[发明专利]一种用于双面电化学机械抛光平面构件的设备及方法

摘要

本发明属于电化学机械抛光领域，涉及一种用于双面电化学机械抛光平面构件的设备及方法，可应用于导电材料平面构件的低应力、高效抛光。本发明的设备包括双面研磨装置、电化学机械抛光垫、导电夹持装置、电源供应部、电解液供应部。利用游星片连接电源正极和平面构件，通过上下阴极层和抛光垫中的电解液将电源的负极与导电平面构件相连，从而构成回路实现双面电化学机械抛光。本发明可以用于导电平面构件的双面平坦化，具有材料去除率更高、电路稳定、排液顺畅、反应稳定、结构简单、装配方便、修形能力提高等优点。

主权项

1.一种用于双面电化学机械抛光平面构件的设备，其特征在于，所述的设备包括双面研磨装置、电化学机械抛光垫、导电夹持装置、电源供应部和电解液供应部；所述的双面研磨装置，包括上研磨盘(1)、上盘连接层(2)、圆柱销I(7)、内齿圈(9)、圆柱销II(10)、太阳轮(13)、下研磨盘(16)、传动装置I；所述的传动装置I包括轴承I(17)、内齿圈承载层(18)、轴承II(19)、轴承III(20)、轴承IV(21)、轴(22)、机架(25)；所述的上研磨盘(1)、下研磨盘(16)轴心线重合，盘面水平对应，下研磨盘(16)通过两个轴承II(19)同轴安装在内齿圈承载层(18)中心孔内；所述的太阳轮(13)同轴安装在轴(22)上方两端，轴(22)上端通过两个轴承I(17)安装于下研磨盘(16)中心孔内，轴(22)下端通过轴承IV(21)安装在机架(25)底孔处；所述机架(25)底部下表面设有底孔，内齿圈承载层(18)通过两个轴承III(20)安装于机架(25)底孔上端孔壁上；所述的内齿圈(9)通过螺栓(8)固定在内齿圈承载层(18)上，圆柱销I(7)通过插销I(11)固定在内齿圈(9)上，圆柱销II(10)通过插销I(11)固定在太阳轮(13)上；所述传动装置I与太阳轮(13)、上研磨盘(1)、下研磨盘(16)、内齿圈(9)同轴并在驱动装置驱动下同向转动，内齿圈(9)、太阳轮(13)用于驱动导电游星片(6)为平面构件(5)提供行星运动；所述导电夹持装置，位于上研磨盘(1)和下研磨盘(16)之间，包括导电游星片(6)和平面构件(5)；所述的导电游星片(6)为齿轮结构，其上设有安装平面构件(5)的通孔，放置在下盘电化学机械抛光垫抛光层(14)的上表面，导电游星片(6)周向与内齿圈(9)上的圆柱销I(7)、太阳轮(13)上圆柱销II(10)相互啮合；所述的平面构件(5)放置在导电游星片(6)孔内，其上下表面与上盘电化学机械抛光垫抛光层(4)、下盘电化学机械抛光垫抛光层(14)相接触；所述的电化学机械抛光垫包括上盘电化学机械抛光垫和下盘电化学机械抛光垫，所述的上盘电化学机械抛光垫包括上盘电化学机械抛光垫阴极层(3)、上盘电化学机械抛光垫抛光层(4)，所述的下盘电化学机械抛光垫包括下盘电化学机械抛光垫抛光层(14)、下盘电化学机械抛光垫阴极层(15)，以上结构分别安装在上研磨盘(1)、下研磨盘(16)上，电化学机械抛光垫轴心与研磨盘轴心重合，关于工件对称；所述的上盘电化学机械抛光垫抛光层(4)、下盘电化学机械抛光垫抛光层(14)为圆环结构，其上环布通孔，通孔分布关于抛光层轴心中心对称，上盘电化学机械抛光垫阴极层(3)、下盘电化学机械抛光垫阴极层(15)上开有与上盘电化学机械抛光垫抛光层(4)、下盘电化学机械抛光垫抛光层(14)通孔对应的环槽及排液的直槽，槽型关于阴极层轴心中心对称，该结构保证电解液流通顺畅，均匀分布；所述的上盘电化学机械抛光垫抛光层(4)粘接于上盘电化学机械抛光垫阴极层(3)上，使上盘电化学机械抛光垫抛光层(4)上孔对应于上盘电化学机械抛光垫阴极层(3)上环槽；所述上盘电化学机械抛光垫阴极层(3)通过螺接或铆接形式固定于上盘连接层(2)；所述上盘连接层(2)开有通孔便于导管、导线连接上盘电化学机械抛光垫阴极层(3)，并通过螺接或铆接形式固定于上研磨盘(1)；所述下盘电化学机械抛光垫抛光层(14)粘接于下盘电化学机械抛光垫阴极层(15)上，使下盘电化学机械抛光垫抛光层(14)上通孔对应于下盘电化学机械抛光垫阴极层(15)上环槽，下盘电化学机械抛光垫阴极层(15)通过螺接或铆接形式固定于下研磨盘(16)上；所述电解液供应部(23)通过导管连接上盘电化学机械抛光垫阴极层(3)、下盘电化学机械抛光垫阴极层(15)，提供电解液；所述电源供应部(24)通过导线及电刷(27)电连接上盘电化学机械抛光垫阴极层(3)、下盘电化学机械抛光垫阴极层(15)，通过导线与内齿圈(9)或太阳轮(13)电连接。