JP2575934B2 - Hard brittle material wrapping method and apparatus - Google Patents

Hard brittle material wrapping method and apparatus

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JP2575934B2
JP2575934B2 JP2200830A JP20083090A JP2575934B2 JP 2575934 B2 JP2575934 B2 JP 2575934B2 JP 2200830 A JP2200830 A JP 2200830A JP 20083090 A JP20083090 A JP 20083090A JP 2575934 B2 JP2575934 B2 JP 2575934B2
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Japan
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polishing
correction
plane
brittle material
lap
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幸男 山口
肇 根本
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Noritake Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硬脆性材料のラッピング方法および装置に
関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for wrapping hard and brittle materials.

従来技術 光学ガラス、半導体基板、セラミック材料などのよう
に硬く且つ脆い硬脆性材料から成る被研磨部材に高精度
の平面研磨仕上げを施すラッピング方法として、ウレタ
ンゴム、スエード、フェルトなどの軟質材料をラップ面
に備えた軟質ラップを用い、回転させられるラップ上に
被研磨部材を押し当てつつ、両者の間に酸化セリウムや
酸化アルミニウムなどの遊離砥粒を含むスラリー状の研
磨液を供給する形式の遊離砥粒ラッピング法が知られて
いる。この遊離砥粒ラッピング法においては、被研磨部
材の押圧に伴うラップ面の弾性変形により被研磨部材の
一部がラップ面に押し込まれた状態となるため、角部の
研磨が他の部分より著しく行われて縁だれ等が生じ、平
面研磨における加工精度が充分に得られなかった。
2. Description of the Related Art As a lapping method of applying a high-precision planar polishing finish to a member to be polished made of a hard and brittle hard and brittle material such as an optical glass, a semiconductor substrate, and a ceramic material, a soft material such as urethane rubber, suede, and felt is wrapped. Using a soft wrap provided on the surface, while pressing the member to be polished on the wrap to be rotated, a slurry type polishing liquid containing free abrasive grains such as cerium oxide or aluminum oxide is supplied between the two. An abrasive lapping method is known. In this loose abrasive lapping method, a part of the polished member is pushed into the lap surface by the elastic deformation of the lap surface accompanying the pressing of the polished member, so that the corner portion is polished more remarkably than the other portions. As a result, edge dripping and the like occurred, and the processing accuracy in planar polishing was not sufficiently obtained.

発明が解決すべき課題 これに対し、砥粒を結合剤を用いて固定した固定砥粒
ラップを前記軟質ラップに替えて用いる固定砥粒ラッピ
ング法が提案されている。この固定砥粒ラッピング法に
おいては、固定砥粒ラップの表面変形がないために縁だ
れ等が生じることなく、平面研磨における加工精度が充
分に得られる利点がある。しかしながら、極めて平滑な
平面を得ることを目的とした高精度の研磨であることか
ら目詰りおよび目潰れ等が生じ易く、一定時間経過する
と研磨能率が低下する欠点があった。
Problems to be Solved by the Invention In contrast, there has been proposed a fixed abrasive lapping method in which a fixed abrasive wrap in which abrasive grains are fixed using a binder is used in place of the soft wrap. In the fixed abrasive lapping method, there is an advantage that the processing accuracy in the planar polishing can be sufficiently obtained without causing edge curl or the like because there is no surface deformation of the fixed abrasive wrap. However, since the polishing is performed with high precision for the purpose of obtaining an extremely smooth flat surface, clogging and crushing are liable to occur, and there is a disadvantage that the polishing efficiency is reduced after a certain period of time.

なお、前記遊離砥粒ラッピング法および固定砥粒ラッ
ピング法の折衷法として、前記固定砥粒ラップ上に遊離
砥粒を含むスラリー状の研磨液を供給する形式の併用法
が考えられる。この併用法は、固定砥粒ラップにおける
研磨面の自生作用、すなわち砥粒の摩耗に伴って新たな
切刃を再生する再生作用を、遊離砥粒を加えることによ
り促進して目詰りおよび目潰れ等を解消することを目的
としたものである。しかし、被研磨部材と固定砥粒ラッ
プとの間には研磨液が充分に供給されないため、研磨能
率の向上が必ずしも充分に達成できないのが実情であ
る。
As a compromise between the free abrasive lapping method and the fixed abrasive lapping method, a combined use method of supplying a slurry-like polishing liquid containing free abrasive grains onto the fixed abrasive wrap can be considered. This combination method promotes the autogenous action of the polished surface in the fixed abrasive wrap, that is, the regenerating action of regenerating a new cutting edge with wear of the abrasive grains, by adding loose abrasive grains to cause clogging and crushing. And so on. However, since the polishing liquid is not sufficiently supplied between the member to be polished and the fixed abrasive wrap, the polishing efficiency cannot always be sufficiently improved.

本発明は以上の事情を背景として為されたものであ
り、その目的とするところは、良好な加工精度を維持
し、しかも研磨能率が充分に得られる硬脆性材料ラッピ
ング方法および装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for wrapping a hard and brittle material which can maintain good processing accuracy and sufficiently obtain a polishing efficiency. It is in.

課題を解決するための第1の手段 斯かる目的を達成するための、本発明の要旨とすると
ころは、硬脆性材料から成る被研磨部材に平面研磨仕上
げを施すための硬脆性材料ラッピング方法であって、砥
粒を結合剤により固定した第1砥石部を研磨平面に備え
たラップと、砥粒を結合剤により固定し且つ第1砥石部
よりも硬度が低い第2砥石部を前記研磨平面に当接する
修正面に備えた環状の修正リングとを、ラップの中心軸
まわりに相対回転させるとともにその修正リングを自転
させつつ、前記被研磨部材を前記研磨平面に押し当てる
ことにより、被研磨部材に平面研磨仕上げを施すことに
ある。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the gist of the present invention is to provide a hard brittle material lapping method for subjecting a member to be polished made of a hard brittle material to a planar polishing finish. A lap provided with a first grindstone portion having abrasive grains fixed with a binder on a polishing surface; and a second grindstone portion having the abrasive grains fixed with a binder and having a lower hardness than the first grindstone portion. By pressing the member to be polished against the polishing plane while rotating the correction ring relative to the annular correction ring provided on the correction surface abutting against the center of the wrap and rotating the correction ring, the member to be polished is To be subjected to a plane polishing finish.

作用および第1発明の効果 このようにすれば、砥粒を結合剤により固定した第1
砥石部を研磨平面に備えたラップと、砥粒を結合剤によ
り固定し且つ第1砥石部よりも硬度が低い第2砥石部を
前記研磨平面に当接する修正面に備えた環状の修正リン
グとが、そのラップの中心軸まわりに相対回転させられ
るとともにその修正リングが自転させられつつ、被研磨
部材が前記研磨平面に押し当てられることにより、被研
磨部材に平面研磨仕上げが施される。このため、(a)
ラップの第1砥石部と修正リングの第2砥石部との摺接
により修正リングの第2砥石部に固定された砥石とラッ
プの第1砥石部に固定された砥粒とが相互に衝突させら
れて砥粒の破砕が連続的に行われ、ラップの研磨平面の
砥粒の切り刃の再生が常に行われることから、ラップの
第1砥石部の目詰まりや目潰れが解消されるので、高い
研磨能率が得られる。(b)また、上記のようにラップ
の第1砥石部および修正リングの第2砥石部の固定砥粒
が相互に衝突して破砕されるという状況下であっても、
修正リングの第2砥石部の硬度はラップの第1砥石部の
硬度よりも低くされていることから、ラップの第1砥石
部の研磨平面の形状精度が損なわれず、硬脆性材料の極
めて平滑な平面が高精度で得られる。(c)さらに、主
として相対的に硬度の低い第2砥石部から破砕などによ
り脱落した砥粒が研磨平面に遊離砥粒として適度に供給
されて研磨に関与するので、研磨能率が一層高められ
る。(d)さらにまた、その第2砥石部から破砕などに
より遊離した砥粒は、比較的小径となり、しかも第1砥
石部の研磨平面の凹凸により捕捉されてその転動が好適
に抑制された状態で研磨に関与するので、金属製ラップ
を用いる遊離砥粒方式に比較して、遊離砥粒の転動に起
因するスクラッチが防止されて極めて平滑な研磨平面が
得られる。
Function and Effect of the First Invention In this way, the first abrasive grains fixed with a binder
A lap provided with a grindstone portion on a polishing surface, an annular correction ring provided on a correction surface for fixing abrasive grains with a binder and having a second grindstone portion having a lower hardness than the first grindstone portion on the polishing surface; However, the member to be polished is pressed against the polishing plane while being relatively rotated about the center axis of the wrap and the correction ring is rotated, whereby the member to be polished is subjected to plane polishing. Therefore, (a)
By the sliding contact between the first grindstone portion of the lap and the second grindstone portion of the correction ring, the grindstone fixed to the second grindstone portion of the correction ring and the abrasive grain fixed to the first grindstone portion of the lap collide with each other. Since the crushing of the abrasive grains is performed continuously and the cutting edge of the abrasive grains on the polishing plane of the lap is constantly regenerated, the clogging and crushing of the first grindstone portion of the lap is eliminated, High polishing efficiency can be obtained. (B) Further, even under the condition that the fixed abrasive grains of the first grindstone portion of the lap and the second grindstone portion of the correction ring collide with each other and are crushed as described above,
Since the hardness of the second grindstone portion of the correction ring is lower than the hardness of the first grindstone portion of the lap, the shape accuracy of the polished plane of the first grindstone portion of the lap is not impaired, and the extremely brittle material of the brittle material is extremely smooth. A plane can be obtained with high accuracy. (C) Further, since the abrasive grains mainly dropped off from the second grindstone portion having relatively low hardness by crushing or the like are appropriately supplied as free abrasive grains to the polishing plane and participate in the polishing, the polishing efficiency is further enhanced. (D) Further, the abrasive grains released from the second grinding stone portion by crushing or the like have a relatively small diameter, and are captured by the unevenness of the polishing plane of the first grinding stone portion, and the rolling thereof is suitably suppressed. In this case, scratches due to rolling of the free abrasive grains are prevented, and an extremely smooth polished surface is obtained, as compared with the free abrasive grain method using a metal wrap.

課題を解決するための第2の手段 前記方法発明を好適に実施するための装置発明の要旨
とするところは、硬脆性材料から成る被研磨部材に平面
研磨仕上げを施すための硬脆性材料ラッピング装置であ
って、(a)砥粒を結合剤により固定した第1砥石部を
研磨平面に備え、中心軸まわりに回転駆動されるラップ
と、(b)砥粒を結合剤により固定し且つ前記第1砥石
部よりも硬度が低い第2砥石部を前記研磨平面に当接す
る修正面に備え、その修正面が前記研磨平面に当接させ
られた状態で、位置固定の中心軸まわりに自転する環状
の修正リングと、(c)その修正リング内に嵌め入れら
れて、前記被研磨部材を前記ラップの研磨面に向かって
押圧する押圧部材とを、含むことにある。
A second aspect of the present invention is a device for practicing the method of the present invention suitably. The gist of the present invention is a hard brittle material lapping apparatus for subjecting a member to be polished made of a hard brittle material to a planar polishing finish. (A) a lap which is provided with a first grindstone portion having abrasive grains fixed with a binder on a polishing plane and is driven to rotate around a central axis; and (b) the abrasive grains are fixed with a binder and the first A second grindstone portion having a hardness lower than that of the first grindstone portion is provided on a correction surface in contact with the polishing plane, and in a state in which the correction surface is in contact with the polishing surface, an annular ring that rotates around a center axis of position fixation; And (c) a pressing member fitted into the correcting ring and pressing the member to be polished toward the polishing surface of the lap.

作用および第2発明の効果 このようにすれば、砥粒が結合剤により固定された第
1砥石部を研磨平面に備えたラップが中心軸まわりに回
転駆動されると、その研磨平面に当接させられた修正面
が、砥粒が結合剤により固定され且つ前記第1砥石部よ
りも硬度が低い第2砥石部である環状の修正リングが、
位置固定の中心軸まわりに自転し、修正リング内に嵌め
入れられた押圧部材により前記ラップの研磨平面に向か
って押圧された被研磨部材に研磨仕上げが施される。こ
のため、(a)ラップの第1砥石部と修正リングの第2
砥石部との摺接により修正リングの第2砥石部に固定さ
れた砥石とラップの第1砥石部に固定された砥粒とが相
互に衝突させられて砥粒の破砕が連続的に行われ、ラッ
プの研磨平面の砥粒の切り刃の再生が常に行われること
から、ラップの第1砥石部の目詰まりや目潰れが解消さ
れるので、高い研磨能率が得られる。(b)また、上記
のようにラップの第1砥石部および修正リングの第2砥
石部の固定砥粒が相互に衝突して破砕されるという状況
下であっても、修正リングの第2砥石部の硬度はラップ
の第1砥石部の硬度よりも低くされていることから、ラ
ップの第1砥石部の研磨平面の形状精度が損なわれず、
硬脆性材料の極めて平滑な平面が高精度で得られる。
(c)さらに、主として相対的に硬度の低い第2砥石部
から破砕などにより脱落した砥粒が研磨平面に遊離砥粒
として適度に供給されて研磨に関与するので、研磨能率
が一層高められる。(d)さらにまた、その第2砥石部
から破砕などにより遊離した砥粒は、比較的小径とな
り、しかも第1砥石部の研磨平面の凹凸により捕捉され
てその転動が好適に抑制された状態で研磨に関与するの
で、金属製ラップを用いる遊離砥粒方式に比較して、遊
離砥粒の転動に起因するスクラッチが防止されて極めて
平滑な研磨平面が得られる。
In this manner, when the lap provided with the first grindstone portion on which the abrasive grains are fixed by the binder on the polishing plane is driven to rotate around the central axis, the abutment with the polishing plane is achieved. An annular correction ring, which is a second grindstone portion in which the corrected surface is a second grindstone portion in which abrasive grains are fixed by a binder and has a lower hardness than the first grindstone portion,
The member to be polished, which is rotated around the center axis of the fixed position and pressed toward the polishing plane of the lap by a pressing member fitted in the correction ring, is polished. For this reason, (a) the first grindstone portion of the lap and the second
The grinding wheel fixed to the second whetstone portion of the correction ring and the abrasive grain fixed to the first whetstone portion of the lap collide with each other by sliding contact with the whetstone portion, so that the abrasive grains are continuously crushed. Since the cutting edge of the abrasive grains on the polishing plane of the lap is always regenerated, clogging and crushing of the first grindstone portion of the lap are eliminated, so that a high polishing efficiency can be obtained. (B) Also, as described above, even in a situation where the fixed abrasive grains of the first grindstone portion of the lap and the second grindstone portion of the correction ring collide with each other and are crushed, the second grindstone of the correction ring is used. Since the hardness of the portion is lower than the hardness of the first grindstone portion of the lap, the shape accuracy of the polishing plane of the first grindstone portion of the lap is not impaired,
An extremely smooth plane of hard and brittle material is obtained with high precision.
(C) Further, since the abrasive grains mainly dropped off from the second grindstone part having relatively low hardness by crushing or the like are appropriately supplied as free abrasive grains to the polishing plane and participate in the polishing, the polishing efficiency is further enhanced. (D) Further, the abrasive grains released from the second grinding stone portion by crushing or the like have a relatively small diameter, and are captured by the unevenness of the polishing plane of the first grinding stone portion, and the rolling thereof is suitably suppressed. In this case, scratches caused by the rolling of the free abrasive grains are prevented, and a very smooth polished surface is obtained, as compared with the free abrasive grain method using a metal wrap.

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明のラッピング装置10を示す正面断面
図である。回転軸12は、ベアリング24および26を介して
円盤状の天板29を備えたフレーム28により垂直な軸まわ
りに回転可能に支持されている。フレーム28に固定され
た駆動モータ14の駆動軸16には小径Vプーリ18が固定さ
れるとともに、上記回転軸12には大径Vプーリ20が固定
されており、それ等小径Vプーリ18および大径Vプーリ
20に巻き掛けられたベルト22を介して、回転軸12に固定
されたラップ36がモータ14により回転駆動されるように
なっている。このラップ36は、回転軸12に固着された金
属製の回転板34と、この回転板34上に接着剤等で接着さ
れた平形円盤状の平面研磨砥石30とを備えている。平面
研磨砥石30は、たとえば比較的粒径のそろった微粒(平
均粒径0.5μm)の酸化セリウム粒子(砥粒)1000gに、
溶剤に溶解せしめられたポリエステル樹脂(固形分20%
重量に調製:結合剤)200gを添加し、必要に応じて粘度
調整剤などを加えることにより10時間以上混合した後、
所定の金型内に充填して溶剤を充分揮散させ、130℃の
熱板に挟んだ状態にて200kg/cm2の圧力でプレス成形を
施すことにより成形される。そして、このように成形さ
れた平面研磨砥石30の研磨平面32には、たとえばピッチ
10mm、幅1mmの互いに直交する格子状の溝33が形成され
ている。
FIG. 1 is a front sectional view showing a wrapping device 10 of the present invention. The rotating shaft 12 is rotatably supported around a vertical axis by a frame 28 having a disc-shaped top plate 29 via bearings 24 and 26. A small-diameter V pulley 18 is fixed to the drive shaft 16 of the drive motor 14 fixed to the frame 28, and a large-diameter V pulley 20 is fixed to the rotary shaft 12. Diameter V pulley
A wrap 36 fixed to the rotating shaft 12 is driven to rotate by the motor 14 via a belt 22 wound around 20. The wrap 36 includes a metal rotary plate 34 fixed to the rotary shaft 12 and a flat disk-shaped flat grinding wheel 30 bonded to the rotary plate 34 with an adhesive or the like. The surface polishing grindstone 30 is, for example, 1000 g of cerium oxide particles (abrasive particles) of relatively fine particles (average particle size 0.5 μm),
Polyester resin dissolved in solvent (solid content 20%
Prepared by weight: Binder) Add 200g, mix if necessary by adding viscosity modifier etc. for more than 10 hours,
It is formed by filling in a predetermined mold, sufficiently evaporating the solvent, and press-molding at a pressure of 200 kg / cm 2 in a state of being sandwiched between hot plates at 130 ° C. The polishing surface 32 of the formed flat polishing wheel 30 has, for example, a pitch
Grid-shaped grooves 33 each having a width of 10 mm and a width of 1 mm , which are orthogonal to each other, are formed.

平面研磨砥石30の環状の研磨平面32上には、第2図に
示されるように、修正リング42および48が、平面研磨砥
石30の幅(径方向)寸法における中心点を通る円周上に
各々の中心が位置するように配置されるとともに、支柱
を介してフレーム28に固設された図示しないガイドロー
ラに外周面が支持されることにより、ラップ36の回転と
ともにそれぞれの軸まわりの回転(自転)が可能に設け
られている。第3図に詳しく示されるように、修正リン
グ42は、金属製のリング本体38と、研磨平面32に当接す
る修正面39を備えた複数の円盤状のペレット40aがリン
グ本体38の下端面において周方向に複数配列された状態
で接着剤等により接着された砥石部40とから構成されて
おり、また、第4図に詳しく示されるように、修正リン
グ48は、金属製のリング本体44と、そのリング本体44に
接着され且つ研磨平面32に当接する修正面45に周方向に
おいてたとえば8本の放射状の溝43が設けられた砥石部
46とにより構成されている。また、砥石部40および46
は、共に上記平面研磨砥石30と同様の材質および製造工
程により製造されるが、砥粒および結合剤の配合、プレ
ス成形時の圧縮圧力等の調節などにより、平面研磨砥石
30に比較して低い硬度すなわち砥石組織或いは砥粒の結
合度を備えたものに形成されている。
As shown in FIG. 2, on the annular polishing plane 32 of the plane polishing wheel 30, correction rings 42 and 48 are provided on a circle passing through a center point in the width (radial) dimension of the plane polishing wheel 30. By being arranged so that each center is located, and being supported by a guide roller (not shown) fixed to the frame 28 via a column, the rotation of the wrap 36 and the rotation around each axis ( (Rotation) is provided. As shown in detail in FIG. 3, the correction ring 42 includes a metal ring main body 38 and a plurality of disc-shaped pellets 40a having a correction surface 39 abutting on the polishing plane 32 at a lower end surface of the ring main body 38. A plurality of grindstones 40 are adhered by an adhesive or the like in a state of being arranged in a plurality in the circumferential direction. Further, as shown in detail in FIG. A whetstone part provided with, for example, eight radial grooves 43 in the circumferential direction on a correction surface 45 adhered to the ring main body 44 and abutting against the polishing plane 32
46. In addition, the grinding stones 40 and 46
Are manufactured by the same material and manufacturing process as the above-mentioned flat grinding wheel 30, but by mixing abrasive grains and a binder, adjusting compression pressure during press molding and the like, etc.
It is formed to have a hardness lower than that of 30, that is, a grinding stone structure or a degree of bonding of abrasive grains.

錘盤50および51は、それぞれ修正リング42および48の
内径よりも僅かに小径であって、修正リング42および48
内に嵌め入れられるようになっている。錘盤50および51
と平面と平面研磨砥石30との間には取付板54および55が
それぞれ介在させられており、これら取付板54および55
は、平面研磨砥石30側の端面において、被削材56および
57をたとえば4個ずつ、ワックス等の接着によりそれぞ
れ保持するようになっている。なお、58は研磨平面32上
に研磨液を供給する研磨液供給管であり、60は、ラップ
36上で発散する研磨液を受ける槽である。また、修正リ
ング48、取付板55、被削材57および錘盤51は、第1図に
おいてその断面位置の関係で図示されていない。
Plummets 50 and 51 have diameters slightly smaller than the inner diameters of correction rings 42 and 48, respectively, and
It is designed to fit inside. Plummet 50 and 51
The mounting plates 54 and 55 are interposed between the flat grinding wheel 30 and the flat surface, respectively.
Is the work material 56 and
For example, four 57s are respectively held by bonding with wax or the like. Reference numeral 58 denotes a polishing liquid supply pipe for supplying a polishing liquid onto the polishing plane 32, and 60 denotes a lap
A tank for receiving the polishing liquid diverging on 36. The correction ring 48, the mounting plate 55, the work material 57, and the weight plate 51 are not shown in FIG.

被削材56および57の加工面に対する平面研磨仕上げに
際しては、錘盤50および51が修正リング42および48の環
状空間内にそれぞれ嵌め入られて、取付板54および55を
所定の圧力で押圧するようにした状態で、研磨液供給管
58から水がラップ36の研磨平面32に充分供給されると同
時に、駆動モータ14により、ラップ36が第2図に示され
る実践の矢印方向へ回転駆動される。これにより、ラッ
プ36と修正リング42および48は、回転軸12のまわりに相
対回転運動を行うと同時に、修正リング42および48は、
ラップ36の研磨平面32の外周部分および内周部分の周速
差に基づいて、ラップ36と同じ破線の矢印方向へ自転運
動を行う。また、被削材56および57も同様に、ラップ36
に対して相対的に公転するとともに自転する遊星運動を
行う。すなわち、被削材56および57の研磨平面32側の端
面が、それぞれ研磨平面32に圧接された状態で研磨平面
32上を周方向へ移動させられるのである。以上のよう
な、修正リング42および48と平面研磨砥石30、被削材56
および57と平面研磨砥石30の各々の相対摺動運動によ
り、被削材56および57の加工面に高精度の平面研磨仕上
げが施される。なお、第2図において、錘盤50および51
は省略されている。
During the planar polishing of the work surfaces of the work materials 56 and 57, the weight disks 50 and 51 are fitted into the annular spaces of the correction rings 42 and 48, respectively, and press the mounting plates 54 and 55 with a predetermined pressure. With the polishing liquid supply pipe
At the same time that the water is sufficiently supplied from 58 to the polishing plane 32 of the wrap 36, the lap 36 is driven to rotate by the drive motor 14 in the direction of the arrow shown in FIG. As a result, the wrap 36 and the correction rings 42 and 48 perform a relative rotational movement about the rotation axis 12 while the correction rings 42 and 48
Based on the difference in peripheral speed between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the polishing plane 32 of the wrap 36, the lap 36 rotates in the same direction as the broken line indicated by the arrow. Similarly, the work material 56 and 57
Performs planetary motion that revolves and rotates relatively to. That is, the end surfaces of the work materials 56 and 57 on the polishing plane 32 side are pressed against the polishing plane 32, respectively.
It can be moved in the circumferential direction on 32. As described above, the correction rings 42 and 48, the flat grinding wheel 30, the work material 56
Due to the relative sliding movement of the surface grinding wheel 30 and the surface grinding wheel 30, a highly accurate plane polishing finish is applied to the processing surfaces of the workpieces 56 and 57. It should be noted that, in FIG.
Has been omitted.

上述のように、本実施例によれば、ラップ36の研磨平
面32が剛性の高い平面研磨砥石30から構成されているた
め、軟質材料をラップ面に備えたラップを使用する従来
の遊離砥粒ラッピング法に比較して、平面研磨砥石30の
変形がないために縁だれ等が生じることなく、平面研磨
における加工精度が充分に得られる。第1表は、平面研
磨砥石30および修正リング48を使用した本実施例のラッ
ピング法Aと、軟質ラップおよびスラリー状の研磨液を
使用した従来の遊星砥粒ラッピング法Bと比較実験によ
って得られた加工精度および加工能率のデータを示すも
のである。
As described above, according to the present embodiment, since the polishing plane 32 of the lap 36 is formed of the highly rigid flat polishing wheel 30, the conventional loose abrasive using the lap having a soft material on the lap surface is used. Compared with the lapping method, the surface polishing grindstone 30 is not deformed, so that no edge sagging or the like occurs and the processing accuracy in the plane polishing is sufficiently obtained. Table 1 shows comparison results between the lapping method A of the present embodiment using the flat grinding wheel 30 and the correction ring 48, and the conventional planetary abrasive lapping method B using the soft wrap and slurry-like polishing liquid. 4 shows data of the processing accuracy and the processing efficiency.

また、平面研磨砥石30は、砥石部40および46より硬度
の高いものとして形成されているため、研磨時の摩耗が
好適に抑制されて、高い平面度が維持されるようになっ
ている。このため、被削材56および57は一層優れた平面
度を有するものに加工され得る。
Further, since the surface polishing grindstone 30 is formed as having a higher hardness than the grindstone portions 40 and 46, wear during polishing is suitably suppressed, and a high flatness is maintained. For this reason, the work materials 56 and 57 can be processed to have a better flatness.

しかも、平面研磨砥石30は、研磨平面32と砥石部40お
よび46の修正面39および45との摺接により再生作用が好
適に行われて、研磨平面32は常に良好な研磨状態に維持
されるため、目詰りおよび目潰れ等が解消され、研磨能
率が充分に得られる。また、上記摺接により平面研磨砥
石30、修正リング42および48から砥粒相互の衝突による
破砕などにより脱落した砥粒が研磨平面32に遊離砥粒と
して適度に供給されて研磨に関与するので、研磨能率が
一層高められる。さらに、砥石部40および46から破砕な
どにより遊離した砥粒は、比較的小径となり、しかも平
面研磨砥石30の研磨平面32の凹凸により捕捉されてその
転動が好適に抑制された状態で研磨に関与するので、金
属製ラップを用いる遊離砥粒方式に比較して、遊離砥粒
に転動に起因するスクラッチが防止されて極めて平滑な
研磨平面が得られる。
In addition, the planar polishing grindstone 30 is suitably regenerated by sliding contact between the polishing plane 32 and the correction surfaces 39 and 45 of the grindstone portions 40 and 46, and the polishing plane 32 is always maintained in a good polished state. Therefore, clogging and crushing are eliminated, and sufficient polishing efficiency can be obtained. In addition, since the abrasive grains dropped from the flat polishing grindstone 30 and the correction rings 42 and 48 by crushing due to collision between the abrasive grains due to the above-mentioned sliding contact are appropriately supplied as free abrasive grains to the polishing plane 32 and participate in the polishing, Polishing efficiency is further enhanced. Further, the abrasive grains released by crushing or the like from the grindstone portions 40 and 46 have a relatively small diameter, and are captured by the unevenness of the polishing plane 32 of the flat polishing grindstone 30 to be polished in a state where the rolling thereof is suitably suppressed. As a result, compared to the free abrasive grain method using a metal wrap, scratches caused by rolling of the free abrasive grains are prevented, and an extremely smooth polished surface is obtained.

第5図は、従来のラッピング法である、前述の遊離砥
粒ラッピング法B、固定砥粒ラップおよび研磨液として
水を使用した固定砥粒ラッピング法C、砥粒固定ラップ
にスラリー状の研磨液を供給する併用法Dの3種類と、
本発明のラッピング法A′の研磨能率の比較実験結果を
示すものである。このグラフから明らかなように、本ラ
ッピング方法によれば、従来の各ラッピング方法に比較
して、2倍乃至3倍程度の研磨能率の著しい向上が見ら
れるのである。
FIG. 5 shows a conventional abrasive lapping method, the above-mentioned free abrasive lapping method B, a fixed abrasive lapping method and a fixed abrasive lapping method C using water as a polishing liquid, and a slurry-like polishing liquid applied to the abrasive fixing lap. And three types of combination method D for supplying
5 shows the results of a comparative experiment on the polishing efficiency of the lapping method A 'of the present invention. As is clear from this graph, according to the present lapping method, a remarkable improvement in the polishing efficiency of about 2 to 3 times is observed as compared with each conventional lapping method.

また、平面研磨砥石30の研磨平面32上には格子状の溝
33が、砥石部46の修正面45上には周方向において放射状
に溝43がそれぞれ形成されているため、上記摺接により
生成された遊離砥粒は研磨平面32上に好適に捕捉され且
つ均一に分散される。このため、遊離砥粒が有効に切刃
として機能し且つ被削材56および57の部分的な研磨が抑
制されて、平面度および能率において一層良好な平面研
磨仕上げが施され得る。
Also, grid-shaped grooves are formed on the polishing plane 32 of the plane polishing grindstone 30.
Since the grooves 33 are formed radially in the circumferential direction on the correction surface 45 of the grinding wheel portion 33, the loose abrasive grains generated by the sliding contact are preferably captured on the polishing plane 32 and uniformly. Are distributed. For this reason, the free abrasive grains effectively function as cutting edges, and partial polishing of the workpieces 56 and 57 is suppressed, so that a more excellent planar polishing finish in terms of flatness and efficiency can be provided.

また、上述のように、平面研磨砥石30の研磨平面32上
には常に良好な切刃が突出しているため、遊離砥粒を含
むスラリー状の研磨液を供給する必要がない。このた
め、研磨液としては純水を供給するのみで高能率の研磨
が可能となり、研磨工程における管理が容易になる利点
がある。
Further, as described above, since a good cutting blade always projects on the polishing plane 32 of the plane polishing grindstone 30, it is not necessary to supply a slurry-like polishing liquid containing free abrasive grains. For this reason, it is possible to perform highly efficient polishing only by supplying pure water as a polishing liquid, and there is an advantage that management in the polishing process is facilitated.

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様においても適用される。
As mentioned above, although one Example of this invention was described based on drawing, this invention is applied also in another aspect.

たとえば、前述の実施例の平面研磨砥石30は酸化セリ
ウムを砥材として含んでいたが、ダイヤモンド、酸化ア
ルミニウム、炭化珪素など他の砥材が砥粒として用いら
れてもよい。
For example, although the surface polishing grindstone 30 of the above-described embodiment contains cerium oxide as an abrasive, other abrasives such as diamond, aluminum oxide, and silicon carbide may be used as abrasives.

また、、前述の実施例の平面研磨砥石30および砥石部
46には、格子状および放射状の溝がそれぞれ形成されて
いたが、他の形状の溝が形成されていても差支えなく、
また、溝が全く形成されていなくても、本発明の一応の
効果が得られる。
In addition, the surface polishing grindstone 30 and the grindstone portion of the above-described embodiment are used.
In 46, lattice-shaped and radial grooves were respectively formed, but grooves of other shapes may be formed,
Moreover, even if no groove is formed, the primal effect of the present invention can be obtained.

また、前述の実施例の砥石部40は、複数の円盤状のペ
レット40aにより構成されていたが、ペレット形状は様
々に変更され得る。
Further, the grinding wheel portion 40 of the above-described embodiment is constituted by a plurality of disk-shaped pellets 40a, but the shape of the pellets can be variously changed.

また、前述の実施例においては、ペレット40aより構
成された砥石部40を備えた修正リング42と、砥石部46を
備えた修正リング48の2種類の修正リングが使用されて
いたが、修正リング42または48のうちの一種類のみが使
用されてもよい。
Further, in the above-described embodiment, two types of correction rings, that is, the correction ring 42 having the grindstone portion 40 composed of the pellet 40a and the correction ring 48 having the grindstone portion 46 are used. Only one of 42 or 48 may be used.

また、前述の実施例のラッピング装置10は、修正リン
グを2個(42および48)、押圧部材に相当する錘盤を2
個(50および51)それぞれ備えていたが、修正リングは
3個以上でもよいし、また1個でも差支えない。その際
押圧部材は、修正リングと同数備えられて全ての修正リ
ングの内周において被削材が加工されるようにしてもよ
いし、修正リングより少ない個数の押圧部材が備えられ
ることにより、被削材を環状空間内に有することなく、
ラップ36の研磨平面32を修正するのみの修正リングを存
在させてもよい。
The lapping device 10 of the above-described embodiment has two correction rings (42 and 48) and two weight discs corresponding to the pressing members.
(50 and 51), but three or more correction rings may be provided, or one correction ring may be provided. At this time, the pressing members may be provided in the same number as the number of the correction rings so that the work material is processed on the inner periphery of all the correction rings. Without having the cutting material in the annular space,
There may be a correction ring that only modifies the polishing plane 32 of the wrap 36.

また、前述の実施例においては研磨液として水が使用
されていたが、遊離砥粒を含むスラリー状態のものが研
磨液として使用されても構わない。
Further, in the above-described embodiment, water was used as the polishing liquid, but a slurry containing free abrasive grains may be used as the polishing liquid.

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において、種々
変更が加えられ得るものである。
The above is merely an embodiment of the present invention, and the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明のラッピング装置の一部を切り欠いた
正面図である。第2図は、ラッピング装置による硬脆材
料の平面研磨仕上げを説明する図である。第3図および
第4図は、修正リングの斜視図であって、第3図は砥石
部に溝が形成された修正リングであり、第4図は砥石部
がペレットにより構成された修正リングである。第5図
は、従来のラッピング方法と本発明のラッピング方法に
おける研磨能率を比較したグラフである。 10……ラッピング装置 30……平面研磨砥石(第1研磨部材) 32……研磨平面 36……ラップ 39……修正面 45……修正面 40……砥石部(第2研磨部材) 40a:ペレット……砥石部(第2研磨部材) 46……砥石部(第2研磨部材) 42……修正リング 48……修正リング 50……錘盤(押圧部材) 51……錘盤(押圧部材)
FIG. 1 is a front view in which a part of a wrapping device of the present invention is cut away. FIG. 2 is a view for explaining flat polishing finish of a hard and brittle material by a lapping device. 3 and 4 are perspective views of the correction ring. FIG. 3 is a correction ring in which a groove is formed in a grindstone portion, and FIG. 4 is a correction ring in which the grindstone portion is formed of a pellet. is there. FIG. 5 is a graph comparing the polishing efficiency between the conventional lapping method and the lapping method of the present invention. 10 Lapping device 30 Planar grinding wheel (first polishing member) 32 Polishing plane 36 Lapping 39 Modified surface 45 Modified surface 40 Grindstone portion (second polishing member) 40a: Pellet …… Whetstone part (second polishing member) 46 …… Whetstone part (second polishing member) 42 …… Correcting ring 48 …… Correcting ring 50 …… Plumbing (pressing member) 51 …… Plumbing (pressing member)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】硬脆性材料から成る被研磨部材に平面研磨
仕上げを施すための硬脆性材料ラッピング方法であっ
て、 砥粒を結合剤により固定した第1砥石部を研磨平面に備
えたラップと、砥粒を結合剤により固定し且つ該第1砥
石部よりも硬度が低い第2砥石部を前記研磨平面に当接
する修正面に備えた環状の修正リングとを、該ラップの
中心軸まわりに相対回転させるとともに該修正リングを
自転させつつ、前記被研磨部材を前記研磨平面に押し当
てることにより、該被研磨部材に平面研磨仕上げを施す
ことを特徴とする硬脆性材料ラッピング方法。
1. A hard brittle material lapping method for subjecting a member to be polished made of hard brittle material to a planar polishing finish, comprising: a lap provided with a first grindstone portion having abrasive grains fixed by a binder on a polishing surface. An annular correction ring having a second abrasive part fixed to the abrasive grains with a binder and having a second abrasive part having a lower hardness than the first abrasive part, provided on a correction surface abutting on the polishing plane, around a central axis of the wrap. A method for lapping hard and brittle material, wherein the member to be polished is subjected to planar polishing by pressing the member to be polished against the polishing surface while rotating the correction ring relatively and rotating the ring.
【請求項2】硬脆性材料から成る被研磨部材に平面研磨
仕上げを施すための硬脆性材料ラッピング方法であっ
て、 砥粒を結合剤により固定した第1砥石部を研磨平面に備
え、中心軸まわりに回転駆動されるラップと、 砥粒を結合剤により固定し且つ前記第1砥石部よりも硬
度が低い第2砥石部を前記研磨平面に当接する修正面に
備え、該修正面が前記研磨平面に当接させられた状態
で、位置固定の中心軸まわりに自転する環状の修正リン
グと、 該修正リング内に嵌め入れられて、前記被研磨部材を前
記ラップの研磨平面に向かって押圧する押圧部材と、 を含むことを特徴とする硬脆性材料ラッピング装置。
2. A hard brittle material lapping method for subjecting a member to be polished made of hard brittle material to planar polishing finish, wherein a first grindstone portion having abrasive grains fixed by a binder is provided on a polishing plane, and a center axis is provided. A lap that is driven to rotate around the lap, a second grindstone portion having a fixed abrasive grain and having a lower hardness than the first grindstone portion is provided on a correction surface abutting on the polishing plane, and the correction surface is the polishing surface. An annular correction ring that rotates around a central axis for fixing the position while being in contact with the flat surface, and is fitted into the correction ring to press the member to be polished toward the polishing surface of the wrap. A hard brittle material wrapping device, comprising: a pressing member.
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