1、鈦酸鍶電子陶瓷由于獨(dú)有的高介電常數(shù)成為高性能電子元器件和微波電路基板的核心材料，隨著應(yīng)用需求的發(fā)展，需要鈦酸鍶電子陶瓷基片尺寸達(dá)到2英寸，厚度小于0.15mm，并具有光滑平坦表面（TTV≤0.1μm和Ra≤0.01μm）。但是鈦酸鍶電子陶瓷是通過(guò)晶體材料或粉末燒結(jié)成形的，在燒結(jié)毛坯的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生20％的收縮率，具有“薄”、“軟”、“脆”、“翹”等特征，很難通過(guò)熱壓燒結(jié)達(dá)到上述使用的尺寸精度要求，因而必須進(jìn)行表面超精密磨粒加工，其最終加工

2、精度、表面加工質(zhì)量和損傷層深度直接決定了微波電路和微波元器件的性能。本文針對(duì)鈦酸鍶材料的特性，對(duì)鈦酸鍶電子陶瓷基片（電瓷基片）在磨粒加工過(guò)程中的材料表面質(zhì)量、表面完整性、加工效率、材料亞表面損傷和材料表面與內(nèi)部缺陷等進(jìn)行了系統(tǒng)性研究，建立了超薄軟脆電子陶瓷基片高效研拋磨粒加工技術(shù)理論，在“防破碎研磨”方式快速去除薄脆電子陶瓷基片的凹凸不平和翹曲的基礎(chǔ)上，針對(duì)保護(hù)性雙面加工難以解決超薄的問(wèn)題，提出了利用單面真空吸附夾持平面研磨拋光技術(shù)，單

3、面交替研磨迅速減薄至0.15mm后再單面交替拋光達(dá)到粗糙度Ra0.01μm，獲得完整的高質(zhì)量的超光滑加工表面，從而實(shí)現(xiàn)超薄軟脆電子陶瓷基片的加工，具體內(nèi)容如下：
　　首先通過(guò)“防破碎研磨”方法對(duì)超薄、軟脆、大翹曲鈦酸鍶電瓷基片進(jìn)行了雙面平坦化研磨減薄加工，詳細(xì)分析了基片的平坦化過(guò)程，統(tǒng)計(jì)了在不同保持架厚度下研磨壓力和研磨盤(pán)轉(zhuǎn)速對(duì)基片加工完整性的影響，采用有限元方法對(duì)保持架進(jìn)行了受力仿真分析，得出了不同工藝階段的保持架能夠達(dá)到的最小

4、厚度均為0.185mm，達(dá)不到超薄加工的要求。之后研究了研磨壓力、研磨盤(pán)轉(zhuǎn)速和磨粒粒徑對(duì)減薄效果的影響，并對(duì)加工效率進(jìn)行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)在研磨盤(pán)轉(zhuǎn)速45r/min、研磨壓力4.922kPa、磨料粒徑W28、磨料種類氧化鋁（Al2O3）、鑄鐵研磨盤(pán)、研磨液濃度10.45wt%、研磨液流量20ml/min的條件下，可將鈦酸鍶電瓷基片的平坦化加工時(shí)間從150min縮短至20min。
　　然后通過(guò)真空吸附夾持方式對(duì)平坦化后的基片進(jìn)行了單面研磨

5、減薄，系統(tǒng)分析了磨料種類、磨粒粒徑、研磨壓力、研磨盤(pán)轉(zhuǎn)速、研磨液濃度、研磨液流量、加工時(shí)間和研磨盤(pán)種類等工藝參數(shù)對(duì)加工表面粗糙度、材料去除率和表面形貌的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在轉(zhuǎn)速為45r/min，拋光液流量為20ml/min，拋光液濃度為6wt%，壓力為4.298kPa的條件下，依次采用W28、W14和W7的氧化鋁在鑄鐵盤(pán)上對(duì)鈦酸鍶電瓷基片進(jìn)行粗研磨、半粗研磨和半精研磨加工，采用磨粒粒徑為W3.5的氧化鋁在銅盤(pán)上進(jìn)行精研磨加工，可以將鈦

6、酸鍶電瓷基片的表面粗糙度從原始的Ra0.945μm降低到 Ra0.102μm，在8min內(nèi)將厚度為0.185mm的基片減薄到了0.15mm，成功解決了超薄的問(wèn)題。
　　再次通過(guò)對(duì)單面研磨減薄完成后的基片進(jìn)行單面拋光，分析了拋光墊種類、拋光時(shí)間、拋光壓力、磨料種類、磨料粒徑、拋光液濃度、拋光液流量和拋光盤(pán)轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)對(duì)加工表面粗糙度、材料去除率和表面形貌的影響規(guī)律。結(jié)果表明，采用褐色聚氨酯拋光墊、轉(zhuǎn)速為45r/min、拋光液流量為

7、20ml/min、拋光液濃度為4wt%、壓力為15.043kPa的條件下拋光30min后可以得到整體表面粗糙度為Ra0.01μm局部表面粗糙度達(dá)到Ra4nm的超光滑表面。
　　最后通過(guò)對(duì)拋光完成后的基片進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析，從微觀角度研究了鈦酸鍶電瓷基片缺陷生成的機(jī)理，并采用白光干涉儀和紅外熱成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)拋光完成后所獲得的超光滑基片進(jìn)行表面缺陷和內(nèi)部缺陷檢測(cè)，證明加工后所觀測(cè)到的缺陷絕大部分來(lái)自鈦酸鍶基片原有缺陷，這些缺陷在加工