钻石磨料微粒及电镀钻石工具制造技术

一种钻石磨料微粒及电镀钻石工具，钻石磨料微粒表面覆有一改质层，该改质层具有微导电性，其中该改质层中掺杂有导电颗粒或半导电颗粒，或者该改质层由碳-金属化合物颗粒所构成。本实用新型专利技术的钻石磨料微粒的表面具有微导电特性，故电镀层可延伸至钻石磨料微粒的表面而部分地或全部地包覆钻石磨料微粒，使钻石磨料微粒与工具基座之间具有较佳的附着力，故可大幅减少钻石磨料微粒在研磨/切削的过程中掉落的机率，另一方面，钻石磨料微粒可以散布的型态固定于工具基座的表面，故对电镀钻石工具而言，其表面精度可被有效地掌握，进而提高研磨/切削的作业精度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种钻石磨料微粒，特别指ー种具有微导电特性的钻石磨料微粒及电镀钻石工具。
技术介绍
目前钻石工具不论是在3C制造エ业、传统制造エ业、航钛エ业或一般研磨使用的领域上均被广泛地利用，如金属的切割，エ件研磨或镜面抛光等；而这些钻石研磨工具大多是以电镀方式制造。随着科技的发展，精密的钻石磨料研磨工具被大量的应用于高科技产业中，例如半导体科技产业中的化学机械研磨制程(Chemical Mechanical Polishing,CMP)所使用的抛光垫修整器(Pad Conditioner),即是将钻石磨料固定、结合于一金属基盘之上,其结合方式除了已知的硬焊方式外，还有使用电镀方式进行的技术，若能使钻石磨料表面带有适当的导电度，在电镀过程，金属镀层可包覆于钻石磨料，使得钻石磨料在研磨的过程中大幅减少掉落的机率。又如，LED产业中众所周知的主要材料蓝宝石晶圆，在其晶圆棒长成后需进行切片制程，传统上是利用钻石浆配合裸钢线材来切割，钻石浆的使用量相当大，故不环保、费时且成本高，所以目前已逐渐由电镀钻石线锯(Diamond wire saw)所取代；电镀钻石线锯是利用电镀方式，将钻石磨料附着一裸钢线上，利用电镀钻石线锯来切割蓝宝石晶圆，可将切割时间由数天缩短到数小吋。在已知的电镀钻石工具中，不论是使用埋镀或是悬浮的方式进行电镀钻石工具，其钻石磨料大多是未经处理，在电镀的过程中直接将裸料投入，使其逐渐埋入金属镀层之中，进而把钻石磨料固定于研磨工具表面。然而，这种方式无法将钻石磨料有效地固定于研磨工具表面，故在研磨过程中极有可造成钻石磨料的脱落，若发生在CMP制程中，会造成晶圆的刮伤；而为了防止钻石磨料脱落，必須増加電镀层厚度，提升镀层对钻石磨料的包覆程度，则使得钻石磨料露出镀层的高度減少，影响到整体的切削能力。目前世面上虽已有商业化的钻石磨料表面有金属镀层，如镀钛或镀镍，但这些纯金属镀层导电度过高，若使用这类表面镀有金属的钻石磨料在电镀钻石工具上，由于导电镀过高，容易造成在施镀过程中，钻石磨料结成團，进而影响到钻石工具的表面精度或外观坐寸o
技术实现思路
本技术在于提供一种钻石磨料微粒，其表面具有植入导电颗粒或半导电颗粒的改质层或是具有微导电性的碳化物颗粒所形成的外层，使钻石磨料微粒在经过电镀制程时可被电镀层所包覆，进而提高钻石磨料微粒与工具表面的附着力。本技术的实施例提供一种钻石磨料微粒，其表面覆有一改质层，该改质层具有微导电性，其中该改质层中掺杂有导电颗粒或半导电颗粒，或者该改质层由碳-金属化合物颗粒所构成。进一步地，改质层为类钻镀层或钻石镀层，半导电颗粒为硼颗粒或硅颗粒。进一步地，改质层为类钻镀层或钻石镀层，导电颗粒为钛颗粒、铬颗粒、钒颗粒、锆颗粒或鹤颗粒。进一步地,碳-金属化合物颗粒为碳铬化合物颗粒、碳鹤化合物颗粒或碳f凡化合物颗粒。进一步地,改质层的电阻率在IOOmQ cm以下。本技术的实施例提供一种电镀钻石工具，包括一工具基座，该工具基座的表面具有一电镀层，该电镀层将多个钻石磨料微粒固定于该工具基座上，其中每一该钻石磨料微粒的表面覆有一改质层，该改质层具有微导电性，该改质层中掺杂有导电颗粒或半导电颗粒，或者该改质层由碳-金属化合物颗粒所构成。进一步地，改质层为类钻镀层或钻石镀层，半导电颗粒为硼颗粒或硅颗粒，导电颗粒为钦颗粒、络颗粒、钥；颗粒、错颗粒或鹤颗粒。进一步地,碳-金属化合物颗粒为碳铬化合物颗粒、碳鹤化合物颗粒或碳f凡化合物颗粒。进一步地,改质层的电阻率在IOOmQ cm以下。进一步地，电镀层部分地或全部地包覆钻石磨料微粒。本技术具有以下有益的效果本技术的钻石磨料微粒的表面具有微导电特性，故电镀层可延伸至钻石磨料微粒的表面而部分地或全部地包覆钻石磨料微粒，使钻石磨料微粒与工具基座之间具有较佳的附着力，故可大幅减少钻石磨料微粒在研磨/切削的过程中掉落的机率，另一方面，钻石磨料微粒可以散布的型态固定于工具基座的表面，故对电镀钻石工具而言，其表面精度可被有效地掌握，进而提高研磨/切削的作业精度。附图说明图I是显示本技术的钻石磨料微粒的示意图。图2是显示本技术的电镀钻石工具的示意图，其中电镀层部分地包覆钻石磨料微粒。图3是显示技术的另一种电镀钻石工具的示意图，其中电镀层全部地包覆钻石磨料微粒。图4是显示乙炔流量与改质层(导电层)的电阻率的实验曲线。主要元件符号说明11钻石磨料微粒12改质层21工具基座22电镀层具体实施方式本技术在于提供一种钻石磨料微粒，其表面经过改质后，使钻石磨料微粒的表面具有微导电性，使得钻石磨料微粒在电镀附着于工具表面的过程中，电镀金属可以沿着钻石磨料微粒表面生长，提升钻石磨料微粒在工具表面的附着力，且同时保持钻石工具的表面精度。本技术提供一种钻石磨料微粒的表面改质方式，其步驟如下步骤ー如图I，提供钻石磨料微粒11。在本具体实施例中，钻石磨料微粒11为微米(micro)等级或纳米(nano)等级的天然钻石微粒或人工钻石微粒,但不以此为限,优选地，所选用的钻石磨料微粒11的平均粒径范围介于约I微米O m)至100微米O m)。步骤ニ 一种镀膜(coating)方式,使得钻石磨料微粒11的表面覆有ー层改质层12，且在改质层12中掺杂特定含量的金属元素颗粒或半导体元素颗粒，使钻石磨料微粒11的表面具有微导电性。在一具体实施例中，本步骤可利用电浆辅助化学气相沉积(PECVD)方式，在钻石磨料微粒11的表面镀上ー层类钻镀层(Diamond like carbon,DLC)或钻石镀层(即为前述的改质层12)，并以植入(doping，掺杂)的方式使至少ー种的导电颗粒或半 导电颗粒掺杂于类钻镀层或钻石镀层之中，前述的金属元素颗粒如钛(Ti)颗粒、铬(Cr)颗粒、银(V)颗粒、错(Zr)颗粒、鹤(W)颗粒等,非金属元素如硼(B)颗粒、娃(Si)颗粒等,藉此，掺杂有导电颗粒或半导电颗粒的改质层12可因植入的颗粒的作用而形成具有微导电性的导电层，举例来说，可利用四氯化钛(TiCl4)将钛原子颗粒植入改质层12中，而植入导电颗粒或半导电颗粒的改质层12的电阻率可约在IOOmQ cm(毫欧姆 厘米)以下，优选地，所述的电阻率约在SOmQ _(毫欧姆 厘米)以下。因此，本技术并不限制植入颗粒的种类或含量，仅需考虑的是所形成的导电层的电阻率约在IOOmQ cm(毫欧姆 厘米)以下，例如介于20至SOmQ cm之间，以避免后续电镀制程中钻石磨料微粒产生堆叠成团的问题。而在ー变化实施例中，此步骤可利用派镀(sputtering)的方式达成。例如选用铬(Cr)靶材，并在工作压カ1. 2Pa的条件下利用こ炔(C2H2)电浆将铬(Cr)颗粒植入上述类钻镀层或钻石镀层之中，其结果如图4所示，随着こ炔通入流量的变化(40至200sCCm)，所制造的具有微导电性的导电层的电阻率介在I至SOmQ _(毫欧姆 厘米)之间。值得说明的是，当こ炔通入流量降低吋，改质层12中所植入的铬颗粒含量也随之提高，而所植入的导电颗粒或半导电颗粒可与改质层12中的碳颗粒形成为碳铬化合物颗粒，其化学式为CrxCY，例如Cr23C6、Cr7C3> Cr3C2等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻石磨料微粒，其特征在于，所述钻石磨料微粒的表面覆有一改质层，所述改质层具有微导电性。

【技术特征摘要】
1.一种钻石磨料微粒,其特征在于,所述钻石磨料微粒的表面覆有一改质层,所述改质层具有微导电性。2.根据权利要求I所述的钻石磨料微粒，其特征在于，所述改质层具有导电颗粒、半导电颗粒或碳-金属化合物颗粒。3.根据权利要求2所述的钻石磨料微粒，其特征在于，所述改质层为类钻镀层或钻石镀层，所述半导电颗粒为硼颗粒或硅颗粒。4.根据权利要求2所述的钻石磨料微粒，其特征在于，所述改质层为类钻镀层或钻石镀层，所述导电颗粒为钛颗粒、铬颗粒、钒颗粒、锆颗粒或钨颗粒。5.根据权利要求2所述的钻石磨料微粒，其特征在于，所述碳-金属化合物颗粒为碳铬化合物颗粒、碳鹤化合物颗粒或碳f凡化合物颗粒。6.一种电镀钻石工具...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文东，何主亮，
申请(专利权)人：奇翼创新科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：