鋁合金的 CMP 技術(shù)克服了單純化學(xué)拋光產(chǎn)生的過(guò)度腐蝕、麻點(diǎn)等表面缺陷及機(jī)械拋光產(chǎn)生的表面裂紋、劃傷等。而且 CMP 過(guò)程操作簡(jiǎn)單、污染小、效率高、易于產(chǎn)業(yè)化。鋁合金 CMP 技術(shù)在表面全局平坦化實(shí)現(xiàn)其鏡面效果方面有著廣闊的發(fā)展前景，因此有必要對(duì)鋁合金 CMP 加工工藝進(jìn)行研究。

　　本文對(duì)鋁合金 CMP 拋光工藝的研究主要完成了以下工作：

　　(1) 對(duì)鋁合金表面處理技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。通過(guò)查閱大量的表面處理技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)，分析了目前鋁合金的市場(chǎng)前景，鋁合金 CMP 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及研究的必要性，對(duì)國(guó)內(nèi)外鋁合金 CMP 技術(shù)研究的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述，明確了鋁合金拋光工藝研究所進(jìn)行需要完成的內(nèi)容。進(jìn)一步概述了鋁合金 CMP 的優(yōu)勢(shì)及存在的問(wèn)題，說(shuō)明了鋁合金 CMP 技術(shù)研究的迫切性和重要性。

　　(2) 闡述了鋁合金 CMP 過(guò)程的加工機(jī)理。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)拋光技術(shù)的分析對(duì)比，闡述了 CMP 的基本拋光原理，并對(duì)拋光過(guò)程的兩方面原理，即化學(xué)作用和機(jī)械作用進(jìn)行了詳細(xì)的分析。分別從闡述了國(guó)內(nèi)外對(duì)于 CMP 拋光機(jī)理模型的研究。

　　(3) 研究了鋁合金 CMP 粗拋加工工藝參數(shù)。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比研究了 CMP 過(guò)程中化學(xué)作用及機(jī)械作用對(duì)材料去除率的影響程度。采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)鋁合金粗拋試驗(yàn)工藝參數(shù)對(duì)拋光過(guò)程的影響進(jìn)行了分析，得出了粗拋過(guò)程中工藝參數(shù)對(duì)鋁合金表面粗糙度影響程度依次為拋光壓力、拋光液流量、拋光時(shí)間和拋光盤轉(zhuǎn)速，對(duì)材料去除率影響程度依次為拋光壓力、拋光盤轉(zhuǎn)速、拋光時(shí)間和拋光液流量。確定的比較好粗拋工藝參數(shù)為拋光壓力 28Kpa 、拋光盤轉(zhuǎn)速 70r/min 、拋光液流量 40ml/min 、拋光時(shí)間為 15min 。并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

　　(4) 研究了鋁合金 CMP 精拋加工工藝參數(shù)。依據(jù)鋁合金精拋加工特點(diǎn)對(duì)拋光墊的屬性進(jìn)行分析，選擇合適的拋光墊。通過(guò)單因素法研究了各工藝參數(shù)與材料去除率的關(guān)系，并分析了各工藝參數(shù)對(duì)鋁合金表面質(zhì)量的影響。得出了拋光壓力為 20KPa ，拋光盤轉(zhuǎn)速為 60r/min 時(shí)表面粗糙度比較低， H 2 O 2 含量在 2% 時(shí)能夠很大程度上提高材料去除率同時(shí)對(duì)表面粗糙度影響不大。 (5) 研究了鋁合金拋光過(guò)程中拋光溫度的影響。理論分析了拋光溫度產(chǎn)生的原因及影響因素，明確了試驗(yàn)研究的目標(biāo)。通過(guò)單因素試驗(yàn)研究了各工藝參數(shù)對(duì)拋工程碩士學(xué)位文章 49 光溫度的影響。分析了拋光溫度對(duì)材料去除率的影響。探討了拋光溫度對(duì)鋁合金表面質(zhì)量的影響。得出了 41oC 時(shí)材料的去除率比較大，拋光溫度在 47oC 時(shí)表面出現(xiàn)大量的腐蝕坑，表面質(zhì)量嚴(yán)重惡化。

　　存在的不足及今后的工作方向

　　由于本文作者水平有限，加上時(shí)間和客觀條件的限制，研究存在著不足之處。通過(guò)對(duì)研究結(jié)論的總結(jié)分析，針對(duì)目前存在的不足和試驗(yàn)面臨的實(shí)際問(wèn)題，可以在以下幾個(gè)方面做進(jìn)一步的研究和分析：

　　(1) 鋁合金材質(zhì)對(duì) CMP 拋光效果的影響，本文采用的鋁合金為 6063 鋁合金，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同的合金元素對(duì) CMP 效果也有影響。分析不同的合金元素對(duì)拋光效果的影響，得出較為準(zhǔn)確的合金元素的 CMP 關(guān)系，對(duì)于研究合金類 CMP 工藝有著重要的意義。

　　(2) 對(duì)鋁合金拋光液性能及成分進(jìn)行研究，得出滿足加工要求的拋光液，提高拋光過(guò)程中的穩(wěn)定性。

　　(3) 通過(guò)對(duì)比其他材料的 CMP 效果，研究分析 CMP 的加工機(jī)理。 (4) 針對(duì)拋光過(guò)程中的材料去除的不確定性，研究拋光墊固著磨料的拋光原理及工藝。