成分:主要成分是α-氧化铝(α-Al₂O₃),由优质氧化铝粉经高温熔炼后冷却制得。
特性:
高硬度:莫氏硬度达到9,仅次于金刚石和碳化硅,研磨效率高。
高纯度:半导体级要求极高,通常要求Al₂O₃含量 > 99.6%,甚至99.9%以上,严格控制Fe、Si、Na等磁性物质和重金属杂质含量。
良好的化学稳定性:在酸、碱环境中性质稳定,不易与被加工材料发生化学反应。
锋利的棱角:颗粒具有多角形结构,在研磨和抛光过程中能产生有效的微切削作用。
可控的粒度分布:可以通过精密的分级技术得到粒度分布极窄的微粉,确保加工表面
的均匀性。
化学成分
Al2O3 | Fe2O3 | Na2O | MgO | K2O | CaO | SiO2 |
≥ 99.50% | ≤0.05% | ≤0.26% | ≤0.01% | ≤0.02% | ≤0.04% | ≤0.06% |
物理特性
莫氏硬度 | 比重 | 堆积密度 | PH值 | 耐火度 |
9.0 | ≥3.90g/cm3 | 1.75-1.95g/cm3 | 7.0 | 2100℃ |
--晶圆研磨(Wafer Lapping & Grinding)
目的:在晶圆切片后,去除切片造成的表面损伤层和变形,并精确控制晶圆的厚度和平整度(TTV、Bow、Warp)。
如何使用:将白刚玉微粉与冷却液(通常是水或油基)混合制成研磨液(Slurry),通过研磨机对晶圆表面进行机械研磨。在这里,白刚玉主要发挥其高硬度和切削力。
--晶圆抛光(Wafer Polishing)
目的:在研磨之后,进一步去除微小的表面缺陷,获得超平坦、无损伤的完美镜面,为光刻等后续工艺提供基础。抛光分为粗抛(CMP前)和精抛。
如何使用:同样以抛光液的形式使用。虽然最终的精抛(CMP)通常使用胶体二氧化硅,但白刚玉微粉因其出色的切削能力,常被用于粗抛阶段,快速去除研磨留下的较深损伤层。
--芯片减薄(Die Backgrinding)
目的:在晶圆上制造出成千上万个芯片(Die)后,为了满足封装超薄化的要求(如智能手机),需要将晶圆背面磨薄。
如何使用:将晶圆背面贴在胶膜上,使用含有白刚玉微粉的金刚石砂轮进行高速磨削。白刚玉是制造这些金刚石砂轮的重要辅助磨料,能增强其磨削效能。
其他应用
石英坩埚与石墨件加工:用于制造单晶硅的石英坩埚和石墨热场,在生产前后都需要进行打磨和清理,白刚玉微粉是理想的磨料。
精密零部件清洗:用于对精密零部件进行喷砂处理,去除表面氧化物和污染物而不损伤基体。