JP2001219366A - Polishing supporting method and device and polishing method - Google Patents
Polishing supporting method and device and polishing methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ラップ定盤に対
し、セラミック部品等のワークをそれぞれ回転させなが
らかつ押し付けてワークを研磨加工するときの研磨支援
方法及びその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing support method and apparatus for polishing a workpiece such as a ceramic component while rotating and pressing the workpiece against a lap plate.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6は研磨装置の構成図であり、図7は
同装置を上方から見た図である。固定部材1には、ラッ
プ定盤2が軸3を介して回転自在に支持されるととも
に、このラップ定盤2を回転させるためのインダクショ
ンモータ4が設けられている。このインダクションモー
タ4の回転軸とラップ定盤2の軸3との間にはベルト5
が掛けられている。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a structural view of a polishing apparatus, and FIG. 7 is a view of the polishing apparatus as viewed from above. The lap surface plate 2 is rotatably supported on the fixed member 1 via a shaft 3, and an induction motor 4 for rotating the lap surface plate 2 is provided. A belt 5 is provided between the rotation shaft of the induction motor 4 and the shaft 3 of the lap platen 2.
Is hung.
【0003】ラップ定盤2上には、キャリア6に保持さ
れて例えば半導体ウエハのようなワーク7が載置されて
いる。キャリア6には、ワーク7上にウェイト8が載せ
られており、このウェイト8の自重によってワーク7を
ラップ定盤2に対して押し付けるようになっている。キ
ャリア6の外周面には、固定部材1に回転自在に取付け
られた各ローラ9が接触している。又、固定部材1に
は、研磨液10をラップ定盤2上に供給する研磨液供給
手段11が設けられている。[0003] A work 7 such as a semiconductor wafer, which is held by a carrier 6, is placed on the lapping platen 2. A weight 8 is placed on a work 7 on the carrier 6, and the work 7 is pressed against the lap surface plate 2 by its own weight. Each roller 9 rotatably attached to the fixed member 1 is in contact with the outer peripheral surface of the carrier 6. The fixing member 1 is provided with a polishing liquid supply means 11 for supplying a polishing liquid 10 onto the lapping platen 2.
【0004】このような装置であれば、インダクション
モータ4の回転がベルト5を介してラップ定盤2の軸3
に伝達され、ラップ定盤2は回転する。これと共にワー
ク7がウェイト8の自重によってラップ定盤2に押し付
けられながらキャリア6と共に回転し、かつ研磨液供給
手段11によって研磨液10がラップ定盤2上に供給さ
れる。これにより、ワーク7は研磨加工される。In such a device, the rotation of the induction motor 4 is transmitted through the belt 5 to the shaft 3 of the lap platen 2.
And the lap platen 2 rotates. At the same time, the work 7 rotates together with the carrier 6 while being pressed against the lapping plate 2 by the weight of the weight 8, and the polishing liquid supply means 11 supplies the polishing liquid 10 onto the lapping plate 2. Thereby, the work 7 is polished.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】一般に、上記研磨装置
では、ワーク7の外形寸法がラップ定盤2の外形寸法よ
りも小さいことが多いが、例えば半導体ウエハの大型化
が進行する現在、図7に示すようにワーク7の外形寸法
がラップ定盤2の外形寸法よりも大きくなる場合があ
る。これはワーク7自体の外形寸法がラップ定盤2自体
の外形寸法よりも大きい場合やラップ定盤2の中心に凹
形状の逃げが形成されている場合である。図7はラップ
定盤2の中心に凹形状の逃げが形成されている場合を示
している。Generally, in the above-mentioned polishing apparatus, the outer dimensions of the work 7 are often smaller than the outer dimensions of the lapping plate 2. For example, as semiconductor wafers become larger, FIG. As shown in the figure, the outer dimensions of the work 7 may be larger than the outer dimensions of the lapping platen 2. This is the case where the external dimensions of the work 7 itself are larger than the external dimensions of the lap surface plate 2 itself, or the case where a concave relief is formed at the center of the lap surface plate 2. FIG. 7 shows a case where a concave relief is formed at the center of the lap platen 2.
【0006】このような場合、ワーク7がラップ定盤2
からはみ出し、このはみ出した領域ではワーク7とラッ
プ定盤2との擦り合いがなく、ワーク7は研磨加工され
ない。この研磨加工されない領域を非研磨領域Bと称す
る。In such a case, the work 7 is placed on the lap plate 2
The work 7 and the lapping plate 2 are not rubbed in the protruding area, and the work 7 is not polished. The region not polished is referred to as a non-polished region B.
【0007】上記従来の技術で例示したような研磨装置
でのワーク7の研磨量は、ワーク7の回転数、ラップ定
盤2の回転数、ワーク7のラップ定盤2に加わる加工圧
等に比例するPrestonの式で求められる。このPrestonの
式は、ワーク7とラップ定盤2の面とで擦り合いが生じ
るとき(これを研磨領域とする)に算出できる研磨量で
ある。このPrestonの式は、通常の研磨条件下の研磨量
Δhに関して、Δh=η・P・V・t
…(1)と表わされることが
知られている。ここに、ηは研磨の比例定数、Pは研磨
加圧力、Vはラップ定盤2とワーク7との相対速度、t
は研磨時間である。The amount of polishing of the work 7 by the polishing apparatus exemplified in the above-mentioned prior art depends on the number of rotations of the work 7, the number of rotations of the lapping plate 2, the processing pressure applied to the lapping plate 2 of the work 7, and the like. It is calculated by the proportional Preston's equation. This Preston's equation is a polishing amount that can be calculated when friction occurs between the work 7 and the surface of the lap surface plate 2 (this is a polishing area). This Preston's equation gives Δh = η · P · V · t for the polishing amount Δh under normal polishing conditions.
… (1) is known. Here, η is a proportional constant of polishing, P is a polishing pressure, V is a relative speed between the lapping plate 2 and the work 7, t
Is the polishing time.
【0008】しかし、非研磨領域Bでは、そもそも研磨
作用が得られないため、上記Prestonの式を適用して研
磨量を求めることはできない。従って、ワーク7の外形
寸法がラップ定盤2の外形寸法よりも大きい場合には、
ワーク7の位置によって研磨領域Aと非研磨領域Bとが
交互に生じる加工点が現われ、ワーク7の加工全面に対
して一様に上記Prestonの式を適用することはできな
い。しかも、研磨領域Aと非研磨領域Bとの比率は、ワ
ーク7の面積のみならずラップ定盤2の中心とワーク7
の中心との距離によって異なる。このことから研磨量を
求めることが困難になり、作業者の経験に頼るところが
多い。However, in the non-polishing region B, since the polishing effect cannot be obtained in the first place, the polishing amount cannot be obtained by applying the Preston's formula. Therefore, when the outer dimensions of the work 7 are larger than the outer dimensions of the lapping platen 2,
A processing point where the polishing area A and the non-polishing area B alternately appear depending on the position of the work 7, and the Preston equation cannot be applied uniformly to the entire processing surface of the work 7. Moreover, the ratio between the polishing area A and the non-polishing area B depends not only on the area of the work 7 but also on the center of the lap platen 2 and the work 7.
Depends on the distance to the center. This makes it difficult to determine the amount of polishing and often relies on the experience of the operator.
【0009】又、ワーク7の平坦度が向上してくると、
このワーク7の表面が平滑化してくるので、ワーク7と
ラップ定盤2との実質的な接触面積が大きくなり、これ
に伴って研磨抵抗は大きくなる。ワーク7の寸法が大き
くなる程ラップ定盤2との接触面積が大きくなるために
その傾向は顕著となる。この結果、研磨抵抗から派生す
るモータへの負荷トルクが過大となり、ワーク7を保持
したキャリア6を強制的に回転駆動したり、又ラップ定
盤2の回転駆動の許容トルクをオーバして非常停止とな
ることがある。これを回避するためには、作業者が研磨
加工に立ち会い、非常停止前に研磨抵抗を下げるように
研磨液を随時供給している。When the flatness of the work 7 is improved,
Since the surface of the work 7 becomes smooth, the substantial contact area between the work 7 and the lapping plate 2 increases, and the polishing resistance increases accordingly. The larger the size of the work 7 is, the larger the contact area with the lapping platen 2 becomes, so that the tendency becomes remarkable. As a result, the load torque to the motor derived from the polishing resistance becomes excessive, and the carrier 6 holding the work 7 is forcibly driven to rotate, or the allowable torque of the rotational drive of the lap surface plate 2 is exceeded, so that the emergency stop is performed. It may be. In order to avoid this, an operator is present at the polishing process and supplies a polishing liquid as needed so as to reduce the polishing resistance before the emergency stop.
【0010】そこで本発明は、安定したワークの平坦化
を行うための研磨を支援するを行う研磨支援方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a polishing support method and apparatus for supporting polishing for performing stable flattening of a workpiece.
【0011】又、より詳しくは、本発明は、加工圧を最
適化して、過大な研磨抵抗から生じる非常停止がなく安
定したワークの平坦化を行うための研磨支援方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。More specifically, the present invention provides a polishing support method and apparatus for optimizing a processing pressure and stably flattening a work without an emergency stop caused by excessive polishing resistance. With the goal.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1記載による本発
明は、回転しているラップ定盤に対してワークを回転さ
せながら押し付け、これに研磨液を供給して前記ワーク
を研磨加工するときの研磨支援方法において、前記ワー
クを研磨するときの条件を入力する工程と、この工程で
入力された前記条件に基づき、前記ワーク上の任意の加
工点が研磨領域内又は研磨領域外にあるかの区別を考慮
して前記ワークの研磨量の分布量を算出する工程と、こ
の研磨量に基づいて前記ワークの形状が予め設定された
形状仕様値に達するか否かの判定結果を報知する工程と
を有し、前記ワークの形状が前記形状仕様値に達するま
で前記ワークを研磨するときの条件が繰り返し再入力さ
れる研磨支援方法である。According to the first aspect of the present invention, when a workpiece is polished while being pressed against a rotating lap plate while rotating the workpiece, a polishing liquid is supplied thereto. In the polishing support method, a step of inputting a condition for polishing the work, and whether an arbitrary processing point on the work is in a polishing area or outside the polishing area based on the condition input in this step. Calculating the amount of distribution of the amount of polishing of the work in consideration of the distinction between; and reporting the determination result of whether or not the shape of the work reaches a predetermined shape specification value based on the amount of polishing. And a condition for polishing the work until the shape of the work reaches the shape specification value is repeatedly input again.
【0013】請求項2記載による本発明は、請求項1記
載の研磨支援方法において、前記ワークを研磨するとき
の条件として少なくとも前記ワークの回転数、前記ラッ
プ定盤の回転数、前記ラップ定盤の中心から前記ワーク
の中心までの距離、前記ラップ定盤と前記ワークとの間
の加工圧が入力されるものである。According to a second aspect of the present invention, in the polishing support method according to the first aspect, at least the number of rotations of the work, the number of rotations of the lap plate, and the lap plate are set as conditions for polishing the work. The distance from the center of the workpiece to the center of the work, and the processing pressure between the lap surface plate and the work are input.
【0014】請求項3記載による本発明は、請求項1記
載の研磨支援方法において、加工前の前記ワークの形状
測定値から研磨加工を行い、この研磨加工後の前記ワー
クの研磨量の分布と前記形状仕様値との偏差を求める工
程と、前記偏差からその標準偏差を求め、この標準偏差
と目標とする標準偏差とを比較結果を報知する工程とを
有するものである。According to a third aspect of the present invention, in the polishing support method according to the first aspect, polishing is performed from a measured shape of the work before processing, and a distribution of a polishing amount of the work after the polishing is determined. A step of obtaining a deviation from the shape specification value, a step of obtaining a standard deviation from the deviation, and reporting a comparison result between the standard deviation and a target standard deviation.
【0015】請求項4記載による本発明は、請求項1、
2又は3記載の研磨支援方法によって得られた加工条件
によりワークの研磨を行なう研磨方法である。The present invention according to claim 4 provides claim 1,
A polishing method for polishing a work under processing conditions obtained by the polishing support method according to 2 or 3.
【0016】請求項5記載による本発明は、回転してい
るラップ定盤に対してワークを回転させながら押し付
け、これに研磨液を供給して前記ワークを研磨加工する
研磨装置に対する研磨支援装置において、前記ワークを
研磨するときの条件を入力するインタフェースと、この
インタフェースで入力された前記条件に基づき、前記ワ
ーク上の任意の加工点が研磨領域内又は研磨領域外にあ
るかの区別を考慮して前記ワークの研磨量を算出する研
磨量算出手段と、この研磨量算出手段により算出された
前記研磨量に基づいて前記ワークの形状が予め設定され
た形状仕様値に達したか否かの判定結果を報知する形状
仕様値判定手段とを具備した研磨支援装置である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a polishing support apparatus for a polishing apparatus which presses a rotating lap plate while rotating the workpiece and supplies a polishing liquid thereto to polish the workpiece. An interface for inputting conditions for polishing the work, and considering whether a given processing point on the work is within or outside the polishing area based on the conditions input at this interface. Polishing amount calculating means for calculating the polishing amount of the work, and determining whether or not the shape of the work has reached a predetermined shape specification value based on the polishing amount calculated by the polishing amount calculating means. This is a polishing support device including a shape specification value determination unit that reports a result.
【0017】請求項6記載による本発明は、請求項5記
載の研磨支援装置において、前記インタフェースから
は、少なくとも前記ワークの回転数、前記ラップ定盤の
回転数、前記ラップ定盤の中心から前記ワークの中心ま
での距離、前記ラップ定盤と前記ワークとの間の加工圧
が入力されるものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the polishing support apparatus according to the fifth aspect, at least the number of rotations of the work, the number of rotations of the lap plate, and the center of the lap plate are provided from the interface. The distance to the center of the work and the processing pressure between the lap plate and the work are input.
【0018】請求項7記載による本発明は、請求項5記
載の研磨支援装置において、前記研磨量算出手段は、前
記ワークの回転数、前記ワークの外径寸法、前記ラップ
定盤の回転数、前記ラップ定盤の外径寸法、前記ラップ
定盤と前記ワークとの間の加工圧、前記ラップ定盤の中
心から前記ワークの中心までの距離を入力し、予め設定
された研磨量算出式を用いて前記ワーク全面に対する前
記研磨量を算出する機能を有するものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the polishing support apparatus according to the fifth aspect, the polishing amount calculating means includes: a rotation number of the work, an outer diameter of the work, a rotation number of the lap platen, The outer diameter of the lap plate, the processing pressure between the lap plate and the work, and the distance from the center of the lap plate to the center of the work are input, and a preset polishing amount calculation formula is obtained. And has a function of calculating the polishing amount for the entire surface of the work by using it.
【0019】請求項8記載による本発明は、請求項5記
載の研磨支援装置において、前記形状仕様値判定手段
は、加工前の前記ワークの形状測定値から研磨加工を行
い、この研磨加工後の前記ワークの研磨量の分布と前記
形状仕様値との偏差を求める機能と、この偏差からその
標準偏差を求め、この標準偏差と目標とする標準偏差と
の比較結果を報知する機能とを有するものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the polishing support apparatus according to the fifth aspect, the shape specification value determining means performs a grinding process from a shape measured value of the workpiece before machining, and performs a grinding process after the grinding process. One having a function of obtaining a deviation between the distribution of the polishing amount of the workpiece and the shape specification value, and a function of obtaining a standard deviation from the deviation and reporting a comparison result between the standard deviation and a target standard deviation. It is.
【0020】請求項9記載による本発明は、請求項5記
載の研磨支援装置において、前記形状仕様値判定手段
は、前記ワークの形状測定値が前記形状仕様値に達した
ときに、前記ワークの回転数、前記ラップ定盤の回転
数、前記ラップ定盤と前記ワークとの間の加工圧及び前
記ラップ定盤の中心から前記ワークの中心までの距離を
最適条件値として算出する機能を有するものである。According to a ninth aspect of the present invention, in the polishing support apparatus according to the fifth aspect, the shape specification value determining means determines whether the workpiece has a shape specification value when the workpiece shape measurement value reaches the shape specification value. The one having a function of calculating a rotation speed, a rotation speed of the lap surface plate, a processing pressure between the lap surface plate and the work, and a distance from a center of the lap surface plate to a center of the work as optimum condition values. It is.
【0021】請求項10記載による本発明は、請求項5
記載の研磨支援装置において、前記形状仕様値判定手段
により求められた前記最適条件に基づいて前記ラップ定
盤の回転数を制御するワーク回転数制御手段を具備した
ものである。The present invention according to claim 10 provides the present invention according to claim 5.
The polishing support apparatus according to the above, further comprising a work rotation number control means for controlling a rotation number of the lap platen based on the optimum condition obtained by the shape specification value judgment means.
【0022】請求項11記載による本発明は、請求項5
記載の研磨支援装置において、前記形状仕様値判定手段
により求められた前記最適条件に基づいて前記ラップ定
盤と前記ワークとの間の加工圧を制御する加工圧制御手
段を具備したものである。The present invention according to claim 11 provides claim 5
The polishing support apparatus according to the above, further comprising a processing pressure control unit that controls a processing pressure between the lap surface plate and the work based on the optimum condition obtained by the shape specification value determination unit.
【0023】請求項12記載による本発明は、請求項5
記載の研磨支援装置において、前記形状仕様値判定手段
により求められた前記最適条件に基づいて前記ラップ定
盤の中心から前記ワークの中心までの距離を制御するワ
ーク位置決め制御手段を具備したものである。The present invention according to claim 12 provides claim 5.
The polishing support apparatus according to the above, further comprising a work positioning control means for controlling a distance from a center of the lap surface plate to a center of the work based on the optimum condition obtained by the shape specification value determining means. .
【0024】請求項13記載による本発明は、請求項5
記載の研磨支援装置において、前記ワークを回転させる
モータの負荷トルクを検出するトルク検出手段と、この
トルク検出手段により測定された前記負荷トルクに基づ
いて前記研磨液の供給量を制御する研磨液供給制御手段
とを具備したものである。The present invention according to claim 13 provides the present invention according to claim 5
The polishing support apparatus according to any one of the preceding claims, further comprising: a torque detection unit that detects a load torque of a motor that rotates the workpiece; and a polishing liquid supply that controls a supply amount of the polishing liquid based on the load torque measured by the torque detection unit. Control means.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0026】図1は研磨装置の構成図である。モータ等
からなるラップ定盤回転手段20の回転軸には、ラップ
定盤21が接続されている。このラップ定盤21は、そ
の中心に凹形状の逃げ22が形成されている。FIG. 1 is a block diagram of a polishing apparatus. A lap surface plate 21 is connected to the rotation axis of the lap surface plate rotation means 20 composed of a motor or the like. The lap surface plate 21 has a concave relief 22 at the center thereof.
【0027】このラップ定盤21上には、ホルダ23に
保持されたワーク7が載置されている。ホルダ23は、
ホルダ回転用モータ24によってワーク7を保持した状
態で回転するものとなっている。このホルダ23の外周
面には、各ローラ25が回転自在に接触している。これ
らローラ25は、ローラアーム26によって回転自在に
支持され、ホルダ23を水平面内で回転加工するように
支持している。The work 7 held by the holder 23 is placed on the lap surface plate 21. Holder 23
The work 7 is rotated while holding the work 7 by the holder rotation motor 24. Each roller 25 rotatably contacts the outer peripheral surface of the holder 23. These rollers 25 are rotatably supported by a roller arm 26, and support the holder 23 so as to rotate in a horizontal plane.
【0028】又、ラップ定盤21の上方には、研磨液供
給手段27が設けられている。この研磨液供給手段27
は、ラップ定盤21上に加工液を供給するものである。A polishing liquid supply means 27 is provided above the lap surface plate 21. This polishing liquid supply means 27
Is for supplying a processing liquid onto the lap surface plate 21.
【0029】最適値計算処理部28は、ワーク7上の任
意の加工点Qが図2に示すように研磨領域A又は非研磨
領域Bにあるかを区別し、これら研磨領域Aと非研磨領
域Bとについて考慮してワーク7の研磨量を算出し、こ
の研磨量に基づいてワーク7を研磨する最適条件を求め
る機能を有するものである。The optimum value calculation processing section 28 discriminates whether an arbitrary processing point Q on the work 7 is in the polishing area A or the non-polishing area B as shown in FIG. It has a function of calculating the polishing amount of the work 7 in consideration of B and calculating the optimum conditions for polishing the work 7 based on the polishing amount.
【0030】この研磨の最適条件の算出について説明す
る。通常の研磨条件下の研磨量Δhに関しては、一般に
上記Prestonの式により表わされる。この式は、ラップ
定盤21とワーク7とが擦れ合ったときに適用されるこ
とは既に説明した。図2に示すようにラップ定盤21に
対してワーク7の寸法が大きい場合やラップ定盤21の
中心に凹形状の逃げ22が形成されている場合、ワーク
7の任意の加工点Qは、ワーク7の回転に伴い研磨領域
Aと非研磨領域Bとを交互に繰り返すことになる。これ
ら研磨領域Aと非研磨領域Bとの比率は、ラップ定盤2
1の中心Otからワーク7の中心Owまでの距離Dw
t、ワーク7の中心Owから任意の加工点Qまでの距離
Rwによって変化する。よって、任意の加工点Qにおけ
る研磨量Δhは、研磨領域Aに存在するときのみ適用
し、非研磨領域に存在するときには研磨量Δh=0とな
る。The calculation of the optimum polishing conditions will be described. The polishing amount Δh under normal polishing conditions is generally represented by the above Preston equation. It has already been explained that this formula is applied when the lap surface plate 21 and the work 7 rub against each other. As shown in FIG. 2, when the size of the work 7 is larger than the lap surface plate 21 or when the concave relief 22 is formed at the center of the lap surface plate 21, an arbitrary processing point Q of the work 7 is The polishing area A and the non-polishing area B are alternately repeated with the rotation of the work 7. The ratio between the polishing area A and the non-polishing area B is determined by the lapping plate 2
Distance Dw from the center Ot of 1 to the center Ow of the work 7
t, the distance varies depending on the distance Rw from the center Ow of the workpiece 7 to an arbitrary processing point Q. Therefore, the polishing amount Δh at an arbitrary processing point Q is applied only when the polishing point exists in the polishing area A, and the polishing amount Δh = 0 when it exists in the non-polishing area.
【0031】任意の加工点Qにおける速度は、ラップ定
盤21の回転数とワーク7の回転数との相対速度であ
り、加工圧はワーク荷重による圧力と追加圧力との和と
なる。The speed at an arbitrary processing point Q is a relative speed between the rotation speed of the lap platen 21 and the rotation speed of the work 7, and the processing pressure is the sum of the pressure due to the work load and the additional pressure.
【0032】以上によりワーク7上の任意の加工点Qの
研磨量Δhを算出し、ワーク7の全面に対する研磨量を
求めると、研磨加工後の形状を推測(加工シミュレーシ
ョン)することができる。By calculating the polishing amount Δh at an arbitrary processing point Q on the work 7 and obtaining the polishing amount for the entire surface of the work 7 as described above, it is possible to estimate the shape after polishing (processing simulation).
【0033】平坦度が低い研磨加工前のワーク7の形状
を基に加工シミュレーションを実行し、要求する平坦度
を得るようにラップ定盤21の回転数、ワーク7の回転
数、ラップ定盤21とワーク7との間の加工圧、ラップ
定盤21の中心Otからワーク7の中心Owまでの距離
Dwtの各最適条件値を算出するものとなる。A processing simulation is performed based on the shape of the workpiece 7 having a low flatness before polishing, and the number of rotations of the lap plate 21, the number of rotations of the work 7, and the lap plate 21 are adjusted so as to obtain the required flatness. Each optimum condition value of the processing pressure between the workpiece 7 and the distance Dwt from the center Ot of the lap surface plate 21 to the center Ow of the workpiece 7 is calculated.
【0034】しかるに、上記最適値計算処理部28は、
具体的に、加工シミュレーション実行の前に少なくとも
ワーク7の回転数、ラップ定盤21の回転数、ラップ定
盤21の中心Otからワーク7の中心Owまでの距離D
wt、ラップ定盤21とワーク7との間の加工圧をオペ
レータとの対話形式によって入力し、加工前のワーク7
の形状測定値から研磨加工を行い、この研磨加工後のワ
ーク7の形状と予め設定された形状仕様値との偏差を求
め、さらにこの偏差からその標準偏差(ばらつき)を求
め、この標準偏差と目標とする標準偏差とを比較してそ
の結果、標準偏差が目標の標準偏差よりも小さくなるよ
うに、再び上記ワーク7の回転数、上記ラップ定盤21
の回転数、上記ラップ定盤21の中心Otからワーク7
の中心Owまでの距離Dwt、上記ラップ定盤21とワ
ーク7との間の加工圧をオペレータとの対話形式によっ
て入力してシミュレーションを繰り返す機能を有するも
ので、対話式インタフェース29、研磨量算出手段30
及び形状仕様値判定手段31の各機能を有している。However, the optimum value calculation processing unit 28
Specifically, at least before the execution of the processing simulation, at least the rotation speed of the work 7, the rotation speed of the lap surface plate 21, and the distance D from the center Ot of the lap surface plate 21 to the center Ow of the work 7.
wt, the processing pressure between the lapping plate 21 and the work 7 is input in an interactive manner with the operator, and the work 7 before processing is input.
Is polished from the measured value of the shape, a deviation between the shape of the workpiece 7 after the polishing and a predetermined shape specification value is obtained, and a standard deviation (variation) is obtained from the deviation. The rotation speed of the work 7 and the lap surface 21 are again compared so that the standard deviation becomes smaller than the target standard deviation.
From the center Ot of the lap plate 21 to the work 7
Has a function of repeating the simulation by inputting the distance Dwt to the center Ow of the work and the processing pressure between the lap surface plate 21 and the work 7 in the form of dialogue with the operator. The interactive interface 29, the polishing amount calculating means 30
And each function of the shape specification value determining means 31.
【0035】このうち対話式インタフェース29は、オ
ペレータとの対話形式によってワーク7の外径寸法、ワ
ーク7の回転数、ラップ定盤21の内径寸法、ラップ定
盤21の外径寸法、ラップ定盤21の回転数、ラップ定
盤21とワーク7との間の加工圧、摩耗定数(η)を入
力する機能を有している。The interactive interface 29 includes an outer diameter of the work 7, the number of rotations of the work 7, an inner diameter of the lap plate 21, an outer diameter of the lap plate 21, and a lap plate according to a dialog with the operator. It has a function of inputting the number of rotations of 21, the working pressure between the lap surface plate 21 and the work 7, and the wear constant (η).
【0036】研磨量算出手段30は、ワーク7上の任意
の加工点Qが研磨領域A又は非研磨領域Bにあるかを判
定し、これら研磨領域Aと非研磨領域Bとに区別してワ
ーク7の研磨量を算出する機能を有するもので、対話式
インタフェース29を通して取り込んだワーク7の回転
数、ワーク7の外径寸法、ラップ定盤21の回転数、ラ
ップ定盤21の外径寸法、ラップ定盤21の中心Otか
らワーク7の中心Owまでの距離Dwt、ラップ定盤2
1とワーク7との間の加工圧を用い、上記Prestonの式
を演算してワーク7の全面に対する研磨量を算出する機
能を有している。The polishing amount calculating means 30 determines whether an arbitrary processing point Q on the workpiece 7 is in the polishing area A or the non-polishing area B, and discriminates the polishing area A and the non-polishing area B from each other. The number of rotations of the work 7, the outer diameter of the work 7, the number of rotations of the lap plate 21, the outer diameter of the lap plate 21, the lap Distance Dwt from center Ot of surface plate 21 to center Ow of work 7, lap surface plate 2
Using the processing pressure between the work 1 and the work 7, the Preston equation is calculated to calculate the amount of polishing on the entire surface of the work 7.
【0037】形状仕様値判定手段31は、図3に示すよ
うに加工前のワーク7の形状測定値M(i)を対話式イン
タフェース29を通して取り込み、この形状測定値M
(i)から研磨加工を行って、上記研磨量算出手段30に
より算出された研磨量に基づく研磨加工後のワーク7の
形状と予め設定された形状仕様値T(i)との偏差ε(i)を
求める機能を有している。なお、形状測定値M(i)は、
ワーク7の中心Owから任意の加工点Qまでの距離(加
工点半径)Rw(i)に対応している。この偏差ε(i)は、
各加工点半径Rw(i)ごとの研磨加工量をΣΔhijと
すると、 ε(i)={M(i)−ΣΔhij}−T(i)…(2) により算出される。As shown in FIG. 3, the shape specification value judging means 31 takes in the shape measurement value M (i) of the work 7 before processing through the interactive interface 29, and
The polishing process is performed from (i), and the deviation ε (i) between the shape of the workpiece 7 after the polishing process based on the polishing amount calculated by the polishing amount calculating means 30 and a predetermined shape specification value T (i). ). The shape measurement value M (i) is
It corresponds to the distance (processing point radius) Rw (i) from the center Ow of the work 7 to an arbitrary processing point Q. This deviation ε (i) is
Assuming that the polishing amount for each processing point radius Rw (i) is ΣΔh ij , it is calculated as follows: ε (i) = {M (i) −ΣΔh ij } −T (i) (2)
【0038】次に、形状仕様値判定手段31は、この偏
差ε(i)からその標準偏差Sε(i)を求め、この標準偏差
Sε(i)と目標とする標準偏差STとを比較し、その結
果、標準偏差Sε(i)が目標の標準偏差STよりも小さ
くなるように、 ST>Sε(i) …(3) 再び、対話式インタフェース29を通して上記ワーク7
の回転数、上記ラップ定盤21の回転数、上記ラップ定
盤21の中心Otからワーク7の中心Owまでの距離D
wt、上記ラップ定盤21とワーク7との間の加工圧を
変更してオペレータとの対話形式によって再入力してシ
ミュレーションを繰り返す機能を有している。Next, the shape specification value determining section 31, the deviation ε determined: (i) from the standard deviation Esuipushiron (i), it compares the standard deviation S T to the standard deviation Esuipushiron (i) the target as a result, so standard deviation Sε (i) is smaller than the standard deviation S T of the target, S T> Sε (i) ... (3) again, the workpiece 7 through the interactive interface 29
, The number of rotations of the lap surface plate 21, the distance D from the center Ot of the lap surface plate 21 to the center Ow of the work 7
wt, and a function of changing the processing pressure between the lap surface plate 21 and the work 7 and re-entering the same through dialogue with the operator to repeat the simulation.
【0039】次に、形状仕様値判定手段31は、最終的
に上記式(3)が達成されるワーク7の回転数、上記ラッ
プ定盤21の回転数、上記ラップ定盤21の中心Otか
らワーク7の中心Owまでの距離Dwt、上記ラップ定
盤21とワーク7との間の加工圧を求める機能を有して
いる。Next, the shape specification value judging means 31 calculates the rotational speed of the workpiece 7, the rotational speed of the lap surface plate 21, and the center Ot of the lap surface plate 21 at which the above equation (3) is finally achieved. It has a function of calculating a distance Dwt to the center Ow of the work 7 and a processing pressure between the lap surface plate 21 and the work 7.
【0040】又、最適値計算処理部28の研磨液供給制
御手段32は、後述するトルク検出手段37により検出
されたモータの負荷トルクを取り込み、この負荷トルク
に基づいて研磨液の供給量の指令値を研磨液供給制御部
36に与える機能を有している。The polishing liquid supply control means 32 of the optimum value calculation processing section 28 takes in the load torque of the motor detected by the torque detection means 37 described later, and instructs the supply amount of the polishing liquid based on the load torque. It has a function of giving a value to the polishing liquid supply control unit 36.
【0041】又、最適値計算処理部28は、上記標準偏
差Sε(i)が目標の標準偏差STよりも小さくなったと
き、このときのワーク7を研磨する最適条件に従った各
指令値をワーク回転数制御部33、加工圧制御部34、
ワーク位置決め制御部35及び研磨液供給制御部36に
与え、かつトルク検出手段37により測定されたホルダ
回転用モータ24の負荷トルクを取り込む機能を有して
いる。[0041] Further, the optimum value calculation processing unit 28, when the standard deviation Sε (i) is smaller than the standard deviation S T of the target, the command value in accordance with the optimum conditions for polishing a workpiece 7 at this time , The workpiece rotation speed control unit 33, the processing pressure control unit 34,
It has a function of giving to the work positioning control unit 35 and the polishing liquid supply control unit 36 and taking in the load torque of the holder rotation motor 24 measured by the torque detection unit 37.
【0042】このうちワーク回転数制御部33は、最適
値計算処理部28からの指令値を受け、この指令値に従
った回転数でホルダ回転用モータ24を駆動制御する機
能を有している。The work rotation speed control unit 33 has a function of receiving a command value from the optimum value calculation processing unit 28 and drivingly controlling the holder rotation motor 24 at a rotation speed according to the command value. .
【0043】加工圧制御部34は、最適値計算処理部2
8からの指令値を受け、この指令値に従った加工圧で、
ワーク7を保持しているホルダ23自体をラップ定盤2
1に対して押し付ける加工圧手段38を駆動制御する機
能を有している。The processing pressure control unit 34 is provided with the optimum value calculation processing unit 2
8 and receives the processing pressure according to this command value.
The holder 23 holding the work 7 itself is placed on the lapping platen 2
It has a function to drive and control the processing pressure means 38 pressing against the first.
【0044】ワーク位置決め制御部35は、最適値計算
処理部28からの指令値を受け、ラップ定盤21の中心
からワーク7の中心までの距離が上記指令値に従ったワ
ーク7の位置になるようにワーク位置決め手段39を駆
動制御する機能を有している。このワーク位置決め手段
39は、ローラアーム26を移動してワーク7の位置を
ラップ定盤21上で移動するものとなっている。The work positioning control section 35 receives the command value from the optimum value calculation processing section 28, and the distance from the center of the lap surface plate 21 to the center of the work 7 becomes the position of the work 7 according to the command value. Thus, the function of driving and controlling the work positioning means 39 is provided. The work positioning means 39 moves the position of the work 7 on the lapping plate 21 by moving the roller arm 26.
【0045】研磨液供給制御部36は、最適値計算処理
部28からの指令値を受け、この指令値に従った研磨液
量を研磨液供給手段27から供給させる機能を有してい
る。The polishing liquid supply control section 36 has a function of receiving a command value from the optimum value calculation processing section 28 and supplying a polishing liquid amount according to the command value from the polishing liquid supply means 27.
【0046】次に、上記の如く構成された装置の作用に
ついて説明する。Next, the operation of the device configured as described above will be described.
【0047】ワーク7がホルダ23に保持されてラップ
定盤21上に載置される。このホルダ23は、その外周
面に各ローラ25が回転自在に接触し、かつホルダ回転
用モータ24によってワーク7を保持した状態で回転す
るが、このとき以下のようにして制御が行われる。The work 7 is held on the holder 23 and placed on the lap surface plate 21. Each roller 25 is rotatably contacted with the outer peripheral surface of the holder 23 and rotates while holding the work 7 by the holder rotating motor 24. At this time, the control is performed as follows.
【0048】最適値計算処理部28の研磨量算出手段3
0は、図2に示すようにワーク7上の任意の加工点Qが
研磨領域A又は非研磨領域Bにあるかを区別し、これら
研磨領域Aと非研磨領域Bとを考慮してワーク7の研磨
量を算出する。The polishing amount calculation means 3 of the optimum value calculation processing section 28
0 discriminates whether an arbitrary processing point Q on the work 7 is in the polishing area A or the non-polishing area B as shown in FIG. Is calculated.
【0049】ここで、ワーク7の研磨量の算出について
図4に示す最適研磨条件算出フローチャートを参照して
説明する。Here, the calculation of the polishing amount of the work 7 will be described with reference to the flowchart for calculating the optimum polishing conditions shown in FIG.
【0050】先ず、対話式シンタフェース29に対する
オペレータの対話式の操作により、対話式シンタフェー
ス29は、ステップ#1において、ワーク7の外径寸
法、ワーク7の回転数、ラップ定盤21の内径寸法、ラ
ップ定盤21の外径寸法、ラップ定盤21の回転数、ラ
ップ定盤21とワーク7との間の加工圧、摩耗定数
(η)を入力してデータ設定する。First, by the interactive operation of the operator on the interactive sineface 29, the interactive sineface 29 is turned on in step # 1, the outer diameter of the work 7, the number of revolutions of the work 7, the inner diameter of the lap plate 21. The dimensions, the outer diameter of the lap surface plate 21, the number of rotations of the lap surface plate 21, the processing pressure between the lap surface plate 21 and the work 7, and the wear constant (η) are input and set.
【0051】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
2において、初期値としてi=0、j=0を設定する。
ここで、これら初期値i=0、j=0は、任意の加工点
Qの初期位置を表わし、i=0〜n、j=0〜mと変化
し、i=n、j=mでワーク7の端部を表わす。Next, the polishing amount calculating means 30 determines in step #
In step 2, i = 0 and j = 0 are set as initial values.
Here, these initial values i = 0 and j = 0 represent the initial position of an arbitrary machining point Q, and change as i = 0 to n and j = 0 to m, and work at i = n and j = m. 7 represents the end.
【0052】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
3において、ワーク7の中心Owから任意の加工点Qま
での距離(加工点半径)Rw(i)を決定する。この加工
点半径)Rw(i)は、 Rw(i)=ΔRw・i(i=0〜n) …(4) を演算して決定する。Next, the polishing amount calculating means 30 executes step #
In 3, the distance (processing point radius) Rw (i) from the center Ow of the workpiece 7 to an arbitrary processing point Q is determined. This processing point radius) Rw (i) is determined by calculating Rw (i) = ΔRw · i (i = 0 to n) (4).
【0053】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
4において、加工点角度θw(j)を決定する。この加工
点角度θw(j)は、 θw(j)=Δθw・j(j=0〜m) …(5) を演算して決定する。Next, the polishing amount calculating means 30 executes step #
In 4, the processing point angle θw (j) is determined. The machining point angle θw (j) is determined by calculating θw (j) = Δθw · j (j = 0 to m) (5).
【0054】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
5において、ラップ定盤21の外径とワーク7の外径と
の交点と、ラップ定盤21の内径とワーク7の外径との
交点とを算出する。Next, the polishing amount calculating means 30 determines in step #
In 5, the intersection of the outer diameter of the lapping plate 21 and the outer diameter of the work 7 and the intersection of the inner diameter of the lapping plate 21 and the outer diameter of the work 7 are calculated.
【0055】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
6において、加工点半径Rw(i)と、加工点角度θw(j)
と、ラップ定盤21の外径とワーク7の外径との交点
と、ラップ定盤21の内径とワーク7の外径との交点と
に基づいて任意の加工点Qが研磨領域A又は非研磨領域
Bのいずれかに存在するかを判定する。Next, the polishing amount calculating means 30 determines in step #
6, the processing point radius Rw (i) and the processing point angle θw (j)
Based on the intersection between the outer diameter of the lapping plate 21 and the outer diameter of the work 7 and the intersection of the inner diameter of the lapping plate 21 and the outer diameter of the work 7, an arbitrary processing point Q It is determined whether any of the polishing areas B exists.
【0056】この判定の結果、任意の加工点Qが研磨領
域A内に存在すれば、研磨量算出手段30は、ステップ
#7から#8に移り、任意の加工点Qにおける相対速度
Vi jを算出する。この速度Vijは、ラップ定盤21
の回転数とワーク7の回転数とから求められる相対速度
となる。[0056] As a result of this determination, if there any machining point Q within the polishing region A, the polishing amount calculating unit 30 shifts from step # 7 to # 8, the relative velocity at any processing point Q V i j Is calculated. This speed V ij is determined by the lap plate 21
And the relative speed obtained from the rotation speed of the work 7.
【0057】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
9において、任意の加工点Qの加工圧Pijを算出す
る。この加工圧Pijは、ワーク荷重による圧力と追加
圧力との和である。Next, the polishing amount calculating means 30 executes step #
At 9, a processing pressure Pij at an arbitrary processing point Q is calculated. This processing pressure P ij is the sum of the pressure due to the work load and the additional pressure.
【0058】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
10において、任意の加工点Qにおける研磨量Δhij
を算出する。この研磨量Δhijは、 Δhij=η・Pij・Vij …(6 ) を演算して算出する。Next, the polishing amount calculating means 30 executes step #
At 10, the polishing amount Δh ij at an arbitrary processing point Q
Is calculated. The polishing amount Δh ij is calculated by calculating Δhij = η · P ij · V ij (6).
【0059】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
11において、総角度研磨量ΣΔh ijを算出する。Next, the polishing amount calculating means 30 executes step #
11, the total angle polishing amount ΣΔh ijIs calculated.
【0060】次に、研磨量算出手段30は、ステップ#
12においてj=mであるか否かを判断し、次のステッ
プ#13においてi=nであるか否かを判断し、j=m
でなければステップ#14でj=j+1としてステップ
#4に戻り、i=nでなければステップ#15でi=i
+1としてステップ#3に戻る。Next, the polishing amount calculating means 30 executes step #
In step # 13, it is determined whether or not j = m. In step # 13, it is determined whether or not i = n.
If not, j = j + 1 is set in step # 14 and the process returns to step # 4. If i = n, i = i is set in step # 15.
Return to step # 3 as +1.
【0061】次に、形状仕様値判定手段31は、ステッ
プ#16における評価おいて、ワーク7の研磨量が形状
仕様値に達したか否かを判定する。Next, the shape specification value determining means 31 determines whether or not the polishing amount of the work 7 has reached the shape specification value in the evaluation in step # 16.
【0062】この形状仕様値判定手段31は、図3に示
すように加工前のワーク7の形状測定値M(i)を対話式
インタフェース29を通して取り込み、この形状測定値
M(i)から研磨加工を行って、上記研磨量算出手段30
により算出された研磨量に基づく研磨加工後のワーク7
の形状と予め設定された形状仕様値T(i)との偏差ε(i)
を上記式(2)を演算して算出する。As shown in FIG. 3, the shape specification value judging means 31 takes in the shape measurement value M (i) of the workpiece 7 before processing through the interactive interface 29, and performs polishing processing based on the shape measurement value M (i). And the polishing amount calculating means 30
7 after polishing based on the polishing amount calculated by
And the deviation ε (i) between the shape of
Is calculated by calculating the above equation (2).
【0063】この場合、加工前のワーク7の形状測定値
M(i)は、かかる加工前のワーク7の形状を測長機等を
用いて測定し、この測定結果を予め最適値計算処理部2
8に入力しておく。この形状測定値M(i)は、加工シミ
ュレーションにおけるワーク7の中心Owから任意の加
工点Qまでの距離(加工点半径)Rw(i)に対応してい
る。In this case, the shape measurement value M (i) of the work 7 before machining is obtained by measuring the shape of the work 7 before machining using a length measuring machine or the like, and the measurement result is calculated in advance by an optimum value calculation processing unit. 2
Enter it in 8. The shape measurement value M (i) corresponds to a distance (processing point radius) Rw (i) from the center Ow of the workpiece 7 to an arbitrary processing point Q in the processing simulation.
【0064】次に、形状仕様値判定手段31は、偏差ε
(i)からその標準偏差Sε(i)を求め、この標準偏差Sε
(i)と目標とする標準偏差STとを比較する。この比較
の結果は、表示装置等によって表示され、オペレータに
報知される。Next, the shape specification value determining means 31 calculates the deviation ε
(i), the standard deviation Sε (i) is obtained, and the standard deviation Sε (i) is obtained.
(i) and comparing the standard deviation S T a target. The result of this comparison is displayed on a display device or the like, and is notified to the operator.
【0065】この比較の結果、標準偏差Sε(i)が目標
の標準偏差STよりも大きければ、標準偏差Sε(i)が
目標の標準偏差STよりも小さくなるように、再びオペ
レータの操作によって対話式インタフェース29を通し
てワーク7の回転数、ラップ定盤21の回転数、ラップ
定盤21の中心Otからワーク7の中心Owまでの距離
Dwt、ラップ定盤21とワーク7との間の加工圧が変
更されて再入力される。[0065] The result of this comparison, if the standard deviation Sε (i) is greater than the standard deviation S T of the target, such that the standard deviation Sε (i) is smaller than the standard deviation S T of the target, again the operation of the operator Through the interactive interface 29, the rotation speed of the work 7, the rotation speed of the lap surface plate 21, the distance Dwt from the center Ot of the lap surface plate 21 to the center Ow of the work 7, the processing between the lap surface plate 21 and the work 7 The pressure is changed and re-entered.
【0066】このようにワーク7の回転数、ラップ定盤
21の回転数、ラップ定盤21の中心Otからワーク7
の中心Owまでの距離Dwt、ラップ定盤21とワーク
7との間の加工圧が再入力され、再び、研磨量算出手段
30及び形状仕様値判定手段31によって加工シミュレ
ーショの上記ステップ#1〜#17が実行され、標準偏
差Sε(i)と目標とする標準偏差STとの比較結果が表
示装置等によって表示され、オペレータに報知される。As described above, the number of rotations of the work 7, the number of rotations of the lap surface plate 21, and the center Ot of the lap surface plate 21 are
The distance Dwt to the center Ow and the processing pressure between the lapping plate 21 and the work 7 are re-input, and the polishing amount calculating means 30 and the shape specification value determining means 31 again perform the above-described steps # 1 to # 1 of the processing simulation. # 17 is executed, the standard deviation Sε (i) and comparison with a standard deviation S T of the target is displayed by the display device or the like, is reported to the operator.
【0067】そうして、標準偏差Sε(i)と目標とする
標準偏差STとの比較の結果、標準偏差Sε(i)が目標
の標準偏差STよりも小さくなると、形状仕様値判定手
段31は、このときの最適条件値であるワーク7の回転
数、ラップ定盤21の回転数、ラップ定盤21の中心O
tからワーク7の中心Owまでの距離Dwt、ラップ定
盤21とワーク7との間の加工圧を求める。[0067] Then, the standard deviation Sε (i) the result of comparison with a standard deviation S T to a target, the standard deviation Sε (i) is smaller than the standard deviation S T of the target shape specification value determining means Numeral 31 denotes the optimum condition values at this time, the number of rotations of the work 7, the number of rotations of the lap surface plate 21, and the center O of the lap surface plate 21.
The distance Dwt from t to the center Ow of the work 7 and the processing pressure between the lapping plate 21 and the work 7 are obtained.
【0068】ワーク回転数制御部33は、最適値計算処
理部28により算出されたラップ定盤21の回転数の指
令値を受け、この指令値に従った回転数でホルダ回転用
モータ24を駆動制御する。The work rotation speed control unit 33 receives the command value of the rotation speed of the lap surface plate 21 calculated by the optimum value calculation processing unit 28, and drives the holder rotation motor 24 at the rotation speed according to the command value. Control.
【0069】加工圧制御部34は、最適値計算処理部2
8により算出されたワーク7をラップ定盤21に対して
押し付ける加工圧の指令値を受け、この指令値に従った
加工圧で、ワーク7を保持しているホルダ23自体をラ
ップ定盤21に対して押し付ける加工圧手段38を駆動
制御する。The processing pressure control unit 34 is provided with the optimum value calculation processing unit 2
8 receives a command value of a processing pressure for pressing the work 7 against the lap surface plate 21, and the holder 23 holding the work 7 itself is placed on the lap surface plate 21 with a processing pressure according to the command value. The driving of the processing pressure means 38 pressed against the surface is controlled.
【0070】ワーク位置決め制御部35は、最適値計算
処理部28により算出されたラップ定盤21の中心Ot
からワーク7の中心Owまでの距離Dwtの指令値を受
け、この指令値に従ったワーク7の位置になるようにワ
ーク位置決め手段39を駆動制御する。The work positioning control unit 35 calculates the center Ot of the lap surface plate 21 calculated by the optimum value calculation processing unit 28.
And a command value of the distance Dwt from the control unit to the center Ow of the work 7, and drive-controls the work positioning means 39 so that the position of the work 7 is in accordance with the command value.
【0071】又、トルク検出手段37は、ホルダ回転用
モータ24の負荷トルクを測定して最適値計算処理部2
8に送る。この最適値計算処理部28の研磨液供給制御
手段32は、ホルダ回転用モータ24の負荷トルクを取
り込み、この負荷トルクに基づいて研磨液の供給量の指
令値を研磨液供給制御部36に与える。この研磨液供給
制御部36は、最適値計算処理部28からの指令値を受
け、この指令値に従った研磨液量を研磨液供給手段27
から供給させる。The torque detecting means 37 measures the load torque of the motor 24 for rotating the holder and calculates the optimum value
Send to 8. The polishing liquid supply control means 32 of the optimum value calculation processing section 28 takes in the load torque of the holder rotating motor 24 and gives a command value of the supply amount of the polishing liquid to the polishing liquid supply control section 36 based on the load torque. . The polishing liquid supply control unit 36 receives a command value from the optimum value calculation processing unit 28, and adjusts the polishing liquid amount according to the command value to the polishing liquid supply unit 27.
Supply from
【0072】図5は要求する平坦度を得るための最適条
件値に従ってワーク7に対する研磨加工を実施したとき
のホルダ回転用モータ24の出力トルクの時間変化を示
す。研磨加工初期においては、ワーク7の平坦度が低く
くラップ定盤21とワーク7の加工面との接触面積が小
さいので、研磨抵抗は小さい。これにより、研磨液の供
給インターバルは長く、研磨液の供給量は少ない。研磨
加工が進み、ワーク7の平坦度が向上するにつれてラッ
プ定盤21とワーク7の接触面積は増加し、研磨抵抗も
大きくなる。FIG. 5 shows the time change of the output torque of the holder rotating motor 24 when the work 7 is polished in accordance with the optimum condition value for obtaining the required flatness. In the initial stage of polishing, the flatness of the work 7 is low and the contact area between the lapping plate 21 and the processed surface of the work 7 is small, so that the polishing resistance is small. Thereby, the supply interval of the polishing liquid is long, and the supply amount of the polishing liquid is small. As the polishing progresses and the flatness of the work 7 improves, the contact area between the lapping plate 21 and the work 7 increases, and the polishing resistance also increases.
【0073】ワーク7の外径寸法が大きくなると、ホル
ダ回転用モータ24の出力トルクの増加傾きは大きくな
り、この出力トルクは、ホルダ回転用モータ24の回転
駆動の許容トルクに近付く。As the outer diameter of the work 7 increases, the output torque of the holder rotating motor 24 increases in a greater slope, and this output torque approaches the permissible torque of the rotational driving of the holder rotating motor 24.
【0074】このような場合、最適値計算処理部28
は、研磨液を供給する研磨液供給手段32を制御し、図
5に示すように研磨液供給タイミングtのインターバル
を短くしたり、研磨液の供給量を増加することによって
研磨抵抗を低減し、ホルダ回転用モータ24の駆動トル
クの許容値オーバを未然に防止できる。なお、研磨液
は、ラップ定盤21とワーク7との摩擦係数を小さくす
る作用があり、研磨抵抗の低減に有効である。In such a case, the optimum value calculation processing unit 28
Controls the polishing liquid supply means 32 for supplying the polishing liquid to reduce the polishing resistance by shortening the interval of the polishing liquid supply timing t or increasing the supply amount of the polishing liquid as shown in FIG. It is possible to prevent the drive torque of the holder rotating motor 24 from exceeding an allowable value. The polishing liquid has an effect of reducing the friction coefficient between the lap surface plate 21 and the work 7, and is effective in reducing the polishing resistance.
【0075】なお、ワーク7の全面の総研磨量を知りた
いときには、研磨量算出手段30は、ステップ#17に
おいて、総角度研磨量ΣΔhijに基づいてワーク7の
全面の総研磨量ΣΣΔhijを算出するものとなる。When it is desired to know the total polishing amount of the entire surface of the work 7, the polishing amount calculating means 30 calculates the total polishing amount ΣΣΔh ij of the entire surface of the work 7 in step # 17 based on the total angle polishing amount ΣΔh ij. It will be calculated.
【0076】このように上記一実施の形態においては、
ワーク7を研磨するときの条件を対話式インタフェース
29からオペレータとの対話式で入力し、この入力され
た条件に基づき、ワーク7上の任意の加工点が研磨領域
内又は研磨領域外にあるかの区別を考慮してワーク7の
研磨量を研磨量算出手段30により算出し、この研磨量
に基づいてワーク7の形状が予め設定された形状仕様値
に達したか否かの判定結果を形状仕様値判定手段31に
より報知し、ワーク7の形状が形状仕様値に達するまで
ワーク7を研磨するときの条件が繰り返し再入力するよ
うにしたので、オペレータに対して、加工圧を最適化し
て、過大な研磨抵抗から生じる非常停止がなく安定した
ワーク7の平坦化を行うための研磨支援ができる。As described above, in one embodiment,
The conditions for polishing the work 7 are interactively input with the operator from the interactive interface 29, and based on the input conditions, whether any processing point on the work 7 is within the polishing area or outside the polishing area. The polishing amount of the work 7 is calculated by the polishing amount calculating means 30 in consideration of the distinction between the two. The specification value judging means 31 informs the user that the conditions for polishing the work 7 are repeatedly input again until the shape of the work 7 reaches the shape specification value. There is no emergency stop caused by excessive polishing resistance, and polishing support for stably flattening the work 7 can be performed.
【0077】この研磨支援では、オペレータがワーク7
の形状が形状仕様値に達するまでワーク7を研磨すると
きの条件、すなわちワーク7の回転数、ラップ定盤21
の回転数、ラップ定盤21の中心Otからワーク7の中
心Owまでの距離Dwt、ラップ定盤21とワーク7と
の間の加工圧を繰り返し再入力すればよく、経験の浅い
作業者でも要求する平坦度にワーク7を研磨でき、かつ
条件選定のための労力を軽減できる。In this polishing support, the operator can work 7
For polishing the work 7 until the shape of the work 7 reaches the shape specification value, that is, the number of rotations of the work 7,
, The distance Dwt from the center Ot of the lap surface plate 21 to the center Ow of the work 7, and the processing pressure between the lap surface plate 21 and the work 7 may be repeatedly input. Work 7 can be polished to a desired degree of flatness, and labor for selecting conditions can be reduced.
【0078】又、トルク検出手段33によりホルダ回転
用モータ24の負荷トルクを測定し、この負荷トルクに
基づいて研磨液の供給量を制御するので、ホルダ回転用
モータ24の許容トルクの超過を未然に防止でき、加工
圧を最適化して、過大な研磨抵抗から生じる非常停止が
なく安定したワークの平坦化ができ、かつ研磨液を自動
的に供給することによって無人化が図れる。The load torque of the holder rotating motor 24 is measured by the torque detecting means 33, and the supply amount of the polishing liquid is controlled based on the load torque. By optimizing the processing pressure, stable work flattening can be achieved without an emergency stop caused by excessive polishing resistance, and unmanned operation can be achieved by automatically supplying the polishing liquid.
【0079】又、標準偏差Sε(i)が目標の標準偏差S
Tよりも小さくなると、形状仕様値判定手段31は、こ
のときの最適条件値であるワーク7の回転数、ラップ定
盤21の回転数、ラップ定盤21の中心Otからワーク
7の中心Owまでの距離Dwt、ラップ定盤21とワー
ク7との間の加工圧を求め、ワーク回転数制御部33、
加工圧制御部34、ワーク位置決め制御部35に指示を
発して研磨加工を行うので、ワーク7を研磨し、安定し
て平坦化ができる。The standard deviation Sε (i) is equal to the target standard deviation S
When it becomes smaller than T , the shape specification value determination means 31 determines the optimum condition values at this time, such as the number of rotations of the work 7, the number of rotations of the lap surface plate 21, from the center Ot of the lap surface plate 21 to the center Ow of the work 7. , The processing pressure between the lap surface plate 21 and the work 7 is determined, and the work rotation speed control unit 33,
Since the polishing is performed by issuing an instruction to the processing pressure control unit 34 and the work positioning control unit 35, the work 7 can be polished and can be stably flattened.
【0080】又、比較的小さな研磨定盤でワーク7とし
て例えば大径の半導体ウエハを研磨可能にするので、装
置の小型化に寄与できる。Further, for example, a semiconductor wafer having a large diameter can be polished as the work 7 with a relatively small polishing table, which can contribute to downsizing of the apparatus.
【0081】[0081]
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、安
定したワークの平坦化を行うための研磨を支援するを行
う研磨支援方法及びその装置を提供できる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a polishing supporting method and apparatus for supporting polishing for performing stable flattening of a work.
【0082】又、本発明によれば、加工圧を最適化し
て、過大な研磨抵抗から生じる非常停止がなく安定した
ワークの平坦化を行うための研磨支援方法及びその装置
を提供できる。Further, according to the present invention, it is possible to provide a polishing support method and apparatus for optimizing the processing pressure and stably flattening a work without an emergency stop caused by excessive polishing resistance.
【図1】本発明に係わる研磨支援装置の一実施の形態を
示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a polishing support device according to the present invention.
【図2】本発明に係わる研磨支援装置の一実施の形態に
おける研磨の最適条件の算出作用を示す図。FIG. 2 is a view showing an operation of calculating an optimal polishing condition in one embodiment of the polishing support apparatus according to the present invention.
【図3】本発明に係わる研磨支援装置の一実施の形態に
おける形状仕様値判定の作用を説明するための模式図。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of shape specification value determination in one embodiment of the polishing support device according to the present invention.
【図4】本発明に係わる研磨支援装置の一実施の形態に
おける最適研磨条件算出フローチャート。FIG. 4 is a flowchart for calculating optimum polishing conditions in one embodiment of the polishing support apparatus according to the present invention.
【図5】本発明に係わる研磨装置の一実施の形態におけ
る最適条件値で研磨加工を実施したときのワークを保持
するホルダの回転駆動の出力トルクの時間変化を示す
図。FIG. 5 is a diagram showing a change over time of an output torque of a rotational drive of a holder for holding a workpiece when polishing is performed at an optimum condition value in one embodiment of the polishing apparatus according to the present invention.
【図6】研磨装置の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a polishing apparatus.
【図7】同装置を上方から見た図。FIG. 7 is a view of the device as viewed from above.
【図8】ワークの外形寸法がラップ定盤の外形寸法より
も大きい場合における研磨領域と非研磨領域とを示す
図。FIG. 8 is a diagram showing a polished area and a non-polished area when the external dimensions of the work are larger than the external dimensions of the lapping plate.
7:ワーク 20:ラップ定盤回転手段 21:ラップ定盤 22:逃げ 23:ホルダ 24:ホルダ回転用モータ 25:ローラ 26:ローラアーム 27:研磨液供給手段 28:最適値計算処理部 29:対話式インタフェース 30:研磨量算出手段 31:形状仕様値判定手段 32:研磨液供給制御手段 33:ワーク回転数制御部 34:加工圧制御部 35:ワーク位置決め制御部 36:研磨液供給制御部 37:トルク検出手段 38:加工圧手段 39:ワーク位置決め手段 7: Work 20: Lapping plate rotating means 21: Lapping platen 22: Escape 23: Holder 24: Holder rotation motor 25: Roller 26: Roller arm 27: Polishing liquid supply means 28: Optimal value calculation processing unit 29: Dialogue Formula interface 30: Polishing amount calculating means 31: Shape specification value determining means 32: Polishing liquid supply control means 33: Work rotation number control section 34: Processing pressure control section 35: Work positioning control section 36: Polishing liquid supply control section 37: Torque detecting means 38: Processing pressure means 39: Work positioning means
Claims (13)
を回転させながら押し付け、これに研磨液を供給して前
記ワークを研磨加工するときの研磨支援方法において、 前記ワークを研磨するときの条件を入力する工程と、 この工程で入力された前記条件に基づき、前記ワーク上
の任意の加工点が研磨領域内又は研磨領域外にあるかの
区別を考慮して前記ワークの研磨量の分布を算出する工
程と、 この研磨量に基づいて前記ワークの形状が予め設定され
た形状仕様値に達するか否かの判定結果を報知する工程
とを有し、 前記ワークの形状が前記形状仕様値に達するまで前記ワ
ークを研磨するときの条件が繰り返し再入力されること
を特徴とする研磨支援方法。1. A polishing support method for pressing a work while rotating it against a rotating lap surface plate and supplying a polishing liquid to the work to polish the work. A step of inputting a condition, and a distribution of a polishing amount of the work in consideration of whether an arbitrary processing point on the work is within a polishing area or outside the polishing area based on the condition input in this step. And a step of notifying a determination result as to whether or not the shape of the work reaches a predetermined shape specification value based on the polishing amount, wherein the shape of the work is the shape specification value. A polishing support method, wherein conditions for polishing the workpiece are repeatedly input until the number of times reaches a predetermined value.
少なくとも前記ワークの回転数、前記ラップ定盤の回転
数、前記ラップ定盤の中心から前記ワークの中心までの
距離、前記ラップ定盤と前記ワークとの間の加工圧が入
力されることを特徴とする請求項1記載の研磨支援方
法。2. Conditions for polishing the work include at least the number of rotations of the work, the number of rotations of the lap plate, the distance from the center of the lap plate to the center of the work, the lap plate and the lap plate. The polishing support method according to claim 1, wherein a processing pressure between the workpiece and the workpiece is input.
磨加工を行い、この研磨加工後の前記ワークの研磨量の
分布と前記形状仕様値との偏差を求める工程と、 前記偏差からその標準偏差を求め、この標準偏差と目標
とする標準偏差とを比較結果を報知する工程と、を有す
ることを特徴とする請求項1記載の研磨支援方法。3. A step of performing polishing from a measured value of the shape of the work before processing, and calculating a deviation between a distribution of a polishing amount of the work after the polishing and the specification value of the shape; 2. The polishing support method according to claim 1, further comprising: obtaining a deviation, and reporting a comparison result between the standard deviation and a target standard deviation.
によって得られた加工条件によりワークの研磨を行なう
ことを特徴とする研磨方法。4. A polishing method, characterized in that a workpiece is polished under processing conditions obtained by the polishing support method according to claim 1, 2 or 3.
を回転させながら押し付け、これに研磨液を供給して前
記ワークを研磨加工する研磨装置に対する研磨支援装置
において、 前記ワークを研磨するときの条件を入力するインタフェ
ースと、 このインタフェースで入力された前記条件に基づき、前
記ワーク上の任意の加工点が研磨領域内又は研磨領域外
にあるかの区別を考慮して前記ワークの研磨量を算出す
る研磨量算出手段と、 この研磨量算出手段により算出された前記研磨量に基づ
いて前記ワークの形状が予め設定された形状仕様値に達
したか否かの判定結果を報知する形状仕様値判定手段
と、を具備したことを特徴とする研磨支援装置。5. A polishing support apparatus for a polishing apparatus which presses a work while rotating it against a rotating lap surface plate and supplies a polishing liquid to the work to polish the work. And an interface for inputting the conditions of the above, based on the conditions input in this interface, the polishing amount of the work is considered in consideration of whether an arbitrary processing point on the work is within the polishing area or outside the polishing area. Polishing amount calculating means to calculate, and a shape specification value for reporting a determination result as to whether or not the shape of the workpiece has reached a predetermined shape specification value based on the polishing amount calculated by the polishing amount calculating means. A polishing support apparatus, comprising: a determination unit.
前記ワークの回転数、前記ラップ定盤の回転数、前記ラ
ップ定盤の中心から前記ワークの中心までの距離、前記
ラップ定盤と前記ワークとの間の加工圧が入力されるこ
とを特徴とする請求項5記載の研磨支援装置。6. From the interface, at least the number of rotations of the work, the number of rotations of the lap plate, the distance from the center of the lap plate to the center of the work, and the distance between the lap plate and the work. 6. The polishing support apparatus according to claim 5, wherein the processing pressure is input.
転数、前記ワークの外径寸法、前記ラップ定盤の回転
数、前記ラップ定盤の外径寸法、前記ラップ定盤と前記
ワークとの間の加工圧、前記ラップ定盤の中心から前記
ワークの中心までの距離を入力し、予め設定された研磨
量算出式を用いて前記ワーク全面に対する前記研磨量を
算出する機能を有することを特徴とする請求項5記載の
研磨支援装置。7. The polishing amount calculating means includes: a rotation speed of the work, an outer diameter of the work, a rotation speed of the lap plate, an outer diameter of the lap plate, and the lap plate and the work. A processing pressure between the center of the lap platen and the center of the work, and a function of calculating the polishing amount for the entire surface of the work using a preset polishing amount calculation formula. The polishing support device according to claim 5, wherein
記ワークの形状測定値から研磨加工を行い、この研磨加
工後の前記ワークの研磨量の分布と前記形状仕様値との
偏差を求める機能と、 この偏差からその標準偏差を求め、この標準偏差と目標
とする標準偏差との比較結果を報知する機能と、を有す
ることを特徴とする請求項5記載の研磨支援装置。8. The shape specification value determining means performs polishing from a shape measurement value of the work before processing, and obtains a deviation between a distribution of a polishing amount of the work after the polishing and the shape specification value. The polishing support apparatus according to claim 5, further comprising: a function; and a function of obtaining a standard deviation from the deviation, and reporting a comparison result between the standard deviation and a target standard deviation.
の形状測定値が前記形状仕様値に達したときに、前記ワ
ークの回転数、前記ラップ定盤の回転数、前記ラップ定
盤と前記ワークとの間の加工圧及び前記ラップ定盤の中
心から前記ワークの中心までの距離を最適条件値として
算出する機能を有することを特徴とする請求項5記載の
研磨支援装置。9. The shape specification value determining means, when the shape measurement value of the work reaches the shape specification value, the number of rotations of the work, the number of rotations of the lap platen, the lap platen, and The polishing support apparatus according to claim 5, further comprising a function of calculating a processing pressure between the work and a center of the lap plate from the center of the work as an optimum condition value.
れた前記最適条件に基づいて前記ラップ定盤の回転数を
制御するワーク回転数制御手段を具備したことを特徴と
する請求項5記載の研磨支援装置。10. The polishing apparatus according to claim 5, further comprising a workpiece rotation speed control unit that controls the rotation speed of the lap platen based on the optimum condition obtained by the shape specification value determination unit. Support equipment.
れた前記最適条件に基づいて前記ラップ定盤と前記ワー
クとの間の加工圧を制御する加工圧制御手段を具備した
ことを特徴とする請求項5記載の研磨支援装置。11. A processing pressure control means for controlling a processing pressure between the lap surface plate and the work on the basis of the optimum condition obtained by the shape specification value determining means. Item 6. A polishing support device according to Item 5.
れた前記最適条件に基づいて前記ラップ定盤の中心から
前記ワークの中心までの距離を制御するワーク位置決め
制御手段を具備したことを特徴とする請求項5記載の研
磨支援装置。12. A work positioning control means for controlling a distance from a center of the lap surface plate to a center of the work based on the optimum condition obtained by the shape specification value judgment means. The polishing support device according to claim 5.
トルクを検出するトルク検出手段と、 このトルク検出手段により測定された前記負荷トルクに
基づいて前記研磨液の供給量を制御する研磨液供給制御
手段と、を具備したことを特徴とする請求項5記載の研
磨支援装置。13. A torque detecting means for detecting a load torque of a motor for rotating the work, and a polishing liquid supply controlling means for controlling a supply amount of the polishing liquid based on the load torque measured by the torque detecting means. The polishing support apparatus according to claim 5, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000029308A JP2001219366A (en) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Polishing supporting method and device and polishing method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003030233A1 (en) * | 2001-08-22 | 2003-04-10 | Nikon Corporation | Method and device for simulation, method and device for polishing, method and device for preparing control parameter or control program, polishing system, recording medium, and method of manufacturing semiconductor device |
US7062216B2 (en) | 2002-11-05 | 2006-06-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming device capable of selectively mounting different sheet feed units |
-
2000
- 2000-02-07 JP JP2000029308A patent/JP2001219366A/en active Pending
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WO2003030233A1 (en) * | 2001-08-22 | 2003-04-10 | Nikon Corporation | Method and device for simulation, method and device for polishing, method and device for preparing control parameter or control program, polishing system, recording medium, and method of manufacturing semiconductor device |
US7108580B2 (en) | 2001-08-22 | 2006-09-19 | Nikon Corporation | Method and device for simulation, method and device for polishing, method and device for preparing control parameters or control program, polishing system, recording medium, and method of manufacturing semiconductor device |
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