JP3997480B2

JP3997480B2 - 板状部材研磨方法及びその装置

Info

Publication number: JP3997480B2
Application number: JP2002289968A
Authority: JP
Inventors: 信和細貝
Original assignee: 株式会社サンシン
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-10-02
Also published as: JP2004122294A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば多層プリント配線基板、液晶カラーフィルタ、プラズマデイスプレイパネル、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）用テープ、銅板等の表面研磨に用いられる板状部材研磨方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献】
特許第３０６９６１４号公報
【０００４】
この種の多層プリント配線基板、液晶カラーフィルタ、銅板等の板状部材の研磨方法及びその装置として、図１１の如く、板状部材Ｗを保持台Ｈに保持し、この保持台Ｈを送り運動Ｋさせると共に砥粒を固定したラッピングフィルムＦからなる研磨機構をもつ研磨ヘッドを保持台Ｈの送り運動Ｋ方向と交差する方向に揺振研磨運動Ｙさせ、さらに、ラッピングフィルムＦを送り運動Ｋ方向に一方向移送Ｅさせて板状部材Ｗの研磨面を研磨する構造のものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来構造の場合、ラッピングフィルムの揺振研磨運動Ｙ及び又はラッピングフィルムＦの一方向移送Ｅ並びに板状部材の送り運動Ｋにより板状部材Ｗを研磨する構造であるが、板状部材の研磨面の表面あらさ及び平滑度等において限界があるという不都合を有している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような課題を解決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求項１記載の装置の発明は、板状部材を保持可能な保持台と、該板状部材の研磨面を研磨可能な研磨機構をもつ研磨ヘッドと、該研磨ヘッドを研磨運動させる研磨運動機構と、該保持台を送り運動させる送り機構と、該研磨ヘッドを上下移動させる上下移動機構を設けてなり、上記研磨運動機構を上記研磨ヘッドを円軌跡平面研磨運動させる両偏心輪機構により構成すると共に該研磨ヘッドを上記保持台の送り運動方向と交差する方向に往復運動させる往復運動機構を設け、該両偏心輪機構として、並列状に縦設された一対の支持軸と、該両支持軸に形成された該各支持軸の回転軸線より偏心した偏心軸線をもつ偏心軸部からなる偏心輪機構と、該支持軸を回転させる円軌跡用モータとを備えてなることを特徴とする板状部材研磨装置にある。
【０００７】
又、請求項２記載の装置の発明は、上記研磨機構は、表面に砥粒を固定したラッピングフィルムと、該ラッピングフィルムを移送可能な移送機構と、該ラッピングフィルムの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなることを特徴とするものであり、又、請求項３記載の発明は、上記研磨機構は、ポリッシングテープと、該ポリッシングテープを移送可能な移送機構と、該ポリッシングテープの表面と上記板状部材の研磨面との間に砥粒を含むスラリーを供給可能なスラリー供給機構と、該ポリッシングテープの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなることを特徴とするものであり、又、請求項４記載の発明は、上記研磨機構は、ポリッシングシートと、該ポリッシングシートを貼着固定可能なパッド機構と、該ポリッシングシートの表面と上記板状部材の研磨面との間に砥粒を含むスラリーを供給可能なスラリー供給機構と、該ポリッシングシートの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１乃至図１１は本発明の実施の形態例を示し、図１乃至図７は第一形態例、図８は第二形態例、図９は第三形態例、図１０は第四形態例である。
【０００９】
図１乃至図７の第一形態例において、１は機台、２は保持台、３は送り機構であって、この場合、機台１上に摺動部５により前後方向に移動自在に保持台２を配設し、この保持台２を送り用モータ６及びボールネジ機構７により送り運動させるように設け、この保持台２に多層プリント配線基板や液晶カラーフィルタ等の研磨すべき板状部材Ｗを研磨面Ｗ₁を上面にして位置決め状態で固定載置可能な図外の吸着固定機構を配設している。
【００１０】
８は研磨ヘッド、９は上下動機構、１０は研磨機構、１１は研磨運動機構、往復運動機構１２であって、この場合、機台１に門形の支柱部材１３を立設し、支柱部材１３に往復運動台１４を摺動部１５により保持台２の送り運動方向Ｋと交差する方向に水平往復運動自在に設け、往復運動台１４を往復運動させる往復動用モータ１６及びボールネジ機構１７を設け、往復運動台１４に柱部材１８を立設し、柱部材１８に上下移動台１９を摺動部２０ａにより上下移動自在に配設し、この上下移動台１９を上下移動用モータ２０及びボールネジ機構２１により上下移動させるように設け、この上下移動台１９に研磨機構１０をもつ研磨ヘッド８及び研磨運動機構１１を設けて構成している。
【００１１】
この場合、上記研磨運動機構１１として、上記研磨ヘッド８を円軌跡平面研磨運動させる両偏心輪機構２２が用いられ、上記上下移動台１３に並列状に一対の支持軸２３・２３を軸受２４・２４により回転自在に縦設し、この各支持軸２３・２３の下部に偏心輪機構Ｑ・Ｑとしての支持軸２３・２３の回転軸線Ｂ・Ｂより偏心量ε分偏心した偏心軸線Ｄ・Ｄをもつ偏心軸部２３ａ・２３ａを形成し、この偏心軸部２３ａ・２３ａに研磨ヘッド８の構成部材である保持部材２６を軸受２６ａ・２６ａにより軸受し、かつ、支持軸２３・２３の上部に支持軸２３・２３の回転軸線Ｂ・Ｂより偏心量ε分偏心すると共に上記偏心軸線Ｄ・Ｄに対して９０度の回転位相差をもつ偏心軸線Ｎ・Ｎを有する偏心軸部２３ｂ・３ｂを形成し、偏心軸部２３ｂ・２３ｂの間にリンク部材２７を軸受２７ａ・２７ａにより架設し、上下移動台１９に円軌跡運動用モータ２５を取付け、円軌跡用モータ２５の主軸を一方の支持軸２３に連結し、しかして、円軌跡用モータ２５により一方の支持軸２３を回転させることにより保持部材２６を円軌跡平面運動させるように構成している。
【００１２】
又、この場合、上記研磨機構１０は、表面に砥粒を固定したテープ状のラッピングフィルムＦと、ラッピングフィルムＦを移送可能な移送機構２８と、ラッピングフィルムＦの表面を上記板状部材Ｗの研磨面Ｗ₁に圧接可能な圧接機構２９とからなり、すなわち、上記保持部材２６に取付部材３０を摺動部３１・３１により上下動自在に設け、保持部材２６に上下動用シリンダ３２・３２を取付け、上下動用シリンダ３２・３２のロッドを取付部材３０の取付片３０ａ・３０ａに連結し、取付部材３０に圧接部材３３を取り付け、取付部材３０にラッピングフィルムＦを巻き取った実巻リール３４及び実巻リール３４から解かれたラッピングフィルムＦを巻き取る空リール３５を架設し、この実巻リール３５及び空リール３５を図示省略の制御モータにより制御回転させると共に図示省略のフィルム送り用モータによりラッピングフィルムＦを実巻リール３４から空リール３５へと案内ロール３６・３６及び圧接機構２９の圧接部材３３の圧接面３３ａを介して連続的又は間欠的に移送案内するように構成している。
【００１３】
このラッピングフィルムＦは、例えば、ポリエステルフィルム、メタル、クロス等のテープ状の基材の表面に酸化アルミニュウム、酸化クロム、シリコンカーバイド、ダイヤモンド等の所定粒度の砥粒をコーティング又は結合してなる構造のものが用いられている。
【００１４】
この実施の第一形態例は上記構成であるから、研磨すべき板状部材Ｗを保持台２に保持し、保持台２を送り機構３により送り運動Ｋさせると共に研磨機構１０をもつ研磨ヘッド８を上下動機構９により下降させ、板状部材Ｗを研磨運動機構１１により研磨運動する研磨機構１０により研磨することになり、この際、上記研磨ヘッド８は両偏心輪機構２２により円軌跡運動すると共に往復運動機構１２により送り運動Ｋ方向と交差する方向に往復運動してひらがなのの文字を連続して描くような円軌跡平面研磨運動Ｒをすることになり、このため、板状部材Ｗの研磨面Ｗ₁の表面あらさ及び平滑度等を向上することができ、良好な研磨加工を行うことができる。
【００１５】
この場合、上記両偏心輪機構２２は、並列状に縦設された一対の支持軸２３・２３と、両支持軸２３・２３の下部にそれぞれ設けられた偏心輪機構Ｑ・Ｑとからなるので、円軌跡平面研磨運動を円滑に行うことができると共に構造を簡素化することができ、又、この場合、上記研磨機構１０は、表面に砥粒を固定したラッピングフィルムＦと、ラッピングフィルムＦを移送可能な移送機構２８、ラッピングフィルムＦの表面を上記板状部材Ｗの研磨面Ｗ₁に圧接可能な圧接機構２９とからなるので、表面に固定された砥粒による所謂固定砥粒による研磨作用がなされ、加えて、ラッピングフィルムＦの一方向移送Ｅによる研磨作用がなされ、研磨すべき板状部材Ｗの研磨条件に応じた良好な研磨加工を行うことができる。
【００１６】
図８の第二形態例は別例構造を示し、この場合、上記研磨機構１０は、上記第一形態例のラッピングフィルムＦに代えてポリッシングテープＰが用いられ、加えて、このポリッシングテープＰの表面と上記板状部材Ｗの研磨面Ｗ₁との間に砥粒を含むスラリーＧを給送ノズル３７ａより噴出供給可能なスラリー供給機構３７が設けられ、その他は同一構造が採用されている。
【００１７】
このポリッシングテープＰは、例えば、不織布基体層に発泡ウレタン樹脂をスエード革状に形成した構造や不織布単一特殊構造の帯状のものが用いられ、スラリーＧとしては、例えば、酸化アルミニュウム、酸化クロム、シリコンカーバイド、ダイヤモンド等の所定粒度の砥粒を加工液や化学液に混合させてなるものが用いられる。
【００１８】
この第二形態例は上記構成であるから、上記第一形態例と同様な作用効果を得ることができると共にスラリー供給機構３７からのスラリーＧに含まれる砥粒による所謂遊離砥粒による研磨作用がなされ、研磨すべき板状部材Ｗの研磨条件に応じた良好な研磨加工を行うことができる。
【００１９】
図１０の第三形態例は別例構造を示し、この場合、上記研磨機構１０は、上記第二形態例の帯状のポリッシングテープＰに代えてポリッシングテープＰと同様な構造の例えば円板状や四角板状のシート状のポリッシングシートＳが用いられ、かつ、ポリッシングテープＰを移送可能な移送機構２８に代えてシート状のポリッシングシートＳを貼着固定可能な圧接部材３３をもつパッド機構３８を設けてなり、その他は同一構造が採用されている。
【００２０】
この第三形態例は上記構成であるから、上記第二形態例と同様な作用効果を得ることができると共にパッド機構３８に固定されたシート状のポリッシングシートＳによる研磨作用を得ることができ、研磨すべき板状部材Ｗの研磨条件に応じた良好な研磨加工を行うことができる。
【００２１】
図１１の第四形態例は別例構造を示し、この場合、上記研磨機構１０は、上記第三形態例の圧接部材３３の圧接面３３ａが平坦面であるのに対し、この圧接部材３３の圧接面３３ａを凹凸面に形成し、凸面部分にシート状のポリッシングシートＳを貼着した構造とされ、その他は同一構造が採用されている。
【００２２】
この第四形態例は上記構成であるから、上記第三形態例と同様な作用効果を得ることができると共にパッド機構３８に固定されたシート状のポリッシングシートＳによる研磨作用を得ることができると共に凹凸面となっている圧接面３３ａの凹部分が切粉の逃げ部分として作用することになり、研磨すべき板状部材Ｗの研磨条件に応じた良好な研磨加工を行うことができる。
【００２３】
尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、移動機構２、保持台４、移送機構７、圧接機構８、圧接部材２１、揺振機構１８の構造や支持軸２６、偏心輪機構２０の構造等は適宜変更して設計される。
【００２４】
又、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、例えば、送り機構３、上下動機構９、研磨機構１０、往復運動機構１２両偏心輪機構２２、圧接機構２９、移送機構２８、スラリー供給機構３７の構造やラッピングフィルムＦ、ポリッシングテープＰ、ポリッシングシートＳの材質等は板状部材Ｗの種類や研磨条件により選択して設計される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上述の如く、請求項１記載の発明にあっては、板状部材を保持可能な保持台と、該板状部材の研磨面を研磨可能な研磨機構をもつ研磨ヘッドと、該研磨ヘッドを研磨運動させる研磨運動機構と、該保持台を送り運動させる送り機構と、該研磨ヘッドを上下移動させる上下移動機構を設けてなり、上記研磨運動機構を上記研磨ヘッドを円軌跡平面研磨運動させる両偏心輪機構により構成すると共に該研磨ヘッドを上記保持台の送り運動方向と交差する方向に往復運動させる往復運動機構を設け、該両偏心輪機構として、並列状に縦設された一対の支持軸と、該両支持軸に形成された該各支持軸の回転軸線より偏心した偏心軸線をもつ偏心軸部からなる偏心輪機構と、該支持軸を回転させる円軌跡用モータとを備えてなるから、板状部材を保持台に保持し、保持台を送り機構により送り運動させると共に研磨機構をもつ研磨ヘッドを研磨運動させて板状部材を研磨することになり、この際、上記研磨ヘッドは両偏心輪機構により円軌跡運動すると共に往復運動機構により送り運動方向と交差する方向に往復運動してひらがなのの文字を連続して描くような円軌跡平面研磨運動をすることになり、このため、板状部材の研磨面の表面あらさ及び平滑度等を向上することができ、円軌跡平面研磨運動を円滑に行うことができると共に構造を簡素化することができ、良好な研磨加工を行うことができる。
【００２６】
又、請求項２記載の発明にあっては、上記研磨機構は、表面に砥粒を固定したラッピングフィルムと、ラッピングフィルムを移送可能な移送機構、ラッピングフィルムの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなるので、円軌跡運動すると共に送り運動方向と交差する方向に往復運動してひらがなのの文字を連続して描くような円軌跡平面研磨運動に加えて、表面に固定された砥粒による所謂固定砥粒による研磨作用がなされ、加えて、ラッピングフィルムの一方向移送による研磨作用がなされ、研磨すべき板状部材の研磨条件に応じた良好な研磨加工を行うことができる。
【００２７】
又、請求項３記載の発明にあっては、上記研磨機構は、ポリッシングテープと、ポリッシングテープを移送可能な移送機構と、ポリッシングテープの表面と上記板状部材の研磨面との間に砥粒を含むスラリーを供給可能なスラリー供給機構と、ポリッシングテープの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなるので、上記円軌跡平面研磨運動に加えて、スラリー供給機構からのスラリーに含まれる砥粒による所謂遊離砥粒による研磨作用がなされ、研磨すべき板状部材の研磨条件に応じた良好な研磨加工を行うことができる。
【００２８】
又、請求項４記載の発明にあっては、上記研磨機構は、ポリッシングシートと、ポリッシングシートを貼着固定可能なパッド機構と、ポリッシングシートの表面と上記板状部材の研磨面との間に砥粒を含むスラリーを供給可能なスラリー供給機構と、ポリッシングシートの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなるので、上記円軌跡平面研磨運動に加えて、パッド機構に固定されたポリッシングシートによる研磨作用を得ることができ、研磨すべき板状部材の研磨条件に応じた良好な研磨加工を行うことができる。
【００２９】
以上、所期の目的を充分達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態例の全体正面図である。
【図２】本発明の実施の第一形態例の部分側断面図である。
【図３】本発明の実施の第一形態例の全体平面図である。
【図４】本発明の実施の第一形態例の部分縦断面図である。
【図５】本発明の実施の第一形態例の部分平断面図である。
【図６】本発明の実施の第一形態例の部分正面図である。
【図７】本発明の実施の第一形態例の部分斜視図である。
【図８】本発明の実施の第二形態例の部分正面図である。
【図９】本発明の実施の第三形態例の部分正面図である。
【図１０】本発明の実施の第四形態例の部分正面図である。
【図１１】従来構造の部分斜視図である。
【符号の説明】
Ｗ板状部材
Ｆラッピングフィルム
Ｐポリッシングテープ
Ｓポリッシングシート
Ｒ円軌跡平面研磨運動
Ｎ偏心軸線
Ｄ偏心軸線
２保持台
３送り機構
９上下動機構
１０研磨機構
１１研磨運動機構
１２往復運動機構
２２両偏心輪機構
２３ａ偏心軸部
２３ｂ偏心軸部
２３支持軸
２５円軌跡運動用モータ
２８移送機構
２９圧接機構
３７スラリー供給機構

Claims

板状部材を保持可能な保持台と、該板状部材の研磨面を研磨可能な研磨機構をもつ研磨ヘッドと、該研磨ヘッドを研磨運動させる研磨運動機構と、該保持台を送り運動させる送り機構と、該研磨ヘッドを上下移動させる上下移動機構を設けてなり、上記研磨運動機構を上記研磨ヘッドを円軌跡平面研磨運動させる両偏心輪機構により構成すると共に該研磨ヘッドを上記保持台の送り運動方向と交差する方向に往復運動させる往復運動機構を設け、該両偏心輪機構として、並列状に縦設された一対の支持軸と、該両支持軸に形成された該各支持軸の回転軸線より偏心した偏心軸線をもつ偏心軸部からなる偏心輪機構と、該支持軸を回転させる円軌跡用モータとを備えてなることを特徴とする板状部材研磨装置。
上記研磨機構は、表面に砥粒を固定したラッピングフィルムと、該ラッピングフィルムを移送可能な移送機構と、該ラッピングフィルムの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなることを特徴とする請求項２記載の板状部材研磨装置。
上記研磨機構は、ポリッシングテープと、該ポリッシングテープを移送可能な移送機構と、該ポリッシングテープの表面と上記板状部材の研磨面との間に砥粒を含むスラリーを供給可能なスラリー供給機構と、該ポリッシングテープの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなることを特徴とする請求項２記載の板状部材研磨装置。
上記研磨機構は、ポリッシングシートと、該ポリッシングシートを貼着固定可能なパッド機構と、該ポリッシングシートの表面と上記板状部材の研磨面との間に砥粒を含むスラリーを供給可能なスラリー供給機構と、該ポリッシングシートの表面を上記板状部材の研磨面に圧接可能な圧接機構とからなることを特徴とする請求項２記載の板状部材研磨装置。