[發明專利]機械研磨修整輪的加工方法

有效

• 申請號: 201210593103.4
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103909477A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 姚力軍;相原俊夫;大巖一彥;潘杰;王學澤;袁錦澤
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料有限公司
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及機械加工領域，特別是一種機械研磨修整輪的加工方法。

背景技術

化學機械研磨(CMP，chemical?mechanical?polishing)工藝是通過化學研磨料與機械拋光相結合的方法，采用研磨墊對硅片進行研磨以達到硅片表面平坦化的目的。化學機械研磨用的研磨墊，它一般是由兩種材料黏合而成，表層堅硬而底層較軟，且表面有一定的粗糙度。目的是為了讓表面既能夠承載研磨液與研磨料，又能傳遞系統施加的壓力，還不會刮傷硅片的表面。有的化學機械研磨設備中還包括機械研磨修整輪(Pad?conditioning?disk)，它在研磨過程中負責修整研磨墊，使研磨墊保持一定的粗糙度，以防止研磨效率降低；它還負責清除研磨墊表面的研磨殘余物，以及平均分配研磨液。

在公開號為CN201095071Y(公開日：2008年8月6日)的中國專利文獻中還能發現更多的機械研磨修整輪的信息。

機械研磨修整輪的材料為不銹鋼。現有技術中對由不銹鋼材料制作的結構簡單工件的加工方法一般為車削加工，車削加工后再配合磨床加工。但是機械研磨修整輪的結構比較復雜，很難用現有技術的加工方法對其進行加工。參考圖1和圖2，本發明中需要加工的機械研磨修整輪的結構具體如下：其中，機械研磨修整輪10的結構為圓環柱型，它包括背面11和研磨面12，所述背面11具有安裝孔13，用于與化學機械研磨裝置進行固定；研磨面12具有銑槽14，用于平均分配研磨液。另外，根據機械研磨修整輪打磨修整研磨墊的用途，現有的磨床工藝很難對其進行磨床加工。再者，根據機械研磨修整輪修整研磨墊的用途，需要研磨面和背面分別具有很高的平面度，并且研磨面與背面之間具有很高的平行度。但是，現有技術的加工方法無法保證較高的平行度和平面度。

因此，目前對機械研磨修整輪的機械加工工藝非常不成熟，對機械研磨修整輪的機械加工的加工參數的相關研究也幾乎處于空白階段，因此，加工精度非常不高。

有鑒于此，實有必要提出一種機械研磨修整輪的加工方法，避免上述缺陷。

發明內容

本發明解決的問題是目前對機械研磨修整輪的機械加工加工精度非常不高。

為解決上述問題，本發明提供一種機械研磨修整輪的加工方法，包括：

提供圓環柱形坯料，粗車外圓環表面和內圓環表面，粗車所述圓環柱形坯料的兩端面，形成第一半成品機械研磨修整輪；

對所述第一半成品機械研磨修整輪進行熱處理，以去除內應力；

對熱處理后的第一半成品機械研磨修整輪的外圓環表面和內圓環表面進行半精加工，使得外圓環直徑和內圓環直徑尺寸符合要求，半精加工所述第一半成品機械研磨修整輪的兩端面，形成第二半成品機械研磨修整輪；

對所述第二半成品機械研磨修整輪的一個端面進行鉆孔處理形成背面，對所述第二半成品機械研磨修整輪的另一端面進行銑槽處理，形成研磨面；

所述鉆孔處理和所述銑槽處理后，將第二半成品機械研磨修整輪固定在全周夾具上，對所述第二半成品機械研磨修整輪進行精加工處理，使得所述背面和所述研磨面之間的距離、背面的平面度、背面與研磨面的平行度符合要求。

可選的，將第二半成品機械研磨修整輪固定在全周夾具上，對所述第二半成品機械研磨修整輪進行精加工處理包括：

提供全周夾具并且校正所述夾具，使所述夾具的平面度和平行度達到要求；

將第二半成品機械研磨修整輪固定在全周夾具上，所述全周夾具露出背面，第一次精加工背面；

第一次精加工背面后，翻轉第二半成品機械研磨修整輪并固定在全周夾具上，所述全周夾具露出研磨面，精加工研磨面，使得研磨面的尺寸符合要求；

精加工研磨面后，翻轉第二半成品機械研磨修整輪并固定在全周夾具上，所述全周夾具露出背面，第二次精加工背面，使得背面的尺寸符合要求，所述背面的平面度、所述背面與所述研磨面的平行度符合要求。

可選的，第一次精加工背面后，背面與研磨面之間的距離預留加工余量，所述加工余量為0.08毫米～0.12毫米。

可選的，所述半精加工和精加工的方法為車削。

可選的，所述機械研磨修整輪的材料為不銹鋼時，所述車削中使用的刀具為不銹鋼刀具。

可選的，所述半精加工的具體參數為：所述不銹鋼刀具的刀尖修圓半徑為0.4，不銹鋼刀具的轉速為450轉/秒～550轉/秒，進給量范為0.1毫米/轉～0.2毫米/轉，背吃刀量為0.1毫米～0.2毫米。