.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料树脂产品，其中该镧系元素包括一种具有的原子序数至少为57并且最大为60的元素。7.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料树脂产品，其中该镧系元素是选自下组的至少一个成员，该组由以下各项组成镧、铈、镨、以及钕。8.如权利要求7所述的超级磨料树脂产品，其中该镧系元素包括铈。9.如权利要求8所述的超级磨料树脂产品，其中该镧系元素实质上由铈组成。10.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料树脂产品，其中该氧化物组分存在的量值是在该超级磨料产品的约O. 05与约10. O体积百分比之间的范围内。11.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料树脂产品，其中该氧化物组分具有的平均粒径是在约O. I μ m与约30 μ m之间的范围内。12.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料树脂产品，其中该连续相进一步包括一种热固性聚合物组分。13.如权利要求12所述的超级磨料产品，其中该热固性聚合物组分包括选自下组的至少一个成员，该组由以下各项组成酚醛树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、以及环氧改性的酚醛树脂。14.如权利要求13所述的超级磨料产品，其中该热固性树脂组分包括多酚-甲醛树脂。15.如权利要求12所述的超级磨料产品，其中在该连续相中热固性树脂与热塑性聚合物组分的比率是在按体积计约80 15与约80 10之间的范围内。16.如权利要求15所述的超级磨料产品，其中连续相与超级磨料组分的比率是在按体积计约2 1与约I :2之间的范围内。17.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料产品，其中该连续相是一种是实质性地开放式的连续相。18.如权利要求I和2中的任一项所述的超级磨料产品，其中该超级磨料包括选自下组的至少一个成员，该组由以下各项组成金刚石、立方氮化硼、氧化锆、以及氧化铝。19.如权利要求18所述的超级磨料产品，其中该超级磨料包括金刚石。20.如权利要求18所述的超级磨料产品，其中该超级磨料具有的中值粒径是在约O. 25 μ m与约30 μ m之间或在O. 5 μ m与约I. O μ m之间或在I. O μ m与约3. O μ m之间或在约3 μ m与约6 μ m之间或在约20 μ m与约25 μ m之间的范围内。21.如权利要求20所述的超级磨料产品，其中该超级磨料具有的中值粒径的范围是在约…之间。22.如权利要求20所述的超级磨料产品，其中该超级磨料具有的中值粒径的范围是在约…之间。23.如权利要求20所述的超级磨料产品，其中该超级磨料具有的中值粒径的范围是…。24.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料产品，其中该热塑性聚合物组分包括选自下组的至少一个成员，该组由以下各项组成聚丙烯腈、聚偏乙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、以及聚甲基丙烯酸甲酯。25.如权利要求25所述的超级磨料产品，其中该热塑性聚合物组分包括聚丙烯腈。26.如权利要求25所述的超级磨料产品，其中该热塑性聚合物包括聚偏乙烯。27.如权利要求27所述的超级磨料产品，其中该聚偏乙烯包括聚偏二氯乙烯。28.如权利要求25所述的超级磨料产品，其中该热塑性聚合物组分包括聚丙烯腈和聚偏二氯乙烯。29.如权利要求29所述的超级磨料产品，其中聚丙烯腈与聚偏二氯乙烯的比率是在按重量计约I :1与约98 :2之间的范围内。30.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料产品，其中该超级磨料产品具有的孔隙率是在按体积计约30%与约80%之间的范围内。31.如权利要求I和2中任一项所述的超级磨料产品，其中该产品是一种轮。32.—种超级磨料产品前体,包括 一种超级磨料颗粒组分； 由一种镧系元素的氧化物组成的一种氧化物组分； 一种粘结剂组分；以及 一种具有包封的气体的聚合物发泡剂。33.如权利要求32所述的超级磨料产品前体，其中该镧系元素包括一种具有的原子序数至少为57并且最大为60的元素。34.如权利要求33所述的超级磨料产品前体，其中该镧系元素是选自下组的至少一个成员，该组由以下各项组成镧、铈、镨、以及钕。35.如权利要求34所述的超级磨料产品前体，其中该镧系元素包括铈。36.如权利要求35所述的超级磨料产品前体，其中，该镧系元素实质上由铈组成。37.如权利要求32所述的超级磨料产品前体，其中，该氧化物组分存在的量值是在该超级磨料产品的约O. 05与约10. O体积百分比之间的范围内。38.如权利要求32所述的超级磨料产品前体，其中，该氧化物组分具有的平均粒径是在约O. I微米与约30微米之间的范围内。39.如权利要求32所述的超级磨料产品前体，其中，该发泡剂包括多个离散颗粒，这些颗粒的至少一部分具有一种包封了气体的壳。40.如权利要求39所述的超级磨料产品前体，其中，这些壳的至少一部分包括一种热塑性聚合物。41.如权利要求40所述的超级磨料产品前体，其中该热塑性聚合物是选自下组的至少一个成员，该组由以下各项组成聚丙烯腈、聚偏乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、以及聚甲基丙烯酸甲酯。42.如权利要求39所述的超级磨料产品前体，其中，这些离散颗粒具有至少两种不同的类型，每种类型包括一种不同组成的热塑性壳。43.如权利要求42所述的超级磨料产品前体，其中一种类型的离散颗粒具有的平均粒径是在约125微米与约150微米之间。44.如权利要求42所述的超级磨料产品前体，其中一种类型的离散颗粒具有的平均粒径是在约85微米与约105微米之间。45.如权利要求42所述的超级磨料产品前体，其中一种类型的离散颗粒具有的平均粒径是在约20微米与约50微米之间。46.如权利要求42所述的超级磨料产品前体，其中这些离散颗粒具有至少三种不同的类型。47.如权利要求42所述的超级磨料产品前体，其中至少一种类型的离散颗粒具有包括聚丙烯腈的一种热塑性壳。48.如权利要求42所述的超级磨料产品前体，其中至少一种类型的离散颗粒具有一种包括聚偏二氯乙烯的热塑性壳。49.如权利要求42所述的超级磨料产品前体，其中至少一种类型的离散颗粒具有一种实质性地包括聚丙烯腈的热塑性壳，并且该发泡剂的另一种类型的离散颗粒具有一种实质性地包括聚偏二氯乙烯的热塑性壳。50.如权利要求39所述的超级磨料产品前体，其中该发泡剂的壳包括聚丙烯腈和聚偏二氯乙烯的一种共聚物。51.如权利要求50所述的超级磨料产品前体，其中聚丙烯腈与聚偏二氯乙烯的按重量计的比率是在约40 60与约99 1之间的范围内。52.如权利要求51所述的超级磨料产品前体，其中该发泡剂的平均粒径是在约8与约420微米之间、或在约20与约50微米之间、或约85与约105微米之间的范围内。53.如权利要求50所述的超级磨料产品前体，其中聚丙烯腈与聚偏二氯乙烯的重量比是在约40 60与约60 40之间的范围内。54.如权利要求51所述的超级磨料产品前体，其中聚丙烯腈与聚偏二氯乙烯的重量比是约50 50o55.如权利要求50所述的超级磨料产品前体，其中聚丙烯腈和聚偏二氯乙烯的重量比是在约60 40与约80 :20之间的范围内。56.如权利要求55所述的超级磨料产品前体，其中聚丙烯腈和聚偏二氯乙烯的重量比是约70 :30。57.如权利要求50所述的超级磨料产品前体，其中该发泡剂的平均粒径是大于约125微米。58.如权利要求57所述的超级磨料产品前体，其中该聚丙烯腈与聚偏二氯乙烯的重量比是在约92 8与约98 2之间的范围内。59.如权利要求58所述的超级磨料产品前体，其中聚丙烯腈与聚偏乙烯的重量比是约.95 :5。60.如权利要求39所述的超级磨料产品前体，其中该离散颗粒的被包封的气体包括至少一个选自异丁烷和异戊烷组成的组中的成员。61.如权利要求39所述的超级磨料产品前体，其中该离散颗粒具有的壁厚度是在约.O. 01微米与约O. 08微米之间的范围内。62.如权利要求32所述的超级磨料产品前体，其中该粘结剂组分包括一种热固性树脂。63.如权利要求62所述的超级磨料产品前体，其中该热固性树脂是下组的至少一个成员，该组由以下各项组成酚醛树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、以及环氧改性的酚醛树脂。64.如权利要求63所述的超级磨料产品前体，其中该热固性树脂包括酚醛树脂。65.如权利要求32所述的超级磨料产品前体，其中离散体与粘结剂组分的比率是在按体积计约2 1与约30 35之间的范围内。66.如权利要求65所述的超级磨料产品前体，其中离散体与粘结剂组分的比率是按体积计约80 15ο67.如权利要求65所述的超级磨料产品前体，其中离散体与粘结剂组分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·乌帕德亚雅，R·维达塔姆，
申请(专利权)人：圣戈班磨料磨具有限公司，法国圣戈班磨料磨具公司，
类型：发明
国别省市：