探测板的加工方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310588967.1

申请日:

2013.11.20

公开号:

CN103558741A

公开日:

2014.02.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G03F 9/00申请日:20131120|||公开

IPC分类号:

G03F9/00; G03F7/20

主分类号:

G03F9/00

申请人:

上海现代先进超精密制造中心有限公司

发明人:

黄克飞; 陈静; 顾亚平; 魏向荣

地址:

200433 上海市杨浦区国定路335号2号楼2401室

优先权:

专利代理机构:

上海新天专利代理有限公司 31213

代理人:

张泽纯

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内容摘要

一种用于光刻机的探测板加工制造工艺过程,包括①探测板定位标记测量及数据处理;②加工中心机床X、Y向与夹具基准精度调整及探测板工件固定;③加工探测板X、Y向基准面,校准与光标基准的精度;④预加工探测板的各特征,检查验证加工中心机床的参数;⑤粗加工外形及内部特征;⑧精加工外形及内部特征。本发明减少了报废率,加工的探测高质量要求,符合光刻要求。

权利要求书

权利要求书
1.  一种用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:
1)在洁净工作室里,工作人员带上防静电手套,将胶合好的探测板的上下两平面用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭,在擦拭过程中把探测板放在100w的灯光下仔细观看表面灰尘,直到无人眼可见灰尘,擦拭完毕;
2)将擦拭好的探测板放到工具显微镜平移台上,镀膜面向上,调整侧照光源,使侧照光源的光轴与显微镜的中轴线的夹角小于20度;
3)用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的4个十字标记与探测板边缘的距离A、B、C、D各3次,然后求A、B、C、D的平均值:
A=(A1+A2+A3)/3
B=(B1+B2+B3)/3
C=(C1+C2+C3)/3
D=(D1+D2+D3)/3;
4)用工具显微镜分别测量探测板四边的垂直度,数值小于0.1mm,如果大于0.1mm,在后续加工基准时修正;
5)将夹具水平安装到加工中心机床工作台面上,调整加工中心机床X向、Y向与所述的夹具X侧基准边、Y向侧基准边,预固定夹具,用杠杆百分表调整夹具的X向侧基准边、Y向侧基准边的误差小于0.02mm;
6)将杠杆百分表更换为杠杆千分表,调整夹具的X向侧基准边(1)与加工中心机床X向精度小于0.008mm、调整夹具的Y向侧基准边(3)与加工中心机床Y向精度小于0.008mm;
7)将所述的探测板水平放到所述的夹具的水平基准面上,使所述的探测板的X向侧基准边(1)紧靠加工中心机床的X向基准边,探测板的Y向侧基准边(3)紧靠加工中心机床的Y向基准边(3), 然后用四个水平压条(2)压紧,压紧压力为2~3kg;
8)在加工中心机床主轴上安装镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数;
9)根据步骤3)所述的A、B、C、D,加工所述的探测板X向基准边和Y向基准边,每边预留0.5mm调整余量,即距离十字标记尺寸为2.5+0.5=3mm,加工深度为1mm;
10)取下所述的探测板,用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的4个十字标记与探测板边缘的距离a、b、c、d;当a、b、c、d差值都小于等于0.01mm,进入步骤11);若a、b、c或d大于0.015mm,则返回到步骤7);
11)加工探测板外形及沉孔和方孔
12)取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸;用三坐标测量沉孔和方孔的尺寸,符合要求,进入步骤13),如不符合要求返回步骤11)进行修正;
13)方孔底部处留量0.4mm,探测板外形与沉孔单边留量0.15mm;
14)在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数,按尺寸要求加工探测板的沉孔和方孔的圆角,单边留量0.1mm;
15)在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数,按尺寸要求精加工探测板外型到尺寸;
16)在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数,按尺寸要求所精加工探测板沉孔和方孔的圆角到尺寸;
17)设置加工中心机床参数,按尺寸要求精加工探测板的沉孔,底部留量0.2mm;
18)设置加工中心机床参数,按尺寸要求精加工探测板方孔,底部留量0.1mm;
19)设置加工中心机床参数,按尺寸要求精加工探测板的方孔到 尺寸;
20)取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸;用三坐标测量特征尺寸;所述的探测板加工方孔的底部厚度尺寸保证0.5±0.04mm不破裂;所述的探测板特沉孔的孔位中心相对四个十字标记尺寸精度优于0.04mm;所述的探测板加工的探测板边缘基准与四个十字标记尺寸精度优于0.04mm;
21)对加工好的探测板进行包装,将包装好的探测板放在洁净容器内保存待用。

2.  根据权利要求1所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特征在于,所述的步骤8)中设置加工中心机床参数具体如下:
磨头类型:圆柱端面、侧磨型
磨头直径尺寸:5mm
磨头柄径尺寸:5mm
金刚石粒度:180~280#
加工中心机床加工模式:螺旋进给
螺旋进给量:0.8~1mm
主轴转速:2300~3000rpm
进给速度:80~100mm/min
深度进给量:0.04~0.06mm。

3.  根据权利要求1所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特征在于,所述的步骤14)中设置加工中心机床参数具体如下:
磨头类型:圆柱端面、侧磨型
磨头直径尺寸:3mm
磨头柄径尺寸:3mm
金刚石粒度:180~280#
加工中心机床加工模式:螺旋进给
螺旋进给量:0.4~0.6mm
主轴转速:4000~4600rpm
进给速度:60~80mm/min
深度进给量:0.02~0.03mm。

4.  根据权利要求1所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特征在于,所述的步骤15)中设置加工中心机床参数具体如下:
磨头类型:圆柱端面、侧磨型
磨头直径尺寸:5mm
磨头柄径尺寸:6mm
金刚石粒度:280~400#
加工中心机床加工模式:螺旋进给
螺旋进给量:0.5~0.8mm
主轴转速:2300~3000rpm
进给速度:50~60mm/min
深度进给量:0.02~0.03mm。

5.  根据权利要求1所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特征在于,所述的步骤16)中设置加工中心机床参数具体如下:
磨头类型:圆柱端面、侧磨型
磨头直径尺寸:1.8mm
磨头柄径尺寸:3mm
金刚石粒度:280~400#
加工中心机床加工模式:螺旋进给
螺旋进给量:0.3~0.5mm
主轴转速:4000~4600rpm
进给速度:50~60mm/min
深度进给量:0.015~0.025mm。

6.  根据权利要求1所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特征在于,所述的步骤17)中设置加工中心机床参数具体如下:
磨头类型:圆柱端面、侧磨型
磨头直径尺寸:1.8mm
磨头柄径尺寸:3mm
金刚石粒度:280~400#
加工中心机床加工模式:螺旋进给
螺旋进给量:0.3~0.5mm
主轴转速:4000~4600rpm
进给速度:30~50mm/min
深度进给量:0.01~0.02mm。

7.  根据权利要求1所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特征在于,所述的步骤18)中设置加工中心机床参数具体如下:
磨头类型:圆柱端面、侧磨型
磨头直径尺寸:1.8mm
磨头柄径尺寸:3mm
金刚石粒度:280~400#
加工中心机床加工模式:螺旋进给
螺旋进给量:0.2~0.3mm
主轴转速:4000~4600rpm
进给速度:20~40mm/min
深度进给量:0.007~0.015mm。

8.  根据权利要求1所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特征在于,所述的步骤19)中设置加工中心机床参数具体如下:
磨头类型:圆柱端面、侧磨型
磨头直径尺寸:1.8mm
磨头柄径尺寸:3mm
金刚石粒度:280~400#
加工中心机床加工模式:螺旋进给
螺旋进给量:0.15~0.2mm
主轴转速:4000~4600rpm
进给速度:10~20mm/min
深度进给量:0.005~0.08mm。

说明书

说明书探测板的加工方法
技术领域
本发明涉及光刻机,特别是一种用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,该探测板主要用于分步投影光刻机探测标记的位置对准,该向成果直接影响到分步投影光刻机里的硅片向位光栅自动对准。 
背景技术
目前欧美国家加工探测板的设备是在精密铣磨加工中心加工中心机床上增加了在线测量装置的专用加工设备,这类设备目前还没有对外销售。用这类专用加工设备可在零件加工过程中对所加工的尺寸进行测量并将数据闭环反馈修正加工中心机床加工参数,实现高精度的铣磨加工,很容易达到3个孔位中心相对4个十字标记尺寸精度优于0.04mm、探测板边缘基准与4个十字标记尺寸精度优于0.04mm的要求。而国内加工探测板的数据测量修正需要将零件从加工中心机床上取下来,在分离的测量仪器上得到数据去修正设备参数,造成加工过程数据偏差,使得加工成品率低,远远不能满足90nm光刻机的要求。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,该方法加工的探测板的3个孔位的中心相对4个十字标记尺寸精度优于0.04mm、探测板边缘基准与4个十字标记尺寸精度优于0.04mm的要求,符合光刻机向位光栅自动对准要求。 
本发明的技术解决方案如下: 
一种用于分步投影光刻机的探测板的加工方法,其特点在于,该方法包括下列步骤: 
1)在洁净工作室里,工作人员带上防静电手套,将胶合好的探测板的上下两平面用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭,在擦拭过程中把探测板放在100w的灯光下仔细观看表面灰尘,直到无人眼可见灰尘,擦拭完毕; 
2)将擦拭好的探测板放到工具显微镜平移台上,镀膜面向上,调整侧照光源,使侧照光源的光轴与显微镜的中轴线的夹角小于20度; 
3)用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的4个十字标记与探测板边缘的距离A、B、C、D各3次,注意测量要求是:十字标记线宽为0.01mm,读取数据时,目测按照线宽中间位置取数,有效数据精度控制到小数点后3位,然后求平均得A、B、C、D: 
A=(A1+A2+A3)/3 
B=(B1+B2+B3)/3 
C=(C1+C2+C3)/3 
D=(D1+D2+D3)/3;; 
4)用工具显微镜分别测量探测板四边的垂直度,数值小于0.1mm,如果大于0.1mm,将在后面加工基准时修正; 
5)将夹具水平安装到加工中心机床工作台面上,调整加工中心机床X向、Y向与所述的夹具X侧基准边、Y向侧基准边,预固定夹具,用杠杆百分表调整夹具的X向侧基准边、Y向侧基准边的误差小于0.02mm; 
6)将杠杆百分表更换为杠杆千分表,调整夹具的X向侧基准边(1)与加工中心机床X向精度小于0.008mm、调整夹具的Y向侧基准边(3)与加工中心机床Y向精度小于0.008mm; 
7)将所述的探测板水平放到所述的夹具的水平基准面上,使所述的探测板的X向侧基准边紧靠加工中心机床的X向基准边,探测板的Y向侧基准边紧靠加工中心机床的Y向基准边,然后用4个水平压条压紧,压紧压力为2~3kg; 
8)在加工中心机床主轴上安装镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:5mm 
磨头柄径尺寸:5mm 
金刚石粒度:180~280# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.8~1mm 
主轴转速:2300~3000rpm 
进给速度:80~100mm/min 
深度进给量:0.04~0.06mm; 
9)根据步骤3)所述的A、B、C、D,加工所述的探测板X向基准边和Y向基准边,每边预留0.5mm调整余量,即距离十字标记尺寸为2.5+0.5=3mm,加工深度为1mm; 
10)取下所述的探测板,用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的4个十字标记与探测板边缘的距离a、b、c、d,当a、b、c、d都小于等于0.01mm,进入步骤11);若a、b、c或d大于0.015mm,则返回到步骤7); 
11)加工探测板外形及特征1、特征2: 
特征1是位于探测板三个角部的3个直径6mm深度1mm的同心圆沉孔,同心圆沉孔的1边设有1个缺口.同心圆沉孔的圆心与探测板边缘的距离由设计图决定,即分别与X基准边尺寸t1y1、t1y2,与Y基准边尺寸t1x1、t1x2; 
特征2是1个位于探测板中间的6x6mm的方孔,该方孔距底面距离是0.5mm,该方孔与边缘的距离由设计图决定,即与X基准边尺寸t2y1,与Y基准边尺寸t2x; 
按上述要求尺寸加工探测板外形和特征1、特征2: 
12)取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸;用三坐 标测量特征的尺寸,符合要求,进入步骤13),如不符合要求返回步骤11)进行修正; 
13)按要求加工探测板外形及特征1、特征2,特征2底部处留量0.4mm,探测板外形及其与特征单边留量0.15mm; 
14)在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:3mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:180~280# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.4~0.6mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:60~80mm/min 
深度进给量:0.02~0.03mm; 
按尺寸要求加工探测板的特征1、特征2的圆角,单边留量0.1mm; 
15)在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:5mm 
磨头柄径尺寸:6mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.5~0.8mm 
主轴转速:2300~3000rpm 
进给速度:50~60mm/min 
深度进给量:0.02~0.03mm; 
按尺寸要求精加工探测板外型到尺寸; 
16)在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:1.8mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.3~0.5mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:50~60mm/min 
深度进给量:0.015~0.025mm; 
按尺寸要求所精加工探测板特征1、特征2的圆角到尺寸; 
17)设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:1.8mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.3~0.5mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:30~50mm/min 
深度进给量:0.01~0.02mm; 
按尺寸要求精加工探测板的特征2,底部留量0.2mm 
18)设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:1.8mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.2~0.3mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:20~40mm/min 
深度进给量:0.007~0.015mm; 
按尺寸要求精加工探测板特征2,底部留量0.1mm; 
19)设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:1.8mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.15~0.2mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:10~20mm/min 
深度进给量:0.005~0.08mm; 
按尺寸要求精加工探测板的特征到尺寸; 
20)取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸;用三坐标测量特征尺寸;所述的探测板加工特征2的底部厚度尺寸保证0.5±0.04mm不破裂;所述的探测板特征1的孔位中心相对4个十字标记尺寸精度优于0.04mm;所述的探测板加工的探测板边缘基准与4个十字标记尺寸精度优于0.04mm; 
21)对加工好的探测板进行包装,将包装好的探测板放在洁净容器内保存待用。 
与现有技术相比,本发明的有益效果是: 
通常探测板的加工一般采用边缘对基准定位方式,对探测基准板形位尺寸要求较高,加工过程定位只有在粗加工和精加工进行校准定位,对操作人员有很强地依赖性;在6x6方孔加工过程中需要有严格 的工艺过程控制,直接影响加工合格率。 
1、本发明解决了如下问题: 
★用工具显微镜、分步测量加工定位标记,并对数据进行合理处理得出准确地加工定位数据; 
★对每一个加工磨轮进行预加工定位,确保加工刀具误差不影响工件加工精度; 
★严格控制加工工艺,采用预加工、粗加工、精加工、超精加工等分步过程控制,保证重点加工6x6中心方孔的质量要求; 
★降低了生产成本,提高了产品合格率,符合高质量要求。 
2、采用本发明探测板加工方法,可确保加工的探测板完全符合分步光刻机向位光栅自动对准要求。 
附图说明
图1是本发明加工的探测板的主视图。 
图2是本发明加工的探测板的剖视图。 
图3探测板工装的主视图。 
图4为本发明加工的探测板的技术要求图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但不应以此限制本发明的保护范围。 
为了防止胶合所处的工房温度和湿度对胶合的影响的解决方案,洁净工作室内的温度为20~26℃±0.1℃,湿度为50~70%,标准大气压下进行; 
1、进行探测板定位标记测量及数据处理,所得到测量数值A、B、C、D精度达到了±0.01,满足探测板加工的精度要求。其特征在于,该方法包括下列步骤: 
在洁净工作室里,工作人员带上防静电手套,将胶合好的探测板 的上下两平面用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭,在擦拭过程中把探测板放在100w的灯光下仔细观看表面灰尘,直到无人眼可见灰尘,擦拭完毕; 
将擦拭好的探测板放到工具显微镜上,镀膜面向上。调整侧照光源,使侧照光源的光轴与显微镜中心轴线的夹角小于20度; 
用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的4个十字标记与探测板边缘距离A、B、C、D,十字标记线宽为0.01mm,读取数据时目测按照线宽中间位置取数,有效数据精度控制到小数点后3位; 
用工具显微镜分别测量探测板四边的垂直度,数值小于0.01mm,如果大于0.01mm,将在后面加工基准时修正; 
4个数值A、B、C、D各测量3次,将3次测量数值相加后求平均后即得出A、B、C、D; 
A=(A1+A2+A3)/3 
B=(B1+B2+B3)/3 
C=(C1+C2+C3)/3 
D=(D1+D2+D3)/3; 
2、调整加工中心机床X、Y向与探测板工件夹具基准面精度并用压板固定好探测板,确保每次装卸的定位精度。 
将夹具水平安装到加工中心机床工作台面上,调整加工中心机床X向侧基准边、Y向与夹具X向侧基准边、Y向侧基准边,预固定夹具,见图2。用杠杆百分表调整夹具X向侧基准边、Y向侧基准边精度小于0.02mm; 
将杠杆百分表更换为杠杆千分表,调整夹具X向侧基准边1与加工中心机床X向精度小于0.008mm、调整夹具Y向侧基准边3与加工中心机床Y向精度小于0.008mm; 
将探测板按照图2位置水平放到夹具水平基准面上,探测板X向侧基准边1紧靠加工中心机床X向基准边,探测板Y向侧基准边3紧靠加工中心机床Y向基准边3然后用4个水平压条2压紧,压紧压力 为2~3kg; 
3、预加工探测板X基准面、Y向基准面,调整加工中心机床X、Y向与探测板工件十字标记线精度,满足探测板的精度加工; 
在加工中心机床主轴上安装镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:5mm 
磨头柄径尺寸:5mm 
金刚石粒度:180~280# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.8~1mm 
主轴转速:2300~3000rpm 
进给速度:80~100mm/min 
深度进给量:0.04~0.06mm; 
根据步骤得出的4个数值A、B、C、D,预加工探测板X、Y个基准边,按照图4尺寸要求加工的X、Y基准边每边预留0.5mm调整余量,即距离十字标记尺寸为2.5+0.5=3mm。加工深度1mm; 
取下探测板,用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的4个十字标记与探测板边缘距离a、b、c、d,使得a、b、c、d小于等于0.01mm。a、b或c、d差值也大于0.015mm时返回到上步骤; 
4、预加工探测板外形及所有特征,验证加工程序的正确性及磨头的工作状态; 
按照图3、4尺寸要求加工探测板外形及特征1、特征2到尺寸: 
取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸;用三坐标测量其余特征尺寸。如不符合要求返回步骤⑾修正; 
按照图3、4尺寸要求所加工探测板外形及特征1、特征2见图(2)。特征2底部0.5mm处留量0.4mm。探测板外形及其与特征单边留量0.15mm; 
在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:3mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:180~280# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.4~0.6mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:60~80mm/min 
深度进给量:0.02~0.03mm; 
按照图3、4尺寸要求加工探测板特征1、特征2的圆角成型,单边留量0.1mm。(特征3底部0.5mm除外); 
在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:5mm 
磨头柄径尺寸:6mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.5~0.8mm 
主轴转速:2300~3000rpm 
进给速度:50~60mm/min 
深度进给量:0.02~0.03mm; 
按照图3、4尺寸要求精加工探测板外型到尺寸; 
在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头,设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:1.8mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.3~0.5mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:50~60mm/min 
深度进给量:0.015~0.025mm; 
按照图3、4尺寸要求精加工探测板特征1、特征2的圆角到尺寸; 
设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:1.8mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.3~0.5mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:30~50mm/min 
深度进给量:0.01~0.02mm; 
按照图3、4尺寸要求精加工探测板特征,底部留量0.2mm 
设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:1.8mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.2~0.3mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:20~40mm/min 
深度进给量:0.007~0.015mm; 
按照图3、4尺寸要求精加工探测板特征,底部留量0.1mm; 
设置加工中心机床参数: 
磨头类型:圆柱端面、侧磨型 
磨头直径尺寸:1.8mm 
磨头柄径尺寸:3mm 
金刚石粒度:280~400# 
加工中心机床加工模式:螺旋进给 
螺旋进给量:0.15~0.2mm 
主轴转速:4000~4600rpm 
进给速度:10~20mm/min 
深度进给量:0.005~0.08mm; 
按照图3、4尺寸要求精加工探测板特征到尺寸; 
取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸;用三坐标测量其余特征尺寸,所述的探测板加工6x6的方孔底部厚度尺寸保证0.5±0.04mm不破裂;所述的探测板加工的3个孔位中心相对4个十字标记尺寸精度优于0.04mm;所述的探测板加工的探测板边缘基准与4个十字标记尺寸精度优于0.04mm; 
对加工好的探测板进行包装,将包装好的探测板放在洁净容器内保存待用。 

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1、(10)申请公布号 CN 103558741 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103558741 A (21)申请号 201310588967.1 (22)申请日 2013.11.20 G03F 9/00(2006.01) G03F 7/20(2006.01) (71)申请人 上海现代先进超精密制造中心有限 公司 地址 200433 上海市杨浦区国定路 335 号 2 号楼 2401 室 (72)发明人 黄克飞 陈静 顾亚平 魏向荣 (74)专利代理机构 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人 张泽纯 (54) 发明名称 探测板的加工方法 (57) 摘要 一种用于光刻。

2、机的探测板加工制造工艺过 程, 包括探测板定位标记测量及数据处理 ; 加工中心机床 X、 Y 向与夹具基准精度调整及探测 板工件固定 ; 加工探测板 X、 Y 向基准面, 校准 与光标基准的精度 ; 预加工探测板的各特征, 检查验证加工中心机床的参数 ; 粗加工外形及 内部特征 ; 精加工外形及内部特征。本发明减 少了报废率, 加工的探测高质量要求, 符合光刻要 求。 (51)Int.Cl. 权利要求书 4 页 说明书 8 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书8页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103558741 A CN 。

3、103558741 A 1/4 页 2 1. 一种用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 其特征在于, 该方法包括下列步 骤 : 1) 在洁净工作室里, 工作人员带上防静电手套, 将胶合好的探测板的上下两平面用防 静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭, 在擦拭过程中把探测板放在 100w 的灯光下仔细 观看表面灰尘, 直到无人眼可见灰尘, 擦拭完毕 ; 2) 将擦拭好的探测板放到工具显微镜平移台上, 镀膜面向上, 调整侧照光源, 使侧照光 源的光轴与显微镜的中轴线的夹角小于 20 度 ; 3) 用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的 4 个十字标记与探测板边缘的距离 A、 B、 C、 D 各 3 次。

4、, 然后求 A、 B、 C、 D 的平均值 : A=(A1+A2+A3) /3 B=(B1+B2+B3) /3 C=(C1+C2+C3) /3 D=(D1+D2+D3) /3 ; 4) 用工具显微镜分别测量探测板四边的垂直度, 数值小于 0.1mm, 如果大于 0.1mm, 在 后续加工基准时修正 ; 5) 将夹具水平安装到加工中心机床工作台面上, 调整加工中心机床 X 向、 Y 向与所述的 夹具 X 侧基准边、 Y 向侧基准边, 预固定夹具, 用杠杆百分表调整夹具的 X 向侧基准边、 Y 向 侧基准边的误差小于 0.02mm ; 6) 将杠杆百分表更换为杠杆千分表, 调整夹具的X向侧基准边 。

5、(1) 与加工中心机床X向 精度小于 0.008mm、 调整夹具的 Y 向侧基准边 (3) 与加工中心机床 Y 向精度小于 0.008mm ; 7) 将所述的探测板水平放到所述的夹具的水平基准面上, 使所述的探测板的 X 向侧基 准边 (1) 紧靠加工中心机床的 X 向基准边, 探测板的 Y 向侧基准边 (3) 紧靠加工中心机床的 Y 向基准边 (3) , 然后用四个水平压条 (2) 压紧, 压紧压力为 2 3kg ; 8) 在加工中心机床主轴上安装镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数 ; 9) 根据步骤 3) 所述的 A、 B、 C、 D, 加工所述的探测板 X 向基准边和 Y 向基准。

6、边, 每边预 留 0.5mm 调整余量 , 即距离十字标记尺寸为 2.5+0.5=3mm, 加工深度为 1mm ; 10) 取下所述的探测板, 用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的 4 个十字标记与探测 板边缘的距离 a、 b、 c、 d ; 当 a、 b、 c、 d 差值都小于等于 0.01mm, 进入步骤 11) ; 若 a、 b、 c 或 d 大于 0.015mm, 则返回到步骤 7) ; 11) 加工探测板外形及沉孔和方孔 12) 取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸 ; 用三坐标测量沉孔和方孔的 尺寸, 符合要求, 进入步骤 13) , 如不符合要求返回步骤 11) 进行修正 。

7、; 13) 方孔底部处留量 0.4mm, 探测板外形与沉孔单边留量 0.15mm ; 14) 在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数, 按尺寸 要求加工探测板的沉孔和方孔的圆角, 单边留量 0.1mm ; 15) 在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数, 按尺寸 要求精加工探测板外型到尺寸 ; 16) 在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数, 按尺寸 要求所精加工探测板沉孔和方孔的圆角到尺寸 ; 权 利 要 求 书 CN 103558741 A 2 2/4 页 3 17) 设置加工中心机床参数, 按尺寸要求精加。

8、工探测板的沉孔 , 底部留量 0.2mm ; 18) 设置加工中心机床参数, 按尺寸要求精加工探测板方孔 , 底部留量 0.1mm ; 19) 设置加工中心机床参数, 按尺寸要求精加工探测板的方孔到尺寸 ; 20) 取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸 ; 用三坐标测量特征尺寸 ; 所 述的探测板加工方孔的底部厚度尺寸保证 0.50.04mm 不破裂 ; 所述的探测板特沉孔的孔 位中心相对四个十字标记尺寸精度优于 0.04mm ; 所述的探测板加工的探测板边缘基准与 四个十字标记尺寸精度优于 0.04mm ; 21) 对加工好的探测板进行包装, 将包装好的探测板放在洁净容器内保存待用。。

9、 2. 根据权利要求 1 所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 其特征在于, 所 述的步骤 8) 中设置加工中心机床参数具体如下 : 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 磨头直径尺寸 : 5mm 磨头柄径尺寸 : 5mm 金刚石粒度 : 180 280# 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 螺旋进给量 : 0.8 1mm 主轴转速 : 2300 3000rpm 进给速度 : 80 100mm/min 深度进给量 : 0.04 0.06mm。 3. 根据权利要求 1 所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 其特征在于, 所 述的步骤 14) 中设置加工中心机床参数具体如下 : 磨头类。

10、型 : 圆柱端面、 侧磨型 磨头直径尺寸 : 3mm 磨头柄径尺寸 : 3mm 金刚石粒度 : 180 280# 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 螺旋进给量 : 0.4 0.6mm 主轴转速 : 4000 4600rpm 进给速度 : 60 80mm/min 深度进给量 : 0.02 0.03mm。 4. 根据权利要求 1 所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 其特征在于, 所 述的步骤 15) 中设置加工中心机床参数具体如下 : 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 磨头直径尺寸 : 5mm 磨头柄径尺寸 : 6mm 金刚石粒度 : 280 400# 加工中心机床加工模式 : 螺旋进。

11、给 螺旋进给量 : 0.5 0.8mm 主轴转速 : 2300 3000rpm 权 利 要 求 书 CN 103558741 A 3 3/4 页 4 进给速度 : 50 60mm/min 深度进给量 : 0.02 0.03mm。 5. 根据权利要求 1 所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 其特征在于, 所 述的步骤 16) 中设置加工中心机床参数具体如下 : 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 磨头直径尺寸 : 1.8mm 磨头柄径尺寸 : 3mm 金刚石粒度 : 280 400# 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 螺旋进给量 : 0.3 0.5mm 主轴转速 : 4000 4600。

12、rpm 进给速度 : 50 60mm/min 深度进给量 : 0.015 0.025mm。 6. 根据权利要求 1 所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 其特征在于, 所 述的步骤 17) 中设置加工中心机床参数具体如下 : 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 磨头直径尺寸 : 1.8mm 磨头柄径尺寸 : 3mm 金刚石粒度 : 280 400# 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 螺旋进给量 : 0.3 0.5mm 主轴转速 : 4000 4600rpm 进给速度 : 30 50mm/min 深度进给量 : 0.01 0.02mm。 7. 根据权利要求 1 所述的用于分步投影光刻机的。

13、探测板的加工方法, 其特征在于, 所 述的步骤 18) 中设置加工中心机床参数具体如下 : 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 磨头直径尺寸 : 1.8mm 磨头柄径尺寸 : 3mm 金刚石粒度 : 280 400# 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 螺旋进给量 : 0.2 0.3mm 主轴转速 : 4000 4600rpm 进给速度 : 20 40mm/min 深度进给量 : 0.007 0.015mm。 8. 根据权利要求 1 所述的用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 其特征在于, 所 述的步骤 19) 中设置加工中心机床参数具体如下 : 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 磨头直径尺寸。

14、 : 1.8mm 权 利 要 求 书 CN 103558741 A 4 4/4 页 5 磨头柄径尺寸 : 3mm 金刚石粒度 : 280 400# 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 螺旋进给量 : 0.15 0.2mm 主轴转速 : 4000 4600rpm 进给速度 : 10 20mm/min 深度进给量 : 0.005 0.08mm。 权 利 要 求 书 CN 103558741 A 5 1/8 页 6 探测板的加工方法 技术领域 0001 本发明涉及光刻机, 特别是一种用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 该探 测板主要用于分步投影光刻机探测标记的位置对准, 该向成果直接影响到分步投。

15、影光刻机 里的硅片向位光栅自动对准。 背景技术 0002 目前欧美国家加工探测板的设备是在精密铣磨加工中心加工中心机床上增加了 在线测量装置的专用加工设备, 这类设备目前还没有对外销售。用这类专用加工设备可在 零件加工过程中对所加工的尺寸进行测量并将数据闭环反馈修正加工中心机床加工参数, 实现高精度的铣磨加工, 很容易达到3个孔位中心相对4个十字标记尺寸精度优于0.04mm、 探测板边缘基准与 4 个十字标记尺寸精度优于 0.04mm 的要求。而国内加工探测板的数据 测量修正需要将零件从加工中心机床上取下来, 在分离的测量仪器上得到数据去修正设备 参数, 造成加工过程数据偏差, 使得加工成品率。

16、低, 远远不能满足 90nm 光刻机的要求。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 该方法加 工的探测板的 3 个孔位的中心相对 4 个十字标记尺寸精度优于 0.04mm、 探测板边缘基准与 4 个十字标记尺寸精度优于 0.04mm 的要求, 符合光刻机向位光栅自动对准要求。 0004 本发明的技术解决方案如下 : 0005 一种用于分步投影光刻机的探测板的加工方法, 其特点在于, 该方法包括下列步 骤 : 0006 1) 在洁净工作室里, 工作人员带上防静电手套, 将胶合好的探测板的上下两平面 用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭, 在擦拭过程。

17、中把探测板放在 100w 的灯光下 仔细观看表面灰尘, 直到无人眼可见灰尘, 擦拭完毕 ; 0007 2) 将擦拭好的探测板放到工具显微镜平移台上, 镀膜面向上, 调整侧照光源, 使侧 照光源的光轴与显微镜的中轴线的夹角小于 20 度 ; 0008 3) 用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的 4 个十字标记与探测板边缘的距离 A、 B、 C、 D 各 3 次, 注意测量要求是 : 十字标记线宽为 0.01mm, 读取数据时, 目测按照线宽中间 位置取数, 有效数据精度控制到小数点后 3 位, 然后求平均得 A、 B、 C、 D : 0009 A=(A1+A2+A3) /3 0010 B=(B1+。

18、B2+B3) /3 0011 C=(C1+C2+C3) /3 0012 D=(D1+D2+D3) /3 ; 0013 4)用工具显微镜分别测量探测板四边的垂直度, 数值小于 0.1mm, 如果大于 0.1mm, 将在后面加工基准时修正 ; 0014 5) 将夹具水平安装到加工中心机床工作台面上, 调整加工中心机床 X 向、 Y 向与所 说 明 书 CN 103558741 A 6 2/8 页 7 述的夹具 X 侧基准边、 Y 向侧基准边, 预固定夹具, 用杠杆百分表调整夹具的 X 向侧基准边、 Y 向侧基准边的误差小于 0.02mm ; 0015 6) 将杠杆百分表更换为杠杆千分表, 调整夹具。

19、的 X 向侧基准边 (1) 与加工中心 机床 X 向精度小于 0.008mm、 调整夹具的 Y 向侧基准边 (3) 与加工中心机床 Y 向精度小于 0.008mm ; 0016 7) 将所述的探测板水平放到所述的夹具的水平基准面上, 使所述的探测板的 X 向 侧基准边紧靠加工中心机床的 X 向基准边, 探测板的 Y 向侧基准边紧靠加工中心机床的 Y 向基准边, 然后用 4 个水平压条压紧, 压紧压力为 2 3kg ; 0017 8) 在加工中心机床主轴上安装镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数 : 0018 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0019 磨头直径尺寸 : 5mm 0020 。

20、磨头柄径尺寸 : 5mm 0021 金刚石粒度 : 180 280# 0022 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0023 螺旋进给量 : 0.8 1mm 0024 主轴转速 : 2300 3000rpm 0025 进给速度 : 80 100mm/min 0026 深度进给量 : 0.04 0.06mm; 0027 9) 根据步骤 3) 所述的 A、 B、 C、 D, 加工所述的探测板 X 向基准边和 Y 向基准边, 每 边预留 0.5mm 调整余量 , 即距离十字标记尺寸为 2.5+0.5=3mm, 加工深度为 1mm ; 0028 10) 取下所述的探测板, 用工具显微镜分别测量探测板镀。

21、膜面的 4 个十字标记与 探测板边缘的距离 a、 b、 c、 d, 当 a、 b、 c、 d 都小于等于 0.01mm, 进入步骤 11) ; 若 a、 b、 c 或 d 大于 0.015mm, 则返回到步骤 7) ; 0029 11) 加工探测板外形及特征 1、 特征 2 : 0030 特征 1 是位于探测板三个角部的 3 个直径 6mm 深度 1mm 的同心圆沉孔 , 同心圆沉 孔的 1 边设有 1 个缺口 . 同心圆沉孔的圆心与探测板边缘的距离由设计图决定, 即分别与 X 基准边尺寸 t1y1、 t1y2, 与 Y 基准边尺寸 t1x1、 t1x2 ; 0031 特征 2 是 1 个位于。

22、探测板中间的 6x6mm 的方孔, 该方孔距底面距离是 0.5mm, 该方 孔与边缘的距离由设计图决定, 即与 X 基准边尺寸 t2y1, 与 Y 基准边尺寸 t2x ; 0032 按上述要求尺寸加工探测板外形和特征 1、 特征 2 : 0033 12) 取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸 ; 用三坐 标测量特征的尺 寸, 符合要求, 进入步骤 13) , 如不符合要求返回步骤 11) 进行修正 ; 0034 13) 按要求加工探测板外形及特征 1、 特征 2, 特征 2 底部处留量 0.4mm, 探测板外 形及其与特征单边留量 0.15mm ; 0035 14) 在加工中心机床主轴。

23、上更换镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数 : 0036 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0037 磨头直径尺寸 : 3mm 0038 磨头柄径尺寸 : 3mm 0039 金刚石粒度 : 180 280# 说 明 书 CN 103558741 A 7 3/8 页 8 0040 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0041 螺旋进给量 : 0.4 0.6mm 0042 主轴转速 : 4000 4600rpm 0043 进给速度 : 60 80mm/min 0044 深度进给量 : 0.02 0.03mm; 0045 按尺寸要求加工探测板的特征 1、 特征 2 的圆角, 单边留量 0.1m。

24、m ; 0046 15) 在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数 : 0047 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0048 磨头直径尺寸 : 5mm 0049 磨头柄径尺寸 : 6mm 0050 金刚石粒度 : 280 400# 0051 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0052 螺旋进给量 : 0.5 0.8mm 0053 主轴转速 : 2300 3000rpm 0054 进给速度 : 50 60mm/min 0055 深度进给量 : 0.02 0.03mm; 0056 按尺寸要求精加工探测板外型到尺寸 ; 0057 16) 在加工中心机床主轴上更换镍基天然金。

25、刚石磨头, 设置加工中心机床参数 : 0058 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0059 磨头直径尺寸 : 1.8mm 0060 磨头柄径尺寸 : 3mm 0061 金刚石粒度 : 280 400# 0062 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0063 螺旋进给量 : 0.3 0.5mm 0064 主轴转速 : 4000 4600rpm 0065 进给速度 : 50 60mm/min 0066 深度进给量 : 0.015 0.025mm; 0067 按尺寸要求所精加工探测板特征 1、 特征 2 的圆角到尺寸 ; 0068 17) 设置加工中心机床参数 : 0069 磨头类型 : 圆柱端面、。

26、 侧磨型 0070 磨头直径尺寸 : 1.8mm 0071 磨头柄径尺寸 : 3mm 0072 金刚石粒度 : 280 400# 0073 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0074 螺旋进给量 : 0.3 0.5mm 0075 主轴转速 : 4000 4600rpm 0076 进给速度 : 30 50mm/min 0077 深度进给量 : 0.01 0.02mm; 0078 按尺寸要求精加工探测板的特征 2, 底部留量 0.2mm 说 明 书 CN 103558741 A 8 4/8 页 9 0079 18) 设置加工中心机床参数 : 0080 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0081 。

27、磨头直径尺寸 : 1.8mm 0082 磨头柄径尺寸 : 3mm 0083 金刚石粒度 : 280 400# 0084 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0085 螺旋进给量 : 0.2 0.3mm 0086 主轴转速 : 4000 4600rpm 0087 进给速度 : 20 40mm/min 0088 深度进给量 : 0.007 0.015mm; 0089 按尺寸要求精加工探测板特征 2, 底部留量 0.1mm ; 0090 19) 设置加工中心机床参数 : 0091 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0092 磨头直径尺寸 : 1.8mm 0093 磨头柄径尺寸 : 3mm 0094 。

28、金刚石粒度 : 280 400# 0095 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0096 螺旋进给量 : 0.15 0.2mm 0097 主轴转速 : 4000 4600rpm 0098 进给速度 : 10 20mm/min 0099 深度进给量 : 0.005 0.08mm; 0100 按尺寸要求精加工探测板的特征到尺寸 ; 0101 20) 取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸 ; 用三坐标测量特征尺寸 ; 所述的探测板加工特征 2 的底部厚度尺寸保证 0.50.04mm 不破裂 ; 所述的探测板特征 1 的孔位中心相对 4 个十字标记尺寸精度优于 0.04mm ; 所述的探测板加。

29、工的探测板边缘基准 与 4 个十字标记尺寸精度优于 0.04mm ; 0102 21) 对加工好的探测板进行包装, 将包装好的探测板放在洁净容器内保存待用。 0103 与现有技术相比, 本发明的有益效果是 : 0104 通常探测板的加工一般采用边缘对基准定位方式, 对探测基准板形位尺寸要求较 高, 加工过程定位只有在粗加工和精加工进行校准定位, 对操作人员有很强地依赖性 ; 在 6x6 方孔加工过程中需要有严格 的工艺过程控制, 直接影响加工合格率。 0105 1、 本发明解决了如下问题 : 0106 用工具显微镜、 分步测量加工定位标记, 并对数据进行合理处理得出准确地加 工定位数据 ; 0。

30、107 对每一个加工磨轮进行预加工定位, 确保加工刀具误差不影响工件加工精度 ; 0108 严格控制加工工艺, 采用预加工、 粗加工、 精加工、 超精加工等分步过程控制, 保 证重点加工 6x6 中心方孔的质量要求 ; 0109 降低了生产成本, 提高了产品合格率, 符合高质量要求。 0110 2、 采用本发明探测板加工方法, 可确保加工的探测板完全符合分步光刻机向位光 说 明 书 CN 103558741 A 9 5/8 页 10 栅自动对准要求。 附图说明 0111 图 1 是本发明加工的探测板的主视图。 0112 图 2 是本发明加工的探测板的剖视图。 0113 图 3 探测板工装的主视。

31、图。 0114 图 4 为本发明加工的探测板的技术要求图。 具体实施方式 0115 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明, 但不应以此限制本发明的保护范 围。 0116 为了防止胶合所处的工房温度和湿度对胶合的影响的解决方案, 洁净工作室内的 温度为 20 26 0.1, 湿度为 50 70%, 标准大气压下进行 ; 0117 1、 进行探测板定位标记测量及数据处理, 所得到测量数值 A、 B、 C、 D 精度达到了 0.01, 满足探测板加工的精度要求。其特征在于, 该方法包括下列步骤 : 0118 在洁净工作室里, 工作人员带上防静电手套, 将胶合好的探测板 的上下两平面用 防静电光学。

32、玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭, 在擦拭过程中把探测板放在 100w 的灯光下仔 细观看表面灰尘, 直到无人眼可见灰尘, 擦拭完毕 ; 0119 将擦拭好的探测板放到工具显微镜上, 镀膜面向上。 调整侧照光源, 使侧照光源的 光轴与显微镜中心轴线的夹角小于 20 度 ; 0120 用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的 4 个十字标记与探测板边缘距离 A、 B、 C、 D, 十字标记线宽为 0.01mm, 读取数据时目测按照线宽中间位置取数, 有效数据精度控制到 小数点后 3 位 ; 0121 用工具显微镜分别测量探测板四边的垂直度, 数值小于 0.01mm, 如果大于 0.01mm, 将在后面加工基。

33、准时修正 ; 0122 4 个数值 A、 B、 C、 D 各测量 3 次, 将 3 次测量数值相加后求平均后即得出 A、 B、 C、 D ; 0123 A=(A1+A2+A3) /3 0124 B=(B1+B2+B3) /3 0125 C=(C1+C2+C3) /3 0126 D=(D1+D2+D3) /3; 0127 2、 调整加工中心机床 X、 Y 向与探测板工件夹具基准面精度并用压板固定好探测 板, 确保每次装卸的定位精度。 0128 将夹具水平安装到加工中心机床工作台面上, 调整加工中心机床 X 向侧基准边、 Y 向与夹具 X 向侧基准边、 Y 向侧基准边, 预固定夹具, 见图 2。用。

34、杠杆百分表调整夹具 X 向侧 基准边、 Y 向侧基准边精度小于 0.02mm ; 0129 将杠杆百分表更换为杠杆千分表, 调整夹具 X 向侧基准边 1 与加工中心机床 X 向 精度小于 0.008mm、 调整夹具 Y 向侧基准边 3 与加工中心机床 Y 向精度小于 0.008mm ; 0130 将探测板按照图 2 位置水平放到夹具水平基准面上, 探测板 X 向侧基准边 1 紧靠 加工中心机床 X 向基准边, 探测板 Y 向侧基准边 3 紧靠加工中心机床 Y 向基准边 3 然后用 说 明 书 CN 103558741 A 10 6/8 页 11 4 个水平压条 2 压紧, 压紧压力 为 2 3。

35、kg ; 0131 3、 预加工探测板 X 基准面、 Y 向基准面, 调整加工中心机床 X、 Y 向与探测板工件十 字标记线精度, 满足探测板的精度加工 ; 0132 在加工中心机床主轴上安装镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数 : 0133 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0134 磨头直径尺寸 : 5mm 0135 磨头柄径尺寸 : 5mm 0136 金刚石粒度 : 180 280# 0137 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0138 螺旋进给量 : 0.8 1mm 0139 主轴转速 : 2300 3000rpm 0140 进给速度 : 80 100mm/min 0141 深。

36、度进给量 : 0.04 0.06mm; 0142 根据步骤得出的 4 个数值 A、 B、 C、 D, 预加工探测板 X、 Y 个基准边, 按照图 4 尺寸要 求加工的 X、 Y 基准边每边预留 0.5mm 调整余量 , 即距离十字标记尺寸为 2.5+0.5=3mm。加 工深度 1mm ; 0143 取下探测板, 用工具显微镜分别测量探测板镀膜面的 4 个十字标记与探测板边缘 距离 a、 b、 c、 d, 使得 a、 b、 c、 d 小于等于 0.01mm。a、 b 或 c、 d 差值也大于 0.015mm 时返回到 上步骤 ; 0144 4、 预加工探测板外形及所有特征, 验证加工程序的正确性。

37、及磨头的工作状态 ; 0145 按照图 3、 4 尺寸要求加工探测板外形及特征 1、 特征 2 到尺寸 : 0146 取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸 ; 用三坐标测量其余特征尺 寸。如不符合要求返回步骤修正 ; 0147 按照图 3、 4 尺寸要求所加工探测板外形及特征 1、 特征 2 见图 (2) 。特征 2 底部 0.5mm 处留量 0.4mm。探测板外形及其与特征单边留量 0.15mm ; 0148 在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数 : 0149 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0150 磨头直径尺寸 : 3mm 0151 磨头柄径尺寸 。

38、: 3mm 0152 金刚石粒度 : 180 280# 0153 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0154 螺旋进给量 : 0.4 0.6mm 0155 主轴转速 : 4000 4600rpm 0156 进给速度 : 60 80mm/min 0157 深度进给量 : 0.02 0.03mm; 0158 按照图 3、 4 尺寸要求加工探测板特征 1、 特征 2 的圆角成型, 单边留量 0.1mm。 (特 征 3 底部 0.5mm 除外) ; 0159 在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数 : 0160 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 说 明 书 CN 1035。

39、58741 A 11 7/8 页 12 0161 磨头直径尺寸 : 5mm 0162 磨头柄径尺寸 : 6mm 0163 金刚石粒度 : 280 400# 0164 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0165 螺旋进给量 : 0.5 0.8mm 0166 主轴转速 : 2300 3000rpm 0167 进给速度 : 50 60mm/min 0168 深度进给量 : 0.02 0.03mm; 0169 按照图 3、 4 尺寸要求精加工探测板外型到尺寸 ; 0170 在加工中心机床主轴上更换镍基天然金刚石磨头, 设置加工中心机床参数 : 0171 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0172 磨。

40、头直径尺寸 : 1.8mm 0173 磨头柄径尺寸 : 3mm 0174 金刚石粒度 : 280 400# 0175 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0176 螺旋进给量 : 0.3 0.5mm 0177 主轴转速 : 4000 4600rpm 0178 进给速度 : 50 60mm/min 0179 深度进给量 : 0.015 0.025mm; 0180 按照图 3、 4 尺寸要求精加工探测板特征 1、 特征 2 的圆角到尺寸 ; 0181 设置加工中心机床参数 : 0182 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0183 磨头直径尺寸 : 1.8mm 0184 磨头柄径尺寸 : 3mm 0。

41、185 金刚石粒度 : 280 400# 0186 加工中心机床加工模式 : 螺旋进给 0187 螺旋进给量 : 0.3 0.5mm 0188 主轴转速 : 4000 4600rpm 0189 进给速度 : 30 50mm/min 0190 深度进给量 : 0.01 0.02mm; 0191 按照图 3、 4 尺寸要求精加工探测板特征 , 底部留量 0.2mm 0192 设置加工中心机床参数 : 0193 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0194 磨头直径尺寸 : 1.8mm 0195 磨头柄径尺寸 : 3mm 0196 金刚石粒度 : 280 400# 0197 加工中心机床加工模式 : 。

42、螺旋进给 0198 螺旋进给量 : 0.2 0.3mm 0199 主轴转速 : 4000 4600rpm 说 明 书 CN 103558741 A 12 8/8 页 13 0200 进给速度 : 20 40mm/min 0201 深度进给量 : 0.007 0.015mm; 0202 按照图 3、 4 尺寸要求精加工探测板特征 , 底部留量 0.1mm ; 0203 设置加工中心机床参数 : 0204 磨头类型 : 圆柱端面、 侧磨型 0205 磨头直径尺寸 : 1.8mm 0206 磨头柄径尺寸 : 3mm 0207 金刚石粒度 : 280 400# 0208 加工中心机床加工模式 : 螺旋。

43、进给 0209 螺旋进给量 : 0.15 0.2mm 0210 主轴转速 : 4000 4600rpm 0211 进给速度 : 10 20mm/min 0212 深度进给量 : 0.005 0.08mm; 0213 按照图 3、 4 尺寸要求精加工探测板特征到尺寸 ; 0214 取下探测板用工具显微镜测量十字标记与边缘尺寸 ; 用三坐标测量其余特征尺 寸, 所述的探测板加工6x6的方孔底部厚度尺寸保证0.50.04mm不破裂 ; 所述的探测板加 工的 3 个孔位中心相对 4 个十字标记尺寸精度优于 0.04mm ; 所述的探测板加工的探测板边 缘基准与 4 个十字标记尺寸精度优于 0.04mm ; 0215 对加工好的探测板进行包装, 将包装好的探测板放在洁净容器内保存待用。 说 明 书 CN 103558741 A 13 1/2 页 14 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103558741 A 14 2/2 页 15 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103558741 A 15 。

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