专利名称：一种晶片研磨托盘支承装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械加工领域，特指一种新性能石英晶片研磨的支承装置，用于特定频率的晶片研磨，对确保晶片品质有很重要的作用。
背景技术：
石英晶体是目前世界上用量最大的晶体材料，利用晶体本身具有的物理特性制造出的电子元器件，如石英晶体谐振器、晶体滤波器、石英晶体振荡器等等。因其在频率端的稳定性特征，作为频率基准或是作为频率源，在数字电路、电子产品及通讯设备领域均得到了广泛的应用。为顺应晶体产品制造时频率产生谐振的要求，对石英晶片的加工，特别是对其频率(厚度)的加工就成了一道必不可少的载体，因此研磨也就成为了晶片加工过程一个重要工序。晶片研磨支承装置主要是用来研磨晶片的两面，以有效控制晶片的厚度，进而方便后续封装制作工艺的进行。一般而言，晶片研磨装置由上下研磨盘、游轮、内外齿轮等组成。晶片频率(及厚度)与晶片的使用范围有着密切的联系。现有的石英双面研磨常用机床有偏心式和游星式两种，其中游星式研磨机具有研磨效率高，工件合格率及表面质量精度好，因而，其使用最为广泛，适用于大批量生产高精度薄片工件，如石英晶体、硅锗半导体等电子元件，阎板、阀片、活塞环及陶瓷密封件等零件的双面精磨和抛光。《石英晶片的研磨》压电晶体技术，1995 (2) 41 44中指出外界因素对石英晶片研磨产生影响主要有——研磨盘的压力大小，研磨液的浓度，砂子的选择。并且指出要采用有槽的研磨盘，既提高研磨效率，又提高研磨质量而且利于破碎晶片的排出，不易产生划痕碎片等。中国专利 CN200710044058. 6公布了一种改善晶片研磨不足偏厚的方法及装置，通过增加两个控制阀，改善了晶片研磨不足晶片厚度偏厚的问题，此装置在改善晶片质量的同时，提高了机器的成本。目前，国内外常用游星研磨机，有二动作，三动作，四动作之分，按其使用工序和游轮尺寸来分有9B(s)、6B(s)、4B(s)、3B(s)等等，按照装取工件结构和工件运动轨迹分有B 系列研磨机(如益阳产 HD2M9B — 5L、HD2M6B — 5L)和 S 系列(HD2M9S — 5L、HD2M4S — 5L 系列)两大类。9s系列游星研磨机，采用齿圈下降和抬升以后来装取工件，对中磨和精磨来说，s系列侧重于在磨盘加压来提高其研磨效率。在晶片生产过程中通过机械上下盘面的压力，是被加工件再研磨盘面中不断挤压并磨损，最终产生形变而达到最终的频率要求。但现有的机器即研磨托盘支撑装置，在实际应用中主要存在以下缺陷1.现有的研磨托盘支撑装置下，机器加工频率(及加工厚度)有限；2.不能满足更高的要求加工精度有限，若需较高的加工精度，目前使用的9s机器不能满足。针对第一个问题，为了改变机器的加工频率，要通过改变机器对晶片的压力来实现。针对第二个问题，要提高加工精度，必须改变研磨区对晶片研磨的方式。发明内容本实用新型的目的在于通过改变机床实际研磨区的大小，减小研磨压力的大小， 解决了研磨晶片的频宽低的问题，同时被加工晶片的表面粗糙度也得到提高，提高了机床及的加工范围。实现本实用新型的技术方案为此托盘装置由以下三个部分组成外齿轮圈、下研磨盘面、内齿轮圈、上研磨盘面。上研磨盘为一圆环平板，下研磨盘也为圆环平板，在下研磨盘面上有栅格状盘面刀口， 盘面刀口为3-5条同心圆环刀口与32-40条径向刀口形成环形栅格状盘面刀口。内外齿轮分布在下研磨盘内外，又来带动游轮选装。在机器开动后，上研磨盘面与内齿轮圈为一整体，右下边传动轴带动旋转，上研磨盘在上边传动轴带动与下研磨盘做逆向运动。通过上下研磨盘面得接触来对晶片进行研磨，晶片在游轮的带动下进行运动。本实用新型对上研磨盘与下研磨盘的外径的大小做了调整直径为变为 410-420mm。上研磨盘改为质量较轻十字架似的吊架，通过螺栓与上研磨盘联接，减轻上研磨盘质量保证晶片加工频率。研磨机下研磨盘面上的栅格改为环状栅格，有利于破碎晶片的排除，不易产生划痕可获得较好的研磨面。先将游轮放在下研磨盘面上，保证游轮的齿与内、外齿轮圈相啮合，将晶片依次放入游轮的空隙中，降下研磨盘。开启砂泵开关，调整流量阀门使砂液能正常流出，转动流沙口，使速度流入每一片游轮，按启动开关。检查上下研磨盘面，游轮和晶片，排除异物一切正常，预磨10圈后加速到规定机速(500-550r/min)，不可急加速通过实际研磨区的减小以及托盘大小的改变，从而改变晶片研磨过程中的压力来提高晶片加工频率。再者，改变了晶片研磨过程中刀片的切割方式，从而提高了加工精度。本实用新型与现有的支承装置对比有如下优点1.晶片加工的产品频率由原来的12MHz提高到20MHz，是加工的表面精度得到改
.、1· 口 ，2.精度要求从原来的士20000ppm提高到士8000ppm，整体研磨频差降低；3.研磨盘的凹槽网格改为圆形磨盘网格，更利于对晶片进行研磨；4.十字架式的吊板方便工人操作时施工，提高效率；5.研磨盘、吊板相对于原有结构在结构上有了较大的改进，材料和重量都有很大幅度的减小，从而成本大大降低。
图1为研磨装置底部结构。 图2为研磨装置顶部结构。图中1、外齿轮圈，2、下研磨盘，3、盘面刀口，4、内齿轮圈，5、上研磨盘，6、上研磨板吊架，7、联接螺栓。
具体实施方式
此托盘装置由以下三个部分组成外齿轮圈1、下研磨盘2、内齿轮圈4、上研磨盘 5。结合图1，下研磨盘2也为圆环平板，但在上有环状栅格。内外齿轮分布在下研磨盘2内外，又来带动游轮旋转。在下研磨盘2面上有栅格状盘面刀口 3，盘面刀口 3为3-5条同心圆环刀口与32-40条径向刀口形成环形栅格状盘面刀口 3。结合图2，上研磨盘5为一圆环平板，上研磨盘5的吊架改为质量较轻十字架似的上研磨板吊架6，通过联接螺栓7与上研磨盘5联接，减轻上研磨盘质量保证晶片加工频率。在机器开动后，上研磨盘5与内齿轮圈为一整体，右下边传动轴带动旋转，上研磨盘5在上边传动轴带动与下研磨盘2做逆向运动。通过上下研磨盘2得接触来对晶片进行研磨，晶片在游轮的带动下进行运动。1.先将游轮放在下研磨盘2上，保证游轮的齿与1和4想啮合；2.将晶片依次放入游轮的空隙降下研磨盘5，开启砂泵开关，调整流量阀门使砂液能正常流出，转动流沙口，使速度流入每一片游轮；3.按启动开关，机速开到5025(r/min)，观察是否跑片；4.若发现跑片及时关闭砂泵开关，升起上盘检查上下研磨盘面，游轮和晶片，排除异物；5. 一切正常，预磨10圈后加速到规定机速(500-550r/min)，不可急加速；6.自动停机后，复位转速按钮，关闭砂泵，升起盘面5，取出游轮，升高下研磨盘面 5，用毛刷轻轻将晶片扫入收料盒中，用海绵轻檫上盘面，以扫除残余晶片放入晶片蓝并浸入水中。
权利要求1.一种晶片研磨托盘支承装置，其特征在于，由外齿轮圈(1)、下研磨盘面(2)、内齿轮圈(4)、上研磨盘(5)组成，所述上研磨盘为一圆环平板，所述下研磨盘(2)为一圆环平板， 在下研磨盘(2)面上有栅格状盘面刀口(3)，盘面刀口(3)为3-5条同心圆环刀口与32-40 条径向刀口形成环形栅格状盘面刀口( 3 )。
2.如权利要求1所述的一种晶片研磨托盘支承装置，其特征在于，所述上研磨盘(5)与下研磨盘(2)的直径为410-420mm。
3.如权利要求1或2所述的一种晶片研磨托盘支承装置，其特征在于，所述上研磨盘 (5)为一圆环平板，所述圆环平板上设有上研磨板吊架(6)，所述上研磨板吊架(6)为十字形吊架，通过联接螺栓(7 )与上研磨盘(5 )联接。
专利摘要本实用新型属于机械加工领域，提供了一种晶片研磨托盘支承装置，用于特定频率的晶片研磨，由外齿轮圈(1)、下研磨盘面(2)、内齿轮圈(4)、上研磨盘(5)组成，所述上研磨盘为一圆环平板，所述下研磨盘(2)为一圆环平板，在下研磨盘(2)面上有栅格状盘面刀口(3)，盘面刀口(3)为3-5条同心圆环刀口与32-40条径向刀口形成环形栅格状盘面刀口(3)。通过实际研磨区的减小以及托盘大小的改变，从而改变晶片研磨过程中的压力来提高晶片加工频率；改变了晶片研磨过程中刀片的切割方式，从而提高了加工精度。
文档编号B24B37/00GK202079472SQ20102067759
公开日2011年12月21日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者周波, 宋志鹏, 张伟展, 李辉, 杨志杰, 王树林 申请人:江苏大学