專利名稱：行星研磨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種行星研磨機(jī)，尤其是涉及一種適用于所有半導(dǎo)體晶片和各 種水晶、光學(xué)等薄片材料的高精度研磨或拋光用的行星研磨機(jī)。背景技術(shù)：
集成電路使用的半導(dǎo)體晶片，由半導(dǎo)體晶錠切割加工制成。在切割時(shí)，內(nèi) 圓切割機(jī)或線切割機(jī)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(huì)存在偏差，甚至造成較深的損傷層，這些都需要通過(guò)研磨來(lái)消除厚度和平整 度的偏差、消除損傷層厚度。隨著科技發(fā)展，精度的要求向微米和納米推進(jìn)， 對(duì)研磨和拋光具有更高的要求。
在本發(fā)明作出之前，研磨機(jī)種類主要有圓盤(pán)式研磨機(jī)、轉(zhuǎn)軸式研磨機(jī)和各 種專用研磨機(jī)。其中，圓盤(pán)式研磨機(jī)以研磨盤(pán)數(shù)量不同分單盤(pán)和雙盤(pán)兩種，而 雙盤(pán)研磨機(jī)的應(yīng)用最為普通。行星雙盤(pán)研磨機(jī)研磨時(shí)，機(jī)上多個(gè)工件同時(shí)放入 位于下研磨盤(pán)上一載體的工件孔內(nèi)。作業(yè)時(shí)，上研磨盤(pán)可相對(duì)下研磨盤(pán)作垂直 升降和水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、下研磨盤(pán)可相對(duì)上研磨盤(pán)作反方向水平轉(zhuǎn)動(dòng)、載體在外 齒盤(pán)、內(nèi)齒盤(pán)齒形壁的正、反向驅(qū)動(dòng)下，攜帶著工件在下研磨盤(pán)上作公轉(zhuǎn)和自 轉(zhuǎn)，在上、下研磨盤(pán)的擠壓和研磨液的作用下，完成研磨。
研磨盤(pán)是行星研磨機(jī)中最主要的工作部件，通常由鑄鐵或碳鋼制成，上研 磨盤(pán)、下研磨盤(pán)的結(jié)構(gòu)基本相同，研磨工作面相對(duì)設(shè)置，它們分別是一塊帶有 中心安裝孔的整體式圓形平板，其厚度根據(jù)盤(pán)徑大小不同而有所區(qū)別，研磨工 作面上開(kāi)有軸向深度、徑向均分的研磨液嵌槽，研磨液嵌槽與設(shè)在研磨工作面 上部的工裝層上的流液孔相通。對(duì)于上研磨盤(pán)來(lái)說(shuō)所述工裝層上設(shè)有若干個(gè)工 裝沉孔，通過(guò)工裝沉孔可將上研磨盤(pán)安裝至支架上，實(shí)現(xiàn)上下升降。
現(xiàn)有行星研磨機(jī)存在下述問(wèn)題研磨盤(pán)易受內(nèi)應(yīng)力影響而變形，在高速研 磨或拋光狀態(tài)下，研磨盤(pán)受熱易變形，從而在工作過(guò)程中影響工件平面度和平 行度(TTV)，導(dǎo)致工件精度、品質(zhì)下降；研磨工作面即研磨層磨損后需作整體 更換，研磨成本高。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種行星研磨機(jī)，該研 磨機(jī)的研磨盤(pán)不會(huì)受內(nèi)應(yīng)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(diǎn)，從而有利于節(jié)約 材料、降低研磨成本，并有效提高研磨工件的精度、品質(zhì)和生產(chǎn)效率。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下這種行星研磨機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、供液機(jī)構(gòu)、研磨盤(pán)，以及帶動(dòng)研 磨盤(pán)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)齒盤(pán)和外齒盤(pán)，所述研磨盤(pán)由設(shè)有若干個(gè)工裝沉孔、多個(gè)流液孔 的工裝層，以及設(shè)有軸向深度、徑向均分研磨液嵌槽的研磨層構(gòu)成；其特征是: 所述工裝層和研磨層分體，通過(guò)緊固件聯(lián)接成整體，所述研磨層由研磨液嵌槽 層、實(shí)體層和凸筋網(wǎng)格層構(gòu)成，實(shí)體層上設(shè)有與所述流液孔相對(duì)應(yīng)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(shè)有多個(gè)聯(lián)接沉孔。 如上所述的行星研磨機(jī)，其特征是所述多個(gè)聯(lián)接沉孔呈對(duì)稱性均布狀。 如上所述的行星研磨機(jī)，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(gè)平面上。
如上所述的行星研磨機(jī)，其特征是所述實(shí)體層的厚度為4-8毫米。 如上所述的行星研磨機(jī)，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機(jī)，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(shù)相比，本發(fā)明在不改變現(xiàn)有研磨盤(pán)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(pán)水平分成獨(dú)立的兩部分，通過(guò)緊 固件進(jìn)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)使用而不需要作整體更換，可節(jié)約近一半材料。研磨層采用研磨液嵌槽層、 實(shí)體層和凸筋網(wǎng)格層構(gòu)成的整體式結(jié)構(gòu)后，當(dāng)研磨面因研磨而發(fā)熱，熱量呈梯 度擴(kuò)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(shù)整體式平板實(shí)體結(jié)構(gòu)，使得凸筋變成了研磨面的加強(qiáng)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(zhǎng)。再者，實(shí)體層厚 度只有4-8毫米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)薄于現(xiàn)有技術(shù)中整體式研磨盤(pán)的厚度，并且在凸筋和研 磨液嵌槽的作用下，內(nèi)應(yīng)力不會(huì)導(dǎo)致研磨層變形。

圖1為一種行星雙盤(pán)研磨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中上研磨盤(pán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖2中研磨層的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖3中A—A線的剖切面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中工裝沉孔l，凸筋2，安裝孔3，研磨液嵌槽4，外圓凸筋5，凹腔6， 通孔7，流液孔8，聯(lián)接沉孔9，工裝層10，研磨層11;氣缸101，攪拌電機(jī)102， 磨液桶103，支架104，上研磨盤(pán)105，下研磨盤(pán)106，內(nèi)齒盤(pán)107，外齒盤(pán)108， 上盤(pán)傳動(dòng)分離器109，離合槽1091，控制箱110。
具體實(shí)施方式
4參見(jiàn)圖1，并結(jié)合圖2。圖1所示為一種行星雙盤(pán)研磨機(jī)，下研磨盤(pán)106用 于放置載體，載體結(jié)構(gòu)呈圓形，其上、下兩面為平面，外輪廓上設(shè)有齒件，中 部開(kāi)有多個(gè)用于放置被磨工件的工件孔。使用時(shí)，多片載體環(huán)布在下研磨盤(pán)106 上，載體齒件分別與下研磨盤(pán)106中部、外圍的內(nèi)齒盤(pán)107和外齒盤(pán)108的齒 形壁嚙合。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，載體在內(nèi)、外齒形壁的正、反向驅(qū)動(dòng)下，以及上研磨 盤(pán)105，下研磨盤(pán)106的擠壓和研磨液作用下，帶著工件在下研磨盤(pán)106上作公 轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)進(jìn)行研磨。與此同時(shí)，磨液桶103內(nèi)的研磨液在攪拌電機(jī)102作用下， 流入支架104項(xiàng)部的槽內(nèi)并經(jīng)管道下流。參見(jiàn)圖2所示的上研磨盤(pán)105的結(jié)構(gòu)， 下流的研磨液經(jīng)多個(gè)流液孔8穿流至上研磨盤(pán)105研磨層11上的研磨液嵌槽4 內(nèi)，使縱橫交錯(cuò)的研磨液嵌槽4內(nèi)富含研磨液，確保工件研磨用液。由于從外 觀形狀、大小看，本發(fā)明的上研磨盤(pán)105、下研磨盤(pán)106與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品相同， 安裝方法完全一致，因此，對(duì)其工作原理不再作詳細(xì)描述，結(jié)構(gòu)上的不同之處 在于本發(fā)明的上研磨盤(pán)105(或者說(shuō)下研磨盤(pán)106)由工裝層10和研磨層11兩
部分構(gòu)成，經(jīng)緊固件聯(lián)接成整體。
下面以上研磨盤(pán)105為例詳細(xì)描述一下其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這是本發(fā)明的創(chuàng)新所在。
參見(jiàn)圖3，并結(jié)合圖2、圖4。圖3所示為上研磨盤(pán)105移去工裝層10之后 的研磨層ll的俯視結(jié)構(gòu)。工裝層10的形狀、大小與研磨層ll相一致，它是一 塊正反面均為平面、中部開(kāi)有安裝孔3的圓形實(shí)體平板，工裝沉孔l、流液孔8 等都與現(xiàn)有技術(shù)相一致。為達(dá)到與研磨層11的吻合緊固，工裝層10上相應(yīng)地 開(kāi)有一些聯(lián)接用螺紋孔，以便經(jīng)螺栓把工裝層10和研磨層11聯(lián)接緊固在一起。 研磨層ll的中部設(shè)有安裝孔3，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9，聯(lián)接沉孔9對(duì)應(yīng)于工裝層10上的聯(lián)接螺紋孔，聯(lián) 接沉孔9的數(shù)量、孔徑大小、分布視研磨盤(pán)直徑大小而定，以均布、牢固為原 則。與工裝層10的流液孔8對(duì)接的通孔7設(shè)在凸筋2圍成的凹腔6內(nèi)，通孔7 周圍也應(yīng)設(shè)置凸圈，以實(shí)現(xiàn)與工裝層10的流液孔8密封對(duì)接。當(dāng)然，通孔7也 可以設(shè)置在凸筋2上，只要確保研磨液能流至研磨液嵌槽4內(nèi)即可。
參見(jiàn)圖4，結(jié)合圖3。從研磨層11的厚度向看，底部向上依次為研磨液嵌 槽層、實(shí)體層和凸筋網(wǎng)格層，凸筋2之間存在凹腔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(dāng)然，也可根據(jù)需要使相鄰直線狀 的凸筋2的夾角為60度或120度，形成棱形網(wǎng)格狀凹腔6，或者其它網(wǎng)格狀的 凹腔6，原則是確保凸筋2能起到均勻的加強(qiáng)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(gè)平面上，以確保與所述工裝層10的下平面吻合 對(duì)接。上述實(shí)體層是指位于研磨液嵌槽層和凸筋網(wǎng)格層之間的一個(gè)平面，其厚度為4-8毫米，視研磨盤(pán)直徑大小而定。研磨液嵌槽層、實(shí)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(pán)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不但適用于現(xiàn)有技術(shù)中的上研磨盤(pán)105，也 適用于下研磨盤(pán)106，而且還適用于供轉(zhuǎn)軸式研磨機(jī)和各種專用研磨機(jī)使用的研 磨盤(pán)和拋光機(jī)的拋光盤(pán)結(jié)構(gòu)改進(jìn)。在此設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，所作出的類似的改進(jìn)或變 形，應(yīng)該受到本專利的保護(hù)。
權(quán)利要求
1、一種行星研磨機(jī)，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、供液機(jī)構(gòu)、研磨盤(pán)，以及帶動(dòng)研磨盤(pán)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)齒盤(pán)(107)和外齒盤(pán)(108)，所述研磨盤(pán)由設(shè)有若干個(gè)工裝沉孔(1)、多個(gè)流液孔(8)的工裝層(10)，以及設(shè)有軸向深度、徑向均分研磨液嵌槽(4)的研磨層(11)構(gòu)成；其特征是所述工裝層(10)和研磨層(11)分體，通過(guò)緊固件聯(lián)接成整體，所述研磨層(11)由研磨液嵌槽層、實(shí)體層和凸筋網(wǎng)格層構(gòu)成，實(shí)體層上設(shè)有與所述流液孔(8)相對(duì)應(yīng)的通孔(7)，所述流液孔(8)經(jīng)通孔(7)與研磨液嵌槽(4)相通，凸筋網(wǎng)格層的凸筋(2)上設(shè)有多個(gè)聯(lián)接沉孔(9)。
2、 如權(quán)利要求1所述的行星研磨機(jī)，其特征是所述多個(gè)聯(lián)接沉孔(9)呈 對(duì)稱性均布狀。
3、 如權(quán)利要求1所述的行星研磨機(jī)，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(gè)平面上。
4、 如權(quán)利要求1所述的行星研磨機(jī)，其特征是所述實(shí)體層的厚度為4-8
5、 如權(quán)利要求1或2所述的行星研磨機(jī)，其特征是所述凸筋網(wǎng)格層中相 鄰直線狀的凸筋(2)的夾角為90度。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的行星研磨機(jī)，其特征是所述凸筋網(wǎng)格層中相 鄰直線狀的凸筋(2)的夾角為60度或120度。
全文摘要
一種行星研磨機(jī)，包括研磨盤(pán)，研磨盤(pán)由若干個(gè)工裝沉孔、多個(gè)流液孔的工裝層，以及設(shè)有軸向深度、徑向均分研磨液嵌槽的研磨層構(gòu)成。所述工裝層和研磨層分體，通過(guò)緊固件聯(lián)接成整體，所述研磨層由研磨液嵌槽層、實(shí)體層和凸筋網(wǎng)格層構(gòu)成，實(shí)體層上設(shè)有與所述流液孔相對(duì)應(yīng)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(shè)有多個(gè)均布的聯(lián)接沉孔。本發(fā)明在不改變現(xiàn)有研磨盤(pán)整體形狀、大小的前提下，將鑄鐵或碳鋼制成的整體狀式研磨盤(pán)水平分成獨(dú)立的兩部分，通過(guò)緊固件進(jìn)行連接，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(nèi)應(yīng)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(zhǎng)。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101508093SQ20091009652
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者胡林寶 申請(qǐng)人:胡林寶