JPH0276671A - 平面研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属、プラスチック、ガラス、セラミック等
の円板型ワークの両面を一枚ずつ研磨加工することので
きる平面研磨装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、円板型ワークである半導体ウェハや光、ディス
ク、磁気ディスク等のメディア用基板の両面を研磨加工
する場合、従来では、４ウ工イ塁両面ラッピングマシン
と呼ばれる研磨装置が使用されていた。

この装置は、略水平に配設された大径の上定盤と下定盤
との間に数枚のキャリヤに保持させた複数のワークを挾
持させ、これらのキャリヤを太陽歯車と内歯歯車とで遊
星運動させながら１回転する上下の定盤によってワーク
の両面を遊離砥粒または固定砥粒を用いて研磨するもの
である。

しかしながら、かかる従来のラッピングマシンは、数枚
のキャリヤに保持させた複数のワークを同時に加工する
ことを目的として構成されたものであるため、装置が非
常に犬がかりで大きな設置スペースを必要とするばかり
でなく、大型且つ大重量の定盤の使用によって装置の取
り扱いに危険を伴うという問題があった。しかも、複数
のキャリヤに保持させたワークのローディング及びアン
ローディング時の位置決めが難しいため、研磨工程の自
動化や他の工程との連結によるインライン化等を図る際
にも、高度の技術を必要として設備が複雑化するという
問題もあった。

［発明が解決しようとする課Ｈ］ 本発明の課題は、小型で構造及び取り扱いが簡単である
と共に、使用上の安全性も高く、且つ自動化やインライ
ン化も容易な平面研磨装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため１本発明の平面研磨装置は、円
板型のワークを回転自在に支持する複数の支持ローラと
、該支持ローラに支持されたワークの両面を研磨する一
対のドラム型研磨部材とを備え、上記複数の支持ローラ
が、ワークを強制回転させる駆動用支持ローラと、ワー
クの回転に伴って自由回転する従動用支持ローラ々で構
成され、また、一対のドラム型研磨部材が、上記支持ロ
ーラに支持されたワークの両側に該ワークと平行な軸線
の回りに回転自在に配設され、それぞれ駆動用モータに
連結されると共に、少なくとも一方がワークに接離する
方向に移動自在であることを特徴とするものである。

［作　用］ ワークの研磨に占っては、研磨部材を待機位置に移動さ
せた状態で各支持ローラ間に該ワークを支持させる。

次に、駆動用支持ローラによりワークを所定の速度で回
転させると共に、一対の研磨部材を所定の速度で回転さ
せ、待機位置にあった研磨部材を研磨位置に移動させる
ことにより両研磨部材をワークの両面に当接させ、該ワ
ークの両面を研磨する。

かくしてワークを一枚ずつ研磨することができるが、そ
の研磨を一対のドラム型研磨部材により行い、大型且つ
大重量の円盤型定盤を使用していないので、研磨装置の
構造が簡単であると共に小型化されており、その取り扱
いも容易で安全性が高く、しかも、ワークの位置決めが
簡単であるため、自動化やインライン化も容易である。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示すもので、
図中１０はコ字状をなす機枠を示し、該機枠１０の内側
には、研磨すべき円板型のワーク１１を回転自在に支持
する支持ローラユニット１２と、該支持ローラユニット
１２に支持されたワーク１１の両面を研磨する一対のド
ラム型研磨部材１３ａ、１３ｂとが配設されている。

上記支持ローラユニット１２は、縦向きをなす支持板１
５に回転自在に取り付けられた複数（実施例では４個）
の支持ローラ１８ａ　、　１８ｂで構成されており、こ
れらの支持ローラｌｅａ、１８ｂは、ワーク１１の周縁
が嵌合する凹溝を周囲に備えたプーリ形をなし、ワーク
１１の周囲を取り囲むことによって該ワークｌ！を鉛直
面内において回転自在に支持するもので、一部の支持ロ
ーラｌｅａは、駆動軸１７、プーリ１８．ベルト１９、
及びプーリ２０を介してモータ２１に連結されることに
より、ワーク１１を強制回転する駆動用支持ローラとし
て構成され、その他の支持ローラｔｅｂは、回転するワ
ーク１１に伴って自由回転する従動用支持ローラとして
構成されており、該従動用支持コーラ＋ｅｂは、上記支
持板１５にワーク１１に接離する方向（第２図では上下
方向）に移動自在に取り付けられ、図示しないばねによ
って常時ワーク１１に当接する方向に付勢されている。

上記支持板１５は、研磨部材１３ｂから逃げるための窓
穴１５＆を有し１機台２２上に敷設されたガイドレール
２３に軸受部材２４により摺動自在に取り付けられ、該
ガイドレール２３に沿って上記研磨部材＋３ａ　、　１
３ｂの回転軸２５ａ、２５ｂの方向に移動自在となって
いる。この場合、駆動用支持ローラ１８ａに連結された
駆動軸１７及びモータ２１等も一緒に移動できるように
なっていることは勿論である。

なお、上記支持板１５の移動機構としては、適宜のモー
タや流体圧シリンダ等を使用することができる。

また、一対のドラム型研磨部材１３ａ、１３ｂは、円筒
型のドラム基材の周囲に研磨用パッドを巻着したものや
砥石等により構成されたもので、機枠１０に取り付けら
れた研磨アーム２７ａ、２７ｂの下端部にワーク１１と
平行な回転軸２５ａ、２５ｂの回りに回転自在に軸支さ
れ、それぞれ研磨アーム２７ａ、２７ｂ上のモータ２８
ａ、２８ｂにベルト２９ａ、２９ｂ　テ連結されており
、一方の研磨アーム２７ａは機枠ｌＯに固定され、他方
の研磨アーム２７ｂは、摺動ガイド３０に沿って研磨部
材１３ｂがワーク１１に接離する方向に移動自在に配設
され、加工圧設定手段であるウェイト３１によって常時
ワーク１１に当接する方向に付勢されている。

なお１図中３２はウェイ）３１と研磨アーム２７ｂとを
連結するロープ、３３は該ロープ３２をガイドするプー
リ、３４は研磨剤の供給管を示している。

上記構成を有する平面研磨装置において、ワーク１１の
研磨を行うときは、可動研磨アーム２７ｂを手動でまた
は適宜の駆動機構により自動的に第１図の鎖線位置に後
退させておき、ワーク１１を支持ローラユニツ）１２の
各支持ローラｌｅａ、１８ｂに支持させる。このワーク
１１のローディング作業は、ばねで付勢された従動用支
持ローラ１８ｂをその付勢力に抗してワーク１１から離
間する方向に手動でまたは適宜の駆動機構により自動的
に移動させ、駆動用支持ローラ１８ａの凹溝にワーク１
１が嵌合する位置に該ワーク１１を配置した後、支持ロ
ーラ１８ｂをワーク１１に当接させることにより行う、
このとき、該ワーク１１は、固定側の研磨部材１３ａに
当接した状態にある。

なお、ワークＩ＋をセットする時に該ワークが固定側の
研磨部材１３ａと接触するのを避けるため。

支持板１５をガイドレール２３に沿っていずれかの側へ
移動さぜ、その位置でワーク１１をセットしたあと、該
支持板１５を所定の位置に復帰させるようにしても良い
。

次に、各モータ２１，２８ａ、２８ｂを始動させてワー
クＩｆ及び研磨部材１３ａ、１３ｂを所定の速度で回転
させると共に、供給管３４．３４を通じて研磨剤を供給
し、可動研磨アーム２７ｂを第１図に実線で示す研磨位
置に移動させることにより一対の研磨部材１３ａ　、　
＋３ｂをワーク１１の両面に直径方向に当接させ、その
状態で支持ローラユニツ）１２をガイドレール２３に沿
って移動させながら、該ワーク１１を研磨する。

このと−き、支持ローラユニット１２をガイドレール２
３の一側から他側へゆっくりと１回移動させる間に一枚
のワーク１１が研磨されるようにしてもよいが、それを
複数回移動（往復動）させながら研磨するようにしても
よく、また、上記研磨部材１３ａ、１３ｂによる加工圧
は、ウェイト３１により設定されるが、ワーク１１の種
類や加工条件等に応じて該ウェイト３１を増減すること
により、最適の加工圧に設定することができる。

なお、上記研磨部材１３ａ、＋３ｂ及びワーク１１の回
転方向は、一方向だけでなく、正逆方向に交互に回転さ
せても良い。

かくして、一対のドラム型研磨部材１３ａ、１３ｂによ
りワーク１１の両面が研磨加工されるが、このとき、研
磨と同時に該ワーク１１の表面には同心円状の研磨度が
形成されることになり、これによってテクスチャリング
と同等の加工効果が得られるため、爾後のテクスチャリ
ング工程を省略することができる。

加工が終了したワーク１１は、上記ローディング時とは
逆の操作により取り出され、次の未加工ワークがセット
されて同様に研磨加工される。このとき、ローディング
及びアンローディングに当ってワークの正確な位置決め
を行う必要がないため、その位置決めのための複雑な機
構が必要なく、従って、自動化やインライン化を簡単に
図ることができる なお、上記実施例においては片方の研磨アーム２７ａ、
２７ｂを移動自在としているが、両方の研磨アーム２７
ａ、２７ｂを移動自在に構成しても良く、その場合、両
研磨アーム２７ａ、２７ｂを互いに連動させて一定量ず
つ移動するように構成することもできる。

第３図は本発明の第２実施例を示すもので、この実施例
では、一対のドラム型研磨部材４０ａ、４０ｂが、それ
ぞれドラム基体４１の周囲に研磨テープ４２を巻き掛け
ることにより構成されている。即ち。

各研磨アーム４３ａ、４３ｂに一対の研磨テープ用巻取
軸４５．４ｆｉを備えたテープカ°セット４４を取り付
け、一方の巻取軸４５に巻き取られた研磨テープ４２を
ドラム基体４１に巻き掛けたあと他方の巻取軸４６に巻
き着け、研磨加工時に巻取軸４Ｂによって該研磨テープ
４２を順次巻き取るようにしたものである。

なお、この第２実施例の作用は、実質的に上記第１実施
例と同じであるから、重複を避ける意味でその説明は省
略する。

［発明の効果］ このように１本発明によれば、複数の支持ローラで支持
させたワークの両面を一対のドラム型研磨部材で研磨す
るように構成したので、研磨装置をワークを一枚ずつ研
磨するものとして非常に小型化することができ、しかも
、大形且つ大重量の円盤型定盤を使用していないため、
装置の構成及び取り扱いが簡単であると共に操作上の安
全性も高く、更に、ワークの位置決めが簡単であるため
、自動化を図る上で非常に有利である等の利点を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断正面図、第２図
はそのＡ−Ａ線での断面図、第３図は本発明の第２実施
例を示す縦断正面図である。 １１・ｅワーク、 １３ａ、１３ｂ、４０ａ、４０ｂ　・壷研磨部材、ｌｅ
ａ、１８ｂ　＠　ｍ支持ローラ、 ２５ａ、２５ｂ　嗜ａ回転軸。 ２８ａ、２８ｂ　ａ番モー　９　。 特許出願人　　スピードファム株式会社第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円板型のワークを回転自在に支持する複数の支持ロ
   ーラと、該支持ローラに支持されたワークの両面を研磨
   する一対のドラム型研磨部材とを備え、 上記複数の支持ローラは、ワークを強制回転させる駆動
   用支持ローラと、ワークの回転に伴って自由回転する従
   動用支持ローラとで構成され、一対のドラム型研磨部材
   は、上記支持ローラに支持されたワークの両側に該ワー
   クと平行な軸線の回りに回転自在に配設され、それぞれ
   駆動用モータに連結されると共に、少なくとも一方がワ
   ークに接離する方向に移動自在である、 ことを特徴とする平面研磨装置。