一種矽電力電子器件磨角機的製作方法

2023-06-20 03:34:26

專利名稱：一種矽電力電子器件磨角機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種磨角機，尤其涉及一種矽電力電子器件磨角機。
背景技術：
矽電力電子器件，如晶閘管、二極體等器件，它們的晶片形狀一般為圓形，當利用擴散等工藝完成內部PN結的構造後，由於其要承受很高的工作電壓，要對PN結的端面進行磨角處理，以增加空間電荷區寬度，減弱電場，提高器件的工作電壓和可靠性。原有的普通磨角機只是在電機軸上安裝一個磨角頭，工作人員手握晶片將其輕輕按在磨角頭上進行磨角，由於是手工操作，故磨角質量跟工作人員的技能密切相關，磨角質量時好時壞。而一般
的自動磨角機只適合對有下鑰片的晶片進行磨角，對沒有鑰片支撐的矽片無法進行磨角，原因是矽片是一種很脆的材料，矽片無法安裝到一般的自動磨角機上，也不能磨，一磨就碎了。
發明內容本實用新型主要解決原有採用手工操作進行磨角，磨角質量不太好把控的技術問題，同時解決現有自動磨角機只適合對有下鑰片的晶片進行磨角，對沒有鑰片支撐的矽片無法進行磨角，一磨就碎的技術問題；提供一種矽電力電子器件磨角機，其安裝矽片時不會損壞矽片，磨角時也大大減少矽片的破碎，提高磨角質量及成品率，自動化程度高。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的本實用新型包括機架、吸片頭和磨角頭，所述的機架上設有真空吸片裝置、吸片頭旋轉驅動裝置、磨角頭旋轉驅動裝置和研磨液噴射裝置，吸片頭和吸片頭旋轉驅動裝置相連，吸片頭內設有氣流通道，氣流通道的一端和所述的真空吸片裝置中的真空泵連通，氣流通道的另一端開口於吸片頭的吸面，磨角頭和磨角頭旋轉驅動裝置相連，所述的磨角頭設有內凹的球面形磨角面，磨角頭的球面形磨角面和吸片頭的吸面面對面安裝，所述的研磨液噴射裝置的研磨液噴嘴指向磨角頭的球面形磨角面。真空吸片裝置將吸片頭氣流通道中的空氣抽成真空，吸片頭通過這個吸力用其吸面吸住待磨矽片，吸片頭旋轉驅動裝置驅動吸片頭旋轉，磨角頭旋轉驅動裝置驅動磨角頭旋轉，然後吸片頭下降，待磨矽片和球面形磨角面接觸實現磨角，磨角時受研磨液噴射裝置的控制，從研磨液噴嘴流出的研磨液噴向球面形磨角面。本實用新型通過吸片頭吸住矽片完成矽片的安裝，確保矽片不會因安裝造成損壞，採用球面形磨角面對矽片進行磨角，再加研磨液，有效避免磨角時對矽片造成損壞，減少矽片的破碎，提高磨角質量及成品率，不用手工操作進行磨角，由機器自動完成，自動化程度高。作為優選，所述的吸片頭旋轉驅動裝置包括電機，該電機轉軸和吸片頭相連。啟動電機，電機轉軸帶動吸片頭旋轉。作為優選，所述的吸片頭外設有連接塊，所述的連接塊內設有空腔和通路，通路的一端開口於連接塊的一個側面並和所述的真空吸片裝置中的真空泵連通，通路的另一端和空腔連通，所述的吸片頭內的氣流通道包括相連通的縱通道和橫通道，縱通道和橫通道相連構成T字形，縱通道的一端開口於吸片頭的吸面，橫通道的兩端開口於吸片頭的側面並位於所述的空腔內，吸片頭內的氣流通道依次經空腔、通路和所述的真空泵連通。結構簡單且巧妙，能方便地將吸片頭內的氣流通道抽成真空，又有很好的密封性能。作為優選，所述的連接塊內嵌裝有上密封圈和下密封圈，上密封圈和下密封圈分別位於空腔的上方和下方，上密封圈、下密封圈均位於吸片頭和連接塊之間。提高連接塊和吸片頭連接的密封程度，防止外界空氣流入連接塊的空腔內，確保吸片頭氣流通道內的真空度，從而使吸片頭能牢固地吸住待磨矽片。作為優選，所述的機架上設有壓力調節裝置，壓力調節裝置和所述的吸片頭相連。待磨矽片和磨角頭接角時，其壓力大小由壓力調節裝置控制吸片頭的下降位置進行調節。壓力調節裝置可以由連接在機架上的鋼絲繩實現，接角時的壓力大小由鋼絲繩的拉力決定。作為優選，所述的磨角頭旋轉驅動裝置包括電機及和該電機相連的磨角頭轉軸，磨角頭轉軸和磨角頭相連。電機驅動磨角頭轉軸旋轉，帶動磨角頭旋轉。作為優選，所述的磨角頭的下方設有研磨液收集池，研磨液收集池通過管路和給所述的研磨液噴射裝置提供研磨液的儲液桶相連。磨角時噴出的研磨液流向研磨液收集池，再從研磨液收集池通過管路流到儲液桶，以供再次使用，形成研磨液循環利用系統，避免浪費，節約材料。作為優選，所述的吸片頭和所述的磨角頭旋轉方向相同且旋轉速度相異。有效避免磨角時對矽片造成損壞，減少矽片的破碎，提高磨角質量及成品率。作為優選，所述的磨角頭的轉速為260 360轉/分，吸片頭的轉速為100轉/分。進一步減少矽片破碎，提高磨角質量及成品率。作為優選，所述的研磨液噴射裝置的研磨液噴嘴位於所述的磨角頭的斜上方，研磨液噴嘴和水平方向的夾角為30 60度。本實用新型的有益效果是其通過吸片頭吸住矽片完成矽片的安裝，確保矽片不會因安裝造成損壞，採用球面形磨角面對矽片進行磨角，再加研磨液，而且吸片頭和磨角頭實行差速同向旋轉，有效避免磨角時對矽片造成損壞，減少矽片的破碎，提高磨角質量及成品率，不用手工操作進行磨角，由機器自動完成，自動化程度高。

圖I是本實用新型的一種系統連接結構示意圖。圖2是本實用新型中吸片頭及磨角頭的安裝結構的一種軸向剖視結構示意圖。圖中I.機架，2.吸片頭，3.磨角頭，4.真空吸片裝置，5.吸片頭旋轉驅動裝置，
6.磨角頭旋轉驅動裝置，7.研磨液噴射裝置，8.氣流通道，9.真空泵，10.球面形磨角面，11.研磨液噴嘴，13.連接塊，14.空腔，15.通路，16.上密封圈，17.下密封圈，18.壓力調節裝置，19.磨角頭轉軸，20.研磨液收集池，21.儲液桶，81.縱通道，82.橫通道。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例本實施例的一種矽電力電子器件磨角機，如圖I所示，包括機架I、吸片頭2和磨角頭3，機架I上安裝有真空吸片裝置4、吸片頭旋轉驅動裝置5、磨角頭旋轉驅動裝置6、研磨液噴射裝置7和壓力調節裝置18。吸片頭旋轉驅動裝置5包括電機，該電機轉軸和吸片頭2的一端相連，吸片頭的另一端為吸面，如圖2所示，吸片頭2外套接有一連接塊13，連接塊13內有空腔14和通路15，通路15的一端開口於連接塊13的一個側面並和真空吸片裝置4中的真空泵9連通，通路15的另一端和空腔14連通。吸片頭2內有一氣流通道8，氣流通道8包括相連通的縱通道81和橫通道82，縱通道81和橫通道82相連構成T字形，縱通道81的一端開口於吸片頭2的吸面，橫通道82的兩端開口於吸片頭2的側面並位於空腔14內，吸片頭2內的氣流通道8依次經空腔14、通路15和真空泵9連通。連接塊13內嵌裝有上密封圈16和下密封圈17，上密封圈16和下密封圈17分別位於空腔14的上方和下方，上密封圈16、下密封圈17均位於吸片頭2和連接塊13之間。壓力調節裝置18和吸片頭2相連。磨角頭旋轉驅動裝置6包括電機及和該電機相連的磨角頭轉軸19，磨角
頭轉軸19和磨角頭3相連，磨角頭3位於吸片頭2的下方，磨角頭3有一內凹的球面形磨角面10，磨角頭3的球面形磨角面10和吸片頭2的吸面面對面。研磨液噴射裝置7的研磨液噴嘴11位於磨角頭3的斜上方，研磨液噴嘴11指向球面形磨角面10，研磨液噴嘴11和水平方向的夾角為45度。磨角頭3的下方有一研磨液收集池20，研磨液收集池20通過管路和給研磨液噴射裝置7提供研磨液的儲液桶21相連。吸片頭2和磨角頭3旋轉方向相同且旋轉速度相異，即兩者實行差速同向旋轉，本實施例中，磨角頭3的轉速為300轉/分，吸片頭2的轉速為100轉/分。工作過程啟動真空泵，將吸片頭內的氣流通道抽成真空，由吸片頭吸住待磨矽片，啟動吸片頭旋轉驅動裝置和磨角頭旋轉驅動裝置，使吸片頭和磨角頭作差速同向旋轉，在壓力調節裝置的控制下，吸片頭下降，待磨矽片慢慢接近磨角頭的球面形研磨麵，並在壓力調節裝置的控制下以一定的壓力和球面形研磨麵接觸，進行自動磨角，研磨時同時啟動研磨液噴射裝置，將研磨液噴射到球面形研磨麵和待測矽片的接觸處。磨好後升起吸片頭，停止真空泵運行，真空吸力消失，取下矽片。完成一個工作循環。一臺機架上可以裝兩套、三套或四套吸片頭和磨角頭的配套單元，以提高磨角效率。當磨不同直徑的矽片時，需更換成相對應直徑的吸片頭，以提供相應的施加壓力防止碎片。
權利要求1.一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於包括機架(I)、吸片頭(2)和磨角頭(3)，所述的機架(I)上設有真空吸片裝置(4)、吸片頭旋轉驅動裝置(5)、磨角頭旋轉驅動裝置(6)和研磨液噴射裝置(7)，吸片頭(2)和吸片頭旋轉驅動裝置(5)相連，吸片頭(2)內設有氣流通道(8)，氣流通道(8)的一端和所述的真空吸片裝置(4)中的真空泵(9)連通，氣流通道(8)的另一端開口於吸片頭(2)的吸面，磨角頭(3)和磨角頭旋轉驅動裝置(6)相連，所述的磨角頭(3)設有內凹的球面形磨角面(10)，磨角頭(3)的球面形磨角面(10)和吸片頭(2)的吸面面對面安裝，所述的研磨液噴射裝置(7)的研磨液噴嘴(11)指向磨角頭(3)的球面形磨角面(10)。
2.根據權利要求I所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的吸片頭旋轉驅動裝置(5 )包括電機，該電機轉軸和吸片頭(2 )相連。
3.根據權利要求2所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的吸片頭(2)外設有連接塊(13)，所述的連接塊(13)內設有空腔(14)和通路(15)，通路(15)的一端開口於連接塊(13)的一個側面並和所述的真空吸片裝置(4)中的真空泵(9)連通，通路(15)的另一端和空腔(14)連通，所述的吸片頭(2)內的氣流通道(8)包括相連通的縱通道(81)和橫通道(82)，縱通道(81)和橫通道(82)相連構成T字形，縱通道(81)的一端開口於吸片頭(2)的吸面，橫通道(82)的兩端開口於吸片頭(2)的側面並位於所述的空腔(14)內，吸片頭(2)內的氣流通道(8)依次經空腔(14)、通路(15)和所述的真空泵(9)連通。
4.根據權利要求3所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的連接塊(13)內嵌裝有上密封圈(16)和下密封圈(17),上密封圈(16)和下密封圈(17)分別位於空腔(14)的上方和下方，上密封圈(16)、下密封圈(17)均位於吸片頭(2)和連接塊(13)之間。
5.根據權利要求I或2或3或4所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的機架(I)上設有壓力調節裝置(18)，壓力調節裝置(18)和所述的吸片頭(2)相連。
6.根據權利要求I所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的磨角頭旋轉驅動裝置(6)包括電機及和該電機相連的磨角頭轉軸(19)，磨角頭轉軸(19)和磨角頭(3)相連。
7.根據權利要求I或6所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的磨角頭(3)的下方設有研磨液收集池(20)，研磨液收集池(20)通過管路和給所述的研磨液噴射裝置(7)提供研磨液的儲液桶(21)相連。
8.根據權利要求I或2或6所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的吸片頭(2)和所述的磨角頭(3)旋轉方向相同且旋轉速度相異。
9.根據權利要求8所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的磨角頭(3)的轉速為260 360轉/分，吸片頭(2)的轉速為100轉/分。
10.根據權利要求I或2或6所述的一種矽電力電子器件磨角機，其特徵在於所述的研磨液噴射裝置(7)的研磨液噴嘴(11)位於所述的磨角頭(3)的斜上方，研磨液噴嘴(11)和水平方向的夾角為30 60度。
專利摘要本實用新型涉及一種矽電力電子器件磨角機，包括機架、吸片頭和磨角頭，機架上設有真空吸片裝置、吸片頭旋轉驅動裝置、磨角頭旋轉驅動裝置和研磨液噴射裝置，吸片頭和吸片頭旋轉驅動裝置相連，吸片頭內設有氣流通道，氣流通道的一端和真空吸片裝置中的真空泵連通，氣流通道的另一端開口於吸片頭的吸面，磨角頭和磨角頭旋轉驅動裝置相連，磨角頭設有內凹的球面形磨角面，磨角頭的球面形磨角面和吸片頭的吸面面對面安裝，研磨液噴射裝置的研磨液噴嘴指向磨角頭的球面形磨角面。本實用新型通過吸片頭吸住矽片，採用球面形磨角面對矽片進行磨角，再加研磨液，吸片頭和磨角頭實行差速同向旋轉，有效減少矽片的破碎，提高磨角質量及成品率。
文檔編號B24B37/34GK202572113SQ201220186218
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者項衛光, 李有康, 徐偉, 李曉明, 張振芳 申請人:浙江正邦電力電子有限公司