Сепаратор для обработки деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК юг сггг (gg 4 В 24 В 37/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3830380/31-08 (22) 19. 11.84 (46) 23 .01.87. Бюл. ll 3 (72) П.Н.Орлов, Б.С.Смольянинов, В.П.Кузьмин, А.В.Чамов и Е.М.Хлебников ,(53) 621.923.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР гг 193950, кл. В 24 В 37/04, 1965. (54) СЕПАРАТОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕй (57) Изобретение относится к устройствам для прецизионной обработки деталей на станках эксцентрикового типа, в частности для двусторонней доводки незакрепленным абразивом монокристаллических пластин- заготовок . подложек интегральных схем и опто:электронных устройств. Цель изобретения — повышение качества обработки. Сепаратор имеет концентрически расположенные гнезда, которые выполнены с выборками, размещенными симметрично относительно радиуса, проходящего через центр гнезда, со стороны центра сепаратора и имеющимн следующие размеры: ширина 0,4-0,7 диаметра гнезда, глубина О, 1-0,3 диаметра гнезда. Кроме того, гнезда могут иметь выборки, расположенные по радиусу со стороны периферии сепаратора и имеющие следующие размеры: ширина 0,5-0,9 диаметра гнезда,,глубина 0,1-0,3 диаметра гнезда.Наружный диаметр сепаратора может быть меньше диаметра окружности, огибающей гнезда, на О, 1-0,4 диамет,ра гнезда. 3 з.п. Ж-лы, 6 ил., :2 табл.

1 . 128480

Изобретение относится к прецизи- онной обработке деталей и может быть использовано при двусторонней доводке незакрепленным абразивом монокристаллических пластин-заготовок подложек интегральных схем и оптоэлектронных устройств.

Цель изобретения — повышение ка-. чества обработки.

На фиг, 1 представлена схема стан- to ка.с использованием предлагаемого сепаратора, на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — сепаратор с выборками, расположенными со стороны его центра; на фиг. 4 — то же, со стороны его периферии; на фиг. 5 то же, с. двумя типами выборок; на фиг. б — то же, с уменьшенным наружным диаметром.

Между притирами 1 и 2 размещают сепаратор 3, в равномерно располо"женных по окружности гнездах 4 которого располагают детали 5.В сепараторе симметрично относительно радиусов, проходящих через центры гнезд, выполняют выборки. Возможны различные варианты исполнения сепаратора.

Выборки располагают (фиг. 3) со стороны центра сепаратора (внутренние выборки) при этом ширину 1 и глубину h определяют из.условий

Эффективность применения предла30 гаемого сепаратора по сравнению с известным подтверждена испытаниями.

На c àíêå эксцентрикового типа про- водят доводку водной суспензией карбида кремния зеленого зернистостью

М14 пластин галлий-гадолиниевого граната (ГГГ) диаметром 76 мм и толщиной (600-650) мкм и пластин кремния диаметром 76 мм и толщиной (480520) .мкм.

Х = (0,4-0,7) Р 4

Ь, = (О, 1-0,3) D

Сепаратор выполняют как с внутренними, так и с внешними выборками (фиг. 5). 45

Сепаратор выполняют с внутренними выборками и уменьшенным наружным диаметром Dz (фиг. 6), который выбирают из условий 50 где Dq — диаметр гнезда сепаратора.

Выборки располагают (фиг. 4) со стороны периферии сепаратора (внешние выборки), при этом ширину и глубину Ъ определяют из условий г = (0 5-0 9) D

Ь = {0,1-0,3) D„, Р = Рр — (О, 1-0,4) Р,, где D — диаметр окружности, огибающей гнезда сепаратора.

Выборки шириной менее 0,4 (для внутренней выборки) и 0,5 (для внешней) диаметра гнезда и глубиной менее О, 1 диаметра гнезда нецелесообразны, поскольку амплитуда изгиба сщьаратора и вероятность наползания

1 2 его на края деталей при выходе последни".. за края притиров остаются достаточно большими.

Выборки шириной более 0,7 (для внутренней выборки) и 0,9 (для внешней) диаметра гнезда и глубиной более 0,3 диаметра детали также нецелесообразны, поскольку при этом увеличивается вероятность выхода деталей из гнезд сепаратора и, следовательно,вероятность разрушения деталей в процессе обработки.

Если наружный диаметр сепаратора меньше диаметра огибающей окружности менее, чем на 0,1 диаметра гнезда, то наружные края гнезд сепаратора недостаточно жесткие и вероятность наползания сепаратора на детали при выходе их за края притиров остается

„большой.

Если наружный диаметр сепаратора меньше диаметра огибающей окружности более, чем на 0,4 диаметра гнезда, то велика вероятность разрушения деталей вследствие выхода их из гнезд сепаратора в процессе обработки.

Испытывают сепараторы изготовленные по вариантам 2-6 (фиг. 3) по вариантам 7-11 (фиг. 5) и по вариантам

12-16 (фиг. 6). Сепараторы по вариантам 2-16 выполнены на базе HSBpcT ного сепаратора, имеющего следующие основные, размеры: D = 420 мм; D =

318 мм; Р = 395 мм; D = 77 мм, где D — внешний диаметр сепаратора;

D — диаметр окружности, на котором расположены центры гнезд сепаратора.

Количество гнезд во всех вариантах и = 10.

Параметры сепараторов сведены в табл. 1.

Сепараторы изготавливают из стеклотекстолита толщиной 420 мкм для доводки пластин кремния и толщиной

500 мкм для обработки пластин ГГГ.

3 12848

Запуск на обработку с применением сепаратора по каждому варианту составляет 120 пластин кремния и 40 пластин ГГГ.

В ходе испытаний меняют эксцентриситет станка с целью определения максимальной амплитуды выхода пластин за края притиров, обеспечиваемой каждым конкретным вариантом сепаратора при поддержании на высоком 10 уровне выхода годной продукции.

По окончании двусторонней доводки пластины кремния травят в растворе щелочи и отмывают, а пластины

ГГГ только отмывают, после чего все 15 пластины сушат. При последующем контроле определяют брак типа бой (к которому относят собственно разбитые при доводке пластины и пластины, на которых после просушивания 20 обнаруживают трещины) и брак типа

"сколы" (обкалывание края пластины), а брак типа "риски" (пластины с царапинами, образованными зернами абразивного микропорошка), недошлифовisa (следы резки на пластинах после высушивания) и "пятна" (в результате загрязнения пластин в ходе травления и отмывки или в результате отклонений в режимах травления и от- 30 мывки) не учитывают, поскольку такой брак не обусловлен применением сепаратора.

После контроля качества поверхности определяют разброс толщины 35 по пластине бесконтактным методом с применением прибора "Электроника".

Результаты измерения и контроля поверхности сведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что сепараторы по вариантам 3 — 5, 8-10, 13-15 обеспечивают больший выход годной продукции и лучшие геометрические параметры пластин по сравнению 45 с известным (вариант 1).. Сепараторы по вариантам 2,6,7,11,12 и 16 (у которых хотя бы один существенный параметр находится вне допустимых пределов изменения) не обеспе01 4 чивают улучшения качества обработки по сравнению с известным. Применение сепараторов по вариантам 1315 позволяет, наряду с указанными преимуществами, обеспечить экономию 22-297. материала сепаратора по сравнению с известным вариантом.

Наилучшие (оптимальные) результаты достигнуты при доводке с применением сепараторов по вариантам

4, 9 и 14.

Формула изобретения

1, Сепаратор для обработки деталей на доводочных станках, имеющий расположенные равномерно по окружности гнезда для размещения деталей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, симметрично относительно радиуса, проходящего через центр гнезда, выполнена по крайней мере одна выборка.

2. Сепаратор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что выборки расположены со стороны центра сепаратора, при этом ширина 1, и глубина h выборки определены соответственно из условий (0,4-0,7) D, h, = (О, 1-0,3) П где D, — диаметр гнезда сепаратора;

D — диаметр окружности огибающей гнезда сепаратора.

3. Сепаратор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что выборки расположены со стороны периферии сепаратора,<;при этом ширина tz u глубина h выборки определены соот2 ветственно из условий а = (О 5-0,9) Р,;

1 = (0, 1-0,3) Э„, 4. Сепаратор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью экономии материала, наружный диаметр сепаратора D> выбран из чслпвий

D = D — (0,1-0,4) Dg.

128480l

Таблица!, Сепа ратор по варианту

h ..=—

1 ц 3

5 Q

10 О, 13 30 0,40 3 0,03 30 0,40

16 0,21 38 0,50 8 0,10 38 0,50

16 0,21 38 0,50 16 0,21 57 0,75

19 0,25 47 0,62 23 0,30 68 0,90

23 0,30 53 0,70 30 0,40 72 0,95

8 0,10 30 0,40 - — 51 0,67 390 0,07

8 0,10 38 0 50 - - 58 0,76 385 0 13

10 0,13 41 0,54 -- - 61 0,80 380 0,21

19 0,25 47 0,62 — —,ба 0,90 365 0,40

23 0,30 53 0,70 — — 68 0,90 357 0,50

14 15

3 003 23 030

8 О 10 30 040

16 0,21 38 0,50

23 0,30 53 0,70

30 0,40 57 0,75

1284801

Таблица 2! ! Сепаратор

; no варианту

Максимальная"

IIJlRCTHHhl кремния

ЭконоР89брос толБрак

Выход годных

Бой :Сколы щины по пласЖ запуска на обработку тине, мкм

4-6 т

900 50 50 3

88,3 9,2, 2,5

88 3 9 2 2 5 90 0 5 0 5 0 3

933 50 1,7 925 . 25 50: 15

3-4

95 0 2,5 2,5 20

925 50 25 15

94,2 1,6 4, 2

2-3

:917 50 33

3-4

85,8 10,0 4,2. 85,0 10,0 5,0 3

88,3 5,0 6,7 90,0 2,5 7,5 3

93,3 0,8 5,9 95,0 . 0 5,0 12

4-6

0.7

3-4

95,8 1,7 2,5 97,5 0 2,5 20

2-3

92,5 3,3 4,2 . 95,0 2,5 2,5 14

3-4

87;5 10,0 2,5 80,0 12,5 7,5 3

4-.6

0.87,5 7,5 5,0 3

4-6

20,0

93,3 1,7 5,0 95,0. 2,5, 2,5 17

3-4

22,2

2-3

24,1

950 50 0

97,5 0 2,5 20

92,5 5 0 2,5 95 0 2,5 2,5 13

3-4

29,1

85,0 10,0 5,0 82,5 15,0 7,5 3

4-6

32,3

12, 87,5 7,5 5,0 амплитуда выхода ,пластин за края притиров, мм мия материа- ла сегаратора (Ж пло- . щади сепаратора по вариан-, ту 1) 1284801

Фив. 1

А-А

1284801

1 284801

Я а б

Составитель А.Козлова

Техред Л.Сердюкова, Корректор Е.Сирохман

Редактор И.Дербак й

Заказ 7508/17 Тирж 712 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Уагород, ул. Проектная, 4