[发明专利]一种半球谐振子化学机械抛光装置及抛光方法

权利要求书

1.一种半球谐振子化学机械抛光装置，其特征在于：包括抛光块(1)和用于支撑半球谐振子(5)的支撑件；

所述抛光块(1)的底面的曲率与半球谐振子(5)球面的曲率相同，抛光时抛光块(1)底面与半球谐振子(5)的球面相贴合；所述抛光块(1)的硬度大于半球谐振子(5)的硬度；

所述抛光块底面设有M×N矩阵排布的填充孔(2)，填充孔(2)内填充有用于提高抛光效率的氧化剂；M≥2，N≥2，且均为整数；

所述支撑件中开设有用于固定半球谐振子(5)轴柄的通孔；所述支撑件的支撑表面与半球谐振子(5)球面的曲率相同。

2.根据权利要求1所述的半球谐振子化学机械抛光装置，其特征在于：

所述抛光块(1)的底面为外凸的圆弧曲面或内凹的圆弧曲面，分别与半球谐振子(5)的内球面和外球面曲率相同。

3.根据权利要求1所述的半球谐振子化学机械抛光装置，其特征在于：

所述支撑件包括外支撑件(3)和内支撑件(4)；

所述外支撑件(3)的支撑表面为内凹的曲面，与半球谐振子(5)外球面曲率相同，用于半球谐振子内球面抛光支撑；

所述内支撑件(4)的支撑表面为外凸的曲面，与半球谐振子(5)内球面曲率相同，用于半球谐振子外球面抛光支撑。

4.根据权利要求1-3任一所述的半球谐振子化学机械抛光装置，其特征在于：

所述半球谐振子(5)的材质为金刚石；

所述抛光块(1)的材质为石墨烯；所述支撑件的材质为橡胶。

5.一种半球谐振子化学机械抛光方法，利用权利要求1-4任一所述的半球谐振子化学机械抛光装置，其特征在于，包括以下步骤：

1)、检查待抛光半球谐振子的球面、支撑件的支撑表面，保证球面和支撑表面完整且无明显变形，再利用有机溶剂进行清洗，确保待抛光半球谐振子的球面、支撑件的支撑表面干净、无残留颗粒状物质；

2)、检查抛光块底面完整，利用有机溶剂进行清洗，确保其与半球谐振子球面接触的部分内无明显污痕和填充孔无残留颗粒状物质；再将氧化剂填充到填充孔中，确保氧化剂填充牢固；

3)、将半球谐振子的轴柄下端穿过支撑件的通孔中固定，使半球谐振子的外球面与支撑件的支撑表面内凹的曲面相贴合，确保抛光过程中不发生松动；

保持半球谐振子不动，沿半球谐振子的经线和纬线方向移动抛光块，对半球谐振子的内球面进行抛光；

4)、半球谐振子的内球面抛光完成后，将半球谐振子取出，再次对半球谐振子进行清洗；

5)、倒立半球谐振子并固定，将半球谐振子的轴柄下端穿过支撑件的通孔中固定，使半球谐振子的内球面与支撑件的上表面外凸的曲面相贴合，确保抛光过程中不发生松动；沿半球谐振子的经线和纬线方向移动抛光块，对半球谐振子的外球面进行抛光；

6)半球谐振子的外球面抛光完成后，将半球谐振子取出，完成半球谐振子化学机械抛光。

6.根据权利要求5所述的半球谐振子化学机械抛光方法，其特征在于，还包括：

7)对半球谐振子球面抛光后的壁厚均匀性进行评价：

7.1)、分别测量半球谐振子的内圆圆度X_i和外圆圆度Y_i，计算半球谐振子壁厚H_i；

H_i＝Y_i-X_i

其中，i＝1,2,…,360；

7.2)、对半球谐振子壁厚H_i求标准差，评价半球谐振子壁厚均匀性。

7.根据权利要求6所述的半球谐振子化学机械抛光及评价方法，其特征在于：

步骤7.2)中，标准差小于2μm时，证明半球谐振子壁厚均匀性良好。