JP4598095B2 - Polishing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、加工液に含有された砥粒によって被加工物を研磨する研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing apparatus that polishes a workpiece with abrasive grains contained in a processing liquid.
従来、加工液に含有された砥粒によって被加工物を研磨する研磨装置が種々提案されている。例えば、特許文献1に記載された研磨装置は、回転する円盤状の定盤と、被加工物を保持する治具とを備えている。この研磨装置では、治具によって保持される被加工物を定盤上に配置し、タンクに貯留された加工液を定盤上に供給して、定盤を回転させている。この加工液には、砥粒が含有されており、定盤と被加工物との間に入り込んだ砥粒によって、被加工物の被加工面が研磨される。
ここで、被加工物の被加工面を平坦に研磨するためには、被加工面が砥粒と均一に接触するように、定盤上に砥粒を均一に分散させておく必要がある。しかしながら、特許文献1の研磨装置では、回転する定盤上に加工液を供給しているため、加工液が遠心力によって定盤の周縁側に向かって流れていく。したがって、定盤上に砥粒を均一に分散させておくためには、研磨加工中に加工液を常時供給し続けなければならない。その結果、多量の加工液が必要となり、被加工物の加工コストが高くなるといった問題があった。 Here, in order to polish the work surface of the work piece flatly, it is necessary to uniformly disperse the abrasive grains on the surface plate so that the work surface contacts the abrasive grains uniformly. However, in the polishing apparatus of Patent Document 1, since the processing liquid is supplied onto the rotating surface plate, the processing liquid flows toward the peripheral edge of the surface plate by centrifugal force. Therefore, in order to uniformly disperse the abrasive grains on the surface plate, it is necessary to continuously supply the machining liquid during the polishing process. As a result, there is a problem that a large amount of machining liquid is required and the machining cost of the workpiece increases.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、被加工物の研磨に用いる加工液の量を減らし、加工コストを低くすることができる研磨装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a polishing apparatus that can reduce the amount of processing liquid used for polishing a workpiece and reduce the processing cost.
本発明に係る研磨装置は、上記問題を解決するためになされたものであり、加工液に含有された砥粒によって被加工物を研磨する研磨装置であって、被加工物が配置されるとともに加工液が供給され、回転駆動する定盤と、前記定盤の周縁部に一端の開口が配置されるとともに、前記定盤の中央部に他端の開口が配置され、加工液が通過する導管と、を備えることを特徴とする。 A polishing apparatus according to the present invention is made to solve the above-described problem, and is a polishing apparatus that polishes a workpiece with abrasive grains contained in a processing liquid, and the workpiece is disposed. A surface plate that is supplied with machining fluid and is driven to rotate, and an opening at one end that is disposed at the peripheral portion of the surface plate, and an opening at the other end that is disposed at the center of the surface plate, through which the machining fluid passes. And.
この構成によれば、定盤が回転すると、定盤上の加工液が遠心力によって定盤の周縁部に向かって流れる。この加工液は、定盤の周縁部に到達すると、この周縁部に配置された導管の一端の開口から導管内へ導入される。そして、導管内に導入された加工液は、導管を通過して定盤の中央部に配置された他端の開口から排出され、定盤上に供給される。こうして、加工液は、定盤上と導管内とを循環し、定盤の回転中に、定盤の中央部から定盤上に連続的に供給される。これにより、定盤上に供給された加工液が定盤と被加工物との間に連続的に流れ込む。定盤上に配置された被加工物は、定盤の回転によって定盤上を摺動し、定盤と被加工物との間に介在する加工液中の砥粒によって研磨される。その結果、定盤上に供給した所定量の加工液だけで被加工物を研磨することができ、従来例に比べて使用する加工液の量を減らして、加工コストを低くすることができる。 According to this configuration, when the surface plate rotates, the machining liquid on the surface plate flows toward the peripheral edge of the surface plate by centrifugal force. When the working fluid reaches the peripheral portion of the surface plate, the working fluid is introduced into the conduit from an opening at one end of the conduit disposed on the peripheral portion. Then, the machining fluid introduced into the conduit passes through the conduit and is discharged from the opening at the other end disposed at the center of the surface plate, and is supplied onto the surface plate. Thus, the machining fluid circulates on the surface plate and in the conduit, and is continuously supplied onto the surface plate from the center of the surface plate during rotation of the surface plate. Thereby, the processing liquid supplied on the surface plate continuously flows between the surface plate and the workpiece. The workpiece placed on the surface plate slides on the surface plate by the rotation of the surface plate, and is polished by abrasive grains in the machining liquid interposed between the surface plate and the workpiece. As a result, the workpiece can be polished with only a predetermined amount of machining liquid supplied onto the surface plate, and the amount of machining liquid to be used can be reduced as compared with the conventional example, and the machining cost can be reduced.
上記研磨装置においては、前記定盤の周縁部を取り囲むように設けられた環状壁をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、環状壁によって定盤が取り囲まれているので、定盤上に供給された加工液が定盤上に貯留される。そして、定盤が回転駆動されると、定盤上の加工液が遠心力によって定盤の周縁部へ向かって流れるが、定盤を取り囲む環状壁によって加工液の流れがせき止められる。そうすると、せき止められた加工液が定盤の周縁部上で滞留して、定盤上の加工液の水面が、定盤の中央部上に底部を配置したすり鉢状となる。そのため、定盤の周縁部における加工液の液面位置が、定盤の中央部における加工液の液面位置より高くなり、両液面間に高低差が生じ、この液面の高低差によっていわゆるサイホン作用が生じる。これにより、定盤の回転中に遠心力によって定盤の周縁部へ流れた加工液が、定盤の周縁部に配置された導管の一端の開口から導管内に導入されて、導管内を流れる。そして、加工液は、定盤の中央部に配置された導管の他端の開口から放出されて、再び定盤上に供給される。その結果、いわゆるサイホン作用を利用して、特別な装置を用いずに加工液の循環を行うことができるため、研磨装置全体の構成を簡単にすることができる。 In the said grinding | polishing apparatus, it is preferable to further provide the annular wall provided so that the peripheral part of the said surface plate might be surrounded. According to this configuration, since the surface plate is surrounded by the annular wall, the machining fluid supplied on the surface plate is stored on the surface plate. When the surface plate is driven to rotate, the machining fluid on the surface plate flows toward the peripheral edge of the surface plate by centrifugal force, but the flow of the machining fluid is blocked by the annular wall surrounding the surface plate. Then, the clogged working fluid stays on the peripheral portion of the surface plate, and the water surface of the working fluid on the surface plate becomes a mortar shape in which the bottom portion is disposed on the center portion of the surface plate. Therefore, the liquid level position of the machining liquid at the peripheral part of the surface plate becomes higher than the liquid level position of the machining liquid at the center part of the surface plate, and there is a difference in level between the two liquid levels. Siphon action occurs. As a result, the machining fluid that has flowed to the peripheral portion of the surface plate by centrifugal force during rotation of the surface plate is introduced into the conduit from the opening at one end of the conduit disposed at the peripheral portion of the surface plate, and flows in the conduit. . Then, the machining fluid is discharged from the opening at the other end of the conduit disposed at the center of the surface plate, and is supplied again onto the surface plate. As a result, since the machining liquid can be circulated without using a special device by utilizing a so-called siphon action, the configuration of the entire polishing apparatus can be simplified.
また、上記のように環状壁を備える研磨装置においては、前記定盤における前記導管の一端の開口が配置された側が、その反対側より高くなるように設置されていることが好ましい。こうすることで、定盤の周縁部が、導管の一端の開口が配置される位置において、定盤の中央部より高い位置に配置される。そのため、上記のように遠心力によって生じる加工液の液面の高低差に加え、定盤の周縁部における加工液の液面位置と、定盤の中央部における加工液の液面位置との間の高低差がより大きくなる。その結果、いわゆるサイホン作用をより大きくすることができ、加工液の循環をより効果的に行うことができる。 Moreover, in the polishing apparatus provided with the annular wall as described above, it is preferable that the side of the surface plate on which the opening of the one end of the conduit is arranged is higher than the opposite side. By carrying out like this, the peripheral part of a surface plate is arrange | positioned in the position higher than the center part of a surface plate in the position where the opening of the end of a conduit | pipe is arrange | positioned. Therefore, in addition to the level difference of the machining liquid level caused by centrifugal force as described above, the level between the machining liquid level at the peripheral edge of the surface plate and the level of the machining liquid at the center of the surface plate The height difference of becomes larger. As a result, the so-called siphon action can be increased, and the working fluid can be circulated more effectively.
また、上記のように環状壁を備える研磨装置においては、導管内の空気を抜くための吸引器をさらに備えるように構成してもよい。上記のようにサイホン効果を利用する場合、導管内に空気が入ると、導管内で連続する加工液が断ち切られ、導管内の加工液が流れないことがある。この場合、このような吸引器を備えることで、導管内の空気を抜いて、断ち切られた加工液を連続させることで、加工液を流すことができる。 Moreover, in the polishing apparatus provided with the annular wall as described above, a suction device for removing air from the conduit may be further provided. When the siphon effect is used as described above, if air enters the conduit, the continuous processing fluid in the conduit may be cut off, and the processing fluid in the conduit may not flow. In this case, by providing such an aspirator, the working fluid can be flowed by extracting the air in the conduit and continuing the cut working fluid.
以上の説明から明らかなように、本発明に係る研磨装置によれば、被加工物の研磨に用いる加工液の量を減らし、加工コストを低くすることができる。 As is clear from the above description, according to the polishing apparatus of the present invention, the amount of processing liquid used for polishing the workpiece can be reduced and the processing cost can be reduced.
以下、本発明に係る研磨装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係る研磨装置の側面要部断面図である。図2は、図1の研磨装置の平面図である。 Hereinafter, an embodiment of a polishing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of a main part of a polishing apparatus according to this embodiment. FIG. 2 is a plan view of the polishing apparatus of FIG.
本実施形態に係る研磨装置は、加工液に含有された砥粒によって被加工物を研磨するものであって、図1及び図2に示すように、被加工物が配置される円盤状の定盤1と、定盤1上で被加工物Tを保持する保持具3と、加工液が流通する導管5とを備えている。定盤1の上面には、その周縁に沿って定盤1を取り囲む環状壁7が上方へ向けて設けられている。定盤1上には後述のように加工液が供給されるが、この環状壁7によって、定盤1上に加工液を貯留可能になっている。また、定盤1の上面には、定盤1の中心を中心にして、同心状の複数(図では、5つ)の環状の溝9a,9b,9c,9d,9eが形成されている。この環状の溝9a〜9eの最も外側の溝9eは、環状壁7の内側で、定盤1の周縁部に沿って形成されている。この最も外側の溝9eは、以下、液溜部9eと称する。また、図1に示すように、定盤1の上面は、最も内側の溝9aに囲まれた部分1aが、この溝9aの外側の部分より低くなるように形成されている。
The polishing apparatus according to the present embodiment polishes a workpiece with abrasive grains contained in the processing liquid. As shown in FIGS. 1 and 2, a disc-shaped fixed surface on which the workpiece is arranged is provided. A plate 1, a
定盤1の中心部には、図3に詳細に示すように、定盤1を貫通する貫通孔11と、貫通孔11と連続し、貫通孔11の孔径より大きな内径を有する軸受部13が形成されている。この軸受部13には、後述する導管5の支軸部材15が嵌合され、定盤1を回転自在に支持するようになっている。
As shown in detail in FIG. 3, a center portion of the surface plate 1 includes a through
定盤1の下面には、図3に示すように、軸受部13を取り囲む周壁17が下方に向けて設けられており、この周壁17と導管5の支軸部材15との間にリング状のパッキン19を介在させて、これらの間に隙間が生じないようにしている。これによって、後述する導管5の内部を流通する加工液が、周壁17と導管5の支持部との間から漏れないようにしている。
As shown in FIG. 3, a
また、定盤11の下面には、図1に示すように、定盤1の中心を中心にして環状に形成された環状ギヤ21が設けられている。この環状ギヤ21は、モーター等の駆動装置23に連結されて、定盤1を回転させるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, an
図1及び図2に示されるように、導管5は、両端が開口しており、一端の開口5aが、定盤1の周縁部に配置され、他端の開口5b(図3参照)が、定盤1の中央部に配置されている。より詳細には、導管5は、一端の開口5aが液溜部9e内に配置され、この液溜部9eに沿って延びた後、環状壁7を乗り越えるようにして環状壁7の外側に回り込み、定盤1の下方を定盤1の中心に向かって延びている。液溜部9e内に配置された導管5の一端の開口5aは、後述する定盤1の回転方向Rとは反対方向に向けられている。そして、定盤1の中心へ延びた導管5の端部には、上下方向に延びる筒状の支軸部材15が、導管5の内部空間と支軸部材15の内部空間とを連通するように一体的に設けられている。この支軸部材15は、図3に示すように、下軸部15aと、下軸部15aと一体化され、下軸部15aの外径より大きな外径を有する上軸部15bとを備えている。下軸部15aの下端は、支持台25に固定され、これによって下軸部15aの下端の開口が閉塞されている。上軸部15bは、定盤1中央部の軸受部13に嵌合され、定盤1を回転自在に支持している。また、上軸部15bの上端の開口は、定盤1中央部の貫通孔11と連続している。なお、支軸部材15は、導管5の一部であり、本発明における定盤の中央部に配置された導管の他端の開口は、上軸部15bの上端の開口に相当する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the conduit 5 is open at both ends, the opening 5a at one end is disposed at the peripheral edge of the surface plate 1, and the opening 5b (see FIG. 3) at the other end is It is arranged at the center of the surface plate 1. More specifically, the conduit 5 has an opening 5a at one end disposed in the
また、図1に示すように、環状壁7を乗り越えるように延びている導管5の頂上部分には、導管5内の空気を抜くための吸引器27が設けられている。図4に詳細に示すように、この吸引器27は、筒状のシリンダ部材29と、シリンダ部材29に挿入されたピストン部材31と、シリンダ部材29内部に取り付けられ、ピストン部材31を上方へ付勢するコイルばね33とを備えている。シリンダ部材29は、下端部の開口29aと、この開口29aの径より大きい径を有する拡径部29bとを有している。シリンダ部材29の下端部は、導管5に取り付けられており、開口29aが導管5に形成された孔5cと連続するようになっている。シリンダ部材29の上部には、後述するピストン部材31の下端部に形成された係止リング31aを係止して、ピストン部材31の上方への移動を規制する環状部材35が取り付けられている。この環状部材35は、左右の2部品で構成されており、シリンダ部材29にピストン部材31を挿入した後に、この2部品を左右からシリンダ部材29に取り付け、溶接等で結合するようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, a
ピストン部材31は、軸方向に貫通孔31bを有するとともに、この貫通孔31bと連続し、貫通孔31bの径より大きい径を有する拡径部31cを有している。ピストン部材31の上端開口部には、蓋板37が取り付けられているが、蓋板37の中央部には孔37aが設けられており、ピストン部材31の内部空間と外部空間とが連通している。ピストン部材31の下端部には、外方へ突出する係止リング31aが形成されており、この係止リング31aが環状部材35に係止されて、ピストン部材31の上方への移動が規制されている。また、係止リング31は、シリンダ部材29の拡径部29bの内周面に密着した状態で上下方向に摺動し、係止リング31とシリンダ部材29の拡径部29bとの間を気密にしている。
The
吸引器27は、以上の構成よって、導管5の孔5c,シリンダ部材29の内部空間,及びピストン部材31の内部空間が連続し、導管5の内部と外部空間とが連通するようになっている。なお、シリンダ部材29の内部には、下弁体38が収容されており、拡径部29bの下部がすり鉢状に形成されることで下弁体38が自重によって下方へ移動し、シリンダ部材29の開口29aを閉塞可能となっている。また、ピストン部材31の拡径部31cには、上弁体39が収容されており、拡径部31cの下端部がすり鉢状に形成されることで上弁体39が自重によって下方へ移動し、ピストン部材31の貫通孔31bを閉塞可能となっている。
In the
後述するように、導管5内は加工液が流通して循環するようになっているが、導管5内に空気が存在すると、その空気によって導管5内で連続する加工液が断ち切られて、加工液が流れない。また、循環している間に導管内の加工液中に空気が混入しても、連続する加工液が同様に断ち切られて、加工液の流れが止まることがある。本実施形態の導管5は環状壁7を乗り越えるように延びているので、吸引器27が取り付けられた頂上部分に、導管5内に入った空気が集まる。そのため、この吸引器27によって、導管5内から空気を抜くことで、断ち切られた加工液をつなぎ、加工液を流すことができるようになっている。具体的には、以上のように構成された吸引器27は、次のようにして、導管5内の空気を排出するようになっている。
As will be described later, the machining fluid flows and circulates in the conduit 5, but if air exists in the conduit 5, the continuous machining fluid in the conduit 5 is cut off by the air, and the machining is performed. Liquid does not flow. Further, even if air is mixed in the machining fluid in the conduit during circulation, the continuous machining fluid may be similarly cut off, and the flow of the machining fluid may be stopped. Since the conduit 5 of this embodiment extends over the
まず、ピストン部材31をコイルばね33による付勢力に抗して下方へ押し下げる。そうすると、シリンダ部材29の開口29aが下弁体38で閉塞されるとともに、ピストン部材31の係止リング31aとシリンダ部材29の拡径部29bとの間が気密であるので、シリンダ部材29の拡径部29b内及びピストン部材31の貫通孔31b内の気圧が上がる。これにより、シリンダ部材29の拡径部29b内及びピストン部材31の貫通孔31b内の空気が、上弁体39を押し上げ、ピストン部材31の拡径部31c及び蓋板37の孔37aを介して吸引器27の外部へ放出される。
First, the
そして、ピストン部材31を下方へ押すのを止めると、ピストン部材31がコイルばね33による付勢力によって上方へ押し戻される。そうすると、ピストン部材31の貫通孔31bが上弁体39で閉塞されるとともに、ピストン部材31の係止リング31aとシリンダ部材29の拡径部29bとの間が気密であるので、ピストン部材31の貫通孔31b内及びシリンダ部材29の拡径部29b内の気圧が下がる。これにより、導管5から流入したシリンダ部材29下部の開口29a内及び導管5内の空気が、下弁体38を押し上げ、シリンダ部材29の拡径部29b内に流入する。
When the
こうして導管5内の空気が排出されるが、以上の動作で導管5内にまだ空気が残っている場合は、以上の動作を繰り返す。 In this way, the air in the conduit 5 is discharged, but if the air still remains in the conduit 5 by the above operation, the above operation is repeated.
続いて、保持具3について説明する。図1及び図2に示すように、保持具3は、修正リング41と、修正リング41の内側に配置される位置決めリング43,布状パッド45及び押圧体47とを備えている。なお、図2では、説明の便宜のため、布状パッド45及び押圧体47の図示を省略している。また、本実施形態では、保持具3を3つ設けているが、1つ又はそれ以上であってもよい。修正リング41は、定盤1の上面に配置され、外周面が環状壁7の内周面に接するとともに、定盤1上に配置された保持ベアリング49に接している。保持ベアリング49は、定盤1に固定されたものではなく、図外の保持機構によって所定の位置で回転自在に保持されている。そのため、修正リング41は、定盤1が図2に示す矢印R方向に回転駆動されると、その回転方向に移動しようとするが、この移動が保持ベアリング49によって阻止される。一方で、修正リング41は、その外周面と環状壁7の内周面との摩擦抵抗によって回転力を与えられるので、その位置において矢印S方向に回転する。このようにして、修正リング41は、定盤1の中心に対して公転はせず、定盤1上で自転するようになっている。
Subsequently, the
図5に示すように、修正リング41の下端部は、定盤1と当接する複数の平坦部51と、複数の切欠部53とを備えている。平坦部51は、自重によって定盤1の上面に当接しており、定盤1が回転すると、修正リング41が自転しつつこの平坦部51が定盤1上を摺動する。そのため、定盤1の上面が平坦となるように研削され、被加工物Tが常に定盤1上の平坦な面で研磨されるようになっている。
As shown in FIG. 5, the lower end portion of the
なお、上記のように、定盤1上面の最も内側の溝9aに囲まれた部分1aは、この溝9aの外側の部分より低くなるように形成されている(図1参照)。これは、修正リング41が、定盤1の溝9aに囲まれた部分1aに接触することで生じる不具合を回避するためのものである。つまり、図1及び図2に示すように、修正リング41の平坦部51は、定盤1の溝9aより外側の部分に接触している。そのため、この接触部分が上記のように修正リング41によって研削されると、それに伴い修正リング41の位置が下方へ移動する。そうすると、定盤1の溝9aに囲まれた部分1aとその外側の部分の高さが同じである場合には、修正リングの下端部が、定盤1の溝9aに囲まれた部分1aに接触することがある。その結果、修正リング41の自転がスムーズに行われないという不具合が生じる。これに対し、定盤1の溝9aに囲まれた部分1aの高さを予め低くしておくことで、外側の部分が研削されても、溝9aに囲まれた部分1aと修正リング41とが接触せず、修正リング41の自転をスムーズに行うことができる。
As described above, the portion 1a surrounded by the
また、図1に示すように、修正リング41の下面は定盤1の上面に当接しているが、上記のように定盤1の周縁部に沿って環状の溝9e(液溜部)を形成することによって、修正リング41の下面の外縁41aが、環状壁7の内周面と定盤1とが交わる縁部1bとは接触しないようなっている。これにより、この縁部1bとの接触による修正リング41の外縁41aの磨耗を防止している。
As shown in FIG. 1, the lower surface of the
図1及び図2に示されるように、位置決めリング43は、定盤1上に配置され、その中央の孔に被加工物Tを配置して保持するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、押圧体47は、被加工物Tとの間に布状パッド45を介在させた状態で、自重によって被加工物Tを定盤1に押圧するようになっている。布状パッド45は、被加工物Tの上面に傷がつかないように、フェルト等の柔軟なもので形成されている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態に係る研磨装置に使用される加工液は、高硬度の微粒状研磨材を液体に含有させたものであり、例えば、水,なたね油,オリーブ油,マシン油,パラフィン油等の液体に、金剛砂,アルミナ粉末,炭化ケイ素粉末,ダイヤモンド粉末等を含有させたものが挙げられる。 The working fluid used in the polishing apparatus according to the present embodiment is a liquid containing a high-hardness fine abrasive material, such as water, rapeseed oil, olive oil, machine oil, paraffin oil, Examples thereof include gold sand, alumina powder, silicon carbide powder, diamond powder and the like.
なお、図示していないが、本実施形態に係る研磨装置は、導管5の一端の開口5aが配置された側(図1では右側であり、以下、導管5側という。)が、その反対側(図1では左側)より高い位置に配置されるように、装置全体が傾いた状態で設置されている。例えば、定盤1の左右両端で数ミリメートルの程度の高低差がつくように設置されている。
Although not shown, in the polishing apparatus according to the present embodiment, the side where the
次に、本実施形態に係る研磨装置の使用方法及びその動作について説明する。図1及び図2に示されるように、まず、被加工物Tを定盤1上に配置するとともに、保持具3によって被加工物Tを保持する。詳細には、修正リング41を、外周面が定盤1の環状壁7の内周面及び保持ベアリング49に接するようにして定盤1上に配置する。そして、修正リング41の内部に位置決めリング43を配置し、位置決めリング43の中央の孔に被加工物Tを配置して定盤1上に載せる。次いで、被加工物Tの上面に布状パッド45を載せ、その上に押圧体47を載せる。これによって、定盤1上に配置された被加工物Tは保持具3によって保持される。
Next, the usage method and operation of the polishing apparatus according to this embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, first, the workpiece T is placed on the surface plate 1, and the workpiece T is held by the
そして、定盤1の上面全体が加工液で覆われるように、定盤1上に所定量の加工液を供給する。そうすると、定盤1の中央部の貫通孔11及び支軸部材15の内部を介して、導管5内に加工液が流入するとともに、導管5の一端の開口5aからも定盤1の液溜部9e内の加工液が流入する。このとき、導管5内には空気が存在しているので、吸引器27のピストン部材31を上下動させ、導管5内から空気を排出する。これにより、定盤1の貫通孔11から流入した加工液と、導管5の一端の開口5aから流入した加工液とが、導管5内で連続した状態となり、導管5に加工液が充填される。
Then, a predetermined amount of machining liquid is supplied onto the surface plate 1 so that the entire upper surface of the surface plate 1 is covered with the machining liquid. Then, the processing liquid flows into the conduit 5 through the through
この状態で、駆動装置23によって定盤1を図2の矢印R方向に回転させる。そうすると、被加工物Tは、定盤1上を摺動しつつ、修正リング41と共に図2の矢印S方向に自転する。そして、定盤1上の加工液は、遠心力によって定盤1の周縁部に向かって流れる。このとき、定盤1の周縁部に流入した加工液は、定盤1を取り囲む環状壁7によってせき止められる。そうすると、せき止められた加工液が定盤1の周縁部上で滞留して、定盤1上の加工液の水面が、図1に二点差線Lで例示するように、定盤1の中央部上に底部を配置したすり鉢状となる。これにより、定盤1の周縁部における加工液の液面Pが中央部における加工液の液面Qより高くなり、加工液の液面に高低差が生じる。また、定盤1は、導管5側(図1の右側)が、中央部より高くなっているので、定盤1の周縁部が、導管5の一端の開口5aが配置される位置において、定盤1の中央部より高い位置に配置されている。そのため、上記のように遠心力によって生じる加工液の液面の高低差に加え、定盤1の周縁部における加工液の液面位置と、定盤1の中央部における加工液の液面位置との間の高低差がより大きくなる。
In this state, the surface plate 1 is rotated in the direction of arrow R in FIG. Then, the workpiece T rotates in the arrow S direction in FIG. 2 together with the
そして、このような液面の高低差によって、いわゆるサイホン作用が生じるため、定盤1の回転中に遠心力によって定盤1の周縁部へ流れた加工液が、定盤1の周縁部に配置された導管5の一端の開口5aから導管5内に導入される。導管5内に導入された加工液は、導管5内を流れ、定盤1の中央部に配置された他端の開口5bから排出されて定盤1上に供給される。定盤1の中央部に供給された加工液は、遠心力によって再び定盤1の周縁部に向かって流される。こうして、定盤1上に供給された所定量の加工液は、定盤1の回転中に、定盤1上と導管5内とを循環し、定盤1の中央部から定盤1上に連続的に供給される。これにより、定盤1上に供給された加工液が定盤1と被加工物Tとの間に連続的に流れ込む。定盤1上に配置された被加工物Tは、定盤1の回転によって定盤1上を摺動し、定盤1と被加工物Tとの間に介在する加工液中の砥粒によって研磨される。
Then, since the so-called siphon action occurs due to the difference in level of the liquid surface, the working fluid that has flowed to the peripheral edge of the surface plate 1 by the centrifugal force during the rotation of the surface plate 1 is arranged at the peripheral edge of the surface plate 1. It is introduced into the conduit 5 from the
また、遠心力によって加工液が定盤1の周縁部に流入した加工液は、液溜部9eから溢れた状態になる。そのため、その溢れた加工液は、修正リング41の複数の切欠部53内に流入する。そして、切欠部53内の加工液は、修正リング41の自転に伴って切欠部53と共に移動し、定盤1の中央部に向かう間に切欠部53から流出するようになっている。
Further, the machining liquid that has flowed into the peripheral edge of the surface plate 1 by centrifugal force is overflowed from the
以上のように、本実施形態の研磨装置によれば、遠心力によって定盤1の周縁部に流れた加工液を導管5の一端の開口5aから導入し、導管5内に導入した加工液を定盤1の中央部に配置された他端の開口5bから排出して、定盤1上に再び供給するようになっている。そのため、定盤1上に供給した所定量の加工液を循環させて使用することができるので、従来例に比べて使用する加工液の量を減らして、加工コストを低くすることができる。また、いわゆるサイホン作用を利用して、特別な装置を用いずに加工液の循環を行うことができるため、研磨装置全体の構成を簡単にすることができる。
As described above, according to the polishing apparatus of the present embodiment, the machining liquid that has flowed to the peripheral edge of the surface plate 1 by centrifugal force is introduced from the
また、修正リング41の切欠部53によって、液溜部9eから溢れている加工液を定盤1の中央部に向けて運ぶことができるので、定盤1の周縁部に流れた加工液を、再び定盤1上に分散させることができる。そのため、上記の導管5を用いて定盤1の中央部に加工液を供給し、定盤1上へ加工液を分散させることに加え、修正リング41の切欠部53によっても加工液を分散させることができる。したがって、加工液をより効果的に分散させることができ、加工液中の砥粒を定盤1上に均一に分配して、被加工物Tの研磨精度をより向上させることができる。
Moreover, since the machining fluid overflowing from the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。上記実施形態では、導管5は、図1〜図3に示すように、一端の開口5aを定盤1の周縁部に配置し、定盤1の下方に回り込ませて、他端の開口5bを定盤の中央部に配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、導管の一端の開口を定盤1の周縁部に配置した後、定盤1の上方を中央部に向かって延ばし、導管の他端の開口を定盤1の中央部上方に配置してもよい。この場合、上記実施形態では、図3に示す定盤1の中央部の貫通孔11は不要となり、定盤1を回転可能に支持するための導管5の支軸部材15のみが必要となる。なお、この場合、導管の他端の開口は、定盤1上に供給される加工液に浸すように配置する。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. In the said embodiment, as shown in FIGS. 1-3, the conduit | pipe 5 arrange | positions the
また、上記実施形態に係る研磨装置は、装置全体が傾いた状態で設置されているが、例えば、上記のように遠心力によって、定盤1の周縁部における加工液の液面位置と、中央部における加工液の液面位置との間で高低差がつくのであれば、装置全体を傾けずに、水平な状態で設置してもよい。 Further, the polishing apparatus according to the above embodiment is installed in a state where the entire apparatus is inclined. For example, by the centrifugal force as described above, the liquid surface position of the processing liquid in the peripheral portion of the surface plate 1 and the center If there is a difference in level with the liquid level position of the processing liquid in the section, the entire apparatus may be installed in a horizontal state without tilting.
また、吸引器27は、必要に応じて適宜設ければよく、不要の場合は、導管5の孔5cは閉塞される。この場合、例えば定盤1の貫通孔11から導管5内の加工液を吸引する、或いは逆に定盤1の貫通孔11から加工液を導入するポンプ等の手段等によって、導管5内から空気を排出すればよい。
In addition, the
1 定盤
3 保持具
5 導管
7 環状壁
5a 導管の一端の開口
5b 導管の他端の開口
27 吸引器
41 修正リング
43 位置決めリング
45 布状パッド
47 押圧体
T 被加工物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
被加工物が配置されるとともに加工液が供給され、回転駆動する定盤と、
両端が開口し、前記定盤の周縁部に一端の開口が配置されるとともに、前記定盤の中央部に他端の開口が配置され、加工液が通過する導管と、
前記定盤の周縁部を取り囲むように設けられた環状壁と、
前記環状壁の内側で前記定盤の周縁部に沿って形成された溝からなる液溜部と、
を備え、
前記定盤は、中央部に貫通穴が形成され、
前記導管は、該導管の一端の開口が前記液溜部内に配置され、前記導管の一端が前記液溜部に沿って延びてから、前記環状壁を乗り越えるようにして該環状壁の外側に回り込み、前記定盤の下方を定盤の中心に向かって延び、前記他端の開口が前記貫通穴に連通し、
前記導管内の空気を抜くために導管の頂上部分に設けられた吸引器をさらに備えることを特徴とする研磨装置。 A polishing apparatus for polishing a workpiece with abrasive grains contained in a processing liquid,
A surface plate on which a workpiece is arranged and a machining fluid is supplied and driven to rotate,
Opening at both ends, an opening at one end is disposed at the peripheral edge of the surface plate, an opening at the other end is disposed at the central portion of the surface plate, and a conduit through which the machining fluid passes,
An annular wall provided to surround the periphery of the surface plate;
A liquid reservoir comprising a groove formed along the peripheral edge of the surface plate inside the annular wall;
With
The surface plate has a through-hole formed at the center,
The conduit has an opening at one end of the conduit disposed in the liquid reservoir, and one end of the conduit extends along the liquid reservoir and then wraps around the annular wall so as to get over the annular wall. , Extending below the surface plate toward the center of the surface plate, the opening of the other end communicates with the through hole,
The polishing apparatus further comprising a suction device provided at a top portion of the conduit for extracting air from the conduit .
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