專利名稱:行星研磨盤的制作方法
行星研磨盤
技術領域:
本發(fā)明屬于一種行星研磨機用研磨盤,這種研磨盤適用于所有半導體晶片 和各種水晶、光學等薄片材料的高精度研磨或拋光。背景技術:
集成電路使用的半導體晶片,由半導體晶錠切割加工制成。在切割時,內 圓切割機或線切割機因切割條件的變化,切割成的薄片在厚度和平整度上往往 會存在偏差,甚至造成較深的損傷層,都需要通過研磨來消除厚度和平整度的 偏差、消除損傷層厚度。
研磨機種類主要有圓盤式研磨機、轉軸式研磨機和各種專用研磨機。其中, 圓盤式研磨機以研磨盤數(shù)量不同分單盤和雙盤兩種,而雙盤研磨機的應用最為
普通。圖1所示為一種雙盤研磨機,機上多個工件同時放入位于下研磨盤106 之上載體的工件孔內,載體在外齒圈108、內齒圈107齒形壁的正、反向驅動下, 作異向平行旋轉。與此同時,磨液桶103內的研磨液在攪拌電機102作用下, 流入支架104的槽內并經(jīng)管道下流。參見圖2所示的上研磨盤105的結構,下 流的研磨液經(jīng)多個流液孔2a穿流至上研磨盤105研磨層上的研磨液嵌槽4a內, 使縱橫交錯的研磨液嵌槽4a內富含研磨液,確保工件研磨用液。載體帶著工件 在下研磨盤106上作公轉和自轉,并在上、下磨盤的擠壓和研磨液的作用下, 完成研磨。
研磨盤是行星研磨機中最主要的工作部件,通常由鑄鐵或碳鋼制成,上研 磨盤105、下研磨盤106的結構基本相同,研磨層相對設置,它們分別是一塊帶 有中心安裝孔3a的整體式圓形平板,其厚度根據(jù)盤徑大小不同而有所區(qū)別,研 磨層上開有軸向深度、徑向均分的研磨液嵌槽4a,研磨液嵌槽4a與設在研磨層 上部的工裝層上的流液孔2a相通;對于上研磨盤105來說所述工裝層上還設有 若干個工裝沉孔la,通過工裝沉孔la可將上研磨盤105安裝到支架104上,實 現(xiàn)上下升降。
現(xiàn)有研磨盤存在的問題是易受內應力影響而變形,在高速研磨或拋光條 件下,磨擦受熱后易變形,從而在工作中會影響工件平面度和平行度(TTV), 導致工件精度、品質下降;研磨層磨損后需要作整體更換,研磨成本高。
發(fā)明內容
為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題,本發(fā)明旨在提供一種行星研磨盤,該研 磨盤平時不會受內應力影響而變形,在高速研磨或拋光條件下使用,具有受熱 抗變形性能好、研磨層磨損后不需要作整體更換的優(yōu)點,從而有利于節(jié)約材料、
3降低研磨成本,并有效提高研磨工件的精度、品質和生產(chǎn)效率。 實現(xiàn)上述目的的技術方案如下
這種行星研磨盤的結構,包括設有若干個工裝沉孔、多個流液孔的工裝層, 以及設有軸向深度、徑向均分研磨液嵌槽的研磨層;其特征是所述工裝層和 研磨層分體,通過緊固件聯(lián)接成整體,所述研磨層由整體澆鑄的研磨液嵌槽層、 實體層和凸筋網(wǎng)格層構成,實體層上設有與所述流液孔相對應的通孔,所述流 液孔經(jīng)通孔與研磨液嵌槽相通,凸筋網(wǎng)格層的凸筋上設有多個均布的聯(lián)接沉孔。 如上所述的行星研磨盤,其特征是所述多個聯(lián)接沉孔呈對稱性均布狀。 如上所述的行星研磨盤,其特征是所述凸筋網(wǎng)格層的每根凸筋的高度相 一致,并處在一個平面上。
如上所述的行星研磨盤,其特征是所述實體層的厚度為4-8毫米。 如上所述的行星研磨盤,其特征是所述凸筋網(wǎng)格層中相鄰直線狀的凸筋 夾角為90度。
如上所述的行星研磨盤,其特征是所述凸筋網(wǎng)格層中相鄰直線狀的凸筋 夾角為60度或120度。
有益效果與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明在不改變現(xiàn)有研磨盤整體形狀、大小 的前提下,將鑄鐵或碳鋼制成的整體式研磨盤水平分成獨立的兩部分,通過緊 固件進行連接,因此,研磨層磨損后,只要更換研磨層即可,工裝層則可以連 續(xù)使用向'不需要作整體更換,可節(jié)約近一半材料。研磨層采用研磨液嵌槽層、 實體層和凸筋網(wǎng)格層構成的整體式結構后,當研磨面因研磨而發(fā)熱,熱量呈梯 度擴散,由于凸筋網(wǎng)格層中的凸筋周圍存在凹腔,凸筋受熱程度區(qū)別于現(xiàn)有技 術整體式平板實體結構,使得凸筋變成了研磨面的加強筋,取得了類似雨傘骨 架之效,有利于確保研磨面的平面度和平行度,使用壽命長。再者,實體層厚 度只有4-8毫米,遠遠薄于現(xiàn)有技術中整體式研磨盤的厚度,并且在凸筋和研 磨液嵌槽的作用下,內應力不會導致研磨層變形。
圖1為一種現(xiàn)有技術行星雙盤研磨機的結構示意圖。 圖2為圖1中上研磨盤的立體結構示意圖。 圖3為本發(fā)明一個實施例研磨層的俯視結構示意圖。 圖4為圖3中A—A線的剖切面結構示意圖。
圖中工裝沉孔la,流液孔2a,安裝孔3a,研磨液嵌槽4a;氣缸101,攪 拌電機102,磨液桶103,支架104,上研磨盤105,下研磨盤106,內齒圈107, 外齒圈108,上盤傳動分離器109,離合槽1091,控制箱110;聯(lián)接沉孔l,凸 筋2,研磨層安裝孔3,研磨層研磨液嵌槽4,外圓凸筋5,凹腔6,通孔7。具體實施方式
參見圖3,并結合圖4。圖3所示為上研磨盤移去工裝層后的研磨層俯視結
構。工裝層的大小與研磨層相一致,它是一塊正反均為平面、中部開有安裝孔 的實體圓板,工裝沉孔、流液孔等都與現(xiàn)有技術相一致。為達到與研磨層吻合
緊固目的,相應地開有一些聯(lián)接孔。圓形的研磨層中部設有研磨層安裝孔3,研 磨層安裝孔3外圍、大圓周邊和中部的外圓凸筋5、凸筋2上均布有聯(lián)接沉孔1, 聯(lián)接沉孔1對應于工裝層的聯(lián)接孔,通過螺栓將工裝層和研磨層緊固聯(lián)接成整 體。聯(lián)接沉孔1的數(shù)量、孔徑大小、分布視研磨盤大小而定,以均布、牢固為 原則。與工裝層流液孔對接的通孔7設在凸筋2圍成的凹腔6內,通孔7周圍 也應設置凸部,以實現(xiàn)與工裝層流液孔密封對接。當然,通孔7也可以設置在 凸筋2上,只要確保研磨液能流至研磨層研磨液嵌槽4內即可。
參見圖4,結合圖3。從研磨層的厚度向看,底部向上依次為研磨液嵌槽層、 實體層和凸筋網(wǎng)格層,凸筋2周圍存在凹腔6,且相鄰直線狀的凸筋2之間的夾 角為90度,形成矩形網(wǎng)格狀凹腔6,當然,也根據(jù)根據(jù)需要使相鄰直線狀的凸 筋夾角為60度或120度,形成棱形網(wǎng)格狀凹腔6,或者其它形狀的網(wǎng)格狀凹腔 6,原則是確保凸筋2能起到均勻的加強筋作用。所述凸筋網(wǎng)格層的每根凸筋2 的高度相一致,并處在一個平面上,以確保與工裝層的吻合對接。上述實體層 是指位于研磨液嵌槽層和凸筋網(wǎng)格層之間的一個平面,其厚度為4-8毫米,視 研磨盤直徑大小而定。研磨液嵌槽層、實體層和凸筋網(wǎng)格層由鑄鐵或碳鋼整體 澆鑄而成。
另外,本發(fā)明研磨盤的設計結構不但適用于現(xiàn)有技術中的上研磨盤105,也 適用于下研磨盤106,而且還適用于供轉軸式研磨機和各種專用研磨機使用的研 磨盤的結構改進。在此設計基礎上,所作出的類似的改進或變形,應該受到本 專利的保護。
權利要求
1、一種行星研磨盤,包括設有若干個工裝沉孔(1a)、多個流液孔(2a)的工裝層,以及設有軸向深度、徑向均分研磨液嵌槽(4a)的研磨層;其特征是所述工裝層和研磨層分體,通過緊固件聯(lián)接成整體,所述研磨層由整體澆鑄的研磨液嵌槽層、實體層和凸筋網(wǎng)格層構成,實體層上設有與所述流液孔(2a)相對應的通孔(7),所述流液孔(2a)經(jīng)通孔(7)與研磨層研磨液嵌槽(4)相通,凸筋網(wǎng)格層的凸筋(2)上設有多個聯(lián)接沉孔(1)。
2、 如權利要求1所述的行星研磨機,其特征是所述多個聯(lián)接沉孔(l)呈 對稱性均布狀。
3、 如權利要求1所述的行星研磨機,其特征是所述凸筋網(wǎng)格層的每根凸 筋(2)的高度相一致,并處在一個平面上。
4、 如權利要求1所述的行星研磨機,其特征是所述實體層的厚度為4-8毫米。
5、 如權利要求]或2所述的行星研磨機,其特征是所述凸筋網(wǎng)格層中相鄰直線狀的凸筋(2)夾角為90度。
6、 如權利要求1或2所述的行星研磨機,其特征是所述凸筋網(wǎng)格層中相 鄰直線狀的凸筋(2)夾角為60度或120度。
全文摘要
一種行星研磨盤,包括設有若干個工裝沉孔、多個流液孔的工裝層,以及設有軸向深度、徑向均分研磨液嵌槽的研磨層。所述工裝層和研磨層分體,通過緊固件聯(lián)接成整體,所述研磨層由研磨液嵌槽層、實體層和凸筋網(wǎng)格層構成,實體層上設有與所述流液孔相對應的通孔,所述流液孔經(jīng)通孔與研磨液嵌槽相通,凸筋網(wǎng)格層的凸筋上設有多個均布的聯(lián)接沉孔。本發(fā)明在不改變現(xiàn)有研磨盤整體形狀、大小的前提下,將鑄鐵或碳鋼制成的整體式研磨盤水平分成獨立的兩部分,并由緊固件聯(lián)接成整體,研磨層磨損后,只要更換研磨層即可,省材;研磨層受熱不易變形、內應力影響因素減少,有利于確保研磨層的平面度和平行度,使用壽命長。
文檔編號B24D7/00GK101508097SQ200910096520
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月5日 優(yōu)先權日2009年3月5日
發(fā)明者胡林寶 申請人:胡林寶