碳化硅圆柱槽微结构表面的化学机械抛光

摘要：

目前工业界对高精度微结构功能表面玻璃元件，比如作为高性能二极管激光器准直透镜关键元件的圆柱槽阵列微结构功能表面玻璃元件的需求日趋增加，而其微结构表面质量的优劣也会直接影响激光器输出功率的大小。该类元件能否很好的实现其特定的光学功能取决于玻璃模压用具有微结构表面的模具(如碳化硅陶瓷等)最终加工质量，但由于碳化硅等陶瓷的超硬材料属性导致其微结构表面在精密磨削后还需要进行后续的抛光加工以达到使用精度要求。因此针对精密磨削后的无压烧结碳化硅(SSiC)微结构表面展开原位化学机械抛光(CMP)试验，试验结果表明，微结构表面粗糙度Ra及面形精度PV由磨削后的71.8 nm和2.14μm降低到了抛光后的7.7 nm和0.46μm；抛光后微结构尖角处形貌完整无破损，但尖角圆弧半径R有所扩大，由磨削后的8.082μm增大到9.294μm；微结构亚表面裂纹深度经抛光后由磨削后的5μm左右降低至1μm左右，从而有效地提高了模具精度。

关键词：无压烧结碳化硅、微结构、化学机械抛光、表面质量、亚表面裂纹

分类号：TG580(金属切削加工及机床)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51075093。

在线出版日期：2015-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：183-189