DE10205233B4 - Method and device for lapping a surface - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Läppen einer Oberfläche (2) eines Werkstücks (1) unter Verwendung mindestens einer in ihrer Läppfläche (6) Nuten (4) aufweisenden Läppscheibe (3a, 3b), insbesondere aus Grauguß, die insbesondere in ihren Nuten (4) sowie gegebenenfalls an ihrer Seite und Rückseite mit einem Korrosionsschutz versehen ist, bei dem über die Nuten (4) während des Läppens auf die Oberfläche (2) des Werkstücks (1) eine Suspension aufgegeben wird, die ein Läppmittel mit einer mittleren Korngröße < 1 μm enthält und auf einem pH-Wert < 7 eingestellt ist und bei dem mindestens eine der Läppscheiben (3a, 3b) relativ zum Werksktück (1) bewegt wird, wobei die Dichte der Suspension und ein Abstand (5) der Nuten (4) derart gewählt ist, daß die Läppfläche (6) vollständig benetzt bleibt.method for lapping a surface (2) a workpiece (1) using at least one lapping disk having grooves (4) in its lapping surface (6) (3a, 3b), in particular from gray cast iron, which in particular in their Grooves (4) and possibly on their side and back is provided with a corrosion protection, in which the Grooves (4) during of lapping to the surface (2) the workpiece (1) a suspension is applied which contains a lapping agent with an average grain size <1 μm and on a pH value <7 is set and at least one of the lapping disks (3a, 3b) relative to the work piece (1) is moved, the density of the suspension and a distance (5) of the grooves (4) selected in this way is that the Lapping surface (6) Completely remains wetted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Läppen einer Oberfläche eines Werkstücks unter Verwendung mindestens einer in ihrer Läppfläche Nuten aufweisenden Läppscheibe sowie eine Vorrichtung, mit welcher das vorstehend beschriebene Verfahren durchgeführt werden kann.The The invention relates to a method for lapping a surface of a workpiece using at least one lapping disk with grooves in its lapping surface and a device with which the above described Procedure carried out can be.
Eine
Polierflüssigkeit
zum Polieren metallischer Filmschichten wird in der
Ein
weiteres Verfahren zur Politur der Oberfläche von Wafern offenbart die
Die zur Zeit bekannten Verfahren zum Läppen von Oberflächen, beispielsweise von Wafern, können hinsichtlich der Oberflächenrauhigkeit des zu bearbeitenden Werkstückes in zunehmendem Maße kaum den gestellten Anforderungen der Abnehmer genügen.The currently known methods for lapping surfaces, for example of wafers, can in terms of surface roughness of the workpiece to be machined increasingly hardly meet the requirements of the customers.
Aus diesem Grund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung der Qualität von Werkstückoberflächen zu entwickeln.Out for this reason, the object of the invention is a method and a device for optimizing the quality of workpiece surfaces develop.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 6 angegebenen Merkmalen.The The object is achieved by a method with the features specified in claim 1 and by a device with those specified in claim 6 Features.
Dabei ermöglicht das sehr feine Läppmittel in der Suspension mit dem darauf abgestimmten Abstand der Nuten eine äußerst geringe Oberflächenrauheit. Das feine Läppmittel ist jedoch nicht in der Lage, eine sich auf der Oberfläche der mindestens einen Läppscheibe ausbildende Graphitschicht zu durchbrechen und abzutragen. Das Ausbilden der Graphitschicht resultiert aus dem Kohlenstoffanteil des Gußwerkstoffs der Läppscheibe. Zur Entfernung der Graphitschicht dient erfindungsgemäß daher nicht das Läppmittel sondern eine der Suspension zugesetzte Säure. Um dem korrosiven Verschleiß an der Läppscheibe entgegenzuwirken, ist die mindestens eine Läppscheibe mit einem Korrosionsschutz versehen. Dieses ist insbesondere deshalb notwendig, da beim Läppvorgang abgelöster Rost zwischen Läppscheibe und Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks gelangen kann und daß Läppergebnis dadurch negativ beeinflußt wird. Neben der Oberflächenrauheit wirkt sich auf die Oberflächenqualität des zu bearbeitenden Werkstücks noch die Formgenauigkeit aus. Eine hohe Formgenauigkeit bedingt eine vollständige Benetzung der Läppfläche mit Suspension, d.h. ein Ausfüllen des Wirkspaltes zwischen Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks und der Läppfläche mit Suspension. Dabei stehen die Dichte der Suspension und der Abstand der Nuten dahingehend in einem Abhängigkeitsverhältnis, daß mit geringerem Abstand der Nuten auch eine geringere Dichte der Suspension gewählt werden kann.there allows the very fine lapping agent in suspension with the matching spacing of the grooves an extremely low one Surface roughness. The fine lapping agent however, is unable to get one on the surface of the at least one lapping wheel forming graphite layer to break through and remove. Training the graphite layer results from the carbon content of the cast material the lapping wheel. According to the invention, therefore, does not serve to remove the graphite layer the lapping agent but an acid added to the suspension. To prevent the corrosive wear on the lapping To counteract this, the at least one lapping disk is provided with corrosion protection. This is particularly necessary because the lapping process detached Rust between lapping disks and surface of the workpiece to be machined can get and that lapping result negatively influenced becomes. In addition to the surface roughness affects the surface quality of the machining workpiece shape accuracy. A high degree of dimensional accuracy requires one full Wetting the lapping surface with Suspension, i.e. a filling out the effective gap between the surface of the workpiece to be machined and the lapping surface with Suspension. The density of the suspension and the distance of the grooves in a dependency ratio in that with less Distance of the grooves also a lower density of the suspension can be selected can.
Vorzugsweise wird als Korrosionsschutz, insbesondere in den Nuten, eine Verzinkung verwendet. Dabei kann zunächst die gesamte Läppscheibe verzinkt und nachfolgend im eingebauten Zustand die Verzinkung auf der Läppfläche durch Bearbeitung der Läppscheibe mit Abrichtringen, welche anstelle des zu bearbeitenden Werkstücks eingelegt werden, abgetragen werden, so daß der auf der Läppfläche unerwünschte Korrosionsschutz entfernt wird.Preferably is used as a protection against corrosion, especially in the grooves, a galvanizing used. This can be done first the entire lapping disk is galvanized and then, when installed, galvanize on the lapping surface Machining the lapping wheel with dressing rings, which are inserted instead of the workpiece to be machined are removed, so that the undesirable corrosion protection on the lapping surface Will get removed.
In einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens wird der pH-Wert < 7 durch Zugabe einer Phosphorsäure eingestellt. Die Phosphorsäure ermöglicht eine sehr effektive Reinigung der Läppfläche und verhindert die Ausbildung einer Graphitschicht.In In a special embodiment of the method, the pH is <7 by addition a phosphoric acid set. The phosphoric acid allows a very effective cleaning of the lapping surface and prevents training a graphite layer.
Günstigerweise wird der maximale Abstand der Nuten mit 15 mm gewählt, wobei ein Optimum bei ca. 5 mm liegen kann. Der Nutenabstand ist abhängig von der Korngröße des Läppmittels, wobei feinere Läppmittel einen geringeren Nutenabstand bedingen. Bei einem gewählten Nutenabstand von beispielsweise 15 mm sollte die Dichte der Suspension mindestens 1,40 g/cm3 betragen, bei einem geringeren Nutenabstand von z. B. 5 mm dagegen mindestens 1,25 g/cm3.The maximum spacing of the grooves is advantageously chosen to be 15 mm, an optimum being approximately 5 mm. The groove spacing depends on the grain size of the lapping agent, whereby finer lapping agents require a smaller groove spacing. With a selected groove spacing of, for example, 15 mm, the density of the suspension should be at least 1.40 g / cm 3 , with a smaller groove spacing of e.g. B. 5 mm, however, at least 1.25 g / cm 3 .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung beträgt der Abstand der Nuten in der Läppscheibe 5 mm.In a preferred embodiment the device the distance of the grooves in the lapping wheel 5 mm.
Der Korrosionsschutz der mindestens einen Läppscheibe kann eine Verzinkung umfassen.The corrosion protection of at least one Lapping wheel can include galvanizing.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Figuren näher erläutert. Es zeigen diein the The invention is explained in more detail below with the aid of two figures. It show the
Die
Die
Läppflächen
Aufgrund
der Verwendung einer sauren Suspension sind die Läppscheiben
Die
- 11
- Werkstückworkpiece
- 22
- Oberflächesurface
- 3a3a
- obere Läppscheibeupper lapping
- 3b3b
- untere Läppscheibelower lapping
- 44
- Nutengroove
- 55
- Abstanddistance
- 66
- Läppflächelapping surface
- 77
- Bearbeitungsspaltmachining gap
- 88th
- Drehrichtungdirection of rotation
- 99
- Seitenflächeside surface
- 1010
- Rückseiteback
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2002105233 DE10205233B4 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Method and device for lapping a surface |
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DE2002105233 DE10205233B4 (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Method and device for lapping a surface |
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Publication Number | Publication Date |
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DE10205233A1 DE10205233A1 (en) | 2003-09-04 |
DE10205233B4 true DE10205233B4 (en) | 2004-12-09 |
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DE (1) | DE10205233B4 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5922091A (en) * | 1997-05-16 | 1999-07-13 | National Science Council Of Republic Of China | Chemical mechanical polishing slurry for metallic thin film |
US6375545B1 (en) * | 1999-01-18 | 2002-04-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Chemical mechanical method of polishing wafer surfaces |
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2002
- 2002-02-08 DE DE2002105233 patent/DE10205233B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5922091A (en) * | 1997-05-16 | 1999-07-13 | National Science Council Of Republic Of China | Chemical mechanical polishing slurry for metallic thin film |
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