專利名稱：研磨方法和設(shè)備及該方法和設(shè)備所使用的研磨用載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及研磨加工技術(shù)，這種技術(shù)一般包括研磨加工以及隨后進(jìn)行拋光等的最后加工，具體地說，本發(fā)明涉及用于對(duì)薄板狀工件表面進(jìn)行研磨加工的研磨方法和研磨設(shè)備以及它們所使用的研磨用載體。
近年來，伴隨著各種電子裝置的高性能化和小型化，供電子裝置使用的石英晶片、半導(dǎo)體晶片、液晶板基片等薄板材料急劇地變薄，而且需要高精度的表面研磨技術(shù)。特別是在信息通信裝置中，為了提高用作時(shí)鐘源的石英振蕩器的振動(dòng)頻率，石英晶體振動(dòng)器進(jìn)一步變薄。以往，為了對(duì)這種薄板材料進(jìn)行研磨加工，例如如特開平10-180623號(hào)公報(bào)所述那樣，一般使用平面研磨盤等研磨設(shè)備。
如圖9和

圖10概略所示，這種現(xiàn)有技術(shù)研磨設(shè)備配備有配置成能繞中心旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪1、配置成與該太陽齒輪同心的環(huán)狀內(nèi)齒齒輪2、上定盤3以及下定盤4。在太陽齒輪1與內(nèi)齒齒輪2之間按與它們相嚙合且能自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的方式沿圓周方向等間隔地配置有多個(gè)具有外齒5a的圓盤狀研磨用載體5。在對(duì)石英晶片、半導(dǎo)體晶片、液晶板基片等薄板狀工件進(jìn)行研磨加工的情況下，一般使用對(duì)碳工具鋼等作壓延加工而成的薄研磨用載體。如圖11所示，在研磨用載體5中，沿圓周方向等間隔地形成有多個(gè)工件保持孔6，這些保持孔由與工件互補(bǔ)的、大致為矩形的開口構(gòu)成，所述保持孔中保持有各個(gè)工件7。
使太陽齒輪1和/或內(nèi)齒齒輪2旋轉(zhuǎn)，使研磨用載體5作行星運(yùn)動(dòng)，以便上定盤和下定盤的各研磨面能分別在整個(gè)表面上均勻地減少，同時(shí)，將含有氧化鋁或其它陶瓷粒等顆粒的漿液8提供到上定盤與下定盤之間，從而在上下定盤之間對(duì)工件7的上下兩面進(jìn)行研磨加工。此外，在這種情況下，通過使上定盤或下定盤的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)，能使工件作復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行研磨加工。當(dāng)工件7僅在上定盤3及下定盤4的研磨面內(nèi)側(cè)滑動(dòng)時(shí)，各研磨面的內(nèi)外邊緣部上有不與工件完全滑動(dòng)接觸的部分，會(huì)產(chǎn)生微小的階梯，從而會(huì)妨礙研磨加工。為此，在研磨用載體5作行星運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過使工件保持孔6的一部分出入上下定盤的各邊緣部，可使工件表面在上定盤1和下定盤2的各研磨面的整個(gè)表面上均勻的地滑動(dòng)，以便均勻地磨削各研磨面的整個(gè)表面。
但是，以往研磨用載體一般為矩形的工件保持孔配置成如圖11和圖12所示那樣正對(duì)著研磨用載體的中心C1，也就是說，該保持孔的一方相對(duì)向的兩個(gè)邊與半徑方向上的直線L相正交，所述直線從研磨用載體的中心C1經(jīng)過工件保持孔的中心C2，而另一方的相對(duì)向的兩個(gè)邊則設(shè)置成與直線L相平行。為此，由于工件保持孔6的相鄰的兩個(gè)角部6a、6b可連續(xù)地出入上下定盤的內(nèi)外邊緣，所以，工件7在這時(shí)與上下定盤的接觸阻力會(huì)變大或者會(huì)產(chǎn)生碎屑，并且，會(huì)從工件保持孔中飛出而破損，而且其碎片還會(huì)使其它工件損壞或破損而產(chǎn)生重大事故。
而且，本發(fā)明人所作的詳細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，工件保持孔的各邊的方向即圖12中半徑方向上的直線與其相交叉的邊之間的角度θ和這種工件破損有很大關(guān)系。
圖13中，在工件保持孔的先行角部6a從上下定盤的外邊緣3a、4a外出來時(shí)，將工件保持孔6的先行于上述角部的側(cè)邊S1的延長線es1與角部6a位置處的外邊緣3a、4a的切線to1構(gòu)成的角度稱為出角度αout。而且，在角部6a進(jìn)入外邊緣3a、4a時(shí)，角度6a位置的外邊緣3a、4a的切線to2與工件保持孔的邊S1的延長線es1構(gòu)成的角度稱為入角度αin。出角度αout與入角度αin之差稱為出入角度差Δα，該角度差是工件保持孔的角度從上下定盤外邊緣外出和入內(nèi)時(shí)工件保持孔6的旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))角度。
同樣，就上下定盤的內(nèi)邊緣3b、4b而言，如圖14所示，在工件保持孔的先行角部6a從上下定盤的上述內(nèi)邊緣外出時(shí)，同樣先行于工件保持孔6的上述角部的側(cè)邊S1的延長線es1與角部6a位置處的內(nèi)邊緣的切線ti1構(gòu)成的角度稱為出角度βout。而且，在角部6a進(jìn)入內(nèi)邊緣3b、4b時(shí)，角度6a位置的內(nèi)邊緣的切線rti2與工件保持孔的邊S1的延長線es1構(gòu)成的角度稱為入角度βin。出角度βout與入角度βin之差稱為出入角度差Δβ，該角度差同樣是工件保持孔的角度從上下定盤內(nèi)邊緣外出和入內(nèi)時(shí)的工件保持孔6的旋轉(zhuǎn)角度。
實(shí)際上，在角度θ＝90°時(shí)求出上述各個(gè)出入角度，就外邊緣而言，αout＝約119°且αin＝約93°，就內(nèi)邊緣而言，βout＝約127°且βinn＝約85°。因此，內(nèi)外邊緣中的出入角度差有分別為Δα＝約25.5°、Δβ＝約41.7°這樣較大的差值，由此，可看出工件和上定盤及大定盤之間的接觸阻力會(huì)變大。
因此，本發(fā)明的目的是提供研磨方法和研磨設(shè)備以及供它們使用的研磨用載體，它們能消除上述先有問題、不使工件與上下定盤的接觸阻力變得過大、特別是就石英振動(dòng)器等所要求的超薄片而言，也能進(jìn)行不會(huì)產(chǎn)生破碎和碎屑、破損等問題的研磨加工。
依照本發(fā)明，提供了一種研磨方法，在該方法中，將工件保持在研磨用載體的矩形工件保持孔內(nèi)，使所述研磨用載體在上定盤與下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而通過上述上定盤和下定盤來研磨工件的里外兩面，所述方法的特征在于，在上述研磨用載體自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，僅有所述工件保持孔的一個(gè)角部可進(jìn)出上述上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣。
這樣，通過使研磨用載體在上定盤和下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，可使得工件保持孔的角部從上下定盤內(nèi)外邊緣出來以后到再進(jìn)入的出入角度差即工件保持孔的旋轉(zhuǎn)角度變小。從而，會(huì)在工件出入上下定盤內(nèi)外邊緣時(shí)使與上下定盤的接觸阻力變小，而且，能有效地防止工件出現(xiàn)破碎和出現(xiàn)碎屑、因從工件保持孔中飛出而破損以及工件的碎片對(duì)其它工件的損傷。
在另一個(gè)實(shí)施例中，工件保持孔的角部可從上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣沿半徑方向突出最大1mm，從而當(dāng)特別用于高頻石英振動(dòng)器的板薄工件時(shí)，也可以進(jìn)行沒有任何問題的研磨。
依照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種研磨用載體，該載體具有用于保持工件的矩形工件保持孔，并能在上定盤與下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而能通過上定盤和下定盤研磨所述工件的里外兩面，所述研磨用載體的特征在于，上述工件保持孔是這樣形成的在研磨載體自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，僅有該保持孔的一個(gè)角部能出入所述上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣。
由此，可使得上述工件保持孔的角部從上下定盤內(nèi)外邊緣出來以后到再進(jìn)入的出入角度差即工件保持孔的旋轉(zhuǎn)角度變小，而且，由于在工件出入上下定盤內(nèi)外邊緣時(shí)使與上下定盤的接觸抵抗力變小，所以，能有效地防止工件出現(xiàn)破碎和出現(xiàn)碎屑、因從工件保持孔中飛出而破損以及工件的碎片對(duì)其它工件的損傷。
在又一個(gè)實(shí)施例中，工件保持孔是這樣形成的其角部可從上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣沿半徑方向突出最大1mm，從而當(dāng)特別用于高頻石英振動(dòng)器的極薄工件時(shí)，可以進(jìn)行沒有任何問題的研磨，因而是最佳的。
依照再一個(gè)實(shí)施例，所述工件保持孔是這樣形成的通過上述工件保持孔中心的半徑方向上的直線與工件保持孔的和出入上下定盤內(nèi)外邊緣的角部相鄰的那一邊按除90°之外的預(yù)定角度相交叉，而且，在研磨用載體的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，只有一個(gè)角部能出入上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣，因而是最佳的。
所說的預(yù)定角度在最小角度與最大角度的范圍內(nèi)，所述最小角度取決于前述工件保持孔的與出入上下定盤內(nèi)外邊緣的角部相鄰并相接續(xù)的那一邊的長度，而所述最大角度則取決于前述工件保持孔的與前述角部相鄰并先行于該角部的那一邊的長度，從而，研磨用載體的尺寸和工件保持孔的尺寸及個(gè)數(shù)不受限制，而且，即在使對(duì)研磨設(shè)備的上下定盤有所變更的情況下，也可以通常最佳且簡單地設(shè)計(jì)出研磨用載體，能大幅度地減少工序和加工量。
在這種情況下，還可考慮上述上定盤和下定盤在半徑方向上的寬度而決定最小角度和最大角度，可以容易更高精度地設(shè)計(jì)出所期望的研磨用載體。
具體地說，所述預(yù)定角度在100°-135°的范圍內(nèi)時(shí)，就供象通常石英晶片那樣的極薄工件使用的寬度為45-120mm的上下定盤而言，工件保持孔的角部出入所述內(nèi)外邊緣的距離最好可在1mm以下。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種研磨方法，其特征在于，將工件保持在本發(fā)明上述研磨用載體的矩形工件保持孔內(nèi)，使所述研磨用載體在上定盤和下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而通過上定盤和下定盤來研磨工件的里外兩面。
再有，依照本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種研磨設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備配備有上定盤和下定盤和本發(fā)明的上述研磨用載體，將工件保持在研磨用載體的工件保持孔內(nèi)，使所述研磨用載體在上定盤和下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而通過上定盤和下定盤來研磨所述工件的里外兩面。
圖1概略示出了本發(fā)明研磨設(shè)備結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2示出了本發(fā)明研磨用載體的實(shí)施例的平面圖；圖3示出了研磨用載體的工件保持孔的角部從上下定盤的外邊緣出來的狀態(tài)的局部放大圖；圖4示出了研磨用載體的工件保持孔的角部出入上下定盤的外邊緣時(shí)的位置關(guān)系的平面圖；圖5示出了研磨用載體的工件保持孔的角部出入上下定盤的內(nèi)邊緣時(shí)的位置關(guān)系的平面圖；圖6A示出了與定盤寬度W有關(guān)的上下定盤外邊緣中的出入角度差Δα的變化的曲線圖；圖6B是示出了與定盤寬度W有關(guān)的上下定盤內(nèi)邊緣中的出入角度差Δβ的變化的曲線圖；圖7示出了在工件保持孔的前接邊邊長X一定且后接邊邊長Y有變化時(shí)的工件保持孔的最小傾斜角度θmin的變化的曲線圖；圖8示出了在工件保持孔的后接邊邊長Y一定且前接邊邊長X有變化時(shí)的工件保持孔的最大傾斜角度θmax的變化的曲線圖；圖9概略地示出了先有研磨設(shè)備結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖10是圖9的研磨設(shè)備的概略平面圖；圖11示出了先有研磨用載體的平面圖；圖12示出了先有研磨用載體的工件保持孔的角部出入上下定盤的內(nèi)邊緣時(shí)的位置關(guān)系的平面圖圖13示出了就先有研磨用載體而言的上下定盤的外邊緣中的工件保持孔的出入角度差的平面圖；圖14示出了就先有研磨用載體而言的上下定盤的內(nèi)邊緣中的工件保持孔的出入角度差的平面圖。符號(hào)說明1 太陽齒輪2 內(nèi)齒齒輪3 上定盤3a 外邊緣3b 內(nèi)邊緣
4 下定盤4a 外邊緣4b 內(nèi)邊緣5 研磨用載體5a 外齒6 工件保持孔6a、6b角部7 工件8 漿液10 研磨用載體10a 外齒11 工件保持孔11a 角部以下根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖1概略地示出了應(yīng)用了本發(fā)明的研磨設(shè)備的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的研磨設(shè)備和以往的設(shè)備一樣配備有配置成能繞中心旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪1、配置成與該太陽齒輪同心的環(huán)狀內(nèi)齒齒輪2、上定盤3以及下定盤4。在上定盤與下定盤4之間，以太陽齒輪為中心的圓周方向上等間隔地將本發(fā)明的多個(gè)研磨用載體10配置成使設(shè)置在各外邊緣部上外齒10a嚙合于太陽齒輪1和內(nèi)齒齒輪2并作行星運(yùn)動(dòng)。
如圖2所示，本實(shí)施例的研磨用載體10與先有研磨用載體一樣，呈對(duì)碳工具鋼等板材作壓延加工而形成的薄圓盤狀，并等角間隔地設(shè)置有用于保持工件的多個(gè)矩形工件保持孔11。工件保持孔11的各個(gè)角部形成為圓形，以便預(yù)防在制造或使用時(shí)產(chǎn)生龜裂等。將石英晶片等工件(末示出)保持在工件保持孔11內(nèi)，將研磨材料提供給上下定盤3、4，從而，太陽齒輪和內(nèi)齒輪中的一個(gè)或兩個(gè)可沿箭頭A、B方向旋轉(zhuǎn)，而研磨用載體10則則沿箭頭C的方向自轉(zhuǎn)并沿箭頭D的方向公轉(zhuǎn)，由此，可研磨工件的兩面。再有，在上定盤3及下定盤4中的一個(gè)或兩個(gè)沿任一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，可使上下定盤和工件作更復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)它們作研磨加工。
本發(fā)明的研磨用載體設(shè)置成相對(duì)上述先有正對(duì)著的位置傾斜，從而，各工作保持孔能因研磨用載體的自轉(zhuǎn)而僅使工件保持孔外邊緣側(cè)的一個(gè)角部按預(yù)定的距離出入上下定盤的內(nèi)外邊緣。具體地說，就圖3而言，從研磨用載體10的中心C1經(jīng)過工件保持孔11的中心C2的半徑方向上的直線L1和工件保持孔11的與該直線相交叉且與能出入上下定盤3、4的外邊緣3a、4a的角部11a相鄰的那條邊s1以除90°之外的預(yù)定傾斜角度θ(θ＞90°)交叉。
如圖3所示，工件保持孔11的角部11a出入上下定盤外邊緣3a、4a的距離d在從研磨用載體10的中心C1經(jīng)過角部11a的半徑方向的直線L2與所述載體的齒距圓P0相交叉的點(diǎn)M位于內(nèi)齒齒輪2的齒距圓P1上時(shí)為最大。這一最大距離dmax是本發(fā)明人反復(fù)進(jìn)行多種試驗(yàn)而得到的結(jié)果，特別是就供石英振動(dòng)器使用的薄片等極薄工件而言，如果最大距離dmax在1mm以下，能完全防止工件出現(xiàn)破碎和碎屑以及其它破損。而且，出入上定盤3和下定盤的內(nèi)邊緣的角部11a的距離與出入外邊緣的距離d相同，從而可同樣地設(shè)定它們的最大距離。
而且，工件保持孔的角部從上下定盤內(nèi)外邊緣出來以后到再進(jìn)入的出入角度差即工件保持孔的旋轉(zhuǎn)角度會(huì)影響工件和上下定盤的接觸抵抗力，因此，如上所述，出入角度差與工件保持孔的傾斜角度θ有一定關(guān)系。所以，本發(fā)明人對(duì)工件保持孔的傾斜角度θ進(jìn)行了研究，得到了下述結(jié)果。
首先，就如圖1所示的上下定盤的外周半徑R＝191.25mm、定盤寬度(上下定盤的外周半徑和內(nèi)周半徑的尺寸差)W＝120mm的研磨設(shè)備而言，在使用如圖2所示按傾斜角度θ＝120°來設(shè)定尺寸為X＝33.8m×Y＝31.7mm的工件保持孔11的研磨用載體的情況下，研究了工件保持孔11的旋轉(zhuǎn)角度。在這里，X是工件保持孔11的與角部11a相鄰、且前接的那條長邊S1的長度，Y是后接的短邊S2的長度。
圖4中，在工件保持孔的角部11a從上下定盤的外邊緣3a、4a外出時(shí)，由比工件保持孔11的上述角部前接的側(cè)邊S1的延長線ES1和角部11a位置處的外邊緣的切線To1所構(gòu)成的角度稱為出角度αout，該角度約為152°。而且，在角部11a進(jìn)入外邊緣3a、4b時(shí)，該角部11a位置處的外邊緣3a、4a的切線To2和工件保持孔的邊S1的延長線ES1構(gòu)成的角度稱為入角度αin，該角度約為135°。因此，出角度αout與入角度αin的出入角度差Δα即在上下定盤的外邊緣，角部11a外出到入內(nèi)的工件保持孔11的旋轉(zhuǎn)角度約17°。
此外，就上下定盤的內(nèi)邊緣3b、4b而言，在圖5中，當(dāng)工件保持孔的角部11a從前述內(nèi)邊緣外出時(shí)，此工件保持孔11的上述角部前接的那條側(cè)邊S1的延長線ES1和角部11a位置處的內(nèi)邊緣切線Ti1構(gòu)成的角度稱為出角度βout，該角度約為158°。而且，在角部11a進(jìn)入內(nèi)邊緣3b、4b時(shí)，角部11a位置處的內(nèi)邊緣3b、4b的切線Ti2和工件保持孔的邊S1的延長線ES1構(gòu)成的角度稱為入角度βin，該角度約為129°。因此，出角度βout和入角度βin的出入角度差Δβ，即在上下定盤的內(nèi)邊緣處，角部11a外出再入內(nèi)的工件保持孔11的旋轉(zhuǎn)角度約為29°由此，在工件保持孔11的傾斜角度θ為120°的情況下，上下定盤的內(nèi)外邊緣處的出入角度差Δα、Δβ分別為約17°、29°，與先有傾斜角度θ＝90°情況下的出入角度差Δα＝約26°、Δβ＝約42°相比有大幅度的減少。因此，工件和上定盤3及下定盤4的接觸阻力變小，能夠防止工件破碎和出現(xiàn)碎屑以及因從工件保持孔中飛出而破損等。
另外，傾斜角度θ可有多種變化，就各種情況測(cè)出內(nèi)外邊緣中的出角度αout、βout和入角度αin、βin，并計(jì)算出Δα、Δβ.其中，將傾斜角度θ＝100°、110°、135°情況下的結(jié)果與上述θ＝120°的情況和為作比較的θ＝90°的情況一并示于表1。
從表1中可以看出，就定盤寬度W＝120mm而言，與先有θ＝90°的情況相比，工件保持孔的傾斜角度θ為100°-135°的情況下出入角度差Δα、Δβ變小，為此，工件和上下定盤的接觸抵抗力變小，從而是最佳的角度范圍。具體地說，θ＝120°-135°時(shí)更佳。而且，從實(shí)際的測(cè)定結(jié)果來看，在傾斜角度θ超過135°時(shí)，出入角度差Δα、Δβ反而急劇增大，這是不希望有的。
其次，在通常常用的外徑為200mm-650mm的定盤中，在所使用的研磨用載體的工件保持孔的尺寸、形狀確定且研磨用載體的外徑即上下定盤的寬度W有所變化的情況下，僅使一個(gè)工件保持孔的角部出入上下定盤的內(nèi)外邊緣，求出所需的工件保持孔傾斜角度θ，還計(jì)算出這時(shí)內(nèi)外邊緣中的出入角度差Δα、Δβ。在圖2的研磨用載體10中工件保持孔為34×30mm的矩形、定盤寬度W在47.5-200mm間變化時(shí)，可得到圖6A和B中示出的結(jié)果。從這些圖中可以看出，一般來說，出入角度差Δα、Δβ隨定盤寬度W變大而變小。
還有，就定盤寬度W＝120mm、87.5mm而言，使各個(gè)工件保持孔的傾斜角度θ變化，求出上下定盤的外邊緣中的出入角度差Δα，得到了下表2所示的結(jié)果。
表2定盤寬度W＝120mm
定盤寬度W＝87.5mm
從表2中可以看出，在定盤寬度W＝87.5mm時(shí)，與定盤寬度W＝120mm的情況相同，傾斜角度θ＝100°-135°時(shí)的出入角度差Δα比先有θ＝90°的情況小。
而且，就有同樣定盤寬度的上下定盤而言，研究了供定盤使用的研磨用載體的工件保持孔的尺寸X×Ymm以及僅使該工件保持孔的一個(gè)角部進(jìn)行出入所需的最小和最大傾斜角度θmin、θmax之間的關(guān)系。在這里，定盤寬度W＝45mm，X為工件保持孔的前接于出入上下定盤外邊緣的角部的那條邊的邊長，Y為工件保持孔的后接所述角部的那條邊的邊長。
圖7示出了X定為20mm且Y在10-30mm之間變化時(shí)工件保持孔的最小傾斜角度θmin的變化。從圖中可以看出，最小傾斜角度θmin隨Y變小而變小，并可變成接近基本上恒定的最小值。與此相反，在Y定為15mm且X在20-35mm之間變化時(shí)，工件保持孔的最小傾斜角度θmin基本上是恒定的，沒有實(shí)質(zhì)性的變化。
圖8示出了X定為15mm且Y在15-35mm之間變化時(shí)工件保持孔的最大傾斜角度θmax的變化。從圖中可以看出，最大傾斜角度θmax隨X變小而變大，并可變成接近基本上恒定的最大值。與此相反，在X定為20mm且Y在25-35mm之間變化時(shí)，工件保持孔的最大傾斜角度θmax基本上是恒定的，沒有實(shí)質(zhì)性的變化。
從以上結(jié)果中看出，僅使該工件保持孔的一個(gè)角部進(jìn)行出入所需的最小傾斜角度θmin取決于上下定盤的定盤寬度W和工件保持孔的后接于出入定盤內(nèi)外邊緣的角部的那條邊的長度Y，相反，最大傾斜角度θmax則取決于上下定盤的定盤寬度W和工件保持孔的前接于出入定盤內(nèi)外邊緣的角部的那條邊的長度X。因此，在就給定尺寸的研磨用載體設(shè)計(jì)工件保持孔時(shí)，可將其傾斜角度在最佳范圍內(nèi)設(shè)定成對(duì)應(yīng)于上下定盤的定盤寬度和工件尺寸，從而能減少研磨用載體和研磨設(shè)備的設(shè)計(jì)工序。而且，在上下定盤和研磨用載體的尺寸、工件保持孔的大小或數(shù)量等設(shè)計(jì)條件有變化的情況下也能容易且簡單地進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。
以上詳細(xì)地說明了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，而是可在其技術(shù)范圍內(nèi)增加和實(shí)施多種變化和變更形式。例如，除矩形之外的多種多角形工件保持孔也同樣適用。而且，在研磨用載體上設(shè)置有多個(gè)工件保持孔的情況下，就半徑方向上的最外側(cè)工件保持孔而言，可以僅使其一個(gè)角部如上所述那樣出入上下定盤的內(nèi)外邊緣。
發(fā)明效果依照本發(fā)明的研磨方法，當(dāng)研磨用載體在上定盤和下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，工件保持孔的角部從上下定盤的內(nèi)外邊緣出來后再進(jìn)入的出入角度差即工件保持孔的旋轉(zhuǎn)角度會(huì)變小，所以，在進(jìn)行上述出入時(shí)，工件和上下定盤的接觸抵抗力會(huì)變小，能有效地防止工件破碎和碎屑的出現(xiàn)、因從工件保持孔中飛出而破損及其碎片對(duì)其它工件的損傷，由此，可提高制造成品率、降低制造成本。
而且，依照本發(fā)明研磨用載體及使用該載體的研磨設(shè)備，能很容易地實(shí)現(xiàn)上述本發(fā)明研磨方法，同時(shí)能提供與多種上下定盤及工件保持孔的尺寸等設(shè)計(jì)條件或它們的變化形式相對(duì)應(yīng)的最佳研磨用載體，所以，可減少設(shè)計(jì)工序和勞動(dòng)量，提高生產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種研磨方法，在該方法中，將工件保持在研磨用載體的矩形狀工件保持孔內(nèi)，使所述研磨用載體在上定盤與下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而通過上述上定盤和下定盤研磨所述工件的里外兩面，所述方法的特征在于，在上述研磨用載體自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，僅使所述工件保持孔的一個(gè)角落可從上述上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣進(jìn)出。
2.如權(quán)利要求1的表面研磨方法，其特征在于，所述角落可相對(duì)前述上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣沿半徑方向突出最大1mm。
3.一種研磨用載體，該載體具有用于保持工件的矩形狀工件保持孔，并能在上定盤與下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而能通過所述上定盤和下定盤研磨所述工件的里外兩面，所述研磨用載體的特征在于，在所說的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，上述工件保持孔是這樣形成的僅使該保持孔的一個(gè)角落可從所述上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣進(jìn)出。
4.如權(quán)利要求3的研磨用載體，其特征在于，所述工件保持孔是這樣形成的所述角部可從前述上定盤和下定盤的內(nèi)外邊緣沿半徑方向突出最大1mm。
5.如權(quán)利要求3或4的研磨用載體，其特征在于，所述工件保持孔是這樣形成的通過上述工件保持孔中心的半徑方向上的直線與所述工件保持孔的和所述角部相鄰的那一邊按除90°之外的預(yù)定角度相交叉。
6.如權(quán)利要求5的研磨用載體，其特征在于，所說的預(yù)定角度在最小角度與最大角度的范圍內(nèi)，所述最小角度取決于前述工件保持孔的與前述角部相鄰并與之后接的那一邊的長度，而所述最大角度則取決于前述工件保持孔的與前述角部相鄰并在該角落與之前接的那一邊的長度。
7.如權(quán)利要求6的研磨用載體，其特征在于，還考慮上述上定盤和下定盤的在半徑方向上的寬度而決定所述最小角度和最大角度。
8.如權(quán)利要求5的研磨用載體，其特征在于，所述預(yù)定角度在100°-135°的范圍內(nèi)。
9.一種研磨方法，其特征在于，將工件保持在權(quán)利要求3至8的任何一項(xiàng)的研磨用載體的矩形狀工件保持孔內(nèi)，使所述研磨用載體在上定盤和下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而通過前述上定盤和下定盤來研磨所述工件的里外兩面。
10.一種研磨設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備配備有上定盤和下定盤、以及如權(quán)利要求3至8的任何一項(xiàng)的研磨用載體，將工件保持在上述研磨用載體的工件保持孔內(nèi)，使所述研磨用載體在上定盤和下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，從而通過所述上定盤和下定盤來研磨所述工件的里外兩面。
全文摘要
在使研磨用載體于上定盤和下定盤之間自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)從而研磨保持在工件保持孔內(nèi)的工件的里外兩面的研磨方法中,能使工件和上下定盤的接觸抵抗力不過大,特別是就對(duì)超薄形的晶片等的工件也能進(jìn)行不產(chǎn)生任何破碎或有碎屑、破損等的研磨加工。當(dāng)研磨用載體在上下定盤間自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)時(shí),僅使工件保持孔的一個(gè)角部按預(yù)定距離出入上下定盤的內(nèi)外邊緣,而且,所述角部從內(nèi)外邊緣出來再進(jìn)入的研磨用載體的旋轉(zhuǎn)角度會(huì)變小。
文檔編號(hào)B24B37/04GK1343550SQ01117898
公開日2002年4月10日 申請(qǐng)日期2001年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月11日
發(fā)明者野溝修, 那須野憲二 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社