用于修整雙面磨削設(shè)備的工作層的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的方法和修整設(shè)備，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除。多個(gè)用于該方法的措施被執(zhí)行。
【專利說(shuō)明】用于修整雙面磨削設(shè)備的工作層的方法和設(shè)備
[0001]本發(fā)明專利申請(qǐng)是2011年7月22日提交的名稱為“用于修整雙面磨削設(shè)備的工作層的方法和設(shè)備”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)N0.201110214116.1的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于修整這樣兩個(gè)工作層的方法和設(shè)備，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且被施加在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上和下工作盤的相向側(cè)上。
【背景技術(shù)】
[0003]對(duì)于電子器件、微電子器件以及微機(jī)械電子裝置，對(duì)全域或局部平坦度、單面局部平坦度(納米形貌)、粗糙度和清潔度具有非常嚴(yán)格的要求的半導(dǎo)體晶片用作原始材料。半導(dǎo)體晶片是由半導(dǎo)體材料例如基本半導(dǎo)體(硅、鍺)、化合物半導(dǎo)體(例如其由元素周期表第三主族的元素如鋁、鎵或銦與元素周期表第五主族的元素如氮、磷或砷組成)或它們的混合物組成(例如 Si1^xGex,0<x<l)o
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，半導(dǎo)體晶片借助于多個(gè)依次的加工步驟制造，所述步驟大體上歸為以下組:
[0005](a)制造大體單晶體半導(dǎo)體晶錠；
[0006](b)將晶錠切片成單個(gè)晶片；
[0007](c)機(jī)械加工；
[0008](d)化學(xué) 加工；
[0009](e)化學(xué)機(jī)械加工；
[0010](f)如果需要的話，附加制造層結(jié)構(gòu)。
[0011]在機(jī)械加工步驟組中，被稱為“行星墊磨削”(PPG)的方法已知為特別有利的方法。該方法例如在專利公開文獻(xiàn)DE102007013058A1中描述，并且適于該方法的設(shè)備例如在DE19937784A1中描繪。PPG是用于多個(gè)半導(dǎo)體晶片的同時(shí)雙面磨削的方法，其中每個(gè)半導(dǎo)體晶片平躺以使得其在借助于滾動(dòng)設(shè)備使之旋轉(zhuǎn)的多個(gè)載體(引導(dǎo)籠、“插入載體”)中的一個(gè)中的切口內(nèi)能夠自由移動(dòng)，并且所述每個(gè)半導(dǎo)體晶片因而在擺線軌跡上移動(dòng)。半導(dǎo)體晶片在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)工作盤之間以去除材料的方式被加工。每個(gè)工作盤包括含有粘結(jié)磨料的工作層。
[0012]工作層以結(jié)構(gòu)化磨料墊的形式出現(xiàn)，其中所述結(jié)構(gòu)化磨料墊以粘合的方式、磁性的方式、以形狀鎖定(例如鉤環(huán)緊固件)的方式或者借助于真空而固定在工作層上。合適的工作層例如在專利公開文獻(xiàn)US5958794中描述，該工作層的形式為設(shè)置成在后側(cè)自粘合的易于更換的磨料墊。在磨料墊中使用的磨料優(yōu)選是金剛石。
[0013]類似的方法是所謂的“平珩磨”或“精細(xì)磨削”。在這種情況中，針對(duì)PPG以如上結(jié)構(gòu)布置的多個(gè)半導(dǎo)體晶片在兩個(gè)大旋轉(zhuǎn)工作盤之間的特征擺線路徑上被引導(dǎo)。磨粒固定地粘結(jié)到工作盤中，以使得借助于磨削來(lái)實(shí)現(xiàn)材料去除。在平珩磨的情況中，磨粒能夠直接粘結(jié)到工作盤的表面中或者其形式為借助于多個(gè)單獨(dú)的磨料體、所謂的“粒料”在工作盤上的面覆蓋，其中所述磨料體、所謂的“粒料”安裝到工作盤上(P.Beyer et al.，IndustrieDiamanten Rundschau IDR39(2005)III，page202)。
[0014]在所述的磨削方法的情況中，隨著時(shí)間改變，工作層的形狀由于不斷的磨損而改變，殘余的磨粒從粘結(jié)基體脫離并且新的磨粒暴露。已知的是，磨損橫貫工作盤沿徑向非均勻地進(jìn)行。隨著時(shí)間改變，工作層在這種情況中形成一槽形徑向成型部，從而所加工的半導(dǎo)體晶片的最終形狀在磨損的整個(gè)過(guò)程中增加程度地變差。
[0015]此外，取決于磨削工具的和所加工的工件的材料，磨削工具的切割能力隨著時(shí)間下降。另外，新的磨削工具在第一次使用之前通常必須被整形(dress)，這是借助于粘結(jié)基體被淺薄地去除并且在粘結(jié)基體內(nèi)嵌入的磨粒被暴露而實(shí)現(xiàn)的。
[0016]因此，現(xiàn)有技術(shù)包括修整新的或使用過(guò)的磨削工具。在修整的過(guò)程中，合適的修整工具在壓力的作用下并相對(duì)于待修整的工具移動(dòng)，從而自工作盤或?qū)尤コ牧稀！靶拚崩斫鉃橐馕吨ハ鞴ぞ叩哪繕?biāo)形狀的重建(“整修”)及其整形、即磨削工具的切割能力的重建。
[0017]P.Beyer et al., Industrie Diamanten Rundschau IDR39(2005)III，page202 和專利公開文獻(xiàn)DE102006032455A1公開了修整設(shè)備，其包括修整圓環(huán)以及外齒，其中所述外齒能夠像載體那樣插入到磨削設(shè)備中并且能夠通過(guò)所述磨削設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于工作盤移動(dòng)。
[0018]P.Beyer et al., Industrie Diamanten Rundschau IDR39(2005)III，page202 中的修整環(huán)支承具有材料去除作用的工作層，所述工作層包含作為磨料的化學(xué)粘結(jié)的金剛石。所述修整環(huán)僅僅適合于整形由P.Beyer et al.描述的工作層，其中所述工作層由多個(gè)燒結(jié)的(玻璃質(zhì)的)、金屬粘結(jié)的或合成樹脂粘結(jié)的磨料體——所謂粒料組成。然而，在使用所公開的修整設(shè)備以及所規(guī)定的方法以便修整磨料墊時(shí)，規(guī)定的修整圓環(huán)使得磨料墊磨損，而不會(huì)獲得所想要的整形效果。此外，所規(guī)定的整形設(shè)備已經(jīng)證明不適合制造工作層的限定的目標(biāo)形狀。
[0019]"3M?TrizactTMDiamond Tile677XA Pad Conditioning Procedure Rev.A", 3MTechnical Application Bulletin, September2003 提出了一種用于含有粘結(jié)磨料的工作層的初始整形“磨合”的方法，在該方法中，薄的、圓形磨料膜被粘附至鋼盤。鋼盤是帶齒的并在磨削設(shè)備的內(nèi)和外銷輪上滾動(dòng)。通過(guò)壓力作用下并添加水地在鋼盤與工作盤之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)從工作層去除材料。該方法實(shí)際上適合于隨后整形已經(jīng)變鈍的工作層，或者適合于在磨料已經(jīng)未暴露的并且不再具有切割效果的表面上提供新應(yīng)用的工作層，而初始整形提供了第一切割作用。然而，該方法是特別不實(shí)用的，這是因?yàn)橛赡チ险辰Y(jié)所施加的薄的磨料膜通常在單次使用時(shí)磨損，這導(dǎo)致了具有波動(dòng)整形結(jié)果的特別不穩(wěn)定的整形過(guò)程。此外，所指出的磨料膜已經(jīng)證明不適合實(shí)現(xiàn)工作層的修整，以便形成這兩個(gè)工作層的限定的目標(biāo)形狀一優(yōu)選平面平行表面。
[0020]DE102006032455A1啟示了修整有利地主要利用自由磨粒來(lái)有利地實(shí)現(xiàn)。所公開的修整環(huán)由于不斷的磨損而連續(xù)地釋放磨料，所述磨料最終提供了用于工作層的必要的材料去除。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)化整形以及工作層的限定的目標(biāo)形狀的尤其目標(biāo)化產(chǎn)生無(wú)法利用這種類型的修整圓環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0021]除了現(xiàn)有技術(shù)的上述具體不足以外，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行修整的過(guò)程中通常還出現(xiàn)以下問(wèn)題。
[0022]修整導(dǎo)致了整形的工作層的磨削特性的方向依賴性。例如，已經(jīng)觀察到，用作為工作層的某些磨料墊已經(jīng)以由制造控制的方式具有偏好方向。偏好方向的樣式還由于使用的結(jié)果以及由于修整本身而出現(xiàn)。在此，偏好方向應(yīng)該理解為意味著對(duì)于相同的壓力、驅(qū)動(dòng)器的相同的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)速率(“運(yùn)動(dòng)學(xué)”)、工作盤之間的工作間隙的相同的形狀以及相同的冷卻潤(rùn)滑，與旋轉(zhuǎn)速度確切地方向相反但是旋轉(zhuǎn)速率以及壓力、間隙形狀和冷卻潤(rùn)滑相同的運(yùn)行情況相比，磨料墊沿一個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)更高的材料去除速率。磨削特性的方向依賴性具有這樣的效果，即僅僅非常受限的轉(zhuǎn)速組合能夠用于磨削設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器。
[0023]另外，在沿僅僅一個(gè)方向運(yùn)行的過(guò)程中，用于半導(dǎo)體晶片的薄的載體僅僅沿一個(gè)方向滾動(dòng)，并且與方向改變的運(yùn)行過(guò)程中的更加均勻的負(fù)載相比，所述薄的載體非均勻地并且因此更加迅速地磨損。
[0024]同樣，工作層在僅僅沿一個(gè)方向進(jìn)行磨削運(yùn)行的過(guò)程中恒定地改變其特性。對(duì)此，改變操作利用磨削設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器的從一個(gè)到另一個(gè)或至少?gòu)囊唤M到另一組的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)抵消，并且因而允許更加均勻的操作狀況。
[0025]然而，如果工作層具有偏好方向，則交替驅(qū)動(dòng)方向的操作是不可行的，這是因?yàn)楣ぜ暮穸?、形狀、去除率和表面粗糙度將不斷地交替變化，恒定改變的熱輸入將極端嚴(yán)格地要求調(diào)整所期望的均勻加工過(guò)程，并且此外，工作層將不同地磨損并且將必須經(jīng)常被修整或被整形，而這需要負(fù)面地影響該方法的經(jīng)濟(jì)可用性。
[0026]這些嚴(yán)格的要求使得否則有利的PPG方法以及現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于保持工作層的形狀和切割特性恒定的措施不適合于制造針對(duì)特別要求應(yīng)用的高平坦度的半導(dǎo)體晶片。
[0027]例如，在工作層被用于磨削諸如半導(dǎo)體晶片的工件時(shí)，上和下工作層能夠經(jīng)受不同程度的磨損。已知的修整方法無(wú)法顧及這種不同的磨損，為此原因，大體上在修整的過(guò)程中從工作層中的一個(gè)上去除比所要求的更多的材料。這種不必要的材料去除具有這樣的效果，即工作層必須比所要求的更頻繁地被改變。
[0028]磨削機(jī)的滾動(dòng)設(shè)備的帶有齒的環(huán)或銷輪具有與通常所加工的工件的厚度協(xié)調(diào)的小高度，并且還可以是小程度地高度可調(diào)的。因此，不可能使用具有任何期望厚度的這樣的修整體，其導(dǎo)致針對(duì)修整設(shè)備的相應(yīng)的幅度的高度。這樣做的效果是，修整設(shè)備或至少修整體必須經(jīng)常被改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0029]因此，本發(fā)明基于以下目的:
[0030]第一目的是在修整的過(guò)程中避免工作層的偏好方向的產(chǎn)生并且可靠地消除任何已經(jīng)存在的偏好方向。
[0031]第二目的是改進(jìn)工作層以及因此工作間隙的通過(guò)修整能夠?qū)崿F(xiàn)的平坦度。
[0032]第三目的是考慮修整過(guò)程中上和下工作層的非均勻磨損，以使得在修整的過(guò)程中從兩個(gè)工作層僅僅去除必要的材料量。
[0033]第四目的是使得時(shí)間更長(zhǎng)地使用修整工具。
[0034]第一目的借助于一種用于借助于至少一個(gè)具有外齒的載體修整兩個(gè)工作層的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，所述至少一個(gè)載體在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，松散的磨料被添加到在所述工作層之間形成的工作間隙中，并未插入有工件的載體在所述工作間隙內(nèi)移動(dòng)，并且因而實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除。
[0035]第一目的同樣借助于一種用于借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的第二方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，所述磨削設(shè)備的所有驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)方向在所述修整過(guò)程中至少改變兩次。
[0036]第二目的借助于一種用于借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的第三方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，所述修整體的與所述工作層接觸的面積的至少80%位于所述修整盤上的圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述圓環(huán)形區(qū)域的寬度是在所述修整盤的直徑的1%與25%之間，并且所述修整體的與所述工作盤接觸的面積占所述圓環(huán)形區(qū)域的總面積的20%至90%。
[0037]第二目的同樣借助于一種用于修整兩個(gè)工作層的修整設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，所述修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，所述修整體的與所述工作層接觸的面積的至少80%位于所述修整盤上的圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述圓環(huán)形區(qū)域的寬度是在所述修整盤的直徑的1%與25%之間，并且所述修整體的與所述工作盤接觸的面積占所述圓環(huán)形區(qū)域的總面積的20%至90%。
[0038]第三目的借助于一種用于借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的第四方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，首先，所述兩個(gè)工作層的徑向形狀分布被測(cè)量，并且由此針對(duì)所述兩個(gè)工作層中的每個(gè)工作層確定重建平坦表面所需的最小材料去除量，借助于合適選擇冷卻潤(rùn)滑劑的流速以及修整過(guò)程中上工作盤壓靠著下工作盤的壓力而設(shè)定自所述上工作層和下工作層的去除速度，以使得所述去除速度之比等于最小材料去除量之比。
[0039]第四目的借助于一種用于借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的第五方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，所述外齒相對(duì)于所述修整盤是高度能夠調(diào)節(jié)的。
[0040]第四目的借助于一種用于修整兩個(gè)工作層的修整設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，所述外齒相對(duì)于所述修整盤是高度能夠調(diào)節(jié)的。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的各方法尤其適于修整磨料墊。術(shù)語(yǔ)“磨料墊”在設(shè)備的說(shuō)明的內(nèi)容中以下進(jìn)一步限定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]以下參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0043]圖1A作為對(duì)比例示出了自半導(dǎo)體晶片的材料去除速度，其在所有驅(qū)動(dòng)器的方向從一個(gè)行程至另一個(gè)行程地交替的磨削加工行程中并非根據(jù)本發(fā)明的修整之后獲得的。
[0044]圖1B示出了自半導(dǎo)體晶片的材料去除速度，其在所有驅(qū)動(dòng)器的方向從一個(gè)行程至另一個(gè)行程地交替的磨削加工行程中根據(jù)本發(fā)明的第二方法的修整之后獲得的。
[0045]圖2A示出了借助于根據(jù)本發(fā)明的第三方法的工作層的修整之后的工作間隙的寬度的徑向輪廓。
[0046]圖2B作為比較例示出了借助于非根據(jù)發(fā)明的方法的工作層的修整之后的工作間隙的寬度的徑向輪廓。
[0047]圖3A示出了適用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第五方法的修整設(shè)備的元件。
[0048]圖3B示出了適用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第五方法的完整的修整設(shè)備。
[0049]圖3C示出了適用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第五方法的包括厚修整體的另一修整設(shè)備。
[0050]圖3D示出了如圖3C所示的具有薄磨損的修整體的修整設(shè)備。
[0051]圖4A示出了適合于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第三方法的在一個(gè)節(jié)圓上布置有修整體的修整設(shè)備的實(shí)施例。
[0052]圖4B示出了適合于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第三方法的在多個(gè)節(jié)圓上布置有修整體的修整設(shè)備的實(shí)施例。
[0053]圖4C示出了適合于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第三方法的修整體以細(xì)長(zhǎng)的方式成形的修整設(shè)備的實(shí)施例。[0054]圖4D示出了適合于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第三方法的在多個(gè)節(jié)圓上布置有不同形狀的修整體的修整設(shè)備的實(shí)施例。
[0055]圖5示出了工作層能夠借助于根據(jù)本發(fā)明的方法被修整的磨削設(shè)備。
[0056]附圖標(biāo)記列表
[0057]I在不根據(jù)本發(fā)明的修整之后的低材料去除速度
[0058]2在不根據(jù)本發(fā)明的修整之后的高材料去除速度
[0059]3a在根據(jù)本發(fā)明的修整之后的沿一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的材料去除速度
[0060]3b在根據(jù)本發(fā)明的修整之后的沿相反的旋轉(zhuǎn)方向的加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的材料去除速度
[0061 ]4在根據(jù)本發(fā)明的修整之后的小局部工作間隙
[0062]5在根據(jù)本發(fā)明的修整之后的大局部工作間隙[0063]6在不根據(jù)本發(fā)明的修整之后的小局部間隙
[0064]7在不根據(jù)本發(fā)明的修整之后的大局部間隙
[0065]8修整體
[0066]9修整盤
[0067]10外齒
[0068]Ila齒中的孔
[0069]Ilb修整盤中的孔
[0070]12修整盤中的用于降低齒的肩部
[0071]15具有大殘余有用高度的修整體
[0072]16具有小殘余有用高度的修整體
[0073]17修整體在修整盤上的布置結(jié)構(gòu)的節(jié)圓
[0074]18a在修整盤布置的修整體位于其內(nèi)的環(huán)形區(qū)域的外徑
[0075]18b在修整盤布置的修整體位于其內(nèi)的環(huán)形區(qū)域的內(nèi)徑
[0076]19修整體在修整盤上的布置結(jié)構(gòu)的另一節(jié)圓
[0077]20修整體的固定或?qū)χ锌?br> [0078]51上工作盤
[0079]52下工作盤
[0080]53旋轉(zhuǎn)軸線
[0081]54用于輸送冷卻潤(rùn)滑劑的孔
[0082]55工作間隙
[0083]56載體
[0084]57內(nèi)引導(dǎo)環(huán)
[0085]58外引導(dǎo)環(huán)
[0086]59 工件
[0087]60上工作層
[0088]61 下工作層【具體實(shí)施方式】
[0089]圖5示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備的基本元件，其中所述設(shè)備的工作層能夠借助于根據(jù)本發(fā)明的方法被修整。該圖以透視圖的方式示出了用于加工例如在DE 19937784A1中公開的諸如半導(dǎo)體晶片的盤形工件的雙盤式機(jī)器的基本示意圖。這種類型的設(shè)備包括上工作盤51和下工作盤52，它們具有共直線的旋轉(zhuǎn)軸53，并且所述工作盤的工作表面彼此相互大致平面平行地布置。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，工作盤51和52由灰鑄鐵、鑄造不銹鋼、陶瓷、復(fù)合材料等制成。工作表面是未涂層的或設(shè)有例如由不銹鋼或陶瓷等制成的涂層。上工作盤包含多個(gè)孔54，冷卻潤(rùn)滑劑(例如水)通過(guò)所述多個(gè)孔能夠被輸送到工作間隙55。該設(shè)備設(shè)有用于載體56的滾動(dòng)設(shè)備。滾動(dòng)設(shè)備包括內(nèi)驅(qū)動(dòng)環(huán)57以及外驅(qū)動(dòng)環(huán)58。載體56分別具有至少一個(gè)切口，其中所述切口能夠接收待加工的工件59，例如半導(dǎo)體晶片。滾筒設(shè)備能夠例如設(shè)置為針齒輪，漸開線齒輪或某些其它傳統(tǒng)的齒輪。上工作盤51和下工作盤52以及內(nèi)驅(qū)動(dòng)環(huán)57和外驅(qū)動(dòng)環(huán)58繞大致同一軸53以轉(zhuǎn)速no、nu、ni和na被驅(qū)動(dòng)。在這種情況中，“大致”意味著各個(gè)驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于所有驅(qū)動(dòng)器的中心軸線的偏離達(dá)到小于工作盤的直徑的千分之一，并且軸的彼此之間相對(duì)的傾斜度小于2°。上工作盤51的萬(wàn)向懸架補(bǔ)償了軸的任何殘余傾斜，從而工作盤的相互面對(duì)的工作表面能夠具有相同方位角分布的力地并且彼此之間沒(méi)有搖擺運(yùn)動(dòng)地移動(dòng)。
[0090]每個(gè)工作盤51、52在其工作表面上支承工作層60、61。工作層優(yōu)選是磨料墊。
[0091]“磨料墊”此后被理解為意味著由至少三個(gè)層組成的工作層，包括:
[0092]封閉、連續(xù)的或中斷的有效層，其自工作盤背離，形式為光滑的或結(jié)構(gòu)化的膜、紡織織物、氈、針織織物或單獨(dú)元件，所述層包含粘結(jié)的磨料并且具有不止一個(gè)磨粒層的有效厚度，所述層的至少一部分與待加工的工件直接接觸，并且因而造成了材料去除；
[0093]中心封閉的或至少連續(xù)的支承層，其形式為光滑的或結(jié)構(gòu)化的膜、紡織織物、針織織物或氈，其支承所述有效層并且將所述有效層的所有元件相連以形成一連續(xù)的單元；以及
[0094]封閉的、連續(xù)的或中斷的安裝層，該層面向工作盤，并且在有效層的可用的壽命時(shí)期內(nèi)或在由使用者所確定的短時(shí)期內(nèi)與磨削設(shè)備的工作盤形成力鎖定的或形狀鎖定的復(fù)合組件，這例如借助于真空(密封的安裝層)、磁性的方式(安裝層包含鐵磁性層)、鉤環(huán)緊固件(安裝層和工作盤包含“鉤”和“環(huán)”)、粘結(jié)連接(安裝層設(shè)有自粘性或可激活的粘合層)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。磨料墊是彈性的并且能夠通過(guò)剝落運(yùn)動(dòng)從工作盤被拆卸。具體在覆蓋特別大工作盤時(shí)，磨料墊能夠被分成直至八個(gè)區(qū)段，其中所述八個(gè)區(qū)段能夠個(gè)別地被取出或安裝以形成所要覆蓋的工作盤區(qū)域的沒(méi)有間隙的拼嵌。
[0095]合適的磨料墊例如在專利公開文獻(xiàn)US5958794中說(shuō)明。磨料墊優(yōu)選被構(gòu)造為小規(guī)則單元的形式。優(yōu)選地，這些單元包括規(guī)則布置的“島(均勻抬高的區(qū)域)”以及“溝(凹入的區(qū)域)”。在這種情況中，各個(gè)島與工件接合并且因而造成了材料去除。各個(gè)溝供入冷卻潤(rùn)滑劑，并且將最終的磨削漿液帶離。各島和溝的絕對(duì)尺寸以及它們之比(工作層的支承面積比例)構(gòu)成了針對(duì)工作層的材料去除功能的關(guān)鍵特征。一個(gè)優(yōu)選被使用的磨料墊(Trizact?Diamond Tile677XA or677XAEL from3M Company)的各島例如具有邊緣長(zhǎng)度為幾毫米的方形形狀并且通過(guò)具有大約一毫米寬度的溝分開，因而導(dǎo)致了 50%與60%之間的支承面積比例。[0096]磨料墊中所使用的磨料優(yōu)選是金剛石。然而，其它硬的物質(zhì)同樣是合適的(例如，立方氮化硼(CBN)、碳化硼(B4C)、碳化硅(SiC、“金剛砂”)、二氧化鋯(Zr02)、二氧化硅(SiO2、“石英”)、二氧化鈰(CeO2)以及其它等)。
[0097]然而，磨料還能夠被直接粘結(jié)到工作盤的表面中或者以面覆蓋工作盤的形式出現(xiàn)，而這是借助于多個(gè)單獨(dú)的磨削體、所謂的“粒料”來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中所述磨削體、所謂的“粒料”被安裝到工作盤中。
[0098]在工作層60與61之間的形成的工作間隙在圖1中由附圖標(biāo)記55表示，其中所述工作層60和61固定在上工作盤51和下工作盤52上，半導(dǎo)體晶片在所述間隙內(nèi)被加工。
[0099]根據(jù)本發(fā)明的第一方法的說(shuō)明
[0100]在根據(jù)本發(fā)明的第一方法中，松散的磨料(也稱為“研磨顆?！?被添加至在工作層之間形成的工作間隙中，在所述工作間隙內(nèi)載體移動(dòng)，并且因而實(shí)現(xiàn)自工作層的材料去除。優(yōu)選地，液體、例如水附加地被添加。在該情況中，沒(méi)有工件被插入到載體內(nèi)。
[0101]具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，工作層在失去它們的切割能力之后能夠以簡(jiǎn)單的方式通過(guò)這樣一種過(guò)程被再次整形，在該過(guò)程中，否則的話在磨削過(guò)程中承載半導(dǎo)體晶片的載體被留到磨削設(shè)備中，一些松散的研磨顆粒以及如果合適的話一些液體被添加并且載體然后借助于滾筒設(shè)備在壓力的作用下在相對(duì)于工作層的擺線路徑上移動(dòng)。這樣做尤其在載體與工作層接觸的表面的至少一部分由彈性材料組成時(shí)是非常好起作用的。
[0102]在PPG方法中優(yōu)選被采用的載體在專利公開文獻(xiàn)DE102007013058A1中記載。所述載體例如包括鋼芯，其中所述鋼芯在載荷作用時(shí)的滾動(dòng)移動(dòng)過(guò)程中造成必要的穩(wěn)定性；以及由較柔軟但非常堅(jiān)韌和耐磨的材料例如聚氨酯制成的涂層，其中所述涂層形成磨損保護(hù)，從而抵抗由在磨料墊內(nèi)粘結(jié)的磨粒的摩擦、切割、剪切和剝落力所造成的磨損，所述力在加工的過(guò)程中起作用?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，被引入到載體與工作層之間的間隙內(nèi)的松散的研磨顆粒部分地并且暫時(shí)地棲息在載體的彈性涂層中。因此，載體在整個(gè)工作層內(nèi)捕獲研磨顆粒并且均勻地再次釋放研磨顆粒，從而通過(guò)以半固體的方式捕獲有研磨顆粒的載體與工作層之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成了自工作層的材料去除。
[0103]針對(duì)由研磨或雙面拋光可知的具有硬質(zhì)、非彈性材料的載體的研究已經(jīng)表明，松散的研磨顆粒由于所使用的(如上所述)磨料墊的島的大邊緣長(zhǎng)度以及小面積而從載體的光滑表面被立刻剝離并且經(jīng)由溝被沒(méi)有作用地帶離。載體的使用(所述載體的與磨料墊接合的表面的至少一部分由軟柔順材料組成)對(duì)于研磨顆粒具有足夠的“驅(qū)動(dòng)作用”，從而在磨料墊的島的與工件接合的表面上引導(dǎo)研磨顆粒并因而造成自工件的材料去除。
[0104]已經(jīng)觀察到，在該整形開始之前足以添加研磨顆粒一次。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，研磨顆粒由于載體的軟耐磨層而仍是足夠長(zhǎng)的以便在工作層之間形成的工作間隙中整形工作層，并且不必一直被再填充。因此，在磨削設(shè)備的上工作盤中的冷卻潤(rùn)滑供入物仍沒(méi)有研磨顆粒，并且在工作層以這種方式已經(jīng)被整形之后，磨削設(shè)備能夠容易地被容易地被凈化并且立刻被再次用于下一次半導(dǎo)體晶片的加工，而不會(huì)產(chǎn)生不期望的劃傷，其中所述劃傷是由于仍留在磨削設(shè)備內(nèi)的研磨顆?；蛘咭苑鞘芸氐姆绞綇睦鋮s潤(rùn)滑供入物由于凈化而被釋放到半導(dǎo)體晶片上的研磨顆粒。
[0105]載體的表面的所描述的部分的硬度優(yōu)選是在50Shore A與90Shore D之間。特別優(yōu)選地，硬度是在60Shore A與95Shore A之間。優(yōu)選所使用的研磨顆粒具有造成自半導(dǎo)體晶片的材料去除的工作層的磨粒的大小級(jí)別的平均顆粒尺寸。磨料墊(Trizact?DiamondTile677XA or677XAEL from3M Company)取決于規(guī)格具有I與12 y m之間的顆粒尺寸。優(yōu)選用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第一方法的研磨顆粒具有2與15pm之間的顆粒尺寸。合適的研磨顆粒包括氧化鋁(剛玉)、金剛砂、氮化硼、立方氮化硼、碳化硼、氧化鋯以及它們的混合物。
[0106]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種整形僅僅造成非常少的材料從工作層去除。這對(duì)于純整形工作層而言是有利的，這是因?yàn)槭紫裙ぷ鲗拥男螤畈粫?huì)因此而改變，并且其次，此外，不必要的大量材料不會(huì)從昂貴的工作層被去除，優(yōu)選所述工作層包含金剛石。盡管少量材料去除，但是整形效果證明是好的。特別地，以這種方式整形的磨料墊沒(méi)有或者僅僅具有非常小的殘余偏好方向，也就是說(shuō)在隨后的半導(dǎo)體晶片的磨削加工中沿兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生相同的或?qū)嶋H上相同的半導(dǎo)體材料的去除速率。該方法證明是非常適合于整形。形狀的改變(“整修”)無(wú)法由此實(shí)現(xiàn)。工作層對(duì)此是太堅(jiān)固的。
[0107]最終，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在利用載體以及松散的研磨顆粒進(jìn)行整形的過(guò)程中，載體的涂層比其在半導(dǎo)體晶片的磨削過(guò)程中用作為引導(dǎo)籠的情況經(jīng)受更高的磨損。因此，載體的最初太厚或非均勻的涂層例如能夠被減薄或者被平整，而為此目的無(wú)需進(jìn)行多次加工半導(dǎo)體晶片，否則的話，所述半導(dǎo)體晶片應(yīng)當(dāng)已經(jīng)作為非尺寸正確的廢品被廢棄。(通過(guò)借助于工作層在壓力的作用下之間的移動(dòng)并且無(wú)需添加研磨顆粒地非均勻涂層的載體的磨削或平整所造成的直接減薄無(wú)法起作用:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，工作層因此非常迅速地變鈍并且不再出現(xiàn)材料去除。)
[0108]根據(jù)本發(fā)明的第二方法的說(shuō)明
[0109]在根據(jù)本發(fā)明的第二方法中，工作層利用修整設(shè)備被修整，其中所述修整設(shè)備具有修整體，其中所述修整體具有粘結(jié)的磨料，所述修整體在修整的過(guò)程中釋放磨料。修整在磨削設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器(上和下工作盤以及外和內(nèi)驅(qū)動(dòng)環(huán))的方向反復(fù)顛倒、即顛倒至少兩次的情況中完成。
[0110]本發(fā)明的是基于這樣的觀察，即多個(gè)工作層的去除特性由之前的應(yīng)用影響。所觀察到的是，工作層相對(duì)于其磨削特性具有其預(yù)處理的多少更顯著的“記憶”，更確切地說(shuō)相對(duì)于之前的修整方向以及相對(duì)于之前的磨削操作方向。某些工作層甚至以由生產(chǎn)控制的方式具有偏好方向。
[0111]在得出本發(fā)明的研究中，所發(fā)現(xiàn)的是，尤其，最后的修整過(guò)程的方向關(guān)鍵性地影響工作層的磨削特性的偏好方向。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)行過(guò)程中沿偏好方向的材料去除速度與在運(yùn)行過(guò)程中確切地與偏好方向相反的材料去除速度之間的差異變得越大，則修整所實(shí)現(xiàn)的材料去除就越長(zhǎng)和越多。同樣已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以這種方式量化的偏好方向的表現(xiàn)越大，則工作層之前沿一個(gè)方向被使用得越長(zhǎng)并且在這種使用中所涉及的相關(guān)的墊磨損量就越大。
[0112]通過(guò)所有驅(qū)動(dòng)器的方向顛倒至少兩次，沿一個(gè)方向所執(zhí)行的每分步驟的材料去除以及因此偏好方向的表現(xiàn)被減少。
[0113]優(yōu)選地，在修整加工的每個(gè)隨后的分步驟過(guò)程中，也就是說(shuō)從方向顛倒至方向顛倒，與之前的分步驟相比，總是從工作層去除越來(lái)越少的材料。這能夠通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)，即減少這種分步驟的持續(xù)時(shí)間、降低修整過(guò)程中的壓力或者減少路徑速度(縮短分修整加工過(guò)程中的路線的長(zhǎng)度)。[0114]特別優(yōu)選地，各個(gè)分步驟依次被縮短成，在最后分步驟的過(guò)程中，工作層的厚度減小少于工作層內(nèi)粘結(jié)的磨粒的平均直徑。
[0115]特別優(yōu)選地在最后的分步驟過(guò)程中自每個(gè)工作層的材料去除是在工作層內(nèi)粘結(jié)的磨粒的平均粒度的10%與100%之間。100%因而平均對(duì)應(yīng)于確切地工作層的一個(gè)“磨粒層”。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，最后的去除進(jìn)一步減小低于平均粒度的10%不再提供其它優(yōu)點(diǎn)，或者任何可能的優(yōu)點(diǎn)不再抵消增加的耗時(shí)的不足。同樣發(fā)現(xiàn)的是，超過(guò)一個(gè)磨粒層的材料去除經(jīng)常仍留下偏好方向。
[0116]如果工作層的磨粒分布和混合并未精確地已知，則平均粒度能夠以簡(jiǎn)單的方式被確定。為此目的，磨粒從粘結(jié)基體以機(jī)械的方式(通過(guò)粉碎)、化學(xué)的方式(粘結(jié)基體和填料的溶解或分離)、或者通過(guò)這些方法的組合被取下，并且所述磨粒以薄層的方式被施加至一試樣滑塊，并且產(chǎn)生顯微圖。在顯微圖上能夠辨別的粒度然后利用一組形狀模板被統(tǒng)計(jì)。從粒度分布的合成直方圖中能夠立刻讀出平均粒度以及自標(biāo)準(zhǔn)化粒度分布的任何偏差。在任何用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的修整方法的情況中，粒度能夠甚至利用簡(jiǎn)單的試驗(yàn)設(shè)施以規(guī)定的簡(jiǎn)單方式被確定的正確率是足夠的。
[0117]根據(jù)本發(fā)明的第二方法的效果以下基于實(shí)例和對(duì)比例(圖1)進(jìn)行闡述。在這種情況中，相同的磨料墊根據(jù)本發(fā)明修整一次(實(shí)例)并且以不根據(jù)本發(fā)明的方式(對(duì)比例)修整一次。
[0118]在實(shí)例中，在修整的過(guò)程中，所有驅(qū)動(dòng)器的方向顛倒七次，也就是說(shuō)，總共進(jìn)行八個(gè)修整加工。在該情況中，在每隔一個(gè)修整加工之后，材料去除附加地被減少。在該實(shí)例中，這種逐步的去除減少通過(guò)將單個(gè)加工步驟的持續(xù)時(shí)間從最初一分鐘至最終五秒鐘反復(fù)縮短而實(shí)現(xiàn)。針對(duì)所有各個(gè)修 整加工，壓力和轉(zhuǎn)速保持相同。最初，由墊厚度測(cè)量所確定的工作層在該情況中被去除直至10 i! m ;在最后的加工中，去除低于測(cè)量極限(I U m)。
[0119]在對(duì)比例中，磨料墊以與所述實(shí)例相同的方式被修整，但是沒(méi)有顛倒驅(qū)動(dòng)器的方向。
[0120]根據(jù)本發(fā)明和不根據(jù)本發(fā)明修整的磨料墊隨后分別用于15個(gè)連續(xù)的磨削加工。在每個(gè)磨削加工過(guò)程中，15個(gè)線切割的單晶硅晶片被加工。五個(gè)載體分別設(shè)有三個(gè)硅晶片。圖1在y軸線上示出了在這種情況中所獲得的以U m/min表示的材料去除速度MRR。所進(jìn)行的連續(xù)的PPG磨削加工的單位時(shí)間T在X軸線上表示。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)因此對(duì)應(yīng)于一個(gè)PPG加工。從一個(gè)磨削加工至下一個(gè)磨削加工，磨削設(shè)備的所有驅(qū)動(dòng)器(上和下工作盤、用于載體的滾筒設(shè)備的內(nèi)和外驅(qū)動(dòng)環(huán))的旋轉(zhuǎn)方向分別被確切地反向(針對(duì)所有轉(zhuǎn)速改變符號(hào))?？招牡姆?hào)I和3a因此都對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)器的相同的轉(zhuǎn)速構(gòu)造,而實(shí)心的符號(hào)2和3b對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)向分別顛倒的這種構(gòu)造。除了旋轉(zhuǎn)方向的顛倒以外，在實(shí)例中和在對(duì)比例中的所有磨削加工都以相同的方式進(jìn)行。實(shí)例和對(duì)比例的區(qū)別之處僅僅在于磨料墊被使用之前修整其的上述方式。
[0121]圖1B示出了磨料墊根據(jù)本發(fā)明被修整的實(shí)例的結(jié)果。明顯的是，所獲得的去除速度實(shí)際上針對(duì)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而言是相同的。無(wú)法辨別由修整控制的或由磨料墊制造控制的一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向或另一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的任何“偏好方向”。
[0122]圖1A示出了磨料墊沒(méi)有根據(jù)本發(fā)明被修整的對(duì)比例的結(jié)果。明顯能夠辨別出磨料墊的顯著的偏好方向。沿一個(gè)方向的所有去除速度2明顯高于沿所有驅(qū)動(dòng)器的對(duì)應(yīng)相反方向的去除速度I。一個(gè)方向與另一個(gè)方向之間的去除速度之差最大為幾乎100% (相對(duì)于下去除速度I)。
[0123]這種類型的PPG加工是非常不穩(wěn)定的。PPG設(shè)備大體上包括用于在加工的過(guò)程中測(cè)量半導(dǎo)體晶片的瞬時(shí)厚度的測(cè)量設(shè)備，在目標(biāo)厚度達(dá)到時(shí)，所述測(cè)量設(shè)備結(jié)束所述加工(結(jié)束點(diǎn)關(guān)機(jī))。例如借助于在工作盤中的一個(gè)工作盤的表面內(nèi)結(jié)合的渦流傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)束點(diǎn)關(guān)機(jī)，其中所述渦流傳感器確定所述表面與另一工作盤的表面之間的距離。合適的傳感器、布置結(jié)構(gòu)和測(cè)量過(guò)程的實(shí)例在專利公開文獻(xiàn)DE3213252A1中描述。
[0124]由于驅(qū)動(dòng)器的實(shí)質(zhì)拖尾(essential run-on)(工作盤的制動(dòng)),所以在目標(biāo)厚度已經(jīng)達(dá)到之后，半導(dǎo)體晶片的無(wú)法避免的“隨后磨削”不可避免地出現(xiàn)，甚至對(duì)于迅速減小的工作壓力也是。因此，在加工的實(shí)際結(jié)束之后，半導(dǎo)體晶片的厚度稍微小于由測(cè)量設(shè)備所確定的最終厚度。由于磨削設(shè)備的沿一個(gè)方向的操作過(guò)程中與沿另一方向的操作相比的不同的去除速度(在圖1A中分別為符號(hào)2和1)，所以在不根據(jù)本發(fā)明的該對(duì)比例中，所述隨后的磨削針對(duì)兩個(gè)方向明顯不同。因此，源自不同加工過(guò)程的半導(dǎo)體晶片具有不同的實(shí)際最終厚度。此外，半導(dǎo)體晶片的幾何形狀(平面平行度)在不同的加工過(guò)程之間明顯波動(dòng)，這是因?yàn)闊彷斎?磨削工作、機(jī)加工工作)由于不同的去除速度而波動(dòng)。這導(dǎo)致了具有不適于滿足應(yīng)用要求的半導(dǎo)體晶片的不穩(wěn)定的過(guò)程。
[0125]在修整過(guò)程根據(jù)本發(fā)明以所有驅(qū)動(dòng)器的方向反復(fù)顛倒的方式進(jìn)行時(shí)，這些問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)，如圖1B清楚所示。
[0126]根據(jù)本發(fā)明的第三方法以及用于所述方法的設(shè)備的說(shuō)明
[0127]包括修整體的修整設(shè)備在根據(jù)本發(fā)明的第三方法中使用。修整體至少主要在修整盤上的圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)布置，所述圓環(huán)形區(qū)域的寬度是在所述修整盤的節(jié)圓直徑的1%與25%之間并且優(yōu)選3.5%與14%之間。修整體的與工作層接觸的面積的至少80%以及優(yōu)選至少90%位于所述圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)。修整體的與工作層接觸的面積等于圓環(huán)形區(qū)域的總面積的20% 至 90%、優(yōu)選 40% 至 80%。
[0128]所規(guī)定的示意圖的選擇源自于與根據(jù)本發(fā)明適合的修整設(shè)備的尺寸化有關(guān)的試驗(yàn)過(guò)程中的以下的考慮和觀察:
[0129]首先，在修整盤上裝配的一個(gè)或多個(gè)修整體一起在磨削設(shè)備的針輪之間的修整設(shè)備的滾動(dòng)過(guò)程中應(yīng)該掃過(guò)工作層的在磨削過(guò)程中與工件接觸的整個(gè)圓環(huán)形區(qū)域，以便實(shí)現(xiàn)工作層的整個(gè)使用的區(qū)域的材料去除以及因此修整。這限定了由修整體所覆蓋的圓環(huán)形區(qū)域的優(yōu)選外徑。
[0130]其次，研究表明，僅僅如果具有修整體的圓環(huán)形區(qū)域最多具有上述規(guī)定的寬度，則工作層修整成限定的目標(biāo)形狀(在此優(yōu)選地，工作層的那些與工件彼此相互接合的表面的最高程度的平面平行度)能夠?qū)崿F(xiàn)。在磨削體比根據(jù)本發(fā)明所設(shè)置的情況進(jìn)一步位于修整盤的中心并且尤其在修整盤由修整體大致均勻分布完全覆蓋的布置結(jié)構(gòu)的情況中，無(wú)法獲得工作層的良好的平面平行度。
[0131]在該情況中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，足夠的是修整體大致在所規(guī)定的圓環(huán)寬度內(nèi)布置，也就是說(shuō)，各個(gè)修整體還能夠進(jìn)一步朝向內(nèi)側(cè)裝配，如果多個(gè)修整體在所規(guī)定的尺寸內(nèi)裝配的話。然而，將各個(gè)修整體布置在所規(guī)定的環(huán)寬度以外不會(huì)提供優(yōu)點(diǎn)；實(shí)際上發(fā)現(xiàn)，在增加數(shù)量的修整體進(jìn)一步朝向內(nèi)側(cè)布置時(shí)，獲得更差的修整效果。該方法然后仍起作用，但是結(jié)果較差，出于此原因，僅僅在所規(guī)定的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)的布置結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。
[0132]特別地發(fā)現(xiàn)，一個(gè)或多個(gè)修整體能夠其面積一部分地或完全地在所述環(huán)區(qū)域外布置成修整設(shè)備的所有修整體的與工作盤接觸的總面積的最大20%，而在工作層修整以形成限定的目標(biāo)形狀時(shí)不會(huì)觀察到任何不足。環(huán)區(qū)域外最大10%的修整體面積的布置結(jié)構(gòu)的修整結(jié)果與根據(jù)本發(fā)明完全位于環(huán)區(qū)域內(nèi)的修整體的布置結(jié)構(gòu)的修整結(jié)果是無(wú)法區(qū)分的。如果修整體面積的10%與20%之間位于圓環(huán)區(qū)域外，則盡管修整結(jié)果與修整體完全布置在環(huán)區(qū)域內(nèi)的修整結(jié)果是可區(qū)分的，但是工作層的根據(jù)本發(fā)明的良好限定的目標(biāo)形狀仍能夠獲得，為此原因，這種類型的布置結(jié)構(gòu)仍是根據(jù)本發(fā)明的。然而，如果超過(guò)20%的修整體面積位于所要求的圓環(huán)區(qū)域外，則不再能夠獲得根據(jù)本發(fā)明良好限定的目標(biāo)形狀，為此原因，這種類型的布置結(jié)構(gòu)然后不再是根據(jù)本發(fā)明的。
[0133]應(yīng)該澄清的是，術(shù)語(yǔ)“位于圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)”意味著相關(guān)的修整體位于圓環(huán)形區(qū)域的面積上。修整體進(jìn)一步朝向修整盤的中心的位置在此指的是“位于圓環(huán)形區(qū)域外”。
[0134]圖4示出了用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第三方法的設(shè)備。圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的修整設(shè)備，該修整設(shè)備包括位于具有齒(“外齒”)10的修整盤9上的修整體8，其中所述齒裝配至修整盤的周邊，并且與PPG的磨削設(shè)備的滾動(dòng)設(shè)備對(duì)應(yīng)。在所示的實(shí)例中，磨削體8繞修整盤9均勻同心地布置在節(jié)圓17上。修整體的圓環(huán)形布置結(jié)構(gòu)的寬度由內(nèi)包絡(luò)曲線18b與外包絡(luò)曲線18a之間的圓環(huán)寬度規(guī)定。在所示的實(shí)例中，圓環(huán)寬度精確地等于修整體8的直徑，這是因?yàn)樗行拚w在一個(gè)節(jié)圓17上布置。圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示意性實(shí)施例，相同的修整體8位于兩個(gè)節(jié)圓17和19上。修整體8的圓環(huán)形布置結(jié)構(gòu)的寬度、也就是說(shuō)內(nèi)包絡(luò)曲線18b與外包絡(luò)曲線18a之間的圓環(huán)寬度大于單個(gè)修整體8的直徑。用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第二方法的修整體8的形狀并沒(méi)有限制。圖4C例如示出了具有矩形橫截面的修整體8 (以在一節(jié)圓上的示意性布置結(jié)構(gòu)的方式)；圖4D示出了三角形、四邊形、六邊形和八邊形的磨削體8 (以在兩個(gè)節(jié)圓上的示意性布置結(jié)構(gòu)的方式)。
[0135]參照具有圓形或圓環(huán)形橫截面的修整體8 (如圖4A和4B所示)，也就是說(shuō)，參照?qǐng)A柱形或中空?qǐng)A柱形的修整體。所發(fā)現(xiàn)的是，這些修整體能夠尤其再生地并且在燒結(jié)的過(guò)程中具有易于預(yù)測(cè)的收縮地被制造，并且因此尺寸是精確的。這特別在這樣的情況中是期望的，即在修整體磨損之后，修整體的殘余部分從修整盤被去除并且由新的修整體代替，其中所述新的修整體具有相同的尺寸和特性，從而甚至在修整工具已經(jīng)更換之后整個(gè)修整過(guò)程仍未改變。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為了高效利用在修整體內(nèi)粘結(jié)的磨粒，修整體的面積量(材料去除顆粒自其被釋放)與邊緣長(zhǎng)度的最大之比(由此，顆粒離開修整體與工作層之間的接觸區(qū)域并且因而變得不起作用)是優(yōu)選的。這導(dǎo)致了修整體的優(yōu)選圓柱形的形狀。中空?qǐng)A柱形的形狀(具有中心孔的圓柱)同樣仍大致滿足該要求。位于中心的孔20 (圖3)有利地可以依次被使用，這是在修整體8固定在修整盤9上時(shí)，其中所述固定借助于粘合劑粘結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如借助于對(duì)中銷穿過(guò)孔20以及修整盤9內(nèi)的相應(yīng)的孔，以便防止修整體8在固定的過(guò)程中滑動(dòng)。
[0136]另外，圓柱形或中空?qǐng)A柱形修整體僅僅具有彎曲的邊緣并且沒(méi)有鋒利的角部。具體地，所發(fā)現(xiàn)的是，具有角部的修整體、也就是說(shuō)具有多邊形(尤其三角形)橫截面的修整體在某些情況中在角部處表現(xiàn)出修整體材料的相對(duì)大塊的散裂的增加的趨勢(shì)。這是不期望的，因?yàn)楣ぷ鲗右蚨艿綋p害，并且例如在如專利公開文獻(xiàn)US5958794中的“瓦式”磨料墊的結(jié)構(gòu)化工作層的使用情況中，甚至整個(gè)“瓦”能夠被磨損掉。然而，具有多邊形基面積的修整體同樣能夠高效地被使用，尤其是具有六個(gè)或更多個(gè)角部的修整體，并且如果后者具有總是大于90°的角度、也就是說(shuō)優(yōu)選規(guī)則多邊形的話。
[0137]修整盤上的圓環(huán)形區(qū)域由環(huán)形區(qū)段(所述環(huán)形區(qū)段幾乎產(chǎn)生封閉的環(huán)，例如P.Beyer et al., Industrie Diamanten Rundschau IDR39 (2005) III，page202所公開)覆蓋是不利的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在修整過(guò)程中施加至修整體的力然后在過(guò)分大的面積上被分布，從而太少的磨料被釋放并且利用低承載力無(wú)法實(shí)現(xiàn)所期望的修整效果。承載力同樣無(wú)法任意增力口，從而抵消在大面積中的分布。具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，大體上總是具有特定彈性(由于合成樹脂粘結(jié)或由于軟填料)的工作層然后過(guò)分大程度地彈性變形，并且無(wú)法獲得良好的平坦度。此外，添加少量水的修整是期望的。這導(dǎo)致了摩擦,為了從修整體釋放顆粒這種摩擦是期望的。如果所述摩擦由于過(guò)分高的壓力而過(guò)分高，則機(jī)器驅(qū)動(dòng)器能夠過(guò)載或者由于工作層在修整設(shè)備上的“黏滑”而產(chǎn)生嚴(yán)重的格格聲。在某些情況中，力變得很大和不規(guī)則，從而修整體在這種情況中從修整盤被撕掉。在這種情況中，無(wú)法產(chǎn)生所期望的平坦度。不利的大的、相連的修整體的作用通過(guò)由于過(guò)大尺寸的接觸面的干式運(yùn)行而加強(qiáng)。
[0138]同樣發(fā)現(xiàn)，選擇太少的、尤其太小的修整體是不利的。在該情況中，甚至在為了確保萬(wàn)向安裝的固體上工作盤的無(wú)擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)而至少必要的低承載力時(shí)，這種高壓然后被分配給少數(shù)釋放太多顆粒的修整體。除了明顯的經(jīng)濟(jì)性的缺點(diǎn)以外，這證明是不利的，因?yàn)樵谛拚w與工作層之間出現(xiàn)自由磨粒的過(guò)厚的膜。因此，修整體的高度平坦的表面(其中，由于恒定的磨損，所述表面總是重新成形，并且由于滾動(dòng)系統(tǒng)(行星齒輪)的動(dòng)力學(xué)特性是自調(diào)平的)不再能夠直接反映到工作層上。由于過(guò)厚的磨粒膜，工作層不再具有彼此相互所期望的高等級(jí)的平行度。
[0139]因此，20%與90%之間的填充度是優(yōu)選的。填充度應(yīng)該被理解成意味著在修整處理的過(guò)程中與工作層接觸的修整盤上施加的修整體的總面積與修整體在其中布置的環(huán)的面積之比。40%與80%之間的填充度是特別優(yōu)選的。
[0140]優(yōu)選地，修整體在修整處理的過(guò)程中與上工作層接觸的修整盤的側(cè)部的填充度精確地等于修整體在修整處理的過(guò)程中與下工作層接觸的修整盤的填充度。特別優(yōu)選地，甚至是這樣的情況，即針對(duì)上和下工作層形狀和面積分別相同的修整體相應(yīng)地一個(gè)在另一個(gè)正上方布置。在中空?qǐng)A柱形修整體使用的情況中，所述修整體然后在安裝的過(guò)程中分別同時(shí)利用同一對(duì)中銷經(jīng)由修整盤內(nèi)的相應(yīng)的孔被固定。
[0141]修整體在修整盤上的所述的布置結(jié)構(gòu)同樣是合適的，尤其是針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第二、第四和第五方法的應(yīng)用情況。
[0142]優(yōu)選地，具有修整體的圓環(huán)形區(qū)域在修整盤上同心地布置。特別優(yōu)選是這樣一種布置結(jié)構(gòu)，其確保了修整體中的至少一個(gè)修整體的面積的一部分臨時(shí)地延伸超過(guò)工作層的由磨削設(shè)備內(nèi)加工的工件所掃過(guò)的區(qū)域的內(nèi)和外邊緣。
[0143]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于工件的磨削加工的過(guò)程中工作層的磨損，在工作層內(nèi)在由半導(dǎo)體晶片所掃過(guò)的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)槽形凹部(“行進(jìn)跡道(travelling track)”)。因?yàn)楣ぷ鲗硬辉偈瞧教沟?，所以半?dǎo)體晶片由于工作層的增加的磨損而表現(xiàn)出增加的非平坦的凸形的形狀，這是不期望的并且必須修整工作層。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，工作層的作為獲取平坦的半導(dǎo)體晶片的先決條件的足夠的平坦性能夠獲得，僅僅如果在修整的過(guò)程中在具有齒10的修整盤9上的修整體8 (圖3、4)掃過(guò)這樣一個(gè)區(qū)域，其中該區(qū)域延伸超過(guò)事先由半導(dǎo)體晶片所掃過(guò)的區(qū)域。僅僅在該情況中，因?yàn)樾拚?，所以工作層中由于磨損所造成的槽形凹部被去除，并且產(chǎn)生一平面化區(qū)域，其中所述平面化區(qū)域伸出超過(guò)在隨后的加工過(guò)程中再次由半導(dǎo)體晶片掃過(guò)的區(qū)域，因此半導(dǎo)體晶片在此將平坦的工作層“視為”獲得特別平坦的半導(dǎo)體晶片的先決條件。
[0144]專利公開文獻(xiàn)DE102007013058A1公開了工作層有利地尺寸已經(jīng)設(shè)置成，半導(dǎo)體晶片有時(shí)其面積的一部分延伸超過(guò)工作層邊緣特定的量。然后，在工作層磨損的情況中無(wú)法形成槽形凹部。然而，同樣，在半導(dǎo)體晶片的這種“偏移”的情況中，工作層經(jīng)受徑向非均勻磨損(DE102006032455A1)，并且從而，所述工作層必須被規(guī)則地修整，以使得獲得平坦度適于需要應(yīng)用的半導(dǎo)體晶片。同樣，在這種情況中，修整設(shè)備的修整體在修整的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)優(yōu)選面積一部分暫時(shí)地超過(guò)處理過(guò)程中由半導(dǎo)體晶片所掃過(guò)的區(qū)域的邊緣——并且因此超過(guò)工作層的邊緣。
[0145]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法，兩個(gè)附加的措施證明是有利的，以便獲得工作層的彼此相互所期望的平行度以及所述工作層的大致平坦的形狀。
[0146]首先，修整體布置在其上的修整盤應(yīng)該具有足夠的剛度以及尺寸穩(wěn)定性。這樣的修整盤對(duì)于將工作層修整至所期望的限定的目標(biāo)形狀是不利的，其中所述修整盤在修整過(guò)程中尤其在非平坦形狀的工作層最初出現(xiàn)時(shí)在載荷力的作用下變形，并且所述修整盤因而不斷地針對(duì)任何出現(xiàn)的不均勻情況部分調(diào)整。由具有6至IOmm厚度的鋼板組成的工作盤已經(jīng)證明是具有足夠剛度和尺寸穩(wěn)定的。由于重量的原因，修整盤在該情況中優(yōu)選設(shè)置成圓環(huán)形的形狀，也就是說(shuō)，僅僅設(shè)置修整體在其中應(yīng)用的部分，并且材料選為輕質(zhì)金屬(例如鋁)或復(fù)合塑料(例如碳纖維強(qiáng)化環(huán)氧樹脂)。出于耐用性的原因(磨耗)，齒優(yōu)選由高等級(jí)的鋼制成，其中借助于所述齒，所述修整設(shè)備在具有工作層的兩個(gè)工作盤之間在磨削設(shè)備的內(nèi)和外銷輪之間滾動(dòng)，并且所述齒固定至修整盤的外周。
[0147]其次，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，尤其在修整設(shè)備的表面本身已經(jīng)具有非常高程度的平行度時(shí)，將工作層修整至所期望的限定的目標(biāo)形狀是成功的。在修整體安裝到修整盤上之后最初不是這種情況，因?yàn)閮?yōu)選組成修整體的金屬片材具有厚度波動(dòng)和起伏，并且此外，因?yàn)橹圃煨拚w的燒結(jié)過(guò)程，所以修整體具有個(gè)別的形狀和厚度波動(dòng)。幸運(yùn)地，行星齒輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性在于，在行星件(修整設(shè)備)和工作盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果兩個(gè)摩擦配對(duì)件都經(jīng)受磨損一修整設(shè)備由于磨粒的釋放并且工作層由于磨耗，則在摩擦配對(duì)件的情況中精確地產(chǎn)生平面平行的形狀。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這在以下的情況中確實(shí)地發(fā)生，尤其在各個(gè)修整設(shè)備在滾動(dòng)設(shè)備內(nèi)的布置次序在“修整設(shè)備的這種修整”的過(guò)程中多次改變時(shí)，這是因?yàn)榉駝t的話萬(wàn)向懸置的上工作盤總是通過(guò)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)遵循各個(gè)修整設(shè)備的平均厚度中的可能的最初差，并且所有修整設(shè)備的所期望的相同的厚度無(wú)法獲得。
[0148]實(shí)際上，在該情況中，該過(guò)程優(yōu)選使得，因?yàn)樘鎿Q，一組新裝備有由于制造而不具有相同厚度的修整體的修整設(shè)備在壓力的作用下并且同時(shí)添加水地在承載工作層的所使用的工作盤之間彼此相對(duì)移動(dòng)幾分鐘。在由磨削設(shè)備的內(nèi)和外銷輪所形成的滾動(dòng)設(shè)備內(nèi)的修整設(shè)備的布置次序然后改變。以彼此相互分別成90°的角度布置的四個(gè)修整設(shè)備的采用已經(jīng)證明是實(shí)用的。在這種情況中，交替成對(duì)替換相應(yīng)地相互相對(duì)并相應(yīng)地相鄰的修整設(shè)備是特別有利的。另外，優(yōu)選地，成對(duì)替換的兩個(gè)修整設(shè)備中的一個(gè)能夠被旋轉(zhuǎn)，如果它的結(jié)構(gòu)允許這樣做的話(在旋轉(zhuǎn)之后，修整設(shè)備的外齒當(dāng)然必須接合到滾動(dòng)設(shè)備中并且能夠按照期望移動(dòng)。)由于該過(guò)程，在所述的加工多次重復(fù)之后，各個(gè)設(shè)備的平面平行的形狀以及同時(shí)所有修整設(shè)備的相同的厚度被建立。
[0149]根據(jù)本發(fā)明第三方法的內(nèi)容所實(shí)施的措施具有這樣的效果，即工作間隙精確地以與半導(dǎo)體晶片接合的工作層的表面彼此相互平面平行的方式被修整。
[0150]現(xiàn)有技術(shù)描述了這樣的方法和設(shè)備，其中，在工作盤之間形成的工作間隙(半導(dǎo)體晶片在加工的過(guò)程中在所述工作間隙內(nèi)移動(dòng))的分布能夠被測(cè)量，并且工作盤的形狀能夠被調(diào)整，從而能夠設(shè)定工作間隙的期望的徑向目標(biāo)形狀。例如，專利公開文獻(xiàn)US2006/0040589A1公開了一種設(shè)備，該設(shè)備包括兩個(gè)圓環(huán)形工作盤，非接觸式距離測(cè)量傳感器在不同的徑向位置中位于所述兩個(gè)圓環(huán)形工作盤的相向的表面內(nèi)，所述傳感器使得能夠確定在這兩個(gè)工作盤之間形成的間隙的寬度的徑向分布。
[0151]工作盤大體上由鑄鋼組成；傳感器測(cè)量“鋼至鋼”距離。合適的非接觸式測(cè)量傳感器例如能夠以電感式的方式基于渦流測(cè)量原理而設(shè)置。此外，專利公開文獻(xiàn)US2006/0040589A1中公開的設(shè)備能夠以目標(biāo)的方式改變工作盤中的一個(gè)工作盤的形狀。這例如借助于在工作盤內(nèi)的兩個(gè)堆疊的、不同溫度調(diào)節(jié)的冷卻迷宮件以熱學(xué)方式實(shí)現(xiàn)(“雙金屬效應(yīng)”)。專利公開文獻(xiàn)DE102007013058A1公開了一種方法，通過(guò)所述方法，盡管在加工的過(guò)程中出現(xiàn)變形力，但是工作間隙能夠被大致恒定地保持。然而，現(xiàn)有技術(shù)并未公開如何能夠獲得工作間隙的均勻基本形狀，以使得在上述測(cè)量與調(diào)節(jié)可能性的情況中，總體上能夠產(chǎn)生這樣一種間隙分布，該間隙分布是均勻的以使得能夠產(chǎn)生平面平行的半導(dǎo)體晶片。
[0152]具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法僅僅允許非常受到限制的以及長(zhǎng)波的調(diào)整可能性，并且最終的形狀僅僅在少數(shù)支承點(diǎn)(測(cè)量點(diǎn))被測(cè)量，從而僅僅平均間隙張口(gape)以及在最佳的情況中還有間隙弧度能夠被設(shè)定。因此，實(shí)際間隙厚度d=d(r)的僅僅第一階和最多第二階的改變是可行的，如果該實(shí)際間隙厚度例如由多項(xiàng)式:d=d0+d1.r+d2.r2+d3.r3+- (r=半徑，d0=平均間隙距離，(I1=間隙梯度[間隙張口、楔形形狀]，d2=間隙弧度)表示。在這種情況中，無(wú)法在短波徑向長(zhǎng)度范圍內(nèi)精細(xì)設(shè)定間隙外形。然而，此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在短波范圍(間隙多項(xiàng)式的高階)內(nèi)的形狀修整同樣是必要的。
[0153]然后，本發(fā)明是基于這樣的觀察，即在該情況中，工作盤的形狀根本不必確切地以平坦的方式被修整；實(shí)際上，在工作盤上施加的工作層以彼此相對(duì)平面平行的方式被修整就是足夠的。在根據(jù)本發(fā)明的第三方法中通過(guò)自工作層的材料去除實(shí)現(xiàn)修整工作層以形成平坦的表面，從而工作層在修整之后的厚度分布與下工作盤的表面自理想平面的偏離精確互補(bǔ)。因此，根據(jù)本發(fā)明修整的任何工作層補(bǔ)償了下工作盤的殘余的不均勻度。因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)中記載的測(cè)量方法僅僅確定工作盤之間的間隙分布(“鋼至鋼”)而不是工作層之間的實(shí)際間隙外形(“墊至墊”)，所以工作層的由于修整所造成的互補(bǔ)的厚度分布必須在半導(dǎo)體晶片的隨后磨削過(guò)程中被依次確定一利用相應(yīng)的校正一從而能夠針對(duì)實(shí)際間隙分布規(guī)格“墊至墊”采用間隙分布測(cè)量“鋼至鋼”。
[0154]這通過(guò)首先測(cè)量工作層的彼此相互的表面的精確的徑向分布并然后測(cè)量至少一個(gè)工作盤相對(duì)于絕對(duì)基準(zhǔn)線的徑向分布來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此目的，未安裝有工作層的兩個(gè)工作盤彼此相向移動(dòng)并且通過(guò)例如三個(gè)塊規(guī)被保持在特定的距離，其中所述三個(gè)塊規(guī)在圓環(huán)形上工作盤的想像的均勻120°的弧段的面中心中定位。上工作盤具有一壓力地安坐在塊規(guī)以及因此下工作盤上，其中所述壓力低到使得通過(guò)施加壓力造成的強(qiáng)迫變形仍盡可能的小，但是至少仍高到足以使得上工作盤的萬(wàn)向懸置的摩擦得到克服并且上工作盤利用大致相同力地安坐在所有塊規(guī)上。由塊規(guī)所大致限定的間隙距離的徑向間隙分布然后利用量規(guī)被精確地確定。此后，精密尺在其貝塞爾點(diǎn)處被放置到兩個(gè)塊規(guī)上，其中所述這兩個(gè)塊規(guī)對(duì)稱地設(shè)立在下工作盤的直徑上，并且下工作盤與精密尺之間的距離的徑向分布利用量規(guī)被測(cè)量。這種測(cè)量直接產(chǎn)生了下工作盤的絕對(duì)形狀分布；前次測(cè)量與這次測(cè)量之差產(chǎn)生了上工作盤的絕對(duì)形狀分布。
[0155]工作層(磨料墊)然后通過(guò)本發(fā)明的第三方法被安裝并被修整至可能最佳的平面平行度。這通過(guò)工作盤得以檢測(cè)，其中具有修整的工作層的工作盤彼此相向地移動(dòng)到塊規(guī)上——塊規(guī)然后確定墊至墊測(cè)量距離——并且借助于量規(guī)確定間隙分布。此后，精密尺借助于塊規(guī)被放置到下工作盤上，并且下工作盤相對(duì)于尺的徑向形狀分布被測(cè)量。前次測(cè)量產(chǎn)生工作層之間的間隙寬度的徑向分布，并且后次測(cè)量產(chǎn)生下工作層的絕對(duì)平面性以及差異形成之后還有上工作層的絕對(duì)平面性。
[0156]然后，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為了獲得特別平面平行的半導(dǎo)體晶片，工作層之間的距離在圓環(huán)形工作層的整個(gè)圓環(huán)寬度之內(nèi)被允許偏差不超過(guò)±3iim，這是在2000mm的外工作盤直徑以及正好650mm的圓環(huán)寬度的情況中(在工作層之間形成的工作間隙的平行度)，但是兩個(gè)工作層中的一個(gè)工作層相對(duì)于基準(zhǔn)直線的楔形形狀以及彎曲度(相對(duì)于精密尺測(cè)量)在700mm的整個(gè)圓環(huán)寬度內(nèi)一起被允許最大100 y m，但是較高階的形狀偏差必須小于±3i!m。因此，工作層被允許是楔形形狀的并且特定程度地彎曲，只要工作層之間的平行度良好并且沒(méi)有高階形狀偏差。
[0157]圖2A示出了在借助于本發(fā)明的第三方法修整工作層之后在圓環(huán)形工作盤上的圓環(huán)形工作層的從外徑OD至內(nèi)徑ID的圓環(huán)寬度的半徑R內(nèi)的工作層之間形成的工作間隙的相對(duì)厚度分布。所使用的磨削設(shè)備的工作層的圓環(huán)寬度是654mm。(工作間隙的頭和最后5mm由于間隙量規(guī)的承載與測(cè)量面積的大小而無(wú)法測(cè)量。)在根據(jù)本發(fā)明所示的實(shí)例中，間隙的相對(duì)厚度分布A GAP僅僅從-0.8 ii m (具有附圖標(biāo)記4的測(cè)量點(diǎn))波動(dòng)至+0.8 y m (測(cè)量點(diǎn)5)。圖2B作為對(duì)比例示出了借助于不根據(jù)本發(fā)明而是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法所修整的間隙分布。該間隙分布自所期望的平面`平行的分布(AGAP=O)偏離-lOym (測(cè)量點(diǎn)6)至+7 Um (測(cè)量點(diǎn)7)。
[0158]在所示的實(shí)例(圖2A)中使用了如圖3B所示的實(shí)施例的四個(gè)修整設(shè)備。每個(gè)修整設(shè)備由修整盤9以及外齒10組成，其中在所述修整盤的前側(cè)和后側(cè)上分別設(shè)有24個(gè)中空?qǐng)A柱形修整體，所述中空?qǐng)A柱形修整體的直徑為70mm，并具有IOmm直徑的孔以及25mm的初始高度，所述中空?qǐng)A柱形修整體通過(guò)粘合的方式粘結(jié)在具有604_直徑的節(jié)圓上，所述外齒10接合到由磨削設(shè)備的內(nèi)和外銷輪組成的滾動(dòng)設(shè)備中。支承面積比、也就是說(shuō)由修整體覆蓋的修整體結(jié)構(gòu)的70mm寬圓環(huán)的面積比因此是大約68%，并且修整體在滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中全都對(duì)稱地超過(guò)圓環(huán)形工作層的外和內(nèi)邊緣10mm。也就是說(shuō)，由IOmm厚的鋁組成的工作盤是非常硬的。在粘結(jié)之后最初具有非均勻高度的修整體首先通過(guò)修整設(shè)備在壓力作用下并添加水地在舊的、幾乎完全磨損的將被更換的工作層上的相對(duì)長(zhǎng)的運(yùn)行而使得均勻的高度，因此，可以獲得厚度特別精確相同并且平面平行的修整設(shè)備。在這種情況中，修整設(shè)備在幾分鐘之后首先被成對(duì)互換(I針對(duì)3、2針對(duì)4 ;然后I針對(duì)2并且3針對(duì)4)并且附加地被旋轉(zhuǎn)。(對(duì)于后者，外齒9，圖3，必須從修整盤的前側(cè)被安裝至后側(cè)，從而能夠在修整設(shè)備的旋轉(zhuǎn)之后再次接合到磨削設(shè)備的銷輪中。這是復(fù)雜的并且實(shí)際上僅僅在新修整體的安裝之后的修整設(shè)備的基本修整過(guò)程中是必要的。)
[0159]工作層借助于多個(gè)修整周期以上和下工作盤以及磨削設(shè)備的內(nèi)和外銷輪的交替驅(qū)動(dòng)方向的方式被修整。上、下、內(nèi)、外驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)速在該情況中是+9.7 ;-6.3 ；+6.4 ；+0.9RPM (轉(zhuǎn)數(shù)每分鐘)，并且在反向時(shí)相應(yīng)地是-9.7 ；+6.3 ；-6.4 ；-0.9RPM (所有驅(qū)動(dòng)器從磨削設(shè)備上方觀看；“ + ”=順時(shí)針?lè)较蚰鏁r(shí)針?lè)较?。在該情況中，上工作盤利用IkN的力(其對(duì)應(yīng)于大致2.7Pa的壓力)安坐在修整體與工作層之間。修整時(shí)間是4X lmin，并且在修整的過(guò)程中，0.5至11/min的水被連續(xù)地添加至工作間隙。四個(gè)修整設(shè)備被成對(duì)地互換一次。它們每90°均勻地插入到滾動(dòng)設(shè)備中。
[0160]在導(dǎo)致了如圖2B所示的工作間隙厚度的徑向分布的不根據(jù)本發(fā)明修整的對(duì)比例中，修整設(shè)備被使用,其中,在每側(cè)上,在修整盤的整個(gè)面積內(nèi)大致均勻地布置有61個(gè)修整體，其中所述修整體的直徑為70_并具有IOmm直徑的孔。各個(gè)修整體因而具有與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例相同的尺寸。以與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例相同的方式，24個(gè)修整體安裝在604_直徑的節(jié)圓上，但是另外18個(gè)修整體安裝在直徑455mm的節(jié)圓上，12個(gè)修整體安裝在直徑305mm的節(jié)圓上，6個(gè)修整體安裝在直徑155mm的節(jié)圓上，并且一個(gè)修整體安裝在中心上。所有修整體均勻地布置在相應(yīng)的節(jié)圓上，并且這導(dǎo)致總體實(shí)際上均勻覆蓋整個(gè)圓形區(qū)域，也就是說(shuō)在每個(gè)修整體與其相鄰的修整體之間的距離波動(dòng)小(7至11mm)。承載力被增加至稍微高于2.5kN,因而導(dǎo)致了與根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)修整的情況(圖2A)相同的IkPa的壓力。旋轉(zhuǎn)速度以及成對(duì)更換和單個(gè)旋轉(zhuǎn)像根據(jù)本發(fā)明的修整實(shí)例那樣實(shí)現(xiàn)，并且相同的修整持續(xù)時(shí)間被選擇。
[0161]根據(jù)本發(fā)明第四方法的說(shuō)明
[0162]在根據(jù)本發(fā)明的第四方法中，首先，兩個(gè)工作層的徑向形狀分布被測(cè)量，并且由此針對(duì)這兩個(gè)工作層的每個(gè)工作層確定重建平坦表面所需的最小材料去除量。此后，借助于至少一個(gè)修整設(shè)備完成修整加工(例如，如根據(jù)本發(fā)明的第三或第五方法所述)。在這種情況中，借助于合適選擇冷卻潤(rùn)滑劑的流速以及還有上工作盤在修整過(guò)程中被壓靠著下工作盤的壓力設(shè)定自上和下工作層的去除速度，從而所述去除速度之比對(duì)應(yīng)于最小材料去除量之比。
[0163]優(yōu)選地，在該情況中，每個(gè)工作層被修整成平均徑向均勻地去除材料，從而工作層尤其不會(huì)從內(nèi)側(cè)向外側(cè)變成“楔形的形狀”。由于這種均勻的磨損，可以實(shí)現(xiàn)工作層的最可能長(zhǎng)的整體使用壽命，并且甚至在多個(gè)這種修整周期之后，工作層的表面之間的工作間隙總是與工作盤之間的間隙大致平行地延伸，因而導(dǎo)致了恒定的定位以及因此操作狀態(tài)。
[0164]大體上由鑄鋼制成的工作盤在磨削設(shè)備本身由制造者組裝之后并彼此相對(duì)(雙面研磨)地被最初修整一次(固定整形設(shè)備)，并且分別具有研磨和整形類型的徑向不均勻度。后者事先在所選擇的溫度并且針對(duì)上工作盤的液壓板形調(diào)整的不同壓力以相對(duì)方式(塊規(guī))并以絕對(duì)的方式(尺)被確定，如上根據(jù)本發(fā)明的第三方法中的內(nèi)容所述，并且隨后作為設(shè)備特定特征未發(fā)生改變。工作層被安裝，并且它們的徑向厚度分布被測(cè)量。為此目的，工作層在至少一個(gè)半徑上設(shè)有多個(gè)孔，通過(guò)所述孔借助于厚度測(cè)量?jī)x能夠測(cè)量到下工作盤。通過(guò)工作層的最終的徑向厚度分布以及工作層的已知的形狀分布，因而可以以絕對(duì)的方式確定每個(gè)工作層的形狀分布并且確定兩個(gè)工作層的彼此相對(duì)的形狀分布。根據(jù)這種工作層測(cè)量，兩個(gè)工作盤的溫度以及上工作盤的液壓形狀調(diào)整壓力被設(shè)定成，在工作層之間形成的工作間隙的路線盡可能是平面平行的。在這種情況中，平行度優(yōu)先于平面度。畢竟，平面度僅僅將通過(guò)工作層的修整而建立。
[0165]在新的工作層已經(jīng)被安裝之后，該工作層最初必須經(jīng)受基本修整，這是因?yàn)橛捎谥圃斓脑蛟摴ぷ鲗硬皇瞧教沟牟⑶乙虼嗽谠摴ぷ鲗拥谋砻嫔衔幢┞队心チ?。在該情況中，最上層的塑料層被去除。在PPG磨料墊Trizact?Diamond Tile677XA from3M Company的情況中，大致50 y m的材料必須被去除，從而暴露磨料(切割特性的產(chǎn)生)，并且附加地最初50至100 的材料被去除，以便補(bǔ)償工作盤形狀的不均勻度。為了補(bǔ)償工作盤不均勻度的最后提及的最小去除的精確值取決于工作盤最初經(jīng)受基本修整的精度，并且因此針對(duì)磨削設(shè)備的一個(gè)試樣與另一個(gè)分別是不同的。以這種方式被修整的工作層然后被用于磨肖IJ，直至盡管經(jīng)由溫度和液壓傳感器程序上傳統(tǒng)地測(cè)量工作間隙的形狀蹤跡但是所獲得的半導(dǎo)體晶片的平面度超過(guò)一預(yù)定的極限，例如盡管良好設(shè)定工作層的彼此相互可能最佳的平面平行度但是針對(duì)三個(gè)連續(xù)的加工，TTV>3 u m0工作層的磨損導(dǎo)致的厚度減少以及形狀的改變通過(guò)所述的厚度測(cè)量被確定。針對(duì)兩個(gè)工作層中的每個(gè)工作層以這種方式測(cè)量的厚度分布與實(shí)現(xiàn)以平面平行的方式被修整的基準(zhǔn)分布之間的差異針對(duì)每個(gè)工作層產(chǎn)生了平均厚度減少(平均磨損)以及形狀偏差(徑向磨損分布)。根據(jù)本發(fā)明的第四方法的修整然后被實(shí)現(xiàn)成，自兩個(gè)工作層中的每個(gè)工作層去除的材料量確切地是磨損之后的形狀與平面平行修整之后的形狀的偏差量。
[0166]在修整加工的過(guò)程中，僅僅小容積流量的冷卻潤(rùn)滑劑(例如水)被添加至工作間隙，更確切地說(shuō)一方面盡可能必要地被添加，以僅僅提供足夠的冷卻并支持修整體在工作層上的均勻滑動(dòng)或摩擦(沒(méi)有“黏滑”，沒(méi)有振鳴)，但是另一方面還盡可能少地被添加，以在修整體與工作層之間產(chǎn)生高摩擦，從而修整體釋放足夠多的磨料以造成去除效果。針對(duì)利用圓環(huán)形工作盤(其中所述圓環(huán)形工作盤的外徑幾乎為2000mm,具有恰好650mm的圓環(huán)寬度)PPG加工半導(dǎo)體晶片的設(shè)備的實(shí)例，在修整的過(guò)程中供至工作間隙的0.3至31/min容積流速的水已經(jīng)證明是最佳的。水流速的系統(tǒng)改變以及修整加工之前多孔修整體已經(jīng)被“加水”(已經(jīng)飽和水)的強(qiáng)度然后表明，由于在修整加工過(guò)程中增加添加的水，所以能夠減少修整體在下工作層上的摩擦，相對(duì)于上工作層相應(yīng)地減少自下工作層的材料去除。因?yàn)橐呀?jīng)供應(yīng)的水由于重力而在下工作層上聚集，所以明顯地能夠?qū)崿F(xiàn)局部“浮動(dòng)”(滑水效應(yīng))。
[0167]已知的是，通過(guò)修整體在工作層上引導(dǎo)的路徑速度并且通過(guò)修整體與工作層之間的壓力而確定修整效果。修整體移動(dòng)的越快并且壓力越大，則在修整過(guò)程中從工作層就有越多的材料去除。所期望的材料去除因而可以借助于高壓的較短修整加工(具有較高的路徑速度)或者借助于低壓的相應(yīng)較長(zhǎng)修整加工(并且如果需要的話，較低的路徑速度)來(lái)實(shí)現(xiàn)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，修整設(shè)備的固有重量在較低的修整壓力情況中越來(lái)越重要。因此，對(duì)于減少的修整壓力，在上工作層上施加的力比在下工作層上施加的力更大程度地減小。這種情況相應(yīng)地能夠應(yīng)用于材料去除。因此，通過(guò)降低修整壓力，可以將自上工作層的材料去除與自下工作層的材料去除相比更大程度地減少。
[0168]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)附加地添加冷卻潤(rùn)滑劑或者降低修整壓力地進(jìn)行修整，能夠獲得在寬極限內(nèi)非對(duì)稱的自兩個(gè)工作層的材料去除，更確切地說(shuō)以使得以目標(biāo)化的方式更少的材料相對(duì)于上工作層從下工作層被去除(添加冷卻潤(rùn)滑劑)或者以目標(biāo)化的方式更多的材料相對(duì)于上工作層從下工作層被去除(壓力降低)。取決于磨損的工作層的形狀分布的測(cè)量結(jié)果，冷卻潤(rùn)滑劑的添加以及修整壓力還可以被精確地選擇成，自兩個(gè)工作層的材料去除是確切地相同。
[0169]能夠通過(guò)附加添加冷卻潤(rùn)滑劑(例如水)而獲得的去除非對(duì)稱性通過(guò)能夠在下修整體與下工作層之間建立的水膜的厚度確定。水膜較厚的話，并且因而自下工作層的材料去除就較小，因此修整體的工作面積就較大。同樣，自下工作層的材料去除較小的話，則上述島以及下工作層的支承面積比(島的面積與磨料墊的總面積之比)就越大。實(shí)際上，上工作層的去除速度與下工作層的去除速度的最大3:1之比通過(guò)添加冷卻潤(rùn)滑劑而獲得。
[0170]上工作層相對(duì)于下工作層的(能夠通過(guò)利用修整設(shè)備的重力而獲得的)非對(duì)稱材料去除速度的實(shí)際極限僅僅通過(guò)這樣一種最小承載力給出，其中上工作盤例如所述最小承載力被推壓，以便克服在其萬(wàn)向安裝件中的摩擦力并且因而總是穩(wěn)固地承載在修整設(shè)備上。如果該力未被超過(guò)的話，則上工作盤搖擺或者“舞動(dòng)”(局部離開)，并且無(wú)法獲得平坦的工作層。實(shí)際上能夠獲得上工作層的去除速度相對(duì)于工作層的去除速度的最大1:3之比。
[0171]在例如所提到的磨削設(shè)備的情況中，I與20kPa之間的壓力證明是針對(duì)上和下工作層大致相同去除速度的修整的有利的壓力范圍；2與12kPa之間的壓力是特別優(yōu)選的。在例如所提到的磨削設(shè)備的情況中，針對(duì)自上和下工作層的大致相同的材料去除，供至工作間隙的冷卻潤(rùn)滑劑的優(yōu)選容積流速是在0.2與51/min之間；0.5與21/min之間的容積流速是特別優(yōu)選的。在針對(duì)容積流速和壓力的所提及的范圍中，并不是所有組合是適合用于獲得對(duì)稱材料去除的。因而，在所規(guī)定的范圍的上端處的冷卻潤(rùn)滑劑容積流速必須被選擇用于所指出優(yōu)選范圍的下端處的修整壓力，并且反之亦然，從而已經(jīng)出現(xiàn)的重力效應(yīng)(修整設(shè)備的固有重量)與滑動(dòng)效應(yīng)(大量冷卻潤(rùn)滑劑情況中的浮動(dòng))彼此相互補(bǔ)償，并且反之亦然。
[0172]為了在所提到的磨削設(shè)備中在修整的過(guò)程中獲得上工作層的與下工作層相比減少的材料去除速度，以至少4kPa的壓力2與101/min之間的冷卻潤(rùn)滑劑容積流速已經(jīng)證明是合適的，從而浮動(dòng)效應(yīng)不會(huì)再次由修整設(shè)備的固有重量效應(yīng)抵消。因此，如果修整過(guò)程中所提到的加工設(shè)備內(nèi)的壓力例如低于4kPa的話(冷卻潤(rùn)滑劑的容積流速低于41/min)，則能夠獲得下工作層的與上工作層相比增加的材料去除速度。
[0173]適于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的如DE19937784A1所公開的磨削設(shè)備例如用于所有情況。工作盤的外徑為1935mm,且圓環(huán)寬度為686mm。工作層被選擇成稍微小于外徑1903mm并且圓環(huán)寬度大致654mm的工作盤。借助于上工作盤的所應(yīng)用的載荷建立修整壓力。在修整加工的過(guò)程中，如針對(duì)本發(fā)明的第三方法的示意性實(shí)施例所述，四個(gè)修整設(shè)備被使用，因而在該情況中也導(dǎo)致了修整體暫時(shí)偏移超出圓環(huán)形工作層的外和內(nèi)邊緣10_。
[0174]通過(guò)選擇針對(duì)修整過(guò)程中壓力和容積流速的上述范圍，可以在大致0.3與3之間改變上工作層的材料去除速度與下工作層的材料去除速度之比。在該情況中，工作層具有粘結(jié)在其中的磨料(金剛石)的2至6 y m的平均粒度，并且修整體的材料是多孔的高等級(jí)的剛玉砂(corundum pink),其具有大致5至15iim的粒度。
[0175]根據(jù)本發(fā)明的第五方法以及用于其的設(shè)備的說(shuō)明
[0176]在根據(jù)本發(fā)明的第五方法中使用外齒相對(duì)于修整盤高度可調(diào)的修整設(shè)備。
[0177]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，滾動(dòng)設(shè)備、也就是說(shuō)適于實(shí)現(xiàn)PPG方法的設(shè)備的內(nèi)和外驅(qū)動(dòng)環(huán)出于結(jié)構(gòu)的原因并不是高度可調(diào)的，或者僅僅在小范圍內(nèi)是高度可調(diào)的。這是因?yàn)樾纬蓾L動(dòng)設(shè)備的帶有齒的環(huán)或銷輪的剛性的、無(wú)間隙的和精確的引導(dǎo)的必要性。為了修整工具的外齒能夠穩(wěn)固地接合到滾動(dòng)設(shè)備中，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，所述修整工具必須是非常薄的，或者必須支承朝向一側(cè)非對(duì)稱地伸出的齒(“修整盆”)。這導(dǎo)致了在這種情況中修整的工作層的不足的平面度，這是因?yàn)樾拚ぞ吣軌蜃冃巍?br> [0178]此外，可以僅僅使用具有小高度的修整體，至少其與下工作層接合。因?yàn)檫@些修整體承受磨損，所以它們必須頻繁地被更換或者甚至在磨損后整個(gè)修整設(shè)備必須被棄用。這導(dǎo)致了高消耗成本、經(jīng)常長(zhǎng)設(shè)定時(shí)間地改變修整狀況并且不可再生的加工狀況。承載修整體以及齒的修整盤能夠被制造成足夠厚，并且因而制造成有利地堅(jiān)硬，只要仍舊確保磨削設(shè)備的內(nèi)和外銷輪的銷的至少一部分接合到修整設(shè)備的齒的至少一部分中；此外，然而，缺點(diǎn)仍舊是，與下工作層接合的修整體必須是非常薄——具有針對(duì)磨削方法的經(jīng)濟(jì)可行性以及加工穩(wěn)定性的所討論的缺點(diǎn)。在修整工具被設(shè)置為非對(duì)稱的“修整盆”的情況中，同樣可以僅僅使用具有小厚度的修整體或者可以僅僅使用較厚的修整體的伸出超過(guò)齒的一小部分，也就是說(shuō)，滾動(dòng)設(shè)備的高度(銷或齒高度)與修整工具的齒接合到滾動(dòng)設(shè)備中的深度之差的其余部分。
[0179]圖3示出了用于根據(jù)本發(fā)明的第五方法的修整設(shè)備的各種不同的實(shí)施例。為了所有基本元件能夠看到，如圖3所示的修整設(shè)備被顛倒地示出，也就說(shuō)，圖3的上部的修整體修整下工作層，并且下部的部分地隱藏的修整體修整上工作層。(適于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的磨削設(shè)備的內(nèi)和外銷輪大體上安置在內(nèi)周和外周上并且處于下工作盤的高度處，盡管具有增加的成本的且沒(méi)有優(yōu)點(diǎn)的布置結(jié)構(gòu)同樣原理上在上工作盤上也是可行的。)
[0180]圖3A示出了環(huán)形修整盤9，修整體8在所述環(huán)形修整盤9上布置。(修整盤9還能夠設(shè)置成圓形的形式，但是這出于重量的原因并不是優(yōu)選的。)修整體8能夠借助于粘合劑粘結(jié)、螺合的方式在修整盤9上固定——圖3A示出了具有合適的孔20的修整體，其中所述合適的孔用于螺合或者在粘合劑粘結(jié)的情況中對(duì)中或者用于其它常規(guī)的方法。圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的完整的修整設(shè)備，其中所述修整設(shè)備包括修整盤9、修整體8以及外齒10。外齒10與修整盤9分離。二者優(yōu)選借助于齒中的相應(yīng)的孔IIa和修整盤中的相應(yīng)的孔Ilb彼此相互螺合在一起。出于清楚的原因，并未示出連接螺釘。借助于不同長(zhǎng)度的螺釘和隔離件(套筒)，可以按照需要調(diào)整齒與修整盤之間的距離。如果修整體8在修整使用的過(guò)程中磨損并且降低高度，則螺合連接因而總是可以被重新調(diào)整，以使得修整體8僅僅分別伸出超過(guò)齒。因此，這種類型的修整設(shè)備還可以在具有滾動(dòng)設(shè)備(其中，所述滾動(dòng)設(shè)備不是高度可調(diào)的或者僅僅稍微高度可調(diào))的磨削設(shè)備或者具有短銷或齒的磨削設(shè)備的情況中被使用，并且根據(jù)本發(fā)明確保了外齒在修整體磨損的情況中從不與工作層接觸。外齒優(yōu)選由金屬材料組成，并且更加優(yōu)選地由鋼或高等級(jí)鋼組成，并且鋼與在工作層內(nèi)優(yōu)選被用作為磨料的金剛石之間的接觸因而得以避免。這是因?yàn)橐阎氖?DE102007049811A1)，接觸與具有鐵金屬的磨料造成金剛石變鈍，由此，無(wú)法實(shí)現(xiàn)磨削方法或者僅僅利用顯著增加的付出(頻繁重新整形工作層)并且具有差結(jié)果(由于頻繁中斷以便進(jìn)行重新整形而導(dǎo)致的加工不穩(wěn)定性)地實(shí)現(xiàn)該方法。
[0181]圖3C示出了一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中，修整體8通過(guò)粘合劑粘結(jié)到或螺合到結(jié)合到修整盤9內(nèi)的肩部12上。因此，外齒10能夠下降到工作盤9中，從而其上邊緣以實(shí)際上平齊的方式安坐。因此，修整體8能夠完全用于其與修整盤粘合劑連接或螺合連接。圖3C示出了具有大有效高度15的修整體8，并且圖3D示出了幾乎完全磨損(小的殘留有效高度16)之后的并且?guī)в旋X的圓環(huán)10已經(jīng)下降到工作盤9中的修整體。
[0182]本發(fā)明因而允許使用比較厚的修整體并且同時(shí)使用它們的整個(gè)厚度。因此，根據(jù)本發(fā)明的修整設(shè)備必須比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)明顯更不經(jīng)常地被更換或裝配有新的修整體。
[0183]根據(jù)本發(fā)明第二至第五方法的優(yōu)選實(shí)施例
[0184]適于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第二至第五方法的修整體可以從磨削材料的不同的制造商處獲得。出于磨削目的的現(xiàn)有技術(shù)中已知的硬物質(zhì)例如(立方)氮化硼(CBN)、碳化硼(B4C)、碳化硅(SiC，“金剛砂”)、氧化鋁(Al2O3，“剛玉”)、氧化鋯(Zr02)、二氧化硅(SiO2，“石英”)、氧化鈰(CeO2)以及它們的混合物能夠被使用。這些材料大體上——為了形成磨料體——被擠壓、被燒結(jié)、被金屬、玻璃或塑料粘結(jié)并且能夠用作為用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的修整體。除了顆粒類型和顆?；旌?、顆粒尺寸與顆粒尺寸分布以外，這些磨料體的特征在于粘結(jié)類型和粘結(jié)強(qiáng)度、孔隙度、填充度等。本發(fā)明的第二至第五方法關(guān)鍵是當(dāng)磨削體在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑(例如水)地在工作層上移動(dòng)時(shí)修整體內(nèi)粘結(jié)的材料的目標(biāo)化的釋放。用作為修整體的磨料體的上述特性大體上并未由磨料制造商詳細(xì)地給出，并且如果它們給出的話，則不同的磨料體之間的、尤其不同的制造商之間的可比性由于缺少給出這些參數(shù)被確定的精確的測(cè)量狀況而經(jīng)常是不可行的。具體地，關(guān)鍵性決定針對(duì)本發(fā)明重要的顆粒釋放的粘結(jié)強(qiáng)度針對(duì)不同的制造商是不同的，并且由制造商自己的內(nèi)部參數(shù)表示。
[0185]因此，實(shí)踐中所采用的最佳的方案使得首先來(lái)自一個(gè)或多個(gè)制造商的各種不同的購(gòu)買的傳統(tǒng)磨料體作為修整體被檢測(cè)適應(yīng)性，在這種情況中，由制造商所提到的粒度和粘結(jié)強(qiáng)度最初僅僅被視為導(dǎo)向值。如果磨料體證明是太軟的，則在制造商的內(nèi)部術(shù)語(yǔ)表中被標(biāo)為較硬的磨料體被使用。如果該磨料體證明是太硬的，則相應(yīng)地使用較軟的磨料體。如果自工作層的材料去除速度太高并且工作層恰在修整之后比在多次磨削應(yīng)用之后具有明顯更粗糙的表面，則在自整形均衡已經(jīng)被建立時(shí)，根據(jù)來(lái)自制造商的信息選擇更精細(xì)的磨料；在材料去除不足并且工作層上缺少整形效果的情況中，相應(yīng)較粗糙的磨粒被選擇。由于硬度、粒度等的寬范圍的良好的可用性，所以這總是容易地并且通過(guò)少量實(shí)驗(yàn)而是可行的。例如，在僅僅四個(gè)來(lái)自僅僅一個(gè)制造商的不同磨料的實(shí)驗(yàn)之后，就發(fā)現(xiàn)了示意性實(shí)施例中所使用的修整體，由此，所述的經(jīng)驗(yàn)性選擇方法證明是有實(shí)用性的。
[0186]最初，任何通過(guò)其特性對(duì)另一種材料具有去除效應(yīng)的修整工具釋放材料，無(wú)論是期望的或是不期望的。然而，根據(jù)本發(fā)明，所述的方法精確地說(shuō)以這樣的程度實(shí)現(xiàn)，即在修整加工的過(guò)程中，所釋放的磨粒的層位于修整體與工作層之間，該層的厚度平均是在平均尺寸的釋放的磨粒的半個(gè)直徑與十個(gè)直徑之間。具體地，如果磨粒被釋放的速度太低，則僅僅出現(xiàn)不合適的修整效果(太慢，不經(jīng)濟(jì))。如果該速度太高以使得平均形成比十個(gè)平均磨粒直徑更厚的層，則正如所述以極端平面平行的方式被事先修整的修整設(shè)備不再能夠在工作層上具有足夠的成形效應(yīng)(基準(zhǔn)平面度的“復(fù)制”)，但實(shí)際上通過(guò)由松散的修整顆粒組成的厚的、非限定的膜被“模糊”，并且——由于自工作層的材料去除的明顯高的能力——所以無(wú)法獲得根據(jù)本發(fā)明平面平行的工作層形式。
[0187]不言而喻，特別有利的是將根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)或多個(gè)方法組合。具體地，在根據(jù)本發(fā)明第三和第五方法中使用的修整設(shè)備的特征能夠沒(méi)有任何問(wèn)題地相互組合。有利地，具有在第三或第五方法中所使用的修整設(shè)備的特征的修整設(shè)備同樣在根據(jù)本發(fā)明的第二和第四方法中使用。特別優(yōu)選地，具有在根據(jù)本發(fā)明第三和第五方法中使用的修整設(shè)備的特征的修整設(shè)備在根據(jù)本發(fā)明的第二和第四方法中使用。根據(jù)本發(fā)明的第二和第四方法還有利地能夠組合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的方法，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，所述磨削設(shè)備的所有驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)方向在所述修整過(guò)程中至少改變兩次。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在沿旋轉(zhuǎn)方向的兩次改變之間獲得的自工作層的材料去除隨著沿旋轉(zhuǎn)方向的每次改變而減少。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在沿旋轉(zhuǎn)方向的最后一次改變與修整結(jié)束之間自所述兩個(gè)工作層中的每個(gè)工作層的材料去除是針對(duì)在所述工作層中粘結(jié)的磨粒的平均粒度的10%與100%之間實(shí)現(xiàn)的。
4.一種用于借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的方法，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，所述修整體的與所述工作層接觸的面積的至少80%位于所述修整盤上的圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述圓環(huán)形區(qū)域的寬度是在所述修整盤的直徑的1%與25%之間，并且所述修整體的與所述工作盤接觸的面積占所述圓環(huán)形區(qū)域的總面積的20%至90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)修整體暫時(shí)地其面積的至少一部分延伸超過(guò)所述工作層的由在所述磨削設(shè)備內(nèi)加工的工件所掃過(guò)的圓環(huán)形區(qū)域的內(nèi)邊緣，并且至少一個(gè)修整體暫時(shí)地其面積的至少一部分延伸超過(guò)所述工作層的由在所述磨削設(shè)備內(nèi)加工的工件所掃過(guò)的圓環(huán)形區(qū)域的外邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述圓環(huán)形區(qū)域的外邊緣延伸超過(guò)所述工作層的由在所述磨削設(shè)備內(nèi)加工的工件所掃過(guò)的圓環(huán)形區(qū)域的內(nèi)邊緣和外邊緣。
7.一種用于借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的方法，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，首先，所述兩個(gè)工作層的徑向形狀分布被測(cè)量，并且由此針對(duì)所述兩個(gè)工作層中的每個(gè)工作層確定重建平坦表面所需的最小材料去除量，借助于合適選擇冷卻潤(rùn)滑劑的流速以及修整過(guò)程中上工作盤壓靠著下工作盤的壓力而設(shè)定自所述上工作層和下工作層的去除速度，以使得所述去除速度之比等于最小材料去除量之比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述冷卻潤(rùn)滑劑的流速增加導(dǎo)致自所述下工作層相對(duì)于自所述上工作層的去除速度減小，并且反之亦然。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，修整過(guò)程中上工作盤壓靠著下工作盤的壓力的減小導(dǎo)致自所述上工作層相對(duì)于自所述下工作層的去除速度減小，并且反之亦然。
10.一種用于借助于至少一個(gè)修整設(shè)備修整兩個(gè)工作層的方法，其中所述兩個(gè)工作層包含粘結(jié)磨料并且在用于同時(shí)雙面加工平坦工件的磨削設(shè)備的上工作盤和下工作盤的相向的側(cè)部上施加，其中，所述至少一個(gè)修整設(shè)備包括修整盤、多個(gè)修整體以及外齒，所述至少一個(gè)修整設(shè)備借助于滾動(dòng)設(shè)備和所述外齒在壓力的作用下并添加冷卻潤(rùn)滑劑地在旋轉(zhuǎn)的工作盤之間在相對(duì)于所述工作層的擺線路徑上移動(dòng)，其中所述冷卻潤(rùn)滑劑未包含具有研磨作用的物質(zhì)，所述修整體在與所述工作層接觸時(shí)釋放磨料物質(zhì)并且因而借助于松散的磨粒實(shí)現(xiàn)自所述工作層的材料去除，所述外齒相對(duì)于所述修整盤是高度能夠調(diào)節(jié)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述修整盤設(shè)有切口，其中所述切口接收所述外齒，以使得所述修整體能夠修整盤的部件或外齒沒(méi)有與所述工作層接合地完全磨損。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一所述的方法，其特征在于，所述工作層中的每個(gè)工作層是彈性的、能夠借助于剝離運(yùn)動(dòng)自相應(yīng)的工作盤被拆卸、并且包括至少以下三種層: 有效層，其中所述有效層背離所述工作盤，包含粘結(jié)磨料并具有超過(guò)一個(gè)磨粒層的有效厚度； 中央連續(xù)的支承層，該支承層支承所述有效層并且將所述有效層的所有元件相連以形成一連續(xù)的單元；以及 安裝層，其中所述安裝層朝向所述工作盤并在所述有效層的整個(gè)起作用壽命時(shí)期內(nèi)與所述工作盤形成力鎖定的或形狀鎖定的`復(fù)合組合。
【文檔編號(hào)】B24B37/28GK103737480SQ201410030842
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2010年7月28日
【發(fā)明者】G·皮奇, M·克斯坦 申請(qǐng)人:硅電子股份公司