蓝宝石相对较高的材料成本很大程度上限制了其应用。如果单从材料成本的角度考虑,蓝宝石晶片的确是越薄越好。可是,超薄蓝宝石晶片要比常规厚度的蓝宝石晶片更难加工得多。超薄蓝宝石晶片在抛光过程中极易发生碎片。为此,本课题提出用水膜吸附加限位环限位的方式来夹持超薄晶片。本课题主要研究工作及结果包括:1)从界面物理力学的角度出发,对超薄蓝宝石晶片-水-基板模型的吸附机理进行了研究,掌握了吸附力与基板材料和基板表面粗糙度的关系,得出结论:单从界面物理力学的角度考虑,基板应选择接触角小(亲水性强)、塑性强的材料,基板的表面粗糙度应使基板呈现亲水性。2)从吸附能力的角度,通过实验对水膜吸附夹持方式的可行性进行了研究。实验结果表明,单从吸附能力的角度考虑,水膜吸附夹持方式是可行的;45#钢比玻璃更适合作为基板材料。确定基板的表面粗糙度时应考虑蓝宝石晶片的表面粗糙度。3)利用ANSYS仿真软件对水膜吸附环境下的超薄蓝宝石晶片进行受力均匀性分析。具体对限位环的载荷、宽度以及限位环与蓝宝石晶片的间隙等参数对蓝宝石晶片的接触应力分布情况进行了全面的仿真分析,获得了选取限位环相关工艺参数的方法。仿真结果表明,限位环上的载荷与超薄晶片上的载荷的比值为2时,可以实现超薄晶片的接触应力基本均匀,从而实现材料均匀去除。4)跑片实验和超薄蓝宝石晶片水膜吸附夹持抛光加工实验的结果表明:水膜吸附夹持下的超薄蓝宝石晶片能够承受更大的抛光压力,从而抛光效率更高,而且,水膜吸附夹持下的超薄蓝宝石晶片还能获得更好的表面质量。通过对不同材质的基板进行实验研究,得出结论:基板材质对超薄晶片材料去除率影响很小,可以不用考虑;基板材质对超薄晶片加工后的平面度影响较大,45#钢材质的基板可以使超薄晶片获得较好的平面度。本文通过理论分析和实验研究,掌握了水膜吸附夹持方式的一些关键技术(如:限位环的设计),解决了超薄蓝宝石晶片在抛光过程中存在的容易因应力集中发生碎片,抛光效率低的难题,实现了超薄蓝宝石晶片高效抛光的研究目的。