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    广西11选5开奖结果: 平坦化加工装置和单面及双面平坦化加工系统.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201610917180.9

    申请日:

    2016.10.20

    公开号:

    CN106312796A

    公开日:

    2017.01.11

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B24B 37/07申请日:20161020|||公开
    IPC分类号: B24B37/07(2012.01)I; B24B37/20(2012.01)I; B24B37/34(2012.01)I 主分类号: B24B37/07
    申请人: 广东工业大学
    发明人: 阎秋生; 潘继生
    地址: 510062 广东省广州市越秀区东风东路729号大院
    优先权:
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 罗满
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610917180.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.05.15|||2017.03.01|||2017.01.11

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种平坦化加工装置、单面及双面平坦化加工系统,平坦化加工装置包括:多个用于形成多点自旋转阵列磁极的永磁铁,永磁铁同向或异向端面平齐排布,永磁铁通过磁极安装端盖设置于磁极安装盘内,永磁铁对应设于转轴的第一端,磁极安装盘上设有抛光盘,转轴的第二端连接用于驱动永磁铁同步转动的磁极同步转动电机及传动系统;设于抛光盘上的阵列正电极和阵列负电极,阵列正电极、阵列负电极与磁极安装盘三者相互绝缘设置,阵列正电极与阵列负电极连接低频高压方波交变电源;设于抛光盘中的混合有磨料的电磁流变液,电磁流变液在动态磁场与低频高压方波交变电场的耦合作用下形成抛光垫。此装置提高了工件表面的平坦化加工的质量与效率。

    权利要求书

    1.一种平坦化加工装置,应用于半导体基片,其特征在于,包括:
    多个用于形成多点自旋转阵列磁极的永磁铁(2),所述永磁铁(2)同向或异向端面平齐
    排布,所述永磁铁(2)通过磁极安装端盖(5)设置于磁极安装盘(1)内,所述永磁铁(2)对应
    设置于转轴(3)的第一端,所述磁极安装盘(1)上靠近所述第一端的一侧设有抛光盘(20),
    所述转轴(3)的第二端连接用于驱动所述永磁铁(2)同步转动以形成动态磁场的磁极同步
    转动电机及传动系统(31);
    设于所述抛光盘(20)上的阵列正电极(7)和阵列负电极(9),所述阵列正电极(7)、所述
    阵列负电极(9)与所述抛光盘(20)三者相互绝缘设置,所述阵列正电极(7)与所述阵列负电
    极(9)连接用于形成低频高压方波交变电场的低频高压方波交变电源(16);
    设于所述抛光盘(20)上的混合有磨料的电磁流变液,所述电磁流变液在所述动态磁场
    与所述低频高压方波交变电场的耦合作用下形成抛光垫(12)。
    2.根据权利要求1所述的平坦化加工装置,其特征在于,所述低频高压方波交变电源
    (16)为电压为0.5~5kV且频率为0.1~5Hz的交变电源。
    3.根据权利要求2所述的平坦化加工装置,其特征在于,所述永磁铁(2)上靠近所述抛
    光盘(20)的端面与所述抛光盘(20)的内表面距离为0.5至3mm,所述永磁铁(2)为磁场强度
    为2000Gs至6000Gs的圆柱形永磁铁。
    4.根据权利要求3所述的平坦化加工装置,其特征在于,所述永磁铁(2)偏心设于所述
    转轴(3)上,且所述转轴(3)与所述永磁铁(2)之间的偏心距大于0且小于10mm。
    5.根据权利要求4所述的平坦化加工装置,其特征在于,所述抛光盘(20)上的覆盖一层
    0.2mm至2mm厚的绝缘层(35),所述阵列正电极(7)和所述阵列负电极(9)设于所述绝缘层
    (35)上,且所述阵列正电极(7)与所述阵列负电极(9)之间通过绝缘体(8)分隔。
    6.根据权利要求1至5任意一项所述的平坦化加工装置,其特征在于,所述电磁流变液
    为通过在质量分数为50%至90%电流变液(11)中加入质量分数为3%至20%的游离磨料和
    质量分数为5%至30%的改性铁粉形成。
    7.根据权利要求6所述的平坦化加工装置,其特征在于,所述电流变液(11)中固体电流
    变粒子的质量百分比为10~30%,绝缘油质量百分比为50~80%,分散剂的质量百分比为2
    ~10%,添加剂的质量百分比为2~10%,所述固体电流变粒子为粒径0.5~7μm的硅铝酸
    盐、复合金属氧化物、复合金属氢氧化物、高分子半导体粒子和复合型半导体粒子的一种或
    者多种混合而成,所述绝缘油为硅油、植物油、矿物油和煤油的一种或多种组合而成。
    8.根据权利要求7所述的平坦化加工装置,其特征在于,所述改性铁粉为粒径为0.5~
    70μm的羰基铁粉外电镀或者包裹金属氧化物、有机物或者半导体材料中的一者而成。
    9.一种单面平坦化加工系统,应用于半导体基片,其特征在于,包括权利要求1至8任意
    一项所述的平坦化加工装置,还包括:
    对应设于所述平坦化加工装置中的抛光盘(20)的一侧的机床台架(24),所述机床台架
    (24)上设有用于安装工件(14)的工具头(13)、连接于所述工具头(13)的工具头主轴(26)、
    与所述工具头主轴(26)配合固定所述工件(14)的工件保持架(15)、工具头主轴电机及传动
    系统(27)、用于驱动所述工具头主轴(26)在所述抛光盘(20)的外表面的法线方向运动的Z
    方向进给系统(25)以及用于驱动所述工具头主轴(26)在平行于所述抛光盘(20)的外表面
    的方向运动的X方向进给系统(28);
    设于所述平坦化加工装置中的远离所述抛光盘(20)的一侧的回转工作台主轴(22)、设
    于所述平坦化加工装置与所述回转工作台主轴(22)之间的导电环、安装于所述回转工作台
    主轴(22)的回转工作台主轴电机及传动机构(23)、安装于所述回转工作台主轴(22)与所述
    导电环之间的磁极同步转动电机及传动系统(31);
    所述导电环包括正极导电环(29)和负极导电环(30),所述正极导电环(29)连接所述平
    坦化加工装置中的阵列正电极(7),所述负极导电环(30)连接所述平坦化加工装置中的阵
    列负电极(9),所述正极导电环(29)与所述负极导电环(30)连接低频高压方波交变电源
    (16);
    所述Z方向进给系统(25)以方波或多次多项式曲线方式改变所述工件(14)的加工表面
    与所述抛光盘(20)的外表面的加工间隙,形成流变效应产生动态作用力。
    10.一种双面平坦化加工系统,应用于半导体基片,其特征在于,包括权利要求1至8任
    意一项所述的平坦化加工装置,还包括:
    机床台架(24)、同步齿轮(32)、同步电机(33)、同步带(34)、自适应夹紧机构(17)和用
    于放置工件(14)的自旋转保持架(18),四个所述同步齿轮(32)均匀圆周分布在所述机床台
    架(24)上,且四个所述同步齿轮(32)通过所述同步带(34)连接,其中一个所述同步齿轮
    (32)连接所述同步电机(33),所述自旋转保持架(18)与四个所述同步齿轮(32)同时啮合,
    两个所述自适应夹紧机构(17)对称安装于所述同步齿轮(32)的轴向的两端面,且所述自适
    应夹紧机构(17)能够与工件(14)的加工面紧密接触;
    分别对应设于一个所述自适应夹紧机构(17)的两侧的两个所述平坦化加工装置,两个
    所述平坦化加工装置相对称设置,且分设于两个所述平坦化加工装置中正对的永磁铁(2)
    的靠近端磁性相反,每个所述平坦化加工装置中的抛光盘(20)靠近所述自旋转保持架
    (18),每个所述平坦化加工装置中远离所述抛光盘(20)的一侧设有导电环,所述导电环设
    于所述平坦化加工装置与工具头主轴(26)之间,所述工具头主轴(26)连接用于驱动所述工
    具头主轴(26)垂直于所述抛光盘(20)的外表面运动的Z方向进给系统(25),所述工具头主
    轴(26)连接工具头主轴电机及传动系统(27),且所述工具头主轴(26)连接磁极同步转动电
    机及传动系统(31);
    所述导电环包括正极导电环(29)和负极导电环(30),所述正极导电环(29)连接所述平
    坦化加工装置中的阵列正电极(7),所述负极导电环(30)连接所述平坦化加工装置中的阵
    列负电极(9),所述正极导电环(29)与所述负极导电环(30)连接低频高压方波交变电源
    (16);
    所述Z方向进给系统(25)以方波或多次多项式曲线方式同步改变所述工件(14)的双面
    加工表面与所述抛光盘(20)的外表面的加工间隙,以实现对所述工件(14)法向压力自行平
    衡和保持所述工件(14)加工时的位置。

    关 键 词:
    平坦 加工 装置 单面 双面 系统
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