本发明专利技术涉及一种抛光含铝基板的表面的方法，其包括将该基板的表面与抛光垫及包含研磨剂、对铝进行氧化的试剂及液体载体的抛光组合物接触，并研磨该表面的至少一部分以自该基板移除至少一些铝且抛光该基板的该表面，其中该研磨剂为微粒状且悬浮于该液体载体中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种抛光含铝基板的表面的方法。
技术介绍
金属镜在光学领域中具有多种应用。通常，镜面是通过将金属涂层涂覆 至由另 一种金属或另 一种材料(诸如玻璃)组成的基板上而形成。当温度变化 时，诸如在不同空间及军事应用中，镜组分膨胀与收缩的不同速率导致镜面 的尺寸不稳定性。 一种解决方法是抛光由单一金属或金属合金组成的基板的 表面，其消除了由热性质差异造成的问题且为该基板提供了金属的机械强度 及刚性。由于铝的轻度、低成本及与常规表面形成工艺的相容性，因此其为 一种优选的金属。这类镜在光学应用中的性能在很大程度上取决于需高度均 匀以使由表面不规则所造成的光散射最小化的表面。与光学性能有关的表面粗糙度参数不仅包括平均表面粗糙度(Ra)或均方 根表面粗糙度(ig，且还包括包含R^x和/或Rz的重要参数。Rmax是在给定 取样区域内的最大峰谷高度，其中峰表示表面上的高点且谷表示表面上的刮 痕深度。Rz是在若干不同取样区域内所量测的Rmax的平均值。不仅对于良好 的光学性能而言平均表面粗糙度必须是低的，且为使光散射最小化，Rz、 Rmax 或相关参数也必须是低的。用于镜制造的现有方法试图通过将无电镍层电镀至镜基板上且接着使 用光学技术抛光该第二金属层以提供具有降低的光散射的表面来弥补由形 成的有缺点的金属表面所导致的缺陷。然而，由于这类镜再次由不同金属构 成，因此在不同于室温的温度下的双金属应力损害了镜的机械与光学稳定 性。此外，该第二金属层的制造增加了制造过程的显著复杂性及费用。高度抛光的铝表面在太阳能电池制造领域具有额外的应用。镜阵列通常 用于将太阳辐射集中于光电太阳能电池上以改良转换效率。由于通过镜面上 的表面不规则的光衍射导致入射太阳辐射向电能的转换效率降低，因此用于 经济地生产由铝组成的高反射表面的改良方法可促进太阳能电池技术的发 展。通常使用两种方法抛光铝表面。在光学领域，单点金刚石车削已使用多 年以生产适用于反射红外(例如长波长)光的铝镜。在单点金刚石车削中，在 与精确定位的金刚石切削工具接触时对铝基板进行旋转。该金刚石切削工具 自该基板的表面"削落"非常薄的铝层以形成具有精确界定几何形状的表面。 然而，该金刚石切削工具产生由于光散射(具体地说是在较短波长)而损害光 学性能的微观凹槽。此外，单点金刚石车削为昂贵且非常耗时的过程，其仅 适用于特定光学组件的少量生产。用于抛光铝基板的最常使用的过程为研光(lapping)。在研光中，使用研 磨颗粒浆一通常为水或油载体中的氧化铝或碳化硅一来通过相对于铝表面 移动称作研光面(lapp)的抛光表面(其两者之间具有研磨浆)而对该铝表面进 行抛光，以通过该研磨剂的机械作用研磨该表面。然而，研光产生易于在经 抛光表面上形成微痕的铝屑，造成对于光学应用而言不可接受的表面缺陷 度。化学-机械抛光或平坦化(CMP)长期用于电子工业中来抛光或平坦化记 忆体或硬磁盘的表面。通常，记忆体或硬磁盘包含以第一镍-磷层涂布的铝 基板。通常在以诸如钴-磷的磁层涂布之前通过CMP方法研磨以减少表面波 紋及粗糙度，从而使该镍-磷层平坦化。该镍-磷层具有高度均匀的微观结构 及显著区別于铝及铝合金的特定化学性质，铝及铝合金具有与镍-磷不同的 表面化学及包含遍布矩阵分散的微晶的不均匀微观结构。此外，CMP产生 微痕且在基板表面上留下嵌入的研磨颗粒，在光学应用中这类缺陷是不可容 忍的。因此，需要有效且经济的方法将铝表面抛光至适用于可见光与紫外光的 无衍射反射的表面粗糙度的严格标准。本专利技术提供这样的方法。本专利技术的这变得显而易见。
技术实现思路
本专利技术提供一种抛光含铝基板的表面的方法，该方法包括(i)提供含铝 基板，(U)提供抛光垫，(iii)提供抛光组合物，该抛光组合物包含(a)选自二氧 化硅、二氧化铈及氧化锆的研磨剂，(b)对铝进行氧化的试剂，及(c)液体载体., 其中该研磨剂为微粒状且悬浮于该液体载体中，(iv)将该基板的表面与该抛 光垫及该抛光组合物接触，及(V)研磨该基板的该表面的至少一部分以自该基 板移除至少 一些铝且抛光该基板的该表面。本专利技术进一步提供一种抛光含铝基板的表面的方法，该方法包括(i)提 供含铝基板，(ii)提供抛光垫，该抛光垫包含(A)弹性副衬垫及(B)与该弹性副 衬垫基本上共同延伸的聚合抛光薄膜，其中该聚合抛光薄膜包含抛光表面及 与该弹性副衬垫可剥离地结合的背面，(iii)提供抛光组合物，该抛光组合物 包含(a)选自二氧化硅、二氧化铈及氧化锆的研磨剂，(b)对铝进行氧化的试剂， 及(c)液体载体，其中该研磨剂为微粒状且悬浮于该液体载体中，(iv)将该基该表面的至少一部分以自该基板移除至少一些铝且l勉光该基纟反的该表面。具体实施例方式本专利技术提供一种抛光含铝基板的表面的方法。该方法包括(i)提供含铝 基板，(ii)提供抛光垫，(iii)提供抛光组合物，(iv)将基板的表面与该抛光垫及 该抛光组合物接触，及(v)研磨该基板的该表面的至少一部分以自该基板移除 至少一些铝且抛光该基板的该表面。该抛光组合物包含(a)选自二氧化石圭、 二氧化铈及氧化锆的研磨剂，(b)对铝进行氧化的试剂，及(c)液体载体，其中 该研磨剂为微粒状且悬浮于该液体载体中。该基板包含铝。该基板可包含纯铝或铝合金。多种铝合金是可购得的， 其各自特征在于除铝外的不同元素的存在及在其生产中使用的特定工艺。铝 合金进一 步细分为铸造合金与锻制合金，其中铸造合金倾向于用于使用熔融 合金的模制过程，且锻制合金倾向于用于固体合金的机械成形过程。锻制合 金通常进一步经热处理以改变合金的机械性质(如硬度)。任何铝合金均适用 于本专利技术的方法中。优选地，该基板包含6000系列铝合金，其中术语"6000 系列"是指铝业协会(Aluminum Association)对特定的铝合金组的命名。更优 选地，该铝合金是6061 T6铝合金，其额外包含较少量的硅、铁、铜、锰、 镁、铬、锌及钛。该抛光垫(如抛光表面)可为任何适合的抛光垫，其中许多是本领域中已 知的。该抛光垫可为常规的整片(one-piece)抛光垫，其中该抛光垫的表面与 正经抛光的基板表面相接触。适合的抛光垫包括，例如，编织与非编织抛光垫。此外，适合的抛光垫可包含具有不同密度、硬度、厚度、可压缩性、压 缩时的回弹能力及压缩模量的任何适合的聚合物。优选地，该抛光垫由选自下列的聚合物树脂构成热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃、聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龙、弹性体橡胶、弹性体聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二曱酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚亚芳基(polyarylene)、聚苯乙 烯、聚曱基丙烯酸曱酯、其共聚物、及其混合物。更优选地，该抛光垫由热 塑性聚氨酯构成。任何特定抛光垫的选择将部分视其用于的特定应用而定。举例而言，抛 更低的硬度等级。在一个实施方案中，该抛光垫包含弹性副衬垫及与该弹性副衬垫基本上 共同延伸的聚合抛光薄膜，其中该聚合抛光薄膜包含抛光表面及与该弹性副 衬垫可剥离地结合的背面。本文关于抛光薄膜所使用的术语"薄膜"是指具有 0.5mm或更小厚度的材料。若抛光薄膜以使得在抛光期间该抛光薄膜自该弹 性副衬垫的移除不显著改动直接位于所使用的抛光表面的一部分以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抛光含铝基板的表面的方法，该方法包括： （ｉ）提供含铝基板， （ｉｉ）提供抛光垫， （ｉｉｉ）提供抛光组合物，该抛光组合物包含： （ａ）选自二氧化硅、二氧化铈及氧化锆的研磨剂， （ｂ）对铝进行氧化的试剂，及 （ｃ）液体载体，其中该研磨剂为微粒状且悬浮于该液体载体中， （ｉｖ）将该基板的表面与该抛光垫及该抛光组合物接触，及 （ｖ）研磨该基板的该表面的至少一部分以自该基板移除至少一些铝且抛光该基板的该表面。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉斯塔布鲁西克，理查德詹金斯，克里斯托弗汤普森，
申请(专利权)人：卡伯特微电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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