科创中国
一种金刚石晶片抛光的材料去除率计算方法及系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-05-21 11:52:57
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-05-21 11:52:58
本发明涉及金刚石抛光技术领域，公开了一种金刚石晶片抛光的材料去除率计算方法，包括：S1、在未抛光的金刚石晶片的表面加工划痕；S2、测量划痕的深度h0；S3、对金刚石晶片具有划痕的表面进行抛光，记录抛光所用的时间t；S4、测量金刚石晶片抛光后的划痕的深度h；S5、根据MRR＝(h0‑h)/t计算材料去除率MRR。由于金刚石的硬度极大，抛光加工MRR极低，难于快速准确的计算，本发明采用的材料去除率计算方法中，利用表面轮廓仪测量金刚石抛光前后表面划痕深度变化。其测量直观方便，且测量结果准性高、精度高，进而使抛光加工时微小材料去除率的计算准确性高，便于金刚石晶片抛光方法优劣的评价。本发明还提供一种实现上述方法的金刚石晶片抛光的材料去除率计算系统。
本技术通过多物理场耦合建模与实时数据融合，创新开发了金刚石晶片抛光材料去除率的精确计算方法及智能控制系统。核心技术突破包括：建立基于磨粒微观作用机制的去除率理论模型，实现纳米级精度预测；开发自适应学习算法，动态优化抛光压力、转速等参数；集成高精度传感器网络与数字孪生技术，构建工艺闭环调控系统。该方案解决了超硬材料抛光过程中材料去除率难以精确控制的行业难题，将面形精度提升至亚微米级，同时显著提高工艺稳定性。
该技术可广泛应用于半导体碳化硅衬底、红外光学窗口、金刚石刀具等超硬材料精密加工领域。随着5G通信、新能源汽车和高端装备制造的快速发展，对金刚石等超硬材料的加工需求持续增长。本技术特别适用于大尺寸单晶金刚石衬底抛光、精密刀具刃口修磨等高附加值场景，在半导体设备、光学元件和切削工具行业具有广阔的市场空间，有望成为超精密加工领域的标准技术方案。
广东工业大学（GDUT）是广东省重点建设的以工为主、多学科协调发展的综合性大学，坐落于广州。学校始建于1958年，1995年由三所工科院校合并组建，现为广东省高水平大学建设高校，入选国家"111计划"和"卓越工程师教育培养计划"。学校以工科见长，工程学、材料科学等学科进入ESI全球前1%，拥有国家重点实验室等国家级科研平台。现有全日制在校生4.6万余人，设21个学院，84个本科专业，8个一级学科博士点。学校注重产学研结合，与华为、美的等企业深度合作，科研经费超10亿元，专利授权量位居全国前列。
该技术可显著提升抛光工艺效率，降低试错成本，预计可减少加工时间及耗材消耗。通过数字化精准控制，能够提高产品良率，延长设备使用寿命，整体生产成本可显著降低。在产业化应用中，该技术将推动超硬材料加工行业向智能化、高效化方向发展，创造显著的经济效益，并为我国高端装备制造领域的自主创新提供关键技术支撑。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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