專利名稱：一種半導(dǎo)體晶片與吸盤表面清洗打磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片表面磨削部件領(lǐng)域，具體為一種半導(dǎo)體晶片與吸盤 表面清洗打磨裝置。 (二滑景技術(shù)
在半導(dǎo)體晶片的生產(chǎn)中，對半導(dǎo)體晶片的加工精度和表面質(zhì)量要求越來越 苛刻。在半導(dǎo)體晶片經(jīng)過磨削后，其表面會存留磨屑和砂輪脫落的顆粒等微粒， 僅通過去離子水沖洗和干燥空氣吹干的方法是無法全部去除的，這就會在后道 拋光工序中微粒處形成復(fù)映，嚴重影響到晶片表面質(zhì)量。在晶片磨削過程中， 多孔陶瓷吸盤利用真空吸附晶片，其上表面作為晶片定位面，表面形狀直接影 響到晶片磨削后的形狀。如果多孔陶瓷吸盤表面存在顆粒，在吸盤負壓作用下， 顆粒處的晶片會翹曲或碎裂，嚴重影響晶片表面磨削質(zhì)量；假如顆粒將多孔陶 瓷吸盤上的微孔堵塞，就會使多孔陶瓷吸盤失去真空吸附作用。因此在晶片磨 床中會采取手動清洗或自動清洗方式清除晶片表面微粒、清除多孔陶瓷吸盤表 面顆粒和打磨吸盤表面，以保證多孔陶瓷吸盤面型和良好透氣性，提高晶片表 面磨削質(zhì)量。
手動方式一般僅用去離子水沖洗晶片表面，并用干燥空氣吹干，清洗過程 中不使用晶片刷來清洗晶片表面微粒。手動方式清洗多孔陶瓷吸盤時，吸盤通 入高壓水氣混合體的同時，使用刷子清洗吸盤，然后使用油石打磨吸盤表面。 該手動方式清洗效率低，不方便在自動化磨削過程中使用，清洗的質(zhì)量也不夠 穩(wěn)定。目前也有晶片磨床上采用自動清洗裝置，即全自動完成晶片磨削面的清 洗、多孔陶瓷吸盤吸附定位面的清洗和油石盤打磨，但該自動清洗裝置中的晶 片刷、吸盤刷和油石盤三個部分采用相互獨立驅(qū)動，即晶片刷、吸盤刷和油石 盤各自相對實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、橫向和縱向進給運動。在結(jié)構(gòu)上，該清洗裝置結(jié)構(gòu)緊湊 性差且復(fù)雜，在控制上，由于運動件和驅(qū)動件較多，控制的實現(xiàn)也較復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體晶片與吸盤表面清洗打磨結(jié)構(gòu)， 其結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)件少、運動控制簡單，有效提高半導(dǎo)體晶片的加工精度和表面 質(zhì)量。
其技術(shù)方案是這樣的其包括箱體、晶片刷、吸盤刷、油石盤，所述箱體 包括上箱體和下箱體，所述晶片刷、吸盤刷、油石盤分別通過各自支架安裝于 下箱體，其特征在于其還包括帶導(dǎo)桿氣缸、分度驅(qū)動系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)， 所述帶導(dǎo)桿氣缸通過托架固定在磨床上，所述上箱體和下箱體之間通過所述分 度驅(qū)動系統(tǒng)連接，所述氣缸的活塞桿與上箱體連接，所述分度驅(qū)動系統(tǒng)與所述 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)以及所述帶導(dǎo)桿氣缸電控連接；
其進一步特征在于
所述分度驅(qū)動系統(tǒng)包括微型電機、減速器、齒輪傳動系統(tǒng)以及信號傳遞系 統(tǒng)，所述齒輪傳動系統(tǒng)包括從動不完全齒輪和主動不完全齒輪，所述從動不完 全齒輪套裝于所述下箱體的中心軸承孔中的轉(zhuǎn)軸上，所述主動不完全齒輪套裝 于所述上箱體軸承孔中的轉(zhuǎn)軸上，并與上述的從動不完全齒輪嚙合，所述上箱 體軸承孔中的轉(zhuǎn)軸與減速器的輸出端通過聯(lián)軸器連接，所述減速器輸入端與所 述微型電機相連接，所述信號傳遞系統(tǒng)包括金屬塊和接近開關(guān)，所述金屬塊固 定在主動不完全齒輪上，所述接近開關(guān)安裝在所述上箱體上；
所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)包括微型電機、減速器、齒輪傳動系統(tǒng)以及信號傳遞系 統(tǒng)，所述齒輪傳動系統(tǒng)包括主動齒輪和分別與所述晶片刷、吸盤刷和油石盤對 應(yīng)的三個從動齒輪，所述三個從動齒輪分別安裝在與其對應(yīng)的下箱體上，并且 所述三個從動齒輪分別與對應(yīng)的晶片刷、吸盤刷和油石盤的支架連接，所述三 個從動齒輪在工作位時均能與所述主動齒輪嚙合，所述主動齒輪安裝在所述上 箱體的軸承孔中的轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸與減速器的輸出端通過聯(lián)軸器連接，所述 信號傳遞系統(tǒng)包括金屬塊和接近開關(guān)，所述金屬塊設(shè)置有三塊分別固定在所述 三個從動齒輪上，所述接近開關(guān)安裝在所述上箱體上。
運用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體晶片與吸盤表面清洗打磨裝置，其有益效果是-結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)件少，運動控制簡單，能有效提高半導(dǎo)體晶片的加工精度和表面 質(zhì)量。


圖1為安裝本發(fā)明的晶片與吸盤清洗裝置的晶片磨床的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的的結(jié)構(gòu)外形圖3為本發(fā)明的晶片與吸盤清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4晶片與吸盤清洗裝置的傳動原理俯視圖； 圖5為晶片刷(吸盤刷和油石盤)分度驅(qū)動系統(tǒng)剖視圖； 圖6為晶片與吸盤清洗裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)。 具體實施例方式
見圖l、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明包括箱體、晶片刷45、吸盤刷46、油石 盤47，箱體包括上箱體34和下箱體35，晶片刷45、吸盤刷46、油石盤47分 別通過各自支架41、 42、 43安裝于下箱體35，本發(fā)明還包括帶導(dǎo)桿氣缸33、 分度驅(qū)動系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)，帶導(dǎo)桿氣缸33通過托架32固定在磨床上，上 箱體34和下箱體35之間通過分度驅(qū)動系統(tǒng)連接，氣缸33的活塞桿與上箱體34 連接，分度驅(qū)動系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)以及帶導(dǎo)桿氣缸33電控連接。
見圖5，分度驅(qū)動系統(tǒng)37包括微型電機52、減速器54、齒輪傳動系統(tǒng)以及 信號傳遞系統(tǒng)，齒輪傳動系統(tǒng)包括從動不完全齒輪58和主動不完全齒輪57，從 動不完全齒輪58套裝在下箱體35的中心軸承孔中的轉(zhuǎn)軸59上，主動不完全齒 輪57與減速器54的輸出端通過聯(lián)軸器56連接，此時主動不完全齒輪57與從 動不完全齒輪58嚙合，減速器37輸入端與微型電機52相連接，信號傳遞系統(tǒng) 包括金屬塊61和接近開關(guān)63，金屬塊61固定在主動不完全齒輪57上，接近開 關(guān)63安裝在上箱體34上。
見圖4、圖6，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)36包括微型電機51、減速器53、齒輪傳動系 統(tǒng)以及信號傳遞系統(tǒng)，齒輪傳動系統(tǒng)包括主動齒輪48和分別與晶片刷45、吸盤 刷46和油石盤47對應(yīng)的三個從動齒輪49、 50、 18，三個從動齒輪軸分別安裝 在與其對應(yīng)的下箱體35的軸承孔中，晶片刷45、吸盤刷46和油石盤47的安裝 支架41、 42、 43分別套裝于三個從動齒輪的齒輪軸(見圖3、圖6)，三個從動 齒輪在工作位時均能與主動齒輪48嚙合，主動齒輪48套裝在35下箱體的軸承 孔中的轉(zhuǎn)軸上，信號傳遞系統(tǒng)分別包括金屬塊60a和接近開關(guān)62，金屬塊60a 共3塊，分別固定在三個從動齒輪上，接近開關(guān)62安裝在上箱體34上；
系統(tǒng)工作時，見圖5和圖6，當晶片放置在選定的多孔陶瓷吸盤上之前，分
度驅(qū)動系統(tǒng)工作，微型電機52帶動減速器54以及主動不完全齒輪57逆時針旋 轉(zhuǎn)，從動不完全齒輪58在主動不完全齒輪57帶動下順時針旋轉(zhuǎn)，下箱體35繞 主軸旋轉(zhuǎn)，當金屬塊61轉(zhuǎn)至接近開關(guān)63下方，接近開關(guān)63輸出信號，分度驅(qū) 動系統(tǒng)停止驅(qū)動，此時吸盤刷轉(zhuǎn)至工作位。與此同時，當金屬塊60a轉(zhuǎn)至接近 開關(guān)62下方，接近開關(guān)62輸出信號，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)開始工作，見圖4、圖6， 微型電機51經(jīng)減速器53減速，帶動主動齒輪48連續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)，主動齒輪48 與吸盤刷從動齒輪50嚙合且沿順時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動吸盤刷46以預(yù)設(shè)的速度 (20 60轉(zhuǎn)/分鐘)繞自身軸連續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，帶導(dǎo)桿汽缸驅(qū)動清洗部件豎直下 降至吸盤刷46的刷毛末端接觸到多孔陶瓷吸盤的吸附表面，刷洗多孔陶瓷吸盤， 同時多孔陶瓷吸盤隨其工作臺一起以預(yù)設(shè)的速度與吸盤刷46同向旋轉(zhuǎn)，同時外 部水嘴噴水。多孔陶瓷吸盤在上表面噴出大流量水氣混合體沖走吸盤表面微粒。 清洗結(jié)束后，帶導(dǎo)桿汽缸驅(qū)動清洗部件豎直上升使吸盤刷46的刷毛末端離開多 孔陶瓷吸盤的吸附表面，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)停止工作，至此完成了對多孔陶瓷吸盤 的清洗；當與油石盤47、晶片刷45相對應(yīng)的金屬塊60a轉(zhuǎn)至接近開關(guān)62下方， 接近開關(guān)62輸出信號，油石盤47對多孔陶瓷吸盤打磨、晶片刷45對經(jīng)打磨后 的晶片進行清洗，與上述吸盤刷46對多孔陶瓷吸盤的清洗過程相同。圖1中， l為晶片磨床、2為床身、3為機械手、4為定位臺、5為清洗臺、6為浸潤臺、 7為上料臂、8為下料臂、9為吸盤清洗裝置、10、 13、 14為前工作臺、11、 12 為片盒、15、 16、 17為旋轉(zhuǎn)工作臺、19為多孔陶瓷吸盤、20為粗磨單元、21 為精磨單元、22為立柱、23為直線導(dǎo)軌、24為伺服驅(qū)動單元、25為滑板、加 為主軸座、27為電主軸、28為砂輪、29為精磨砂輪、30為粗磨石、31為精磨 石、38為罩殼支架、39為固定罩殼、40為擺動罩殼、44為彈簧片、55聯(lián)軸器。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體晶片與吸盤表面清洗打磨裝置，其包括箱體、晶片刷、吸盤刷、油石盤，所述箱體包括上箱體和下箱體，所述晶片刷、吸盤刷、油石盤分別通過各自支架安裝于下箱體，其特征在于其還包括帶導(dǎo)桿氣缸、分度驅(qū)動系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)，所述帶導(dǎo)桿氣缸通過托架固定在磨床上，所述上箱體和下箱體之間通過所述分度驅(qū)動系統(tǒng)連接，所述氣缸的活塞桿與上箱體連接，所述分度驅(qū)動系統(tǒng)與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)以及所述帶導(dǎo)桿氣缸電控連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種半導(dǎo)體晶片與吸盤表面清洗打磨裝置，其特征 在于所述分度驅(qū)動系統(tǒng)包括微型電機、減速器、齒輪傳動系統(tǒng)以及信號傳遞 系統(tǒng)，所述齒輪傳動系統(tǒng)包括從動不完全齒輪和主動不完全齒輪，所述從動不 完全齒輪套裝于所述下箱體的中心軸承孔中的轉(zhuǎn)軸上，所述主動不完全齒輪套 裝于所述上箱體軸承孔中的轉(zhuǎn)軸上，并與上述的從動不完全齒輪嚙合，所述上 箱體軸承孔中的轉(zhuǎn)軸與減速器的輸出端通過聯(lián)軸器連接，所述減速器輸入端與 所述微型電機相連接，所述信號傳遞系統(tǒng)包括金屬塊和接近開關(guān)，所述金屬塊 固定在主動不完全齒輪上，所述接近開關(guān)安裝在所述上箱體上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種半導(dǎo)體晶片與吸盤表面清洗打磨裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)包括微型電機、減速器、齒輪傳動系統(tǒng)以及信號傳遞 系統(tǒng)，所述齒輪傳動系統(tǒng)包括主動齒輪和分別與所述晶片刷、吸盤刷和油石盤 對應(yīng)的三個從動齒輪，所述三個從動齒輪分別安裝在與其對應(yīng)的下箱體上，并 且所述三個從動齒輪分別與對應(yīng)的晶片刷、吸盤刷和油石盤的支架連接，所述 三個從動齒輪在工作位時均能與所述主動齒輪嚙合，所述主動齒輪安裝在所述 上箱體的軸承孔中的轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸與減速器的輸出端通過聯(lián)軸器連接，所 述信號傳遞系統(tǒng)包括金屬塊和接近開關(guān)，所述金屬塊設(shè)置有三塊分別固定在所 述三個從動齒輪上，所述接近開關(guān)安裝在所述上箱體上。
全文摘要
本發(fā)明為一種半導(dǎo)體晶片與吸盤表面清洗打磨結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)件少、運動控制簡單，有效提高半導(dǎo)體晶片的加工精度和表面質(zhì)量。其包括箱體、晶片刷、吸盤刷、油石盤，所述箱體包括上箱體和下箱體，所述晶片刷、吸盤刷、油石盤分別通過各自支架安裝于下箱體，其特征在于其還包括帶導(dǎo)桿氣缸、分度驅(qū)動系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)，所述帶導(dǎo)桿氣缸通過托架固定在磨床上，所述上箱體和下箱體之間通過所述分度驅(qū)動系統(tǒng)連接，所述氣缸的活塞桿與上箱體連接，所述分度驅(qū)動系統(tǒng)與所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)以及所述帶導(dǎo)桿氣缸電控連接。
文檔編號B24B27/033GK101352828SQ20081002156
公開日2009年1月28日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者劉建清, 呂鴻明, 朱祥龍 申請人:無錫開源機床集團有限公司