JPH01140959A - Tin stool in contactless polishing device - Google Patents

Tin stool in contactless polishing device

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JPH01140959A
JPH01140959A JP62297280A JP29728087A JPH01140959A JP H01140959 A JPH01140959 A JP H01140959A JP 62297280 A JP62297280 A JP 62297280A JP 29728087 A JP29728087 A JP 29728087A JP H01140959 A JPH01140959 A JP H01140959A
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JP
Japan
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small
grooves
polishing liquid
groove
polishing
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Pending
Application number
JP62297280A
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Japanese (ja)
Inventor
Miki Kusao
幹 草尾
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D2203/00Tool surfaces formed with a pattern

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to hold polishing liquid in several small spiral grooves during rotation of a tin stool by forming these small spiral grooves in the upper surfaces of spiral raised ridges, and by inclining the small grooves toward the center axis of the stool so as to be asymmetric. CONSTITUTION:Spiral raised ridges 10 are formed on the upper surface of a tin stool in a contactless polishing device. Several small spiral grooves 12 are formed in the upper surfaces of the raised ridges 10, and a large groove 11 is formed between each adjacent ridges 10. The cross-sectional shape of the small grooves 12 has a saw tooth-like shape inclined toward the center axis of the stool, having its apex angle of valley angle (r) is set to 30 to 60deg. while the inclination angle theta of the surfaces of the grooves facing the center axis is set to 80 to 120deg. with respect to a horizontal plane. With thus formed small grooves 12, a larger amount of polishing liquid may be reserved in these small grooves 12 so as to exert a higher rotational speed to the polishing liquid, thereby it is possible to increase the dynamic pressure of the polishing liquid.

Description

【発明の詳細な説明】 (7)技術分野 この発明は、非接触研磨装置の錫定盤の溝形状の改良に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (7) Technical Field The present invention relates to an improvement in the groove shape of a tin surface plate of a non-contact polishing device.

非接触研磨方法は、遊離砥粒を含んだ研磨液を用い、被
加工物と研磨液の接触によってのみ、被加工物を研磨す
るようにしたものである。定盤などと被加工物とが接触
しない。
The non-contact polishing method uses a polishing liquid containing free abrasive grains, and polishes the workpiece only by bringing the workpiece into contact with the polishing liquid. There is no contact between the surface plate, etc. and the workpiece.

非接触にするため、研磨液が強い動圧力を持っている事
が必要である。
In order to avoid contact, the polishing liquid must have strong dynamic pressure.

動圧力を発生させるための手段の違いにより、非接触研
磨方法にもいくつかの種類がある。
There are several types of non-contact polishing methods depending on the means for generating dynamic pressure.

このうち、本発明が対象にするのはフロートポリッシン
グである。
Among these, the object of the present invention is float polishing.

高速回転している錫定盤の上へ研磨液を連続的に供給す
る。被加工物は回転できるワークホルダの下面に貼付け
、錫定盤の上にセットしである。
Polishing liquid is continuously supplied onto a high-speed rotating tin surface plate. The workpiece is attached to the bottom of a rotatable work holder and set on a tin surface plate.

ワークホルダを回転し、錫定盤を回転させる。2重の回
転により被加工物を研磨するに れだけで、あれば、従来の典型的な接触研磨法と同じで
ある。
Rotate the work holder and rotate the tin surface plate. It is the same as a typical conventional contact polishing method, except that the workpiece is polished by double rotation.

異なるところは、ワークホルダが上下変位可能に支持さ
れてお怜、錫定盤に螺旋溝が刻んである、という事であ
る。
The difference is that the work holder is supported so that it can be moved up and down, and a spiral groove is cut into the tin surface plate.

螺旋溝のために、研磨液が大きい回転方向速度を得る。Due to the spiral groove, the polishing liquid obtains a large rotational speed.

速度の2乗に比例する動圧力が大きくなる。大きい動圧
力の研磨液がワークホルダの下面を通るので、ワークホ
ルダが持ち上げられる。このため被加工物が定盤と非接
触になる。
Dynamic pressure increases, which is proportional to the square of the speed. Since the polishing liquid with a large dynamic pressure passes under the work holder, the work holder is lifted. Therefore, the workpiece is not in contact with the surface plate.

研磨液に含まれる遊離砥粒の作用に上って、被加工物が
徐々に研磨されてゆく。被加工物が研磨液によって浮き
上るから、フロートポリッシングと呼ばれる。
The workpiece is gradually polished by the action of free abrasive grains contained in the polishing liquid. It is called float polishing because the workpiece is floated by the polishing liquid.

研磨速度は遅いが、高い平坦度の面を、高精度に仕上げ
る事ができる。
Although the polishing speed is slow, it is possible to finish highly flat surfaces with high accuracy.

フロートポリッシングに関する文献は数多くある。例え
ば、 Y、 Namba and H,Tsuwa、 ”Ud
tra−Fine Polishing ofSapp
hire Single Crystal、”Anna
lsofCIRP、26 1゜Y、 Namba an
d H,Tsuwa 、 ” Mechanism a
nd Some Applicationsof Ul
tra−Fine Finishing、” Anna
ls of CIRP 、 27 1゜(イ)従来技術 研磨定盤は錫の定盤が使われる。
There is a lot of literature on float polishing. For example, Y, Namba and H, Tsuwa, “Ud
tra-Fine Polishing of Sapp
hire Single Crystal,” Anna
lsofCIRP, 26 1°Y, Namba an
d H, Tsuwa, “Mechanism a.
nd Some Applications of Ul
tra-Fine Finishing,” Anna
ls of CIRP, 27 1° (a) Conventional technology A tin surface plate is used as a polishing surface plate.

錫定盤の上面には、螺旋状の溝が刻まれている。A spiral groove is carved into the top surface of the tin surface plate.

第4図に従来例に係る錫定盤の溝構造を示す。FIG. 4 shows the groove structure of a conventional tin surface plate.

錫定盤1の上には、大溝11が螺旋状に刻まれている。A large groove 11 is spirally carved on the tin surface plate 1.

大溝11の上へさらに、いくつかの小溝12が刻まれて
いる。
Further above the major groove 11, several minor grooves 12 are carved.

第5図に示すように、大溝11は、実は1本の螺旋溝で
あって、中心か、ら渦を描いて外周にまで至っている。
As shown in FIG. 5, the large groove 11 is actually a single spiral groove that extends from the center in a spiral pattern to the outer periphery.

小溝12も螺旋であるが、複数の溝である。Although the small groove 12 is also spiral, it is a plurality of grooves.

この例では、隆起条10の幅Mが2朋、大溝の幅りが2
m肩、隆起条10の高さKが1〜2朋となっている。
In this example, the width M of the raised strip 10 is 2 mm, and the width of the large groove is 2 mm.
m shoulder, the height K of the raised stripes 10 is 1 to 2 mm.

隆起条10の上面に刻まれた小溝12は、高さHが0.
1〜02MMである。重要なことは、溝が三角形状であ
って、しかも左右対称の断面を持っているという事であ
る。
The small groove 12 carved on the upper surface of the raised strip 10 has a height H of 0.
It is 1-02MM. What is important is that the groove is triangular and has a symmetrical cross section.

溝の谷の拡き角θは60〜90°である。拡き角の二等
分線が鉛直線になっている。θは頂角又は谷角とよびう
る。
The widening angle θ of the groove valley is 60 to 90°. The bisector of the divergent angle is a vertical line. θ can be called an apex angle or a trough angle.

研磨液に動圧力を与えるために、錫定盤の上に大溝11
、小溝12が刻まれている。もしも溝がないとすると、
定盤の回転によって生じた遠心力が優越し、研磨液は半
径方向に直ちに流れる。このため、研磨液の速度が高ま
らず、十分な動圧力を得る事ができない。
In order to apply dynamic pressure to the polishing liquid, a large groove 11 is installed on the tin surface plate.
, small grooves 12 are carved. If there is no groove,
The centrifugal force generated by the rotation of the surface plate dominates, and the polishing liquid immediately flows in the radial direction. For this reason, the speed of the polishing liquid does not increase and sufficient dynamic pressure cannot be obtained.

螺旋溝があると、遠心力による研磨液の半径方向の流れ
が抑制される。回転方向の粘性力が研磨液に加わるから
、研磨液が回転方向の速度成分を持つ。
The presence of the spiral groove suppresses the radial flow of the polishing liquid due to centrifugal force. Since viscous force in the rotational direction is applied to the polishing liquid, the polishing liquid has a velocity component in the rotational direction.

しかし、いくら溝があっても、溝を越えて液が外周方向
へ流れてゆく。研磨液は、定盤の中心に常時補給される
ので、液がなくなるという事はない。
However, no matter how many grooves there are, the liquid will flow toward the outer circumference beyond the grooves. Polishing liquid is constantly replenished to the center of the surface plate, so there is no chance of the liquid running out.

中心に補給された研磨液は、大溝11、小溝12に入る
。定盤が回転しているが、粘性が小さいので、これら研
磨液の角速度Nが、直ちに定盤の角速度Ωに等しくはな
らない。
The polishing liquid supplied to the center enters the large groove 11 and the small groove 12. Although the surface plate is rotating, the angular velocity N of these polishing liquids does not immediately become equal to the angular velocity Ω of the surface plate because the viscosity is small.

粘性の作用により、小溝の研磨液が少しずつ角速度Nを
得る。粘性は極めて薄い層にしか働かないので、大溝1
1での角速度の獲得は遅い。小溝に於て、研磨液は角速
度を少しずつ得る。
Due to the action of viscosity, the polishing liquid in the small grooves gradually gains an angular velocity N. Since viscosity only works in extremely thin layers, major groove 1
Acquisition of angular velocity at 1 is slow. In the small groove, the polishing liquid gradually gains angular velocity.

角速度の2乗が遠心力を与えるから、やがて、遠心力が
優越し、小溝12の山を越え、外隅りの小溝に入る。こ
の小溝で、さらに粘性により回転方向に加速される。遠
心力が増えて、小溝の山を越え、外隅の小溝に入る。
Since the square of the angular velocity gives centrifugal force, the centrifugal force eventually becomes dominant, and it passes over the peak of the small groove 12 and enters the small groove at the outer corner. This small groove further accelerates the rotational direction due to viscosity. The centrifugal force increases, it goes over the mountain of the small groove and enters the small groove in the outer corner.

以下同様に、小溝を外側へ向けて越えてゆく。In the same way, cross the small groove outward.

大溝11があるのは、研磨液を十分な量だけ定盤の上に
保持できるためである。液量が不足すると、動圧力が不
足するので、被加工物が浮上しない。
The large groove 11 is provided so that a sufficient amount of polishing liquid can be retained on the surface plate. If the amount of liquid is insufficient, the dynamic pressure will be insufficient, so the workpiece will not float.

動圧力は、半径方向の速度の2乗と、回転方向の速度の
2乗の和である。
The dynamic pressure is the sum of the square of the velocity in the radial direction and the square of the velocity in the rotational direction.

大きい動圧力を得るためには、これらの速度を大きくし
なければならない。しかし、半径方向の速度は、研磨液
の供給量によって決まる。錫定盤の回転数や溝形状など
には全く依存しない。
In order to obtain large dynamic pressures, these velocities must be increased. However, the radial speed is determined by the amount of polishing liquid supplied. It does not depend on the rotation speed of the tin surface plate or the shape of the groove.

従って、動圧力を大きくするためには、研磨液に対し、
回転方向の力を十分に与えることが重要である。
Therefore, in order to increase the dynamic pressure, it is necessary to
It is important to apply sufficient force in the rotational direction.

このためには、研磨液が小溝の間に長時間滞溜するとい
う事が必要である。
For this purpose, it is necessary that the polishing liquid stays between the small grooves for a long time.

(つ)発明が解決すべき問題点 粘性力は小さい力であるが、力を受けた時間との積によ
って与えられる力積が研磨液の回転方向速度という事に
なる。このため、小溝に滞溜する時間の長い事が望まれ
る。
(1) Problems to be Solved by the Invention Although viscous force is a small force, the impulse given by the product of the force and the time during which it is applied is the rotational speed of the polishing liquid. For this reason, it is desirable to have a long residence time in the small groove.

このためには、溝を深くし、山と谷の差を大きくすれば
よい。しかし、こうすると、液と定盤の接触面積が減り
、粘性力が働らきにくくなる。
To achieve this, the grooves may be made deeper and the difference between the peaks and valleys may be increased. However, this reduces the contact area between the liquid and the surface plate, making it difficult for viscous forces to act.

逆に粘性力を高めようとすると、溝を浅くすればよいが
、そうすると、液量が減る。
Conversely, if you want to increase the viscosity, you can make the grooves shallower, but this will reduce the amount of liquid.

液量を減らさず、しかも、小溝に滞溜する時間を増そう
とすれば、小溝12を鋭くすればよいかもしれない。つ
まり頂角、谷角を小さくするのである。しかし、溝の頂
角を狭くするのは加工の点で難しいところがある。また
、表面張力が働きやすくなるので、やはり、研磨液の貯
溜量が減ってく る。
If you want to increase the amount of time the liquid stays in the small grooves without reducing the amount of liquid, it may be possible to make the small grooves 12 sharper. In other words, the apex and trough angles are made smaller. However, it is difficult to narrow the apex angle of the groove in terms of processing. Also, since the surface tension becomes more effective, the amount of polishing liquid stored will decrease.

定盤の回転数Ωを上げると良いように思えるが、そうで
もない。遠心力の高まりが早くなって、研磨液は、速や
かに外周部へ弾きとばされる。
It may seem like increasing the rotation speed of the surface plate Ω, but that is not the case. The centrifugal force increases quickly, and the polishing liquid is quickly blown away to the outer periphery.

第4図に示すような対称の小溝形状は、加工しやすいと
いう長所がある。しかし、研磨液を長時間滞溜させて、
回転方向力を粘性によって伝達させるという点では、最
良の形状ではない。
A symmetrical small groove shape as shown in FIG. 4 has the advantage of being easy to process. However, if the polishing liquid is left to stay for a long time,
It is not the best shape in terms of transmitting rotational force through viscosity.

に)構 成 本発明の錫定槃は、小溝を軸中心の方向に傾けた非対称
のものにする。
2) Structure The tin fixing pin of the present invention is asymmetrical with the small groove tilted in the direction of the axial center.

第1図に本発明の錫定盤の小溝の断面形状を示す。第2
図は拡大図である。
FIG. 1 shows the cross-sectional shape of the small groove of the tin surface plate of the present invention. Second
The figure is an enlarged view.

頂角(又は谷角)をTとする。小溝を対称ではなく非対
称にする。非対称にすると、頂角の大きさだけでは、形
状を指定する事ができない。そこで、軸中心に対向する
面の水平となす角をθとする。相補的であるか゛、軸中
心に対向しない面の水平となす角をΦとする。
Let T be the apex angle (or trough angle). Make the minor grooves asymmetrical instead of symmetrical. If it is made asymmetrical, the shape cannot be specified just by the size of the apex angle. Therefore, the angle between the surface facing the axis center and the horizontal is θ. If they are complementary, let Φ be the angle between the surfaces that do not face the axis and the horizontal.

第2図に於て、小溝の断面形状をABCとする。In FIG. 2, the cross-sectional shape of the small groove is indicated by ABC.

ACは定盤の面と平行であって同−水平面中にある。A
Bが軸中心に対向する面である。頂角EABがT1谷角
ABCもTである。どちらで呼んでもよいが、ここでは
頂角という。
AC is parallel to the surface of the surface plate and lies in the same horizontal plane. A
B is the surface facing the axial center. The apex angle EAB is T1 and the trough angle ABC is also T. You can call it either way, but here it is called the apex angle.

対向面ABの傾き角/ABEがθである。非対向面BC
の傾き角/CBFがΦである。当然であるがθ+T+Φ
=180°        (1)である。従来のもの
は対称であるので、e=o= 9oO−T/2    
     (2)という関係があった。
The inclination angle/ABE of the opposing surface AB is θ. Non-facing surface BC
The inclination angle/CBF is Φ. Of course, θ+T+Φ
=180° (1). Since the conventional one is symmetrical, e=o=9oO-T/2
There was a relationship (2).

本発明では、θ≠Φである。しかも、 30°≦T≦60°         (3)80°≦
θ≦120’          (4)Φ(e   
         (5)とするのである。つまり、非
対称であって、軸中心の方に傾いた形状になっている。
In the present invention, θ≠Φ. Moreover, 30°≦T≦60° (3) 80°≦
θ≦120' (4) Φ(e
(5). In other words, it is asymmetrical and has a shape tilted toward the axial center.

最も望ましいものは、軸中心対向面ABが水平線に直角
になるもので、 θ=90°        (6) T=45°        (7) のものである。
The most desirable one is one in which the axis-center facing surface AB is perpendicular to the horizontal line, θ=90° (6) T=45° (7).

このように、本発明では小溝断面が鋸歯状となる。Thus, in the present invention, the cross section of the small groove has a sawtooth shape.

本発明は(3)〜(5)によって過不足なく示されるの
ではなく、(5)は実は余分である。(3)、(4)が
成りたてば(5)は必ず成立する。
The present invention is not exactly represented by (3) to (5), but (5) is actually redundant. If (3) and (4) hold true, then (5) definitely holds true.

θ、T1中の和は180°である。このことから、(3
)、(4)を用いて(5)を証明することができる。
The sum of θ and T1 is 180°. From this, (3
), (4) can be used to prove (5).

(3) + 2 X(4)という不等式を考えると、1
90°≦T+28         (8)という事に
なる。これから 10°+180°−T−〇≦θ      (9)10
’+Φ≦θ      α1 となって Φくθ        (11) つまり(5)が証明される。しかし、不等式(5)は、
本発明の内容を端的に示している。
Considering the inequality (3) + 2 X (4), 1
90°≦T+28 (8). From now on 10°+180°−T−〇≦θ (9)10
'+Φ≦θ α1 and Φ×θ (11) In other words, (5) is proven. However, inequality (5) is
This clearly shows the content of the present invention.

第1図、第4図では、ひとつの隆起条に、3つの小溝し
か描いていないが、これは簡単のためである。実際には
もつと多くの10〜20条程度の小溝がある。
In Figs. 1 and 4, only three small grooves are drawn on one raised strip, but this is for the sake of simplicity. In reality, there are many small grooves of about 10 to 20 grooves.

このように、軸中心に向ってやや傾いた形状にすると、
小溝12には、より多くの研磨液を、加転動作中に貯溜
する事ができる。
In this way, if you create a shape that is slightly tilted toward the center of the axis,
More polishing liquid can be stored in the small groove 12 during the rotation operation.

(4)作 用 回転動作中に於て、小溝の中に、より多くの研磨液を貯
溜する事ができる。
(4) Function During rotation operation, more polishing liquid can be stored in the small groove.

研磨液の供給量が一定であるとすれば、小溝にたくわえ
られる量が増えると、研磨液が定盤の小溝に接触してい
る時間が増える。小溝に接触している時間に比例して、
粘性力により、研磨液は回転方向の速度を得る。
Assuming that the supply amount of polishing liquid is constant, as the amount stored in the small groove increases, the time that the polishing liquid is in contact with the small groove of the surface plate increases. In proportion to the time it is in contact with the small groove,
Due to the viscous force, the polishing liquid gains speed in the rotational direction.

従って本発明の錫定盤は、研磨液に対して、よや大きい
回転方向の速度を与える事ができるのである。このため
、研磨液の動圧力が増える。
Therefore, the tin surface plate of the present invention can give a much higher rotational speed to the polishing liquid. Therefore, the dynamic pressure of the polishing liquid increases.

本発明の小溝形状が、回転動作中に於て、より多くの研
磨液を保持できる理由を第2図によって説明する。
The reason why the small groove shape of the present invention can hold more polishing liquid during rotation operation will be explained with reference to FIG.

静止状態では、小溝の全体に上り液体を保持できる。保
持断面積ΣはABCである。
When at rest, the entire small groove can hold liquid. The retention cross section Σ is ABC.

溝の高さhが同一であれば、保持断面積の合計は変らな
いし、液体貯溜量も変わらない。T2O、Φがどんなも
のであっても、溝ABCと小隆起部AEBの断面積が同
一である。従って、小溝の刻まれた定盤上面の部分の面
積をSとすると、常に、液体貯溜量はSh/2となる。
If the height h of the grooves is the same, the total holding cross-sectional area does not change, and the amount of liquid stored does not change either. No matter what T2O and Φ are, the cross-sectional areas of groove ABC and small protuberance AEB are the same. Therefore, if the area of the portion of the upper surface of the surface plate in which the small grooves are carved is S, the amount of liquid stored is always Sh/2.

頂角Tが小さくなれば、断面積ABCが小さくなるが、
逆に小溝の数がこれに反比例して増加する。
As the apex angle T becomes smaller, the cross-sectional area ABC becomes smaller, but
Conversely, the number of small grooves increases inversely.

このため、液体貯溜量はT2O、Φによらず、静止時に
はSh/2である。
Therefore, the amount of liquid stored is Sh/2 when the vehicle is stationary, regardless of T2O and Φ.

ところが、定盤が回転すると、水面が遠心力のために傾
く。水平からの傾き角をaとする。
However, when the surface plate rotates, the water surface tilts due to centrifugal force. Let the inclination angle from the horizontal be a.

液貯溜できる部分はABDになる。The part where liquid can be stored becomes ABD.

実際のフロートポリッシングでは、ADCの部分にも研
磨液があるし、水平面ACの上にも薄い研磨液の膜がで
きる。
In actual float polishing, there is polishing liquid on the ADC area, and a thin film of polishing liquid is also formed on the horizontal surface AC.

ところが、 ADCの部分やAC以上の部分の研磨液は
小溝に捕えられているわけではない。これは、頂点Aを
越えて外方へ流れ去る部分である。
However, the polishing liquid in the ADC part and the part above AC is not captured in the small grooves. This is the part that flows outward beyond vertex A.

小溝に捕えられている部分の断面積ΣはΔABDとなる
。AC−aとすると、ΔABC=ha/2である。
The cross-sectional area Σ of the portion caught in the small groove is ΔABD. If AC-a, ΔABC=ha/2.

ΔABCの断面積で正規化してΔABDを考える。正規
化したΔABDの断面積をΣとする。
Consider ΔABD by normalizing it with the cross-sectional area of ΔABC. Let Σ be the normalized cross-sectional area of ΔABD.

= 1−−       H BC 正弦定理をΔABCに適用して、 BCAC −ニー           (+4)憬nθ   s
in T 正弦定理をΔACDに適用して CD      AC −= −(l均 sin aIsin (Φ十α) これから となる。
= 1−− H BC Applying the law of sine to ΔABC, BCAC − knee (+4) nθ s
in T Applying the sine theorem to ΔACD, CD AC −= −(l average sin aI sin (Φ ten α) is obtained from this.

傾斜角αは、重力加速度と、動径方向加速度v2/rの
比によって与えられる。
The inclination angle α is given by the ratio of the gravitational acceleration to the radial acceleration v2/r.

−α=□(1カ g である。■は液体の回転方向の速度でrは小溝の曲率半
径である。
-α=□ (1 kg) ■ is the velocity of the liquid in the rotational direction, and r is the radius of curvature of the small groove.

(16)から、同じαに対して、Σを大きくすることの
できるものを求める。
From (16), find what can make Σ large for the same α.

分子にsin Tがある。従ってTが小さい方がΣを大
きくできるという事である。
There is sin T in the molecule. Therefore, the smaller T is, the larger Σ can be.

従来はTが60°〜90°であった。本発明では既に述
べたように頂角Tを30°〜60’とする。
Conventionally, T was 60° to 90°. In the present invention, as already stated, the apex angle T is 30° to 60'.

30°より以下であればもつとよいが、これは既に説明
したように、加工が難しいという事と、研磨液の表面張
力によって制限される。
It is preferable if the angle is less than 30°, but as already explained, this is limited by the difficulty of processing and the surface tension of the polishing liquid.

Tが小さいという事だけなら、小溝は内外方向に対称で
あってもよい。しかし、分母にsin (Φ+α)si
nOがあるので、非対称になった方が望ましいという事
になる。
As long as T is small, the minor grooves may be symmetrical in the medial and medial directions. However, the denominator is sin (Φ+α)si
Since there is nO, it is desirable that the structure be asymmetrical.

鋸歯状になる理由はsin (Φ+α)sinOの部分
にある。
The reason for the sawtooth shape is in the sin(Φ+α)sinO part.

Φ十θ+γ二180°であるから、γが一定とすれば、
Φとθの和が一定である。
Since Φ1θ+γ2180°, if γ is constant,
The sum of Φ and θ is constant.

αが正の値をとるとき、分母sin (Φ+α)sin
θの値が最も大きくなるにはどうであればよいか?とい
う事である。
When α takes a positive value, the denominator sin (Φ+α) sin
What should be done to maximize the value of θ? That's what it means.

sin (Φ+α) sinθニー(cos (Φ+α
−θ) −cos (Φ十θ+α))となる。Φ+eは
定数である。(国の第2項はΦ、θの選び方によらない
sin (Φ+α) sinθ knee (cos (Φ+α
−θ) −cos (Φ1θ+α)). Φ+e is a constant. (The second term of the country does not depend on the selection of Φ and θ.

そうすると、(国の第1項を大きくするにはどうすれば
よいかという事になる。cosは、その中の変数が0に
なる時に最も大きい。αが正の変数であり、Φ、θがパ
ラメータであるので、 Φ< 8            (19)とする事に
よって、(18)の全体を大きくする事ができる。不等
式(I9)は(5)、(11)と同じものである。
Then, the question becomes (what should be done to increase the first term of the country? cos is the largest when the variables in it become 0. α is a positive variable, and Φ and θ are parameters. Therefore, the whole of (18) can be increased by setting Φ< 8 (19). Inequality (I9) is the same as (5) and (11).

Tの値が30〜60°(従来は60°〜900)として
いる。
The value of T is 30 to 60 degrees (conventionally 60 degrees to 900).

(19)から、T=30°のとき、θは75°〜150
°の値をとりうる。T=60’ のときθは60°〜1
20°の値をと1)うる。
From (19), when T = 30°, θ is 75° ~ 150°
It can take the value of °. When T=60', θ is 60°~1
1) Obtain the value of 20°.

従ってTが30°〜600の間の値である時、θは75
゜〜120°の全ての値をとる事ができる。
Therefore, when T is between 30° and 600, θ is 75
It can take any value between 120° and 120°.

θ−75°のときT=30’hすると、Φ=75°とな
り対称になる余地がある。
If T=30'h when θ-75°, Φ=75°, and there is room for symmetry.

そこでθの範囲は80°〜120° とするのである。Therefore, the range of θ is set to 80° to 120°.

さて、非対称である事を条件とすると、頂角Tが30°
以上に制限される今ひとつの理由が明らかになる。先に
述べた加工困難、表面張力の問題の他に、小溝がつぶれ
やすいという事がある。第6図にそのような例を示す。
Now, assuming that it is asymmetric, the apex angle T is 30°
Another reason for the above restrictions becomes clear. In addition to the processing difficulties and surface tension problems mentioned earlier, small grooves are prone to collapse. FIG. 6 shows such an example.

非対称であって、頂角Tが小さいと、小溝が一方向に重
なり合ってしまうので、上からの力によって、簡単に破
壊されてしまう。
If it is asymmetrical and the apex angle T is small, the small grooves will overlap in one direction and will be easily destroyed by a force from above.

(ロ)効 果 錫定盤の小溝が、回転動作中に於て、より多くの研磨液
を保持する事ができる。
(B) Effect: The small grooves on the tin surface plate can hold more polishing liquid during rotation.

つまり、研磨液は、小溝を通過するためにより多くの時
間を要する。このため、粘性の作用により、回転方向の
速度を得やすくなる。このため、研磨液の速度が増える
In other words, the polishing liquid requires more time to pass through the small grooves. Therefore, it becomes easier to obtain speed in the rotational direction due to the action of viscosity. This increases the speed of the polishing liquid.

速度の2乗に比例する動圧力も増える。The dynamic pressure, which is proportional to the square of the speed, also increases.

研磨液の速度が高くなり、動圧力も大きくなるので、被
加工物の浮上刃が大きくなり、安定する。
As the speed of the polishing liquid increases and the dynamic pressure also increases, the floating blade of the workpiece becomes larger and more stable.

また、研磨液流れが強くなるから、研磨速度が速くなる
Furthermore, since the flow of the polishing liquid becomes stronger, the polishing speed becomes faster.

(1)実施例 本発明の錫定盤を作った。T=45°、e=900で、
小溝のピッチは0.2 yxwとした。小溝の切削はダ
イヤモンドバイトで行なった。
(1) Example A tin surface plate of the present invention was made. T=45°, e=900,
The pitch of the small grooves was 0.2 yxw. The small groove was cut using a diamond cutting tool.

被加工物は、BK7のガラスである。The workpiece is BK7 glass.

研磨液は、70人の5i−02微粒子を砥粒として純水
に数%混ぜたものを用いた。
The polishing liquid used was a mixture of 70 5i-02 microparticles as abrasive grains in a few percent of pure water.

定盤の回転数は1100rpとした。ワークホルダの回
転数も100 rpmとした。これにより研磨を行なっ
た。
The rotation speed of the surface plate was 1100 rpm. The rotation speed of the work holder was also 100 rpm. Polishing was performed in this way.

同じ条件で、錫定盤の小溝形状が対称(二等辺三角形の
溝)であるものを用いて、研磨を行なった。時間と研磨
量の関係についての測定結果を第3図に示す。
Polishing was performed under the same conditions using a tin surface plate with symmetrical small grooves (isosceles triangular grooves). Figure 3 shows the measurement results regarding the relationship between time and polishing amount.

従来の錫定盤に比べて、本考案のものは、研磨速度が約
40%向上した。
Compared to the conventional tin surface plate, the polishing rate of the present invention was improved by about 40%.

また、被加工物の表面にキズが見られなかった。Further, no scratches were observed on the surface of the workpiece.

これは、被加工物の浮上状態が安定したためと考えられ
る。表面粗さは15人R,がら、1oARaになった。
This is considered to be because the floating state of the workpiece became stable. The surface roughness was 15 people R, but 1oARa.

.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の非接触研磨装置の定盤の溝形状を示す
断面図。 第2図は小溝の断面の拡大図。 第3図は本発明と従来例に於て研磨時間、研磨量の測定
結果を示すグラフ。 第4図は従来例の定盤の溝断面図。 第5図は錫定盤の平面図。 第6図は溝頂角が小さすぎる例の断面図。 1・・・・・・・・・・・・錫定盤 10・・・・・・・・・・・・隆起条 11・・・・・・・・・・・・大  溝12・・・・・
・・・・・・・小  溝発明者 草尾 幹 特許出願人  住友電気工業株式会社 出願I+狸人 #、揮キ II+  菊 畠 冊σ”、
i借i−1:’4i、’:::f第   1   図 第   2   図 第ヶ婆つj1
FIG. 1 is a sectional view showing the groove shape of the surface plate of the non-contact polishing apparatus of the present invention. Figure 2 is an enlarged view of the cross section of the small groove. FIG. 3 is a graph showing measurement results of polishing time and polishing amount in the present invention and the conventional example. FIG. 4 is a cross-sectional view of grooves in a conventional surface plate. Figure 5 is a plan view of the tin surface plate. FIG. 6 is a sectional view of an example in which the groove apex angle is too small. 1......Tin surface plate 10......Elevated strip 11......Large groove 12...・・・
...Komizo Inventor Miki Kusao Patent Applicant Sumitomo Electric Industries Co., Ltd. Application I + Raccoon #, Kiki II + Kiku Hatake Book σ",
i borrow i-1:'4i,':::f 1st figure 2nd figure gabatsuj1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 螺旋状の隆起条10と、隆起条10の上面に多数刻設さ
れた螺旋状の小溝12と、隣接する隆起条10、10の
間に生ずる大溝11とを上面に有し、小溝12が軸中心
方向に傾いた鋸歯状の断面を持ち、小溝の頂角又は谷角
Υが30〜60°であつて、軸中心に対向する面の水平
面に対する傾き角Θが80〜120°である事を特徴と
する非接触研磨装置の錫定盤。
The upper surface has a spiral ridge 10, a large number of spiral small grooves 12 carved on the upper surface of the ridge 10, and a large groove 11 formed between adjacent ridges 10, 10, and the small groove 12 is located on the axis. It has a serrated cross section tilted toward the center, the apex angle or valley angle Υ of the small groove is 30 to 60°, and the inclination angle Θ of the surface facing the axis with respect to the horizontal plane is 80 to 120°. Features a tin surface plate of non-contact polishing equipment.
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