石英晶体是目前世界上用量最大的晶体材料之一,被广泛应用于数字电路、电子计算机、信息通讯、传感器等领域。因石英晶体的表面质量等因素会直接影响到其频率稳定性、温-频特性、功耗等物理性能,为保证其使用性能,须采用有效的加工手段提高其表面质量。石英晶体属于硬脆材料,具有硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性高、抗氧化性强等特点,属典型的难加工材料,采用传统的加工手段难以获取高表面质量的平坦化表面。研磨与抛光作为实现平坦化加工的重要手段之一,如何借此来获得高表面质量的石英晶体成为近年来的研究热点。论文在对相关领域国内外发展现状进行综述分析的基础上,提出通过化学机械研磨与抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)的加工手段对石英晶片表面进行高质量的平坦化加工,试图通过这种加工方法提高石英晶片的表面质量,降低表面粗糙度。论文采用ABAQUS软件仿真分析了石英晶片研抛加工过程中在单颗磨粒作用下的材料的去除过程,通过改变研抛深度、磨粒与石英晶片间摩擦系数、磨粒直径及形状等参数进行分析,研究了上述参数变化对加工后石英晶片表面形貌、材料去除量以及残余应力等的影响。论文结合前述有限元分析,进行了石英晶片研磨与抛光加工试验研究。通过在石英晶片研磨与抛光加工过程中改变研磨压力、研磨转速、研磨时间、磨粒直径,以及抛光压力、抛光转速、抛光时间、抛光液流量等工艺参数,较为深入地研究了上述工艺参数对加工过程中材料去除率和石英晶片表面粗糙度的影响规律,并在此基础上建立了工艺参数优化方案。采用优化后的工艺参数,初始表面粗糙度Ra为275nm的石英晶片经研磨与抛光加工后,表面粗糙度Ra达到9nm,有效的提高了石英晶片的表面质量。