雙面拋光設備和拋光方法技術

提供了一種雙面拋光設備和拋光方法，該雙面拋光設備能夠令人滿意地執行高硬度材料的拋光。使上表面板旋轉的第一旋轉軸具有筒形，豎直地延伸，并且具有固定至其上端的卡箍；使太陽齒輪旋轉的第二旋轉軸可旋轉地插入穿過筒形的第一旋轉軸并豎直地延伸，并且具有固定至其上端的小齒輪；太陽齒輪具有筒形并且可旋轉地支撐在第一旋轉軸的上端部分的外側，并具有形成在內周部上的內齒和與托架嚙合的形成在外周部上的外齒；并且空隙部形成在第一旋轉軸的上部處，并且在該空隙部中布置有行星齒輪，該行星齒輪與設置在用于驅動太陽齒輪的第二旋轉軸上的小齒輪和太陽齒輪的內齒嚙合，并且將第二旋轉軸的旋轉傳遞至太陽齒輪。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種在用來拋光由高硬度材料如SiC制成的工件時適用的雙面拋光設備以及一種拋光方法。
技術介紹
圖3是示出了傳統的所謂四路驅動系統的雙面拋光設備(研磨機器)的整個機構的示意性剖視圖(專利文獻1)。在圖3中，附圖標記12是上表面板，附圖標記14是下表面板，附圖標記16是太陽齒輪，而附圖標記18是內齒輪。附圖標記20是托架，該托架位于上表面板12和下表面板14之間，與太陽齒輪16和內齒輪18嚙合，并且繞其軸線自轉并圍繞太陽齒輪16公轉。工件21如硅晶片被保持在設置在托架20處的通孔中。上表面板12通過未示出的升降裝置如起重機構可豎直移動地支撐在下表面板14的上側上。當上表面板12在下表面板14上下降時，上表面板12通過鉤12f與卡箍(lathe dog)(具有形成在外周部處的鍵槽的驅動鼓)12a接合，并且通過卡箍12a的旋轉而圍繞旋轉軸12b旋轉。旋轉軸12b從卡箍12a向下懸置，并且齒輪12c設置在旋轉軸12b的下端處。齒輪12c通過惰性齒輪12d與驅動齒輪12c嚙合。驅動齒輪12e固定至心軸26。因而，上表面板12經由卡箍12a通過心軸26的旋轉而旋轉。太陽齒輪16固定至筒形旋轉軸16b的上端，旋轉軸12b插入穿過該筒形旋轉軸16b。固定至旋轉軸16b的下端的齒輪16c與固定至心軸26的驅動齒輪16e嚙合。因此，太陽齒輪16通過心軸26的旋轉而旋轉。下表面板14被固定至筒形旋轉軸14b的上端，筒形旋轉軸16b插入穿過該筒形旋轉軸14b。固定至旋轉軸14b的下端的齒輪14c與固定至心軸26的驅動齒輪14e嚙合。因而，下表面板14通過心軸26的旋轉而旋轉。內齒輪18固定至筒形旋轉軸18b的上端，筒形旋轉軸14b插入穿過該筒形旋轉軸18b。固定至旋轉軸18b的下端的齒輪18c與固定至心軸26的驅動齒輪18e嚙合。因而，內齒輪18通過心軸26的旋轉而旋轉。心軸26連接至可變減速齒輪22。
可變減速齒輪22通過帶24連接至馬達23。因而，在傳統的四路驅動系統的雙面拋光設備中，馬達23被驅動而經由旋轉軸12b和卡箍12a來使上表面板12旋轉，經由旋轉軸14b來使下表面板14旋轉，經由旋轉軸16b來使太陽齒輪16旋轉，并經由旋轉軸18b來使內齒輪18旋轉，以由此使托架20旋轉，結果對由托架20保持的工件21進行拋光。引用文獻列表專利文獻專利文獻1：日本特開專利申請No.10-230452
技術實現思路
技術問題如上所述，在傳統的四路驅動系統(四軸結構)的雙面拋光設備中，上表面板12和下表面板14、太陽齒輪16和內齒輪18都是通過馬達23的驅動而被驅動，托架20被旋轉，從而能夠進行工件21的拋光。順便提及，在由上表面板12和下表面板14、太陽齒輪16和內齒輪18構成的旋轉系統中，上表面板12和下表面板14需要具有剛性并且不可避免地具有較大重量，因而在其旋轉驅動時施加了非常大的載荷。然而，在以上描述的四路驅動系統的雙面拋光設備中，由于使上表面板12旋轉的卡箍12a位于最上面部分處，因此該設備不得不具有這樣的構造，其中在具有同軸結構的四個旋轉軸12b、14b、16b和18b當中，使卡箍12a即上表面板12旋轉的旋轉軸12b被布置在最內側(四軸結構的中心)。理想的是，使用較粗并具有大剛性的旋轉軸作為上表面板12的旋轉軸12b，該旋轉軸12b具有較大重量并且被施加較大載荷以便實現其旋轉。然而，當將旋轉軸12b制成為較粗時，則帶來具有四軸結構的整個設備不可避免地變得較大的缺點。特別是在當今，除了相對易碎的硅之外，作為待拋光工件，由高硬度材料(難以加工材料)如藍寶石、SiC或GaN制成的工件也在不斷增加。為了拋光這種高硬度材料，必須從上表面板12向工件施加更高載荷，并且上表面板12需要更高速地旋轉，因而傳統的具有四軸結構的雙面拋光設備的剛性不足問題變得比較顯著。為了解決以上描述的問題而作出了本專利技術，并且本專利技術的目的是提供一種具有高
剛性和高強度的雙面拋光設備以及一種拋光方法，該雙面拋光設備也能夠對高硬度材料執行良好拋光。解決問題的技術方案為了實現上述目的，本專利技術包括以下構造。也就是說，根據本專利技術的雙面拋光設備是這樣一種雙面拋光設備，該雙面拋光設備包括：環形的下表面板，該下表面板具有形成為拋光表面的上表面，并且該下表面板被支撐在基座上；上表面板，該上表面板具有形成為拋光表面的下表面，并且該上表面板以可豎直移動且可圍繞第一旋轉軸旋轉的方式設置在所述下表面板的上方；托架，該托架布置在所述下表面板和所述上表面板之間并且該托架具有保持工件的通孔；上表面板旋轉驅動機構，該上表面板旋轉驅動機構包括卡箍并旋轉地驅動所述上表面板，所述卡箍固定至所述第一旋轉軸并且所述上表面板以可自由地上下運動的方式與該卡箍接合；托架旋轉驅動機構，該托架旋轉驅動機構包括：太陽齒輪，該太陽齒輪布置在所述下表面板的中心孔中并且與所述托架嚙合而圍繞第二旋轉軸旋轉；以及內齒輪，該內齒輪圍繞所述下表面板布置并且與所述托架嚙合，該托架旋轉驅動機構在使所述托架繞其軸線自轉的同時使所述托架圍繞所述太陽齒輪公轉；以及驅動機構，該驅動機構旋轉地驅動所述第二旋轉軸，其中使所述上表面板旋轉的所述第一旋轉軸具有筒形，所述第一旋轉軸以可旋轉的方式插入在所述下表面板的中心孔中并豎直地延伸，并且所述卡箍固定至所述第一旋轉軸的上端；使所述太陽齒輪旋轉的所述第二旋轉軸以可旋轉的方式插入穿過用于驅動所述上表面板的筒形的所述第一旋轉軸并豎直地延伸，并且小齒輪固定至所述第二旋轉軸的上端；所述太陽齒輪具有筒形并且以可旋轉的方式支撐在用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸的上端部的外側，并且具有形成在內周部上的內齒和與所述托架嚙合的形成在外周部上的外齒；并且空隙部形成在用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸的上部處，并且在該空隙部中布置有行星齒輪，該行星齒輪與設置在所述第二旋轉軸上的小齒輪和所述太陽齒輪的內齒嚙合，并且將借助于所述驅動機構而旋轉的所述第二旋轉軸的旋轉傳遞至所述太陽齒輪。優選的是，所述卡箍具有向下敞開的冠形，并且具有筒形的所述太陽齒輪的上部進入該卡箍的內部，能夠降低高度。可以將連接所述第一旋轉軸和所述卡箍的連接部分設置在用于驅動所述上表面
板的所述第一旋轉軸的上端部處，并且可以使用該連接部分來作為所述行星齒輪的旋轉軸。此外，可以借助于下表面板旋轉驅動機構圍繞第三旋轉軸以可旋轉的方式將所述下表面板布置在所述基座上；可以借助于內齒輪旋轉驅動機構圍繞第四旋轉軸以可旋轉的方式布置所述內齒輪；可以將所述下表面板的所述第三旋轉軸形成為筒形，并且可以將用于驅動所述上表面板的筒形的第一旋轉軸以可旋轉的方式插入穿過所述下表面板的所述第三旋轉軸；可以將所述下表面板的所述第三旋轉軸、用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸和用于驅動所述太陽齒輪的所述第二旋轉軸形成為相互承載的三軸結構；并且可以將所述內齒輪的所述第四旋轉軸設置成分開地以與所述三軸結構的旋轉軸不同的方式被承載。可以將所述下表面板的所述第三旋轉軸、用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸和用于驅動所述太陽齒輪的所述第二旋轉軸分別經由多組齒輪連接至驅動馬達，并且可以使所述多組齒輪在豎直方向上彼此重疊。根據本專利技術的拋光方法是本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙面拋光設備，該雙面拋光設備包括：環形的下表面板，該下表面板具有形成為拋光表面的上表面，并且該下表面板被支撐在基座上；上表面板，該上表面板具有形成為拋光表面的下表面，并且該上表面板以可豎直移動且可圍繞第一旋轉軸旋轉的方式設置在所述下表面板的上方；托架，該托架布置在所述下表面板和所述上表面板之間并且該托架具有保持工件的通孔；上表面板旋轉驅動機構，該上表面板旋轉驅動機構包括卡箍并旋轉地驅動所述上表面板，所述卡箍固定至所述第一旋轉軸并且所述上表面板以可自由地上下運動的方式與該卡箍接合；托架旋轉驅動機構，該托架旋轉驅動機構包括：太陽齒輪，該太陽齒輪布置在所述下表面板的中心孔中并且與所述托架嚙合而圍繞第二旋轉軸旋轉；以及內齒輪，該內齒輪圍繞所述下表面板布置并且與所述托架嚙合，并且該托架旋轉驅動機構在使所述托架圍繞其軸線自轉的同時使所述托架圍繞所述太陽齒輪公轉；以及驅動機構，該驅動機構旋轉地驅動所述第二旋轉軸，其中：使所述上表面板旋轉的所述第一旋轉軸具有筒形，所述第一旋轉軸以可旋轉的方式插入在所述下表面板的中心孔中并豎直地延伸，并且所述卡箍被固定至所述第一旋轉軸的上端；使所述太陽齒輪旋轉的所述第二旋轉軸以可旋轉的方式插入穿過用于驅動所述上表面板的筒形的所述第一旋轉軸并豎直地延伸，并且小齒輪被固定至所述第二旋轉軸的上端；所述太陽齒輪具有筒形并且以可旋轉的方式支撐在用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸的上端部的外側，并且所述太陽齒輪具有形成在內周部上的內齒和與所述托架嚙合的形成在外周部上的外齒；并且空隙部形成在用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸的上部處，并且在該空隙部中布置有行星齒輪，該行星齒輪與設置在所述第二旋轉軸上的所述小齒輪和所述太陽齒輪的所述內齒嚙合，并且所述行星齒輪將通過所述驅動機構而旋轉的所述第二旋轉軸的旋轉傳遞至所述太陽齒輪。...

【技術特征摘要】
2015.04.20 JP 2015-0858451.一種雙面拋光設備，該雙面拋光設備包括：環形的下表面板，該下表面板具有形成為拋光表面的上表面，并且該下表面板被支撐在基座上；上表面板，該上表面板具有形成為拋光表面的下表面，并且該上表面板以可豎直移動且可圍繞第一旋轉軸旋轉的方式設置在所述下表面板的上方；托架，該托架布置在所述下表面板和所述上表面板之間并且該托架具有保持工件的通孔；上表面板旋轉驅動機構，該上表面板旋轉驅動機構包括卡箍并旋轉地驅動所述上表面板，所述卡箍固定至所述第一旋轉軸并且所述上表面板以可自由地上下運動的方式與該卡箍接合；托架旋轉驅動機構，該托架旋轉驅動機構包括：太陽齒輪，該太陽齒輪布置在所述下表面板的中心孔中并且與所述托架嚙合而圍繞第二旋轉軸旋轉；以及內齒輪，該內齒輪圍繞所述下表面板布置并且與所述托架嚙合，并且該托架旋轉驅動機構在使所述托架圍繞其軸線自轉的同時使所述托架圍繞所述太陽齒輪公轉；以及驅動機構，該驅動機構旋轉地驅動所述第二旋轉軸，其中：使所述上表面板旋轉的所述第一旋轉軸具有筒形，所述第一旋轉軸以可旋轉的方式插入在所述下表面板的中心孔中并豎直地延伸，并且所述卡箍被固定至所述第一旋轉軸的上端；使所述太陽齒輪旋轉的所述第二旋轉軸以可旋轉的方式插入穿過用于驅動所述上表面板的筒形的所述第一旋轉軸并豎直地延伸，并且小齒輪被固定至所述第二旋轉軸的上端；所述太陽齒輪具有筒形并且以可旋轉的方式支撐在用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸的上端部的外側，并且所述太陽齒輪具有形成在內周部上的內齒和與所述托架嚙合的形成在外周部上的外齒；并且空隙部形成在用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸的上部處，并且在該空隙
\t部中布置有行星齒輪，該行星齒輪與設置在所述第二旋轉軸上的所述小齒輪和所述太陽齒輪的所述內齒嚙合，并且所述行星齒輪將通過所述驅動機構而旋轉的所述第二旋轉軸的旋轉傳遞至所述太陽齒輪。2.根據權利要求1所述的雙面拋光設備，其中：所述卡箍具有向下敞開的冠形，具有筒形的所述太陽齒輪的上部進入該卡箍的內部，并且設置在外周部上的所述外齒被暴露出。3.根據權利要求1或2所述的雙面拋光設備，其中：將所述第一旋轉軸和所述卡箍連接的連接部分設置在用于驅動所述上表面板的所述第一旋轉軸的上端部處，并且該連接部分用作所述行星齒輪的旋轉軸。4.根據權利要求1至3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：和田昌樹，赤鹽典彥，依田遼介，
申請(專利權)人：不二越機械工業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP