[发明专利]利用超声波振动的研磨装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用超声波振动的研磨装置，用于平滑地研磨由玻璃或硅等形成的研磨对象物的表面。

背景技术

以往，为了形成薄膜型电子设备，使用玻璃基板、硅基板或者氮化硅基板等的各种基板。使用研磨装置将这些基板的表面研磨得平滑。此外，对于透镜或棱镜等的光学部件，有时也需要将其表面研磨得平滑。为了研磨这样的各种研磨对象物的表面、或者一边对研磨对象物反复进行表面的研磨一边将其加工为既定的厚度，公知会使用利用超声波振动的研磨装置。

图1是专利文献1中记载的以往的研磨装置的主视图，图2是沿图1中的剖面线I-I剖开后的研磨装置10的剖视图。另外，在图2中，省略图1所示的研磨对象物11、支承台12、以及供给研磨液的管21的图示。

图1以及图2所示的研磨装置10包括：支承固定研磨对象物(研磨物)11的能够旋转的圆盘状的支承台(工件固定台)12、配置在支承台12的上方并能够在升降以及水平方向上往复运动的研磨轴14、固定在研磨轴14的基部的弹性体17、配备在弹性体17的下部的环状的磨石18、安装在弹性体17的上表面上的一对层叠型压电促动器19等。此外，在专利文献1中，还公开有其他方式的结构，但上述层叠型压电促动器都配置在弹性体的上表面上。

在该研磨装置10中，首先将研磨对象物11固定在支承台12上，然后一边令支承台12旋转一边经由弹性体17将由各个层叠型压电促动器19产生的超声波振动提供给磨石18，由此进行研磨对象物的研磨。

在该文献中记载有下述内容：上述研磨装置10，作为在磨石18的研磨面(下表面)中产生驻波的面内振动、或产生垂直于向研磨面的椭圆振动的超声波振动发生机构使用层叠型压电促动器19(或者朗之万振子(langevinvibrator))，所以能够令磨石18以较大振幅振动，因此，能够高精度短时间地对研磨对象物11进行研磨。

专利文献1：特开平5-200659号公报

利用专利文献1的研磨装置，能够高精度短时间地对研磨对象物进行研磨。但是，根据本发明者的研究，在该研磨装置中，由层叠型压电促动器产生的超声波振动的一部分容易经由弹性体而传递到研磨轴，认为难以对磨石提供足够大的超声波振动。

而且，若提供给磨石的超声波振动的大小不够，则磨石与研磨对象物的摩擦阻力变大，认为在两者的摩擦时产生不需要的机械振动而研磨的精度降低(研磨后的研磨对象物的表面的粗糙度变大)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超声波振动的研磨装置，能够以高精度对研磨对象物进行研磨。

本发明者在进一步研究的基础上发现下述情况，即通过在下部具有磨石的环状弹性体、和令该磨石旋转的旋转轴的基部之间配置连接板，并经由由交互地形成的多个连结部和间隙部构成的连结机构连结该连接板与环状弹性体，上述连结部与连结部之间的环状弹性体部分与连接在连结部上的环状弹性体部分相比容易进行更大的超声波振动，而且若将超声波振子固定在前者的环状弹性体部分上而令其产生超声波振动，则该超声波振动不易经由各连结部(以及连接板)而传递到旋转轴，其大部分经由环状弹性体而提供给磨石，所以能够提高对研磨对象物进行研磨的精度。

本发明是一种利用超声波振动的研磨装置，包括：在上表面上支承固定研磨对象物的支承台；配置在支承台上方的可升降的旋转轴；驱动旋转轴的升降的驱动装置；驱动旋转轴的旋转的驱动装置；固定在旋转轴的基部上的弹性体；配备在弹性体的下部的环状的磨石；附设在弹性体上的多个超声波振子、以及向超声波振子传递电能的传递装置，其特征在于，

上述弹性体是环状弹性体，在该环状弹性体与旋转轴的基部之间配置连接板，该连接板的周缘部的下侧表面与上述环状弹性体的上侧表面借助由交互地形成的多个连结部和间隙部构成的连结机构连结，上述多个超声波振子配置在上述环状弹性体的面向连结机构的间隙部的上侧表面或者间隙部的下侧的上述环状弹性体的外侧侧面或者内侧侧面上，或者，

上述弹性体是环状弹性体，在该环状弹性体与旋转轴的基部之间配置连接板，该连接板的周缘部的外侧侧面与上述环状弹性体的内侧侧面借助由交互地形成的多个连结部和间隙部构成的连结机构而连结，上述多个超声波振子配置在上述环状弹性体的面向连结机构的间隙部的上侧侧面上或者与内侧侧面相反侧的外侧侧面上或者与间隙部接近的上述环状弹性体的上侧表面上。

本发明的研磨装置的优选方式如下。

(1)上述连接板和上述连结部都是弹性体。

(2)上述连接板与上述连结部都是弹性体，而且连接板与连结部与上述环状弹性体一体地形成。