201143968 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關硏磨對象物的硏磨方法。 【先前技術】 從以往’例如爲了製造積體電路等的電子零件,使用 玻璃基板、矽基板、碳化矽基板、氮化矽基板、藍寶石基 板或鈦酸鋁碳化鈣基板等。該等的基板(硏磨對象物)的 表面有使用硏磨裝置硏磨成高平滑度的必要。 專利文獻1揭示有硏磨裝置,具備:圓環形砂輪22、 在下面周圍緣部保持著圓環形砂輪的圓環形砂輪保持板( 磨輪20 )、下側保持著砂輪保持板的旋轉圓盤(裝配盤) 1 9,且連接在旋轉圓盤中央部的轉軸。一邊使得該轉軸旋 轉,一邊將圓環形砂輪接觸於硏磨對象物,進行硏磨對象 物表面的硏磨。 專利文獻2揭示有在旋轉圓盤(裝配盤)43的下側透 過連結部(隔絕振動的彈性連結構造)5 1 1支撐著圓環形 的砂輪保持板(砂輪裝設部)5 1 2 ’並在圓環形的砂輪保 持板的上面呈圓環形排列配置有複數個超音波振子6等構 成的硏磨裝置。 專利文獻3揭示有在旋轉圓盤(較砂輪保持構件28的 溝槽30a、30b的上側位置)的下方透過圓環形連接件(砂 輪保持構件28的溝槽30a與溝槽30b之間的位置)支撐著圓 環形的砂輪保持板(較砂輪保持構件28的溝槽30a、3013的 201143968 下側位置)’並在圓環形的砂輪保持板的上面呈圓環形排 列配置有複數個超音波振子2 7 c等構成的硏磨裝置。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕 專利文獻1:日本特開2003-181767號公報(第4圖) 專利文獻2:日本特開2009-136991號公報(第2圖-第4 圖) 專利文獻3 :日本特開2009-226575號公報(第7圖) 【發明內容】 〔發明所欲解決的課題〕 本發明的課題爲提供一種硏磨方法,可使硏磨所使用 的圓環形砂輪以大的振幅穩定進行超音波振動,可藉此獲 得硏磨精度的提升與硏磨速度的提升。 〔解決課題用的手段〕 本發明人爲提升硏磨的精度或速度,針對可使硏磨所 使用的圆環形砂輪以大的超音波振動的硏磨裝置的構成進 行檢討。其結果,根據上述檢討本發明人發現採用圓盤狀 @开彡狀來取代以往爲獲得輕量化所採用之圓環形的形狀來 ί乍胃砂輪保持板的形狀,藉此使該圓盤狀的砂輪保持板得 &力的振幅進行超音波振動,因此得知保持在砂輪保持板 @ ®環形砂輪可以大的振幅進行超音波振動。又,爲了增 大上述砂輪保持板的超音波振動的振幅,可得知以在上面 -6- 201143968 中央部裝設圓盤狀的超音波振動子比在圓盤狀的砂輪保持 板上面裝設圓環形的超音波振子較爲有效。另一方面,硏 磨時由於旋轉驅動圓環形砂輪,圓盤狀的砂輪保持板透過 圓環形連接件與旋轉圓盤而連接在轉軸上。並且,也可得 知此圓盤狀的砂輪保持板和圓環形連接件之連接位置的設 定對於圓環形砂輪超音波振動的增大非常重要。具體而言 ,將圓盤狀的砂輪保持板和圓環形連接件以產生於砂輪保 持板的超音波振動所出現之複數環狀節中的保持外圍側的 節的位置連接,藉以使產生於上述砂輪保持板的大振幅的 超音波振動幾乎不會透過圓環形連接件及旋轉圓盤而傳達 至轉軸,其大部份是賦予圓環形砂輪,所以可使圓環形砂 輪以大的振幅穩定進行形超音波振動。藉此,可提升硏磨 的精度或速度。 因此,本發明爲包含下述(1)〜(3)之步驟的硏磨 對象物的硏磨方法。 (1 )準備:圓環形砂輪;將此砂輪保持在下面周緣 部並在上面中央部裝設圓盤狀的超音波振子的圓盤狀的砂 輪保持板;電連接於超音波振子的電能供應手段;將砂輪 保持板透過圓環形連接件保持在下側的旋轉圓盤;及包含 連接在旋轉圓盤中央部的轉軸的步驟。但是,上述圓環形 連接件和上述砂輪保持板是準備砂輪保持板與其上面中央 部的圓盤狀超音波振子所成的獨立構造物,以連接對超音 波振子賦予頻率設定在1 5〜100kHz範圍內的交流電壓時, 於產生砂輪保持板的平面方向或垂直方向位移的振動所出 201143968 現複數環狀的節之中,砂輪保持板最外圍側的節或鄰接最 外圍側節的節的位置。 (2) 準備將硏磨對象物固定在上面的硏磨對象物固 定台的步驟。 (3) —邊使轉軸旋轉,一邊將圓環形砂輪接觸於上 述硏磨對象物,同時將上述(1)的步驟所設定的頻率的 交流電壓賦予上述超音波振子,藉以使圓環形砂輪一邊振 動一邊進行硏磨對象物的硏磨的步驟。 本發明的硏磨方法的較佳樣態是如下述。 (l) 使用外徑爲1〇〇〜500mm範圍的砂輪保持板作爲 砂輪保持板。 (Π )圓環形連接件的厚度(W,)爲砂輪保持板外徑 (W )的0.1〜7%的範圍,並且圓環形連接件的高度(M 相對於圓環形連接件的厚度(W,)滿足下述式的關係。 W , ^ h ^1OWi (m) 上述(π)的樣態中,圆環形連接件的厚度( W!)是在砂輪保持板外徑(W)的0.5 ~5 %的範圍。 (IV )圓環形連接件是以楊氏係數較砂輪保持板材料 小的材料所形成。 〔發明效果〕 本發明的硏磨方法中,與圓環形的超音波振子比較可 使硏磨裝置具備的圓盤狀超音波振子以大的振幅進行超音 波振動,同樣和圓環形的砂輪保持板比較可使圓盤狀的砂 201143968 輪保持板以大的振幅進行超音波 持板在產生於砂輪保持板的振動 數個環狀的節之中,砂輪保持板 地支撐於圓環形連接件。所以超 生大振幅的超音波振動,該超音 形連接件及旋轉圓盤傳達至轉軸 砂輪。因此,本發明的硏磨方法 砂輪以大的振幅穩定進行超音波 例如,以大的振幅使砂輪保 動,藉此減小砂輪與硏磨對象物 擦熱造成硏磨對象物的熱膨脹, 象物表面的高平滑度。又,例如 板在平面方向振動,可藉此使得 速度變大,所以因此也可以高速 磨(粗硏磨)。 【實施方式】 首先,使用添附圖示說明實 用的硏磨裝置。 第1圖是表示可有利使用於 硏磨裝置的構成例的剖視圖。並 的沿著截斷線Π - Π線截斷的硏磨 第1圖及第2圖表示的硏磨裝 11 ;在下面周圍緣部保持著砂輪 振動。並將上述的砂輪保 (超音波振動)所出現複 外圍側的節的位置,穩定 音波振子在砂輪保持板產 波振動幾乎不會透過圓環 ,其大部份是賦予圓環形 可使硏磨所使用的圓環形 振動。 持板在垂直方向超音波振 的摩擦阻力,可抑制因摩 而可高精度硏磨出硏磨對 ,以大的振幅使砂輪保持 砂輪與硏磨對象物的相對 進行硏磨對象物表面的硏 施本發明硏磨方法時所使 本發明硏磨方法的實施之 且,第2圖爲記入於第1圖 裝置10的剖視圖。 置1 〇,具備:圓環形砂輪 11並在上面中央部裝設圓 -9- 201143968 環形超音波振子12的圓盤狀的砂輪保持板13;電連接於超 音波振子1 2的電能供應手段1 4 ;將砂輪保持板1 3透過圓環 形連接件1 5保持在下側的旋轉圓盤1 6 ;及連接在旋轉圓盤 16中央部的轉軸17。 圓環形砂輪1 1是例如使用將鑽石磨粒爲代表的磨粒, 以金屬結合或樹脂結合來黏著成型爲圓環形的砂輪。砂輪 的粒徑是通常設定在0.1〜50 μιη的範圍內。再者,圓環形砂 輪也可以使用呈圓環形排列的配置的複數個(例如, 2〜2 00個)砂輪片的集合體。藉此,降低硏磨時在圓環形 砂輪內部產生的應力,可抑制圓環形砂輪的破損》 圓環形砂輪11是保持在圓盤狀的砂輪保持板13的下面 周圍緣部。圆環形砂輪1 1是例如被嵌合固定在形成於砂輪 保持板1 3下面的周圍槽。圓環形砂輪例如也可透過黏著劑 固定在砂輪保持板上。 圓盤狀的砂輪保持板1 3是例如以金屬材料所形成。金 屬材料是以使用鋁、鋁合金、不銹鋼爲代表的鋼、鈦合金 或青銅爲佳。 砂輪保持板13的上面中央部裝設有圓盤狀的超音波振 子1 2。超音波振子1 2是例如透過環氧樹脂等的黏著劑固定 在砂輪保持板13上。 作爲圓盤狀的超音波振子12,例如使用在圓盤狀的壓 電體上下的各表面附設電極層構成的壓電振子。壓電體爲 習知的壓電材料,例如鉻酸鈦酸鉛係的壓電陶瓷材料所形 成。電極層是例如以銀、金或磷青銅爲代表的金屬材料所 -10- 201143968 形成。 超音波振子12透過上下的電極層賦予交流電流時產生 超音波振動。對超音波振子1 2賦予交流電,可透過配電線 18b將電能供應手段14電連接於超音波振子12,在電能供 應手段1 4透過配電線1 8a連接著電源(未圖示)。 電能供應手段1 4是使用於將產生電源的電能供給(賦 予交流電壓)硏磨對象物的硏磨時和圓環形砂輪1 1 一起旋 轉的超音波振子1 2。 電能供應手段1 4是使用例如將圓環形的供電單元1 4a 和圓環形的受電單元1 4b彼此僅隔開些微的間隔接近配置 所構成的旋轉變壓器。供電單元14a和受電單元14b分別具 備圓環形的線圈3 4。 供電單元14a是固定在具備轉軸17的馬達的主體33的 下面。並且,受電單元14b是固定在旋轉圓盤16的上面。 旋轉電晶體所代表的電能供應手段的構成與機能是例 如記載於上述專利文獻2及專利文獻3的各文獻已爲習知, 在此不進行更詳細的說明。 上述砂輪保持板13是透過圓環形連接件15保持在旋轉 圓盤1 6的下側》 砂輪保持板1 3與圓環形連接件1 5是例如使用黏著劑將 彼此連接固定。與圓環形砂輪11的場合同樣,也可將圓環 形連接件1 5嵌合(以隔著黏著劑爲佳)於形成在砂輪保持 板13上面的周圍溝槽固定。 圓環形連接件1 5是例如以金屬材料所形成。金屬材料 -11 - 201143968 是以使用鋁、鋁合金、不銹鋼爲代表的鋼、鈦合金或青銅 爲佳。 也可一體形成圓環形連接件1 5與砂輪保持板1 3。此時 ,圓環形連接件1 5和砂輪保持板1 3是以相同的材料所形成 〇 圓環形連接件1 5與旋轉圓盤16是例如使用螺栓3 1彼此 來連接固定。圓環形連接件15的上端具備形成有螺栓31嵌 合之螺孔的厚壁部15a。也可將圓環形連接件15嵌合在形 成於旋轉圓盤1 6下面的周圍溝槽(以隔著黏著劑爲佳)固 定。 旋轉圓盤16和轉軸17是例如使用螺栓32彼此加以連接 固定。旋轉圆盤1 6及轉軸1 7是例如以鋼爲代表的金屬材料 所形成。 再者,也可一體形成旋轉圓盤16和圓環形連接件15。 此時,使用和圓環形連接件1 5的材料相同的材料作爲旋轉 圓盤16的材料。 接著,針對表示於第1圖及第2圖的硏磨裝置10的圓環 形連接件15和砂輪保持板13的連接位置說明如下。 爲決定圓環形連接件1 5和砂輪保持板1 3的連接位置, 首先,準備砂輪保持板13與其上面中央部的圓盤狀超音波 振子12所成的獨立構造物。並且,如以下說明,圓環形連 接件15和砂輪保持板13的連接位置是根據在賦予超音波振 子12交流電壓時砂輪保持板13產生的振動來決定。因此, 爲了精密設定圓環形連接件1 5和砂輪保持板1 3的連接位置 -12- ⑧ 201143968 ,更以準備砂輪保持板1 3、圓盤狀超音波振子1 2及圓環形 砂輪1 1所成的獨立構造物爲佳。 接著,對上述構造物的超音波振子12賦予頻率設定在 15~100kHz範圍內的交流電壓。藉此,在砂輪保持板13產 生朝著保持板13的垂直方向位移的振動。 再者,即使交流電壓的頻率不在上述範圍內,仍可在 砂輪保持板1 3產生朝著保持板Π垂直方向位移的振動。但 是,交流電壓的頻率過低時,會有因砂輪保持板1 3的振動 產生噪音,相反地頻率過高時,會使得砂輪保持板1 3的振 動變小。考慮上述實用上的問題,交流電壓的頻率是設定 在15〜100kHz的範圍內,並以設定在20〜70kHz爲佳。 在第1圖表示的圓盤狀砂輪保持板1 3的剖面以實線表 示賦予超音波振子12交流電壓時產生的振動的位移51。並 將上述振動出現的環狀的節5 2a、5 2b、52c,在第1圖以黑 點、在弟2圖以兩點虛線分別表不。如上述 > 在砂輪保持 板13產生朝垂直方向位移的振動(撓曲振動)。 並且,圓環形連接件1 5和砂輪保持板1 3是在上述振動 (超音波振動)所出現的複數環狀的節52a、52b、5 2c之 中,砂輪保持板13最外圍側的節52c的位置連接。再者, 圓環形連接件1 5和砂輪保持板1 3也可在鄰接於砂輪保持板 13最外圍側節52c的節52b的位置連接。 藉以使砂輪保持板1 3在保持板1 3最外圍側的節5 2 c ( 或連接最外圍側的節52c的節52b )的位置,即振動的位移 爲零的位置’穩定支撐於圓環形連接件1 5。因此,超音波 -13- 201143968 振子12在砂輪保持板13產生的超音波振動透過圓環形連接 件15及旋轉圓盤16幾乎不會傳達到轉軸17,其大部份是賦 予圓環形砂輪。所以,可使保持在砂輪保持板1 3的圓環形 砂輪1 1以大的振幅穏定地振動(超音波振動)。 並且 '如第1圖表不,一旦以大的振幅使砂輪保持板 13朝著垂直方向超音波振動時(撓曲振動)時,可減小圓 環形砂輪11和硏磨對象物(第3圖:21)的摩擦阻力,抑 制根據摩擦熱產生硏磨對象物的熱膨脹,因此可進行硏磨 對象物表面的高精度硏磨》 另外,如第1圖表示,針對在砂輪保持板1 3產生的振 動出現3個(或3個以上)環狀的節的場合,圓環形連接件 15與砂輪保持板13 —旦被連接在比鄰接於砂輪保持板13最 外圍側的節52c的節52b更朝內周圍側的節52a的位置時, 會使得砂輪保持板1 3和圓環形連接件1 5的連接變得不穩定 ,而容易在砂輪保持板外圍側的部位產生不必要的振動, 例如根據外部振動之低頻率(小於1 5kHz )的振動。 並且,本發明使用的硏磨裝置1 〇分別使上述的砂輪保 持板1 3與超音波振子1 2的形狀分別爲圓盤狀,藉此致力於 圓環形砂輪Π振動(超音波振動)時獲得大的振幅。 爲了以大的振幅使圓環形砂輪1 1超音波振動時,砂輪 保持板1 3外圍側的部位必須有大的位移(以大的振幅進行 超音波振動)。砂輪保持板1 3外圍側的部位進行大的位移 時,會在砂輪保持板13的中央部產生大的內部應力。換言 之,只要在砂輪保持板13的中央部(使用超音波振子12) -14- ⑧ 201143968 產生大的內部應力,即可使砂輪保持板1 3外圍側的部位產 生大的位移。但是,使用中央具備開口部的圓環形的砂輪 保持板作爲砂輪保持板時,原本在中央部即不會產生內部 應力。另一·方面,使用圓盤狀的砂輪保持板13時,可在其 中央部裝設超音波振子1 2,使用該振子1 2在砂輪保持板1 3 的中央部產生大的內部應力。和圓環形的砂輪保持板比較 可使圓盤狀的砂輪保持板1 3外圍側的部位產生大的位移( 以大的振幅超音波振動)。因此,可以大的振幅進行圓環 形砂輪1 1的超音波振動。 再者,在圓盤狀的砂輪保持板1 3也可形成溝槽或透孔 以使得硏磨時的圓環形砂輪1 1振動的振幅不低於90%以下 的範圍。 根據同樣的理由,針對使圓盤狀的砂輪保持板13位移 的超音波振子,也可在中央部產生大的內部應力,所以採 用外圍側的部位可大位移的(以大的振幅振動)圓盤狀的 形狀。藉著圓盤狀的超音波振子,使圓盤狀的砂輪保持板 中央部產生大的位移,可以大振幅進行圓環形砂輪11的超 音波振動。 同樣,也可以在圓盤狀的超音波振子1 2形成溝槽或透 孔以使得硏磨時的圓環形砂輪1 1振動的振幅不低於90%以 下的範圍。 確認圓環形連接件1 5和砂輪保持板1 3的連接位置時賦 予超音波振子1 2的交流電壓的頻率是設定於上述構造物具 有的固有振動之中,在砂輪保持板1 3出現複數的節的振動 -15- 201143968 產生之固有振動的頻率(振動數)。固有振動的頻率可以 習知的方法,例如下述的方法確認。 例如’準備具有上述砂輪保持板13和圓盤狀超音波振 子12的構造物(以進一步具備圓環形砂輪11的構造物爲佳 ),在15〜100kHz的範圍內以每1kHz逐漸增加交流電壓的 頻率’一邊使用雷射多普勒振動計測量賦予各頻率的交流 電壓時砂輪保持板1 3所產生振動的位移分佈。並且,藉此 測量可將確認出上述固有振動(在砂輪保持板1 3出現複數 的節的振動產生的固有振動)的產生頻率,設爲在確認圓 環形連接件15與砂輪保持板13的連接位置時賦予超音波振 子12之交流電壓的頻率。 再者,預先使用阻抗分析器測量上述構造物的超音波 振子的頻率特性(導納特性),從其測量結果來確認所有 上述構造物之固有振動的頻率,並針對確認後的各頻率的 交流電壓,進行與上述場合同樣的操作,可決定在確認圓 環形連接件1 5和砂輪保持板1 3的連接位置時賦予超音波振 子1 2的交流電壓的頻率。藉此,降低產生於砂輪保持板1 3 的振動位移之分佈測定的次數。 並藉著使用有限元法的電腦模擬,確認所有上述構造 物的固有振動的頻率,並預先確認已確認的各頻率之固有 振動的位移的分佈時,可以簡單決定在確認圓環形連接件 1 5和砂輪保持板1 3的連接位置時賦予超音波振子1 2的交流 電壓的頻率。電腦模擬例如可使用利用有限要素法的解析 用的軟體「ANSYS」 (ANSYS公司製)。 -16- ⑧ 201143968 此外,在頻率15~100kHz的範圍內發現於砂輪保持板 13產生複數的環形的節出現振動的固有振動的頻率爲二以 上的場合,也可使用任意的頻率’但通常是使用較低的頻 率。如上述,即由於頻率一旦變高時砂輪保持板1 3的振動 的振幅,即圓環形砂輪1 1的振動振幅會變小。 接著,針對使用上述硏磨裝置1〇的本發明的硏磨方法 ,一邊參照添附的第1圖~第3圖說明如下。 本發明的硏磨方法是由下述(1)〜(3)的步驟所構 成。 (1) 第1圖〜第3圖表示的硏磨裝置10,即準備硏磨裝 置的步驟,該硏磨裝置,包含:圓環形砂輪11;將砂輪11 保持於下面周圍緣部在上面中央部裝設圓盤狀的超音波振 子1 2的圓盤狀的砂輪保持板1 3 ;電連接於超音波振子1 2的 電能供應手段1 4 ;將砂輪保持板1 3透過圓環形連接件1 5保 持在下側的旋轉圓盤1 6 ;及連接於旋轉圓盤1 6中央部的轉 軸1 7。但是,上述圓環形連接件1 5與上述砂輪保持板1 3是 準備砂輪保持板13與其上面中央埠的圓盤狀超音波振子12 所構成的獨立構造物,連接於對超音波振子12賦予頻率設 定在15~100kHz範圍內的交流電壓時產生朝著砂輪保持板 13的垂直方向位移之振動所出現複數環狀的節52a、52b、 52c之中,砂輪保持板13最外圍側的節52c的位置。 (2) 準備將硏磨對象物21固定在上面的硏磨對象物 固定台2 2的步驟。 (3 ) —邊使轉軸1 7旋轉,一邊將圓環形砂輪〗〗接觸 -17- 201143968 於硏磨對象物2 1,同時將上述(1 )的步驟所設定的頻率 的交流電壓賦予上述超音波振子12,藉以使圓環形砂輪11 一邊振動一邊進行硏磨對象物21的硏磨的步驟。 再者,上述(3 )的步驟所賦予超音波振子1 2交流電 壓的頻率是設定實質上與上述(1)的步驟所設定之交流 電壓的頻率相等的値。實質上相等是意味著在上述(1) 的步驟所設定的頻率之±5% (以1 %爲佳)的範圍內。 本發明的硏磨方法中,在硏磨裝置10使用和圓環形砂 輪1 1 一起可形成大位移(以大振幅進行超音波振動)的圓 盤狀的砂輪保持板1 3與圓盤狀的超音波振子1 2,並以在保 持板1 3產生振動之預定環狀的節(例如,節5 3 C )的位置 ,將砂輪保持板1 3穏定支撐在圓環形支撐件1 5。所以,超 音波振子12在砂輪保持板13產生大振幅的超音波振動,該 超音波振動幾乎不會透過圓環形的連接件15,及旋轉圓盤 16傳達至轉軸17,其大部份是賦予園環形砂輪11。因此, 本發明的硏磨方法可以大的振幅使圓環形砂輪11穩定地進 行超音波振動。 因此,如第1圖表示,例如使砂輪保持板1 3以大的振 幅朝垂直方向進行超音波振動(撓曲振動),使得砂輪與 硏磨對象物的摩擦阻力變小,而可以高精度進行硏磨對象 物表面的硏磨。 再者,使用第3圖表示的裝置進行硏磨對象物21的硏 磨時,以在硏磨對象物2〗的表面供應硏磨輔助液(例如, 水)爲佳。並可將固定硏磨對象物21的硏磨對象物固定台 •18- ⑧ 201143968 22和豎立設置在基台23的轉軸24—起旋轉。 本發明的硏磨方法中,以使用外徑100〜500mm的範圍 內的圓盤狀砂輪保持板作爲圓盤狀的砂輪保持板1 3爲佳。 本發明的硏磨方法有效利用賦予超音波振子的電能,可以 大的振幅進行保持在上述大尺寸砂輪保持板之圓環形砂輪 的超音波振動。因此,本發明的硏磨方法有利於硏磨對象 物的大尺寸的場合。 另一方面,上述的圓環形連接件15的厚度(第1圖: W,)是在砂輪保持板13的外徑(第1圖:W )的0.1〜7%的 範圍,並且圓環形連接件15的高度(第1圖:h)相對於圓 環形連接件15的厚度(WJ是以滿足下述式的關係爲佳。 W, ^ h ^ 1 0 W, 圓環形連接件1 5是將圓盤狀的砂輪保持板1 3支撐在上 述的環狀的節(例如,節52c )的位置,即振動的振幅爲 零的位置,可藉此抑制產生於砂輪保持板1 3的超音波振動 透過連接件1 5及旋轉圓盤1 6傳達至轉軸1 7。所以圓環形連 接件15的厚度(W!)具有支撐砂輪保持板13所需的機械強 度,並儘可能以薄的厚度爲佳。 因此,圓環形連接件1 5的厚度(W !),如上述以砂輪 保持板13的外徑(W)的0.1〜7%的範圍爲佳,以0.1〜5 %的 範圍更佳,並以0.2〜5%的範圍最佳,尤其以0.5~5%的範圍 最爲理想。 又,圓環形連接件15和砂輪保持板13,連接件15具有 限的厚度,所以在接近砂輪保持板1 3的環狀的節位置的位 -19- 201143968 置也會連接。因此’圓環形連接件15在其厚度方向容易撓 曲(容易彈性變形)以不妨礙砂輪保持板1 3的振動爲佳。 爲此’圓環形連接件的高度(第1圖:h)相對於圓環 形連接件15的厚度(W!) ’以滿足上述式的關係(WlSh
SlOWi)的關係爲佳,圓環形連接件15的厚度(Wi)的2 倍以上的高度更佳。 根據同樣的理由’圓環形連接件1 5是以楊氏係數比砂 輪保持板的材料還小的材料形成爲佳。爲了滿足以上的條 件,例如以不銹鋼形成砂輪保持板1 3,並以鋁形成圓環形 支撐件15即可。 第4圖是表示有利於使用在本發明硏磨方法的實施之 硏磨裝置的其他構成例的剖視圖。 第4圖的硏磨裝置40的構成爲圓環形連接件45與砂輪 保持板〗3是準備砂輪保持板13與其上面中央部之圓盤狀超 音波振子12所成的獨立構造物,對超音波振子12賦予頻率 設定於15〜100kHz範圍內的交流電壓時在砂輪保持板13平 面方向產生位移的振動所出現複數環狀的節62a、62b之中 ,連接砂輪保持板1 3最外圍側的節62b的位置(即產生於 砂輪板13的振動方向不同)以外是和第1圖的硏磨裝置10 相同。 第4圖表示的圆盤狀砂輪保持板13的剖面,以箭頭61a 、61b表示對超音波振子12賦予交流電壓所產生振動的方 向,並以黑點表示上述振動所出現的環狀的節62a、62b。 如此一來,在砂輪保持板13產生平面方向位移的振動。 -20- ⑧ 201143968 使用第4圖的硏磨裝置40的本發明的硏磨方法可以和 使用上述第1圖的硏磨裝置的場合同樣地實施》 並如第4圖表示,以大的振幅使砂輪保持板1 3在平面 方向超音波振動時,砂輪與硏磨對象物的相對速度會變大 ,因此可以高速進行硏磨對象物表面的硏磨(粗硏磨)。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示可有利使用於本發明硏磨方法的實施之 硏磨裝置的構成例的剖視圖。但是,砂輪保持板1 3的剖面 記入有產生於砂輪保持板1 3的振動的位移5 1,因此未記入 顯示剖面的斜線(陰影線)。 第2圖爲記入於第1圖的沿著截斷線Π - Π線截斷的硏磨 裝置1 0的剖視圖。但是,圓環形連接件1 5的剖面記入有產 生於砂輪保持板1 3振動所出現的環狀的節52c,因此未記 入顯示剖面的斜線(陰影線)。 第3圖是針對使用第1圖的硏磨裝置10的硏磨方法加以 說明的圖。 第4圖是表示可有利使用於本發明硏磨裝置的實施之 硏磨裝置的其他構成例的剖視圖。但是,砂輪保持板1 3的 剖面記入有表示產生於砂輪保持板1 3的振動方向的箭頭 6 1 a、、6 1 b,因此未記入顯示剖面的斜線(陰影線)。 【主要元件符號說明】 1 0、40 :硏磨裝置 -21 - 201143968 1 1 :圓環形砂輪 1 2 :圓盤狀超音波振子 1 3 :圓盤狀砂輪保持板 1 4 :電能供應手段 14a :供電單元 14b :受電單元 1 5、4 5 :圓環形連接件 1 5 a ·厚壁部 16 :旋轉圓盤 1 7 :轉軸 1 8 a、1 8 b :配電線 21 :硏磨對象物 22:硏磨對象物固定台 23 :基台 24 :轉軸 3 1 ' 32 :螺栓 3 3 :馬達的主體 3 4 :線圈 5 1 :振動的位移 52a、 52b、 52c:環狀的節 61a、61b:表示振動方向的箭頭 62a、62b:環狀的節 72 :點狀的節 W :砂輪保持板的外徑 -22- ⑧ 201143968 W i :圓環形連接件的厚度 h :圓環形連接件的高度 -23