[發明專利]一種用于雙面電化學機械拋光平面構件的設備及方法

有效

• 申請號: 201810602821.0
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108608314B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 康仁科;朱祥龍;郭江;董志剛;金洙吉;吳頔
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B24B37/08
• 分類號: B24B37/08;B24B37/28;B24B37/22;B24B37/34
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

1.一種用于雙面電化學機械拋光平面構件的設備，其特征在于，所述的設備包括雙面研磨裝置、電化學機械拋光墊、導電夾持裝置、電源供應部和電解液供應部；

所述的雙面研磨裝置，包括上研磨盤(1)、上盤連接層(2)、圓柱銷I(7)、內齒圈(9)、圓柱銷II(10)、太陽輪(13)、下研磨盤(16)、傳動裝置I；所述的傳動裝置I包括軸承I(17)、內齒圈承載層(18)、軸承II(19)、軸承III(20)、軸承IV(21)、軸(22)、機架(25)；

所述的上研磨盤(1)、下研磨盤(16)軸心線重合，盤面水平對應，下研磨盤(16)通過兩個軸承II(19)同軸安裝在內齒圈承載層(18)中心孔內；所述的太陽輪(13)同軸安裝在軸(22)上方兩端，軸(22)上端通過兩個軸承I(17)安裝于下研磨盤(16)中心孔內，軸(22)下端通過軸承IV(21)安裝在機架(25)底孔處；所述機架(25)底部下表面設有底孔，內齒圈承載層(18)通過兩個軸承III(20)安裝于機架(25)底孔上端孔壁上；所述的內齒圈(9)通過螺栓(8)固定在內齒圈承載層(18)上，圓柱銷I(7)通過插銷I(11)固定在內齒圈(9)上，圓柱銷II(10)通過插銷I(11)固定在太陽輪(13)上；所述傳動裝置I與太陽輪(13)、上研磨盤(1)、下研磨盤(16)、內齒圈(9)同軸并在驅動裝置驅動下同向轉動，內齒圈(9)、太陽輪(13)用于驅動導電游星片(6)為平面構件(5)提供行星運動；

所述導電夾持裝置，位于上研磨盤(1)和下研磨盤(16)之間，包括導電游星片(6)和平面構件(5)；所述的導電游星片(6)為齒輪結構，其上設有安裝平面構件(5)的通孔，放置在下盤電化學機械拋光墊拋光層(14)的上表面，導電游星片(6)周向與內齒圈(9)上的圓柱銷I(7)、太陽輪(13)上圓柱銷II(10)相互嚙合；所述的平面構件(5)放置在導電游星片(6)孔內，其上下表面與上盤電化學機械拋光墊拋光層(4)、下盤電化學機械拋光墊拋光層(14)相接觸；

所述的電化學機械拋光墊包括上盤電化學機械拋光墊和下盤電化學機械拋光墊，所述的上盤電化學機械拋光墊包括上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)、上盤電化學機械拋光墊拋光層(4)，所述的下盤電化學機械拋光墊包括下盤電化學機械拋光墊拋光層(14)、下盤電化學機械拋光墊陰極層(15)，以上結構分別安裝在上研磨盤(1)、下研磨盤(16)上，電化學機械拋光墊軸心與研磨盤軸心重合，關于工件對稱；

所述的上盤電化學機械拋光墊拋光層(4)、下盤電化學機械拋光墊拋光層(14)為圓環結構，其上環布通孔，通孔分布關于拋光層軸心中心對稱，上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)、下盤電化學機械拋光墊陰極層(15)上開有與上盤電化學機械拋光墊拋光層(4)、下盤電化學機械拋光墊拋光層(14)通孔對應的環槽及排液的直槽，槽型關于陰極層軸心中心對稱，該結構保證電解液流通順暢，均勻分布；所述的上盤電化學機械拋光墊拋光層(4)粘接于上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)上，使上盤電化學機械拋光墊拋光層(4)上孔對應于上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)上環槽；所述上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)通過螺接或鉚接形式固定于上盤連接層(2)；所述上盤連接層(2)開有通孔便于導管、導線連接上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)，并通過螺接或鉚接形式固定于上研磨盤(1)；所述下盤電化學機械拋光墊拋光層(14)粘接于下盤電化學機械拋光墊陰極層(15)上，使下盤電化學機械拋光墊拋光層(14)上通孔對應于下盤電化學機械拋光墊陰極層(15)上環槽，下盤電化學機械拋光墊陰極層(15)通過螺接或鉚接形式固定于下研磨盤(16)上；

所述電解液供應部(23)通過導管連接上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)、下盤電化學機械拋光墊陰極層(15)，提供電解液；

所述電源供應部(24)通過導線及電刷(27)電連接上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)、下盤電化學機械拋光墊陰極層(15)，通過導線與內齒圈(9)或太陽輪(13)電連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于雙面電化學機械拋光平面構件的設備，其特征在于，所述的上盤電化學機械拋光墊陰極層(3)、下盤電化學機械拋光墊陰極層(15)由具有導電性材料的整墊或整盤構成；或者由若干內外徑不同、厚度相同的陰極環組成，在陰極環與陰極環之間包夾著絕緣層或絕緣膠，用于分環加壓，調節不同環區內材料去除速率，達到調節構件面形能力。