CN115722983A - 一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种解决陶瓷‑铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，属于微波技术和精密加工领域，所述方法为先采用磨盘配合氧化铝研磨液对陶瓷‑铁氧体复合基片进行第一次加工，然后采用聚氨酯配合氧化铝抛光液对陶瓷‑铁氧体复合基片进行第二次加工，并采用与基片目标厚度一致的不锈钢游星轮作为夹具；本发明获得的基片各部分厚度一致性较好，能将厚度差降低至3μm以下，表面没有明显的台阶，且加工后的复合基片表面粗糙度小于15nm；采用此方案加工的基片，能够保证电路连续，不会在台阶处产生薄弱点，并且，基片表面更平整有利于在结构中的接触稳定性。

Description

一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法

技术领域

本发明涉及微波技术和精密加工领域，尤其涉及一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法。

背景技术

目前，在5G微波材料领域，陶瓷-铁氧体复合基片已取代部分纯铁氧体基片成为主流。并且，为了进一步提高器件性能，陶瓷-铁氧体复合基片可能需要进行抛光加工。对陶瓷-铁氧体复合基片进行研磨抛光后，发现加工后的基片其铁氧体部分与陶瓷部分存在5～10μm厚度差，这样的台阶会影响电路的连续性，并且造成接触不良。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，包括下述步骤：

（1）采用磨盘配合氧化铝研磨液对陶瓷-铁氧体复合基片进行研磨加工，使陶瓷-铁氧体复合基片厚度接近目标厚度；

（2）采用抛光垫配合氧化铝抛光液对陶瓷-铁氧体复合基片进行抛光加工。

采用上述方法减小基片加工过程的压力，减小抛光垫在基片位置的形变，并且起到限位作用，保证加工后各部分厚度一致。加工后基片镜面光泽，同时陶瓷部分和铁氧体部分的高度差明显缩小。

作为优选的技术方案：处理时，采用与所述陶瓷-铁氧体复合基片目标厚度相同的限位夹具。

作为进一步优选的技术方案：所述限位夹具为不锈钢游星轮。

作为优选的技术方案：步骤（1）中，所述磨盘为铸铁磨盘。铸铁磨盘硬度高耐磨因此使用寿命长加工效率高，而且磨盘生锈后，锈渍沾附产品上易于去除。

作为优选的技术方案：步骤（1）中，所述氧化铝研磨液的粒度为7-14μm。经过发明人大量试验证实，氧化铝粒度选择依据为粒度越小，研磨速率越慢，在7μm以下所需研磨时间过多，生产效率低；粒度越大，研磨后表面粗糙度越差，在后续抛光过程则需要增加去除量，因此实际加工效率也低。即上述该范围是基于大量试验数据所得，并不是低于或高于该范围粒度不能实现本发明，而是低于或高于粒度范围生产效率低，但是并不会对台阶的产生和最终抛光粗糙度有影响。

磨料种类的选择应保证磨料硬度大于工件硬度，大于铁氧体和陶瓷硬度的磨料常见的有碳化硅、氧化铝与钻石。碳化硅颗粒形状为棒状，研磨易产生划痕，且相同粒度下表面质量差；钻石效果好，但是价格昂贵；因此一般采用氧化铝。

作为进一步优选的技术方案：步骤（1）中，所述氧化铝研磨液的粒度为10μm。经过发明人大量试验证实：10μm的粒度对于任意基片都有良好的加工效率的粒度。

作为优选的技术方案：步骤（2）中，所述抛光垫为掺杂磨料的聚氨酯抛光垫。聚氨酯是常见抛光垫材质中最不易产生形变的，本发明其中一项关键点在于通过减少抛光垫受压形变来降低复合基片高度差，其他材质的抛光垫容易受压变形从而产生台阶。

作为优选的技术方案：步骤（2）中，所述抛光垫肖氏硬度为50-100。因为经过发明人大量试验证实：抛光垫肖氏硬度大于50的聚氨酯系抛光垫不易受压形变，硬度降低（肖氏硬度小于50）后聚氨酯系抛光垫也会产生形变；抛光垫肖氏硬度大于100的聚氨酯垫在抛光过程中容易产生划痕。

作为优选的技术方案：步骤（2）中，所述氧化铝抛光液粒度为1-3μm。抛光液种类选择基于工件硬度，粒度选择基于基片粗糙度要求，经过发明人大量试验证实：氧化铝抛光液粒度低于1μm加工效率低，高于3μm抛光基片无法满足后续使用要求。

作为优选的技术方案：步骤（2）中，进行至少两次抛光。可以在一次抛光后进行更多次抛光，进一步提高表面质量。

作为优选的技术方案：步骤（2）中，氧化铝抛光液可以采用同粒度钻石抛光液代替，多次抛光中采用的氧化铝抛光液也可由同粒度钻石液代替。

通过采用高硬度的聚氨酯抛光垫在加工过程中形变小，能保证均匀去除。并且配合与基片目标厚度一致的不锈钢游星轮作为夹具，采用此方法减小基片加工过程的压力，进一步减小抛光垫在基片位置的形变，并且起到限位作用，保证加工后各部分厚度一致。加工后基片具备镜面光泽，同时陶瓷部分和铁氧体部分的高度差小。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明获得的基片各部分厚度一致性较好，能将厚度差降低至3μm以下，表面没有明显的台阶，且加工后的复合基片表面粗糙度小于15nm；采用此方案加工的基片，能够保证电路连续，不会在台阶处产生薄弱点，并且，基片表面更平整有利于在结构中的接触稳定性。

附图说明

图1采用本发明实施例的方法处理后复合基片断面图片；

图2为本发明实施例的抛光加工示意图；

图中：1、聚氨酯抛光垫；2、陶瓷；3、铁氧体；4、游星轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

参见图1，一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，所述陶瓷-铁氧体复合基片由陶瓷2和铁氧体3构成，聚氨酯抛光垫1直接接触陶瓷-铁氧体复合基片的上下两端，陶瓷-铁氧体复合基片放于游星轮4中，游星轮4的尺寸与陶瓷-铁氧体复合基片的目标尺寸一致。

本实施例以φ8-φ6*0.6mm陶瓷-铁氧体复合基片加工过程为例，参见图2，工作方法为：

（1）先在双面研磨机上安装铸铁磨盘，使用粒度为10μm、质量浓度25%氧化铝研磨液对复合基片进行研磨，将陶瓷-铁氧体复合基片的厚度从0.8mm研磨至0.62mm；

（2）在双面抛光机上贴上肖氏硬度90的聚氨酯抛光垫1，配制粒度为1μm、质量浓度25%氧化铝抛光液；

（3）选择型号为φ8.1*0.6mm的游星轮，安装于抛光机上，将陶瓷-铁氧体复合基片安装于固定位中，开始进行抛光；

（4）抛光去除0.02μm后，结束抛光，取出基片进行清洗，进行厚度及表面粗糙度测试，结果显示，内部铁氧体厚度为0.613mm，外部陶瓷厚度为0.611mm，厚度差仅为2μm，如图1所示；内部铁氧体表面粗糙度为13nm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）采用磨盘配合氧化铝研磨液对陶瓷-铁氧体复合基片进行研磨加工，使陶瓷-铁氧体复合基片厚度接近目标厚度；

（2）采用抛光垫配合氧化铝抛光液对陶瓷-铁氧体复合基片进行抛光加工。

2.根据权利要求1所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：处理时，采用与所述陶瓷-铁氧体复合基片目标厚度相同的限位夹具。

3.根据权利要求2所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：所述限位夹具为不锈钢游星轮。

4.根据权利要求1所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述磨盘为铸铁磨盘。

5.根据权利要求1所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述氧化铝研磨液的粒度为7-14μm。

6.根据权利要求5所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述氧化铝研磨液的粒度为10μm。

7.根据权利要求1所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述抛光垫为掺杂磨料的聚氨酯抛光垫。

8.根据权利要求1所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述抛光垫肖氏硬度为50-100。

9.根据权利要求1所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述氧化铝抛光液粒度为1-3μm。

10.根据权利要求1所述的一种解决陶瓷-铁氧体复合基片抛光后表面出现台阶的方法，其特征在于：步骤（2）中，进行至少两次抛光。

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