JP3482130B2 - 脆性薄板の平面研磨における保持装置 - Google Patents
脆性薄板の平面研磨における保持装置Info
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Description
や半導体基板のような比較的脆性の薄板をワークとし、
それらのワークの上下両面を平坦に研磨する際に、良好
な保持を可能にする脆性薄板の平面研磨における保持装
置に関する。
でその概略を示すように、上下方向に並設した上定盤1
及び下定盤2と、その下定盤2の中心部を下から上へ貫
通する駆動軸3と、その駆動軸と一体であり、かつ、前
記上下定盤の間に設けたサンギヤ4と、そのサンギヤと
同芯であり、かつ、下定盤2の上面周縁に設けたインタ
ーナルギヤ5とを備えた平面ラップ盤において、サンギ
ヤ4とインターナルギヤ5の双方に噛合する遊星ギヤ6
を周面に刻設した複数のキャリヤ板7を配置し、それら
のキャリヤ板7の内側にそれぞれ開口部8を設け、その
開口部8に、研磨されるべきワーク9を収容し、双方の
定盤間に所定の研磨液を供給しつつ、前記駆動軸3を回
転させると、それと一体のサンギヤ4が公転し、そのサ
ンギヤ4とインターナルギヤ5に噛合する遊星ギヤ6を
有するキャリヤ板7が自転しつつ公転する遊星運動を
し、従って、キャリヤ板7の開口部8に収容されたワー
ク9には、回転(自転)と旋回(公転)との複合運動が
強制され、そのような運動を負荷されているうちに、ワ
ーク9の表裏両面が、上下から圧接された上定盤1と下
定盤2の対向面によって研磨されていく。
が比較的に厚いから、前記遊星運動を充分に活用し得る
ように、キャリヤ板7は単板式(図5参照)が使用され
る。
ク9の板厚が研磨により薄くなっているため、研磨時に
付加される定盤からの圧力を弱く柔らかくするべく定盤
面に鹿皮等を使用する一方、互いに同芯円で接する内外
複数のキャリヤ板を組み合わせた複板式を使用し(図示
省略)、ワーク9への遊星運動のうち回転(自転)の速
度が減速され、主としてサンギヤ4からの公転旋回運動
によって表面研磨の仕上げが行われる。
7は研磨に強い硬質材料、例えば、ステンレス鋼で形成
されている反面、その中に収容されるワーク9は耐衝撃
性の低い脆性な材質、例えば、液晶表示用ガラス基板や
シリコンウエハー等で形成されている。
8に、直接、脆性なワーク9を収容して、それに高速遊
星運動を伝えたとすれば、ワーク9の端面が開口部8に
衝突してクラックや破損を生じ、破片がワーク面や定盤
の研磨面を傷つけてしまうので、修理・交換に追われる
ことになる。従って、そのように脆性なワーク9にクラ
ックや破損を生じることなく、円滑に高速遊星運動を伝
達して研磨の成果を上げるには、キャリア板7の内側開
口部8とワーク9の周面との間に何らかの衝撃緩和材を
介装させることを要する。
内側開口部8の内縁に沿ってゴム等からなる弾性枠を接
着剤で貼着する方法が容易に考えられる。しかしなが
ら、この弾性枠貼着方式は、研磨時における摩耗が激し
くて長期に亘る使用が不可能で煩雑な交換を要するが、
着脱交換作業に手間と時間がかかる。
材をキャリヤ板よりも薄肉に形成し、または、その軟質
緩衝材をキャリヤ板の表裏両面よりも内側に保持する保
持機構を設けて、研磨時における摩耗を回避して長期の
使用に耐えられるように提案する。しかしながら、研磨
の対象となるワーク自体の初期板厚が既に1mm以下であ
り、キャリヤ板の板厚はそれより更に薄く形成されてい
る状況下において、それらよりも更に薄肉に軟質緩衝材
を設けること自体、機能的に難点があり、しかも、その
位置を保持しつつ、高速遊星運動を的確にワークへ伝達
させることに対する信頼性を確保し得ない。
おいて、キャリヤ板の内側開口部内にワークを収容する
に当って、双方の間に次の機能を備えた緩衝材、すなわ
ち、着脱交換の操作が比較的容易でありながら、装着時
におけるキャリヤ板開口部への密着性が物理的に強大で
あって、自転と公転の複合動作をキャリヤ板からワーク
へ確実に伝達することができ、しかも、それ自体がキャ
リヤ板から離脱するおそれのない係合手段を備えた緩衝
材を提供することである。
を達するために、緩衝材の材質を帯摩耗性に富むエポキ
シガラス積層版又はエポキシアラミドガラス積層版と
し、この材質を有する緩衝帯をステンレス鋼からなるキ
ャリヤ板の内側開口部に沿って取り付ける。
る保持装置は、一対の定盤の間における中心部に駆動用
のサンギヤを、その周辺部にそのサンギヤと同芯のイン
ターナルギヤを対設し、それら双方のギヤに噛合する遊
星ギヤを周面に備えたキャリヤ板を介装し、そのキャリ
ヤ板の内側開口部にワークを収容して、そのワークの表
裏両面を遊星ギヤ運動によって研磨する平面ラップ盤に
おいて、基端部の幅よりも先端部の幅が広いクサビ形突
部とクサビ形凹部を交互に配した第1のクサビ形凹突を
前記キャリヤ板の内側開口部に沿って設ける一方、前記
第1のクサビ形凹突におけるクサビ形凹部の両側縁間長
さよりも僅かに幅広の両側縁間長さを有するクサビ形突
部と、前記第1のクサビ形凹突におけるクサビ形突部の
両側縁間長さよりも僅かに幅狭の両側縁間長さを有する
クサビ形凹部を交互に配した第2のクサビ形凹突を緩衝
帯の外側縁に沿って設け、前記第2のクサビ形凹突にお
けるクサビ形突部の両側縁部を、順次対向方向に圧縮さ
せた状態で、前記第1のクサビ形凹突におけるクサビ形
凹部に順次圧入して、前記第2のクサビ形凹突を前記第
1のクサビ形凹突と係合させ、前記緩衝帯の内側に前記
ワークを収容する、ことを特徴とするものである。
ビ形凹突と係合させた後、対向方向への圧縮が解除され
ると、緩衝帯側におけるクサビ形突部の両側縁部には、
互いに反対方向に反発復帰しようとする反力が陽動化
し、しかも、その反力が生じる両側縁部の部位がクサビ
形の基端部から先端部に向けて徐々に幅広となる斜面を
形成しているために、前記両側縁部に生じた反力の総和
が結集されて、緩衝帯側のクサビ形突起の先端面をキャ
リヤ板側のクサビ形凹部の底面に押し付ける押圧力に変
化し、そして、その押圧力は緩衝帯側に設けた各クサビ
形突部の先端面のすべてに生じる。従って、それらの押
圧力の総和が緩衝帯をキャリヤ板の内側開口部に強力に
密着させ、その密着力が、強大な摩擦力から生じる水平
方向の離反を阻止する。
磨における保持装置は、前記第1のクサビ形凹突におけ
るクサビ形凹部の両側上端縁及び下端縁に沿って拡開斜
面部を設ける。
部が対向方向に圧縮された状態でキャリヤ板側のクサビ
形凹部に圧入された後、その押圧力が解除されると、当
該両側端部が、互いに反対方向に反発復帰しようとする
反力によって、キャリヤ板側のクサビ形凹部の両側縁面
に密着することは前々項記載と同じであるが、それと同
時に、キャリヤ板側のクサビ形凹部の両側上端縁及びま
たは下端縁に沿った拡開斜面部に、前記緩衝帯側のクサ
ビ形突部の両側における上端縁及びまたは下端縁が変形
してそれらを埋め込み、その変形部がキャリヤ板の内側
開口部に対する緩衝帯の上下方向の係合離脱を阻止す
る。
以下、図によって詳述する。この発明は、従来周知の平
面ラップ盤におけるキャリヤ板7の内側開口部8とワー
ク9との間に緩衝帯10を介装してワーク9を保持する
装置に関し、平面ラップ盤の要部の概略構成は(000
2)項で説明した。
実施例を図1〜2、6〜9で示し、第2実施例を図3及
び10で示す。
板7の内側開口部8に沿って設けたクサビ形凹突を第1
のクサビ形凹突と称し、緩衝帯10の外側縁に沿って設
けたクサビ形凹突を第2のクサビ形凹突と称して以下に
説明する。
ように、基端部の幅よりも先端部の幅の方が広いクサビ
形突部71とクサビ形凹部72とをキャリヤ板7の内側
開口部8に沿って交互に配設したものからなる。
ように、前記第1のクサビ形凹突におけるクサビ形凹部
72の両側縁間長さLよりも僅かに幅広の両側縁間長さ
L1を有するクサビ形突部101と、前記第1のクサビ
形凹突におけるクサビ形突部71の両側縁間長さMより
も僅かに幅狭の両側縁間長さM1 を有するクサビ形凹部
102とを、緩衝帯10の外側縁に沿って交互に配設し
たものからなる。
第2のクサビ形凹突におけるクサビ形突部101の両側
縁間長さL1 に対して、矢印で示すように、対向方向か
ら、圧力を加えて、その長さL1 を、第1のクサビ形凹
凸におけるクサビ形凹部72の両側縁間長さLまで圧縮
させた状態で、当該クサビ形突部101をクサビ形凹部
72に圧入する(図8参照)。この圧入係合作業を、順
次隣接するクサビ形突部101とクサビ形凹部72の間
で繰り返すうちに、緩衝帯10のクサビ形突部101の
全部が、それぞれキャリヤ板7のクサビ形凹部72に係
合して、図1で示すように、キャリヤ板7の内側開口部
全体に緩衝帯10の外側縁が取り付けられる。
のクサビ形凹突と係合させた後、対向方向への圧縮を解
除すると、図8及び9で示すように、緩衝帯10側にお
けるクサビ形突部101の両側縁部には、矢印で示すよ
うに、互いに反対方向に反発復帰しようとする反力が陽
動化し、しかも、その反力が生じる両側縁部の部位がク
サビ形の基端部から先端部に向けて徐々に幅広となる斜
面を形成しているために、前記両側縁部に生じた反力の
総和が結集されて、緩衝帯10側のクサビ形突起101
の先端面をキャリヤ板7側のクサビ形凹部72の底面に
押し付ける押圧力(矢印参照)に変化し、そして、その
押圧力は緩衝帯10側に設けた各クサビ形突部101の
先端面のすべてに生じる。従って、それらの押圧力の総
和が緩衝帯10をキャリヤ板7の内側開口部8に強力に
密着させ、その密着力が、強大な摩擦力から生じる水平
方向の離反を阻止する。
における保持装置は、図7及び図8で示すように、第1
のクサビ形凹突におけるクサビ形凹部72の両側上端縁
及びまたは下端縁に沿って拡開斜面部73を設けること
が望ましい。何故ならば、拡開斜面部73に、前記緩衝
帯10側のクサビ形突起101の両側における上端縁及
びまたは下端縁が変形してそれらを埋め込むので、その
変形部がキャリヤ板7の内側開口部8に対する緩衝帯1
0の上下方向の係合離脱を防止するのに効果的である。
101を第1のクサビ形凹突におけるクサビ形凹部72
から取り外すには、それに隣接するステンレス鋼から成
る一対のクサビ形突部71の下面に下敷きをした後、当
該クサビ形突部101に、前記密着力に勝る衝撃力を上
方から下方へ加えると、離脱する。
び9で示す第1実施例と対比すれば明らかなように、双
方のクサビ形凹突において生じる鋭角部分をなるべく円
曲状に改変して、破壊が生じる原因となる応力集中を回
避した形状を有せしめたクサビ形凹凸による係合を示
す。
ークの保持手段は、キャリヤ板側と緩衝帯側の双方に互
いに嵌め込み可能なクサビ形凹突を対設し、更に、緩衝
帯側のクサビ形突部の両側縁間長さをキャリヤ側のクサ
ビ形凹部の両側縁間長さよりも僅かに幅広に作成して、
それを圧縮しながら係合させたので、係合後における双
方の密着力が強く、水平方向の離反を阻止して、ワーク
の端部を緩衝的に保持しつつ平面研磨の成果を達成する
ことが出来るようになった。
は、キャリヤ板側のクサビ形凹部の両側の上端縁及びま
たは下端縁に沿って拡開斜面部を設けて、緩衝帯側のク
サビ形突部の両側における上端縁及び下端縁をその拡開
斜面部に変形して埋め込む係合としたので、それによっ
て、キャリヤ板の内側開口部に対する緩衝帯の上下方向
への離脱もまた阻止され、円滑な研磨が遂行される。
への係合が、接着剤等による貼着方式によらず、緩衝帯
自体から生じる圧縮の反発力を利用したので、交換時に
は上下方向への剪断力によって容易に離脱させ得るか
ら、摩耗が生じても交換の手間や時間がかからず、容易
に取り換えることも可能になった。
の関係で示す平面図、
係合関係の第1実施例を拡大して示す部分的平面図、
係合関係の第2実施例を拡大して示す部分的平面図、
部切欠平面図、
的平面図、
8線に沿った縦断面図、
線に沿った縦断面図、
板の内側開口部への密着力を解説する拡大平面図、
の外側縁に生じるキャリヤ板の内側開口部への密着力を
解説する拡大平面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 一対の定盤の間における中心部に駆動用
のサンギヤを、その周辺部にそのサンギヤと同芯のイン
ターナルギヤを対設し、それら双方のギヤに噛合する遊
星ギヤを周面に備えたキャリヤ板を介装し、そのキャリ
ヤ板の内側開口部にワークを収容して、そのワークの表
裏両面を遊星ギヤ運動によって研磨する平面ラップ盤に
おいて、基端部の幅よりも先端部の幅が広いクサビ形突
部とクサビ形凹部を交互に配した第1のクサビ形凹突を
前記キャリヤ板の内側開口部に沿って設ける一方、前記
第1のクサビ形凹突におけるクサビ形凹部の両側縁間長
さよりも僅かに幅広の両側縁間長さを有するクサビ形突
部と、前記第1のクサビ形凹突におけるクサビ形突部の
両側縁間長さよりも僅かに幅狭の両側縁間長さを有する
クサビ形凹部を交互に配した第2のクサビ形凹突を緩衝
帯の外側縁に沿って設け、さらに前記第1のクサビ形凹
突におけるクサビ形凹部の両側における上端縁及び下端
縁に沿って拡開斜面を設け、前記第2のクサビ形凹突に
おけるクサビ形突部の両側縁部を、順次対向方向に圧縮
させた状態で、前記第1のクサビ形凹突におけるクサビ
形凹部に順次圧入して、前記第2のクサビ形凹突を前記
第1のクサビ形凹突と係合させ、前記緩衝帯の内側に前
記ワークを収容する、ことを特徴とする脆性薄板の平面
研磨における保持装置。 - 【請求項2】前記緩衝帯の材質をエポキシガラス積層版
とする請求項1に記載の保持装置。 - 【請求項3】前記緩衝帯の材質をエポキシアラミドガラ
ス積層版とする請求項1に記載の保持装置。
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JP21174398A JP3482130B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 脆性薄板の平面研磨における保持装置 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000024912A JP2000024912A (ja) | 2000-01-25 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21174398A Expired - Fee Related JP3482130B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 脆性薄板の平面研磨における保持装置 |
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-
1998
- 1998-07-10 JP JP21174398A patent/JP3482130B2/ja not_active Expired - Fee Related
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