[发明专利]一种基片均匀抛光装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种基片均匀去除抛光装置及其工作方法，所述的抛光装置至少包括控制系统、驱动器、抛光模块、拨叉、抛光垫、抛光盘和接头，所述的抛光模块包括基座、在线检测单元和自动配重单元，所述的在线检测单元和自动配重单元组成一体化结构并安装在基座上；所述的在线检测单元的输出端与控制系统连接；所述的控制系统通过驱动器控制自动配重单元。本发明实现了精确的基片厚度在线测量和自动配重调整，加工过程中的可控性和稳定性好。通过基片厚度在线检测，只需一次装夹便可完成基片的均匀抛光加工，避免了基片卸片测量过程带来的测量变形甚至导致无法测量的结果，操作简单，省时省力，提高了基片的精度。

技术领域

本发明属于基片超精密加工技术领域，具体涉及一种用于激光晶片、光学玻璃、蓝宝石衬底、陶瓷片、钨钢片等各种材料的平面类零件均匀抛光方法及装置。

背景技术

随着核能、大规模集成电路、激光和航天等尖端技术的发展，对应用于这些领域的激光晶片、光学玻璃、蓝宝石衬底、陶瓷片、钨钢片等各种材料的加工精度都提出了更高的要求。

以激光晶片为例，其作为制作固体激光器的工作介质，是固体激光技术的基础支撑材料。为了增强激光晶片的散热效果，降低高功率下的热透镜效应和双折射效应，进一步提高激光器的功率和光束质量，需要采用几何精度更高的激光晶片。目前，用于高功率盘片激光器的激光晶片要求面形精度PV≤λ/6，平行度10。现有激光晶片在进行超精密抛光加工时，激光晶片与载物盘粘接后，为了保证晶片平行度要求，通常采用加偏心砝码的方式通过改变抛光载荷来修正平行度。由于缺乏精确的晶片厚度在线检测技术，抛光工艺参数调整、抛光载荷的偏心加载等往往主要依靠经验，加工过程的可控性和稳定性较差，使抛光加工后的晶片平行度变差，很难获得高的几何精度。此外，由于激光晶片厚度薄，径厚比大(＞100)，加工引起的翘曲变形使得平行度要求很难保证。目前对于超高精度要求的光学元件最终都要纯手工打磨，加工后一致性差。因此，需要开发一种新的基片均匀抛光方法及其装置，实现抛光加工过程中的可控，保证基片的均匀去除，从而获得满足高平行度要求的基片。

发明内容

为了解决基片在抛光加工过程中可控性和稳定性差，基片几何精度不高的问题，本发明提供要设计一种可控性和稳定性好、基片几何精度的基片均匀抛光装置及其工作方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基片均匀去除抛光装置，至少包括控制系统、驱动器、抛光模块、拨叉、抛光垫、抛光盘和接头，所述的抛光盘之上设置抛光垫，所述的拨叉用于调节抛光模块位置；所述的抛光模块置于抛光垫上，所述的抛光模块包括基座、在线检测单元和自动配重单元，所述的在线检测单元和自动配重单元组成一体化结构并安装在基座上；所述的在线检测单元的输出端与控制系统连接；所述的控制系统通过驱动器控制自动配重单元；

所述的在线检测单元包括四个微位移传感器，即在基座的等半径圆上均匀分布着微位移传感器A、微位移传感器B、微位移传感器C和微位移传感器D，微位移传感器A、微位移传感器B、微位移传感器C和微位移传感器D通过自身螺纹固定在基座上；

所述的自动配重单元包括四组配重调整机构，每两个微位移传感器之间设置一组配重调整机构，四组配重调整机构沿基座的等半径圆上均匀分布；每组配重调整机构包括两个配重调整子机构，即一个径向配重调整子机构和一个周向配重调整子机构，每个配重调整子机构包括一个音圈电机和一个配重滑块，所述的径向配重调整子机构的音圈电机的轴线与基座的径向线共线，所述的周向配重调整子机构的音圈电机的轴线与基座的径向线垂直；

四组配重调整机构包括音圈电机A、音圈电机B、音圈电机C、音圈电机D、音圈电机E、音圈电机F、音圈电机G和音圈电机H，所述的音圈电机A用于调节配重滑块A的位置，音圈电机B用于调节配重滑块B的位置，音圈电机C用于调节配重滑块C的位置，音圈电机D用于调节配重滑块D的位置，音圈电机E用于调节配重滑块E的位置，音圈电机F用于调节配重滑块F的位置，音圈电机G用于调节配重滑块G的位置，音圈电机H用于调节配重滑块H的位置；