专利名称：用于制造聚乙烯醇缩甲醛海绵辊刷的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的制造方法，更具体地说，是涉及
一种在制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷过程中用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法。
背景技术：
现代微电子工业的发展，向大规模高集成度的方向发展，对精度和洁净度均有极 岢刻的要求.特别是作为后道工序化学机械研磨(CMP)清洗用的聚乙烯醇縮甲醛海绵辊 刷(见附图一)，又名:化学机械研磨PVA刷子，(简称为PVA刷子或PVF刷子)由聚乙 烯醇縮甲醛海绵多孔质材料构成。适用于高端清洗用的PVA刷子，需具备如下物理特性及 清洗效能有效的开泡率83%，93% .孔径20um， 750"m. 0. 2 2. 0um微粒子(LPC): < 1000unit./cm3.偏心度< 0. 5mm.吸水率x8 xl0. 5 ;处于湿润状态且具有良好弹性 的PVA刷子由多孔质材料构成，清洗用PVA刷子内任意截面及外表面均不能含有大于〉g 750 u m的气泡，才能达到高精度，高洁净度的清洗要求. 化学机械研磨(CMP)清洗的重点，是去除研磨过程中带来的所有污染物。研磨过 程中晶圆会接触到腐蚀性化学品并承受较大的外界压力，导致其表面或次表面区域发生变 形或破坏，将影响到器件的稳定性.CMP清洗的主要目的是去除研磨剂残留、金属污染物以 及游离态离子.去除硅片表面的污染物，首先要通过机械方法或者用化学腐蚀污染物表面 减小与基底的接触，然后通过刷洗和水流的冲击而避免颗粒重新粘附到物体表面。在硅晶 片、光掩膜、液晶玻璃基板、电脑硬盘等CMP加工工序中、由于:PVA刷子具有极佳的柔软性， 不会伤及精细物体表面、不脱梢，不会造成二次污染，耐化学腐蚀，具有良好的亲水性和可 高达IO倍的吸水率，适合于进行这类高精度，高洁净度的冲洗要求，PVA刷子外表面规则排 列的结节,能有效增加与被清洗物的接触面积，该结节顶部旋转接触被冲洗体,从而进行刷 洗。 传统用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的制造方法，不能聚乙烯醇縮甲醛海棉辊 刷表面和内部>0 750 li m气泡，因而存在清洗效能及成品率低的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供 一种在制造聚乙烯醇縮甲醛 海棉辊刷过程中用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法，可去除聚乙烯醇縮甲醛海棉辊 刷表面和内部>0 750 ii m气泡，从而提高聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的清洗效能，还可大大 提高成品率。 为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下提供一种用于制造聚乙烯醇縮甲 醛海棉辊刷的方法，其特征在于，包括以下歩骤 (1)、将醇解度为99 %的聚乙烯醇水溶液、5 15 %甲醛、、5 15 %盐酸、8 15 % 马铃薯粉经充分搅拌形成具有较粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液； (2)、准备一振动工作台，在振动工作台上装设模具，模具垂直固定于振动工作台上； (3)、将已制备的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液，边高速搅拌边灌注入模具内，在高速 搅拌及灌注的过程中，较粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内混入大量的空气而产生大量 的气泡，； (4)、启动振动工作台，边调整震动工作台的震动频率和震动幅度，边观测气泡的 逸出状态，逸出的气泡越大越多，即为所应设定的最佳震动频率和震动幅度，使聚乙烯醇縮 甲醛混合溶液内的气泡碰撞破裂而聚合成大气泡.更大的气泡在聚乙烯醇縮甲醛混合溶 液内具有足够的上浮力大气泡，上升到聚乙烯醇縮甲醛混合溶液顶部,接触空气而破裂；
(5)、观测到逸出的气泡越来越小，直到接近于平静，即为所应设定的最佳震动时 间，从而将较粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内直径大于①750um的气泡除去；
(6)、将模具连同混合浆液置于一密封的蒸汽空间使聚乙烯醇縮甲醛混合溶反应 成型； (7)、充分冷却后起模.并进行清洗,得到气泡直径小于0 750i!m的聚乙烯醇縮甲 醛海棉辊刷。 本发明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法的有益效果是通过构造 一振动工作台，在振动工作台上装设模具，模具垂直固定于振动工作台上；将已制备的聚乙 烯醇縮甲醛混合溶液,边高速搅拌边灌注入模具内，在高速搅拌及灌注的过程中，较粘稠性 的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内混入大量的空气而产生大量的气泡；启动振动工作台，边调 整震动工作台的震动频率和震动幅度,边观测气泡的逸出状态，逸出的气泡越大越多，即为 所应设定的最佳震动频率和震动幅度，使混合浆液内的气泡碰撞破裂而聚合成大气泡.更 大的气泡在聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内具有足够的上浮力大气泡，上升到聚乙烯醇縮甲醛 混合溶液顶部，接触空气而破裂，从而将较粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内直径大于 ①750iim的气泡除去；将模具连同混合桨液置于一密封的蒸汽空间使聚乙烯醇縮甲醛混 合溶反应成型，充分冷却后起模.并进行清洗，得到气泡直径小于①75()1im的聚乙烯醇縮 甲醛海棉辊刷。采用本发明所述用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法制成的聚乙烯醇 縮甲醛海棉辊刷，能提高聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的清洗效能，还可大大提高成品率，适用 于硅晶片、光掩膜、液晶玻璃基板、电脑硬盘等CMP加工工序，满足进行这类高精度，高洁净 度的冲洗要求。 下面结合附图和实施例对本发明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方 法作进一歩说明。
图1是本发明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法去泡过程的示意 图: 图2是本发明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法所采用模具的局 部剖视立体图； 图3是本发明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法所采用模具与振 动工作台边连接的局部剖视立体图。
具体实施例方式
以下本发明所述用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法的最佳实例，并不因此限定本发明的保护范围。 (1)、将醇解度为99%的聚乙烯醇水溶液、5 15%甲醛、、5 15%盐酸、8 15%马铃薯粉经充分搅拌形成具有较粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液； (2)、准备一振动工作台，在振动工作台上装设模具，模具垂直固定于振动工作台上； (3)、将已制备的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液，边高速搅拌边灌注入模具内，在高速搅拌及灌注的过程中，较粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内混入大量的空气而产生大量的气； (4)、启动振动工作台，边调整震动工作台的震动频率和震动幅度，边观测气泡的逸出状态，逸出的气泡越大越多，即为所应设定的最佳震动频率和震动幅度，在内套筒3内灌注的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液8时，在灌注过种中形成小气泡9，使聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内的气泡碰撞破裂而聚合成大气泡l().更大的气泡在聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内具有足够的上浮力大气泡IO，上升到聚乙烯醇縮甲醛混合溶液顶部，接触空气而破裂；
(5)、观测到逸出的气泡越来越小，直到接近于平静，即为所应设定的最佳震动时间，从而将较粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液内直径大于①750iim的气泡除去；
(6)、将模具连同混合浆液置于一密封的蒸汽空间使聚乙烯醇縮甲醛混合溶反应成型； (7)、充分冷却后起模.并进行清洗，得到气泡直径小于①750um的聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷。 采用本发明所述用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法制成的聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的气泡直径为为O20 u m ， 750 " m。 参照图2、图3，提供一种用于本发明所述用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的方法的模具，包括底座l，还包括与底座1固定连接的外套筒2，套设在外套筒2内侧壁上的内套筒3，沿内套筒3中心轴线设有一芯棒4，该芯棒4的下端与底座1固定连接，内套筒3内侧壁上均布有用于聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的结节成型的圆锥形通孔5，芯棒4上端与内套筒3上部开口形成进料口 6，底座1设置在其底部的振动工作台7固定连接。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种用于制造聚乙烯醇缩甲醛海棉辊刷的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)、将醇解度为99％的聚乙烯醇水溶液、5～15％甲醛、、5～15％盐酸、8～15％马铃薯粉经充分搅拌形成具有较粘稠性的聚乙烯醇缩甲醛混合溶液；(2)、准备一振动工作台，在振动工作台上装设模具，模具垂直固定于振动工作台上；(3)、将已制备的聚乙烯醇缩甲醛混合溶液，边高速搅拌边灌注入模具内，在高速搅拌及灌注的过程中，较粘稠性的聚乙烯醇缩甲醛混合溶液内混入大量的空气而产生大量的气泡，；(4)、启动振动工作台，边调整震动工作台的震动频率和震动幅度，边观测气泡的逸出状态，逸出的气泡越大越多，即为所应设定的最佳震动频率和震动幅度，使聚乙烯醇缩甲醛混合溶液内的气泡碰撞破裂而聚合成大气泡.更大的气泡在聚乙烯醇缩甲醛混合溶液内具有足够的上浮力大气泡，上升到聚乙烯醇缩甲醛混合溶液顶部，接触空气而破裂；(5)、观测到逸出的气泡越来越小，直到接近于平静，即为所应设定的最佳震动时间，从而将较粘稠性的聚乙烯醇缩甲醛混合溶液内直径大于Φ750μm的气泡除去；(6)、将模具连同混合浆液置于一密封的蒸汽空间使聚乙烯醇缩甲醛混合溶反应成型；(7)、充分冷却后起模.并进行清洗，得到气泡直径小于Φ750μm的聚乙烯醇缩甲醛海棉辊刷。
2. -种采用权利要求1所述方法制得的聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷，其特征在于，所述 聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷内气泡直径为为①20 u m-750 u m。
3. —种采用权利要求i所述方法的模具,包括底座a),其特征在于，还包括与底座a)固定连接的外套筒(2)，套设在外套筒(2)内侧壁上的内套筒(3)，沿内套筒(3)中心轴线 设有一芯棒(4),该芯棒(4)的下端与底座(1)固定连接，内套筒(3)内侧壁上均布有用于 聚乙烯醇縮甲醛海棉辊刷的结节成型的圆锥形通孔(5)，芯棒(4)上端与内套筒(3)....匕部开 口形成进料口 (6)，底座(1)设置在其底部的振动工作台(7)固定连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于制造聚乙烯醇缩甲醛海绵辊刷的方法，通过在振动工作台上垂直固有模具；将已制备的聚乙烯醇缩甲醛混合溶液，边高速搅拌边灌注入模具内；启动振动工作台，使聚乙烯醇缩甲醛混合溶液内的气泡碰撞破裂而聚合成大气泡，上升到聚乙烯醇缩甲醛混合溶液顶部，接触空气而破裂，从而将较粘稠性的聚乙烯醇缩甲醛混合溶液内的气泡除去；将模具连同混合浆液置于一密封的蒸汽空间使聚乙烯醇缩甲醛混合溶反应成型，充分冷却后起模，并进行清洗，得到气泡直径小于Ф750μm的聚乙烯醇缩甲醛海绵辊刷。能提高聚乙烯醇缩甲醛海绵辊刷的清洗效能及成品率，适用于硅晶片、光掩膜、液晶玻璃基板、电脑硬盘等CMP加工工序。
文档编号B29L23/00GK101774244SQ20101010236
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者黄庆森 申请人:黄庆森