通过电化学和化学蚀刻方法实现平坦光滑铜基材的双步抛光技术 王凯、 陈星华、 侯博巨、 徐鹏、 李宇飞、 刘旭通、 史惠荣、 张鸣、 王洪定

《Micromachines》：Two-Step Polishing Technique for Flat and Smooth Copper Substrates by Electrochemical and Chemical Etching Ke Wang, Xinghua Chen, Boju Hou, Peng Xu, Yufei Li, Xutong Liu, Huirong Shi, Ming Zhang and Hongding Wang

　　

摘要

单点金刚石车削和化学机械抛光方法可以打造超平整的基底。然而，这些依赖于机械作用去除材料的方法容易导致表面出现磨料嵌入和划痕等缺陷。此外，对于刚度低和厚度薄的工件而言，夹紧变形和受力变形是影响加工精度的关键因素。本文提出了一种两步抛光工艺，结合可控的电化学和化学蚀刻技术来校正工件的形状误差。通过优化参数，将利用电化学蚀刻机制的喷射电化学加工（Jet-ECM）应用于计算机控制的光学表面处理（CCOS）过程中，以实现形状精度的快速提升。随后采用电生成化学抛光（EGCP）工艺，利用扩散控制化学蚀刻机制来减少计算机控制光学表面处理所产生的中频空间（MSF）误差。基于这种两步抛光工艺及自主研发的设备，直径为50毫米的工件（有效尺寸为中心区域的90%）的峰谷（PV）值从2.678微米降低到了0.384微米。本研究对于深入理解Jet-ECM和EGCP的加工原理具有重要意义，同时也扩展了无应力抛光技术在解决低刚度工件加工问题中的应用范围。