一种超声振动辅助抛光装置

专利主权项内容

1.一种超声振动辅助抛光装置，其特征在于：包括超声振动单元、抛光单元、机架(3)和十字滑台(4)；超声振动单元通过十字滑台(4)设置在机架(3)的正面，能够相对机架(3)横向、竖向滑动；超声振动单元包括阶梯轴(1.1)、总套筒(1.2)、微距调节机构和超声纵向振动机构；总套筒(1.2)的内壁处设置有多道起限位作用的环形板(1.21)；微距调节机构和超声纵向振动机构沿阶梯轴(1.1)的轴向顺次设置；微距调节机构包括第一导电滑环组(1.31)、第一压电陶瓷组(1.32)、递进套筒(1.33)和微距复位弹簧(1.34)，第一导电滑环组(1.31)套设在阶梯轴(1.1)上且位于总套筒(1.2)最上端的环形板(1.21)的上端，第一压电陶瓷组(1.32)位于第一导电滑环组(1.31)的下方，第一压电陶瓷组(1.32)的内圈与阶梯轴(1.1)的外周面绝缘密贴，第一压电陶瓷组(1.32)的外圈套设有微距轴承(1.35)，递进套筒(1.33)设置在第一压电陶瓷组(1.32)的下端，递进套筒(1.33)的下端抵接在阶梯轴(1.1)的轴肩上，阶梯轴(1.1)的轴肩下端套设有复位轴承(1.36)，复位轴承(1.36)与下方紧邻的环形板(1.21)间通过微距复位弹簧(1.34)连接；微距调节机构外接有压电陶瓷驱动器(5)，压电陶瓷驱动器(5)能够带动微距调节机构进行微距调节；超声纵向振动机构包括第二导电滑环组(1.41)、第二压电陶瓷组(1.42)、环形管(1.43)、变幅杆(1.44)、变幅杆套筒(1.45)和保持环(1.46)；第二导电滑环组(1.41)套设在复位轴承(1.36)下方的阶梯轴(1.1)上，第二压电陶瓷组(1.42)设置在第二导电滑环组(1.41)的下方，第二压电陶瓷组(1.42)的内圈与阶梯轴(1.1)的外周面绝缘密贴，第二压电陶瓷组(1.42)的外圈依次套设有内套筒(1.47)和外套筒(1.48)，第二压电陶瓷组(1.42)的上下两端具有对内套筒(1.47)和外套筒(1.48)进行轴向卡位的限位轴承(1.49)，其中下方的限位轴承(1.49)的下端设置有支撑套筒(1.50)，支撑套筒(1.50)固定套设在阶梯轴(1.1)上，下方的限位轴承(1.49)与其紧邻的环形板(1.21)间留有纵向的振动间隙；超声纵向振动机构外接超声波发生器(6)，超声波发生器(6)能够带动超声纵向振动机构实现纵向的正弦振动；环形管(1.43)设置在支撑套筒(1.50)的下方，环形管(1.43)通过回转轴承(1.51)与阶梯轴(1.1)转动连接，环形管(1.43)连接有抛光液供给管(1.52)；阶梯轴(1.1)的下端卡接有变幅杆(1.44)，变幅杆(1.44)的外周套设有变幅杆套筒(1.45)，变幅杆套筒(1.45)下部与变幅杆(1.44)的间隙内过盈配合有骨架油封(1.53)，变幅杆(1.44)下部的轴肩处过盈套设有支撑球轴承(1.54)，保持环(1.46)固连在支撑球轴承(1.54)的外圈，变幅杆(1.44)的下端螺纹连接有工程陶瓷基座(1.55)，工程陶瓷基座(1.55)内设置有气路孔，工程陶瓷基座(1.55)的气路孔通过导气软管外接真空泵；抛光液供给管(1.52)的下端连接在保持环(1.46)上，保持环(1.46)的下端设置有抛光液的出液口，抛光液供给管(1.52)的进液口连接有抛光液供给装置(7)；阶梯轴(1.1)的上端连接有驱动其转动抛光的阶梯轴转动电机，阶梯轴转动电机设置在十字滑台(4)上；抛光单元设置在机架(3)的底板上端对应超声振动单元的位置，抛光单元包括抛光盘(2.1)、微距压力传感器(2.2)和抛光盘电机，微距压力传感器(2.2)连接在抛光盘(2.1)的下方且用于检测抛光时晶片表面与抛光盘(2.1)间的接触压力，抛光盘(2.1)位于工程陶瓷基座(1.55)的正下方且通过抛光电机驱动，微距压力传感器(2.2)与压电陶瓷驱动器(5)连接。