一種晶片研磨加工裝置的製作方法

2023-05-27 17:13:37 2

本實用新型涉及研磨加工領域，更具體的說，涉及一種晶片研磨加工及其裝置。

背景技術：

新技術的飛速發展，對晶片的質量要求不斷提高，研磨技術作為製備高表面質量的晶片的最重要手段，在今天受到了越來越多的關注。傳統研磨對表面損傷少，加工後晶片完整，面形精度較高，但是晶片的減薄工作不僅量大，加工效率往往很難達到要求。例如，化學機械研磨系統，可以在保證材料去除效率的同時，獲得較完美的表面，得到的平整度比單純使用這兩種研磨要高出1-2個數量級，並且可以實現納米級到原子級的表面粗糙度，實現晶片的研磨減薄。但現有研磨裝置中多採用複雜的加載方式,其運行過程中產生的振動將嚴重影響表面質量,加工效率低，廢片率高，表面質量也難以得到有效保證,極大地制約了超薄晶片的加工效率和質量。

技術實現要素：

為了克服現有的晶片研磨加工方式的加工效率低、廢片率高、加工質量較低的不足，本實用新型提供一種晶片研磨加工裝置，該將傳統的接觸式化學機械研磨技術加以改良，實現研磨壓力的非接觸加載，從而提高了加工效率，提高了加工後的表面質量。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

一種晶片研磨加工裝置，包括機架，所述研磨加工裝置還包括磁加載晶片夾持組件和下研磨盤，所述下研磨盤可轉動地安裝在機架上，所述磁加載晶片夾持組件安裝在加載杆的下端，所述加載杆與上研磨盤驅動電機的輸出軸連接，所述磁加載晶片夾持組件可上下滑動地安裝在機架上，所述磁加載晶片夾持組件位於所述下研磨盤的上方；所述磁加載晶片夾持組件包括殼體、加載杆、上加載盤、加載磁鋼、導杆、中間加載盤和用於粘貼待加工晶片的下加載盤，導杆依次穿過上加載盤和中間加載盤，上加載盤和中間加載盤之間的相對面、中間加載盤與下加載盤之間的相對面分別設有極性相反的一對加載磁鋼，所述導杆的頂端安裝封蓋，所述導杆的底端安裝在所述下加載盤內。

本實用新型通過兩個不同極性的加載磁鋼，它們之間的斥力提供壓力，從而實現研磨的非接觸加載。

進一步，所述導杆穿過所述上加載盤和中間加載盤的內孔均安裝滑動軸承，所述導杆的底端與下加載盤的連接處通過壓板固定。

再進一步，所述加載電機安裝在上研磨臺上，所述上研磨臺與滑塊固定連接，所述滑塊可上下移動地安裝在滑臺上，所述滑臺安裝在機架上，所述上研磨臺與用於帶動上研磨臺上下運動的升降驅動機構連接。

所述升降驅動機構包括加載電機、絲槓和螺母座，所述加載電機的輸出軸與絲槓的上端連接，所述絲槓上套裝所述螺母座，所述螺母座與所述上研磨盤聯動。

所述下研磨盤安裝在下研磨盤主軸上，所述下研磨盤主軸與大帶輪的輪軸聯接，所述大帶輪通過皮帶與小帶輪傳動連接，所述小帶輪的輪軸為輸入軸，所述輸入軸通過聯軸器與下研磨盤驅動電機的輸出軸連接。

本實用新型中，上加載盤底面和中間加載盤的上表面上以及中間加載盤的下表面和下加載盤的上表面通過相互之間的斥力，實現研磨壓力的非接觸加載，從而提高了加工效率，提高了加工後的表面質量。

本實用新型的有益效果在於：本實用新型採用的磁加載研磨方法簡單易實現，傳動效率和加工效率高，平臺穩定性好，抗震能力強，更有效減小電機振動的影響；降低振動，提高材料去除效率，不易產生過深劃痕。

附圖說明

圖1是本實用新型所述一種晶片研磨裝置的軸測圖。

圖2是本實用新型所述一種裝置下研磨盤傳動設計的正視圖。

圖3是本實用新型所述一種夾持裝置的正視圖。

圖中，1-下研磨盤、2-上研磨臺、3-滾珠絲杆、4-滑臺、5-加載電機、6-上研磨盤驅動電機、7-夾持裝置、8-下研磨盤主軸、9-皮帶、10-大帶輪、11-張緊輪、12-小帶輪、13-輸入軸、14-聯軸器、15-下研磨盤驅動電機、16-下加載盤、17-中間加載盤、18-上加載盤、19-殼體、20-加載杆、21-導杆、22-滑動軸承、23-加載磁鋼、24-壓板。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

參照圖1～圖3，一種晶片研磨加工裝置，包括磁加載晶片夾持組件7、下研磨盤1和上研磨臺2，磁加載晶片夾持組件7內安裝有下加載盤16、中間加載盤17、上加載盤18等。加載電機5和上研磨盤驅動電機6是上部分的主要動力來源，加載電機5驅動滾珠絲槓3裝置上下直線移動的，加載電機5被安裝在整體機架上，通過聯軸器與滾珠絲槓4裝置連接，滾珠絲槓3是通過與其配合的上下兩個軸承通過軸承座被安裝在整體機架上；滑臺裝置通過滑塊與上研磨裝置固定板連接，所述滾珠絲槓3裝置通過其上的絲槓螺母座與上研磨裝置固定板連接，加載電機5帶動滾動絲槓3轉動，整個上研磨裝置沿著滑臺做上下直線移動。上研磨盤驅動電機6帶動磁加載晶片夾持組件7轉動，晶片貼在磁加載晶片夾持組件7的下加載盤16；所述下研磨盤1旋轉時，利用運動磨粒的機械摩擦作用去除多餘材料，實現晶片的研磨減薄。

如圖2所示，所述下研磨盤驅動電機15通過聯軸器14帶動輸入軸13轉動，進而帶動小帶輪12轉動，通過大帶輪10和小帶輪12達到下研磨盤1的轉速。

如圖3所示，磁加載晶片夾持組件7包括殼體19、加載杆20、上加載盤18、加載磁鋼23、導杆21、中間加載盤17、滑動軸承22、壓板24和下加載盤18等，上加載盤18和中間加載盤17之間的相對面、中間加載盤17與下加載盤18之間的相對面分別設有極性相反的一對加載磁鋼導杆21穿過上加載盤18和中間加載盤17，導杆21的頂端安裝有封蓋，導杆21的底端安裝在下加載盤18內並用壓板24固定。進一步，導杆21穿過中間加載盤17和上加載盤18的內孔安裝有滑動軸承22。

上述實施例只是本實用新型的較佳實施例，並不是對本實用新型技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本實用新型專利的權利保護範圍內。