Способ обработки плоских поверхностей и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для изготовления тонких плоскопараллельных шлифов. Целью изобретения является повышение качества обработки микрошлифов за счет обеспечения неповторяемости следов траекторий инструмента и детали. Вращение от привода 9 передается эксцентрику 3, а от него шатуну 2 с держателем детали 1, контакт которого с плоским основанием 10 приводит к перемещению его по лемнискате. В то же время шкив 5 привода передает вращение шкиву держателя инструмента 7 с эксцентрично размещенным в нем трубчатым инструментом, который перемещается относительно детали по эпициклоиде. В результате происходит перемещение детали по лемнискате, а инструмента по эпициклоиде по неповторяющемуся следу. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИ).

РЕСПУБЛИК (1% (11) А1 (51)5 В 24 В 37/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4295692/31-08 (22) 06.08.87 (46) 07.02.90. Бюл. У 5 (71) Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова (72) В.Ю. Карасев (53) 621.923.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 928188, кл. С 01 N 1/32, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 105119, кл. В 24 В 7/02, 1954 ° (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХ

НОСТЕЙ И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57} Изобретение относится к микроэлектронике и монет быть использовано для изготовления тонких плоскопараллельных шпифов. Целью изобретения

2 является повышение качества обработки микрошпифов за счет обеспечения неповторяемости следов траекторий инструмента и детали. Вращение от привода 9 передается эксцентрику 3 а от него шатуну 2 с дериателем детали 1, контакт которого с плоским основанием 10 приводит к перемещению его по лемнискате. В то ае время шкив

5 привода передает вращение шкиву дерхателя инструмента 7 с эксцентрично размещенным в нем трубчатым инструментом, который перемещается относительно детали по эпициклоиде. В результате происходит перемещение дета-: ли по лемнискате, а инструмента по эпициклоиде по-неповторяющемуся следу. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1541034

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использсвано для изготовления тонких плоскопараллельных шлифов.

Цель изобретения — повышение качества обработки микрошлифов за счет обеспечения неповторяемости следов траекторий инструмента и детали.

На фиг. 1 изображена схема устрой- 10 ства для реализации способа обработки; на фиг. 2 — зависимость величины эксцентриситета держателя детапи от диаметра траектории инструмента.

Способ осуществляют следующим об= разом.

Точка, находящаяся на поверхности полирующего инструмента, совершает движение по эпициклоиде. Образец со— вершает перемещение по траектории лемнискаты. За один полный цикл лемнискаты точка, находящаяся на поверхности полирующего инструмента, совершив сложное перемещение по поверхности объекта, возвращается в исходное положение. Но отношение количества полных циклов эпициклоиды к количеству полных циклов лемнискаты больше единицы и не равно целому числу. Поэтому исходное положение точки не сов- ð падает с положением этой точки после завершения цикла лемнискаты. Даль .з ".— шая траектория движения точки отличается от первоначальной. Таким образом каждая точка полирующего инстУ

3 : румента с началом нового цикла лемнискаты совершает перемещение ":ñ но. вой траектории. Неповторяемость траекторий движения каждой точки полирующего.инструмента обеспечивает качественную обработку поверхности образца и позволяет существенно уменьшить давление полирующего инс."румента

1 на обрабатываемую поверхность„

Устройство, позволяющее реализовать способ, содержит держатель детали 1, жестко закрепленный на шатуне

2, шарнирно связанном с эксцентриком

3, жестко закрепленным на оси привода

4, несущей ведущий шкив 5, кинематически связанный ременной передачей 6 с шкивом 7 держателя трубчатого инструмента, размещаемого в эксцентричном отверстии шкива 7 держателя. Передаточное число шкива больше единицы и не равно целому числу. Давление полирующего инструмента на образец создает пружина многооборотного индикатора

8; Вращение оси 4 обеспечивает двигатель 9, а перемещение держатепя по лемнискате — плоское основание 10.

Площадь обрабатываемой поверхности, эксцептриситет цилиндра и размер тра ектории полирующего инструмента связаны соотношением

L =-0,957D + где Ь вЂ” величина эксцентриситета эксцентрика 3;

S — площадь обрабатываемой поверх-, ности микрошлифа;

D — диаметр траектории полирующего инструмента.

Зависимости траектории полирующего инструмента В при различных площадях обрабатываемой поверхности S приведены для $» = 0,5 мм; S< = 1 мм", Б

1,5 мм; S = 2 мм", ь = 5 мм. Для соблюдения описанных условий обработки поверхности, необходимо, чтобы

D< L. В этом случае обработка поверхности наиболее эффективна, а применение сложной траектории перемещения полирующего инструмента и фрикционной передачи его вращения позволяют. уменьшить давление инструмента на поверхность обрабатываемого изделия и обеспечивает механическую шлифовку и полировку микрошлифов толщиной менее

30 мкм.

Пример. Способ применялся при приготовлении поперечных срезов кристаллов из GaAs для ПЭМ. Из шайбы кристалла толщиной 0,4 мм вырезались полоски и склеивались эпитаксиальными слоями друг к другу. В результате получался пакет из двух кристаллов толщиной 0,8 мм и длиной 3 мм. Механическим способом образец шлифовался в плоскости, перпендикулярной границе соприкосновения кристаллов, до 200 мкм и наклеивался воском на объектодержатель: Стеклянный шлифовальник диаметром 0,3 мм с эксцентриситетом 0,1 мм подводился к границе раздела двух образцов таким образом, чтобы при перемещении объектодержателя, шпифовальник перемещался вдоль границы раздела кристаллов по эпициклоиде. Перемещение объектодержателю по лемнискате задавал вращающийся цилиндр с эксцентриситетом 0,5 мм. Отношение диаметра шкива к диаметру патрона шлифовальника принято 1,67 (диаметр шкива

20 мм, диаметр патрона 12 мм). Прижим шлифовальника к кристаллу осуществлялся микрометрическим индикатором 8, 5 154 показания которого позволяли контролировать величину удаленного материала непосредственно в процессе шлифовки. Абразивная суспензия подавалась в область контакта шлифовальника и объекта и в процессе шлифовки периодически обновлялась. Время,затраченное на шлифовку и полировку кристаллов из СаАз до толщины 15 мкм составило 20 мин.

1034

Формула изобретения

l(ep) 3/юмд

Составитель А. Дроздецкий

Редактор С. Патрушева Техред Л.Сердюкова Корректор В. Кабаций

Заказ 253

Тираж 600

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина.101

1. Способ обработки плоских поверхностей, заключающийся в относительном перемещении инструмента и детали по эпициклоиде, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества обработки микрош ллифов, берут стержневой цилиндрический инструмент, а детали и инструменту сообщают дополнительное относительное перемещение по лемнискате, причем отношение количества полных циклов эпициклоиды к количеству полных цик" лов лемнискаты больше единицы и не

5 равно целому числу.

2. Устройство для обработки плоских поверхностей, содержащее привод, кинематически связанный с держателем

10 инструмента и держателем детали,шарнирно связанным шатуном с осью привода эксцентрично оси ее вращения, . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обработки микрошпифов, держатель инструмента выполнен в виде шкива с эксцентрич" ным отверстием для размещения инструмента, а держатель детали выполнен в виде жестко закрепленного на ша20 туне цилиндрического элемента, установленного с возможностью контакта с введенным в устройство плоским основанием.