TWI301092B - Abrasive machine and method of abrading work piece - Google Patents

Description

1301092 五、發明說明（1) 【本發明所屬之技術領域】 種研磨裝置，特別是有關一種藉由上研 工作片之上、下兩面的研磨裝置，及使 工方法。 本發明係有關一 磨盤和下研磨盤研磨 用於該裝置的研磨加 【先前技術] 在具有上、下研磨盤的傳統研磨裝置中，工 於兩片研磨盤之問，合力τ从μ L、灸丄 ^ 名Μ之間田在工作片上添加研磨液時，研磨盤以 目方向疑轉，因此工作片的上、下兩面皆會受到研磨。第 5圖顯示出一台傳統的研磨裝置（參照曰本專利公報第 11 一26286 2號）。該研磨裝置包含：上研磨盤（1〇)和下研磨盤 (12)，兩者朝著相反的方向轉動；中心齒輪（14)、内部齒輪 (16)及載具（18)。載具（18)被置於研磨盤（1〇)和（12)之間， 而與中心齒輪（14)和内部齒輪（16)相嚙合的一個齒輪（圖中 未標示），沿著各個載具（18)之外緣而形成。在這個結構 下’載具（1 8)能在自己的軸線上旋轉，並且沿著内部齒輪 (16)旋轉。經由轉動上研磨盤（10)和下研磨盤（12)，分別被 置於載具（18)之穿孔中的工作片（20)之上、下兩面，可以受 到上研磨盤（1 0 )和下研磨盤（1 2 )的研磨。 下研磨盤（12)被放置在下載台（22)上，下載台（22)在轉 動時被基底（24)支撐著，由於下載台（22)受到旋轉軸（22a) 的驅動而旋轉，因此下研磨盤（12)也被旋轉。上研磨盤（1〇) 受到驅動軸（2 6 )的驅動而旋轉，並與帽件（2 8 )和（2 9 )相嚙 合0 中心齒輪（14)受到旋轉軸（3 0 )的驅動而旋轉。框架（3 2)

第5頁 1301092 五、發明說明（2) 承載著内部齒輪（1 6 )。 在第5圖所示的研磨裝置中，一片盤（40)被放置在上研 磨盤（10)之上，一個斷面形狀為U形的研磨液環（42)被放置 在盤（40)，而連接導管（44)和連接管（46)連接著研磨液環 (42) ’因此研磨液環（42)可與上研磨盤（1〇)中的研磨液孔 (48)相接。幾個控制研磨液流量的閥（5 〇 )分別被放置到連接 管（46)，盤（4〇)與上研磨盤（1〇)朝同一個方向旋轉，補充到 研磨液環（42)的研磨液，經由連接導管（44)、連接管（46) 及研磨液孔（48)而被添加到工作片（20)。閥（50)會調節添加 到研磨液孔（48)之研磨液的量。例如，許多研磨液被添加到 靠近上研磨盤（1〇)中心的研磨液孔（48)中。 在傳統研磨裝置中，經由調節供應研磨盤（丨〇)上之研磨 液孔（4 8)的研磨液量，即可一致的將研磨液添加到工作片 (20)上。然而，如第5圖所示，研磨液受到重力或自己重量 的影響而往下流。由於必須適當的選擇研磨液控（48)和精 確的控制研磨液的量，因此難以掌控研磨液的流量。 在刖述研磨裝置中’當工作片（2 〇)被調換及進行維持之 類時，上研磨盤（1 〇 )被抬高或向上移動，直到達到最高的位 置。此時，有些附著在上研磨盤（1〇)之研磨面的工作片 (20) ’和上研磨盤（10) —起被抬南。如果和上研磨盤（1Q) 一 起被抬高，工作片（20)會從被抬高之處降落，並且受到損 害。近日來，工作片（20)被製作得寬而薄，因此較容易=著 於上研磨盤（1 0 )。特別是’在能夠自動添加和移除工作片的 研磨裝置中’工作片附著在上研磨盤的情形必須加以避免。'

1301092 五、發明說明（3) 為了解決將工作片依附在上研磨盤上的問題，一些解決 方法已經被提出。例如，由上研磨盤喷出霧狀流體到工作片 (參見日本專利公報第1 1 —226864號）；在上研磨盤上做一個 喷孔，讓高壓氣體從噴孔喷向工作片，以便去除工作片（參 見日本專利公報第9-66448號）；一個喷射帽件，通常被置於 離上研磨盤一段距離之處，以讓工作片能由上研磨盤喷出、 (參見日本專利公報第6 — 55436號）；一個由上研磨盤所喷出 之壓縮液體（例如：壓縮空氣），以去除工作片（參見日本 利公報第58-1 71 825號）。 然而，即使在上研磨盤上做一個能喷射壓縮液體的喷 孔，以便去除工作片，該喷孔和研磨液孔彼此獨立。因此， 的安排優先於喷孔的安排’喷孔的安排即受到 =猶ί:!:不能被放置在理想的位置。另外，在能夠研 置中，由於喷孔的位置被固定，因此 ，孔在在不肖b被女置在理想的位置上。 【本發明之内容】 ί!:是用來解決上述傳統研磨裝置所遭遇的問題》 片的排目的在提供一種研磨裝置，能夠根據工作 片：液量，以便精確的研磨工作片和防 上研磨盤’才能自動添加和移開工作片。 本喪月之另一項目的在提供以 工作片的加工方法。 今赞月之研磨裝置來研磨 為了達成上述目的，本發明具有以下結構。 本發明之研磨裝置包含： 第7頁 1301092 五、發明說明（4) 一片旋轉以研磨工作片上面之上研磨盤，具有數個用來 將研磨液填加到工作片之研磨液孔； 一片旋轉以研磨工作月下面之下研磨盤，與上研磨盤共 同夾住工作片，因此該工作片之上下兩面皆可受到研磨； 一個加壓並添加研磨液的研磨液添加單元； 數個分別使研磨液孔連接著研磨液添加單元的研磨液管 徑； 數個分別供給研磨液管徑的閥機制，用以控制研磨液 流量；及 一個控制閥機制的控制區。 的程度， 以固定壓 在該研磨裝置中，控制區可以控制閥機制開放 因此可以對研磨液添加到各個研磨液孔加以控制。 在該研磨裝置中，研磨液添加單元可以作為能 力添加研磨液的加壓單元， 此 加Μ皁元藉由分配裝置 閥機制也許是電磁閥。 該研磨裝置又包含： 上 一個附有穿孔的載具，可研磨放置於穿孔中之工作 下兩面，該載具於被放置在上研磨盤和下二 -個可托住載具外緣的載台；及 您盤之間 一個能轉動載台的曲軸機制。 該研磨裝置又包含： 一個連接著上研磨盤的軸； 一個能轉動軸的旋轉機制；及

第8頁 1301092 五、發明說明（5) 被放置於轴上的研磨液添加管， 其中，研磨液管徑即是分別連接著研磨液孔和研磨液添 加管的連接管。 在該研磨裝置中，軸亦包含加水以冷卻上研磨盤的水 路徑<5 該研磨裝置又包含： 了個具有放置工作片的穿孔的載具，工作片被放置於穿 中以研磨它的上、下兩面。該載具放置在上 磨盤之間； Γ ^ 一個與載具外緣相嚙合的中心齒輪；及 一個與载具外緣相响合的内部齒輪， 其中’該載具沿著内部齒輪轉動。 該研磨裝置又包含： Γ ^被放^到上研磨盤的承載盤，支撐著分配裝置；及 許夕連接管，分別連接著研磨液孔和分配裝置。 法 本發明揭示的方法係使用於研磨裝置之工作片的 該研磨裝置包含： 乃 具有多個用於 連同上研磨盤 上、下兩面； 研磨液添加單 、一片旋轉以研磨工作片上面的上研磨盤， 添加研磨液到工作片的研磨液孔； 一片旋轉以研磨工作片下面的下研磨盤， 將工作片夾在兩片研磨盤之間以研磨工作片之 一個加壓和添加研磨液的研磨液添加單元 許多研磨液管徑，分別連接著研磨液孔和 元；

第9頁 1301092 五、發明說明（6) 控制研磨液的流 控制著閥機制，以 元被加到研磨液孔 選定的研磨液孔來 盤時，利用液壓將 方法，可以適當的 工作片。由於控制 液孔添加的研磨液 當的受到研磨。另 以便順利的將工作 上移開時，可以防 可信度。 明之較佳具體實施 許多閥機制，分別用於研磨液管徑以 量；及 1 一個控制閥機制的控制區，該控制區 便在研磨工作片時，控制由研磨液添加單 的研磨液量。 當使用這種研磨方法，控制區可經由 添加研磨液，以便在上研磨盤移離下研磨 工作>5從上研磨盤移開。 當運用本發明之研磨裝置和研磨加工 將研磨液添加到工作片，進而精確的研磨 區控制著研磨液管徑的閥機制，透過研磨 的量可以被控制，因此各種工作片皆可適 外’研磨液能夠從研磨液孔喷向工作片， 片伙上研磨盤移開。因此，當上研磨盤往 止工作片受到損害，並提昇該研磨裝置的 【本發明之實施方式】 現在將根據附加圊示來詳細說明本發 例0 第1圖為第一具體實施例之研磨裝置主要部分的剖視 圖。代號（10)代表上研磨盤；代號（12)代表下研磨盤；代號 (1 8)代表載具；代號（2 〇 )代表工作片，它們分別被放在載具 (18)的數個穿孔（iga)中。 載具（18)之外緣被載台（19)所承載著，而載台（19)與由 基底（100)所承載之曲柄（21)相嚙合。曲炳（21)利用一般區

1301092 五、發明說明（7) 隔而破放置在基底（1〇〇)之外緣，並且藉由扣鍊齒輪（1〇4)與 馬達（102)相接，因此，曲炳（21)可以同步被轉動。 #當馬達（102)與曲炳（21)同步旋轉時，載具（1 8)以沒有 沿著自己的軸的方式轉動。因此，載具（丨8 )所承載的工作片 (20)亦和載具（18) 一起旋轉，促使放置或夾在研磨盤（1〇)和 (1 2 )之間的工作片（2 〇 )之上、下兩面可以同時受到研磨。 下研磨盤（1 2)受到馬達（1 〇 6)的驅動而旋轉，開鑑槽軸 (108)與上研磨盤（10)的中心相接。軸（1〇8)受到驅動機制 (馬達）（108a)的驅動而旋轉，進而讓上研磨盤（1〇)旋轉。 上研磨盤（10)和下研磨盤（12)受到馬達（1〇6)和驅動機制 (1 08a)的驅動，而以相反方向旋轉。 研磨液孔（48)為數個在上研磨盤（iq)垂直延伸出來的穿 孔。一個用以添加研磨液的導管（11〇)和一個供應冷卻上研 f盤（1 0 )之水的水管路徑（1 〇 8 b)，在軸（丨〇 8)中形成。該導 管（110)藉由連接管（112)而與各個研磨液孔（48)相接。在此 結構下，供給導管（丨丨〇 )的研磨液可以透過連接管（1丨2 )而添 加到各個研磨液孔中。 第一具體實施例之研磨裝置的一個特徵，是當將研磨液 添加到工作片時，研磨液會受到加壓。加壓單元（研磨液添 加單元）（6 0 )對研磨液加壓，然後將其傳送到導管（丨丨〇 )。一 個分配裝置（61)被提供給轴（108)的上端，與導管導管（11〇) 相通’並且被旋轉焊接單元（圖中未顯示）液晶緊焊。研磨液 添加單元（6 0 )經由分配裝置（61)而傳送到導管（11 〇 )。當經 由分配裝置（61)傳送研磨液添加單元（6〇)到導管（丨丨〇)，研

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五、發明說明（8) 磨液能夠在上研磨盤被旋轉時一直被供應。要注意的是，冷 卻水也是透過分配裝置（6 1)而被釋出和供應。 文 在第一具體實施例中，作為閥機制的調整閥（7〇)，分 與上研磨盤（10)之各個研磨液孔（48)相對應。閥（7〇)分^ 制由研磨液添加單元（60)流到研磨液孔（48)之研磨液。工 例如，閥（70)為電磁閥，而不同閥（7〇)所開放的程产八 別受到控制區（71)的控制。當控制了閥（7〇)開放的程声，^ 磨液添加的多募亦可受到控㈣；也就是關閉閥（7G)，ς二 止研磨液的添加。當研磨盤（10)和（12) ^ τ 閥（70)可以隨意的被控制。 5 此外，可以只將研磨液添加到選定的研磨液孔(48)， 不會有任何研磨液被添加到其餘的研磨液孔（48)。也 ， 上研磨盤（10)的研磨液添加位置是可以被控制的。’疋， η文受到自己重量影響而由上往下流動的傳統研磨 裝置中’研磨液的流量並不一定，因此難以 液添加的i。另一方面，第一:的控制研磨 磨液添加單元(6〇)施加規定的壓力而；研液裝【中’: ，闕⑽，即可精確的調節研磨液添第: 具體貫施例的一大特性。 弟 添力口到各個研磨液孔(48)的研磨液量可以 刀別與各個研磨液孔⑽相對應的電磁閥(70)，可以單： 能根據工作片(2〇)的類型(等），精確的 旱控研磨液添加的方法，因此能夠進行精確的研磨。 在第一具體實施例中，當操作研磨裝置時，閥（70)可以

第12頁 1301092 五、發明說明（9) " " 一 5：到控制’因此’研磨液添加的量在研磨的過程中可以受到 控制。、例如，研磨液添加的量可以隨著研磨的進行而逐漸增 加或減少。在此情況下，能夠有效的消耗研磨液。此外，研 磨液添加的量，可以根據工作片（2 〇)、研磨盤（丨〇 )或（2 〇 )等 的情況而作調整。 在第一具體實施例中，上研磨盤（丨〇 )之研磨面形狀受到 研磨液壓的控制。例如，如果上研磨盤（丨〇 )的溫度升高，因 而造成研磨面變形，研磨面的形狀可以藉由調整研磨液壓而 加以校正。由於研磨液添加單元（6 〇 )利用固定的壓力來傳送 研磨液，因此，由研磨液孔（48)喷出且用於上研磨盤（1〇)的 研磨液壓，可以經由閥（7〇)而加以調整。 當研磨完成時，上研磨盤（1〇)被抬高或上移以傳送已經 過研磨的工作片。此時，研磨液被喷向工作片（2〇)以確定由 上研磨盤（10)之研磨面喷射出工作片。 如果載具（18)在研磨完成時回到最初位置，當上研磨盤 (10)上移時，研磨液會由過去選定的研磨液孔（48)喷出。 在傳統的研磨裝置中，工作片被壓縮液體（例如：壓縮 空氣）喷出。另一方面，在第一具體實施例中，將工作片、 (20)由上研磨盤（10)喷出的研磨液，和研磨工作片（2〇)的研 磨液是一樣的，因此，工作片（20)並沒有受到噴射工作片之 研磨液的不好影響。 現在將參照第3圖和第4圖來說明本發明之研磨裝置的 二具體實施例。 、 在第3圖中，代號（10)代表上研磨盤；代號（12)代表下

乜Ο1092 五、發明說明（10) 研磨盤；而代號（1 8 )代表載具，受到中心齒輪（1 4 )和内部齒 輪（16)之驅動而旋轉。工作片（2〇)被放置在各載具（18)中， 並且被放置或夾在研磨盤（10)和（12)之間。工作片之上、下 兩面在載具（18)進行轉動時，同時受到研磨盤（1〇)和（12)的 研磨。 上述研磨裝置具有一個下載台（22)、一個基底（24)、一 個下載台（22)的旋轉軸（22a)、一個旋轉上研磨盤（1〇)的驅 動軸（26)、一個旋轉中心齒輪〇4)的軸（3〇)等，和傳統研磨 裝置一樣。因此，它們有共同的標示符號，說明亦將省略。 研磨液添加單元（6 〇 )加壓和傳送研磨液， 在第二具體實施例中，閥（7 〇 )被提供給上研磨盤（1 〇 )的 承載盤（6 8 )’而支撐閥（7 〇)的方法並不只限於本方法。 第4圖顯示了研磨液孔（48)的平面安排。在第4圖中，載 具（1 8 )被放置於最初的位置。 , 和第一具體實施例一樣，在第二具體實施例中，添加到 t研磨盤（10)之各個研磨液孔（48)的研磨液量，可以準確的 文到被控制區所控制之閥（70)的調節。因此，工作片（2〇 ) T以被精確的研磨。當添加到各個研磨液孔（48)之研磨液量 能夠被調整時，該研磨裝置即可適當的研磨許多類型的工作 片。添加到各個研磨液孔（48)之研磨液的量，能夠根據工作 片的類型而決定。 在第二具體實施例中，如果添加到上研磨盤（丨〇 )内部和 外部的研磨液的量不一樣，在内部對應到研磨液孔（4 8 )和在 外部對應到研磨液孔（4 8)的各個閥（7 〇 )受到不同的控制，因

1301092 發明說明（11) 此會均勻的添加研磨液到整個上研磨盤（丨0)。閥（7 0)在研磨 裝置運作時能夠受到控制，因此，研磨液添加的量在研磨進 行時肖b夠文到控制。上研磨盤（1 〇 )的研磨面形狀，可經由調 整研磨液壓而作調整。當研磨完成和上研磨盤（1〇)上移時， 研磨液會被喷向工作片（20)，因而確保能由上研磨盤（1〇)之 研磨面喷出工作片。 本發明可以其他形式呈現而不違反其内涵或特質。因 此，本具體實施例可適用=各個層面，而非僅限於此。本發 明之範圍指的是附錄之申請專利範圍，並非前述之說明，各 種意義上的變更以及相同之申請意涵均涵蓋在其中。

1301092 圖式簡單說明 第1圖為本發明研磨裝置之第一具體實施例的剖視圖； 第2圖顯示出第一具體實施例之上研磨盤中研磨液孔的 排列。 第3圖為研磨裝置之第二具體實施例的剖視圖； 第4圖顯示出第二具體實施例之上研磨盤中研磨液孔的 排列。 第5圖為一台傳統研磨裝置的剖視圖。 【圖式中元件名稱與符號對照】 10 上研磨盤 12 下研磨盤 14 中心齒輪 16 内部齒輪 18 載具 18a :穿孔 19 載台 20 工作片 21 曲柄 22 下載台 22a :旋轉軸 24 基底 26 驅動軸 28 • 2 9 :帽件 30 旋轉軸 32 框架 40 一片盤 42 研磨液環 44 連接導管 46 連接管 48 研磨液孔 50 閥 60 研磨液添加單元 61 分配裝置 70 調整閥 71 控制區 100 ·_基底 102 :馬達 106 :馬達 104 :扣鍊歯輪

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Claims (1)

1301092 修正 曰 S號921291卯 …主I。 六、申請專利範圍 1 · 一種研磨裝置，包含： 且一對可夹住工作件之上研磨盤與下研磨盤，上研磨盤 /、有數個用來將研磨液填加到工作片之研磨液孔，上研磨 盤與下研磨盤可受到驅動而旋轉，使該工作片之上下兩面 皆可受到研磨； 一個加壓並添加研磨液的研磨液添加單元； 數個分別使研磨液孔連接著研磨液添加單元的研磨液 管徑； 數個分別供給研磨液管徑的閥機構，用以控制研磨液 的流量；以及， 一個控制閥機構的開閉量的控制部。 2 ·如申請專利範圍第1項之研磨裝置， 其中，控制部控制著閥機構開放的程度，以便栌 加到研磨液孔的研磨液。 I 3 ·如申請專利範圍第1項之研磨裝置， 其t的研磨液添加單元為一個能以固定壓力 液的加壓單元， 刀研帶 加壓單元經由分配裝置而與研磨液孔相接，而 閥機構是電磁閥。 ’ 4 ·如申請專利範圍第1項之研磨裝置， 其又包含： 一個附有穿孔的載具，可研磨放置於穿孔中之工作片 下兩面，該載具於被放置在上研磨盤和下研磨盤之

1301092 案號92129198 勺亡年㈧月（1)日 修正_ 六、申請專利範圍 一個可拢住載具外緣的載台；以及， 一個能轉動載台的曲軸機構。 5. 如申請專利範圍第4項之研磨裝置， 其又包含： 一個連接著上研磨盤的軸； 一個能轉動軸的旋轉機構；以及， 被放置於軸上的研磨液添加管， 其中，研磨液管徑即是分別連接著研磨液孔和研磨液 添加管的連接管。

6. 如申請專利範圍第5項之研磨裝置，其中的轴含有 一個加水以冷卻上研磨盤的水管路徑。 7. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置， 其又包含： 一個具有放置工作片的穿孔的載具，工作片被放置於 穿孔中以研磨它的上、下兩面，該載具放置在上研磨盤和 下研磨盤之間； 一個與載具外緣相嚙合的中心齒輪；以及， 一個與載具外緣相嚙合的内部齒輪， 其中，該載具沿著内部齒輪轉動。

8. 如申請專利範圍第7項之研磨裝置， 其又包含： 一片被放置到上研磨盤的承載盤，支撐著分配裝置； 及 多數連接管，分別連接著研磨液孔和分配裝置。

第19頁 1301092 修正 曰 ^----tE 9212Q1Q8 车 l· 六、申請專利範圍 含· 9· 一種工作片的研磨加工方法，使用的研磨裝置包 一對可夾住工作件之上研磨盤與下研磨盤，上研磨 具有多個用於添加研磨液到工作片的研磨液孔， 與下研磨盤可受到驅動而㈣，使該工作片之上下兩面ί 可受到研磨； 6 一個加壓和添加研磨液的研磨液添加單元； 數個分別使研磨液；^丨殖& # • 孔連接耆研磨液添加單元的研磨液 管從， 數個^7別供給研磨液瞽4 的流量；以及， 液皆瓜的閥機構，用以控制研磨液 一個控制閥機構的控制區。 1 0 ·如申請專利銘a & Λ 其中的控制區透過/9項之研磨方法’ 當上研磨盤移離下研磨添加研磨液，以便 片移開。 磨盤時，藉由液壓將上研磨盤的工作