一种单晶金刚石的抛光装置及方法与流程

本发明涉及单晶金刚石加工，尤其涉及一种单晶金刚石的抛光装置及方法。

背景技术：

1、单晶金刚石的特点是硬度和耐磨性，因此单晶金刚石片状晶体及多晶金刚石片状晶体在半导体器件、光学窗口、电子器件、导热衬底等领域有较为广泛的应用前景及研发方向，但是要使金刚石材料得到充分的利用，对其进行抛光处理使其表面粗糙度达到使用要求是至关重要的。

2、传统的抛光方法通常采用机械抛光，即通过电机驱动抛光盘在单晶金刚石片状晶体的外表面旋转，以达到抛光打磨的目的，抛光盘在旋转时，会与金刚石片状晶体接触，导致产生大量灰尘和碎屑，但是现在的抛光装置在使用时，一般采用吸尘器将灰尘吸取收集或者是通过人工向抛光处滋水的方式，以降低产生的灰尘，但是由于灰尘是向四周散落，导致吸尘器不能完全将灰尘隔绝，而且滋水的话则会导致水也会向四周溅射，从而影响抛光环境，因此，我们提出了一种单晶金刚石的抛光装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中采用吸尘器将灰尘吸取收集或者是通过人工向抛光处滋水的方式，以降低产生的灰尘，但是由于灰尘是向四周散落，导致吸尘器不能完全将灰尘隔绝，而且滋水的话则会导致水也会向四周溅射，从而影响抛光环境的问题，而提出的一种单晶金刚石的抛光装置及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种单晶金刚石的抛光装置，包括抛光机构，所述抛光机构包括安装盘，所述安装盘的顶部固定有第一电机，所述第一电机的输出轴端固定有转轴，所述转轴的底端固定有抛光轮，所述安装盘的顶部对称固定有两个第一气缸，所述第一气缸延长杆的底端固定有连接盘，所述连接盘滑动在转轴的外表面，所述连接盘的底部固定有空心气囊，所述空心气囊用于阻挡灰尘和碎屑向四处散落，所述空心气囊的中部开设有漏水孔，所述空心气囊的外表面连通有进水接头，所述抛光机构由驱动部控制移动，所述驱动部用于改变抛光轮的前后左右方位，所述驱动部安装在工作台上，所述工作台的内部开设有集水腔，所述集水腔的顶部开设有滤孔，所述抛光机构上固定有h型板，所述抛光机构上对称安装有两个限位机构，所述抛光机构上安装有控制机构，所述控制机构用于驱动两个限位机构同步运转，完成两块金刚石单晶晶片的同时锁紧。

4、优选的，所述驱动部包括对称固定在工作台顶部的两个第二气缸，所述第二气缸延长杆的底端固定有第一安装架，所述第一安装架的左侧面固定有第二电机，所述第二电机的输出轴端固定有第一丝杆，所述第一丝杆的一端通过轴承与第一安装架转动连接，所述第一丝杆的外表面螺纹连接有移动块，所述第一安装架的底部对称固定有两个限位杆，所述移动块滑动在限位杆的外表面，所述移动块的底部固定有第二安装架，所述第二安装架的前侧面固定有第三电机，所述第三电机的输出轴端固定有第二丝杆，所述第二丝杆的一端通过轴承与第二安装架转动连接，所述第二丝杆的外表面螺纹连接有螺纹块，所述第二安装架的底部固定有横杆，所述螺纹块的顶部固定有滑块，所述滑块滑动在横杆的外表面，所述安装盘通过固定杆固定在螺纹块的底部。

5、优选的，所述限位机构包括通过轴承转动连接在工作台两侧面的套管，所述套管的内部螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端固定有锁紧板，所述锁紧板的两端与h型板的内壁相贴合。

6、优选的，所述控制机构包括固定在工作台背面的安装块，所述安装块的顶部固定有第四电机，所述第四电机的输出轴端固定有主锥齿轮盘，所述主锥齿轮盘的外表面啮合连接有次锥齿轮盘，所述次锥齿轮盘的轴心处固定有转杆，所述工作台的背面对称固定有两个支撑块，所述转杆通过轴承转动连接在两个支撑块的中部，所述转杆的两端均固定有第一皮带齿轮盘，两个所述套管的外表面均固定有第二皮带齿轮盘，所述第一皮带齿轮盘与相对应的第二皮带齿轮盘之间通过连接皮带传动连接。

7、优选的，所述集水腔的右侧面通过铰链转动连接有密封门，所述密封门上固定有把手。

8、优选的，所述集水腔的后侧面连通有出水管，所述出水管上安装有控制阀门。

9、优选的，所述空心气囊底侧内部开设有盛水槽。

10、一种单晶金刚石的抛光装置的使用方法，包括以下步骤：

11、s1：固定：将两块单晶金刚石片状晶体分别放置在h型板内的左右两侧，启动第四电机，第四电机驱动主锥齿轮盘转动，从而带动次锥齿轮盘和转杆转动，当转杆转动时，带动两端的两个第一皮带齿轮盘同时转动，通过连接皮带的传动作用，使第二皮带齿轮盘和套管也跟随一起转动，当套管转动时，会带动螺纹杆和锁紧板向前移动，利用锁紧板对单晶金刚石片状晶体进行固定；

12、s2：抛光：通过驱动部调节好抛光轮的方位，使抛光轮移动至单晶金刚石片状晶体需要抛光的部位并与其贴合，将进水接头通过软管与外部水源连通，在抛光时，工作人员启动第一电机，第一电机驱动转轴和抛光轮转动，对单晶金刚石片状晶体进行抛光作业，通过空心气囊，可以对灰尘进行阻挡，使灰尘聚集，开启阀门，使水源通过进水接头流入空心气囊内，使空心气囊内可以囤积清洗液，在使用时，通过启动第一气缸，驱动连接盘向下挤压空心气囊，使空心气囊在转轴的外表面向下滑动，使清洗液可以从漏水孔内挤出，降低聚集在空心气囊内的灰尘，通过空心气囊，也可以对清洗液进行阻挡，通过空心气囊为透明状，使工作人员可以观察空心气囊内部单晶金刚石片状晶体的抛光情况。

13、与现有技术相比，本发明提供了一种单晶金刚石的抛光装置及方法，具备以下有益效果：

14、1、该单晶金刚石的抛光装置及方法，通过空心气囊的设置，用于对灰尘和清洗液进行完全阻挡，使灰尘聚集，避免灰尘向四处散落，同时也能避免清洗液溅射，影响抛光时的工作环境，通过进水接头的设置，使空心气囊可以接通外部水源，使空心气囊内可以囤积清洗液，用于降低聚集在空心气囊内的灰尘，通过第一气缸的设置，用于驱动连接盘向下挤压空心气囊，使清洗液可以从漏水孔内挤出，不需要人工操作，减小了人工强度，较为便利。

15、2、该单晶金刚石的抛光装置及方法，通过第二气缸、第一安装架、第二电机、第一丝杆、移动块、限位杆、第二安装架的设置，用于改变抛光机构的横向位置，又通过第三电机、第二丝杆、螺纹块、横杆、滑块和固定杆之间的相互配合，用于改变抛光机构的纵向位置，使抛光机构的前后左右方位可以调节，使其便于对单晶金刚石片状晶体的不同位置进行抛光，不需要人工移动单晶金刚石片状晶体，也不需要人工手持抛光盘，进一步减小了人工强度，增加了抛光效率。

16、3、该单晶金刚石的抛光装置及方法，通过两个套管、螺纹杆、锁紧板的设置，可以同时对两个单晶金刚石片状晶体进行固定，用于同时对两块单晶金刚石片状晶体进行抛光作业，增加生产效率，又通过安装块、第四电机、主锥齿轮盘、次锥齿轮盘、转杆、支撑块、第一皮带齿轮盘、第二皮带齿轮盘、连接皮带之间的相互配合，可以同时驱动两个限位机构运转，不需要单独运转，减少了电源数量，而且减少了启动时间。

17、4、该单晶金刚石的抛光装置及方法，通过滤孔的设置，用于使用后的清洗液流入集水腔内，便于收集，防止清洗液流出，通过密封门的设置，用于工作人员对使用后的清洗液进行清理，便于打扫。

18、该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明可以对灰尘和清洗液进行完全阻挡，使灰尘聚集，避免灰尘向四处散落，同时也能避免清洗液溅射，影响抛光时的工作环境，而且不需要人工操作，减小了人工强度，较为便利，可以同时对两块单晶金刚石片状晶体进行固定，增加抛光效率，两个限位机构可以同步运转，不需要单独运转，减少了电源数量。