[00381764]硬脆材料高效高精磨抛划切关键工艺及成套装备

中国拥有世界最大的智能手机、半导体、LED照明市场，已成为保持经济持续增长实现“中国梦”的重要支柱，航空航天更是中国最重要的尖端高科产业。蓝宝石晶片、硅晶片、光学玻璃镜片等硬脆材料光电元件在这些产业中的应用呈现爆发式增长，而且对其加工精度及加工效率要求越来越高。蓝宝石晶片及硅晶片制造依赖于最典型的三大关键工艺：减薄磨削、抛光和划切。磨抛要求高效率、亚微米级面型精度、纳米级表面粗糙度、无损伤表面，而划切需要实现高效率、高精度、自动化。但国内产业界的磨抛划切装备难以满足这些要求，绝大部分依赖进口，半导体产业中该类装备的国产化率低于10％。 该项目围绕解决硬脆材料高效高精减薄磨削、抛光和划切三大难题，在国家04重大专项等项目的支持下，历经近十年的产学联合攻关，攻克了超精密镜面磨削、高效率超光滑磁流变抛光、全自动高精高效砂轮划片、超快激光高效贯穿切割多项关键工艺，形成了成套加工工艺路线，成功研发并推广应用了超精密镜面磨床、高效率超光滑磁流变抛光机、全自动高精高效砂轮划片机、超快激光高效贯穿切割机等多种装备，形成了自主设计制造能力，实现了产业化。 该项目通过科技成果鉴定2项，授权发明专利24项及其它专利11项，发表SCI、EI收录论文110余篇。获“上银优秀机械博士论文奖”。 项目成果与传统技术产品相比，面型精度由微米级提高到亚微米级，表面粗糙度由纳米级提高到亚纳米级，崩边尺度由十微米级提高到微米级，总体效率提高30％以上，彻底解决了面型精度低、亚表面损伤大、激光切割存在粉尘、加工效率低的难题。该项目研制的装备经国家机床检测中心检验，经中国机械工业联合会、中国机械工程学会鉴定，达到了国际先进水平。打破了国外公司的垄断，替代了进口，满足了中国产业界的迫切需求。 该项目成果在十多个省市的航空航天、智能手机、半导体、LED、光学制造等产业得到转化应用。近三年共创造直接经济效益7.766亿元，利税1.59亿元，产生了良好的经济与社会效益。