CN115194642B - 一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫及其生产工艺，包括弹性底盘、磨砂垫片、卡扣底座和卡扣内嵌钉，通过一体化成型特殊的弹性底盘，而弹性底盘中采用改性聚氨酯树脂弹性体作为核心材料，提高弹性底盘整体的弹性，以适应无蜡垫的弯折弹性，使无蜡垫在实际打磨晶片类材料时，弹性底盘能够配合无蜡垫进行各种形式的适应性弯折，无蜡垫本体的垫片打磨段则采用水性环氧树脂胶进行制备，通过调节水性环氧树脂胶的含量，调整垫片打磨段成品的实际弹性，本发明结构完整合理，实现了弹性底盘与无蜡垫之间的联动弹性的提高，同时弹性底盘中含有收集槽，能够在一定程度下收集晶片碎屑，并在一定程度上放置碎屑的飞溅。

Description

一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫及其生产工艺
技术领域
本发明涉及无蜡垫技术领域，特别涉及一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫及其生产工艺。
背景技术
晶片产品在打磨抛光的过程中，需要在晶片底部使用单独的打磨垫片，以提高打磨抛光的效率，而无蜡抛光垫作为一种新型抛光材料，其有效适用于蓝宝石片、LED基片、无蜡硅晶片、玻璃面板、光学晶体片和激光晶体片等的单面打磨抛光，而在对晶片进行打磨抛光时，由于抛光垫的弹性能力较差，导致在抛光过程中容易对晶片造成损伤，导致晶片剥离；
专利号为CN202110259829.3提供了一种抛光用无蜡垫及其生产方法，无蜡吸附垫由碳纤维层、粘胶层和吸附层热压粘合而成，碳纤维层与卡配垫接触，吸附层与晶片接触，利用环氧树脂和聚氨酯预聚体进行反应生产复合树脂，该合成的复合树脂兼具环氧树脂和聚氨酯树脂的特性，粘性大，弹性大，且与碳纤维层、吸附层能够很好地粘结，避免无蜡吸附垫的分层，基座底盘由铁粉、氮化硅粉、碳化铌粉和粘结剂烧结而成，具有较好的抗拉伸能力、摩擦力性能及承热能力，降低无蜡垫在晶片的打磨过程中发生断裂、熔化或抛光偏离的问题，提高了晶片抛光的合格率，且以铁为基材，生产成本低。
上述专利存在以下问题：
1、该类型的无蜡垫虽具备一定的弹性，但其底座限制了无蜡垫的弹性形变，导致该类无蜡垫极易导致晶片的剥离；
2、在对晶片进行打磨的过程中，产生的晶片碎屑会向四周飞溅而难以收集。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫及其生产工艺，通过一体化成型特殊的弹性底盘，而弹性底盘中采用改性聚氨酯树脂弹性体作为核心材料，提高弹性底盘整体的弹性，以适应无蜡垫的弯折弹性，使无蜡垫在实际打磨晶片类材料时，弹性底盘能够配合无蜡垫进行各种形式的适应性弯折，其次弹性底盘内设置相应的辅助垫片，通过调整丁腈橡胶的含量，调节辅助垫片的联动弹性，以配合无蜡垫进行弹性打磨，而无蜡垫本体的垫片打磨段则采用水性环氧树脂胶进行制备，通过调节水性环氧树脂胶的含量，调整垫片打磨段成品的实际弹性，同时弹性底盘中含有收集槽，能够在一定程度下收集晶片碎屑，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫，包括弹性底盘、磨砂垫片、卡扣底座和卡扣内嵌钉，所述弹性底盘的上下两侧中心处分别安装磨砂垫片，所述磨砂垫片的左右两侧分别设有卡扣底座，所述卡扣底座内安装卡扣内嵌钉。
优选的，所述弹性底盘包括树脂底盘、连接耳板、贯通孔、辅助垫片和收集槽，所述树脂底盘的左右两侧中心处分别设有连接耳板，所述连接耳板上设有贯通孔，所述树脂底盘的上下两端侧面分别设有辅助垫片，所述树脂底盘的上下两侧中心处分别设有收集槽。
优选的，所述磨砂垫片包括垫片连接带、连接孔和垫片打磨段，所述垫片打磨段的左右两侧分别设有垫片连接带，所述垫片连接带上设有连接孔。
优选的，所述弹性底盘所用原料的各成分重量份数配比如下：
改性聚氨酯树脂弹性体80份；
改性固化剂20-30份；
磨料颗粒20份；
纳米填料15份；
抗氧化剂5份；
其中磨料颗粒为石英粉、氧化镁和碳酸镁按1:1:1混合后，通过造粒机直接造粒制备而成，每个磨料颗粒的粒径范围区间为20-60nm，采用的抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂。
优选的，所述聚氨酯树脂弹性体和核心材料为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，且上下层外表面涂覆ABS树脂抗氧化剂材料。
优选的，所述辅助垫片所用原料的各成分重量份数配比如下：
丁腈橡胶10份；
热塑性弹性体30份；
辅助制剂3份；
填料颗粒10份；
粘胶纤维10份；
其中辅助制剂则主要采用抗氧化剂、光稳定剂、紫外光吸收剂和防霉剂混合而成，其中抗氧化剂采用二叔丁基苯酚，光稳定剂采用酞菁蓝有机颜料，紫外光吸收剂采用邻羟基二苯甲酮类，防霉剂采用邻苯基苯酚钠，其中抗氧化剂、光稳定剂、紫外光吸收剂和防霉剂的混合比为3:2:1:1，粘胶纤维是由天然纤维为原料，经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素黄原酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，经湿法纺丝而制成。
优选的，所述丁腈橡胶主要由丁二烯与丙烯腈混合制备而成，丁二烯与丙烯腈的含量占比为3:2。
优选的，所述垫片打磨段所用原料的各成分重量份数配比如下：
水性环氧树脂胶50-60份；
聚氨酯弹性体20份；
碳黑15份；
氧化镁8份；
氧化钙12份；
磨砂面颗粒5份；
其中磨砂面颗粒采用二氧化钛、氧化锌、碳酸钙和氧化铝的混合物，并经过造粒机造粒制备，其粒径的范围区间为8-10μm。
优选的，所述水性环氧树脂胶为环氧树脂分子链中分支链接有丙烯酸、环氧树脂分子链中含有叔胺或季胺碱或者环氧树脂分子链上接有亲水性聚氧乙烯基团并保证含有两个或两个以上环氧基。
本发明提供另一种技术方案：一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一：将改性聚氨酯树脂弹性体、改性固化剂、磨料颗粒、纳米填料和抗氧化剂材料按照重量分数配比后，加入至高速混合机中加热混合；
步骤二：使用成型设备一体化成型包括树脂底盘、连接耳板和收集槽在内的弹性底盘，在弹性底盘干燥后，并按照图示信息在连接耳板上加工贯通孔；
步骤三：在弹性底盘的上下表面涂刷ABS树脂抗氧化剂材料，并将弹性底盘转移至阴凉处风干；
步骤四：将丁腈橡胶、热塑性弹性体、辅助制剂、填料颗粒和粘胶纤维加入至高速混合机中混合，并在180-230℃下进行熔融混合，并使用成型模具制备辅助垫片，当辅助垫片风干成型完毕后，将其安装于弹性底盘内；
步骤五：将水性环氧树脂胶、聚氨酯弹性体、碳黑、氧化镁、氧化钙和磨砂面颗粒添加至高速混合装置中，在130-150℃的温度下加速搅拌混合，再由成型设备制备垫片打磨段，在垫片打磨段风干后，将垫片连接带缝制于垫片打磨段的左右两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提出的一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫及其生产工艺，现有技术中的无蜡垫虽具备一定的弹性，但其底座限制了无蜡垫的弹性形变，导致该类无蜡垫极易导致晶片的剥离，本发明中通过一体化成型特殊的弹性底盘，而弹性底盘中采用改性聚氨酯树脂弹性体作为核心材料，提高弹性底盘整体的弹性，以适应无蜡垫的弯折弹性，使无蜡垫在实际打磨晶片类材料时，弹性底盘能够配合无蜡垫进行各种形式的适应性弯折，无蜡垫本体的垫片打磨段则采用水性环氧树脂胶进行制备，通过调节水性环氧树脂胶的含量，调整垫片打磨段成品的实际弹性，完成配装后的无蜡垫能够对晶片实现包覆性打磨，从而有效避免大量的晶片剥离的问题；
2、本发明提出的一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫及其生产工艺，现有技术中，在对晶片进行打磨的过程中，产生的晶片碎屑会向四周飞溅而难以收集，弹性底盘中含有收集槽，能够在一定程度下收集晶片碎屑，并在一定程度上放置碎屑的飞溅。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧面结构示意图；
图3为本发明的弹性底盘的结构示意图；
图4为本发明的磨砂垫片的结构示意图；
图5为本发明的生产工艺步骤流程图。
图中：1、弹性底盘；101、树脂底盘；102、连接耳板；103、贯通孔；104、辅助垫片；105、收集槽；2、磨砂垫片；21、垫片连接带；22、连接孔；23、垫片打磨段；3、卡扣底座；4、卡扣内嵌钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1-图2，一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫，包括弹性底盘1、磨砂垫片2、卡扣底座3和卡扣内嵌钉4，弹性底盘1的上下两侧中心处分别安装磨砂垫片2，磨砂垫片2的左右两侧分别设有卡扣底座3，卡扣底座3内安装卡扣内嵌钉4。
请参阅图3，弹性底盘1包括树脂底盘101、连接耳板102、贯通孔103、辅助垫片104和收集槽105，树脂底盘101的左右两侧中心处分别设有连接耳板102，连接耳板102上设有贯通孔103，树脂底盘101的上下两端侧面分别设有辅助垫片104，树脂底盘101的上下两侧中心处分别设有收集槽105。
请参阅图4，磨砂垫片2包括垫片连接带21、连接孔22和垫片打磨段23，垫片打磨段23的左右两侧分别设有垫片连接带21，垫片连接带21上设有连接孔22。
弹性底盘1所用原料的各成分重量份数配比如下：
改性聚氨酯树脂弹性体80份；
改性固化剂20份；
磨料颗粒20份；
纳米填料15份；
抗氧化剂5份；
其中磨料颗粒为石英粉、氧化镁和碳酸镁按1:1:1混合后，通过造粒机直接造粒制备而成，每个磨料颗粒的粒径范围区间为20-60nm，采用的抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂，聚氨酯树脂弹性体和核心材料为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，且上下层外表面涂覆ABS树脂抗氧化剂材料。
辅助垫片104所用原料的各成分重量份数配比如下：
丁腈橡胶10份；
热塑性弹性体30份；
辅助制剂3份；
填料颗粒10份；
粘胶纤维10份；
其中辅助制剂则主要采用抗氧化剂、光稳定剂、紫外光吸收剂和防霉剂混合而成，其中抗氧化剂采用二叔丁基苯酚，光稳定剂采用酞菁蓝有机颜料，紫外光吸收剂采用邻羟基二苯甲酮类，防霉剂采用邻苯基苯酚钠，其中抗氧化剂、光稳定剂、紫外光吸收剂和防霉剂的混合比为3:2:1:1，粘胶纤维是由天然纤维为原料，经碱化、老化、磺化等工序制成可溶性纤维素黄原酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，经湿法纺丝而制成，丁腈橡胶主要由丁二烯与丙烯腈混合制备而成，丁二烯与丙烯腈的含量占比为3:2。
垫片打磨段23所用原料的各成分重量份数配比如下：
水性环氧树脂胶60份；
聚氨酯弹性体20份；
碳黑15份；
氧化镁8份；
氧化钙12份；
磨砂面颗粒5份；
其中磨砂面颗粒采用二氧化钛、氧化锌、碳酸钙和氧化铝的混合物，并经过造粒机造粒制备，其粒径的范围区间为8-10μm。
水性环氧树脂胶为环氧树脂分子链中分支链接有丙烯酸、环氧树脂分子链中含有叔胺或季胺碱或者环氧树脂分子链上接有亲水性聚氧乙烯基团并保证含有两个或两个以上环氧基。
请参阅图5，为了更好的展现晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫的生产流程，本实施例现提出一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：将改性聚氨酯树脂弹性体、改性固化剂、磨料颗粒、纳米填料和抗氧化剂材料按照重量分数配比后，加入至高速混合机中加热混合，实现物料的高温快速混合；
步骤二：使用成型设备一体化成型包括树脂底盘101、连接耳板102和收集槽105在内的弹性底盘1，在弹性底盘1干燥后，并按照图示信息在连接耳板102上加工贯通孔103，将弹性底盘1的各部位加工完毕；
步骤三：在弹性底盘1的上下表面涂刷ABS树脂抗氧化剂材料，并将弹性底盘1转移至阴凉处风干，避免ABS树脂抗氧化剂材料分布位置不均匀；
步骤四：将丁腈橡胶、热塑性弹性体、辅助制剂、填料颗粒和粘胶纤维加入至高速混合机中混合，并在180-230℃下进行熔融混合，并使用成型模具制备辅助垫片104，当辅助垫片104风干成型完毕后，将其安装于弹性底盘1内，从而完成弹性底盘1的整体制备；
步骤五：将水性环氧树脂胶、聚氨酯弹性体、碳黑、氧化镁、氧化钙和磨砂面颗粒添加至高速混合装置中，在130-150℃的温度下加速搅拌混合，再由成型设备制备垫片打磨段23，在垫片打磨段23风干后，将垫片连接带21缝制于垫片打磨段23的左右两侧，从而完成该无蜡垫的装配。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别在于弹性底盘1内改性固化剂的含量不同，弹性底盘1所用原料的各成分重量份数配比如下：
改性聚氨酯树脂弹性体80份；
改性固化剂30份；
磨料颗粒20份；
纳米填料15份；
抗氧化剂5份；
其中磨料颗粒为石英粉、氧化镁和碳酸镁按1:1:1混合后，通过造粒机直接造粒制备而成，每个磨料颗粒的粒径范围区间为20-60nm，采用的抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂，聚氨酯树脂弹性体和核心材料为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，且上下层外表面涂覆ABS树脂抗氧化剂材料；其中提高改性固化剂的含量，使一次成型的弹性底盘1在制备过程中固化能力提高，但弹性下降。
实施例三：
本实施例与实施例一的区别在于垫片打磨段23中水性环氧树脂胶的含量不同，垫片打磨段23所用原料的各成分重量份数配比如下：
水性环氧树脂胶50份；
聚氨酯弹性体20份；
碳黑15份；
氧化镁8份；
氧化钙12份；
磨砂面颗粒5份；
其中磨砂面颗粒采用二氧化钛、氧化锌、碳酸钙和氧化铝的混合物，并经过造粒机造粒制备，其粒径的范围区间为8-10μm，其中与实施例一相比，降低了水性环氧树脂胶的含量，从而降低垫片打磨段23的实际弹性。
对比例一：
对比例一与实施例一的区别在于控制改性固化剂重量分数为15份，从而对实施例一与实施例二的弹性底盘1的弹性变化幅度做参照。
对比例二：
对比例二与实施例一的区别在于控制水性环氧树脂胶的重量分数为55份，从而对实施例一与实施例三的垫片打磨段23弹性变化幅度做参照。
对实施例1-3的内容进行组合弹性测试，在弹性测试中，通过对三种类型的无蜡垫中心处施加相同作用力，查看其中心部位受到作用力后的位置偏移变化，具体数值变化如下表：
从上表可以看出，在更改改性固化剂的含量时，添加的改性固化剂的量越大，制备完成的弹性底盘1的硬度越高，而弹性则逐渐下降，而制备垫片打磨段23的过程中水性环氧树脂胶的含量较为重要，水性环氧树脂胶的含量越多，其弹性形变能力越强。
而实施例一、实施例二和对比例一之间的数据比较则可看出，当逐渐提高改性固化剂的实际含量时，成型的弹性底盘1与磨砂垫片2的配合弹性能力呈不规则下降形式，即改性固化剂的含量越低，弹性底盘1的弹性越高，适应弹性形变的能力越强，故实施例一的效果优于实施例二；实施例一、实施例三和对比例二之间的数据比较则可看出，水性环氧树脂胶的含量越高，制备的，磨砂垫片2的弹性越高，月弹性底盘1的弹性形变配合能力越强，越容易实现对晶片的包覆性打磨，从而有效防止晶片的剥离，故实施例一的效果优于实施例三。
综上所述：本发明晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫及其生产工艺，通过一体化成型特殊的弹性底盘1，而弹性底盘1中采用改性聚氨酯树脂弹性体作为核心材料，提高弹性底盘1整体的弹性，以适应无蜡垫的弯折弹性，使无蜡垫在实际打磨晶片类材料时，弹性底盘1能够配合无蜡垫进行各种形式的适应性弯折，其次弹性底盘1内设置相应的辅助垫片104，通过调整丁腈橡胶的含量，调节辅助垫片104的联动弹性，以配合无蜡垫进行弹性打磨，而无蜡垫本体的垫片打磨段23则采用水性环氧树脂胶进行制备，通过调节水性环氧树脂胶的含量，调整垫片打磨段23成品的实际弹性，本发明结构完整合理，实现了弹性底盘1与无蜡垫之间的联动弹性的提高，同时弹性底盘1中含有收集槽105，能够在一定程度下收集晶片碎屑，并在一定程度上放置碎屑的飞溅。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫，包括弹性底盘（1）、磨砂垫片（2）、卡扣底座（3）和卡扣内嵌钉（4），其特征在于：所述弹性底盘（1）的上下两侧中心处分别安装磨砂垫片（2），所述磨砂垫片（2）的左右两侧分别设有卡扣底座（3），所述卡扣底座（3）内安装卡扣内嵌钉（4），所述弹性底盘（1）包括树脂底盘（101）、连接耳板（102）、贯通孔（103）、辅助垫片（104）和收集槽（105），所述树脂底盘（101）的左右两侧中心处分别设有连接耳板（102），所述连接耳板（102）上设有贯通孔（103），所述树脂底盘（101）的上下两端侧面分别设有辅助垫片（104），所述树脂底盘（101）的上下两侧中心处分别设有收集槽（105），所述磨砂垫片（2）包括垫片连接带（21）、连接孔（22）和垫片打磨段（23），所述垫片打磨段（23）的左右两侧分别设有垫片连接带（21），所述垫片连接带（21）上设有连接孔（22）；
所述弹性底盘（1）所用原料的各成分重量份数配比如下：
改性聚氨酯树脂弹性体80份；
改性固化剂20-30份；
磨料颗粒20份；
纳米填料15份；
抗氧化剂5份；
其中磨料颗粒为石英粉、氧化镁和碳酸镁按1:1:1混合后，通过造粒机直接造粒制备而成，每个磨料颗粒的粒径范围区间为20-60nm，采用的抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂；
所述辅助垫片（104）所用原料的各成分重量份数配比如下：
丁腈橡胶10份；
热塑性弹性体30份；
辅助制剂3份；
填料颗粒10份；
粘胶纤维10份；
其中辅助制剂则采用抗氧化剂、光稳定剂、紫外光吸收剂和防霉剂混合而成，其中抗氧化剂采用二叔丁基苯酚，光稳定剂采用酞菁蓝有机颜料，紫外光吸收剂采用邻羟基二苯甲酮类，防霉剂采用邻苯基苯酚钠，其中抗氧化剂、光稳定剂、紫外光吸收剂和防霉剂的混合比为3:2:1:1，粘胶纤维是由天然纤维为原料，经碱化、老化、磺化工序制成可溶性纤维素黄原酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，经湿法纺丝而制成；
所述垫片打磨段（23）所用原料的各成分重量份数配比如下：
水性环氧树脂胶50-60份；
聚氨酯弹性体20份；
碳黑15份；
氧化镁8份；
氧化钙12份；
磨砂面颗粒5份；
其中磨砂面颗粒采用二氧化钛、氧化锌、碳酸钙和氧化铝的混合物，并经过造粒机造粒制备，其粒径的范围区间为8-10μm。
2.如权利要求1所述的一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫，其特征在于，所述聚氨酯树脂弹性体为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体，且上下层外表面涂覆ABS树脂抗氧化剂材料。
3.如权利要求1所述的一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫，其特征在于，所述丁腈橡胶由丁二烯与丙烯腈混合制备而成，丁二烯与丙烯腈的含量占比为3:2。
4.如权利要求1所述的一种晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫，其特征在于，所述水性环氧树脂胶为环氧树脂分子链中分支链接有丙烯酸、环氧树脂分子链中含有叔胺或季胺碱或者环氧树脂分子链上接有亲水性聚氧乙烯基团并保证含有两个或两个以上环氧基。
5.一种如权利要求2所述的晶片抛光用防晶片剥离的无蜡垫的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将改性聚氨酯树脂弹性体、改性固化剂、磨料颗粒、纳米填料和抗氧化剂材料按照重量分数配比后，加入至高速混合机中加热混合；
S2：使用成型设备一体化成型包括树脂底盘（101）、连接耳板（102）和收集槽（105）在内的弹性底盘（1），在弹性底盘（1）干燥后，在连接耳板（102）上加工贯通孔（103）；
S3：在弹性底盘（1）的上下表面涂刷ABS树脂抗氧化剂材料，并将弹性底盘（1）转移至阴凉处风干；
S4：将丁腈橡胶、热塑性弹性体、辅助制剂、填料颗粒和粘胶纤维加入至高速混合机中混合，并在180-230℃下进行熔融混合，并使用成型模具制备辅助垫片（104），当辅助垫片（104）风干成型完毕后，将其安装于弹性底盘（1）内；
S5：将水性环氧树脂胶、聚氨酯弹性体、碳黑、氧化镁、氧化钙和磨砂面颗粒添加至高速混合装置中，在130-150℃的温度下加速搅拌混合，再由成型设备制备垫片打磨段（23），在垫片打磨段（23）风干后，将垫片连接带（21）缝制于垫片打磨段（23）的左右两侧。
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