本发明涉及半导体晶棒加工技术领域，特别是涉及一种半导体晶棒双磨头高效磨削机构。
背景技术：
半导体晶棒在切片前，需要对晶棒进行滚圆磨削、of面磨削(或v槽磨削)，且磨削精度公差要求在0.04mm以下。半导体晶棒在进行滚圆磨削和of面磨削时使用的砂轮磨削位置不同，对晶棒进行滚圆磨削时使用砂轮上沿，对晶棒进行of面磨削时使用砂轮中心位置，此时要求砂轮能够实现垂直方向的两个极限位置的运动控制；当磨削不同直径的晶棒时，要求砂轮可实现前后横向进给，以满足不同直径晶棒的磨削需求；晶棒磨削的工作空间充满水雾，所以要求磨头与整个磨削进给机构之间保持很好的密封性，保证外侧气缸、电机、导轨等部件与磨削工作空间隔绝。目前，行业现有磨削设备磨头布置磨削效率低，不能发挥设备最大利用价值，同时磨削横向和垂直进给精度较低，不能满足磨削高精度要求，且造价昂贵。
针对上述问题，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种半导体晶棒双磨头高效磨削机构，该磨削机构能够控制砂轮在水平方向和垂直方向上运动，实现对不同直径晶棒的滚圆磨削、of面磨削。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种半导体晶棒双磨头高效磨削机构，包括两个结构相同的磨削进给组件，两个磨削进给组件处于同一平面内相对但不对称设置，磨削进给组件包括垂直运动组件、主轴旋转组件和横向进给组件，主轴旋转组件包括主轴旋转电机、传动轴、轴承箱和转接盘，传动轴的一端与主轴旋转电机的输出端通过联轴器连接，另一端与转接盘连接，传动轴上套设有轴承，传动轴和轴承安装于轴承箱内，转接盘上安装有砂轮，主轴旋转组件可上下滑动的安装于垂直运动组件上，垂直运动组件可沿两个磨削进给组件相对的方向来回滑动的安装于横向进给组件上。
优选的，主轴旋转组件还包括滑动支座和电机安装座，轴承箱安装于滑动支座内，主轴旋转电机安装于电机安装座上。
优选的，横向进给组件包括进给体壳、滑板和横向进给电机，进给体壳上端面沿其长度方向的两侧设置有第一导轨，两条第一导轨之间设置有丝杠，滑板通过滑块连接于第一导轨上，通过丝杠螺母座连接于丝杠上，横向进给电机的输出端与丝杠远离转接盘的一端连接，垂直运动组件安装于滑板上。
优选的，滑板的上端面上设置有定位轴，垂直运动组件的下端面上设置有与定位轴相配合的定位孔。
优选的，垂直运动组件包括锁紧气缸、进给机座和两条第二导轨，锁紧气缸设置于进给机座的上端，锁紧气缸活塞杆的前端穿过进给机座的上端面固定连接于滑动支座的上端面上，两条第二导轨均竖直安装于进给机座竖直端面的两侧，滑动支座通过滑块连接于第二导轨上。
优选的，主轴旋转组件还包括气缸连接法兰和气缸连接套，锁紧气缸活塞杆的前端与气缸连接套连接，气缸连接套通过气缸连接法兰固定于滑动支座的上端面上。
优选的，两条第二导轨竖直安装于进给机座靠近转接盘的竖直端面的两侧，滑动支座靠近转接盘的端面与第二导轨通过滑块连接。
优选的，电机安装座靠近转接盘一端的上下两个端面上分别设置有限位螺杆，进给机座的上下两端分别设置有与电机安装座上下两个限位螺杆位置相对应的限位螺栓。
优选的，还包括圆形的风琴罩以及用于将磨削进给组件和磨削工作空间相互隔离的隔板组件，隔板组件包括隔板、压板和滑动板，隔板内部的竖直方向上开设有矩形孔，压板设置为“u”型结构，压板的开口竖直向上或向下，压板水平方向的两端分别连接于矩形孔水平方向两侧的隔板上，滑动板可上下滑动的置于压板与隔板之间，压板与滑动板配合将矩形孔完全覆盖住，滑动板上开设有圆形孔，轴承箱靠近转接盘的一端穿过圆形孔，风琴罩套设于隔板组件与转接盘之间的轴承箱上，风琴罩靠近转接盘的一端与轴承箱连接，风琴罩的另一端与滑动板连接。
优选的，压板与隔板之间设置有密封条。
优选的，压板开口端的相对端的端部与压板“u”型开口底端的距离大于滑动板向上滑动的距离。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种半导体晶棒双磨头高效磨削机构，该磨削机构的两个磨削进给组件相对但不对称设置，此种磨削方式与原有单侧磨削方式相比，可将磨削效率提高一倍，且其可保证晶棒逐步进入和退出磨削状态，保证磨削过程的稳定性和可靠性；该磨削机构能够对砂轮的横向进给位置实现精确控制，实现对不同直径晶棒的磨削加工，并且该磨削机构能够实现在垂直方向对砂轮两个极限位置的运动控制，使得磨削进给组件既能够对晶棒进行滚圆磨削，也能够对晶棒进行of面磨削；该磨削机构设置有风琴罩和隔板，其能够将磨削工作空间和磨削进给组件相互隔离。
附图说明
为了更清楚地说明本新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明半导体晶棒双磨头高效磨削机构的主视图。
图2为本发明半导体晶棒双磨头高效磨削机构的俯视图。
图3为本发明磨削进给组件的结构示意图。
图4为本发明横向进给组件的结构示意图。
图5为本发明主轴旋转组件的结构示意图。
图6为本发明垂直运动组件的结构示意图。
图7为本发明隔板组件的结构示意图。
图中：1—垂直运动组件，2—主轴旋转组件，3—横向进给组件，4—进给体壳，5—第一导轨，6—定位轴，7—滑板，8—丝杠螺母座，9—横向进给电机，10—风琴罩，11—气缸连接套，12—限位螺杆，13—主轴旋转电机，14—转接盘，15—轴承箱，16—气缸连接法兰，17—滑动支座，18—电机固定座，19—锁紧气缸，20—进给机座，21—第二导轨，22—定位孔，23—限位螺栓，24—隔板，25—压板，26—滑动板，27—圆形孔。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种半导体晶棒双磨头高效磨削机构，该磨削机构能够控制砂轮在水平方向和垂直方向上运动，实现对不同直径晶棒的滚圆磨削、of面磨削。
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1、2和3所示，本具体实施例中提供的半导体晶棒双磨头高效磨削机构，该磨削机构包括两个结构相同的磨削进给组件，两个磨削进给组件处于同一平面内相对但不对称设置，此种设置使得晶棒在进行滚圆磨削时，两侧磨削砂轮可同时对晶棒进行磨削，可将磨削效率提高一倍，同时，两侧非对称布置形式可保证棒料逐步进入和退出磨削状态，保证磨削过程的稳定性和可靠性。磨削进给组件包括垂直运动组件1、主轴旋转组件2和横向进给组件3。
如图4所示，横向进给组件3包括进给体壳4、滑板7和横向进给电机9，进给体壳4上端面沿其长度方向的两侧设置有第一导轨5，两条第一导轨5之间设置有丝杠，滑板7通过滑块连接于第一导轨5上，通过丝杠螺母座8连接于丝杠上，横向进给电机9的输出端与丝杠远离转接盘14的一端连接，横向进给电机9设置于进给体壳4的外侧，滑板7在横向进给电机9和丝杠的驱动下，沿第一导轨5来回滑动。
如图5所示，主轴旋转组件2包括主轴旋转电机13、传动轴、转接盘14、滑动支座17、轴承箱15和电机安装座18，传动轴的一端与主轴旋转电机13的输出端通过联轴器连接，另一端与转接盘14连接，转接盘14上安装有砂轮，传动轴上套设有轴承，轴承箱15安装于滑动支座17内，传动轴和轴承安装于轴承箱15内，主轴旋转电机13安装于电机安装座18上，主轴旋转电机13通过轴承箱15内的传动轴带动安装在转接盘14上的砂轮旋转，主轴旋转电机13可控制磨削砂轮的转速。
如图6所示，垂直运动组件1包括锁紧气缸19、进给机座20和两条第二导轨21，锁紧气缸19设置于进给机座20的上端，主轴旋转组件2还包括气缸连接法兰16和气缸连接套11，锁紧气缸19活塞杆的前端穿过进给机座20的上端面与气缸连接套11连接，气缸连接套11通过气缸连接法兰16固定于滑动支座17的上端面上。两条第二导轨21竖直安装于进给机座20靠近转接盘14的竖直端面的两侧，滑动支座17靠近转接盘14的端面与第二导轨21通过滑块连接，主轴旋转组件2在锁紧气缸19的驱动下沿第二导轨21上下滑动。
电机安装座18靠近转接盘14一端的上下两个端面上分别设置有限位螺杆12，进给机座20的上下两端分别设置有与电机安装座18上下两个限位螺杆12位置相对应的限位螺栓23，限位螺杆12与限位螺栓23相互配合，对主轴旋转组件2的上下滑动起到了一个限位作用。由于对晶棒进行滚圆磨削和of面磨削时使用的砂轮磨削位置不同，当使用砂轮上边缘对晶棒进行滚圆磨削时，锁紧气缸19的活塞杆向外伸出，从而带动主轴旋转组件2沿第二导轨21向下运动，直至电机安装座18下端的限位螺杆12与进给机座20下端的限位螺栓23相接触，主轴旋转组件2到达下极限位置，进而实现使用砂轮上边缘对晶棒进行滚圆磨削。当使用砂轮中心位置对晶棒进行of面磨削时，锁紧气缸19的活塞杆向回收缩，从而带动主轴旋转组件2沿第二导轨21向上运动，直至电机安装座18上部的限位螺杆12与进给机座20上端的限位螺栓23相接触，主轴旋转组件2到达上极限位置，进而实现使用砂轮中心位置对晶棒进行of面磨削。
滑板7的上端面上设置有定位轴6，垂直运动组件1的下端面上即进给机座20的下端面上设置有与定位轴6相配合的定位孔22，垂直运动组件1安装于滑板7上，滑板7在横向进给电机9和丝杠的驱动下，沿第一导轨5来回滑动，进而垂直运动组件1和主轴旋转组件2在滑板7的带动下可以进行横向运动，从而调节砂轮的横向位置，以磨削不同直径的晶棒，横向进给电机9可精确控制横向进给的位置。
在实际生产中，晶棒是在水流冲刷作用下进行磨削，这便需要将磨削工作空间和磨削进给组件相互隔离，本发明的半导体晶棒双磨头高效磨削机构还包括圆形的风琴罩10以及用于将磨削进给组件和磨削工作空间相互隔离的隔板组件，隔板组件能够完全将磨削进给组件和磨削工作空间隔离开，防止水雾对磨削进给组件各部件的影响，延长了磨削进给组件的使用寿命。如图7所示，隔板组件包括隔板24、压板25和滑动板26，隔板24内部的竖直方向上开设有矩形孔，压板25设置为“u”型结构，压板25的开口竖直向上或向下，在本具体实施例中，压板25的开口竖直向上设置，压板25水平方向的两端分别连接于矩形孔水平方向两侧的隔板24上，压板25竖直方向的下端连接于矩形孔竖直方向下侧的隔板24上，压板25竖直方向下端的端部与压板25“u”型开口底端的距离大于滑动板26向上滑动的距离，滑动板26可上下滑动的置于压板25与隔板24之间，滑动板26随着主轴旋转组件2的上下运动而上下滑动，压板25与隔板24之间设置有密封条，压板25与滑动板26配合将矩形孔完全覆盖住，由此保证了隔板组件的隔离效果。滑动板26上开设有圆形孔27，轴承箱15靠近转接盘14的一端穿过圆形孔27，风琴罩10套设于隔板组件与转接盘14之间的轴承箱15上，风琴罩10靠近转接盘14的一端与轴承箱15连接，风琴罩10的另一端与滑动板26连接，如此保证了磨削工作空间和磨削进给组件隔离开。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。