Сепаратор для обработки деталей Советский патент 1987 года по МПК B24B37/04 

Изобретение относится к прецизионной обработке деталей и может быть использовано при двусторонней доводке незакрепленным абразивом монокристаллических пластин-заготовок подложек интегральных схем и опто- электронных устройств.

Цель изобретения - повышение качества обработки.

На фиг. 1 представлена схема ста ка.с использованием предлагаемого сепаратораi на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сепаратор с выборками, расположенными со стороны его центра; на фиг. А - то же, со стороны его периферии; на фиг. 5 то же, с двумя типами выборок; на фиг. 6 - то же, с уменьшенным наружным диаметром.

Между притирами 1 и 2 размещают сепаратор 3, в равномерно располо- женных по окружности гнездах 4 кото ;рого располагают детали 5.В сепара- торе симметрично относительно ради сов, проходящих через центры гнезд, выполняют выборки. Возможны различные варианты исполнения сепаратора. Выборки располагают (фиг. 3) со стороны центра сепаратора (внутренние выборки) при этом ширину j и

глубину hj определяют из.условий

l (0,4-0,7) DI; hi. (0,1-0,3) D,

iгде Df - диаметр гнезда сепаратора. Выборки располагают (фиг. 4) со стороны периферии сепаратора (внешние выборки), при этом ширину ,, и глубину h определяют из условий

г Х0,5-0,9) DI ; h (0,1-0,3) D,.

Сепаратор выполняют как с. внутренними, так и с внешними выборками (фиг. 5).

Сепаратор выполняют с внутренними выборками и уменьшенным наружным диаметром БЭ (фиг. 6), который выбирают из услов ий

з

DJ - (0,1-0,4) DI,

где D - диаметр окружности, огибающей гнезда сепаратора. Выборки шириной менее 0,4 (для внутренней выборки) и 0,5 (для внеш- ней) диаметра гнезда и глубиной ме- нее О,1 диаметра гнезда йецелесооб- разны, поскольку амплитуда изгиба сеиаратора и вероятность наползания

его на края деталей при выходе пос- ледни: за края притиров остаются достаточно большими.

Выборки шириной более 0,7 (для внутренней выборки) и 0,9 (для внешней) диаметра гнезда и глубиной более 0,3 диаметра детали также нецелесообразны, поскольку при этом увеличивается вероятность выхода деталей из гнезд сепаратора и, следовательно, вероятность разрушения деталей в процессе обработки.

Если наружный диаметр сепаратора меньше диаметра огибающей окружности менее, чем на 0,1 диаметра гнезда, то наружные края гнезд сепаратора недостаточно жесткие и вероятность на- ползания сепаратора на детали при

выходе их за края притиров остается ..большой.

Если наружный диаметр сепаратора меньше диаметра огибающей окружности более, чем на 0,4 диаметра гнезда, то велика вероятность разрушения деталей вследствие выхода их из гнезд сепаратора в процессе обрлбот- ки.

0

Эффективность применения предлагаемого сепаратора по сравнению с известным подтверждена испытаниями. На станке эксцентрикового типа проводят доводку водной суспензией карбида кремния зеленого зернистостью

5 М14 пластин галлий-гадолиниевого

граната (ГГГ) диаметром 76 мм и тол- . щиной (600-650) мкм и пластин крей- ния диаметром 76 мм и толщиной (480- 520) мкм.

0 ---

Испытьшают сепараторы изготовленные по вариантам 2-6 (фиг. 3) по вариантам 7-11 (фиг. 5) и по вариантам 12-16 (фиг. 6). Сепараторы по вари5 антам 2-16 выполнены на базе известного сепаратора, имеющего следующие основные .размеры: Вц 420 мм; D5-

0

5

318 мм; D2 395 мм; 77 мм, где D - внешний диаметр Сепаратора; DJ - диаметр окружности, на котором расположёны центры гнезд сепаратора.

Количество гнезд во всех вариантах п 10.

Параметры сепараторов сведены в табл. 1.

Сепараторы изготавливают из стеклотекстолита толщиной 420 мкм для доводки пластин кремния и толщиной 500 мкм для обработки пластин ГГГ.

Запуск на обработку с применение сепаратора по каждому варианту составляет 120 пластин кремния и 40 пластин ПТ.

В ходе испытаний меняют эксцент- риситет станка с целью определения максимальной амплитуды выхода пластин за края притиров, обеспечиваемой каждым конкретным вариантом сепаратора при поддержании на высоком уровне выхода годной продукции.

По окончании двусторонней доводки пластины кремния травят в растворе щелочи и отмывают, а пластины ГГГ только отмывают, по сле чего все пластины сушат. При последующем контроле определяют брак типа бой (к которому относят собственно разбитые при доводке пластины и пластины, на которых после просушивания обнаруживают трещины) и брак типа сколы (обкалывание края пластины) а брак типа риски (пластины с царапинами, образованными зернами абразивного микропорошка), недошлифов- ка (следы резки на пластинах после высушивания) и пятна (в результате загрязнения пластин в ходе травления и отмывки или в результате отклонений в режимах трарления и от- мывки) не учитывают, поскольку такой брак не обусловлен применением сепаратора.

После контроля качества поверхности определяют разброс толщины по пластине бесконтактным методом с применением прибора Электроника.

Результаты измерения и контроля поверхности сведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что сепараторы по вариантам 3-5, 8-10, 13-15 обеспечивают больший выход годной продукции и лучшие геометрические параметры пластин по сравнению с известным (вариант 1).. Сепараторы по вариантам 2,6,7,11,12 и 16 (у которых хотя бы один существенный паранетр находится вне допустимых пределов изменения) не обеспечивают улучшения качества обработки по сравнению с известным. Применение сепараторов по вариантам 13- 15 позволяет, наряду с указанными преимуществами, обеспечить экономию 22-29% материала сепаратора по сравнению с известным вариантом.

Наилучшие (оптимальные) результаты достигнуты при доводке с применением сепараторов по вариантам 4, 9 и 14.

Формула изобретени

1 .-, Сепаратор для обработки деталей на доводочных станках, имеющий расположенные равномерно по ок- ружности гнёзда для размещения деталей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрботки, симметрично относительно радиуса, проходящего через центр гнезда, выполнена по крайней мере одна выборка.

2.Сепаратор по п. 1, отличающийся тем, что выборки расположены со стороны центра сепаратора, при этом ширина 1 и глубина Ъ выборки определены соответственно из условий

I, (0,4-0,7) DI; h, (0,1-0,3) D,

где Dj - диаметр гнезда сепаратора DJ - диаметр окружности огибающей гнезда сепаратора.

3.Сепаратор по п. 1, о т л и- чающийся тем, что выборки расположены со стороны периферии сепаратора,tпри этом ширина t и глубина h 2 выборки определены соответственно из условий

1 (0,5-0,9) DI,- h2 (0,1-0,3) D,

4.Сепаратор по пп. 1 и 2, о т- личающийся тем, что, с целью экономии материала, наружный диаметр сепаратора Dj, выбран из УСЛОВИЙ

Сд D2 - (0,1-0,4) Пд.

3 0,03230,30

8 0,10300,40

16 0,21380,50

23 0,30530,70

30 0,40570,75

10 0,13300,40

16 0,21380,50

16 0,2138-0,50

3 0,03 30 0,40 8 0,1038 0,50 16 0,21 57 0,75

19 0,25 47 0,62 23 0,30 68 0,90 23 0,30 53 0,70 30 0,40 72 0,95 8 0,10 30 0,40

8 0,10 38 0,50

10 0,13 41 0,54

19 0,25 47 0,62

23 0,30 53 0,70

-51 0,6739

-58 0,7638

-61 0,8038

- ГЙг О,9036

.:-.

-68 0,9035

Таблица 1

3 0,03 30 0,40 8 0,1038 0,50 16 0,21 57 0,75

-51 0,673900,07

-58 0,763850,13

-61 0,803800,21

- ГЙг О,903650,40

.:-.

-68 0,903570,50

i.

J.

Фиг.

Фи9.6

Составитель А.Козлова Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор Б.Сирохман

Заказ 7508/17 Тираж 712 Подписное ВНШШИ Государственного кo штeтa СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г4 Ужгород, ул. Проектная, 4