由于电子行业的一系列特别技巧请求，电子陶瓷在宏观机关、化学成份以及电学功能上，与寻常的工程陶瓷有着极大的不同。比方说，高的死板强度、耐高温耐高湿、抗辐射、抗电强度和绝缘电阻高，介质能在充满宽的规模内改革等，这些都是与电子陶瓷密不行分的标签。

在电子陶瓷品种中，在完备以上这些特性的根基上，氧化铝电子陶瓷基片还具备成本较低的上风，因而是今朝最为罕用的基片品种之一。氧化铝陶瓷基片的创造技巧要紧囊括两个部份：基片的制备与分切，以及表面加工技巧。虽说两者一样紧急，但后者是电子元器件临盆的根基和保证——终究“坑坑洼洼”的表面，难以保证聚集在上头的电路能有优良的精度。

寻常情状下，人们会采纳“粗研磨+精抛光”的方法使得氧化铝电子基片变得“光洁顺滑”，但不同的加工方法及磨料抉择，都市对其表面加工的成效形成影响。下方将对氧化铝陶瓷基片的制备及对其研磨抛光形成影响的成分停止归纳。

01

一、氧化铝陶瓷基片的制备

氧化铝电子陶瓷基片是通过在96%~99%氧化铝陶瓷材猜中，增加适当的矿物材料烧结而成的电子陶瓷基片。今朝罕用的成型办法有：流延成型、干压成型、注浆成型、挤出成型等。此中，流延法与保守陶瓷成型法比拟技巧上较新，是薄片陶瓷材料的一种紧急成型工艺。

流延成型法创造的陶瓷生坯片

接着，流延坯片在通过冲裁后，依照恰当的排胶、烧成工艺就能够取得表面较为滑润的氧化铝基片，罕用的烧结办法有：1）热压烧结；2）热等静压烧结法；3）微波加热烧结法；4）微波等离子体烧结法；5）放电等离子烧结法等。

02二、氧化铝陶瓷基片的表面解决

做为衬底的电子陶瓷基片，其厚度和表面品质均是万分紧急的目标，但由于烧结常常会带来变形和压缩，于是寻常都须要进一步对氧化铝基片停止精加工。由于氧化铝陶瓷基片高效减薄和超滑润抛光的效用机理较繁杂，因而影响其加功成效的成分也较多，比方说加工方法、磨料和工艺参数等。就此议题，陈建新等钻研人员曾做过较多关连钻研，下文便对几个要紧的影响成分停止归纳解析。

1.加工方法

罕用的加工方法有两种，一是单面研磨；二是双面研磨。

前者是高精度的平面加工设施，死板构造强度高且具备平静的精度。由于沟槽采纳的是精致的环形机关，因而能够较大程度地使研磨液保存于研磨盘面上，在不异的研磨液流量下则有更多的磨料颗粒效用于研磨工件，使得研磨后表面材料去除率较高。

后者要紧用于两面平行的晶体或其余死板零件停止双面研磨。由于沟槽采纳的是宽容的十字机关，使得大部份磨料填充于沟槽内部并随研磨盘的转化而逸出研磨效用地域，惟有少部份磨料效用于研磨盘面与研磨工件之间，因而研磨后表面材料去除率较低。总的来讲，单面研磨的加工方法更适当对氧化铝陶瓷基片停止快速减薄加工。

不同加工方法下铸铁研磨盘面沟槽机关

2.磨料品种

为了对加工工件停止死板去除，须要拔取硬度大于加工工件的材料做为研磨加工的磨料。与固着磨料加工不同，研磨液中的磨料颗粒因而游离式样存在，加工工件是通过游离磨料停止加工的。

其它，磨料颗粒与研磨盘的相对硬度和磨料颗粒的样式及物理死板功能对研磨成效影响很大，硬度较大的磨料对加工工件的材料去除率较高，但在加工通过中形成的损伤也较大；而硬度较小的磨料的去除率较低，但在工件表面形成的损伤地域较小，因而表面品质较好。下方是几种罕用磨料的比拟。

表罕用磨料的功能比拟

　　　　　　　　　　　　

品种

　　　　　　　　　　　　　　

特性

　　　　　　　　　　　　　　

上风

　　　　　　　　　　　　　　

不够

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

金刚石

　　　　　　　　　　　　　　

极高的硬度、颗粒形状尖利尖利

　　　　　　　　　　　　　　

关于不同硬度的加工工件都具备很好的死板去除功能

　　　　　　　　　　　　　　

硬度大，粒度较大的磨粒简单在工件表面形成划痕

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

碳化硼

　　　　　　　　　　　　　　

强度大、密度低、化学平静性好，磨料颗粒多呈菱状尖状

　　　　　　　　　　　　　　

加工功能较高，成本廉价

　　　　　　　　　　　　　　

硬度比金刚石低

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

碳化硅

　　　　　　　　　　　　　　

耐磨功能好、化学功能平静，晶体机关多为六方或菱面体，尖利棱边较碳化硼少

　　　　　　　　　　　　　　

加工通过以滚压和切削为主，加功效率较高

　　　　　　　　　　　　　　

硬度比碳化硼稍低

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

氧化铝

　　　　　　　　　　　　　　

高硬度、高密度、低磨耗和耐侵蚀，磨料颗粒多呈椭圆或土豆状

　　　　　　　　　　　　　　

加工后材料的表面品质较好

　　　　　　　　　　　　　　

材料去除率较低

　　　　　　

3.磨料粒度

磨料的粒径在研磨加工通过中会影响其切入加工工件表面的深度以及担负的压力。在研磨液中磨料浓度不异时，若粒径越大，则统暂时光内涵研磨地域的磨料颗粒越少，而且由于磨料的平均性题目，幸免存在部份小颗粒，巨细颗粒存在研磨地域内使得部份小颗粒不受力，那末在不异总压力下每个受力颗粒的分压越大，对氧化铝陶瓷表面的切深也越大，因而加工通过中对表面停止微切削取得较大的材料去除量。但同时，加工工件研磨后的表面简单形成划痕、坑洞及亚表面损伤等品质缺点

巨细颗粒共存会致使受力颗粒的分压更大

当磨料粒径越小时，统暂时光内涵研磨地域内的磨料颗粒数目越多，且巨细颗粒较为不显然使得平均性相对较好，在不异总压力下每个受力颗粒的分压则越小，对陶瓷表面的切深也越小，乃至仅去除表面的原始凹陷，因而材料去除率较低但表面品质较好。

4.研磨压力

研磨压力决计研磨通过中磨料颗粒对工件表面的效用状况，是研磨加工中的紧急参数之一。当研磨压力较小时，统暂时光内研磨地域内的磨料颗粒的分压较小，对加工工件表面的切深较小，因此材料去除率和表面粗陋度均较小。反之则研磨压力越大，材料去除率和表面粗陋度也会增大。

但当研磨压力继承增进超出肯定程度时，较粗的磨料颗粒雅茹研磨盘的深度较大而动弹成二体研磨行动，会致使在表面微切削通过中形成的划痕宽度和深度更显然，使得加工工件表面品质更差。

5.研磨速率

研磨速率对磨料颗粒在研磨通过中的疏通轨迹疏落程度和平均性有紧急影响。寻常情状下，跟着研磨速率的升高，单元时光内磨料颗粒效用于工件的轨迹变多，则单元时光内磨粒对工件的去除量增进，去除率就升高。不过跟着研磨速率的升高，研磨盘的振荡程度会加大，这会使得磨料颗粒对加工工件效用不平均，工件的表面粗陋度也会增大。

6.研磨液流量

依据陈建新等人的测验钻研事实（以下图），觉察跟着研磨液流量的增进，材料去除率和加工表面粗陋度均先抬高后下降。

这是由于研磨液流量的增进使得统暂时光内投入研磨地域的磨料颗粒数目增进，材料去除率增进，当研磨液流量增进至肯定程度后，磨料颗粒在研磨地域内的聚集使得磨粒空隙更小，磨粒更简单产生震动，且一部份颗粒遗失去除效用并逸出，余下另一部份颗粒停止去除效用，因而材料去除率下落，同时对陶瓷表面形成的损伤减小，表面粗陋度减小。

7.研磨液磨料浓度

研磨液磨料浓度是指磨料颗粒的含量，它对研磨效率及成效有很大的影响。常常跟着磨料浓度的升高，单元时光内涵加工工件单元表面积上参加研磨的磨料颗粒越多，此时磨料颗粒要紧产生二体磨擦行动，材料去除率也会抬高。

但当磨料浓度高到肯定田地时，磨料颗粒会慢慢动弹成三体磨擦行动，会使得材料去除率慢慢趋于饱和。若磨料浓度继承增大，则会使得磨料颗粒间间隔更小，从而形成团圆形势，致使研磨质质变差，因而抉择符合的研磨液磨料浓度很关键。

8.抛光

在研磨根基上，测验人员别离在双面抛光和单面抛光的加工方法下，通过粒度W1和W0.5的SiC磨料对研磨后的氧化铝陶瓷片停止抛光加工，其事实以下图所示。

不同抛光方法对抛光效率和表面粗陋度的影响

显然，不论是采纳W1仍旧W0.5的SiC磨料，单面抛光加工的效率比双面抛光加工凌驾不少，能够在更短的时光内将陶瓷片表面粗陋度降至很低的程度。据解析，单面抛光方法之于是能更高效率地停止做事，其起因能够觉得是：

一，磨料颗粒在投入工件抛光地域前，大概会产生团圆使磨粒变大，从而对工件形成更大的损伤。而在单面抛光通过中，磨料颗粒在投入抛光地域前须要通过休整环，休整环除了对陶瓷贴盘停止定位，还通过本身压力对形成团圆的磨料停止别离粉碎，使磨料维持平均粒径对工件停止抛光。

二，单面抛光是通过抛光盘和圆形陶瓷盘转化结尾加工疏通的，形成的工件跳动较小，磨料对工件的去除效率较高，形成的表面损伤较少；而双面抛光是工件装夹在游星轮维持架内，通过核心轴齿轮和外圈齿的啮合在高低抛光盘间做游星疏通，由于齿轮啮合形成的工件跳动较大，磨料对工件的去除效率较低，形成的表面损伤较多。

结语

不过由于氧化铝陶瓷本身存在晶粒较大、多孔性，死板抛光并不能从根柢上改革陶瓷表面的微米级空洞或缺点，而这些空洞和缺点的存在也会束缚了氧化铝陶瓷基片做为薄膜基片的一些运用。因而也有钻研人员通过在基片表面制备一层玻璃釉涂层的办法，来对氧化铝陶瓷基片停止表面解决。

但不论何如，跟着商场对电子陶瓷的须要的进一步增进，完备高的尺寸精度、形态精度、表面粗陋度低的氧化铝陶瓷电子基片将延续遭到重用，因而实行氧化铝陶瓷基片表面超滑润平缓化是基片衬底材料制备技巧的关键和进展趋向。

材料起因：

1.氧化铝陶瓷基片高效减薄和超滑润抛光加工钻研，陈建新，阎秋生，潘继生。

2.氧化铝陶瓷基片研磨抛光钻研，陈建新。

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