一种用于平面加工研磨抛光设备的螺纹升降机构的制作方法

文档序号:32312534发布日期:2022-11-23 12:20阅读:77来源:国知局
一种用于平面加工研磨抛光设备的螺纹升降机构的制作方法

1.本发明涉及研磨抛光技术领域,具体涉及一种用于平面加工研磨抛光设备的螺纹升降机构。


背景技术:

2.目前,在半导体单晶硅,碳化硅晶圆制备过程中需要应用的研磨抛光设备,该设备具有对晶圆加工需要的研磨抛光工具,以及用于隔离和限制加工时晶圆位置的载具,存在以下技术缺陷:该设备驱动载具旋转的外部机构外齿轮除需要具有旋转功能,还需要升降上下料功能;考虑到晶圆设备的精密性,以及加工产品本身的尺寸厚度,形位精度等要求,在升降功能上还需要满足其运动精度、平稳性以及同步性要求。
3.如何在满足设备的旋转及升降功能的同时满足精度要求,如何避免升降机构在机构长时间运动中卡死,成为急需解决的问题。


技术实现要素:

4.针对现有技术存在的问题,本发明提供一种用于平面加工研磨抛光设备的螺纹升降机构,以解决上述至少一种技术问题。
5.本发明的技术方案是:一种用于平面加工研磨抛光设备的螺纹升降机构,包括底座,所述底座的顶部设置有向上布置的主轴,主轴的外圈固定有螺纹套,螺纹套的外圈中部通过螺母连接外齿轮升降套的内圈,螺纹套与螺母采用梯形螺纹旋合,外齿轮升降套的外圈上部通过轴承与外齿轮座连接,外齿轮座上安装有外齿轮,外齿轮通过第一电机驱动;外齿轮升降套的底面与外齿轮升降齿轮连接,外齿轮升降齿轮通过第二电机驱动。
6.本发明采用第一电机驱动外齿轮,从而带动外齿轮座沿着主轴旋转;通过第二电机驱动外齿轮升降齿轮,从而带动外齿轮升降套及螺母沿着螺纹套的螺纹段进行螺纹升降,螺纹套与螺母采用梯形螺纹传动,加工精度高,承载能力好,使用寿命长,可测量性好,传动平稳性高,满足了功能和精度要求,对于半导体晶圆产品的制备,起到了提升设备运行平稳性,可靠性,保证了对加工产品的精密、高质量要求。
7.优选,所述螺纹套的下部设置有圆柱形凸台,圆柱形凸台端面上设置有四个绕圆周均布的排屑槽,所有排屑槽均为上下贯通的通孔,圆柱形凸台靠近螺母一侧的端面上设置有环形的斜坡。
8.本发明采用排屑槽及斜坡联通的结构,贯穿于螺纹传导轴向,形成良好的导通空间,在机构长时间往复运动中,由于存在机械磨损,金属材料之间会积累一定的磨损物质,螺母产生的铜屑下落到斜坡中,再由四处排屑槽排出到外面,避免了铜屑过量引起螺纹或导向卡死。
附图说明
9.图1为本发明安装结构的主视图。
10.图2为图1的a局部放大图。
11.图中:1.底座;2.螺纹套;3.螺母;4.上导向套;5.下导向套;6.外齿轮升降套;7.外齿轮升降齿轮;8.外齿轮驱动齿轮;9.轴承;10.轴承上压板;11.轴承下压板;12.外齿轮座;13.外齿轮;14.上限位;15.下限位;16.调节连接板;201.排屑槽;202.斜坡。
具体实施方式
12.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
13.参阅图1-2,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
14.实施例一、一种用于平面加工研磨抛光设备的螺纹升降机构,参考图1,包括底座1,底座1采用铸铁件,所述底座1的顶部设置有向上布置的主轴,主轴的外圈固定有螺纹套2,螺纹套2采用45号钢材质热装在铸件底座1的主轴上面固定成一个组合零件,抗拉强度高;螺纹套2的外圈中部设置有螺纹段,螺纹段通过螺母3连接外齿轮升降套6的内圈,螺纹套2与螺母3采用梯形螺纹旋合,螺母3采用铝青铜材质,提高了螺纹强度和耐磨性;外齿轮升降套6的外圈上部通过轴承9与外齿轮座12连接,外齿轮座12上安装有外齿轮13,外齿轮13通过第一电机驱动;外齿轮升降套6的底面与外齿轮升降齿轮7连接,外齿轮升降齿轮7通过第二电机驱动。本发明采用第一电机驱动外齿轮,从而带动外齿轮座沿着主轴旋转;通过第二电机驱动外齿轮升降齿轮,从而带动外齿轮升降套及螺母沿着螺纹套的螺纹段进行螺纹升降,螺纹套与螺母采用梯形螺纹传动,加工精度高,承载能力好,使用寿命长,可测量性好,传动平稳性高,满足了功能和精度要求,对于半导体晶圆产品的制备,起到了提升设备运行平稳性,可靠性,保证了对加工产品的精密、高质量要求。
15.实施例二、在实施例一的基础上,所述外齿轮升降套6的上部设置有轴承上压板10,外齿轮升降套6的外圈上部设置有定位轴肩,轴承上压板10与定位轴肩对轴承9的内圈进行限位。所述外齿轮座12的底面设置有沉台,外齿轮座12的底面还设置有轴承下压板11,沉台与轴承下压板11对轴承9的外圈进行限位。本发明采用轴承的内圈安装在外齿轮升降套上,轴承的外圈安装在外齿轮座上,外齿轮座上面安装了外齿轮,轴承再由轴承上压板,轴承下压板上下压紧,轴承分别是轴向和径向的旋转精度保证。
16.实施例三、在实施例二的基础上,所述轴承下压板11的下方与外齿轮驱动齿轮8连接,外齿轮驱动齿轮8的内圈与外齿轮升降套6的外圈接触。本发明采用外齿轮驱动齿轮安装在轴承下压板上,第一电机驱动外齿轮旋转时带动外齿轮驱动齿轮旋转,外齿轮驱动齿轮的内圈与外齿轮升降套的外圈接触,对外齿轮驱动齿轮进行支撑。
17.实施例四、在实施例一的基础上,所述螺纹套2的外圈上部设置有上导向套4,螺纹套2的外圈下部设置有下导向套5,上导向套4,下导向套5均采用铜制材料。本发明采用两个导向套采用铜制材料(铝青铜石墨材质)润滑,与螺纹套间隙很小,导向距离长,配合间隙
小,能保证螺纹升降时同心,上下传动时更稳定。
18.实施例五、在实施例四的基础上,所述上导向套4通过数个绕圆周均布的第一沉头螺钉与外齿轮升降套6的顶面连接。所述下导向套5通过数个绕圆周均布的第二沉头螺钉与外齿轮升降套6的底面连接。本发明的螺母、上导向套、下导向套同时安装在外齿轮升降套的内圈,螺纹传递有效动力时,通过串连在一起的同轴结构,保证了传动的方向精度。
19.实施例六、在实施例一的基础上,参考图2,所述螺纹套2的下部设置有圆柱形凸台,圆柱形凸台端面上设置有四个绕圆周均布的排屑槽201,所有排屑槽201均为上下贯通的通孔,圆柱形凸台靠近螺母3一侧的端面上设置有环形的斜坡202。本发明采用排屑槽及斜坡联通的结构,贯穿于螺纹传导轴向,形成良好的导通空间,在机构长时间往复运动中,由于存在机械磨损,金属材料之间会积累一定的磨损物质,螺母产生的铜屑下落到斜坡中,再由四处排屑槽排出到外面,避免了铜屑过量引起螺纹或导向卡死。
20.实施例七、在实施例一的基础上,所述主轴下端的外圈设置有调节连接板16,调节连接板16上从上到下依次设置有上限位14、下限位15,外齿轮升降齿轮7设置于上限位14、下限位15之间,上限位14、下限位15是用来检测升降位置是否到达,以便启动或关闭电机。本发明的调节连接板对上限位和下限位进行位置调节,调节安装好后固定;当外齿轮升降齿轮到达最高位时,上限位工作,螺母停止运动;当外齿轮升降齿轮到达最低位时,下限位工作,螺母停止运动,螺母在两个限位之间做螺纹传动,行程一共是50mm。
21.具体实施时,当螺纹升降结构在上限位14时,为工作状态,第一电机驱动外齿轮13旋转,配合其他旋转机构对工件进行加工;当螺纹升降结构在下限位15时,为停止状态,第一电机、第二电机停转,所有旋转机构停止,人工对工件进行上下料工作。
22.以上仅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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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