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上述两种抛光作用是不同的,以钢在磷酸型抛光液中的抛光为例说明。在抛光过程中钢的电极电位和溶解速度随浓度的变化情况如图4-2所示。即随着浓度的增加,钢材的电极电位也逐渐提高,同时溶解速度随之减小。钢的平滑化是由低电位区域的溶解作用形成的,而光泽化则是由高电位区域的溶解作用形成的。钢表面电位的升高是由表面形成的一些稳定的氧化膜固体所致,正是由于这种稳定氧化膜的形成,使零件光泽化。而平滑化可能是由金属离子或溶解生成物的扩散层导致的。
抛光时间。要得到好的抛光效果,就需要花费一定的时间。若抛光时间太短,只能获得没有光泽的梨皮状表面。若时间过长,不仅溶解损失增大,而且加工表面会出现污点或斑点。因此存在着一个适当的时间范围,它受材料、抛光液的组成及抛光温度等因素的影响,通常难以预测,除用实验测定外,没有其他方法。化学抛光中往往产生氢气,这是抛光具有氢脆敏感性材料时必须注意的问题。另外,抛光液温度---100~200℃时,还会产生退火作用。为了把氢脆和退火作用的影响减小到,就必须在适宜的温度范围内选择尽可能短的抛光时间。
金属的化学抛光,常用、磷酸、---、---等酸性溶液抛光铝、铝合金、钥、钥合金,碳钢及不锈钢等。有时还加人明胶或甘油之类。抛光时必须严格控制溶液温度和时间。温室从室温到90℃,时间自数秒到数分钟,要根据材料、溶液成分经实验后才能确定值。半导体材料的化学抛光,如锗和硅等半导体基片在机械研磨平整后,还要终用化学抛光去除表面杂质和变质层。常用和、---混合溶液或和氢氧化铵的水溶液。
半导体行业cmp技术还广泛的应用于集成电路(ic)和---规模集成电路中(ulsi)对基体材料硅晶片的抛光。随着半导体工业的急速发展,对抛光技术提出了新的要求,传统的抛光技术如:基于淀积技术的选择淀积、溅射等虽然也可以提供“光滑”的表面,但却都是局部平面化技术,不能做到全局平面化,而化学机械抛光技术解决了这个问题,它是可以在整个硅圆晶片上平坦化的工艺技术。
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