JPH0557604A - ラツプ盤及び不定ピツチ溝付きラツプ台 - Google Patents
ラツプ盤及び不定ピツチ溝付きラツプ台Info
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- JPH0557604A JPH0557604A JP3028641A JP2864191A JPH0557604A JP H0557604 A JPH0557604 A JP H0557604A JP 3028641 A JP3028641 A JP 3028641A JP 2864191 A JP2864191 A JP 2864191A JP H0557604 A JPH0557604 A JP H0557604A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/26—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ラップ台の不等摩耗を防止し、正確な平滑加
工をさせる。 【構成】 主軸線 の周りを回転するように形成されか
つうず巻き状の溝１０が刻設された環状のラップ仕上げ
面を有するラップ台２を備える。工作物を収容し、加圧
円板によってラップ仕上げ面に対して軸線方向に工作物
を押圧する拘束リング５を備える。溝１０のピッチは一
定とせず、内側円と外側円の近辺を除いた両円の間にお
いて、ピッチの中実部分の半径方向の寸法とピッチ全体
の半径方向の寸法との比でピッチ比λを定義した場合
に、主軸線 から任意の距離Ｒの位置のピッチ比λと、
半径Ｒを有しかつ拘束リングの内方に切り取られた弧の
角度的幅との相互関係を常に一定に保つ如く、半径方向
に順次変化させる。
工をさせる。 【構成】 主軸線 の周りを回転するように形成されか
つうず巻き状の溝１０が刻設された環状のラップ仕上げ
面を有するラップ台２を備える。工作物を収容し、加圧
円板によってラップ仕上げ面に対して軸線方向に工作物
を押圧する拘束リング５を備える。溝１０のピッチは一
定とせず、内側円と外側円の近辺を除いた両円の間にお
いて、ピッチの中実部分の半径方向の寸法とピッチ全体
の半径方向の寸法との比でピッチ比λを定義した場合
に、主軸線 から任意の距離Ｒの位置のピッチ比λと、
半径Ｒを有しかつ拘束リングの内方に切り取られた弧の
角度的幅との相互関係を常に一定に保つ如く、半径方向
に順次変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平面ラップ盤及びそのラ
ップ台に関する。
ップ台に関する。
【０００２】
【従来の技術】超高度の平滑面は通常ラップ仕上げによ
って得られる。この機械加工において工作物の材料は、
ラップ台の表面に溜った流体（水、マシン油、燈油等）
中に浮遊した研摩材（シリコン、カーバイド、アルミ
ナ、ダイヤモンド等）によって削り取られる。ラップ台
はラップ仕上げすべき工作物の表面に対して移動する。
って得られる。この機械加工において工作物の材料は、
ラップ台の表面に溜った流体（水、マシン油、燈油等）
中に浮遊した研摩材（シリコン、カーバイド、アルミ
ナ、ダイヤモンド等）によって削り取られる。ラップ台
はラップ仕上げすべき工作物の表面に対して移動する。
【０００３】工作物の表面に対する研摩材粒子の移動に
よって工作物の材料を取り除く。研削を容易にするため
に潤滑液が添加された懸濁液は、材料の屑を取り除き、
ラップ台表面を工作物表面間の直接摩擦を減少させ、か
つ冷却剤の働きをする。ラップ仕上げすべき工作物の反
対側に圧力をかけて、材料を削り取る速度を調節する。
工作物表面の平滑性は、ラップ台の平滑性と、工作物の
直径とラップ台の直径間の比率に直接関係する。
よって工作物の材料を取り除く。研削を容易にするため
に潤滑液が添加された懸濁液は、材料の屑を取り除き、
ラップ台表面を工作物表面間の直接摩擦を減少させ、か
つ冷却剤の働きをする。ラップ仕上げすべき工作物の反
対側に圧力をかけて、材料を削り取る速度を調節する。
工作物表面の平滑性は、ラップ台の平滑性と、工作物の
直径とラップ台の直径間の比率に直接関係する。
【０００４】平面ラップ盤は、ラップ盤表面上の工作物
の運動径路が以下の二つの円運動の合成となるように構
成されている。即ち二つの円運動はラップ台の軸線の周
りのラップ台の回転運動と、ラップ台の表面に直交しか
つラップ台の中心から偏移した軸線の周りの工作物の回
転運動とである。
の運動径路が以下の二つの円運動の合成となるように構
成されている。即ち二つの円運動はラップ台の軸線の周
りのラップ台の回転運動と、ラップ台の表面に直交しか
つラップ台の中心から偏移した軸線の周りの工作物の回
転運動とである。
【０００５】工作物はバラ状に無作為に置かれるか、或
いはセルを形成する円板内に置かれる。円板の内側リン
グは通常金属製で、ラップ台表面上における工作物の運
動を制限する。工作物の他の側に金属円板（工作物と金
属円板間にフェルト・シートを設けることが多い）を置
き、ピストン・シリンダ作動子或いはおもしによって両
者に圧力を作用させる。
いはセルを形成する円板内に置かれる。円板の内側リン
グは通常金属製で、ラップ台表面上における工作物の運
動を制限する。工作物の他の側に金属円板（工作物と金
属円板間にフェルト・シートを設けることが多い）を置
き、ピストン・シリンダ作動子或いはおもしによって両
者に圧力を作用させる。
【０００６】上記リングはラップ台の軸線から等距離状
に、かつ該軸線の周りに円周方向に配置される。通常三
つ又は四つのリングが使用され、各リングの軸線はラッ
プ台の軸線に対して同定で、角度的間隔はリングが三つ
の場合 120°、四つの場合90°である。
に、かつ該軸線の周りに円周方向に配置される。通常三
つ又は四つのリングが使用され、各リングの軸線はラッ
プ台の軸線に対して同定で、角度的間隔はリングが三つ
の場合 120°、四つの場合90°である。
【０００７】これらのリングは、ラップ台の中心に対す
る工作物の相対的線速度によって生じた異なった摩擦力
に起因する合成力によって自由回転をするか、或いはモ
ータ又ラップ台によって駆動される歯車とリングの周縁
に刻設された歯とによって回転させることができる。
る工作物の相対的線速度によって生じた異なった摩擦力
に起因する合成力によって自由回転をするか、或いはモ
ータ又ラップ台によって駆動される歯車とリングの周縁
に刻設された歯とによって回転させることができる。
【０００８】0.６μｍ以下の平面度と0.25μｍ以下のあ
らさの平面度が要求される硬質材料（セラミック等）か
らできた工作物を精密ラップ仕上げする場合には、ラッ
プ台の表面に定ピッチのうず巻き溝を形成して材料屑の
急速排除ができるようにしまた平面度を構成するラップ
台と工作物間に厚い膜が形成されるのを防止する。
らさの平面度が要求される硬質材料（セラミック等）か
らできた工作物を精密ラップ仕上げする場合には、ラッ
プ台の表面に定ピッチのうず巻き溝を形成して材料屑の
急速排除ができるようにしまた平面度を構成するラップ
台と工作物間に厚い膜が形成されるのを防止する。
【０００９】世界的に商業上利用されている各種機械は
上述した原理を使用している(SPEEDFAM,PETER WOLTERS,
STAHLI等) 。上記の種類の機械において、工作物をリン
グ内に適切に配置すると工作物をラップ台の全面に亘っ
て滑動させて全ての工作物を均等に研摩することができ
る。
上述した原理を使用している(SPEEDFAM,PETER WOLTERS,
STAHLI等) 。上記の種類の機械において、工作物をリン
グ内に適切に配置すると工作物をラップ台の全面に亘っ
て滑動させて全ての工作物を均等に研摩することができ
る。
【００１０】もし極めて正確な平滑性が必要でないなら
ば上記の従来機械は満足できるものであるが、正確な平
滑性を得るために極めて多数の部品を必要とするならば
上記は不適切であることが判明している。この場合、ラ
ップ台の平滑性を維持し、ラップ台に穴ができることに
よって生ずる不等摩耗現象を補償することが必要であ
る。
ば上記の従来機械は満足できるものであるが、正確な平
滑性を得るために極めて多数の部品を必要とするならば
上記は不適切であることが判明している。この場合、ラ
ップ台の平滑性を維持し、ラップ台に穴ができることに
よって生ずる不等摩耗現象を補償することが必要であ
る。
【００１１】従ってラップ台の不規則な摩耗を防止する
のに下記のような各種方法が使用されている。 ○ラップ台の表面に対する押圧中のリングの回転方向を
規則的な間隔で逆向きにする。 ○ラップ台に予備応力をかけて該ラップ台の表面を盛り
上がらせる。尚ラップ台が摩耗して平坦になるとこの予
備応力を取り除く。 ○各リングの回転軸線のラップ台の中心に対する位置を
種々に変える。
のに下記のような各種方法が使用されている。 ○ラップ台の表面に対する押圧中のリングの回転方向を
規則的な間隔で逆向きにする。 ○ラップ台に予備応力をかけて該ラップ台の表面を盛り
上がらせる。尚ラップ台が摩耗して平坦になるとこの予
備応力を取り除く。 ○各リングの回転軸線のラップ台の中心に対する位置を
種々に変える。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】これらのすべての方法
は、余り有効でなくかつ重要なことに生産を低下させる
ことが知られている。ラップ台の不等摩耗は部分的に補
償することができるし或いは少なくすることができる
が、上記は時間を浪費する費用のかかる作業によって達
成され、又高度の熟練者がラップ台を定期的に点検する
必要がある。
は、余り有効でなくかつ重要なことに生産を低下させる
ことが知られている。ラップ台の不等摩耗は部分的に補
償することができるし或いは少なくすることができる
が、上記は時間を浪費する費用のかかる作業によって達
成され、又高度の熟練者がラップ台を定期的に点検する
必要がある。
【００１３】本発明の目的は、上記のような使用条件下
において規則正しく摩耗するように構成したラップ台を
提供することによって上述した不利益を軽減することで
ある。
において規則正しく摩耗するように構成したラップ台を
提供することによって上述した不利益を軽減することで
ある。
【００１４】
【課題を達成するための手段】一つの見地において本発
明は、主軸線の周りを回転するように形成されかつ内側
円と外側円とによって画定されると共にうず巻き状の溝
が刻設された環状のラップ仕上げ面を有するラップ台
と、実質的にすべての拘束リングが上記環状のラップ仕
上げ面に対向しかつ上記主軸線に平行な静止軸線の周り
を回転するように形成された少なくとも一つの拘束リン
グとを備え、上記拘束リングはラップ仕上げすべき工作
物を収容しかつ上記ラップ仕上げ面に対する該工作物の
移動を拘束し、さらに上記ラップ仕上げ面に対して上記
工作物を軸線方向に押圧するように上記拘束リングと共
軸状に設けた加圧円板とを備えたラップ盤において、上
記溝のピッチを一定に形成せずに、上記内側円と外側円
の夫々の近辺を除いた両円の間において、ピッチの中実
部分の半径方向の寸法とピッチ全体の半径方向の寸法と
の比でピッチ比λを定義した場合に、距離Ｒの大きさに
拘らず上記主軸線から距離Ｒの位置のピッチ比λと、主
軸線に中心を置きかつ上記距離Ｒと等しい半径を有しか
つ上記拘束リングの内方に切り取られた弧の角度的幅と
の相互関係が一定に保たれたラップ盤である。
明は、主軸線の周りを回転するように形成されかつ内側
円と外側円とによって画定されると共にうず巻き状の溝
が刻設された環状のラップ仕上げ面を有するラップ台
と、実質的にすべての拘束リングが上記環状のラップ仕
上げ面に対向しかつ上記主軸線に平行な静止軸線の周り
を回転するように形成された少なくとも一つの拘束リン
グとを備え、上記拘束リングはラップ仕上げすべき工作
物を収容しかつ上記ラップ仕上げ面に対する該工作物の
移動を拘束し、さらに上記ラップ仕上げ面に対して上記
工作物を軸線方向に押圧するように上記拘束リングと共
軸状に設けた加圧円板とを備えたラップ盤において、上
記溝のピッチを一定に形成せずに、上記内側円と外側円
の夫々の近辺を除いた両円の間において、ピッチの中実
部分の半径方向の寸法とピッチ全体の半径方向の寸法と
の比でピッチ比λを定義した場合に、距離Ｒの大きさに
拘らず上記主軸線から距離Ｒの位置のピッチ比λと、主
軸線に中心を置きかつ上記距離Ｒと等しい半径を有しか
つ上記拘束リングの内方に切り取られた弧の角度的幅と
の相互関係が一定に保たれたラップ盤である。
【００１５】○拘束リングが上記環状のラップ仕上げ面
の内外両側から半径方向に突出し、 ○上記の少なくとも一つの拘束リングが上記内側円と外
側円間の距離の 101〜105 ％の内径を有しかつ上記二つ
の円の略中間に中心を有し、 ○内側円のピッチ比が、上記外側円の最小ピッチ比と上
記両円の略中間部の最大ピッチ比との間にあり、 ○上記ピッチ比が最小しきい値25％より大きく、 ○拘束リングがその軸線の周りを自由回転するように形
成され、 ○拘束リングが、主軸線から等しい距離において該主軸
線の周りに円周方向に規則正しく配置された複数の同一
の拘束リングの一つであることが好ましい。
の内外両側から半径方向に突出し、 ○上記の少なくとも一つの拘束リングが上記内側円と外
側円間の距離の 101〜105 ％の内径を有しかつ上記二つ
の円の略中間に中心を有し、 ○内側円のピッチ比が、上記外側円の最小ピッチ比と上
記両円の略中間部の最大ピッチ比との間にあり、 ○上記ピッチ比が最小しきい値25％より大きく、 ○拘束リングがその軸線の周りを自由回転するように形
成され、 ○拘束リングが、主軸線から等しい距離において該主軸
線の周りに円周方向に規則正しく配置された複数の同一
の拘束リングの一つであることが好ましい。
【００１６】別の見地において本発明は、ラップ盤に使
用するラップ台において、内側円と外側円との間に画定
された環状のラップ仕上げ面を有し、該ラップ仕上げ面
にはピッチ比λが一定でないうず巻き溝が刻設され、従
って上記両円の間において、ピッチの中実部分の半径方
向の寸法とピッチ全体の半径方向の寸法との比をピッチ
比λと定義した場合に、上記ラップ台の中心から距離Ｒ
の位置における該ラップ台のピッチ比λと、距離Ｒの大
きさに拘らず上記距離Ｒと等しい半径を有しかつ上記ラ
ップ台と共軸状に形成されかつ環状のラップ仕上げ面に
対向した任意の円の内方に切り取られた弧の角度的幅と
の相互関係が一定に保たれたラップ台である。
用するラップ台において、内側円と外側円との間に画定
された環状のラップ仕上げ面を有し、該ラップ仕上げ面
にはピッチ比λが一定でないうず巻き溝が刻設され、従
って上記両円の間において、ピッチの中実部分の半径方
向の寸法とピッチ全体の半径方向の寸法との比をピッチ
比λと定義した場合に、上記ラップ台の中心から距離Ｒ
の位置における該ラップ台のピッチ比λと、距離Ｒの大
きさに拘らず上記距離Ｒと等しい半径を有しかつ上記ラ
ップ台と共軸状に形成されかつ環状のラップ仕上げ面に
対向した任意の円の内方に切り取られた弧の角度的幅と
の相互関係が一定に保たれたラップ台である。
【００１７】○上記の任意の円が上記環状のラップ面の
内外両側から半径方向に僅か突出し、 ○上記の任意の円の直径は上記内側円と外側円間の距離
の 101〜105 ％の値を有し、 ○上記内側円のピッチ比が、上記外側円の最小ピッチ比
と上記両円の略中間部の最大ピッチ比との間にあり、 ○上記ピッチ比は最小しきい値25％よりも大きいと好都
合である。
内外両側から半径方向に僅か突出し、 ○上記の任意の円の直径は上記内側円と外側円間の距離
の 101〜105 ％の値を有し、 ○上記内側円のピッチ比が、上記外側円の最小ピッチ比
と上記両円の略中間部の最大ピッチ比との間にあり、 ○上記ピッチ比は最小しきい値25％よりも大きいと好都
合である。
【００１８】本発明の目的、特徴及び利益は、添付した
概略図を参照して限定されることのない以下の実施例を
読めば理解されるであろう。
概略図を参照して限定されることのない以下の実施例を
読めば理解されるであろう。
【００１９】
【実施例】図１乃至図３はラップ盤１の主要構成部品を
示す図である。ラップ盤１は公知の適宜の駆動装置３に
よって垂直軸Ｘ−Ｘの周りを回転するラップ台２を備え
る。ラップ台２は直径Ｄ0 の外側円と直径Ｄ1 の内側円
とで画定された環状部分即ち環状帯部４を有する。
示す図である。ラップ盤１は公知の適宜の駆動装置３に
よって垂直軸Ｘ−Ｘの周りを回転するラップ台２を備え
る。ラップ台２は直径Ｄ0 の外側円と直径Ｄ1 の内側円
とで画定された環状部分即ち環状帯部４を有する。
【００２０】ラップ仕上げすべき工作物100 をこの環状
のラップ面の上に置く。工作物100は例えば円筒状のセ
ラミック・パッドで、互いに 120°の角度的間隔をあけ
て偏移された三つの拘束リング５内に配設される。図２
を簡略化するために、工作物は互いにかなりの間隔をあ
けて示されている。工作物は実際には図１に示すように
互いに近接している。
のラップ面の上に置く。工作物100は例えば円筒状のセ
ラミック・パッドで、互いに 120°の角度的間隔をあけ
て偏移された三つの拘束リング５内に配設される。図２
を簡略化するために、工作物は互いにかなりの間隔をあ
けて示されている。工作物は実際には図１に示すように
互いに近接している。
【００２１】上記のリングは夫々軸線Ｘ−Ｘに平行でか
つ軸線Ｘ−Ｘから同一の距離をあけた静止状軸線Ｙ1 −
Ｙ1 ，Ｙ2 −Ｙ2 ，Ｙ3 −Ｙ3 の周りを回転するように
されている。
つ軸線Ｘ−Ｘから同一の距離をあけた静止状軸線Ｙ1 −
Ｙ1 ，Ｙ2 −Ｙ2 ，Ｙ3 −Ｙ3 の周りを回転するように
されている。
【００２２】リング５の内径をＤA 、工作物100 の直径
をｄとすると、 Ｄ A ＜（Ｄ0 −Ｄ1)／２＋ｄである。 リング５は直径Ｄ0 とＤ1 を有する円間のラップ台表面
上における工作物100の運動を制限するものである。
をｄとすると、 Ｄ A ＜（Ｄ0 −Ｄ1)／２＋ｄである。 リング５は直径Ｄ0 とＤ1 を有する円間のラップ台表面
上における工作物100の運動を制限するものである。
【００２３】工作物100 は通常フエルト層７を介して、
リング５と同心の加圧円板６によってラップ台の表面に
対して押圧される。ピストン・シリンダ作動子或いはお
もし（共に不図示）によって加圧円板６に押圧力Ｐがか
けられる。これらの加圧円板を所定の位置に保持する構
造物は、リングを所定の位置に保持するのに役立つ。
リング５と同心の加圧円板６によってラップ台の表面に
対して押圧される。ピストン・シリンダ作動子或いはお
もし（共に不図示）によって加圧円板６に押圧力Ｐがか
けられる。これらの加圧円板を所定の位置に保持する構
造物は、リングを所定の位置に保持するのに役立つ。
【００２４】ラップ台２はワーク・テーブル８の円形開
口内に位置する。ワーク・テーブルの上面はラップ仕上
げ面と面一で、工作物をラップ台に滑り込ませたり或い
はラップ台から滑り出させたりすることができる。これ
らの構造物は通常のものなので、より詳しい説明は省略
する。
口内に位置する。ワーク・テーブルの上面はラップ仕上
げ面と面一で、工作物をラップ台に滑り込ませたり或い
はラップ台から滑り出させたりすることができる。これ
らの構造物は通常のものなので、より詳しい説明は省略
する。
【００２５】またラップ仕上げ面には、それ自体は通常
の方法でうず巻き溝10が形成されている。しかしこの溝
は、ピッチが一定でなく、ラップ仕上げすべき工作物の
表面積と対向するラップ台の表面積間の比率をＸ−Ｘ軸
線からのどの距離に対しても一定に保つように、ピッチ
が変化している点で従来のものと異なっている。
の方法でうず巻き溝10が形成されている。しかしこの溝
は、ピッチが一定でなく、ラップ仕上げすべき工作物の
表面積と対向するラップ台の表面積間の比率をＸ−Ｘ軸
線からのどの距離に対しても一定に保つように、ピッチ
が変化している点で従来のものと異なっている。
【００２６】上記は従来の定ピッチ溝付きラップ台の不
等摩耗の原因を綿密に分析した結果を基にしたものであ
る。不等摩耗は以下の二つの現象の組合わせ結果による
ことが知られている。即ち○直径Ｄ0 から直径Ｄ1 に
（ラップ台の中心に向って）移動するにつれて環状帯部
の摩耗が増大し、このためラップ台に穴があく。○環状
帯部の中央領域の摩耗は周縁領域の摩耗よりも大きく、
リングの軸線を含む領域付近で摩耗が最大となる。
等摩耗の原因を綿密に分析した結果を基にしたものであ
る。不等摩耗は以下の二つの現象の組合わせ結果による
ことが知られている。即ち○直径Ｄ0 から直径Ｄ1 に
（ラップ台の中心に向って）移動するにつれて環状帯部
の摩耗が増大し、このためラップ台に穴があく。○環状
帯部の中央領域の摩耗は周縁領域の摩耗よりも大きく、
リングの軸線を含む領域付近で摩耗が最大となる。
【００２７】上記は下記のように説明することができ
る。第１にリングに沿って位置した工作物に対して、中
心部におけるラップ台の材料の量は周縁部におけるラッ
プ台の材料の量より小さい。ラップ台の環状帯部の幅を
ｄｘとすると、対向した工作物の同一表面積に対する帯
部の表面積は、帯部の内縁においてπＤ1 ・ｄｘとな
り、また帯部の外縁部においてπＤ0 ・ｄｘとなる。
る。第１にリングに沿って位置した工作物に対して、中
心部におけるラップ台の材料の量は周縁部におけるラッ
プ台の材料の量より小さい。ラップ台の環状帯部の幅を
ｄｘとすると、対向した工作物の同一表面積に対する帯
部の表面積は、帯部の内縁においてπＤ1 ・ｄｘとな
り、また帯部の外縁部においてπＤ0 ・ｄｘとなる。
【００２８】工作物が円形に形成されているので、リン
グの中心部における工作物の量はリングの周縁部におけ
る工作物の量よりも多い。ラップ台の中心にその中心を
有する直径Ｄ（Ｄ1 ＜Ｄ＜Ｄ0)の円形の帯部は、Ｄ〜
（Ｄ0 −Ｄ1)／２である場合にＤ〜Ｄ0 或いはＤ〜Ｄ1
である場合よりも多くの工作物をさえぎる。
グの中心部における工作物の量はリングの周縁部におけ
る工作物の量よりも多い。ラップ台の中心にその中心を
有する直径Ｄ（Ｄ1 ＜Ｄ＜Ｄ0)の円形の帯部は、Ｄ〜
（Ｄ0 −Ｄ1)／２である場合にＤ〜Ｄ0 或いはＤ〜Ｄ1
である場合よりも多くの工作物をさえぎる。
【００２９】以下の説明では下記の記号を使用する。即
ち Ｐ：軸線Ｘ−Ｘから距離Ｒの位置にある溝10のピッチ。 ａ：上記の距離Ｒの位置にあるピッチの中実部分。 ｂ：上記の距離Ｒの位置にあるピッチの中空部分。 λ：上記の距離Ｒの位置にあるラップ台のピッチ比で、
λ＝ａ／Ｐ ａ／（ａ＋ｂ）で定義される。 α：直径ＤA の円で切り取られた半径Ｒの弧に向き合っ
た角度で、該円の中心はＸ−Ｘ軸からＨの距離をあけて
いる。 Ｌ：上記弧の長さ。
ち Ｐ：軸線Ｘ−Ｘから距離Ｒの位置にある溝10のピッチ。 ａ：上記の距離Ｒの位置にあるピッチの中実部分。 ｂ：上記の距離Ｒの位置にあるピッチの中空部分。 λ：上記の距離Ｒの位置にあるラップ台のピッチ比で、
λ＝ａ／Ｐ ａ／（ａ＋ｂ）で定義される。 α：直径ＤA の円で切り取られた半径Ｒの弧に向き合っ
た角度で、該円の中心はＸ−Ｘ軸からＨの距離をあけて
いる。 Ｌ：上記弧の長さ。
【００３０】Ｄ1 とＤ0 間（ＤA が過小の場合はＨ−Ｄ
A ／２とＨ＋ＤA ／２間）のＲのどの値に対しても、リ
ング内の隣接した工作物間の隙間を無視すると、各リン
グに対する研摩されるべき工作物の面積は、 Ｌ・ｄＲ＝α・Ｒ・ｄＲ リングの数をＮとすると、各Ｒ値に対するラップ仕上げ
すべき工作物の面積は、 ｄＳ1 ＝Ｎ・α・Ｒ・ｄＲ ラップ台は半径Ｒのラップ仕上げ用環状帯部を有する。
ピッチ比の場所的値を入れると、有効摩耗面積は、 ｄＳ2 ＝２π・λ・Ｒ・ｄＲ
A ／２とＨ＋ＤA ／２間）のＲのどの値に対しても、リ
ング内の隣接した工作物間の隙間を無視すると、各リン
グに対する研摩されるべき工作物の面積は、 Ｌ・ｄＲ＝α・Ｒ・ｄＲ リングの数をＮとすると、各Ｒ値に対するラップ仕上げ
すべき工作物の面積は、 ｄＳ1 ＝Ｎ・α・Ｒ・ｄＲ ラップ台は半径Ｒのラップ仕上げ用環状帯部を有する。
ピッチ比の場所的値を入れると、有効摩耗面積は、 ｄＳ2 ＝２π・λ・Ｒ・ｄＲ
【００３１】ラップ台のラップ仕上げ面に亘って均済な
摩耗を得るために本発明では上記のｄＳ1 ／ｄＳ2 の比
を一定に保つ。式を簡略化しかつＫを任意の一定係数と
すると、 λ＝Ｋ・α
摩耗を得るために本発明では上記のｄＳ1 ／ｄＳ2 の比
を一定に保つ。式を簡略化しかつＫを任意の一定係数と
すると、 λ＝Ｋ・α
【００３２】当業技術者は変化するα及び因子ＤA ，Ｈ
の函数としてαの表現を展開することを知っているであ
ろう。その例を提供するために、図３の三角形ＯＡＯ′
の一般式から説明を始める。
の函数としてαの表現を展開することを知っているであ
ろう。その例を提供するために、図３の三角形ＯＡＯ′
の一般式から説明を始める。
【数１】 上式においてＰは三角形の半周辺である。即ち Ｐ＝（Ｈ＋ＤA ／２＋Ｒ）／２ Ｘ＝Ｈ＋ＤA ／２，Ｙ＝Ｈ−ＤA ／２を代入すると、α
を含んだ式は下記の如くなる。
を含んだ式は下記の如くなる。
【数２】 上記からαの式、従ってλの式は下記のように導かれ
る。
る。
【数３】 上記の式はＲの極限値（ＸとＹ）に対する帰無値を有す
る。このため本発明は上記の表現はＸ或いはＹと等しく
なくかつＸとＹとの間にあるＲの値に対してのみ適用さ
れることを教示している。
る。このため本発明は上記の表現はＸ或いはＹと等しく
なくかつＸとＹとの間にあるＲの値に対してのみ適用さ
れることを教示している。
【００３３】これらの極限値Ｘ，Ｙに関するピッチ比を
選ぶ種々の方法がある。殊にピッチ比は所定のしきい値
（例えば１／３，１／４或いは１／５）に一定に保つこ
とができる。他の方法はピッチ比を極限値に近い帰無値
に急激に減ずることで、Ｄ1 ／２に対する値をＹよりも
若干（数％）大きい値に選び、Ｄ0 ／２に対する値をＸ
よりも若干（数％）小さい値に選ぶ。
選ぶ種々の方法がある。殊にピッチ比は所定のしきい値
（例えば１／３，１／４或いは１／５）に一定に保つこ
とができる。他の方法はピッチ比を極限値に近い帰無値
に急激に減ずることで、Ｄ1 ／２に対する値をＹよりも
若干（数％）大きい値に選び、Ｄ0 ／２に対する値をＸ
よりも若干（数％）小さい値に選ぶ。
【００３４】実際には選ばれた方法は、上述の式は実際
にはすべての（Ｙ，Ｘ）の間隔、例えば90°或いは95°
の間隔に関するものなので余り重要ではない。図１〜３
に示す実施例は上記の方法の２番目のもので、ＤA は
（Ｄ0 −Ｄ1)／２よりも若干大きい。不等の程度はラッ
プ仕上げすべき工作物の直径によって選ばれる。実際、
工作物はラップ台の作用表面の大部分（50％以上) を蔽
わねばならない。
にはすべての（Ｙ，Ｘ）の間隔、例えば90°或いは95°
の間隔に関するものなので余り重要ではない。図１〜３
に示す実施例は上記の方法の２番目のもので、ＤA は
（Ｄ0 −Ｄ1)／２よりも若干大きい。不等の程度はラッ
プ仕上げすべき工作物の直径によって選ばれる。実際、
工作物はラップ台の作用表面の大部分（50％以上) を蔽
わねばならない。
【００３５】一般に、リング５の内円は環状帯４の外側
に投影した直径Ｄ1と直径Ｄ2 の円に略接していること
が好ましい。外側周縁（図４及び図５ＣのＤ点）の最小
ピッチ比が円周縁（図４及び図５ＣのＡ点）の最小ピッ
チ比よりも小さいことが望ましい。ピッチ比は外周縁と
内周縁の中間（図４及び図５Ｂ）で最大となる。
に投影した直径Ｄ1と直径Ｄ2 の円に略接していること
が好ましい。外側周縁（図４及び図５ＣのＤ点）の最小
ピッチ比が円周縁（図４及び図５ＣのＡ点）の最小ピッ
チ比よりも小さいことが望ましい。ピッチ比は外周縁と
内周縁の中間（図４及び図５Ｂ）で最大となる。
【００３６】図４は本発明によって得られたλとα間の
関係が直線状であることを示す。この線を、従来技術の
定ピッチ比を表した水平状の破線と比較されたい。
関係が直線状であることを示す。この線を、従来技術の
定ピッチ比を表した水平状の破線と比較されたい。
【００３７】図５Ａ〜５Ｃはラップ台の一実施例にかか
る半径線に沿った断面形状を示す。ピッチ比は外周縁の
約１／３（図５Ｃ）の最小値から中間部の約２／３（図
５Ｂ）の最大値に向けて増大し、該中間部の約１／２
（図５Ａ）の値に向けて減少する。直径が15〜40mmのラ
ップ仕上げすべき工作物に対するＤ1 ，Ｄ0 ，Ｈ，ＤA
の値は夫々 214mm、 801mm、 257mm、 153mmである。Ｄ
1 ／２と（Ｈ−ＤA ／２）との差は約３mmで、（Ｈ＋Ｄ
A ／２）とＤ0 ／２との差は約9.５mmである。
る半径線に沿った断面形状を示す。ピッチ比は外周縁の
約１／３（図５Ｃ）の最小値から中間部の約２／３（図
５Ｂ）の最大値に向けて増大し、該中間部の約１／２
（図５Ａ）の値に向けて減少する。直径が15〜40mmのラ
ップ仕上げすべき工作物に対するＤ1 ，Ｄ0 ，Ｈ，ＤA
の値は夫々 214mm、 801mm、 257mm、 153mmである。Ｄ
1 ／２と（Ｈ−ＤA ／２）との差は約３mmで、（Ｈ＋Ｄ
A ／２）とＤ0 ／２との差は約9.５mmである。
【００３８】当業技術者はλの値から、溝の径路を定め
ることを承知しているであろう。溝は例えばラップ台の
直径に従って水平或いは垂直に移動する数値制御工作機
械によって機械加工される。溝の断面形状はラップ台の
適用（ダイヤモンド、ボラゾン・ラッピング仕上げ等）
によって選択され、また工具は数値制御旋盤（ラップ台
の直径に従って水平或いは垂直移動する）の往復台に取
付けられる。
ることを承知しているであろう。溝は例えばラップ台の
直径に従って水平或いは垂直に移動する数値制御工作機
械によって機械加工される。溝の断面形状はラップ台の
適用（ダイヤモンド、ボラゾン・ラッピング仕上げ等）
によって選択され、また工具は数値制御旋盤（ラップ台
の直径に従って水平或いは垂直移動する）の往復台に取
付けられる。
【００３９】ピッチの初期値はラップ台の仕上げ能力を
決定する。ピッチ値が低いと能率的であるがラップ台の
寿命が短かい。またピッチ値が高いとラップ台の能率が
悪いか或いはラップ台に強力な機械（工作物に圧力をか
ける強力な空気式作動子及びラップ台を駆動する強力な
モータ）を必要とするが運転寿命は長い。
決定する。ピッチ値が低いと能率的であるがラップ台の
寿命が短かい。またピッチ値が高いとラップ台の能率が
悪いか或いはラップ台に強力な機械（工作物に圧力をか
ける強力な空気式作動子及びラップ台を駆動する強力な
モータ）を必要とするが運転寿命は長い。
【００４０】
【発明の効果】本発明はラップ台を顕著な程度に向上さ
せることができる。その理由は定ピッチ溝のように週期
的に（例えば運転期間中に10時間毎に)機械加工する必
要がなく、図５Ａ〜５Ｃのラップ台は中断することなく
全く摩り切れてしまうまで（実質的に溝間の歯が全くな
くなるまで）使用することができ、運転期間が 100時間
以上であると云われている。
せることができる。その理由は定ピッチ溝のように週期
的に（例えば運転期間中に10時間毎に)機械加工する必
要がなく、図５Ａ〜５Ｃのラップ台は中断することなく
全く摩り切れてしまうまで（実質的に溝間の歯が全くな
くなるまで）使用することができ、運転期間が 100時間
以上であると云われている。
【００４１】また不定ピッチ溝付きラップ台を使用する
と、夫々のリングをその軸線の周りに回転させるための
特殊な装置をなしにすませることができる。
と、夫々のリングをその軸線の周りに回転させるための
特殊な装置をなしにすませることができる。
【００４２】上記の記載は限定されることのない実施例
について述べたものであって、本発明の多くの変形は本
発明の範囲から外れることなく当業技術者が実施し得る
ことは云うまでもない。
について述べたものであって、本発明の多くの変形は本
発明の範囲から外れることなく当業技術者が実施し得る
ことは云うまでもない。
【図１】加圧円板を除いて示した本発明のラップ盤の部
分平面図である。
分平面図である。
【図２】ラップ台の回転軸線と拘束リングの回転軸線と
を通る、図１のII−II線についての垂直断面図である。
を通る、図１のII−II線についての垂直断面図である。
【図３】ラップ台と拘束リングの一つを示す概略平面図
である。
である。
【図４】軸線から異なった距離におけるラップ台の溝の
ピッチ比とリングによって切り取られた弧長間の相互関
係を示すグラフである。
ピッチ比とリングによって切り取られた弧長間の相互関
係を示すグラフである。
【図５】半径方向内側部分、中央部分及び半径方向外側
部分を夫々示したラップ台の部分断面図である。
部分を夫々示したラップ台の部分断面図である。
１…ラップ盤 ２…ラップ台 ５…拘束リング ６…加圧円板 10…うず巻き状の溝 100 …工作物 Ｄ1 …内側円 Ｄ0 …外側円 Ｐ…ピッチ Ｒ…距離 ａ…中実部分 α…角度的幅 λ…ピッチ比
Claims (12)
- 【請求項１】 主軸線（Ｘ−Ｘ）の周りを回転するよう
に形成されかつ内側円（Ｄ1)と外側円（Ｄ0)とによって
画定されると共にうず巻き状の溝 (10) が刻設された環
状のラップ仕上げ面を有するラップ台(２）と、実質的
にすべての拘束リングが上記環状のラップ仕上げ面に対
向しかつ上記主軸線に平行な静止軸線（Ｙ−Ｙ）の周り
を回転するように形成された少なくとも一つの拘束リン
グ（５）とを備え、上記拘束リングはラップ仕上げすべ
き工作物（100)を収容しかつ上記ラップ仕上げ面に対す
る該工作物の移動を拘束し、さらに上記ラップ仕上げ面
に対して上記工作物を軸線方向に押圧するように上記拘
束リングと共軸状に設けた加圧円板（６）とを備えたラ
ップ盤（１）において、 上記溝のピッチ（Ｐ）を一定に形成せずに、上記内側円
（Ｄ1)と外側円（Ｄ0)の夫々の近辺を除いた両円の間に
おいて、ピッチの中実部分（ａ）の半径方向の寸法とピ
ッチ全体の半径方向の寸法との比でピッチ比（λ）を定
義した場合に、距離（Ｒ）の大きさに拘らず上記主軸線
から距離（Ｒ）の位置のピッチ比（λ）と、主軸線に中
心を置きかつ上記距離（Ｒ）と等しい半径を有しかつ上
記拘束リングの内方に切り取られた弧の角度的幅（α）
との相互関係が一定に保たれたことを特徴とするラップ
盤。 - 【請求項２】 上記の少なくとも一つの拘束リング
（５）は上記環状のラップ仕上げ面の内外両側から半径
方向に突出した請求項１に記載のラップ盤。 - 【請求項３】 上記の少なくとも一つの拘束リング
（５）は上記内側円（Ｄ 1)と外側円（Ｄ0)間の距離の 1
01〜105％の内径を有しかつ上記二つの円（Ｄ1 ，Ｄ0)
の略中間に中心を有した請求項２に記載のラップ盤。 - 【請求項４】 上記内側円（Ｄ1)のピッチ比は、上記外
側円（Ｄ0)の最小ピッチ比と上記両円（Ｄ1 , Ｄ0)の略
中間部の最大ピッチ比との間にある請求項１に記載のラ
ップ盤。 - 【請求項５】 上記ピッチ比は最小しきい値25％よりも
大きい請求項１に記載のラップ盤。 - 【請求項６】 上記の少なくとも一つの拘束リングはそ
の軸線の周りを自由回転するように形成された請求項１
に記載のラップ盤。 - 【請求項７】 上記の少なくとも一つの拘束リングは、
主軸線から等しい距離において該主軸線の周りに円周方
向に規則正しく配置された複数の同一の拘束リングの一
つである請求項１に記載のラップ盤。 - 【請求項８】 ラップ盤に使用するラップ台において、
内側円（Ｄ1)と外側円 (Ｄ0)との間に画定された環状の
ラップ仕上げ面を有し、該ラップ仕上げ面にはピッチ比
（λ）が一定でないうず巻き溝が刻設され、従って上記
両円（Ｄ1 ，Ｄ0)の間において、ピッチの中実部分
（ａ）の半径方向の寸法とピッチ全体の半径方向の寸法
との比をピッチ比（λ）と定義した場合に、距離（Ｒ）
の大きさにかかわらず上記ラップ台（２）の中心から距
離（Ｒ）の位置における該ラップ台のピッチ比（λ）
と、上記距離（Ｒ）と等しい半径を有しかつ上記ラップ
台と共軸状に形成されかつ環状のラップ仕上げ面に対向
した任意の円の内方に切り取られた弧の角度的幅（α）
との相互関係が一定に保たれたことを特徴とするラップ
台。 - 【請求項９】 上記の任意の円は上記環状のラップ面の
内外両側から半径方向に僅か突出した請求項８に記載の
ラップ台。 - 【請求項10】 上記の任意の円の直径は上記内側円と外
側円間の距離の101〜105 ％の値を有した請求項９に記
載のラップ台。 - 【請求項11】 上記内側円のピッチ比は、上記外側円の
最小ピッチ比と上記両円の略中間部の最大ピッチ比との
間にある請求項８に記載のラップ台。 - 【請求項12】 上記ピッチ比は最小しきい値25％よりも
大きい請求項８に記載のラップ台。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9002290 | 1990-02-23 | ||
| FR9002290A FR2658747B1 (fr) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | Machine a roder, et plateau de rodage a sillon a pas variable pour une telle machine. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0557604A true JPH0557604A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=9394085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3028641A Pending JPH0557604A (ja) | 1990-02-23 | 1991-02-22 | ラツプ盤及び不定ピツチ溝付きラツプ台 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5131190A (ja) |
| EP (1) | EP0443285B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0557604A (ja) |
| DE (1) | DE69032248T2 (ja) |
| ES (1) | ES2114859T3 (ja) |
| FR (1) | FR2658747B1 (ja) |
| PT (1) | PT96846B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008188768A (ja) * | 1997-05-15 | 2008-08-21 | Applied Materials Inc | 化学的機械研磨装置で使用するためのみぞ付パターンを有する研磨パッド |
Families Citing this family (18)
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|---|---|---|---|---|
| USRE37997E1 (en) | 1990-01-22 | 2003-02-18 | Micron Technology, Inc. | Polishing pad with controlled abrasion rate |
| JP3009565B2 (ja) * | 1993-08-18 | 2000-02-14 | 洋 橋本 | 研削具 |
| US6561964B1 (en) | 1994-07-22 | 2003-05-13 | Ranpak Corp. | Cushioning conversion machine and method |
| US5690540A (en) * | 1996-02-23 | 1997-11-25 | Micron Technology, Inc. | Spiral grooved polishing pad for chemical-mechanical planarization of semiconductor wafers |
| US5645469A (en) * | 1996-09-06 | 1997-07-08 | Advanced Micro Devices, Inc. | Polishing pad with radially extending tapered channels |
| US6273806B1 (en) | 1997-05-15 | 2001-08-14 | Applied Materials, Inc. | Polishing pad having a grooved pattern for use in a chemical mechanical polishing apparatus |
| US6203407B1 (en) | 1998-09-03 | 2001-03-20 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for increasing-chemical-polishing selectivity |
| US6238271B1 (en) | 1999-04-30 | 2001-05-29 | Speed Fam-Ipec Corp. | Methods and apparatus for improved polishing of workpieces |
| US6837779B2 (en) * | 2001-05-07 | 2005-01-04 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polisher with grooved belt |
| US6783436B1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-08-31 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Polishing pad with optimized grooves and method of forming same |
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| USD560457S1 (en) * | 2004-10-05 | 2008-01-29 | Jsr Corporation | Polishing pad |
| TWD111897S1 (zh) * | 2004-10-05 | 2006-07-11 | 股份有限公司 | 研磨用墊片 |
| TWI449597B (zh) * | 2008-07-09 | 2014-08-21 | Iv Technologies Co Ltd | 研磨墊及其製造方法 |
| TWI532565B (zh) * | 2011-03-21 | 2016-05-11 | 智勝科技股份有限公司 | 研磨方法以及研磨系統 |
| US9469012B1 (en) | 2015-07-22 | 2016-10-18 | Pieter le Blanc | Spherical lapping machine |
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| US2762172A (en) * | 1953-12-15 | 1956-09-11 | Marine Pumps Inc | Rotary lapping machine |
| BE547473A (ja) * | 1955-05-03 | |||
| US3457682A (en) * | 1966-11-25 | 1969-07-29 | Speedfam Corp | Lapping machine |
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| DE3023937A1 (de) * | 1980-06-26 | 1982-01-14 | Ideal-Standard Gmbh, 5300 Bonn | Laepp- und poliereinrichtung zum bearbeiten von ebenen werkstuecken |
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-
1990
- 1990-02-23 FR FR9002290A patent/FR2658747B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-31 EP EP90403811A patent/EP0443285B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-31 DE DE69032248T patent/DE69032248T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-31 ES ES90403811T patent/ES2114859T3/es not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-31 US US07/648,287 patent/US5131190A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1991-02-22 JP JP3028641A patent/JPH0557604A/ja active Pending
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| DE69032248D1 (de) | 1998-05-20 |
| FR2658747A1 (fr) | 1991-08-30 |
| EP0443285B1 (fr) | 1998-04-15 |
| FR2658747B1 (fr) | 1992-07-03 |
| DE69032248T2 (de) | 1998-08-13 |
| EP0443285A1 (fr) | 1991-08-28 |
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| ES2114859T3 (es) | 1998-06-16 |
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