JP2005153118A - Polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研磨装置に関し、特に、大型の非研磨体の研磨に好適な技術に関するものである。 The present invention relates to a polishing apparatus, and more particularly to a technique suitable for polishing a large non-polishing body.
ワークと呼ばれる非研磨体を研磨する研磨装置としては、従来、たとえば、互いに異なる方向に回転する上定盤と下定盤との間に位置したキャリアを、太陽歯車と内歯歯車に噛合させて両定盤間で回転させることにより、キャリアに保持したワークの上下面を研磨する両面研磨装置が知られている(たとえば、特許文献1)。 Conventionally, as a polishing apparatus for polishing a non-abrasive body called a workpiece, for example, a carrier positioned between an upper surface plate and a lower surface plate rotating in different directions is engaged with a sun gear and an internal gear to 2. Description of the Related Art A double-side polishing apparatus that polishes the upper and lower surfaces of a work held on a carrier by rotating between surface plates is known (for example, Patent Document 1).
図4に、このような両面研磨装置の構造を模式的に示す。
図中aは、垂直方向から見た場合の太陽歯車1、内歯歯車2、下定盤3、キャリア4の構造を模式的に示した図である。
図示するように、各キャリア4は、その外周に設けられた歯列によって太陽歯車1の外周に設けられた歯列と内歯歯車2の内周に設けられた歯列と噛合しており、太陽歯車1を回転させることにより、太陽歯車1の周りを公転しながら、自キャリア4の中心の周りを自転するようになっている。
FIG. 4 schematically shows the structure of such a double-side polishing apparatus.
In the figure, a is a diagram schematically showing the structure of the
As shown in the drawing, each
次に、図中bは、水平方向から見た両面研磨装置の構造を模式的に示したものである。
図示するように、両面研磨装置は、垂直方向に上下する、水平方向断面が円環状(ドーナッツ状)の上定盤5を有し、この上定盤5を、下定盤3上に配置したキャリア4に上から押し下げ、研磨剤を供給しながら、下定盤3と上定盤5を逆回転方向に回転させると共に、太陽歯車1を回転させることにより、キャリア4に保持させたワークの上下両面を、ワークをキャリア4共々公転、自転させながら上定盤5と下定盤3で研磨する。なお、このような両面研磨装置において、さらに内歯歯車2を回転させる場合もある。
Next, b in the figure schematically shows the structure of the double-side polishing apparatus viewed from the horizontal direction.
As shown in the figure, the double-side polishing apparatus has an
次に、図中cにこのような従来の両面研磨装置におけるキャリア4の構造を示す。
c1はキャリア4を垂直方向から見たようすを表しており、c2はキャリア4を水平方向からみたようすを表している。
図示するように、キャリア4は外周に歯列が設けられた円形のシート状の部材であり、ワーク7を水平方に関し保持するための1または複数の孔6が設けられている。ここでキャリア4の厚さは、上定盤5、下定盤3のワーク7の研磨に干渉しないようにワーク7の目標研磨厚さより薄い厚さとなっている。
c1 represents the
As shown in the figure, the
さて、近年では、液晶ガラスやシリコン基盤等に代表されるワーク7を使用する部品に対する大型化や、低コスト化の要請により、ワーク7のサイズが大型化している。
ここで、このような大型のワーク7を従来の研磨装置によって研磨する場合には、以下のような問題が生じる。
すなわち、たとえば、図4dに示すように、ワーク7がキャリア4に一つしか収まらない程度に大きいサイズを有するものである場合、ワーク7の中心に近い位置ほど、上定盤5及び下定盤3の回転中心からの距離の変化は小さくなり、また、ワーク7に対する上定盤5及び下定盤3の周速の変化は小さくなる。したがって、ワーク7の中心と外周部では、研磨作用平滑化の効果に差が生じ、ワーク7の表面が凸レンズ状になるなど、充分な平面度を得ることができなくなる。
In recent years, the size of the workpiece 7 has been increased due to demands for an increase in the size of parts using the workpiece 7 typified by liquid crystal glass and a silicon substrate, and a cost reduction.
Here, when such a large workpiece 7 is polished by a conventional polishing apparatus, the following problems occur.
That is, for example, as shown in FIG. 4 d, when the work 7 has a size large enough to fit in the
一方で、このような問題を解消するために、キャリア4内に多数のワーク7を配置できるように研磨装置を大型化すれば、研磨装置や研磨設備の高コスト化を招く他、研磨装置自体の研磨精度を保つことも困難となる。
そこで、本発明は、比較的小型の研磨装置によって、大型の非研磨体を精度良く研磨することのできる研磨装置を提供することを課題とする。
On the other hand, in order to solve such a problem, if the polishing apparatus is enlarged so that a large number of workpieces 7 can be arranged in the
Therefore, an object of the present invention is to provide a polishing apparatus capable of accurately polishing a large non-polishing body with a relatively small polishing apparatus.
前記課題達成のために、本発明は、同軸に配置された太陽歯車と内歯歯車を用いて所定数のキャリアを自転させながら太陽歯車の周囲に公転させ、前記キャリアに保持された被研磨体の上下面を下定盤と上定盤によって研磨する研磨装置において、前記下定盤を、同軸状に上面を揃えて配置された、複数の下部分定盤より構成し、前記上定盤を、同軸状に下面を揃えて配置された、複数の上部分定盤より構成すると共に、当該研磨装置に、前記各下部分定盤の各々をそれぞれ独立に回転駆動する下定盤駆動部と、前記各上部分定盤の各々をそれぞれ独立に回転駆動する上定盤駆動部とを備えたものである。
このように、本発明によれば、太陽歯車と内歯歯車を用いて公転及び自転させながら下定盤と上定盤によってワークの両面研磨を行う研磨装置において、下定盤と上定盤を同軸状に複数の部分定盤に分割し、それぞれを独立に回転駆動するようにしたので、分割した各部分定盤の回転を各々適当に制御することにより、キャリア内の各位置毎の公転中心からの距離の変化の程度の相違、すなわちキャリア内の各位置毎のワークに働く有効な研磨作用平滑化の効果の相違を打ち消すことができる。したがって、大型の非研磨体であっても、太陽歯車と内歯歯車を用いた公転及び自転機構を用いつつ、研磨装置を大型化することなく、精度の良い両面平面研磨を行うことができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides an object to be polished which is revolved around a sun gear while rotating a predetermined number of carriers using a sun gear and an internal gear arranged coaxially and held by the carrier. In a polishing apparatus that polishes the upper and lower surfaces of the upper and lower surfaces with a lower surface plate and an upper surface plate, the lower surface plate is composed of a plurality of lower surface plates that are coaxially arranged with the upper surface aligned, and the upper surface plate is coaxial A plurality of upper partial surface plates arranged in the shape of the lower surface, and a lower surface plate driving unit for independently driving each of the lower partial surface plates to the polishing apparatus, and each upper surface plate An upper surface plate driving unit that rotates and drives each of the partial surface plates independently.
Thus, according to the present invention, in a polishing apparatus that performs double-side polishing of a workpiece with a lower surface plate and an upper surface plate while revolving and rotating using a sun gear and an internal gear, the lower surface plate and the upper surface plate are coaxial. Are divided into a plurality of partial surface plates, and each of them is driven to rotate independently, so by appropriately controlling the rotation of each of the divided partial surface plates, from the center of revolution at each position in the carrier The difference in the degree of change in distance, that is, the difference in the effect of smoothing the effective polishing action that acts on the work at each position in the carrier can be canceled out. Therefore, even if it is a large non-polishing body, accurate double-sided planar polishing can be performed without increasing the size of the polishing apparatus while using a revolution and rotation mechanism using a sun gear and an internal gear.
また、前記課題達成のために、本発明は、同軸に配置された太陽歯車と内歯歯車を用いて所定数のキャリアを自転させながら太陽歯車の周囲に公転させ、前記キャリアに保持された被研磨体の片面を定盤によって研磨する研磨装置において、前記定盤を、同軸状に研磨面を揃えて配置された複数の、部分定盤より構成すると共に、当該研磨装置に、前記各部分定盤の各々をそれぞれ独立に回転駆動する定盤駆動部を備えたものである。
このような研磨装置によれば、上記両面研磨を行う研磨装置と同様に、太陽歯車と内歯歯車を用いた公転及び自転機構を用いつつ、研磨装置を大型化することなく、大型の非研磨体であっても、精度の良い片面平面研磨を行うことができる。
In order to achieve the above object, the present invention revolves around a sun gear while rotating a predetermined number of carriers using a sun gear and an internal gear arranged coaxially, and is held by the carrier. In a polishing apparatus that polishes one surface of a polishing body with a surface plate, the surface plate is composed of a plurality of partial surface plates that are coaxially arranged with the polishing surface aligned, and each of the partial surface plates is attached to the polishing device. It is provided with a surface plate drive unit that rotates each of the panels independently.
According to such a polishing apparatus, similarly to the above-described polishing apparatus for performing double-side polishing, a large non-polishing is performed without using a revolving and rotating mechanism using a sun gear and an internal gear without increasing the size of the polishing apparatus. Even a body can perform single-side flat polishing with high accuracy.
以上のように、本発明によれば、比較的小型の研磨装置によって、大型の非研磨体を精度良く研磨することができる。 As described above, according to the present invention, a large non-polishing body can be accurately polished by a relatively small polishing apparatus.
以下、本発明に係る研磨装置の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係る研磨装置の構造を模式的に示す。
図示するように、本研磨装置は、ベース20と、太陽歯車11、内歯歯車12、下定盤13を有している。ここで、下定盤13は、図2aに上方から下定盤13を見たようすを示すように、同心環状に配置された下内定盤131、下中定盤132、下外定盤133の3つの、上面が水平に揃った定盤より構成されている。そして、この下定盤13の周りに内歯歯車12が配置され、下定盤13の中心に太陽歯車11が配置されている。
Hereinafter, embodiments of a polishing apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 1 schematically shows the structure of a polishing apparatus according to this embodiment.
As shown in the figure, the polishing apparatus has a
太陽歯車11は太陽歯車駆動軸111に連結し、太陽歯車駆動軸111下部の歯部112を駆動部113によって回転することにより、回転軸AAを中心に回転する。また、内歯歯車12は駆動部121によって、回転軸AAを中心に回転駆動される。
また、下定盤13の下内定盤131は、筒状の下内定盤駆動軸1311に連結し、下内定盤駆動軸下部の歯部1312を駆動部1313によって回転することにより、回転軸AAを中心に回転する。また、下定盤13の下中定盤132は、筒状の下内定盤駆動軸1321に連結し、下中定盤駆動軸下部の歯部1322を駆動部1323によって回転することにより、回転軸AAを中心に回転する。また、下定盤13の下外定盤133は、筒状の下外定盤駆動軸1331に連結し、下外定盤駆動軸下部の歯部1332を駆動部1333によって回転することにより、回転軸AAを中心に回転する。
The
Further, the lower
そして、ベース20は、以上各部を、油圧、ベアリング等の機構により回動可能に支持している。
また、本研磨装置は、上部研磨部30と、ベース20に支持された油圧等の伸縮シリンダ22を介して上部研磨部30を昇降可能に支持する吊り下げアーム部21も有している。
そして、上部研磨部30は、シリンダ下部に固定的に連結されたフレーム31と、上定盤14が設けられており、この上定盤14も、図2bに下方から上定盤14を見たようすを示すように、下定盤13と同様に同心環状に配置された上内定盤141、上中定盤142、上外定盤143の3つの下面が水平に揃った定盤より構成されている。
And the
The polishing apparatus also includes an
The
そして、上定盤14の上内定盤141は、上内定盤駆動軸1411に連結し、上内定盤駆動軸下部の歯部1412を駆動部1413によって回転することにより、回転軸AAを中心に回転する。また、上定盤14の上中定盤142は、筒状の上内定盤駆動軸1421に連結し、上中定盤駆動軸下部の歯部1422を駆動部1423によって回転することにより、回転軸AAを中心に回転する。また、上定盤14の上外定盤143は、筒状の上外定盤駆動軸1431に連結し、上外定盤駆動軸下部の歯部1432を駆動部1433によって回転することにより、回転軸AAを中心に回転する。
Then, the upper
ここで、以上の、太陽歯車11、内歯歯車12、下内定盤131、下中定盤132、下外定盤133、上内定盤141、上中定盤142、上外定盤143は、それぞれ駆動部113、121、1313、1323、1333、1413、1423、1433によって回転速度及び回転方向について独立に、各々を回転駆動することができる。そして、制御部50は、各駆動部113、121、1313、1323、1333、1413、1423、1433の回転駆動動作を制御するものである。
Here, the
以下、このような研磨装置におけるワークの研磨動作について説明する。
研磨開始に先だって、作業者は、上部研磨部30が下定盤13から上方に離れた状態において、図2cに示す形状を有する大型の単一のワーク110用のキャリア100を、複数、図2dに示すように、その外周の歯が太陽歯車11と内歯歯車12に噛み合うように、下定盤13上に載置し、各キャリア100の孔にワーク110を入れる。なお、c1はキャリア100を垂直方向から見たようすを表しており、c2はキャリア100を水平方向からみたようすを表している。
Hereinafter, a workpiece polishing operation in such a polishing apparatus will be described.
Prior to the start of polishing, the operator, in a state where the
そして、上部研磨部30をワーク110上に下降させ、図示を省略した研磨剤供給機構によって研磨剤をワーク位置に供給しながら、予め定めた研磨シーケンスに従って駆動部113、121、1313、1323、1333、1413、1423、1433を制御部50によって制御して、内歯歯車12、太陽歯車11、下内定盤131、下中定盤132、下外定盤133、上内定盤141、上中定盤142、上外定盤143を、各々回転させる。
Then, the
ここで、このときに用いる研磨シーケンスでは、ワーク110の各位置における定盤との相対速度の時間平均が平滑化されるように、少なくとも下中定盤132は、下内定盤131や下外定盤133とは異なる回転速度で回転し、少なくとも上中定盤142は、上内定盤141や上外定盤143とは異なる回転速度で回転する。
Here, in the polishing sequence used at this time, at least the lower
これにより、キャリア100に保持された各ワーク110は、回転軸AAの回りを公転しながら、キャリア中心回りに回転しつつ、下定盤13と上定盤14によって上下の両面が、高い平面度をもって研磨される。
以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、以上の実施形態では、上定盤14と下定盤13の双方を同軸状に3分割した場合について説明したが、この分割数は3以上の任意の数としてかまわない。また、上定盤14と下定盤13で、分割数を異ならせるようにしても良い。
また、下定盤13と上定盤14の一方のみを分割するようにしてもよい。たとえば、片面研磨を行う場合には、図3に示すようにワーク110の下面の研磨を行う下定盤13のみを分割するようにしてもよい。なお、図示した研磨装置の構成は、図1に示した研磨装置の構成において、上部研磨部30の上定盤14を単一の定盤15に置き換えたものである。
As a result, the
The embodiment of the present invention has been described above.
In the above embodiment, the case where both the
Further, only one of the
11…太陽歯車、12…内歯歯車、13…下定盤、14…上定盤、20…ベース、21…アーム部、22…伸縮シリンダ、30…上部研磨部、31…フレーム、50…制御部、100…キャリア、110…ワーク、111…太陽歯車駆動軸、131…下内定盤、132…下中定盤、133…下外定盤、141…上内定盤、142…上中定盤、143…上外定盤。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記下定盤は、同軸状に上面を揃えて配置された、複数の下部分定盤より構成され、
前記上定盤は、同軸状に下面を揃えて配置された、複数の上部分定盤より構成され、
当該研磨装置は、
前記各下部分定盤の各々をそれぞれ独立に回転駆動する下定盤駆動部と、
前記各上部分定盤の各々をそれぞれ独立に回転駆動する上定盤駆動部とを有することを特徴とする研磨装置。 Using a sun gear and an internal gear arranged coaxially, a predetermined number of carriers are revolved around the sun gear while rotating, and the upper and lower surfaces of the object to be polished held by the carrier are lowered by the lower surface plate and the upper surface plate. A polishing apparatus for polishing,
The lower surface plate is composed of a plurality of lower partial surface plates arranged coaxially with the upper surface aligned.
The upper surface plate is composed of a plurality of upper partial surface plates that are coaxially arranged with the lower surface aligned.
The polishing apparatus
A lower surface plate driving section for independently rotating and driving each of the lower partial surface plates;
A polishing apparatus, comprising: an upper surface plate driving unit that rotationally drives each of the upper partial surface plates independently.
前記定盤は、同軸状に研磨面を揃えて配置された、複数の部分定盤より構成され、
当該研磨装置は、
前記各部分定盤の各々をそれぞれ独立に回転駆動する定盤駆動部を有することを特徴とする研磨装置。 A polishing device that revolves around a sun gear while rotating a predetermined number of carriers using a sun gear and an internal gear arranged coaxially, and polishes one surface of the object to be polished held by the carrier with a surface plate. There,
The surface plate is composed of a plurality of partial surface plates arranged coaxially with the polishing surface aligned,
The polishing apparatus
A polishing apparatus, comprising: a surface plate driving unit that independently rotates each of the partial surface plates.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003398438A JP2005153118A (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Polishing device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108312024A (en) * | 2018-04-18 | 2018-07-24 | 安徽顺怡隆机械设备有限公司 | A kind of indexing type mobile phone 3D curved surface polishing machines |
-
2003
- 2003-11-28 JP JP2003398438A patent/JP2005153118A/en active Pending
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