Устройство для прецизионной обработки стеклянной пластины

 

Изобретение относится к абразивной обработке плоских поверхностей деталей из стекла, полупроводников и др. материалов и может быть использовано в оптике и микроэлектронике . Цель изобретения - повышение качества плоскостности поверхности крупногабаритных пластин жесткостью менее 400 см . Устройство для прецизионной обработки стеклянной пластины содержит нижний диск 1, на который устанавливается сепаратор 2 с пластиной 3, верхний прижимной диск 4 с неподвижной сплошной демпфирующей прокладкой 5. Верхний диск и Vta.1 сепаратор с пластиной охватывает кольцевой держатель , единенный с верхним диском штифтом , Держатель приводится в движение от пр/. .л.нэго ролика 8 и поддерживается роликом. Особенностью устройства является то, что оно снабжено кольцевым держателем, свободно лежащим на нижнем диске и охватывающим соединенный с ним верхний диск с неподвижно закрепленной на нем демпфирующей прокладкой и сепаратор с пластиной, причем центр отверстия под пластину в сепараторе расположен с эксцентриситетом (е) относительно верхнего прижимного диска, равным Ј t: 6,012- -0,04)D -(Di-D), где D-диаметрописанной окружности отверстия в сепараторе под с пластину жесткостью менее 400 , DI - диаметр верхнего прижимного диска, t - толщина сепаратора. Данное устройство позволяет повысить качество и плоскостность , обрабатываемых пластин за счет усложнения траекторий их движения по полировальным дискам, увеличить процент выхода годных деталей. 1 табл., 2 ил. 8 СО с о ю о 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з В 24 В 37/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :,-;л, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693730/08 (22) 18.05.89 (46) 15.11.91. Бюл. Q 42 (72) А. М, Маэин, P. А. Родионов, В. А. Шукшина, А. Г. Костогрыз и В. В. Черных (53) 621.923.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 952617, кл. В 28 В 1/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОЙ

ОБРАБОТКИ СТЕКЛЯННОЙ ПЛАСТИНЫ (57) Изобретение относится к абразивной обработке плоских поверхностей деталей иэ стекла, полупроводников и др. материалов и может быть использовано в оптике и микроэлектронике. Цель изобретения — повышение качества плоскостности поверхности . крупногабаритных пластин жесткостью менее 400 см . Устройство для прецизионной обработки стеклянной пластины содержит нижний диск 1, на который устанавливается сепаратор 2 с пластиной 3, верхний прижимной диск 4 с неподвижной сплошной демпфирующей прокладкой 5, Верхний диск и

„„ Ы„„1691080 А1 сепаратор с плас-иной охватывает кольцевой держатель ", .:диненный с верхним диском штифтгм, А ержатель приводится в . движение от пр ..,ного ролика 8 и поддерживается роликом. Особенностью устройства является то, что оно снабжено кольцевым держателем, свободно лежащим на нижнем диске и охватывающим соединенный с ним верхний диск с неподвижно закрепленной на нем демпфирующей прокладкой и сепаратор с пластиной, причем центр отверстия под пластину в сепараторе расположен с эксцентриситетом (е) относительно верхнего прижимного диска, равным а = (t: 6,012— 0;04)D) (D>-О), где 0- диаметр описанной окружмости отверстия в сепараторе под пластину жесткостью менее 400 см, D>— диаметр верхнего прижимного диска, t— тол щина сепаратора. Дан ное устройство позволяет повысить качество и плоскостность, обрабатываемых пластин эа счет усложнения траекторий их движения по полировальным дискам, увеличить процент выхода годных деталей, 1 табл., 2 ил.

1691080

Изобретение относится к абразивной обработке плоских поверхностей деталей и может быть использовано В Оптике и микрОэлектронике, в частности при обработке стеклянных пластин для прецизионных фотошаблонов, устройств записи информации и обработке полупроводниковых пластин. имеющих большие габариты при малой жесткости (менее 400 см ), Цель изобретения — повышение качества и плоскостности обрабатываемых плаСТИН.

Иа фиг. 1 изображено сечение устройства; на фиг, 2 — устройство, вид сверху.

Устройство для прецизионной обработки стеклянной пластины содержит нижний полировальный диск 1, на который устанавливают сепаратор 2 с размещеннОЙ В нем пластиной — деталью 3, верхний прижимной диск 4 с неподвижно закрепленной на нсм сплошной демпфирующей прокладкой 5, Верхний диск и сепаратор с пластиной охватывает кольцевой держатель б, соединенный с верхним диском штифтом 7.

Цержатель приводится в движение от приВодного ролика 8 и поддерживается на пол-!

ApGB3льнОм диске ролй <ами 9.

Устройство работает следующим обраЭОМ

Обеспечивается вращение нижнему ди.ку 1 за сче привода станка. Верхний шарни iHo закрепленный поижимной Диск 4 создает необходимое рабочее давление.

Обработка нижней стороны пластины 3, установленьtoA В сеГ,араторе 2, осуществляется за счет ее перемещения по нижнему ,-:."ск.: под действием вращающего момента, воэника1ащего вследствие раз .ости линейных скоростей движения различных точек нижнего диска 1 " "различными радиусами, и вращения сепаратора? с деталью 3 внутри кольцевого держателя в направлении, совпадающем с направгением вращения нижнего диска. Одновременно приводной ролик 8 передает вращающий момент на кг.льцевой держатель 5, который, в свою

Очередь, с помощью штифта 7 передает вращаюший момРнт HB ВРрхний прижимнОЙ диск 4 с неподвижной демпфирующей прокладкой 5, Направление вращения верхнего диска с демпфируюшей прокладкой является противоположным вращению нижнего диска, За

;-..Нет этого происходит дополнительная обработка верхней поверхнос Ги пластины, улучшающа". Ое качество. Выполненное в сепараторе отверстие под пластину с эксцентриситетом, 1 (ОО1 -()® ) создает Возможность дог10лнител Ь140ГО 1iе

55 ремещения пластины относительно нижнего и верхнего дисков. Суммарные траектории движения всех точек поверхностей пластины относительно поверхностей как нижнего, так и верхнего дисков тем самым усложняются и достигается более плотное и равномерное распределение траекторий движения всех точек обрабатываемой пластины на поверхностях нижнего и верхнего дисков, В результате достигается более равномерное воздействие различных участков

floB8pxHocTw дисков HB микрооблдсти поверхностей стекла, снижаются температурные перепады по локальным зонам пластины, не происходит ее коробление, Это приводит к улучшению качества верхней и нижней поверхнсстей пластины, улучшает их плоскостность, устраняет присушку абразива на верхней поверхности пластины. Кроме того, в данном устроистве абразивная суспензия, подаваемая устройством подачи, удерживается в пакете кольцевым держателем, препятствующим ее стеканию с поверхности нижнего диска. При этом суспензия равномерно растекается внутри пакета по поверхности дисков, Это способствует равномерному насыщению абразивом поверхностей дисков, чем улучшается качество обработки пластины и ее плоскостность.

Выполнение в сеп-раторе отверстия под пластину с эксцентриситетом гименее

1 (D1 — D) вызывает уменьшение плотности и равномерности распределения траекторий движения всех точек обрабатываемой пластины поверхности верхнего и нижнего дисков. В результате ухудшается плоскостность обрабатываемой пластины до 27 мкм.

Выполнение в сепараторе отверстия под пластину с зксцентриситетом 8 более

1 (D> — D) вызывает неравномер-! ность нагрузки по поверхности пластины, что приводит к короблению пластины, в результате край пластины периодически по своему контуру выгибается вверх. Это приводит к ухудшению плоскостности пластины (неплоскостность до 31 мкм, одна сторона ее имеет завалы на краях, другая скосы) и увеличивается бой пластин до 8,3

Кроме того, в результате коробления пластины в процессе обработки меняется удельное давление В локальных областях поверхности пластины. Это приводит к ухудшению качества поверхности пластины, увеличению дефектов полировки до

31,4 .

Пример. Стеклянные пластины из известково-силикатного стекла размером от (p енибе е иА Ыобозж з „ нэ ед„ еницио иючммеЮеи-оннэыоЮовеиобд иииеи д бо мэббо ие нэМод yq Юэбхэд ые онывчооущ боы еЫэ епнеуg чюэiивемод

0801691 у оен ыехэпМед - евыод gyp додд pygmy ибо иыиюбио и иыинэ эбоовм ои е э иио озоннэвибеМэа дцдд д эоноииЮод жебид ) QQQ ВеМеЯ

"691080

200 х 200 до 300 х 300 мм с толщиной 2 — 3 мм обрабатывают с помощью предлагаемого устройства. В качестве полировального материала и материала неподвижной демпфирующей прокладки используют 5 синтетический материал поливел.

В качестве полировального состава используют суспензию на основе CeOz.

В ремя полирования 20 мин. Величину неплоскостности поверхностей заготовок по- 10 сле обработки определяют с помощью бесконтактного лазерного интерферометра и пневматического измерителя неплоскостности или прибора для измерения плоскостности ЭМ-649, чистоту поверхности после 15

15-тиступенчатой ультразвуковой отмывки и сушки в парах изопропилового спирта— визуальным контролем в проходящем и отраженном свете УФ-источника. Дефект маскирующего слоя контролируют при 50" 20 увеличении под микроскопом М6С-2, Результаты обработки стеклянных пластин s предлагаемом устройстве и в устройстве-прототипе приведены в таблице, Примеры 1 — 5 показывают достижение 25 поставленной цели. Примеры 6 и 7 — выход за пределы соотношения размеров, укаэанных в формуле. Примеры 8 — 10 — no прототипу.

Из приведенных примеров видно, что 30 использование предлагаемого изобретения позволяет обеспечить обработку крупногабаритных стеклянных пластин жесткостью менее 400 см с неплоскостностью до

14 мкм, снизить дефектность полировки (ла- 35 сины, царапины, выколы, натиры, присушка абразива) до 26,0;ь по сравнению с прототипом (примеры 8 — 10), а также уменьшить бой стеклянных пластин до 1,8 по сравнению с прототипом, При выходе за указанные предельные значения (примеры 6 и 7) цель изобретения не достигается.

Формула изобретения

Устройство для прецизионной обработки стеклянной пластины, содержащее верхний прижимной диск, расположенную под ним демпфирующую прокладку, сепаратор с отверстием для пластины, нижний полировальный диск и средство подачи абразивной суспензии, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения качества поверхности и плоскостности обрабатываемой пластины, устройство снабжено кольцевым держателем свободно размещенным на нижнем полировальном диске и охватывающим верхний прижимной диск с неподвижно закрепленной на нем сплошной демпфирующей прокладкой и сепаратор, причем кольцевой держатель связан с прижимным диском, а ось отверстия сепаратора расположена с зксцентриситетом я относительно оси верхнего прижимного диска. определяемым выражением (0,012 — 0,04 ) D где D — диаметр отверстия в сепараторе для обрабатываемой пластины, мм;

D1 — диаметр верхнего прижимного диска, мм;

t — толщина сепаратора, мм.