專(zhuān)利名稱(chēng)：高速滾筒研磨拋光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說(shuō)，本發(fā)明涉及機(jī)械研磨拋光設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及用于研磨拋光多個(gè)電子元器件(例如一批多層電子電子元器件)的研磨拋光設(shè)備。
背景技術(shù)：
對(duì)于諸如電感器、磁珠(bead)、電容器、和振蕩器之類(lèi)的電子元器件來(lái)說(shuō)，滾筒研磨拋光是在多層電子元器件的制造工藝期間執(zhí)行的共同步驟。為了使得拐角成圓形并從這些電子元器件去除尖銳邊緣，研磨拋光是必要的。當(dāng)前的研磨拋光工藝典型地將大量電子元器件放置在水平旋轉(zhuǎn)的滾筒中，并使得電子元器件暴露于研磨劑，所述研磨劑在旋轉(zhuǎn)滾筒的容納物時(shí)緩慢拋光電子元器件的邊緣?，F(xiàn)有研磨拋光設(shè)備當(dāng)用于研磨拋光多層電子電子元器件時(shí)存在許多限制。水平滾筒設(shè)備必須以低速運(yùn)行以防止損壞電子元器件，這導(dǎo)致較長(zhǎng)的研磨拋光處理。用于研磨拋光大型機(jī)械工件、印刷電路板、或半導(dǎo)體晶片的其他類(lèi)型的設(shè)備通常不能夠用于小型的多層電子元器件。許多這樣的研磨拋光設(shè)備常常導(dǎo)致不均勻研磨拋光，或損壞多層電子元器件。傳統(tǒng)的水平型滾筒精加工系統(tǒng)巨大且笨重，相對(duì)而言效率低下，并且沒(méi)有提供與垂直定向的滾筒精加工系統(tǒng)那樣快的研磨拋光速度。例如，一些多層電子元器件的水平滾筒研磨拋光工藝可需要12個(gè)小時(shí)來(lái)處理一批電子元器件。對(duì)于總體制造工藝來(lái)說(shuō)，這導(dǎo)致較長(zhǎng)的批次處理(floor tofloor)時(shí)間。此外，由于重力、公轉(zhuǎn)離心力、和自轉(zhuǎn)離心力的共同作用，水平滾筒研磨拋光技術(shù)還可能引起嚴(yán)重的碰撞。立式滾筒研磨拋光技術(shù)通常導(dǎo)致更少的碰撞，因此相比于水平技術(shù)引起較少的損壞。某些立式滾筒精加工設(shè)備存在于本領(lǐng)域中，但是沒(méi)有被有效地改變以用于電子元器件研磨拋光。例如，立式行星球磨機(jī)可用于研磨或混合不同粒度和材料的固體顆粒，其使用了干濕兩種方法。然而，當(dāng)使用立式行星球磨機(jī)進(jìn)行滾筒研磨拋光時(shí)，不是所有的電子元器件都能夠在滾筒中適當(dāng)?shù)匮h(huán)滾動(dòng)，這導(dǎo)致不完全的批量研磨拋光。需要一種用于研磨拋光多層電子元器件的低成本、高速滾筒研磨拋光設(shè)備。本發(fā)明提供了這樣的設(shè)備其可實(shí)現(xiàn)均勻研磨拋光，同時(shí)減少在滾筒研磨拋光處理期間開(kāi)裂和損壞的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面包括提供了一種可用于各種應(yīng)用(例如多層電子電子元器件制造工藝)中的滾筒研磨拋光的高速滾筒研磨拋光設(shè)備以及高速研磨拋光容器。具體地，相比于圍繞總體上水平的軸線的滾筒技術(shù)，這里描述的研磨拋光設(shè)備的各個(gè)實(shí)施例能夠圍繞總體上垂直的軸線以更高速度旋轉(zhuǎn)包括一個(gè)或多個(gè)容器的一組容器并具有更少的損壞。在一個(gè)實(shí)施例中，改變研磨拋光容器(本領(lǐng)域中還稱(chēng)為“筒(canister)”、“罐 (jar)”、或“斗(pot)”)以在總體上垂直的旋轉(zhuǎn)滾筒研磨拋光設(shè)備(例如行星球磨機(jī))中使用。然后，研磨拋光容器高速旋轉(zhuǎn)，以研磨拋光位于其中的諸如多層電子元器件的物品。 然而，典型的平直的垂直圓柱形的研磨拋光容器不能夠研磨拋光放置在容器中的所有電子元器件，由本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的容器的內(nèi)部形狀能夠提高攪動(dòng)和循環(huán)，因此提高研磨拋光能力。在一個(gè)實(shí)施例中，所述容器的內(nèi)腔通過(guò)具有逐漸向上傾斜的邊緣的內(nèi)底來(lái)限定，以使得電子元器件能夠在容器旋轉(zhuǎn)期間飛起。所述內(nèi)腔的直徑在內(nèi)腔的中央部分較大， 同時(shí)朝著所述容器的頂部和底部的方向逐漸變小。在其他實(shí)施例中，所述內(nèi)腔還包含基本上平坦的底部表面，以便在高速旋轉(zhuǎn)期間保持容器穩(wěn)定。如所建議的，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，立式行星球磨機(jī)可以與具有這種修改后的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的一組容器一起使用。因此，所述立式行星球磨機(jī)可同時(shí)操作多個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)的研磨拋光容器，每個(gè)容器都填充有相同或不同的電子元器件。此外，所述立式行星球磨機(jī)的容器可被配置為與氣密的防水密封結(jié)構(gòu)一起工作。因此，所述容器可填充有多種不同的濕干材料(例如干式研磨拋光介質(zhì)、研磨劑、和各種類(lèi)型液體)，并成功地以高速運(yùn)行。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了圍繞一組傾斜軸線以?xún)A斜角旋轉(zhuǎn)研磨拋光容器的立式行星球磨機(jī)的運(yùn)行。所述容器和回轉(zhuǎn)盤(pán)回轉(zhuǎn)所圍繞的傾斜軸線不平行于(即不同于)通過(guò)支撐件或其他固定垂直基準(zhǔn)點(diǎn)延伸的軸線。在支撐件與傾斜軸線之間的角在此通常稱(chēng)為工作的“傾斜角”。在一個(gè)實(shí)施例中，傾斜角基本上為45度角，由此允許典型操作在完全水平和垂直位置之間的中點(diǎn)。圍繞水平與垂直位置之間的傾斜軸線旋轉(zhuǎn)還進(jìn)一步減少了電子元器件在容器底部的聚集，進(jìn)而增加了研磨拋光期間在容器中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此外，圍繞傾斜軸線旋轉(zhuǎn)減小了在水平定向的滾筒研磨拋光處理期間將出現(xiàn)的碰撞力。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例提供的高速研磨拋光設(shè)備包括回轉(zhuǎn)盤(pán)，其可圍繞回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線旋轉(zhuǎn)，所述盤(pán)軸線垂直于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)；以及研磨拋光容器，其聯(lián)接至所述回轉(zhuǎn)盤(pán)，所述研磨拋光容器可圍繞相應(yīng)的容器軸線旋轉(zhuǎn)，并且所述相應(yīng)的容器軸線平行于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線，以及所述研磨拋光容器包括內(nèi)腔，其具有接近所述回轉(zhuǎn)盤(pán)的第一端(例如底部)以及遠(yuǎn)離所述回轉(zhuǎn)盤(pán)的第二端(例如頂部)，在所述第一端與所述第二端之間的所述內(nèi)腔通過(guò)平滑內(nèi)壁(例如具有彎曲的壁)來(lái)限定，并且所述內(nèi)腔在所述第一端與所述第二端之間具有連續(xù)改變的內(nèi)徑。在其他實(shí)施例中，所述容器內(nèi)腔的所述第一端與所述第二端之間的內(nèi)腔包括第一部分和第二部分，所述第一部分在所述第一端與在所述第一端和所述第二端之間存在的中央最寬點(diǎn)之間，以及所述第二部分在所述中央最寬點(diǎn)與所述第二端之間，并且所述第一部分和所述第二部分的傾斜方向相反(例如彎曲的內(nèi)壁的兩部分具有不同的傾斜方向)。這提供了在所述第一端與所述第二端之間的總體上彎曲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而沒(méi)有電子元器件在研磨拋光期間遇到的任何拐角或裂隙。此中央最寬點(diǎn)不一定是所述第一和第二端之間的相等距離，而是可更接近所述第一或第二端。在另一實(shí)施例中，所述內(nèi)腔的所述第一端(例如底部)通過(guò)基本上平坦的表面來(lái)限定，以提高所述容器的高速旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。如先前所建議的，在其他實(shí)施例中，所述高速研磨拋光設(shè)備的容器可以以總體位于完全水平和垂直位置之間的傾斜軸線工作。具體地，所述盤(pán)軸線和容器軸線均可被設(shè)置為在傾斜角位置處工作，并且所述傾斜角被限定為在所述盤(pán)或容器軸線與通過(guò)支撐件、基座、旋轉(zhuǎn)電子元器件、或研磨拋光設(shè)備的位于總體上垂直位置的其他固定部件延伸的軸線之間的角。在一個(gè)實(shí)施例中，所述傾斜角被設(shè)置為基本上是45度角，由此將所述盤(pán)軸線和
5容器軸線定位為相對(duì)于支撐件軸線呈45度銳角。另一實(shí)施例提供了一種在諸如上述設(shè)備和/或研磨拋光容器之類(lèi)的高速研磨拋光設(shè)備中研磨拋光電子元器件的方法。該方法包括圍繞回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)盤(pán)，所述回轉(zhuǎn)盤(pán)連接至研磨拋光容器，所述研磨拋光容器中包含電子元器件，其中所述盤(pán)軸線垂直于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)；以及圍繞相應(yīng)的容器軸線旋轉(zhuǎn)所述研磨拋光容器，其中所述相應(yīng)的容器軸線平行于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線，并且其中所述研磨拋光容器都包括內(nèi)腔，其具有第一端和第二端， 在所述第一端與所述第二端之間的所述內(nèi)腔通過(guò)平滑內(nèi)壁來(lái)限定，并且所述內(nèi)腔在所述第一端與所述第二端之間具有連續(xù)改變的內(nèi)徑；其中，回轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的方向與研磨拋光容器旋轉(zhuǎn)的方向相反。其他實(shí)施例可包括如下步驟向所述容器添加干研磨劑；向所述研磨拋光容器添加液體并密封所述容器；以及以?xún)A斜角(例如在完全水平和完全垂直位置之間的45 度)操作所述研磨拋光容器，如以下總體描述的。


圖IA提供了未研磨拋光的多層電子元器件的視圖；圖IB提供了研磨拋光后的多層電子元器件的視圖；圖2提供了在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的立式行星球磨機(jī)的正視圖；圖3提供了適于在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的立式行星球磨機(jī)內(nèi)使用的4個(gè)容器的正視圖；圖4A提供了在適于在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的立式行星球磨機(jī)內(nèi)工作的未修改研磨拋光容器的旋轉(zhuǎn)的視圖；圖4B提供了在適于在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的立式行星球磨機(jī)內(nèi)工作的未修改研磨拋光容器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖4C提供了在適于在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的立式行星球磨機(jī)內(nèi)工作的未修改研磨拋光容器內(nèi)的電子元器件的攪動(dòng)的視圖；圖5A提供了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在立式行星球磨機(jī)中工作的修改后的研磨拋光容器的旋轉(zhuǎn)的視圖；圖5B提供了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在立式行星球磨機(jī)中工作的修改后的研磨拋光容器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖5C提供了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在立式行星球磨機(jī)中工作的修改后的研磨拋光容器中的電子元器件的攪動(dòng)的視圖；圖6A提供了適于在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的立式行星球磨機(jī)的側(cè)視圖；圖6B提供了適于在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中使用的立式行星球磨機(jī)中的研磨拋光容器和回轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的頂視圖；圖7提供了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的以?xún)A斜角操作研磨拋光容器的立式行星球磨機(jī)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了在總體垂直方向的滾筒研磨拋光處理期間使用的改進(jìn)的研磨拋光設(shè)備和技術(shù)。這里公開(kāi)的高速滾筒研磨拋光裝置和修改后的滾筒研磨拋光容器對(duì)于以相對(duì)快速的方式研磨拋光大量電子元器件(例如幾百或幾千個(gè)小型電子元器件)尤其有用。本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的某些其他優(yōu)點(diǎn)包括提供了均勻研磨拋光、更高速度和低成本設(shè)備的使用?？赏ㄟ^(guò)少量修改而改變現(xiàn)有的立式行星球磨機(jī)機(jī)器以在相對(duì)較小的空間內(nèi)提供垂直研磨拋光能力。本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的其他優(yōu)點(diǎn)包括提供了滾筒研磨拋光技術(shù)，使研磨拋光后的電子元器件經(jīng)受更小的重力和碰撞，因此導(dǎo)致減小電子元器件的開(kāi)裂和損壞。 此外，在行星球磨機(jī)中使用密封的氣密的容器能夠進(jìn)行濕干兩種研磨拋光。31多層電子元器件(例如電感器、磁珠、電容器、和振蕩器)常常在它們的制作或制造工藝中需要研磨拋光步驟。具體地，此類(lèi)電子元器件必須具有圓形化的和不尖銳的邊緣，以確保適當(dāng)?shù)碾婂?。圖IA中示出從陶瓷或同類(lèi)堅(jiān)硬材料制成的未研磨拋光的、多層電子元器件110。相比之下，圖IB示出在成功完成研磨拋光處理之后，具有總體上圓形化邊緣的多層電子元器件120。 圖2示出實(shí)例性立式行星球磨機(jī)200的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，可改變立式行星球磨機(jī)200 以在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中使用。如圖所示，外殼210包圍馬達(dá)或其他可操作的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。馬達(dá)又連接至回轉(zhuǎn)盤(pán)220，并借助旋轉(zhuǎn)軸提供回轉(zhuǎn)盤(pán)220的圍繞總體上垂直的軸線的旋轉(zhuǎn)。在此示出的立式行星球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)中，并如圖6B進(jìn)一步所示，4個(gè)研磨拋光罐容器(例如研磨拋光罐M0)均獨(dú)立地以與回轉(zhuǎn)盤(pán)相反的方向旋轉(zhuǎn)。此外，在磨機(jī)200的此特定實(shí)例中，安全罩270附裝至外殼210，以使得回轉(zhuǎn)盤(pán)220和研磨拋光容器(例如容器M0) 能夠以不受阻礙的方式旋轉(zhuǎn)。如這里進(jìn)一步描述的，附裝至回轉(zhuǎn)盤(pán)的研磨拋光罐(例如容器M0)均填充有要研磨拋光的電子元器件。將罐附接到容器支架(例如支架230)，后者將容器緊固在磨機(jī)200 中的適當(dāng)位置，并使得容器240能夠旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使用橫梁250、壓力螺釘255以及鎖定螺釘 260來(lái)密封容器，這防止了容器的容納物在高速旋轉(zhuǎn)期間泄露。將立式行星球磨機(jī)用作在這里所述的發(fā)明中的研磨拋光設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)之一在于立式行星球磨機(jī)需要簡(jiǎn)單的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備來(lái)執(zhí)行垂直旋轉(zhuǎn)。此外，球磨機(jī)可以在相對(duì)較小的空間內(nèi)工作，并提供了易于改變和替換的研磨拋光容器單元以便與多種電子元器件和研磨拋光介質(zhì)一起使用。圖3示出在實(shí)例立式行星球磨機(jī)中工作的各個(gè)研磨拋光容器單元301、302、303、 304的更近的透視圖。如圖所示，4個(gè)研磨拋光單元301、302、303、304均獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，并且與回轉(zhuǎn)盤(pán)320的旋轉(zhuǎn)方向相反地旋轉(zhuǎn)。研磨拋光容器自身(例如容器340)附裝在容器支架 330中，并且通過(guò)使用橫梁350、壓力螺釘355和鎖定螺釘360進(jìn)行密封。圖4A示出典型地在立式行星球磨機(jī)中工作的研磨拋光罐容器的剖面圖。如圖所示，容器400通常具有圓柱形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔的內(nèi)側(cè)壁垂直于容器的底部表面。容器圍繞垂直軸線405旋轉(zhuǎn)。電子元器件410被放置在容器中，并且在容器旋轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)電子元器件410 在罐內(nèi)上移并飛起。電子元器件暴露于研磨拋光介質(zhì)以及經(jīng)受容器內(nèi)的力，導(dǎo)致電子元器件的粗糙表面被磨除并隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)而被研磨拋光。圖4B示出容器形狀的水平截面圖。再次地，如先前所述，容器的外壁420和內(nèi)部 425的結(jié)構(gòu)在垂直方向上為平坦的不彎曲的線。因此，容器的內(nèi)側(cè)壁垂直于容器的上壁和下壁，并且未過(guò)渡到任何中間形狀。圖4C進(jìn)一步示出了填充有多個(gè)要研磨拋光的電子元器件的容器430圍繞垂直軸線435的旋轉(zhuǎn)。此圖示示出了用于研磨拋光的現(xiàn)有立式行星球磨機(jī)的限制。研磨拋光罐的垂直結(jié)構(gòu)阻止了放置在研磨拋光罐中的所有電子元器件飛起和旋轉(zhuǎn)并暴露于研磨拋光介質(zhì)和研磨拋光力。在圍繞垂直軸線435的回轉(zhuǎn)期間，只有有限數(shù)目的電子元器件在路徑445 中循環(huán)滾動(dòng)。如圖4C所示，某些電子元器件聚集在拐角區(qū)域440，這導(dǎo)致大批電子元器件中的不均勻研磨拋光。此外，放置在容器中的研磨劑傾向于靠著罐或容器在不受干擾的均衡位置中“凝結(jié)”，而沒(méi)有多少電子元器件與研磨劑的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，盡管立式滾筒研磨拋光技術(shù)能夠相比于水平技術(shù)在更快的時(shí)間內(nèi)生成多個(gè)研磨拋光后的電子元器件，但是垂直容器的形狀典型地導(dǎo)致對(duì)于多層電子元器件的不完全的批量研磨拋光。通過(guò)以下修改后的研磨拋光容器結(jié)構(gòu)的各個(gè)實(shí)施例來(lái)除去這些限制。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在立式行星球磨機(jī)或圍繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)的其他機(jī)器中使用的容器具有如下結(jié)構(gòu)。圖5A示出了修改后的研磨拋光容器500，其被配置為圍繞垂直軸線505旋轉(zhuǎn)。然而，此容器530的內(nèi)腔的形狀為具有平滑內(nèi)壁，并且具有以總體上彎曲的或傾斜的方式連續(xù)改變的內(nèi)徑。如圖5A所示，容器的頂部510和底部520處的容器的內(nèi)腔的直徑均小于容器515的中央部分處的內(nèi)部圓柱的直徑。圖5B示出了此修改后的容器腔的水平截面圖。此圖示出了直徑在中央部分530 處較大，并且在朝向腔的頂部510和底部520的方向上變小。如圖所示，腔的頂部510和底部520不必具有相同的直徑，如在頂部510處的容器開(kāi)口相當(dāng)窄的情況中。內(nèi)腔的截面形狀總體上構(gòu)成為圓形，而非具有拐角的方形、六邊形、八邊形或其他多邊形形狀。總體上平滑的圓形形狀減小了電子元器件撞擊容器拐角并破裂的機(jī)會(huì)。對(duì)于研磨拋光電子芯片電子元器件(特別是由陶瓷制成的電子元器件)來(lái)說(shuō)這尤為重要，以便防止電子元器件在研磨拋光處理期間碰撞內(nèi)部容器邊緣并破裂。此外，如圖5A所示，研磨拋光容器的內(nèi)腔可構(gòu)造為具有平坦的底部520。研磨拋光容器具有平坦底部允許圍繞容器旋轉(zhuǎn)軸線穩(wěn)定高速地旋轉(zhuǎn)容器。圖5C示出在填充有要研磨拋光的電子元器件550時(shí)容器540圍繞垂直軸線545的旋轉(zhuǎn)。在工作中，在連接至容器支架的旋轉(zhuǎn)盤(pán)圍繞盤(pán)軸線回轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)容器支架將容器保持就位。圖6B更清晰地示出了此旋轉(zhuǎn)。如圖5C所示，在旋轉(zhuǎn)期間，電子元器件550廣泛地分布在容器中，并且總體上沿著內(nèi)腔的逐漸傾斜的外壁行進(jìn)(如55 。腔的內(nèi)底鄰接具有向上傾斜的邊緣的側(cè)壁，由此使得電子元器件能夠在高速旋轉(zhuǎn)期間飛起。相應(yīng)地，通過(guò)電子元器件在內(nèi)腔中改進(jìn)的循環(huán)滾動(dòng)，可為放置在容器中的所有電子元器件實(shí)現(xiàn)均勻研磨拋光。圖6A是示出結(jié)合本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例使用的實(shí)例立式行星球磨機(jī)的機(jī)械操作的側(cè)視圖。馬達(dá)605經(jīng)由V型帶615、小帶輪610和大帶輪625驅(qū)動(dòng)固定齒輪630以順時(shí)針(或逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)盤(pán)635。然后，固定齒輪630將動(dòng)量傳遞給行星齒輪620，后者向各個(gè)容器單元(例如單元容納容器64 提供逆時(shí)針(或順時(shí)針)旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)605控制行星磨機(jī)中的旋轉(zhuǎn)的方向、速度以及時(shí)間。因此，圖6B提供了示出回轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)670的旋轉(zhuǎn)方向675的頂視圖，每個(gè)研磨拋光容器(例如容器680)都以相反的方向685旋轉(zhuǎn)。因此，如果回轉(zhuǎn)盤(pán)670逆時(shí)針運(yùn)行， 則四個(gè)容器中的每個(gè)容器(例如容器680)將沿著相同的垂直軸線以順時(shí)針?lè)绞叫D(zhuǎn)。返回圖6A，壓力螺釘660、鎖定螺釘655、和橫梁650確保在高速研磨拋光處理期間研磨拋光罐容器645附著于容器支架640并保持密封和穩(wěn)定。如先前所述，將要研磨拋光的電子元器件填充到研磨拋光罐645的內(nèi)部。還可以一起填充諸如氧化鋯和液體的研磨拋光介質(zhì)，這取決于要研磨拋光的電子元器件的尺寸、硬度以及數(shù)量。立式行星球磨機(jī)研磨拋光容器的氣密(即密封)結(jié)構(gòu)提供了用于濕干兩種研磨拋光的靈活性。具體地，使用密封研磨拋光罐的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于可執(zhí)行采用水的濕滾筒研磨拋光法。濕滾筒研磨拋光法可將水或其他適合液體放置在某些或所有立式行星球磨機(jī)研磨拋光容器中。此類(lèi)液體可用作滾筒研磨拋光處理的一部分來(lái)協(xié)助研磨拋光處理，例如用作吸振材料以減少在旋轉(zhuǎn)期間的沖擊力。在容器中使用液體將減少或完全防止在研磨拋光處理期間由于電子元器件自身的碰撞以及電子元器件和研磨劑的碰撞引起的電子元器件的破裂。然而，水和類(lèi)似液體可能不適用于所有類(lèi)型的電子元器件，因?yàn)樗子谕ㄟ^(guò)內(nèi)部電極與陶瓷或磁層之間的接口進(jìn)入并引起脫層。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到哪些液體最適用于特定電子元器件和研磨拋光應(yīng)用。如上所建議的，立式行星球磨機(jī)是相對(duì)簡(jiǎn)單的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備，但是由于其相比于其他立式研磨拋光設(shè)備具有更低的重心和更緊湊的結(jié)構(gòu)，所以提供了與這里描述的實(shí)施例一起使用的優(yōu)點(diǎn)。此外，由本發(fā)明提供的研磨拋光容器可與現(xiàn)有立式行星球磨機(jī)結(jié)構(gòu)(例如圖2-3中所示的結(jié)構(gòu))一起使用，或可被修改以在高速研磨拋光設(shè)備的其他配置中使用。還需要指出的是，雖然在圖6A和6B中示出的研磨拋光罐(容器)645的內(nèi)壁是從上至下具有相同的寬度，直線的形狀，但是這只是為了圖示的簡(jiǎn)潔。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，研磨拋光罐(容器)645可以具有具有連續(xù)改變的內(nèi)徑，進(jìn)而可以通過(guò)該內(nèi)徑將研磨拋光罐645分為第一部分和第二部分，所述第一部分在研磨拋光罐645的第一端(接近回轉(zhuǎn)盤(pán)635的一端)與在所述第一端和所述第二端(遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)盤(pán)635的一端)之間存在的最寬點(diǎn)之間，所述第二部分在所述最寬點(diǎn)與所述第二端之間，所述第二部分與所述第一部分的傾斜方向相反，例如圖5A所示。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的圍繞傾斜軸線操作其研磨拋光容器的圖6A 的立式行星球磨機(jī)研磨拋光設(shè)備的工作。如圖所示，旋轉(zhuǎn)軸提供了回轉(zhuǎn)盤(pán)圍繞傾斜回轉(zhuǎn)軸線730以及容器圍繞平行的傾斜容器軸線750的旋轉(zhuǎn)，每個(gè)傾斜軸線都位于垂直軸線710 與水平軸線720之間。如圖所示，回轉(zhuǎn)盤(pán)635和例如640的研磨拋光容器聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)件，后者又連接至還被稱(chēng)為支撐件760的底座支架。支撐件760的第一端(即頂端)聯(lián)接至回轉(zhuǎn)盤(pán) 635的角度不同于支撐件760的第二端(即底端)聯(lián)接至行星球磨機(jī)電子元器件的角度。 因此，如圖所示，傾斜軸線730通過(guò)支撐件760的接近回轉(zhuǎn)盤(pán)的第一端延伸。垂直軸線710 通過(guò)支撐件760的在回轉(zhuǎn)盤(pán)635遠(yuǎn)端的第二端延伸。因此，如圖7所示，垂直軸線710可基本上垂直于支撐件760的第二端的底部表面。因此，用于回轉(zhuǎn)盤(pán)635和例如640的容器的工作的特定“傾斜”角740是在垂直軸線710與傾斜軸線730和750之間存在的角。在一個(gè)實(shí)施例中，用于操作研磨拋光設(shè)備的最佳角740是在這些軸線之間的45度銳角。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可結(jié)合上述的本發(fā)明實(shí)施例使用在0與90度之間的其他工作角來(lái)實(shí)現(xiàn)以?xún)A斜角工作的優(yōu)點(diǎn)。圍繞傾斜軸線的旋轉(zhuǎn)有助于減少電子元器件在底部的聚集并增加了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此有助于在更短時(shí)間內(nèi)獲得電子元器件的均勻研磨拋光。此外，圍繞傾斜軸線而非水平軸線的旋轉(zhuǎn)減少了否則將在滾筒處理期間遇到的重力拉力和總體碰撞力。這減少了否則將在完全垂直或水平角度時(shí)出現(xiàn)的敏感電子元器件的破裂和損壞。盡管使用術(shù)語(yǔ)“垂直”和“水平”來(lái)描述在研磨拋光設(shè)備和容器的工作中的各個(gè)軸線的方向，但是這些方向的提供僅是用于實(shí)例目的而非進(jìn)行限制。因此，在不脫離本發(fā)明所指定的范圍時(shí)，可以改變研磨拋光設(shè)備和容器的位置和方向，使得這里呈現(xiàn)的軸線不再為 “垂直”或“水平”。此外，盡管以特定的詳細(xì)程度描述了本發(fā)明的各個(gè)代表性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對(duì)公開(kāi)的實(shí)施例做出多種改變，而不脫離說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中提出的發(fā)明主題的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種高速研磨拋光設(shè)備，包括回轉(zhuǎn)盤(pán)，其可圍繞回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線旋轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線垂直于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)；以及研磨拋光容器，其聯(lián)接至所述回轉(zhuǎn)盤(pán)，所述研磨拋光容器可圍繞相應(yīng)的容器軸線旋轉(zhuǎn)， 并且所述相應(yīng)的容器軸線平行于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線，以及所述研磨拋光容器包括內(nèi)腔，其具有接近所述回轉(zhuǎn)盤(pán)的第一端以及遠(yuǎn)離所述回轉(zhuǎn)盤(pán)的第二端，在所述第一端與所述第二端之間的所述內(nèi)腔通過(guò)平滑內(nèi)壁來(lái)限定，并且所述內(nèi)腔在所述第一端與所述第二端之間具有連續(xù)改變的內(nèi)徑。
2.如權(quán)利要求1所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中所述內(nèi)腔在所述第一端與所述第二端之間包括第一部分和第二部分，所述第一部分在所述第一端與在所述第一端和所述第二端之間存在的最寬點(diǎn)之間，所述第二部分在所述最寬點(diǎn)與所述第二端之間，所述第二部分與所述第一部分的傾斜方向相反。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高速研磨拋光設(shè)備，所述回轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的方向與所述研磨拋光容器旋轉(zhuǎn)的方向相反。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中所述內(nèi)腔的所述第一端通過(guò)基本上平坦的表面來(lái)限定。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中所述回轉(zhuǎn)盤(pán)和所述研磨拋光容器在立式行星球磨機(jī)中旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中通過(guò)防水密封部件來(lái)密封所述研磨拋光容器，以及密封后的研磨拋光容器的所述內(nèi)腔中還包含液體。
7.如權(quán)利要求1所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中所述研磨拋光容器的所述內(nèi)腔中包含干式研磨劑。
8.如權(quán)利要求1所述的高速研磨拋光設(shè)備，還包括聯(lián)接至所述回轉(zhuǎn)盤(pán)的支撐件，所述支撐件具有通過(guò)其延伸的不平行于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線的支撐件軸線。
9.如權(quán)利要求8所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中在所述支撐件軸線與所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線之間限定的角基本上是45度角。
10.如權(quán)利要求1所述的高速研磨拋光設(shè)備，所述研磨拋光容器用于容納電子元器件。
11.一種高速研磨拋光設(shè)備，包括適于以?xún)A斜角進(jìn)行研磨拋光的行星球磨機(jī)，所述行星球磨機(jī)具有回轉(zhuǎn)盤(pán)，其可圍繞回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線旋轉(zhuǎn)，其中所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線垂直于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)；以及研磨拋光容器，其聯(lián)接至所述回轉(zhuǎn)盤(pán)，所述研磨拋光容器可圍繞相應(yīng)的容器軸線旋轉(zhuǎn)， 并且所述相應(yīng)的容器軸線平行于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線，以及所述研磨拋光容器包括內(nèi)腔，其具有接近所述回轉(zhuǎn)盤(pán)的第一端以及遠(yuǎn)離所述回轉(zhuǎn)盤(pán)的第二端，在所述第一端與所述第二端之間的所述內(nèi)腔通過(guò)平滑內(nèi)壁來(lái)限定，并且所述內(nèi)腔所述第一端與所述第二端之間具有連續(xù)改變的內(nèi)徑；其中所述回轉(zhuǎn)盤(pán)聯(lián)接至支撐件并通過(guò)所述行星球磨機(jī)中的旋轉(zhuǎn)件來(lái)旋轉(zhuǎn)，所述支撐件具有通過(guò)其延伸的不平行于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線的支撐件軸線，從而能夠以所述支撐件軸線與所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線之間限定的傾斜角旋轉(zhuǎn)所述研磨拋光容器。
12.如權(quán)利要求11所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中所述傾斜角被設(shè)置為基本上是45度
13.如權(quán)利要求11或12所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中所述回轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向與所述研磨拋光容器的旋轉(zhuǎn)方向相反。
14.如權(quán)利要求11至13任一所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中所述內(nèi)腔的所述第一端通過(guò)基本上平坦的表面來(lái)限定。
15.如權(quán)利要求11至14任一所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中所述研磨拋光容器被通過(guò)防水密封部件來(lái)密封，密封后的研磨拋光容器的所述內(nèi)腔中包含液體。
16.如權(quán)利要求11至15任一所述的高速研磨拋光設(shè)備，其中在所述研磨拋光容器的所述內(nèi)腔中包含干式研磨劑。
17.一種研磨拋光容器，包括內(nèi)腔，其具有第一端和第二端，在所述第一端與所述第二端之間的所述內(nèi)腔通過(guò)平滑內(nèi)壁來(lái)限定，并且所述內(nèi)腔在所述第一端與所述第二端之間具有連續(xù)改變的內(nèi)徑；其中所述研磨拋光容器用于聯(lián)接至所述高速研磨拋光設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)件，并且所述研磨拋光容器可被所述高速研磨拋光設(shè)備圍繞所述研磨拋光容器的軸線旋轉(zhuǎn)。
18.一種研磨拋光電子元器件的方法，包括圍繞回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)盤(pán)，所述回轉(zhuǎn)盤(pán)連接至研磨拋光容器，所述研磨拋光容器中包含電子元器件，其中所述盤(pán)軸線垂直于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)，圍繞相應(yīng)的容器軸線旋轉(zhuǎn)所述研磨拋光容器，其中所述相應(yīng)的容器軸線平行于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線，以及其中所述研磨拋光容器都包括內(nèi)腔，其具有第一端和第二端，在所述第一端與所述第二端之間的所述內(nèi)腔通過(guò)平滑內(nèi)壁來(lái)限定，并且所述內(nèi)腔在所述第一端與所述第二端之間具有連續(xù)改變的內(nèi)徑；其中，回轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的方向與研磨拋光容器旋轉(zhuǎn)的方向相反。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括向所述研磨拋光容器中添加一種或多種干研磨劑。
20.如權(quán)利要求18或19所述的方法，還包括向所述研磨拋光容器中添加液體，并密封所述研磨拋光容器。
21.如權(quán)利要求18至20任一所述的方法，還包括利用支撐件定位所述研磨拋光容器以便以?xún)A斜角工作，其中支撐件聯(lián)接至所述回轉(zhuǎn)盤(pán)并具有通過(guò)其延伸的支撐件軸線，以及其中所述支撐件軸線不平行于所述回轉(zhuǎn)盤(pán)軸線，由此來(lái)提供所述傾斜角。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述傾斜角基本上為45度。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述電子元器件是多層電子元器件，包括電感器、 磁珠、電容器、和振蕩器中的一個(gè)或多個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速滾筒研磨拋光設(shè)備。所述高速研磨拋光設(shè)備用于研磨拋光大量小型電子元器件(例如多層電子元器件)。在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，修改立式行星球磨機(jī)或其他滾筒研磨拋光設(shè)備，以旋轉(zhuǎn)具有修改后的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的研磨拋光容器。此內(nèi)腔提供了平滑的、逐漸彎曲的內(nèi)側(cè)壁，其改進(jìn)了在高速垂直研磨拋光旋轉(zhuǎn)期間所述容器中的循環(huán)滾動(dòng)。改進(jìn)的循環(huán)滾動(dòng)導(dǎo)致研磨拋光更多數(shù)量的放置在所述容器中的電子元器件，并且所需的時(shí)間少于現(xiàn)有的研磨拋光容器結(jié)構(gòu)。在其他實(shí)施例中，圍繞以完全垂直和水平的位置之間的角度定位的總體傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)所述容器。圍繞傾斜的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步減少了碰撞并增加了所述容器中的相對(duì)研磨拋光運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B24B31/033GK102218697SQ20101015303
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者吳琳瑯, 張圣, 馬元峰 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司