[發明專利]自調節彈性節能拋光裝置

有效

• 申請號: 202011101511.4
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112192436B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 葉卉;李曉峰;師曉開
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B24B37/10
• 分類號: B24B37/10;B24B37/30;B24B37/34;B24B57/00;B24B57/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶;徐俊

本發明涉及一種自調節彈性節能拋光裝置，拋光盤組件置于拋光液回收裝置的拋光液收集罩中，拋光盤組件上部一側設有拋光頭組件，另一側設有滴液噴頭組件；拋光頭組件包括絲杠驅動機構、彈性拋光機構以及電推桿夾具，絲杠驅動機構安裝在升降蓋和拋光頭外殼之間，并通過升降蓋帶動內滑塊上下移動，彈性拋光機構中的內滑塊置于拋光頭外殼內，并與拋光頭外殼導向滑動連接，內滑塊上端與拋光頭外殼之間通過主彈簧連接，內滑塊下端與拋光頭外殼下部的底部螺旋蓋之間通過支撐彈簧連接，內滑塊上端與升降蓋之間通過穿過拋光頭外殼頂部的拉伸彈簧相連接；內滑塊中下部分內設有均布的電推桿夾具，電推桿夾具中的電推桿通過卡爪裝夾用于粘黏拋光工件的載片盤。

技術領域

本發明涉及一種拋光裝置，尤其是一種可以調節拋光液滴液位置和滴液量的自調節彈性節能拋光裝置。

背景技術

化學機械拋光(chemical mechanical polishing，CMP)技術是通過化學作用和機械作用對拋光工件進行材料去除。隨著科學技術的進步，對工件的要求越來越高，但是傳統的化學機械拋光容易在工件表面和亞表面產生劃痕，控制拋光劃痕已經成為精密加工領域的一個研究方向，見周明，黃鋮，趙培軼，黃劭楠.光學玻璃超聲振動磨削亞表面損傷的試驗研究[J].工具技術，2017，51(07)：15-19.尤其是光學元件亞表面的損傷程度，直接決定了元件的使用壽命，見鐘曜宇，戴一帆，石峰，隋婷婷.熔石英光學元件納米劃痕亞表面損傷特性[J].納米技術與精密工程，2017，15(01)：7-14.研究表明，拋光劃痕的產生通常有兩種情況：其中一種是隨機的、不可預知、不可再現的劃痕，這類劃痕大多數取決于研磨加工時，磨料中雜質、異常大磨粒的數量、混入的灰塵等，劃痕深、數量少，另外一種引起劃痕的原因是：由于研磨加工工藝參數(磨料均勻性、磨盤硬度等)的選用不合理，在工件表面形成的數量較多，深度較小的劃痕。一般情況下較深的劃痕對元件影響較大，但不論是由于大顆粒產生的深劃痕，或是量多較淺的劃痕淺，都是由于工件受到較大拋光壓力作用形成的。本裝置主要針對以上兩類劃痕進行控制，通過對拋光頭進行浮動設計，實時改變拋光工件的承壓大小，能有效減小劃痕數量和深度。

同時傳統的化學機械拋光由拋光頭、拋光盤、拋光墊、底座以及拋光液供給裝置等組成。化學機械拋光過程中現存的拋光液補給方法為：從拋光液供給裝置引出一支導管，直接將拋光液噴射在拋光墊上，拋光后直接在拋光墊的離心力作用下甩出拋光墊，既造成浪費又存在環境污染。本裝置通過設計拋光液收集過濾裝置以及可改變滴液方向和滴液流量的滴液噴頭，有效的解決了這一問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自調節彈性節能拋光裝置，實現工件拋光過程中有效減少工件表面及亞表面損傷，提高拋光工件拋光質量，同時保證拋光液的高效合理利用。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種自調節彈性節能拋光裝置，由拋光頭組件、拋光盤組件、滴液噴頭組件和拋光液回收裝置組成，所述拋光盤組件置于拋光液回收裝置的拋光液收集罩中，所述拋光盤組件上部一側設有拋光頭組件，另一側設有滴液噴頭組件；所述拋光頭組件包括絲杠驅動機構、彈性拋光機構以及電推桿夾具，所述絲杠驅動機構安裝在升降蓋和拋光頭外殼之間，并通過升降蓋帶動內滑塊上下移動，所述彈性拋光機構中的內滑塊置于拋光頭外殼內，并與拋光頭外殼導向滑動連接，所述內滑塊上端與拋光頭外殼之間通過主彈簧連接，所述內滑塊下端與拋光頭外殼下部的底部螺旋蓋之間通過支撐彈簧連接，所述內滑塊上端與升降蓋之間通過穿過拋光頭外殼頂部的拉伸彈簧相連接；所述內滑塊中下部分內設有均布的電推桿夾具，所述電推桿夾具中的電推桿通過卡爪裝夾用于粘黏拋光工件的載片盤。

進一步，所述拋光頭組件中的絲杠通過螺母、法蘭蓋和絲杠底蓋固定在升降蓋上，所述絲杠下端通過絲杠軸承與拋光頭外殼連接，并用下端蓋和螺栓軸向固定，所述絲杠上端通過聯軸器連接異步電機。

進一步，所述內滑塊的底端內裝有位移傳感器，所述位移傳感器通過控制器連接異步電機。