專利名稱：用于制造聚乙烯醇縮甲醛海綿輥刷的方法
技術領域：
本發明涉及一種制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的制造方法，更具體地說，是涉及
一種在制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷過程中用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法。
背景技術：
現代微電子工業的發展，向大規模高集成度的方向發展，對精度和潔凈度均有極 岢刻的要求.特別是作為后道工序化學機械研磨(CMP)清洗用的聚乙烯醇縮甲醛海綿輥 刷(見附圖一)，又名:化學機械研磨PVA刷子，(簡稱為PVA刷子或PVF刷子)由聚乙 烯醇縮甲醛海綿多孔質材料構成。適用于高端清洗用的PVA刷子，需具備如下物理特性及 清洗效能有效的開泡率83%，93% .孔徑20um， 750"m. 0. 2 2. 0um微粒子(LPC): < 1000unit./cm3.偏心度< 0. 5mm.吸水率x8 xl0. 5 ;處于濕潤狀態且具有良好彈性 的PVA刷子由多孔質材料構成，清洗用PVA刷子內任意截面及外表面均不能含有大于〉g 750 u m的氣泡，才能達到高精度，高潔凈度的清洗要求. 化學機械研磨(CMP)清洗的重點，是去除研磨過程中帶來的所有污染物。研磨過 程中晶圓會接觸到腐蝕性化學品并承受較大的外界壓力，導致其表面或次表面區域發生變 形或破壞，將影響到器件的穩定性.CMP清洗的主要目的是去除研磨劑殘留、金屬污染物以 及游離態離子.去除硅片表面的污染物，首先要通過機械方法或者用化學腐蝕污染物表面 減小與基底的接觸，然后通過刷洗和水流的沖擊而避免顆粒重新粘附到物體表面。在硅晶 片、光掩膜、液晶玻璃基板、電腦硬盤等CMP加工工序中、由于:PVA刷子具有極佳的柔軟性， 不會傷及精細物體表面、不脫梢，不會造成二次污染，耐化學腐蝕，具有良好的親水性和可 高達IO倍的吸水率，適合于進行這類高精度，高潔凈度的沖洗要求，PVA刷子外表面規則排 列的結節,能有效增加與被清洗物的接觸面積，該結節頂部旋轉接觸被沖洗體,從而進行刷 洗。 傳統用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的制造方法，不能聚乙烯醇縮甲醛海棉輥 刷表面和內部>0 750 li m氣泡，因而存在清洗效能及成品率低的缺陷。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中的上述缺陷，提供 一種在制造聚乙烯醇縮甲醛 海棉輥刷過程中用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法，可去除聚乙烯醇縮甲醛海棉輥 刷表面和內部>0 750 ii m氣泡，從而提高聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的清洗效能，還可大大 提高成品率。 為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下提供一種用于制造聚乙烯醇縮甲 醛海棉輥刷的方法，其特征在于，包括以下歩驟 (1)、將醇解度為99 %的聚乙烯醇水溶液、5 15 %甲醛、、5 15 %鹽酸、8 15 % 馬鈴薯粉經充分攪拌形成具有較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液； (2)、準備一振動工作臺，在振動工作臺上裝設模具，模具垂直固定于振動工作臺上； (3)、將已制備的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液，邊高速攪拌邊灌注入模具內，在高速 攪拌及灌注的過程中，較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內混入大量的空氣而產生大量 的氣泡，； (4)、啟動振動工作臺，邊調整震動工作臺的震動頻率和震動幅度，邊觀測氣泡的 逸出狀態，逸出的氣泡越大越多，即為所應設定的最佳震動頻率和震動幅度，使聚乙烯醇縮 甲醛混合溶液內的氣泡碰撞破裂而聚合成大氣泡.更大的氣泡在聚乙烯醇縮甲醛混合溶 液內具有足夠的上浮力大氣泡，上升到聚乙烯醇縮甲醛混合溶液頂部,接觸空氣而破裂；
(5)、觀測到逸出的氣泡越來越小，直到接近于平靜，即為所應設定的最佳震動時 間，從而將較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內直徑大于①750um的氣泡除去；
(6)、將模具連同混合漿液置于一密封的蒸汽空間使聚乙烯醇縮甲醛混合溶反應 成型； (7)、充分冷卻后起模.并進行清洗,得到氣泡直徑小于0 750i!m的聚乙烯醇縮甲 醛海棉輥刷。 本發明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法的有益效果是通過構造 一振動工作臺，在振動工作臺上裝設模具，模具垂直固定于振動工作臺上；將已制備的聚乙 烯醇縮甲醛混合溶液,邊高速攪拌邊灌注入模具內，在高速攪拌及灌注的過程中，較粘稠性 的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內混入大量的空氣而產生大量的氣泡；啟動振動工作臺，邊調 整震動工作臺的震動頻率和震動幅度,邊觀測氣泡的逸出狀態，逸出的氣泡越大越多，即為 所應設定的最佳震動頻率和震動幅度，使混合漿液內的氣泡碰撞破裂而聚合成大氣泡.更 大的氣泡在聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內具有足夠的上浮力大氣泡，上升到聚乙烯醇縮甲醛 混合溶液頂部，接觸空氣而破裂，從而將較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內直徑大于 ①750iim的氣泡除去；將模具連同混合槳液置于一密封的蒸汽空間使聚乙烯醇縮甲醛混 合溶反應成型，充分冷卻后起模.并進行清洗，得到氣泡直徑小于①75()1im的聚乙烯醇縮 甲醛海棉輥刷。采用本發明所述用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法制成的聚乙烯醇 縮甲醛海棉輥刷，能提高聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的清洗效能，還可大大提高成品率，適用 于硅晶片、光掩膜、液晶玻璃基板、電腦硬盤等CMP加工工序，滿足進行這類高精度，高潔凈 度的沖洗要求。 下面結合附圖和實施例對本發明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方 法作進一歩說明。
圖1是本發明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法去泡過程的示意 圖: 圖2是本發明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法所采用模具的局 部剖視立體圖； 圖3是本發明所述的用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法所采用模具與振 動工作臺邊連接的局部剖視立體圖。
具體實施例方式
以下本發明所述用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法的最佳實例，并不因此限定本發明的保護范圍。 (1)、將醇解度為99%的聚乙烯醇水溶液、5 15%甲醛、、5 15%鹽酸、8 15%馬鈴薯粉經充分攪拌形成具有較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液； (2)、準備一振動工作臺，在振動工作臺上裝設模具，模具垂直固定于振動工作臺上； (3)、將已制備的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液，邊高速攪拌邊灌注入模具內，在高速攪拌及灌注的過程中，較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內混入大量的空氣而產生大量的氣； (4)、啟動振動工作臺，邊調整震動工作臺的震動頻率和震動幅度，邊觀測氣泡的逸出狀態，逸出的氣泡越大越多，即為所應設定的最佳震動頻率和震動幅度，在內套筒3內灌注的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液8時，在灌注過種中形成小氣泡9，使聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內的氣泡碰撞破裂而聚合成大氣泡l().更大的氣泡在聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內具有足夠的上浮力大氣泡IO，上升到聚乙烯醇縮甲醛混合溶液頂部，接觸空氣而破裂；
(5)、觀測到逸出的氣泡越來越小，直到接近于平靜，即為所應設定的最佳震動時間，從而將較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內直徑大于①750iim的氣泡除去；
(6)、將模具連同混合漿液置于一密封的蒸汽空間使聚乙烯醇縮甲醛混合溶反應成型； (7)、充分冷卻后起模.并進行清洗，得到氣泡直徑小于①750um的聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷。 采用本發明所述用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法制成的聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的氣泡直徑為為O20 u m ， 750 " m。 參照圖2、圖3，提供一種用于本發明所述用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法的模具，包括底座l，還包括與底座1固定連接的外套筒2，套設在外套筒2內側壁上的內套筒3，沿內套筒3中心軸線設有一芯棒4，該芯棒4的下端與底座1固定連接，內套筒3內側壁上均布有用于聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的結節成型的圓錐形通孔5，芯棒4上端與內套筒3上部開口形成進料口 6，底座1設置在其底部的振動工作臺7固定連接。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種用于制造聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、將醇解度為99％的聚乙烯醇水溶液、5～15％甲醛、、5～15％鹽酸、8～15％馬鈴薯粉經充分攪拌形成具有較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液；(2)、準備一振動工作臺，在振動工作臺上裝設模具，模具垂直固定于振動工作臺上；(3)、將已制備的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液，邊高速攪拌邊灌注入模具內，在高速攪拌及灌注的過程中，較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內混入大量的空氣而產生大量的氣泡，；(4)、啟動振動工作臺，邊調整震動工作臺的震動頻率和震動幅度，邊觀測氣泡的逸出狀態，逸出的氣泡越大越多，即為所應設定的最佳震動頻率和震動幅度，使聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內的氣泡碰撞破裂而聚合成大氣泡.更大的氣泡在聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內具有足夠的上浮力大氣泡，上升到聚乙烯醇縮甲醛混合溶液頂部，接觸空氣而破裂；(5)、觀測到逸出的氣泡越來越小，直到接近于平靜，即為所應設定的最佳震動時間，從而將較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內直徑大于Φ750μm的氣泡除去；(6)、將模具連同混合漿液置于一密封的蒸汽空間使聚乙烯醇縮甲醛混合溶反應成型；(7)、充分冷卻后起模.并進行清洗，得到氣泡直徑小于Φ750μm的聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷。
2. -種采用權利要求1所述方法制得的聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷，其特征在于，所述 聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷內氣泡直徑為為①20 u m-750 u m。
3. —種采用權利要求i所述方法的模具,包括底座a),其特征在于，還包括與底座a)固定連接的外套筒(2)，套設在外套筒(2)內側壁上的內套筒(3)，沿內套筒(3)中心軸線 設有一芯棒(4),該芯棒(4)的下端與底座(1)固定連接，內套筒(3)內側壁上均布有用于 聚乙烯醇縮甲醛海棉輥刷的結節成型的圓錐形通孔(5)，芯棒(4)上端與內套筒(3)....匕部開 口形成進料口 (6)，底座(1)設置在其底部的振動工作臺(7)固定連接。
全文摘要
本發明公開了一種用于制造聚乙烯醇縮甲醛海綿輥刷的方法，通過在振動工作臺上垂直固有模具；將已制備的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液，邊高速攪拌邊灌注入模具內；啟動振動工作臺，使聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內的氣泡碰撞破裂而聚合成大氣泡，上升到聚乙烯醇縮甲醛混合溶液頂部，接觸空氣而破裂，從而將較粘稠性的聚乙烯醇縮甲醛混合溶液內的氣泡除去；將模具連同混合漿液置于一密封的蒸汽空間使聚乙烯醇縮甲醛混合溶反應成型，充分冷卻后起模，并進行清洗，得到氣泡直徑小于Ф750μm的聚乙烯醇縮甲醛海綿輥刷。能提高聚乙烯醇縮甲醛海綿輥刷的清洗效能及成品率，適用于硅晶片、光掩膜、液晶玻璃基板、電腦硬盤等CMP加工工序。
文檔編號B29L23/00GK101774244SQ20101010236
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月28日 優先權日2010年1月28日
發明者黃慶森 申請人:黃慶森