Transcript 研磨手法の確立に向けて

研磨手法の確立に向けて
（株）ナノオプトニクス・エナジー
高橋啓介
研磨の概要
・高速回転（～1000rpm）するパッドをワークに押し付けて研磨する
「ラッピング」と呼ばれる方法
・ナガセ研削機N2-1300DのY,Z軸コラムに研磨軸を取り付け、
ワーク全面をスキャンするように行う
・ワークの持つ傾きは、研磨軸が傾くことで対応し、
研磨面に垂直になるように制御する
研磨軸による傾き制御
研削機による移動
研磨軸
・研磨パッドの最大回転数～２０００ｒｐｍ
中空ロータリアクチュエーター
研磨軸傾斜支点
研磨軸傾斜制御モーター
おもり取り付け部分
パッド回転用モーター
研磨パッド
研磨条件の推定１（日本エンギス社に依頼）
日本エンギス社でのテスト風景
研磨条件の推定２ テスト内容
おもり
周速の差により回転（軸はフリー）
ワーク（クリアセラム）
研磨パッドの回転（60rpm）
攪拌器、ポンプからの
スラリー（遊離砥粒)
・我々が計画している「研磨軸」とは大きく異なるため、参考にできる部分は限定的
具体的には…
・研磨の際に加える圧力（おもりの重さ）
・使用パッド、スラリーの種類
・周速（ワークとパッドの速度差）
研磨条件の推定3 テスト条件
研磨条件の推定4 テスト結果（condition 1）
研磨条件の推定5 テスト結果（まとめ）
Ra: 中心線平均粗さ
Rq: 二乗平均
Rt ： 最大落差
（nm）
研磨条件の推定6
パッド回転数
・エンギスレポート
リング中央φ：～320mm
回転数：60ｒｐｍ
周速一定
・研磨軸
パッドリング中央φ：～40ｍｍ
回転数：～480ｒｐｍ
スラリー供給レート
・エンギスレポート
ワーク表面積 120ｃｍ2
供給レート：5～10cc/min
cc/cm2 一定
・研磨軸
パッドリング表面積：～25cm2
供給レート：1～2cc/min
おもり質量
・エンギスレポート
ワーク表面積 120ｃｍ2
おもり質量：14.4kg
g/cm2 一定
・研磨軸
パッドリング表面積：～25cm2
おもり質量：3kg
以上の条件を基に、研磨軸テスト台を用いてテストを行う予定
研磨軸テスト用マテリアル
・酸化セリウム入りウレタンパッド
・ウレタンパッド
・使用する際の形状： リング状（内径1cm、外径3cm程度？）
・使用前に鞣 す
： 使用前に純水のみを用いてアルミナセラミックリング
等に対して空回し（5分程度）
研磨軸テスト用マテリアル２
テスト台
酸化セリウムスラリー
＆
ワーク乗せジャッキ
スラリー供給用ポンプ
・テスト台に研磨軸を固定し、ジャッキ上のテストワークに対して実験を行う。
可変条件
・パッド径φ（3～10ｃｍ、リング径も同様）
・パッド回転数（400～1000rpm）
・スラリー供給量（1cc/min ～10cc/min）
・おもり質量（2kg～5kg）
チェック項目
・研磨効率（除去量）
・表面粗さ
まとめ
・日本エンギス社による研磨テストの結果＋コンディションを基に、
研磨軸のテストパラメータを求めた
条件
・パッド径φ（3～10ｃｍ、リング径も同様）
・パッド回転数（400～1000rpm）
・スラリー供給量（1cc/min ～10cc/min）
・おもり質量（2kg～5kg）
・今後、上のコンディションをベースにし、研磨軸による研磨に最も適切な
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