专利名称：一种电主轴内置电机的冷却装置及划片机的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路封装设备，特别是指一种电主轴内置电机的冷却装置及划片机。
背景技术：
划片机是集成电路后封装关键设备，其作用是将晶圆分割成单个的电路单元。划片机一般采用高速空气静压电主轴作为核心执行部件，实现高精度的强力磨削加工手段。在这种划片机中，空气静压电主轴的刚度、旋转精度、输出功率及可靠性等性能指标直接决定了划片机的划切品质。随着集成电路制造业向高精度和高速度方向的飞速发展，晶圆划切质量要求越来越高。划片机工作时，空气静压电主轴高速旋转，安装在电主轴上的金刚石刀片对直线运动的晶圆强力磨削。在此过程中，主轴内置高频电机的损耗必然产生较为可观的热量积聚，因此必须对主轴电机进行高效冷却。在市场现有电主轴冷却结构中，通常在电机定子和主轴外壳之间布置带有螺旋槽的衬套，并在衬套和主轴外壳之间设置有密封圈。这种冷却方式采用的密封圈由于组装过程的挤压、划伤、倾斜、偏心以及使用过程的永久变形、弹力衰减等容易失效，引起冷却液泄露，导致电主轴内置电机非预期温升甚至过热烧毁，造成电主轴精度降低或报废。针对相关技术中由于电主轴内置电机冷却结构的密封圈失效弓丨起的冷却液泄露、电主轴内置电机非预期温升甚至过热烧毁以及电主轴精度降低或报废的问题，业界尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电主轴内置电机的冷却装置及划片机，能够在电主轴工作时对主轴内置电机进行可靠冷却，从而有效解决了相关技术中由于密封圈失效引起的冷却液泄露、电主轴内置电机非预期温升甚至过热烧毁以及电主轴精度降低或报废的问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种电主轴内置电机的冷却装置，包括:冷却液提供部，用于提供冷却液；冷却液通道，用于输入所述冷却液提供部提供的冷却液以及控制所述冷却液的流向，并对所述电主轴内置电机进行冷却。优选的，所述冷却液通道由一组依次连通的沟槽组成，并且所述冷却液通道的一端连接第一导管接头，用于输入所述冷却液提供部提供的冷却液，所述冷却液通道的另一端连接第二导管接头，用于输出冷却液。优选的，上述冷却装置还包括有壳体；所述冷却液通道设置于所述壳体上，所述冷却液通道的沟槽在第一轴线方向为直孔和/或斜孔结构，在第二轴线方向为斜孔结构，在第三轴线方向为直孔和/或斜孔结构；其中，所述第一轴线方向是指所述壳体的定子出线孔轴线方向；所述第二轴线方向是指电机定子轴线方向；所述第三轴线方向是指与所述第一轴线垂直且与所述第二轴线垂直的轴线方向。优选的，所述冷却液通道的沟槽与所述壳体除所述第一导管接头和所述第二导管接头外的外表面相交处，通过螺纹旋合、粘接和/或焊接进行密封。优选的，上述冷却装置还包括:冷却液流量计，用于控制所述冷却液提供部输入至所述冷却液通道的冷却液的流量。优选的，上述冷却装置还包括:冷却液调节部，用于调节所述冷却液流量计的设置。优选的，所述冷却液调节部进一步用于根据所述电主轴的输出功率，调节所述冷却液流量计的设置。另一方面，本发明还提供一种划片机，包括电主轴，以及如上所述的电主轴内置电机的冷却装置。本发明的上述技术方案的有益效果如下:上述方案中，通过设置高速电主轴内置电机的冷却装置，能够在划片机利用电主轴高速旋转进行晶圆切割时对电主轴内置电机进行可靠冷却，有效控制主轴热变形和工作精度，从而解决了相关技术中由于密封圈失效引起的冷却液泄露、电主轴内置电机非预期温升甚至过热烧毁以及电主轴精度降低或报废的问题；同时，在划片机上配置的PC通过驱动器控制电主轴高速旋转时，本发明能够根据电主轴输出功率与冷却液流量的关系，计算、调节和控制冷却液流量，提高了设备自动化程度。
图1是本发明实施例的电主轴内置电机的冷却装置的框图；图2是本发明实施例的电主轴内置电机的冷却装置的结构示意图；图3是本发明实施例的电主轴内置电机的冷却装置的结构示意图；图4是本发明实施例的电主轴内置电机的冷却装置的结构示意图；图5是本发明实施例的电主轴内置电机的冷却装置的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图1所示，本发明的实施例提供一种电主轴内置电机的冷却装置，包括:冷却液提供部，用于提供冷却液；冷却液通道，用于输入所述冷却液提供部提供的冷却液以及控制所述冷却液的流向，并对所述电主轴内置电机进行冷却。该实施例能够通过冷却液通道中的冷却液在电主轴工作时对主轴电机进行可靠冷却。进一步地，上述冷却装置还可以包括:冷却液流量计，用于控制所述冷却液提供部输入至所述冷却液通道的冷却液的流量。进一步地，上述冷却装置还可以包括:冷却液调节部，用于调节所述冷却液流量计的设置。优选的，所述冷却液调节部进一步用于根据所述电主轴的输出功率，调节所述冷却液流量计的设置。该实施例在划片机上配置的PC通过驱动器控制电主轴高速旋转时，能够根据电主轴输出功率与冷却液流量的关系，计算、调节和控制冷却液流量，提高了设备自动化程度；利用来自冷却液提供部的冷却液对电主轴内置电机进行可靠冷却，从而有效控制主轴热变形和工作精度。具体地，在图2、图3、图4以及图5中，所述冷却液通道由一组依次连通的沟槽组成，并且所述冷却液通道的一端连接第一导管接头2’，用于输入所述冷却液提供部提供的冷却液，所述冷却液通道的另一端连接第二导管接头2，用于输出冷却液。所述冷却装置还包括壳体I，所述冷却液通道设置于所述壳体I上，所述冷却液通道的沟槽在第一轴线Al方向为直孔和/或斜孔结构，在第二轴线A2方向为斜孔结构，在第三轴线(未示出)方向为直孔和/或斜孔结构；其中，所述第一轴线Al方向是指所述壳体I的定子出线孔轴线方向；所述第二轴线A2方向是指电主轴内置电机的电机定子3轴线方向；所述第三轴线(未示出)方向是指与所述第一轴线Al垂直且与所述第二轴线A2垂直的轴线方向。所述冷却液通道的沟槽与所述壳体I的除所述第一导管接头2’和所述第二导管接头2外的外表面相交处，通过螺纹旋合、粘接和/或焊接进行密封。根据本发明实施例的技术方案，在划片机上配置的PC通过驱动器控制电主轴高速旋转时，来自冷却液提供部的冷却液经过冷却液流量计后通过第一导管接头2'进入所述壳体I的所述冷却液通道，依次流经沟槽101、112、102、110、104、113、103、105、107、114、106、111、108、115、109对高速电主轴的电机定子3进行冷却后，通过第二导管接头2输出冷却电主轴内置电机的冷却液。应当注意，图2、3、4、5所示结构的沟槽数量和位置，并不用以限制本发明，在实际应用中，在所述第一轴线Al方向、第二轴线A2方向和第三轴线(未示出)方向均可以设置多个沟槽，并依次连通，以便更高效地对高速电主轴的内置电机进行冷却。进一步地，该冷却装置还可以包括:电主轴冷却液流量与输出功率的数学模型，位于与电主轴连接的PC中，用于PC根据电主轴输出功率计算冷却液流量，并进一步应用于更新控制程序，并可以使冷却液调节部更改冷却液流量计设置。本发明实施例还提供了一种划片机，包括电主轴以及根据本发明的上述电主轴内置电机的冷却装置。借助于上述电主轴内置电机的冷却装置，本发明能够在划片机利用电主轴高速旋转进行晶圆切割时对电主轴内置电机进行可靠冷却，有效控制主轴热变形和工作精度，从而解决了相关技术中由于密封圈失效引起的冷却液泄露、电主轴内置电机非预期温升甚至过热烧毁以及电主轴精度降低或报废的问题；同时，在划片机上配置的PC通过驱动器控制电主轴高速旋转时，本发明能够根据电主轴输出功率与冷却液流量的关系，计算、调节和控制冷却液流量，提高了设备自动化程度。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电主轴内置电机的冷却装置，其特征在于，包括: 冷却液提供部，用于提供冷却液； 冷却液通道，用于输入所述冷却液提供部提供的冷却液以及控制所述冷却液的流向，并对所述电主轴内置电机进行冷却。
2.根据权利要求1所述的电主轴内置电机的冷却装置，其特征在于，所述冷却液通道由一组依次连通的沟槽组成，并且所述冷却液通道的一端连接第一导管接头，用于输入所述冷却液提供部提供的冷却液，所述冷却液通道的另一端连接第二导管接头，用于输出冷却液。
3.根据权利要求2所述的电主轴内置电机的冷却装置，其特征在于，还包括有壳体； 所述冷却液通道设置于所述壳体上，所述冷却液通道的沟槽在第一轴线方向为直孔和/或斜孔结构，在第二轴线方向为斜孔结构，在第三轴线方向为直孔和/或斜孔结构；其中， 所述第一轴线方向是指所述壳体的定子出线孔轴线方向； 所述第二轴线方向是指电机定子轴线方向； 所述第三轴线方向是指与所述第一轴线垂直且与所述第二轴线垂直的轴线方向。
4.根据权利要求3所述的电主轴内置电机的冷却装置，其特征在于，所述冷却液通道的沟槽与所述壳体的除所述第一导管接头和所述第二导管接头外的外表面相交处，通过螺纹旋合、粘接和/或焊接进行密封。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电主轴内置电机的冷却装置，其特征在于，还包括:冷却液流量计，用于控制所述冷却液提供部输入至所述冷却液通道的冷却液的流量。
6.根据权利要求5所述的电主轴内置电机的冷却装置，其特征在于，还包括:冷却液调节部，用于调节所述冷却液流量计的设置。
7.根据权利要求6所述的电主轴内置电机的冷却装置，其特征在于，所述冷却液调节部进一步用于根据所述电主轴的输出功率，调节所述冷却液流量计的设置。
8.一种划片机，包括:电主轴，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的电主轴内置电机的冷却装置。
全文摘要
本发明提供一种电主轴内置电机的冷却装置及划片机，其中，冷却装置包括冷却液提供部，用于提供冷却液；冷却液通道，用于输入所述冷却液提供部提供的冷却液以及控制所述冷却液的流向。本发明的方案能够在电主轴工作时对主轴电机进行可靠冷却。
文档编号H02K9/19GK103138489SQ201110377578
公开日2013年6月5日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者贾月明, 王明权, 李战伟, 胡汝强 申请人:北京中电科电子装备有限公司