一种多功能的基片磨抛装置及其磨抛方法

摘要

本发明一种多功能的基片磨抛装置及其磨抛方法，属于平面基片的超精密加工技术领域，涉及一种用于硅片、蓝宝石基片和玻璃基板等硬脆材料的磨抛平整化加工及减薄加工，可用于陶瓷、金属和复合材料等平面薄板的磨削和抛光加工。基片磨抛方法采用三种方式：轴向切入式磨抛、径向切入式磨削和留边磨抛方法。磨抛装置采用由磨削主轴单元和抛光主轴单元组成的双主轴结构，在一台装置上完成基片的磨削和抛光加工；磨削主轴单元和抛光主轴单元通过一根牵引绳牵引，互为配重。磨抛装置将磨削机和抛光机集成于一体，基片只需一次性装夹，即可完成磨削和抛光两道工序加工，提高基片磨抛加工精度和磨抛加工自动化，降低碎片率，提高了生产效率。

主权项

一种多功能的基片磨抛方法，其特征是，基片磨抛方法采用三种方式：1)当采用轴向切入式磨抛方法加工圆片状基片时，将被加工基片W置于吸盘(12)上，工作台(3)在进给机构(8)的驱动下沿水平方向朝(b)箭头方向前移至磨削主轴单元(18)的下方，将圆片状基片(W)的中心位于磨轮(15)的外边缘处，保持工作台(3)在水平方向上位置固定；2)当采用径向切入式磨抛方法加工方片状基片时，磨削主轴单元(18)的磨轮(15)转动方向为(e)向旋转；同时，磨削主轴单元(18)在电机(26)正转时沿磨削进给方向的(d)向下进给，保持磨削主轴单元(18)在磨削进给方向上位置固定；3)当采用小直径磨轮或抛轮时，采用留边磨抛方法实现留边磨削或留边抛光，小直径磨轮或抛轮的直径略小于被加工基片(W)的半径，将被加工基片(W)置于吸盘(12)上；当采用上述方法中任意一种方式磨削时，先将被加工基片(W)吸附在所述的吸盘(12)上，所述的吸盘(12)由多孔陶瓷材料制成圆盘状，进给机构(8)驱动所述的工作台(3)沿水平方向朝(a)向移至所述的磨削主轴单元(18)下方，所述的磨削电机主轴(17)驱动所述的磨轮(15)沿磨轮转动方向的(e)方向转动，所述的电机(26)或所述的气缸(39)驱动所述的磨削主轴单元(18)沿磨削进给方向(d)向上进给磨削基片(W)，所述的测力装置(10)将监测的磨削力传输给控制系统，控制磨削力等于预设值，当所述的测厚装置(13)检测到基片(W)达到预设的厚度后，所述的磨削主轴单元(18)沿所述的磨削垂直导轨(23)上升退刀，自此完成基片W的磨削；所述的进给机构(8)驱动所述的工作台(3)沿水平方向朝(a)向移至所述的抛光主轴单元(35) 下方，所述的抛光电机主轴(36)驱动所述的抛轮(37)沿抛轮转动方向的(h)方向转动，所述的电机(26)或所述的气缸(39)驱动所述的抛光主轴单元(35)沿抛光进给方向(g)向上进给磨削基片(W)，所述的测力装置(10)将监测的抛光压力传输给控制系统，控制抛光压力等于预设值，抛光结束后，所述的抛光主轴单元(35)沿所述的抛光垂直导轨(30)上升退刀，自此完成基片(W)的抛光，所述的测力装置(10)分别检测出磨削过程中的磨削力或抛光过程中的抛光压力，并将检测数据向控制系统输送，保证磨削力或抛光压力等于预设压力；所述的工作台(3)在所述的进给机构(8)的驱动下沿水平方向朝(a)向移出抛光加工区进行卸片。