Способ двустороннего полирования пластин

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) (511 4 В 24 В 37/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И

К А ВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3799420/25-08 (22) 05.10.84 (46) 23.06.86. Бюп. 0 . 23 (72) М.С.Слицан, О.А.Мещеряков, С.П.Катков, В.К,Русаков, З.В.Демидова и А.С.Мошковский (53) 621.923.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 339391, кл. В 24 В 29/00, 1979. (54)(57) СПОСОБ ДВУСТОРОННЕГО ПОЛИРОВАНИЯ ПЛАСТИН, при котором их размещают между полировальниками на основе синтетического материала, сообщают пластинам и полировальникам относительные перемещения, прижимают друг к другу, а в зону обработки подают абразивную смесь, о т л ич а ющи и с я тем, что, с целью повьппения качества полирования пьезоэлектрических, оптических и полупроводниковых пластин, обработку ведут на полировальниках из композиционного материала на основе ударопрочного полистирола с добавкой мелкодисперсного хлористого натрия, при этом удельное давление выбирают в пределах от 0,05 до 0,6 кг/см, скорость полирования от 1,1 до

1,5 м/с, а содержание полировального абразива в смеси от 5 до 10Х.

1238951 2

Изобретение от носится к .т ехнол огни обработки материалов в приборостроении и может использоваться при изготовлении полупроводниковых, оптических и пьезоэлектрических иэделий. 5

Цель изобретения — повышение качества полирования пьезоэлектрических, оптических и полупроводниковых пластин. . На чертеже показана схема реализа- 10 ции способа двустороннего .полирования пластин.

Пластины 1 закреплены в кассете 2, расположенной между полировальниками 3, рабочий слой которых 4 сос- 15 тоит иэ композиционного материала на основе полистирола с добавкой мелкодисперсного растворимого вещества.

Технологию двустороннего полирования пьезоэлектрических пластин на 20 станках, например, эксцентрнкового типа с использованием полировальников, рабочий слой которых состоит иэ композиционного материала на основе полистирола с добавкой мелкодисперсного растворимого вещества, рассматривают на примере полимерного материала, представляющего собой композицию на основе ударопрочного полистирола и хлористого натрия. 30

Способ включает сушку хлористого натрия при 100 С в течение 2 ч, размол в фарфоровом барабане шаровой мельницы при массовом соотношении шаров и загружаемой соли 2: 1, перемешивание и загрузку в бункер литьевой машины ударопрочного полистирола и хлористого натрия в массовом соотношении 85:15, пропускание композиции 1-g раза через гранулирующую го- 40 ловку с отверстием 3-5 мм при температуре материального цилиндра 190230 С, удельном давлении 500700 кг/см, длине гранул 3-5 мм, переработку гранулнрованной композиции в изделия методом литья под давлением, температура. материального цилиндра 200-240 С, температура литьевой формы 30-40ОС, давление впрыска 8001200 кг/см, время выдержки в литьевой форме под давлением 20-30 с.

После изготовления полировальников шлифуют нерабочую сторону на станке с применением суспенэии на основе шпифпорошка У 4 до образования шероховатой поверхности, промывают полировальник в проточной воде не менее

20 С и сушат его фильтровальной о бумагой, приклеивают клеем ПУ-2 к рабочей поверхности притира полнстирольный диск шлифованной поверхностью.

Кроме того, протачивают рабочую поверхность полировальника на токарном станке, снимая 0,2-0,5 мм, при этом окончательно доводят рабочую поверхность полировальннка раствором ацетонбензин (1:1О) на плане, обтянутом сукном.

Плоскостность рабочей поверхности контролируют лекальной линейкой

0 класса. При наложении лекальной линейки на рабочую поверхность просвет между ними должен отсутствовать.

Далее пьезоэлектрические пластины размещают в гнездах кассеты между нижним и верхним полировальникамн, Каждый из полировальннков имеет свои оси вращения, лежащие в,одной плоскости.

Ось вращения нижнего полировальника находится на том же расстоянии от оси вращения кассеты, что и ось вращения верхнего олировальника. В качестве полирующего абразива выбирают смесь окиси церия и воды, которую наносят на пластины и равномерно распределяют по всей поверхности. Через каж. дые 1,5-2 мин проводят подачу смеси в количестве 8- 10 капель. С целью получения минимальной разнотолщинности в одновременно полируемой партии проводят перекладки пьезоэлектрических пластин в процессе полирования, Контроль частоты полированных пластин осуществляют электронным частотомером с помощью накладных электродов.

К накладным электродам подводят переменное напряжение от технологического генератора.

Диапазон изменений удельных давлений на пьезоэлектрические пластины выбирают, исходя иэ зернистости абразива и скорости полирования.

Причем при больших размерах зерна необходимо работать с давлениями, близкими к значению 0,6 кг/см, а при меньших размерах зерна — с давлениями, близкими к значению

0,05 кг/см . Диапазон изменений скорости вращения полировальников указан в зависимости от рода работы прн полировании пьезоэлектрических пластин.

Прн грубой доводке пластин скорость вращения притиров соответствует 1,5 м/с, а при более тонком, финишном полировании значение ско951 4 не хуже 0,05 мм). При времени притирки полировальников более 20 мин значительно увеличивается трудоемкость процесса.

Изготовление полировальников из полистирола с добавкой мелкодисперсного хлористого натрия позволяет получать рабочие поверхности полировальников с заранее заданными требованиями по точности и плоскостности.

Кроме того, полировальники из полистирола значительно износоустойчивее известных.

Наличие пор в рабочем слое полировальника, полученных за счет вытравливания мелкодисперсного растворимого вещества, позволяет аккумулировать полирующую смесь и обеспечить оптимальную подачу смеси в зону полирования.

Пример. Полировке окисью церрия подвергают пластины кварца и кремния в количестве 24 шт., предварительно обработанные абразивом И5.

После сполирования 5 мкм контролируют плоскостность, плоскопараллельность и наличие на полированной поверхности дефектов обработки.

Результаты испытаний приведены в таблице.

1238

Режимы полирования

0 05

0,6

0,6

1,5

1,5

7,5

0,03

0,8

0,05

0,6

10

1,5

0,9

1,7

1,1

1,5

0,05

0,6

ВНИИЛИ Заказ 3336/11 Тираж 740

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рости вращения полировальннков близкое к 1,1 мlс.

Наличие полирующего абразива в смеси менее 57 уменьшает производительность труда при полировании. При содержании полирующего абразива в смеси более 10Х большая часть порошка не участвует в процессе полирования.

Толщину снимаемого слоя полировальника на токарном станке определя" ют, исходя из технологических разбросов, получаемых в процессе литья, при этом они не превышают О, 1-0,5 мм.

Проточка полировальника менее чем на 0,1 мм не позволяет убрать все литьевые дефекты, неровности. Проточка полировальника более чем на

0 5 мм нежелательна вследствие умень20 щения рабочего слоя полировальника.

Время притирки полировальников, осуществляемое на холостом ходу станка, выбирают, исходя из состояния шероховатости поверхности полировальника и его плоскостности. При времени притирки менее 10 мин не удается привести полировальники в рабочее состояние (шероховатость поверхности К =32 мкм, плоскостность 30

Удельное давление Скорость Содержание кг/см полирова- абразива, Ж ния, м/с

Характеристика процесса и полированной поверхности

Дефекты отсутствуют, неплоскостность не более I мкм

То же

Дефекты отсутствуют, неплоскостность не более 1 мкм

Наличие ряби и царапин, увеличение трудоемкости в 1,5 раза

Наличие царапин

Неплоскостность более 2 мкм г

Неплоскопараллельность более

2 мкм, две пластины разбились Волнистость поверхности

Наличие царапин и дефектов типа

ГOJIOBBCTHK