基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法与流程

文档序号:16335530发布日期:2018-12-19 06:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)阴极基板的制作:首先通过匀胶在基板上旋涂一层光刻胶薄膜,经过UV光刻显影坚膜工艺在光刻胶薄膜上形成微孔阵列薄膜,然后再在微孔阵列薄膜表面镀一层导电薄膜;最后通过UV光刻工艺在微孔阵列薄膜上形成掩蔽层,微孔阵列薄膜上未被掩蔽层掩蔽的区域为所需规格砂轮片形状;

2)复合电铸工艺:将步骤1)所制作的阴极基板作为阴极,镍板作为阳极放入氨基磺酸镍-金刚石复合电铸溶液中,并将阴极基板接直流电源负极,将镍板接直流电源正极,接通电源,则电铸溶液中的金刚石磨料及金属离子在阴极基板未被掩蔽层掩蔽的砂轮片图案位置均匀共析,得到复合电铸层,控制电铸时间能够控制复合电铸层的厚度;

3)复合电铸层与阴极基板分离:将电铸有复合电铸层的阴极基板清洗烘干后使用相应的光刻胶腐蚀液腐蚀光刻胶,待光刻胶被腐蚀后,复合电铸层与阴极基板自动分离,从而直接得到所需尺寸规格的砂轮片。

2.根据权利要求1所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤1)中光刻胶薄膜的厚度为5~10um。

3.根据权利要求1所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤1)中微孔阵列薄膜9微孔的直径与金刚石颗粒直径大小相当,微孔的深度为2~3um,微孔中心距为微孔直径的1.5倍。

4.根据权利要求1所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤1)中导电薄膜的厚度为20~100nm。

5.根据权利要求1所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤1)中掩蔽层的厚度为50~100um。

6.根据权利要求1所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)阴极基板的制作:基板(3)选择单面抛光的硅片或玻璃片材料;用匀胶机将光刻胶旋涂在基板(3)上,形成5~10um厚的光刻胶薄膜(7),通过UV光刻显影坚膜工艺在光刻胶薄膜(7)表面制备微孔阵列薄膜(9),微孔的直径与金刚石颗粒直径大小相当,微孔的深度为2~3um,微孔中心距为微孔直径的1.5倍;采用溅射或是蒸镀的方法在微孔阵列薄膜(9)表面沉积一层厚20~100nm的导电薄膜;通过UV光刻显影坚膜工艺在微孔阵列薄膜(9)上形成50~100um厚的掩蔽层(8),微孔阵列薄膜(9)上未被掩蔽层8所掩蔽的区域为所需规格砂轮片形状;

2)复合电铸工艺:在电铸槽(1)中将镍板(5)作为阳极,阴极基板作为阴极,将两极板放入氨基磺酸镍-金刚石复合电铸溶液(4)中,并由固定杆(2)将其固定,同时,将阴极基板接直流电源(6)的负极,镍板(5)接直流电源(6)的正极;当接通电源后,电铸溶液(4)中的金刚石在悬浮状态下与金属离子在微孔阵列薄膜(9)上未被光刻胶8掩蔽的区域均匀共析,金刚石颗粒进入阴极基板上的光刻胶薄膜(7)的微孔阵列薄膜(9)的微孔中,以获得金属与金刚石磨料均匀混合的复合电铸层,当复合电铸层厚度达到50~100um后将阴极基板取出电铸溶液(4);控制电铸时间能够控制复合电铸层的厚度;

3)复合电铸层与阴极基板分离:将电铸有复合电铸层的阴极基板清洗烘干后使用相应的光刻胶腐蚀液腐蚀光刻胶,待光刻胶被腐蚀后,复合电铸层与阴极基板自动分离,从而直接得到两面裸露金刚石颗粒的砂轮片产品(10)。

7.根据权利要求6所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤2)中电铸溶液(4)的配方为:

氨基磺酸镍:100-600g/l;

添加剂N-500W:1-3ml/L;

硼酸:30-60g/L;

氯化镍:5-15g/L。

8.根据权利要求6所述的基于准LIGA工艺的超薄型金刚石砂轮片的制造方法,其特征在于:所述的步骤2)中电铸工艺的参数为:

温度:45-55℃;

PH:3.3-5;

电流密度:0.5-2A/dm2;

金刚石密度为5-20g/l。

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