[其他]兩面拋光操作中使用的夾頭組件

無效

• 申請號: 85105523
• 申請日: 1985-07-10
• 公開（公告）號: CN85105523A
• 公開（公告）日: 1986-07-02
• 發明（設計）人: 威廉·D·巴丁格;米歇爾·D·卡貝利
• 申請（專利權）人: 羅德爾股份有限公司
• 主分類號: B24B41/06
• 分類號: B24B41/06;B24B29/00;B24B5/00
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 張海玲

本發明涉及一種在拋光、研磨或碾磨操作中夾持工件的夾頭組件，特別適用于兩面加工的操作。更具體地講，本發明涉及一種由上面裝有一個或數個工件夾頭的傳動環組成的夾頭組件，其中，工件夾頭由一種比傳動環軟的材料制成，以減少在拋光、研磨或碾磨中工件缺陷的產生。

本發明主要可用于兩面加工的操作，即一襯底的兩面同時得到拋光、研磨或碾磨，以形成平整、一致的表面。除非另有說明，為了方便起見，此地將用較廣義的術語“拋光”指各種不同類型的拋光、研磨或碾磨加工，因為本發明可用于上述的一種或所有的加工。

典型的兩面拋光機采用鐵板或鋼板，以及/或者各種人造或天然拋光墊以對工件表面進行拋光。在典型的拋光機中，夾持工件的各夾頭組件由一傳動裝置傳動，該傳動裝置，由一個內圓周帶齒的固定外圓構件組成。與該固定構件同心并置于其中心的還有一個旋轉傳動構件，其外圓周亦帶齒。帶有齒形圓周的夾頭組件即被置于固定構件和旋轉構件之間，并與該二構件嚙合。夾頭組件為圓盤，上有可放置工件如半導體大圓片或鋁片的圓孔。

制造在兩面拋光操作中使用的堅固、耐用的夾頭組件的典型材料為鋼和其他金屬制的合金，諸如國際鎳公司生產的商標為“英康耐爾”（INCONEL）和“莫耐爾”（MONEL）合金的鎳合金。要制造可以承受住固定構件、旋轉構件和夾頭組件的傳動和被傳動齒在拋光過程中產生的很大的力的外齒，這些材料的高強度及硬度是重要的因素。然而，這種可使齒具有長使用壽命優點的強度和耐損性同時也帶耒了一些有待克服的缺點。

當拋光較軟的或脆性材料，例如諸如硅、鎵釓金剛砂（GGG）、砷化鎵等電子襯底時，做成夾頭組件內圓孔的鋼或其他硬金屬的硬邊，以及夾頭迅速運動和/或圓孔內的襯底的運動，可能會使襯底邊緣碎裂以及/或者產生裂縫。這種互相作用可使襯底產生肉眼察覺不出的變形，這種變形在日后進一步的加工中會使襯底部分或全部報廢。

人們曾試圖全部用較軟的材料，如聚脂、聚乙烯、聚碳酸酯、尼龍、聚氯乙烯、丙烯酸鹽、聚氨基甲酸乙酯、環氧物，乙縮醇[如杜邦公司（E.I.du????Pont????de????Nemours????&????Company）的“達爾蘭”（D????E????L????R????I????N）牌產品]包括用各種纖維加強的和不加強的，耒制造夾頭組件。使用較軟的材料有助于防止拋光工件產生缺陷，但是會過度過早磨損夾頭組件的齒，從而導致夾頭組件使用壽命的縮短和整個加工成本的增加。

把上述的兩種材料，即一種較硬的金屬和一種較軟的材料結合起耒使用，做成一個夾頭，在較硬的核心材料上涂一層較軟的材料，這種方案在夾頭較厚或拋光的襯底相應較厚時使用比較有效。不過，對于較薄的襯底，因為核心材料必須做得很薄，所以制成的夾頭很脆，實際上無法使用。

本發明克服了已有技術中的一些問題，其措施是用一種硬性、耐用材料作外傳動圓環，用較軟的材料作夾持和保護拋光工件的工件夾。

本發明包括一個在拋光、研磨、碾磨操作中使用的夾頭組件，該夾頭組件由一適宜于旋轉的傳動環組成，該傳動環包括一傳動連接裝置，傳動連接傳動環與驅動源，該傳動圓環至少有一個固定工件夾的孔，工件夾固定在孔內，工件夾適宜于將工件夾持在工件夾內的一凹坑內，傳動環由一種相對耒說比較硬的材料制成，這種材料比制作工件夾的較軟的材料硬，這種較硬的材料比較軟的材料更能承受傳動環傳動時產生的力，而較軟的材料則比較硬的材料更能保護和墊襯工件夾內夾持的任何工件，防止其碎裂和產生裂縫。

這樣，本發明即將已有技術中原先效率不高的單個兩面夾頭的兩個功能分離開了，并使之能分別作有效操作。這兩個功能是：（1）將動作轉送給拋光工件，以及（2），在該工件拋光時對之加以保護。

可以而且最好在一個夾頭組件上使用幾個工件夾。工件夾可包括形狀各異的中央凹坑，以放置各種不同形狀的待拋工件。本發明的工件夾最好是可拆卸的、可調換的或可在一個夾頭組件中互換的。

可以根據具體工件的需要用最適宜的材料，以最佳形狀或尺寸制造每個工件夾。根據本發明，可以使用一組較貴的傳動環以及一些適合不同工件的較便宜的工件夾。

為了說明本發明，附圖中顯示了一種目前認為比較好的方案。然而，應該理解，本發明并不僅僅限于附圖所示的準確布局和手段。

圖1為根據本發明的一夾頭組件的一個實施方案的平面圖。

圖2為沿圖1中的夾頭組件2-2線的垂直剖面圖，其中，拋光壓磨板為部分剖視示意圖。

圖3為根據本發明的夾頭組件的第二個實施方案的平面圖。