[发明专利]自调节弹性节能抛光装置

说明书

本发明涉及一种自调节弹性节能抛光装置，抛光盘组件置于抛光液回收装置的抛光液收集罩中，抛光盘组件上部一侧设有抛光头组件，另一侧设有滴液喷头组件；抛光头组件包括丝杠驱动机构、弹性抛光机构以及电推杆夹具，丝杠驱动机构安装在升降盖和抛光头外壳之间，并通过升降盖带动内滑块上下移动，弹性抛光机构中的内滑块置于抛光头外壳内，并与抛光头外壳导向滑动连接，内滑块上端与抛光头外壳之间通过主弹簧连接，内滑块下端与抛光头外壳下部的底部螺旋盖之间通过支撑弹簧连接，内滑块上端与升降盖之间通过穿过抛光头外壳顶部的拉伸弹簧相连接；内滑块中下部分内设有均布的电推杆夹具，电推杆夹具中的电推杆通过卡爪装夹用于粘黏抛光工件的载片盘。

技术领域

本发明涉及一种抛光装置，尤其是一种可以调节抛光液滴液位置和滴液量的自调节弹性节能抛光装置。

背景技术

化学机械抛光(chemical mechanical polishing，CMP)技术是通过化学作用和机械作用对抛光工件进行材料去除。随着科学技术的进步，对工件的要求越来越高，但是传统的化学机械抛光容易在工件表面和亚表面产生划痕，控制抛光划痕已经成为精密加工领域的一个研究方向，见周明，黄铖，赵培轶，黄劭楠.光学玻璃超声振动磨削亚表面损伤的试验研究[J].工具技术，2017，51(07)：15-19.尤其是光学元件亚表面的损伤程度，直接决定了元件的使用寿命，见钟曜宇，戴一帆，石峰，隋婷婷.熔石英光学元件纳米划痕亚表面损伤特性[J].纳米技术与精密工程，2017，15(01)：7-14.研究表明，抛光划痕的产生通常有两种情况：其中一种是随机的、不可预知、不可再现的划痕，这类划痕大多数取决于研磨加工时，磨料中杂质、异常大磨粒的数量、混入的灰尘等，划痕深、数量少，另外一种引起划痕的原因是：由于研磨加工工艺参数(磨料均匀性、磨盘硬度等)的选用不合理，在工件表面形成的数量较多，深度较小的划痕。一般情况下较深的划痕对元件影响较大，但不论是由于大颗粒产生的深划痕，或是量多较浅的划痕浅，都是由于工件受到较大抛光压力作用形成的。本装置主要针对以上两类划痕进行控制，通过对抛光头进行浮动设计，实时改变抛光工件的承压大小，能有效减小划痕数量和深度。

同时传统的化学机械抛光由抛光头、抛光盘、抛光垫、底座以及抛光液供给装置等组成。化学机械抛光过程中现存的抛光液补给方法为：从抛光液供给装置引出一支导管，直接将抛光液喷射在抛光垫上，抛光后直接在抛光垫的离心力作用下甩出抛光垫，既造成浪费又存在环境污染。本装置通过设计抛光液收集过滤装置以及可改变滴液方向和滴液流量的滴液喷头，有效的解决了这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自调节弹性节能抛光装置，实现工件抛光过程中有效减少工件表面及亚表面损伤，提高抛光工件抛光质量，同时保证抛光液的高效合理利用。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种自调节弹性节能抛光装置，由抛光头组件、抛光盘组件、滴液喷头组件和抛光液回收装置组成，所述抛光盘组件置于抛光液回收装置的抛光液收集罩中，所述抛光盘组件上部一侧设有抛光头组件，另一侧设有滴液喷头组件；所述抛光头组件包括丝杠驱动机构、弹性抛光机构以及电推杆夹具，所述丝杠驱动机构安装在升降盖和抛光头外壳之间，并通过升降盖带动内滑块上下移动，所述弹性抛光机构中的内滑块置于抛光头外壳内，并与抛光头外壳导向滑动连接，所述内滑块上端与抛光头外壳之间通过主弹簧连接，所述内滑块下端与抛光头外壳下部的底部螺旋盖之间通过支撑弹簧连接，所述内滑块上端与升降盖之间通过穿过抛光头外壳顶部的拉伸弹簧相连接；所述内滑块中下部分内设有均布的电推杆夹具，所述电推杆夹具中的电推杆通过卡爪装夹用于粘黏抛光工件的载片盘。

进一步，所述抛光头组件中的丝杠通过螺母、法兰盖和丝杠底盖固定在升降盖上，所述丝杠下端通过丝杠轴承与抛光头外壳连接，并用下端盖和螺栓轴向固定，所述丝杠上端通过联轴器连接异步电机。

进一步，所述内滑块的底端内装有位移传感器，所述位移传感器通过控制器连接异步电机。