[发明专利]高孔隙率的超级磨料树脂产品以及制造方法

说明书

本发明涉及高孔隙率的超级磨料树脂产品以及制造方法。一种超级磨料产品(如一种超级磨料工具)包括一种超级磨料颗粒组分和一个多孔的连续相，该多孔的连续相包括一个热塑性聚合物组分，该超级磨料颗粒组分被分布于其中。对于该超级磨料产品的一种超级磨料产品前体包括一个超级磨料颗粒组分、一个粘合组分和一种具有被包封气体的聚合物发泡剂。一种生成超级磨料产品的方法包括将一种超级磨料、一个粘合组分和一个具有被包封气体的聚合物发泡剂进行组合而形成例如一种超级磨料产品前体。将组合的超级磨料、粘合组分和具有被包封气体的聚合物发泡剂加热到一个温度并且持续一个时间段，这个时间段会引起该气体的至少一部分从该发泡剂内的包封中释放。

本申请是申请日为2009年5月7日，申请号为200980131091.X，发明名称为“高孔隙率的超级磨料树脂产品以及制造方法”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年6月23日提交的美国临时专利申请序列号61/132,867的优先权，该申请通过引用结合在此。

技术领域

本发明总体上涉及一种超级磨料产品、对于一种超级磨料产品的一种超级磨料产品前体，并且涉及制造超级磨料产品的一种方法。

背景技术

在小型化的全球趋势下，电子装置正在变得越来越小。对于要求在高功率水平下操作的半导体装置，晶片减薄改进了散热能力。由于最终厚度被减小，晶片对于支撑它自身重量并且抵抗由后面的背面研磨过程产生的应力而言变得更弱。因此，减少由背面研磨造成的损伤并且提高它的品质是重要的。

在芯片制造期间硅晶片的原始厚度对于8英寸的晶片是725-680μm。为了得到更快速且更小的电子装置，在切成单独的芯片之前需要将这些晶片减薄。该研磨过程包括两个步骤。首先，一个粗磨轮将该表面研磨至约270-280μm，但是留下一个损伤的Si表面，该Si晶片的(背侧)表面。然后，一个细磨轮将该损伤表面的一部分磨光滑并且将该晶片研磨至250μm。具有低至100-50μm厚度的晶片对于一些IC芯片应用几乎是一项标准的要求。在很长一段时间，现在智能卡中最常用的约180μm的厚度正在被越来越薄的IC芯片代替。

由于污染的问题，用一个金属粘合的超级磨料轮进行背面研磨通常是不可取的。该晶片的正面上的电路可能造成来自这些砂轮的金属干扰。因此，金属粘合的超级磨料轮将不能被用于背面研磨应用。另一方面，具有相同尺寸颗粒的玻璃粘合的超级磨料轮将招致更多的次表面损伤并且将对完成的硅晶片的表面粗糙度产生不利影响。

在这类情况下，树脂粘合的超级磨料产品是优选的。由于这种粘合剂的顺应性质，它将改进表面粗糙度并引起更少的次表面损伤。典型地这种粘合剂将不干扰这些电路。因此树脂粘合的产品是最适合用于背面研磨应用的。

此外，超级磨料工具典型地必须具有一种开放的多孔结构以便将研磨期间产生的切屑的积累最小化、并且在该研磨工具正被施加其上的工件处冷却、或至少是维持一个一致的表面温度。制造一种具有足够的强度和磨损特性、并且还具有足够的孔隙率的工具是一项持久的挑战，特别是考虑到将这类工具置于其上的这些应用不断增长的数量时。

因此，对于能够粗加工或精制硬质工件的研磨工具、并且对于制造这类工具的方法存在一种需要，这类工具减少或消除了上述问题。

发明内容

该超级磨料产品包括一个超级磨料颗粒组分以及一个多孔的连续相，该多孔的连续相包括一个热塑性聚合物组分，其中该超级磨料颗粒组分被分布在该多孔的连续相之中。该超级磨料颗粒组分可以是例如：金刚石、立方氮化硼、氧化锆、或氧化铝。该连续相可以包括一个热固性树脂组分，例如酚醛树脂。该热塑性聚合物组分可以包括例如：聚丙烯腈和聚偏乙烯。优选地，一种超级磨料产品具有一种开放的多孔的结构，由此该产品的大部分的孔是相互连接的并且与该超级磨料产品的一个表面是流体连通的。