Способ доводки пластин Советский патент 1992 года по МПК B24B37/04 

1

(21)4918471/08

(22) 14.02.91

(46)23.12.92. Бюл. №47

(72) В.Г.Шульга, И.И.Данилов и А.М.Мазин

(56)Авторское свидетельство СССР № 837806, кл. В 24 В 37/04, 1979. (54) СПОСОБ ДОВОДКИ ПЛАСТИН

(57)Использование: абразивная обработка при доводке тонких пластин из кремния, стекла и других хрупких материалов. Сущность изобретения: твердости инструментов выбираются неодинаковыми.

Соотношение твердостей должно находить- II

ся в предела 10 500. Кроме того,

П1

назначают соотношение линейных скоростей относительного перемещения из форV

мулы: 2 -гЈ 10, где Vt и V2 - средние

линейные скорости центров пластин относительно первого и второго инструментов. В результате износ сторон пластины будет отличаться более чем в 60 раз. Таким образом может быть реализована односторонняя обработка пластин при сохранении преимуществ двусторонней обработки, заключающихся в повышении точности обработки за счет возможности вращения пластин вокруг своей оси. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано при доводке пластин из кремния, стекла и хрупких материалов.

Известен способ доводки деталей, согласно которому с целью повышения качества обработки изменяют характеристику жесткости одного из притиров. Этим обеспечивается управление механизмом разрушения материала детали и выбор оптимальных режимов с точки зрения качества поверхности пластины (шероховатость, вид и глубина нарушенного слоя).

Однако в случае двусторонней обработки пластин с разными припусками на разные стороны, отличающиеся более чем в 60 раз, или односторонней обработки известный способ не обес печивает требуемых параметров обработанных деталей.

Цель изобретения - повышение точности и снижение себестоимости обработки.

Для достижения цели соотношение твердостей нижнего и верхнего инструментов выбирают по формуле:

10

S500,

а соотношение линейных скоростей относительного перемещения выбирают по формуле:

,

где Vi и V2 - средние линейные скорости центров пластин относительно одного и другого инструментов.

На чертеже показано устройство для реализации предлагаемого способа доводки.

При производстве полупроводниковых приборов специального назначения стоит задача односторонней обработки тонких пластин кремния с припуском на обработку около 110 мкм. Требования к геометрическим параметрам, а именно к отклонению от плоскостности и плоскопараллельности, предъявляются жесткие. Способы доводки с жестким закреплением пластин к планшайбе не позволяют достичь требуемых параметров точности геометрии пластин. Кроме того, желательно исключение операции приклеивания, т.к. она всегда связана

00

ю

3

оо

полнительными операциями очистки. Свободное расположение пластин в сепараторе позволит обеспечить управление ее положением в гнезде, в результате чего может быть достигнута повышенная точность гео- метрии пластин.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих условий:

-свободное расположение пластин относительно инструментов;

-силовая разгрузка пластин от силового воздействия сепаратора из-за малой толщины;

-соотношение износов сторон пластины должно различаться более чем в 60 раз.

Последнее требование обеспечивается суперпозицией двух факторов - соотношением твердостей инструментов Hi и Н2 и соотношением относительных скоростей движения Vi и V2. Задать скорость с одной стороны пластины относительно инструмента, равную 0, нет возможности, т.к. тогда нарушается условие силовой разгрузки сепаратора и возникает его поломка или поломка пластины. Условия неполной раз- грузки могут быть соблюдены при скорости инструмента с меньшей твердостью относиN/9

тельно деталей не -т4, где V2 - скорость

движения инструмента с большей твердо- стью относительно деталей.

Соотношение твердостей инструментов

10 при - 10, не дают разности в

ЬЬ

износе в 60 раз. При соотношении -п- 500

ухудшаются условия равномерного прижима пластины к нижнему притиру, что ведет

к ухудшению точности геометрии пластин. Кроме того, пластина утопает в мягком инструменте, образуется значительный валик при движении пластины, что ведет к резкому нарушению условий разгрузки. Соотношения

V2 Я

-гД 500 также не дают

Щ

разности в износе хотя бы в 60 раз.

На притир 1 наклеивается полировальный материал типа искусственной замши 2. На притире 3 в сепараторе 4 раскладываются пластины 5. Задаются соответствующие частоты вращения.

Пример. Проводилась обработка пластин кремния диаметром 60 мм с исходной толщиной 300 мкм.

Время обработки 60 мин, зернистость абразива 7 мкм. Данные и результаты экспериментов приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ доводки пластин, при котором их размещают в сепараторе между двумя инструментами с различной твердостью и сообщают пластинам и инструментам относительные перемещения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и снижения себестоимости обработки, твердости инструментов и средние линейные скорости центров пластин относительно каждого инструмента выбирают соответственно из соотношений

10

,

V2 .

Ј

и. п.