改良的抛光机上抛头

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改良的抛光机上抛头\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种改良的抛光机上抛头，特别是涉及一种设置简单，使用简易、方便，可充分提高工件研磨抛光的速度效率、精密度和安全性，而极符实际适用性、理想性和进步性的抛光机上抛头。\n背景技术\n[0002] 现有习知运用在晶圆研磨抛光的抛光机，大抵如图1、图2所示，主要在机台1设有转动的抛光盘10，该抛光盘10表面安设有抛光材(如抛光皮或布)，在抛光盘10上方的机台1处设有至少一个对应的上抛头20；其中，该上抛头20主要设有一压力缸201(如气压缸)固设在机台1，其下端通过连接轴202等构件安装有一上定盘203，该上定盘203且呈自由转动。\n[0003] 实施研磨抛光作业时，该要研磨抛光的工件(如蓝宝石基板)以涂蜡或气压吸附方式贴附定位在上定盘203，通过压力缸201的活塞外伸作用，该贴附在上定盘203的工件会加压的贴在抛光盘10，借抛光盘10的转动及喷洒在抛光盘10上的抛光剂(粉或液)作用，该工件便可被抛光盘10逐一实施研磨抛光；当然，通过该上定盘203呈自由转动，当其携带工件贴在抛光盘10时，将会随着抛光盘10的转动而被动转动，使工件在转动中可致周面被抛光盘10实施较均匀的研磨抛光效果。\n[0004] 上述方式虽可达到工件研磨抛光的目的，却有下述美中不足的缺失：\n[0005] 1、由于工件随上抛头20下降触压在抛光盘10后，该实施研磨抛光的动力，主要只是借抛光盘10的转动力为之，但此单向施力的方式却有研磨抛光速度、效率较低情形。\n[0006] 2、如前述，为了提升研磨抛光速度，业者通常以增加上抛头20的下压力因应，但此却极易使被研磨抛光的工件产生高热，进而导致工件产生变形、损坏现象。\n[0007] 3、如前述，当工件与上定盘203之间以涂蜡方式结合固定时，该工件产生的高热将极易使蜡熔化，进而发生工件脱离的危险、损毁情形。\n[0008] 4、由于上抛头20与抛光盘10不可能随时保持百分之百垂直，故历经长时的研磨抛光操作后，该贴设在上定盘203的工件，将极易发生不均匀的研磨抛光面，虽上定盘203和工件会被动的被转动的抛光盘10推移转动，但工件周面无法与抛光盘10保持密贴，仍会导致研磨抛光面不均匀缺点。\n[0009] 5、由于工件实施研磨抛光的动作，主要借布于抛光盘10的抛光剂对其周面细微摩擦所致，然，以该上定盘203暨工件触压于抛光盘10呈原地被动转动情形下，必然的，该抛光盘10上的抛光剂将不易顺畅、充分且均匀的分布在整个工件周面，尤其，对较大尺寸的工件而言，更无法有效进到周面中心，而此，不但对研磨抛光的效果会大打折扣，尤其，更有影响研磨抛光精度和平整度的忧虑。\n[0010] 上述，其中为了改善研磨抛光产生的高热问题，有业者将上定盘203设为固定不转动并在其内部注入冷却水，使行冷却作用，只是这种方式对于工件研磨抛光的速度、效率、精度和平整度，不但没有任何帮助，反而有更加不利的缺点产生。\n[0011] 由此可见，上述现有的抛光机在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种可兼具体积小、成本低且使用时可具有全方位调整功能的新型结构的改良的抛光机上抛头，亦成为当前业界极需改进的目标。\n[0012] 有鉴于上述现有的抛光机存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的改良的抛光机上抛头，能够改进一般现有的抛光机，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。\n发明内容\n[0013] 本实用新型的目的在于，克服现有的抛光机存在的缺陷，而提供一种新型结构的改良的抛光机上抛头，所要解决的技术问题是使其可改善上述缺失，并使工件研磨抛光的速度、效率、精度、平整度和安全性更具提高效果，从而更加适于实用。\n[0014] 本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种改良的抛光机上抛头，其中包含有：一基座，安设在抛光机的机台；一压力缸，安设在基座做升降驱动；一连接轴，通过一连接头呈自由转动连接于压力缸的活塞，中心设有一贯通轴孔，在贯通轴孔设有一注水管并使相互间形成一回水道，在注水管一端设有一第一回转接头，该第一回转接头设有注水口和回水口分别对应注水管和回水道；一上定盘，以浮动的自由摆动状安设在连接轴另端，并与连接轴一同转动对应着抛光机的抛光盘，内设有回水槽，回水槽设有入水口和出水口，与连接轴之间安设有一第二回转接头，该第二回转接头设有注水口与回水槽的入水口、连接轴的注水管对应，该第二回转接头另设有回水口与回水槽的出水口、连接轴的回水道对应；一动力装置，设有驱动体和传动组件，该驱动体通过传动组件带动连接轴转动；利用上述，该要研磨抛光的工件安置在上定盘后，由于上定盘以浮动的自由摆动状安装在可行升降位移和转动运作的连接轴上，则其将以主动转动形态与对应的抛光盘密贴接触，同时，该外部冷却水也可循环的经连接轴中心的注水管和回水道供应至上定盘的回水槽。\n[0015] 本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。\n[0016] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该压力缸为气压缸或油压缸。\n[0017] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该连接轴与连接头连接处设有轴承。\n[0018] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该上定盘与连接轴之间装设有万向轴承。\n[0019] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该动力装置的驱动体安设在基座，通过第一驱动轮、驱动带、和第二驱动轮带动连接轴转动。\n[0020] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该第二驱动轮通过轴套安设在基座，该轴套设有供直线运动的内套供连接轴枢设，该轴套设有供回转运动的外套供内套枢设。\n[0021] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的第二驱动轮设有凸键滑设在连接轴周面预设的轴向键槽。\n[0022] 本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种改良的抛光机上抛头，其中包含有：一基座，往复位移的安设在抛光机的机台；一压力缸，安设在基座做升降驱动；一连接轴，通过一连接头呈自由转动连接于压力缸的活塞，中心设有一贯通轴孔，在贯通轴孔设有一注水管并使相互间形成一回水道，在注水管一端设有一第一回转接头，该第一回转接头设有注水口和回水口分别对应注水管和回水道；一上定盘，以浮动的自由摆动状安设在连接轴另端，并与连接轴一同转动对应着抛光机的抛光盘，内设有回水槽，回水槽设有入水口和出水口，与连接轴之间安设有一第二回转接头，该第二回转接头设有注水口与回水槽的入水口、连接轴的注水管对应，该第二回转接头另设有回水口与回水槽的出水口、连接轴的回水道对应；一动力装置，设有驱动体和传动组件，该驱动体通过传动组件带动连接轴转动；一摆动装置，设有驱动体和驱动组件，该驱动体通过驱动组件推动基座往复位移；利用上述，该要研磨抛光的工件安置在上定盘后，由于上定盘以浮动的自由摆动状安装在可行升降位移和转动运作的连接轴上，则其将以主动转动形态与对应的抛光盘密贴接触，同时，该外部冷却水也可循环的经连接轴中心的注水管和回水道供应至上定盘的回水槽；又，由于基座被摆动装置往复推移，则该密贴于抛光盘的工件将可同时实施位移式研磨抛光动作。\n[0023] 本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。\n[0024] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该压力缸为气压缸或油压缸。\n[0025] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该连接轴与连接头连接处设有轴承。\n[0026] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该上定盘与连接轴之间装设有万向轴承。 \n[0027] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该动力装置的驱动体安设在基座，通过第一驱动轮、驱动带、和第二驱动轮带动连接轴转动。\n[0028] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该第二驱动轮通过轴套安设在基座，该轴套设有供直线运动的内套供连接轴枢设，该轴套设有供回转运动的外套供内套枢设。\n[0029] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的第二驱动轮设有凸键滑设在连接轴周面预设的轴向键槽。\n[0030] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该基座滑设在机台预置的滑轨上。\n[0031] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该摆动装置的驱动体安设在机台，通过驱动盘、驱动杆推动基座往复位移。\n[0032] 前述的改良的抛光机上抛头，其中所述的该驱动盘安设在驱动体的转轴，驱动杆一端枢设在基座，另端枢设在驱动盘偏心部。\n[0033] 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型将上抛头的上定盘以万向摆动的浮动状安设在连接轴，该连接轴且受动力装置驱动转动并设有注水管和回水道供冷却水循环供应于上定盘，而该上定盘且可受摆动装置驱动行左右往复摆动所构成；该贴附在上定盘的工件可主动转动且均压的密贴在抛光盘，使全周均匀、快速的实施研磨抛光；同时，通过冷却水循环的供给上定盘，该工件将被有效冷却，达到防止工件变形和提高定位安定性、安全性；另，通过上定盘可左右摆动的密贴于抛光盘，该研磨抛光的工件周面将具有更佳平整度，同时，该抛光剂亦可充分均布于工件周面，达到提高工件精密度效果。可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：\n[0034] 1、可提高工件研磨抛光的速度、效率。\n[0035] 2、可使工件研磨抛光所产生的热变形现象有效改善。\n[0036] 3、可使工件更安定的定位于上定盘，达到提高研磨抛光安全性效果。\n[0037] 4、可使工件全周面均匀、均压的研磨抛光，达到提高工件平整度和精度效果。\n[0038] 上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。\n附图说明\n[0039] 图1是现有习知抛光机的立体示意图。\n[0040] 图2是现有习知抛光机的立体示意图。\n[0041] 图3是本实用新型抛光机实施例的立体示意图。\n[0042] 图4是本实用新型抛光机上抛头实施例的立体示意图。\n[0043] 图5是图4的分解结构图。\n[0044] 图6是图4的剖视示意图。\n[0045] 图7是图6所示连接轴、连接头和压力缸连接部分的放大示意图。\n[0046] 图8是图6所示连接轴、上定盘和动力装置连接部分的放大示意图。\n[0047] 图9是图6所示上定盘的上盘体立体示意图。\n[0048] 图10是本实用新型抛光机另一实施例的立体示意图。\n[0049] 图11是本实用新型抛光机实施研磨抛光运作实施例的俯视示意图。\n[0050] C：回水道\n[0051] 1：机台\n[0052] 10：抛光盘\n[0053] 20：上抛头\n[0054] 201：压力 2011：活塞\n[0055] 202：连接轴 2021：连接头\n[0056] 2022：轴承 2023：贯通轴孔\n[0057] 2024：注水管 2025：第一回转接头\n[0058] 20251：注水 20252：回水口\n[0059] 2026：轴向键槽\n[0060] 203：上定盘 2031下盘体 2032：上盘体\n[0061] 20321：回水槽 20322：入水口 20323：出水口\n[0062] 2033：轴座 2034：万向轴承 2035：第二回转接头\n[0063] 20351：注水口 20352：回水口\n[0064] 204：动力装置 2041：驱动体 2042：第一驱动轮\n[0065] 2043：驱动带 2044：第二驱动轮 20441：凸键\n[0066] 2045：轴套 20451：内套 20452：外套\n[0067] 205：摆动装置 2051：滑轨\n[0068] 2052：驱动体 20521：转轴\n[0069] 2053：驱动盘 2054：驱动杆\n[0070] 21：基座\n具体实施方式\n[0071] 为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的改良的抛光机上抛头其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。\n[0072] 请参阅图3、图4、图5、图6所示，本实用新型一种改良的抛光机上抛头20，包含有：\n[0073] 一基座21，设于抛光机的机台1上方；\n[0074] 一压力缸201(如气压缸或油压缸)，安设在基座21上方(请配合图7)；\n[0075] 一连接轴202(请配合图7)，通过连接头2021与压力缸201的活塞2011连接，使被驱动升、降位移，在连接头2021与连接轴202连接处装设有轴承2022，使连接轴202呈自由转动，在连接轴202中心设有一贯通轴孔2023，在贯通轴孔2023处设有一注水管2024，使相互间形成一回水道C，该注水管2024一端往外延伸于连接头2021处并设有一第一回转接头2025，该第一回转接头2025且设有一注水口20251对应注水管2024及一回水口20252对应回水道C；\n[0076] 一上定盘203(请配合图8)，设有下盘体2031和上盘体2032该下盘体2031固设在上盘体2032外侧供工件的治具定位用，该上盘体2032通过轴座2033和万向轴承2034装设在连接轴202另端，并可随着连接轴202转动和做浮动式自由摆动动作，其内侧设有多个回水槽20321(详见图9)，在各回水槽20321设有入水口20322和出水口20323，在上盘体2032和连接轴202之间且设有一第二回转接头2035，该第二回转接头2035设有注水口\n20351分别对应着连接轴202中心的注水管2024和上盘体2032的入水口20322，使注水管\n2024的冷却水液可进入上盘体2032的回水槽20321，该回转接头2035另设有回水口20352分别对应着连接轴202中心的回水道C和上盘体2032的出水口20323，使进入回水槽20321的水液可顺畅经回水道C回流；\n[0077] 一动力装置204(请配合图8)，设有一驱动体2041(马达)安设在基座21一侧，可通过传动组件(如第一驱动轮2042、驱动带2043、第二驱动轮2044)驱动连接轴202转动，其中，该第二驱动轮2044通过轴套2045安设在基座21，该轴套2045设有内套20451(如铜套)供连接轴202直线运动，使连接轴202可自由的升降动作，另设有外套20452(如轴承)与内套20451枢设，使具回转顺畅性，该第二驱动轮2044且设有一凸键20441滑设在连接轴202周面预设的轴向键槽2026，使连接轴202与第二驱动轮2044同步转动；\n[0078] 即，利用上述所构成的本实用新型，当要研磨抛光的工件通过治具定位在上抛头\n20的上定盘203后，随着压力缸201往下施压动作，其活塞2011会通过连接头2021将连接轴202暨安设在连接轴202的第一回转接头2025、注水管2024、上定盘203一并推动下降，使位于上定盘203的工件以预定压力触压在转动的抛光盘10上。\n[0079] 上述，压力缸201动作时，该安设在基座21一侧的动力装置204不做升降动作，由于其第二驱动轮2044通过轴套2045中供直线运动的内套20451与连接轴202枢设，故活塞2011往下施压时，该连接轴202暨上定盘203将可顺畅的往下推移。\n[0080] 上述，由于该上定盘203通过万向轴承2034安设于连接轴202，而可以连接轴202为基做浮动式自由摆动，故其随着压力缸201下降使工件触压到抛光盘10时，该工件自可在其浮动摆动中完全密贴于抛光盘10，使全周面均压的实施研磨抛光动作。\n[0081] 上述，工件实施研磨抛光时，除了压力缸201会使上定盘203升降动作之外，同时，该动力装置204的驱动体2041也会动作并通过传动组件(如第一驱动轮2042、驱动带\n2043、第二驱动轮2044)驱动连接轴202，使安设在连接轴202的上定盘203一并转动，进而，该安置在上定盘203的工件便可在主动转动中与转动的抛光盘10相触压，达到提高研磨抛光速度和效率的效果。其中，由于动力装置204的第二驱动轮2044设有凸键20441与连接轴202的轴向键槽2026滑设配合，则连接轴202暨设于其上的上定盘203除了可被压力缸201顺畅推移升降动作，也可与第二驱动轮2044一同被驱动体2041驱动转动，使工件与抛光盘10在分别转动中相触压，达到提高研磨抛光速度和效率。\n[0082] 上述，工件实施研磨抛光时，该工件除了可被万向摆动和主动转动的上定盘203密贴触压于转动的抛光盘10，使全周做均压、快速的研磨抛光动作外，同时，该外部的冷却水也会经由第一回转接头2025的注水口20251注入注水管2024，并通过第二回转接头\n2035的注水口20351注入上定盘203的上盘体回水槽20321，，再经由上盘体2032的出水口20323、第二回转接头2035的回水口20352、连接轴202的回水道C往外送出、循环，使对上定盘203实施冷却作用，该工件研磨抛光产生的温度将借上定盘203被冷却而连带被降温、冷却情形下，自然的，其研磨抛光便更具定位安定性、安全性且无变形、破坏的忧虑。\n[0083] 请再配合图10所示，上述该提供上抛头20的压力缸20、连接头202、动力装置204定位的基座21，除了可固定安设在机台1，使上定盘203以原地主动转动形态与转动的抛光盘10配合研磨抛光工件外，该基座21另可被一摆动装置205驱动做位移式摆动，使工件被上定盘203以主动转动和位移方式触压于转动的抛光盘10，进而达到全周面均匀、高精度和高平整度研磨抛光的效果。即，该基座21可滑设在机台1预设的滑轨2051，在机台1一侧设有一驱动体2052(如马达)，该驱动体2052可通过驱动组件(如驱动盘2053、驱动杆\n2054)推动基座21沿着滑轨2051往复位移，该安设在基座21的上抛头20便可在随着往复位移中，使安设在上定盘203的工件以主动转动和位移方式触压于转动的抛光盘10，使工件尺寸无论大小，该布于抛光盘10上的抛光剂均可在工件不断往复位移中充分且均匀进入到周面中心，达到全周面均匀、高速、高精度和高平整度研磨抛光的效果。其中，该驱动盘\n2053安设在驱动体2052转轴20521后，该驱动杆2054是一端枢设在基座21，另端枢设在驱动盘2053的偏心部，使驱动体2052动作致驱动盘2053转动时，该驱动杆2054可直接推动基座21并使沿着滑轨2051往复位移。\n[0084] 上述，请再配合图11所示，因应使用需要，该设于抛光机台1的上抛头20可设为一个或一个以上对应着抛光盘10，而各上抛头20且可致安设的工件以主动转动和位移动作方式接触转动的抛光盘10，该不同尺寸的工件在双转动和往复位移动作下，不但全周面可均匀、高速、高平整度的被研磨抛光，同时，该布于抛光盘10上的抛光剂更可充分且均匀进入到工件全周面，达到提高研磨抛光精度的效果。\n[0085] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。