УСТРОЙСТВО ОДНОСТОРОННЕГО УТОНЕНИЯ ПЛАСТИН

Предложение относится к устройствам для односторонней обработки, преимущественно полированием или шлифованием, пластин, применяемых, в частности, для производства электронных изделий, например, кремниевых и сапфировых.
Известно устройство полирования пластин, преимущественно из кристаллического материала, включающее полировальный стол с приводом вращения, шпиндель, устройство перемещения шпинделя, шарнирно скрепленное со шпинделем, планшайбу [1].
Однако известное устройство имеет следующие недостатки. При полировании
пластины, приклеенные к сателлитам, самоустанавливются по поверхности полировального полотна таким образом, что плоскость вращения каждой пластины параллельна плоскости ее обрабатываемой поверхности и плоскости полировальника. При этом происходит равномерное удаление материала пластины по всей обрабатываемой поверхности, причем при утонении пластины сохраняется исходный разброс ее толщины. Поэтому известный способ не может быть применен для прецизионной обработки пластин с разбросом значений по толщине более 3 мкм, в особенности при серийном производстве на существующем оборудовании. При индивидуальной обработке себестоимость обработки возрастает многократно и является экономически неэффективной.
Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение заключается в обеспечении серийного производства на существующем оборудовании сверхтонких пластин путем шлифования или полирования с требуемыми геометрическими параметрами при одновременном снижении их себестоимости.
Указанный результат достигается за счет того, что устройство полирования пластин, преимущественно из кристаллического материала, включающее полировальный стол с приводом вращения, шпиндель, устройство перемещения шпинделя, шарнирно скрепленное со шпинделем, планшайба, снабжено сателлитами с приклеечной и рабочей поверхностями, планшайба выполнена с гнездами, в которых размещены сателлиты и скреплена со шпинделем, причем приклеечные и рабочие поверхности сателлитов выполнены параллельными донным поверхностям гнезд.
Указанный результат достигается также за счет того, что устройство полирования пластин снабжено подшипниками скольжения, размещенными в гнездах планшайбы между донными поверхностями и сателлитами.
На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, на фиг.2 - вид А. Устройство полирования пластин, включает полировальный стол 1 с приводом вращения 2, самоустанавливающийся шпиндель 3, шарнирно скрепленное со шпинделем 3 устройство перемещения шпинделя 4, сепараторы 5, выполненные в виде планшайб. Устройство снабжено сателлитами 6 с приклеечной 7 и рабочей 8 поверхностями, планшайба
5 выполнена с гнездами 9, в которых размещены сателлиты б и скреплена со шпинделем 3. Устройство также снабжено подшипниками 10 скольжения, размещенными в гнездах 9 планшайбы 5 между их донными поверхностями 11 и сателлитами 6.
Работа устройства заключается в следующем. Пластины 12 кристаллического материала закрепляются на сателлитах 6, причем слой приклеечного материала имеет разброс по толщине не более одного микрона. Затем сателлиты 6 с приклеенными пластинами 12 вкладываются в гнезда 9 сепараторов 5 пластинами наружу, причем гнезд в сепараторах должно быть не менее трех, все гнезда в момент обработки должны быть заполнены сателлитами с приклеенными пластинами. Рабочая часть 8 сателлита 6 соприкасается с поверхностью подшипника 10, размещенного на дне 11 гнезда 9 сепаратора
5. Поверхности подшипника 10 обладают определенными адгезивными свойствами и удерживает сателлит с подшипником в гнезде 9, но не препятствует его вращению вокруг своей оси в процессе обработки. Далее самоустанавливающийся шпиндель 3, расположенный эксцентрично относительно оси вращения полировального стола 1, с размещенными в гнездах сателлитами и приклеенными к ним пластинами опускают на вращающийся полировальный стол и начинают процесс утонения пластин с вращением шпинделя вокруг своей оси, каждого сателлита с пластиной вокруг своей оси, причем плоскость вращения сателлита строго параллельна дну гнезда сепаратора, а нормаль плоскости вращения шпинделя параллельна нормали плоскости вращения сателлита с приклеенной пластиной. При этом вращение шпинделя, сателлитов и полировального стола осуществляется в одном направлении. При утонении в этом процессе происходит удаление, в первую очередь, наиболее рельефных, выступающих частей пластин. По мере выравнивания пластин стабилизируется скорость съема материала по их поверхности, и дальнейшее утонение происходит равномерно по всей поверхности до требуемой толщины.
Таким образом, предложенное устройство позволит:
• Обеспечить производство сверхтонких пластин (50- 400 мкм);
• Обеспечить утонение структур с активными элементами и интегральными схемами;
• Уменьшить отклонение утоненных пластин от заданных геометрических параметров до уровня 1-3 мкм. путем полирования;
• Увеличить выход годных изделий;
• Снизить себестоимость тонких пластин;
• Организовать серийное производство сверхтонких пластин на базе существующего оборудования.