CN204997508U - 一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊，其技术方案要点是：它包括游离磨料抛光辊基体，游离磨料抛光辊的两侧分别设有抛光辊左端支撑机构和抛光辊右端支撑机构，游离磨料抛光辊基体的外侧设有游离磨料抛光辊基体层，游离磨料抛光辊基体层的外侧设有第一粘接层，第一粘接层的外侧设有游离磨料抛光辊的支撑层，在游离磨料抛光辊的支撑层的外侧设有第二粘接层，第二粘接层的外侧设有游离磨料抛光辊的接触层。本实用新型结构简单、成本低廉，易于产业化和推广应用。

Description

一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊

技术领域

本实用新型属于微电子、光电子、柔性显示器衬底制造中的超精密加工技术，属于金属与非金属材料加工技术领域，特别涉及超薄柔性金属与非金属材料的化学机械抛光中使用的Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊。

背景技术

微电子、光电子、集成电路制造是衡量一个国家地位和综合国力的重要标志之一，是当今世界竞争最激烈、发展最迅速的领域，只有掌握先进的微电子及光电子制造技术才能有效地控制成本和扩大生产规模，才能在激烈的市场竞争中生存和发展。微电子及光电子先进制造作为国民经济的基础产业、先导产业、支柱产业和战略性产业，对我国国民经济、国家安全、人民生活和社会进步正在发挥着越来越重要的作用。

柔性显示技术正逐渐改善人们的生活和交流，并显著推进着信息可视化。近年来，柔性显示的优势日益突出，柔性电子与作为平板显示的LCD、OLED和等离子体显示相比，具有超薄、质量轻、耐用、储存量大、设计自由，可挠曲、可收卷和耐冲击等性能，广泛适用于移动电话、个人数字助理PDA、笔记本电脑、商标、安全身份文件、电子书、电子海报、汽车仪表板、RF识别系统、传感器、环境显示、医疗、普通照明、机器人感觉皮肤等工业、民用及军事行业，柔性显示器还可以让显示屏更容易成为装饰材料，利用柔性显示的可弯曲特性使得工程设计不局限于平面化，可实现多元化外型的显示模式。

由于柔性显示巨大的市场前景，许多国家和地区的研究机构及生产厂商投入到柔性显示技术的研究与应用中，并取得了显著的成果。当前，柔性电子还处在即将产业化的前夜，仍然还存在很多的技术瓶颈，对于材料、工艺、设计等还处在研究和探索的阶段。柔性显示技术是集大规模集成电路、精密加工技术、光电子技术于一体高新技术产业，涉及半导体、光学、微电子、化学材料、精密机械与加工等众多的高科技领域。

柔性显示衬底是研发柔性显示器的基础。平板显示器都是以玻璃基板为衬底制作的，而柔性显示器则是以柔性材料为衬底，其对柔性衬底的表面质量要求与玻璃基板一样，表面平整度和厚度要求非常严格，要实现柔性衬底的表面质量和加工精度，目前最常用的方法是化学机械抛光技术。

化学机械抛光技术被认为是能兼顾表面粗糙度和表面平整度要求的最好的工艺方法，已成为硬脆性晶体材料、金属材料及其它材料实现表面超光滑无损伤加工的最实用技术之一，并且广泛应用于超大规模集成电路、半导体照明、光学玻璃、平板显示等光电子、微电子、航空航天及机械工程等领域。经过分析与研究，化学机械抛光技术可能是最适合的、且完全能用于大尺寸超薄柔性显示衬底表面的Roll-to-Roll高效超精密加工中，来获得超光滑无损伤的加工表面。

开发柔性显示器的另一个重要因素在于其工艺可能由Sheet-fedbatchprocessing（单张批量生产）转换成Roll-to-Rollmanufacturing（卷对卷生产），效率大大提高，意味着显示器的成本可能大大降低。因此，当务之急是研究大尺寸超薄柔性显示衬底的Roll-to-Roll高效生产技术、设备与工艺及超精密加工理论。

抛光辊是大尺寸超薄柔性显示衬底的Roll-to-Roll化学机械抛光机中的主要部件，目前，还没有有关游离磨料化学机械抛光辊的制造方面的文献报道。

目前，平面单张游离磨料化学机械抛光技术存在的具体问题如下：

（1）传统的回转类型的化学机械抛光机，超薄柔性衬底材料的尺寸受回转工作台尺寸的限制，并且只能是单张批量生产，效率低；

（2）采用传统机械抛光技术对超薄柔性衬底材料进行抛光时会出现易皱折的问题，而且当大面积的表面抛光时会存在均匀度难以控制的问题；

（3）传统的回转类型的化学机械抛光机，对圆型薄片衬底抛光得天独厚，可单面也可实现双面抛光，但对长方型超薄柔性衬底材料的抛光，则存在装夹困难，装卸费时，且很难实现大尺寸、双面抛光；

（4）传统的回转类型的化学机械抛光机，需要事先根据柔性显示器屏幕尺寸的要求，对超薄柔性衬底材料进行尺寸分割，不能成卷进行抛光，更不能与后续电路制程相接轨，造成效率低。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种使用效果好、结构合理的Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊。

本实用新型的技术方案如下：

一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊，它包括游离磨料抛光辊基体，其特征在于：游离磨料抛光辊的两侧分别设有抛光辊左端支撑机构和抛光辊右端支撑机构，游离磨料抛光辊基体的外侧设有游离磨料抛光辊基体层，游离磨料抛光辊基体层的外侧设有第一粘接层，第一粘接层的外侧设有游离磨料抛光辊的支撑层，在游离磨料抛光辊的支撑层的外侧设有第二粘接层，第二粘接层的外侧设有游离磨料抛光辊的接触层。

所述的游离磨料抛光辊的接触层为聚氨脂IC1000、聚氨脂IC1400、尼龙布、平绒布、无纺布中的任一种。

所述的游离磨料抛光辊的支撑层为聚氨脂SUBAIV、304不锈钢材料任一种。

所述的粘接层为水性双面胶带、502胶任一种。

游离磨料抛光辊的接触层的表面为无图案形状或网格形状图案。

本实用新型的有益效果：本实用新型可以很好地克服现有传统回转游离磨料化学机械抛光技术对超薄柔性衬底材料进行抛光时出现的材料去除率不一致、表面平整度不高，效率低、不连续生产等问题。提供了一种卷到卷化学机械抛光机用游离磨料抛光辊。有益效果如下：

（一）该游离磨料抛光辊，游离磨料抛光辊最外层是接触层，中间是不支撑层，里层是抛光辊基体；接触层保证了加工对象表面的表面质量，支撑层用于保证加工对象的表面平整度。

（二）该游离磨料抛光辊的接触层的表面，可以做成不同的形状，如无图案，方形网格阵列形状等，网格尺寸可以通过加工来实现，实现高效高性能加工。

（三）用该游离磨料抛光辊进行超薄柔性衬底材料的Roll-to-Roll化学机械抛光时，由于抛光液中含有磨料，抛光液成份复杂，用一段时间后，抛光垫表面易产生塑性变形，表面孔隙堵塞，其容纳抛光液和排除废屑的能力会随时间而降低，材料去除率不再均匀一致，需要定期修整外层接触层，来提高了抛光效率。

本实用新型为原创性、具有自主知识产权的创新产品，并且结构简单、成本低廉，易于产业化和推广应用，具有广阔的市场前景，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进一步说明。

实施例：

一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊，它包括游离磨料抛光辊基体2，游离磨料抛光辊8的两侧分别设有抛光辊左端支撑机构1和抛光辊右端支撑机构7，游离磨料抛光辊的外侧设有游离磨料抛光辊基体，游离磨料抛光辊基体的外侧设有第一粘接层3，第一粘接层的外侧设有游离磨料抛光辊的支撑层4，在游离磨料抛光辊的支撑层的外侧设有第二粘接层5，第二粘接层的外侧设有游离磨料抛光辊的接触层6。

本实施例所述的游离磨料抛光辊的接触层为Rodel公司的聚氨脂IC1000、Rodel公司聚氨脂IC1400、国产尼龙布、国产平绒布、国产无纺布中的任一种，都可以满足使用需要；

本实施例所述的游离磨料抛光辊的支撑层为Rodel公司聚氨脂SUBAIV、304不锈钢材料任一种。

本实施例所述的所述的粘接层为国产水性双面胶带、502胶任一种；

本实施例所述的所述的游离磨料抛光辊接触层的厚度根据需要进行改变，游离磨料抛光辊支撑层的厚度也根据需要进行改变；

本实施例所述的游离磨料抛光辊的接触层的表面为无图案形状或网格形状图案。

具体本实用新型的结构为：

本实施例所述的该抛光辊直径300mm，游离磨料抛光辊的接触层和支撑层宽度600mm、厚度1mm，用于抛光不锈钢，如图1所示。

（一）根据设计的要求，设计制造好抛光辊基体、左右支撑部分待用；

（二）根据加工对象，选择接触层为带绒毛的无纺布、支撑层为聚氨脂SUBAIV、水性双面胶带及502粘接剂，分别将无纺布、SUBAIV裁制出要求的尺寸待用；

（三）先将双面胶粘帖在基体层上，再将支撑层粘接在双面胶上，压实支撑层。

（四）将502胶均匀的涂在支撑层的外表面，将接触层粘在支撑层外面，压实接触层。游离磨料抛光辊便制造出来了。

（五）将制造好的游离磨料抛光辊安装到Roll-to-Roll化学机械抛光机上，根据调整好的抛光参数，便可开机进行化学机械抛光了。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

本实用新型为原创性、具有自主知识产权的创新产品。结构简单、成本低廉，易于产业化和推广应用，具有广阔的市场前景，经济效益和社会效益显著。

Claims (5)

1.一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊，它包括游离磨料抛光辊基体，其特征在于：游离磨料抛光辊的两侧分别设有抛光辊左端支撑机构和抛光辊右端支撑机构，游离磨料抛光辊基体的外侧设有游离磨料抛光辊基体层，游离磨料抛光辊基体层的外侧设有第一粘接层，第一粘接层的外侧设有游离磨料抛光辊的支撑层，在游离磨料抛光辊的支撑层的外侧设有第二粘接层，第二粘接层的外侧设有游离磨料抛光辊的接触层。

2.根据权利要求1所述的一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊，其特征在于：所述的游离磨料抛光辊的接触层为聚氨脂IC1000、聚氨脂IC1400、尼龙布、平绒布、无纺布中的任一种。

3.根据权利要求1所述的一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊，其特征在于：所述的游离磨料抛光辊的支撑层为聚氨脂SUBAIV、304不锈钢材料任一种。

4.根据权利要求1所述的一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊，其特征在于：所述的粘接层为水性双面胶带、502胶任一种。

5.根据权利要求1所述的一种Roll-to-Roll化学机械抛光机用游离磨料抛光辊，其特征在于：游离磨料抛光辊的接触层的表面为无图案形状或网格形状图案。