CN104015122A - 一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，包括如下步骤：第一步、将蓝宝石产品放置在双面铜盘研磨机的游星轮型腔内，游星轮上的轮齿分别与双面铜盘研磨机的齿圈和太阳轮啮合，并在蓝宝石产品上下表面涂抹研磨切削液；第二步、控制双面铜盘研磨机的上铜盘下移至与下铜盘分别接触蓝宝石产品的上、下表面；第三步、对上铜盘加压，同时控制上、下铜盘反向转动实现同时对蓝宝石产品上、下表面进行研磨。本发明采用一次研磨蓝宝石面板的两个面，缩短了研磨工艺的加工时间，精简了加工工艺步骤，降低了生产成本，提高了生产效率，同时采用树脂合成铜研磨盘进行研磨，具有精度高，研磨效率高的优点，提高了产品加工良率。

Description

一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺
技术领域
本发明涉及蓝宝石加工工艺，具体涉及一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺。
背景技术
现有的蓝宝石行业全部都是采用传统的单面研磨工艺加工蓝宝石面板的厚度，现有的单面加工工艺效率低，表面5点的厚度差异比较大，而且在加工前需要将蓝宝石片用固体蜡粘贴在固定的陶瓷盘上面，加工后需要通过高温将蓝宝石片从陶瓷盘上面拔下来，因此，单面研磨的加工工艺复杂、加工效率低下，在转运换面研磨过程中，由于移位误差的存在导致研磨两面后表面的厚度差异大，生产的不良率高，甚至在加工时蓝宝石片在转运过程中容易从陶瓷盘上面掉下来，导致蓝宝石片报废。
以4寸的蓝宝石片面板研磨为例，单面研磨一次只能生产24片，而且完成研磨工序需要两面加工2次(A、B面各1次)，通常表面5点的厚度差异在0.015-0.020mm，离工艺要求的5点厚度差异(0.003-0.005mm之间)要求很大。另外，现有的研磨工艺大都是采用的铸铁研磨盘，铸铁盘研磨导致蓝宝石面板的表面粗糙度较大，往往达不到光学要求，这也是研磨生产中产生不良的一个重要因素。随着工业化的发展，社会的不断进步，为了节约成本、提高生产效率和改善产品的TTV(表面平整度)，对蓝宝石的加工效率和精度越来越高，现有的单面铜盘研磨工艺已经不能满足蓝宝石的生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，解决现有蓝宝石面板研磨加工存在的产能不足、工艺复杂、不良率高的缺陷。
本发明采用如下技术方案：一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，将蓝宝石面板置于上下两块研磨盘之间进行研磨，所述研磨盘采用表面粗糙的铜盘，配合选用DI9002-3um钻石液，两块铜盘之间反向转动，其中上铜盘转速为15-22r/min，同时上铜盘的加工压力保持在200g/cm2，下铜盘转速为34-45r/min。
本发明的一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺具体包括如下步骤：第一步、将蓝宝石产品放置在双面铜盘研磨机的游星轮行腔内，游星轮上的轮齿分别与双面铜盘研磨机的齿圈和太阳轮啮合，并在蓝宝石产品上下表面涂抹钻石液；第二步、控制双面铜盘研磨机的上铜盘下移至与下铜盘分别接触蓝宝石产品的上、下表面；第三步、对上铜盘加压，同时控制上、下铜盘反向转动实现同时对蓝宝石产品上、下表面进行研磨，驱动所述齿圈和太阳轮转动，分别与齿圈和太阳轮啮合的游星轮与下铜盘同向公转，齿圈转速为8-15r/min，太阳轮转速为7-15r/min。
进一步的，在所述第三步中，所述上铜盘转速为22r/min、下铜盘转速为40r/min，齿圈转速为13r/min、太阳轮转速为15r/min、上铜盘的加工压力保持在200g/cm2。
进一步的，在所述第三步中，所述上、下铜盘与蓝宝石产品之间持续通入钻石液，增加上、下铜盘的润滑和切削力。
进一步的，所述钻石液的流量控制在7ml/min。
在本发明中，所述上、下铜盘采用树脂合成研磨铜盘。
进一步的，所述上、下铜盘的加工表面设有提高研磨效率的螺旋纹路。
在本发明中，游星轮主要起到固定产品的作用，由于产品的厚度在加工过程中逐渐下降，所以游星轮厚度的选择与蓝宝石产品的厚度息息相关，一般我们要求游星轮厚度相比蓝宝石厚度薄0.15mm，这样避免在加工过程中由于盘面的变化，出现上下盘面磨游星轮的情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用一次研磨蓝宝石面板的两个面，缩短了研磨工艺的加工时间，精简了加工工艺步骤，还节省了传统工艺中的贴蜡、拔片的工艺和使用陶瓷盘的成本，提高了生产效率；采用树脂合成铜研磨盘进行研磨，相比传统的铸铁磨盘，具有精度高，研磨效率高的优点，研磨后的铜盘表面粗糙度和平整度均能达到工艺要求，提高了产品加工良率。
以下结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式
蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺在具体生产中包括如下步骤：
第一步、将蓝宝石产品放置在双面铜盘研磨机的游星轮行腔内，游星轮上的轮齿分别与双面铜盘研磨机的齿圈和太阳轮啮合，形成行星轮系，通过齿圈和太阳轮的转动带动游星轮自转和公转，提高蓝宝石面板两面的研磨效率，并在蓝宝石产品上下表面涂抹研磨切削液，研磨切削液可采用钻石液；
第二步、控制双面铜盘研磨机的上铜盘下移至与下铜盘分别接触蓝宝石产品的上、下表面；
第三步、对上铜盘加压，保持在对蓝宝石面板上的压力在200g/cm2，控制上、下铜盘反向转动实现同时对蓝宝石产品上、下表面进行研磨，同时驱动所述齿圈和太阳轮反向转动，根据行星轮系的特点，实现与齿圈和太阳轮啮合的游星轮与下铜盘同向公转。具体的，上铜盘转速为15-22r/min、下铜盘转速为34-45r/min，齿圈转速为8-15r/min、太阳轮转速为7-15r/min，齿圈和太阳轮的转速不同，使游星轮产生一定的公转。在上述第三步中，在上、下铜盘与蓝宝石产品之间持续通入流量为7ml/min的钻石液用以增加上、下铜盘的润滑和切削力。
在本发明中，上、下铜盘采用树脂合成研磨铜盘，其表面加工有提高研磨效率的螺旋纹路。
实施例一
将蓝宝石产品用游星轮夹具固定在铜盘下盘面，上、下铜盘对蓝宝石产品的上、下表面同时进行研磨，选用Diamond Lnnovations公司的DI9002-3um钻石液，研磨时将钻石液的流量控制在7ml/min流入到铜盘与蓝宝石产品之间，增加上下盘面的润滑和切削力。在加工参数为上铜盘转速设置为17r/min、下铜盘转速设置为35r/min、齿圈转速设置为11r/min、太阳轮转速设置为12r/min，装夹蓝宝石产品的游星轮在齿圈和太阳轮之间自转，同时会产生缓慢的公转，两者结合进一步提升了研磨效率，上铜盘的加工压力对蓝宝石面板保持200g/cm2的状态，在此工艺状态下，蓝宝石双面铜盘研磨工艺的移除效率可以达到：0.8um/min，最终达到研磨厚度后，蓝宝石面板表面的5点厚度差异可以达到0.003-0.005mm之间，表面粗糙度Ra值可以达到6-8nm之间。
实施例二
将蓝宝石产品用游星轮夹具固定在铜盘下盘面，上、下铜盘对蓝宝石产品的上、下表面同时进行研磨，选用Diamond Lnnovations公司的DI9002-3um钻石液，研磨时将钻石液的流量控制在7ml/min流入到铜盘与蓝宝石产品之间，增加上下盘面的润滑和切削力。在加工参数为上铜盘转速设置为22r/min、下铜盘转速设置为40r/min、齿圈转速设置为13r/min、太阳轮转速设置为15r/min，装夹蓝宝石产品的游星轮在齿圈和太阳轮之间自转，同时会产生缓慢的公转，两者结合进一步提升了研磨效率，上铜盘的加工压力对蓝宝石面板保持200g/cm2的状态，在此工艺状态下，蓝宝石双面铜盘研磨工艺的移除效率可以达到：1um/min，最终达到研磨厚度后，蓝宝石面板表面的5点厚度差异可以达到0.003-0.005mm之间，表面粗糙度Ra值可以达到5-7nm之间。
采用传统的单面研磨工艺，移除效率则只有本发明的一半，为0.50um/min，采用传统的铸铁磨盘，最终的蓝宝石面板的表面的5点厚度差异只能做到0.015-0.020mm，对比本发明和传统的单面研磨工艺如下表，提升了不止两倍的加工产能，并且提高了产品的良品率，节省了成本。
上述为本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利说明书所限定的本发明的精神和范围内，在形式和细节上对本发明所作出的各种变化，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，其特征在于，将蓝宝石面板置于上下两块研磨盘之间进行研磨，所述研磨盘采用表面粗糙的铜盘，配合选用2-3um钻石液，两块铜盘之间反向转动，其中上铜盘转速为15-22r/min，同时上铜盘的加工压力保持在200g/cm2，下铜盘转速为34-45r/min。
2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，其特征在于具体包括如下步骤：第一步、将蓝宝石产品放置在双面铜盘研磨机的游星轮行腔内，游星轮上的轮齿分别与双面铜盘研磨机的齿圈和太阳轮啮合，并在蓝宝石产品上下表面涂抹钻石液；第二步、控制双面铜盘研磨机的上铜盘下移至与下铜盘分别接触蓝宝石产品的上、下表面；第三步、对上铜盘加压，同时控制上、下铜盘反向转动实现同时对蓝宝石产品上、下表面进行研磨，驱动所述齿圈和太阳轮转动，分别与齿圈和太阳轮啮合的游星轮与下铜盘同向公转，齿圈转速为8-15r/min，太阳轮转速为7-15r/min。
3.根据权利要求2所述的一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，其特征在于：在所述第三步中，所述上铜盘转速为22r/min、下铜盘转速为40r/min，齿圈转速为13r/min、太阳轮转速为15r/min、上铜盘的加工压力保持在200g/cm2。
4.根据权利要求3所述的一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，其特征在于：在所述第三步中，所述上、下铜盘与蓝宝石产品之间持续通入钻石液，增加上、下铜盘的润滑和切削力。
5.根据权利要求4所述的一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，其特征在于：所述钻石液的流量控制在7ml/min。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，其特征在于：所述上、下铜盘采用树脂合成研磨铜盘。
7.根据权利要求6所述的一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，其特征在于：所述上、下铜盘的加工表面设有提高研磨效率的螺旋纹路。
8.根据权利要求7所述的一种蓝宝石面板的双面铜盘研磨工艺，其特征在于：所述游星轮的厚度比所述蓝宝石面板薄0.15mm。
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Application publication date: 20140903