本發(fā)明涉及光電子信息技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種具有吸塵功能的晶片研磨設(shè)備。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)晶片研磨裝置加工的晶片普遍存在晶片邊緣容易塌邊的問題。造成這個問題的原因是規(guī)則的研磨路徑造成了邊緣磨損大于內(nèi)部而容易形成塌邊,原有的晶片研磨裝置得到的成品的合格率低,加工時間長造成加工效率低和成本高,而且表面粗糙度、平整度、晶片厚度公差等指標都不能達到加工圖形化襯底晶片的要求。
隨著光電技術(shù)的飛速發(fā)展,光電產(chǎn)品需要大量的晶片,為了滿足光學器件發(fā)展的需求,市面出現(xiàn)了多種工作效率高、廢品率低、產(chǎn)品平滑度高、成本低的研磨裝置,但是這些研磨裝置在加工過程中,會產(chǎn)生很多粉屑,而粉屑會到處飛揚,不易打掃,且研磨所用的動力設(shè)備長期運轉(zhuǎn)容易生銹、老化,需要定期為動力設(shè)備進行潤滑維護和清潔,非常麻煩。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種具有吸塵功能的晶片研磨設(shè)備,在研磨晶片的過程中,不僅能吸收研磨產(chǎn)生的粉屑,還能對設(shè)備起到散熱和潤滑作用。
為達到上述目的,本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下:
具有吸塵功能的晶片研磨設(shè)備,包括用于支撐研磨設(shè)備的基臺、用于固定晶片的晶片托臺、用于支撐所述晶片托臺的工作臺、位于所述工作臺上方的研磨機構(gòu)和位于所述研磨機構(gòu)上方的加壓機構(gòu),所述工作臺內(nèi)部設(shè)置有空腔,所述研磨機構(gòu)包括研磨頭、固定所述研磨頭的連接件和設(shè)置在研磨頭上方的驅(qū)動電機;所述工作臺內(nèi)部設(shè)置有第一驅(qū)動機構(gòu),所述第一驅(qū)動機構(gòu)包括電機和傳動結(jié)構(gòu),所述傳動結(jié)構(gòu)包括輸出齒輪、調(diào)速齒輪和從動齒輪,所述輸出齒輪與所述電機的輸出軸連接,所述調(diào)速齒輪與所述輸出齒輪嚙合,所述調(diào)速齒輪與所述從動齒輪同軸連接,所述調(diào)速齒輪與所述從動齒輪均設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上,所述工作臺表面設(shè)置有連通工作臺內(nèi)部的第一通孔,所述轉(zhuǎn)軸穿過通孔用于支撐所述晶片托臺,在所述晶片托臺和所述從動齒輪之間的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有扇葉,所述工作臺下方連接有油箱,所述工作臺底部設(shè)置有連通所述油箱的第二通孔,所述油箱連接有輸油管,所述輸油管的出油口設(shè)置在第一通孔處。
本發(fā)明基礎(chǔ)方案的工作原理:加工時,將晶片放置在晶片托臺上,啟動研磨頭上方的驅(qū)動電機和第一驅(qū)動機構(gòu)的電機工作,研磨頭被驅(qū)動電機帶動作旋轉(zhuǎn)運動,第一驅(qū)動機構(gòu)的電機通過調(diào)速齒輪實現(xiàn)減速,再通過轉(zhuǎn)軸帶動從動齒輪轉(zhuǎn)動,從而帶動安裝在轉(zhuǎn)軸上的晶片托臺旋轉(zhuǎn),所述晶片托臺的轉(zhuǎn)向與所述研磨頭的轉(zhuǎn)向相反,此時加壓機構(gòu)驅(qū)使研磨頭以一定壓力壓住晶片托臺上的晶片,以實現(xiàn)研磨頭對晶片的研磨。
在研磨過程中,所述設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的扇葉跟隨轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,扇葉帶動工作臺內(nèi)部的空氣加速流動,在第一通孔處形成負壓,研磨產(chǎn)生的晶片粉屑被吸入所述工作臺內(nèi)部,避免了加工過程中的粉屑飛揚、加工完不易清潔的問題;同時,工作臺內(nèi)部產(chǎn)生負壓,使得工作臺內(nèi)部壓強變小,從而使得油管與工作臺內(nèi)部形成壓強差,將油箱內(nèi)的機油因為壓強的作用通過輸油管被吸至第一通孔處,實現(xiàn)自動上油,機油從第一通孔重新流入工作臺內(nèi)部,對第一驅(qū)動機構(gòu)進行潤滑和散熱,不用額外定期進行潤滑和維護,然后機油再從第二通孔流回油箱,整個過程能實現(xiàn)機油的自動循環(huán)利用,即方便,又有利于節(jié)省能源。
本發(fā)明基礎(chǔ)方案的有益效果:利用該設(shè)備的驅(qū)動機構(gòu),不僅能實現(xiàn)晶片的研磨,而且還能在研磨的同時吸收研磨產(chǎn)生的粉屑,并且能使機油自動循環(huán)以實現(xiàn)潤滑設(shè)備和散熱的作用。
優(yōu)選方案一:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案,所述從動齒輪分別嚙合有第二從動齒輪和第三從動齒輪,所述第二從動齒輪和第三從動齒輪分別同軸連接有第二轉(zhuǎn)軸和第三轉(zhuǎn)軸,所述第二轉(zhuǎn)軸和第三轉(zhuǎn)軸的上端穿過所述工作臺的第一通孔后,分別連接有所述晶片托臺,所述第二轉(zhuǎn)軸和第三轉(zhuǎn)軸上均固設(shè)有所述扇葉,可同時加工多個晶片,提高加工效率。
優(yōu)選方案二:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案,所述晶片托臺上設(shè)置氣孔,通過該氣孔利用工作臺內(nèi)部空腔產(chǎn)生的負壓吸附晶片,采用吸附的方式固定晶片,可以避免因蠟粘結(jié)方式所造成的晶片定位不平的問題和蠟的清洗問題。
優(yōu)選方案三:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案,所述連接件包括活動支架和支臂,支臂的一端固定連接于活動支架上,所述研磨頭分布設(shè)置在所述支臂上,所述研磨頭的覆蓋范圍小于晶片表面,使得邊緣研磨時間稍少于內(nèi)部,保證整個晶片表面的研磨均勻,減少塌邊的產(chǎn)生。
優(yōu)選方案四:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案,所述工作臺還包括第二驅(qū)動機構(gòu),所述第二驅(qū)動機構(gòu)位于所述工作臺的底部,所述第二驅(qū)動機構(gòu)包括用以驅(qū)動所述工作臺產(chǎn)生徑向往復運動的第一絲杠和用以驅(qū)動所述工作臺產(chǎn)生前后往復運動的第二絲杠,為所述工作臺徑向和前后往復運動提供動力,對晶片進行不規(guī)則的路徑研磨,以均衡襯底內(nèi)部和邊緣的研磨時間,進一步減少塌邊的產(chǎn)生。
優(yōu)選方案五:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案,所述加壓機構(gòu)采用氣壓裝置,以對晶片研磨提供壓力。
附圖說明
圖1是本發(fā)明具有吸塵功能的晶片研磨設(shè)備實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中工作臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:基臺1、晶片托臺2、工作臺3、研磨機構(gòu)4、加壓機構(gòu)5、研磨頭6、連接件7、活動支架8、支臂9、晶片10、第一驅(qū)動機構(gòu)11、電機12、傳動結(jié)構(gòu)13、輸出齒輪14、調(diào)速齒輪15、從動齒輪16、轉(zhuǎn)軸17、第二從動齒輪18、第三從動齒輪19、第二轉(zhuǎn)軸20、第三轉(zhuǎn)軸21、第一通孔22、扇葉23、油箱24、輸油管25、第二驅(qū)動機構(gòu)26、第二通孔27。
本實施例基本如圖1所示:
具有吸塵功能的晶片研磨設(shè)備,包括用于支撐研磨設(shè)備的基臺1、用于固定晶片的晶片托臺2、工作臺3、位于工作臺3上方的研磨機構(gòu)4和位于研磨機構(gòu)4上方的加壓機構(gòu)5,該加壓機構(gòu)5采用型號為ZTA-ZTV02的氣壓裝置;研磨機構(gòu)4包括研磨頭6、用于固定研磨頭6的連接件7和設(shè)置在研磨頭6上方的驅(qū)動電機(未繪出);連接件7包括活動支架8和支臂9,支臂9的一端固定連接于活動支架8上,研磨頭6分布設(shè)置在支臂9上,研磨頭6的覆蓋范圍小于晶片10表面,使得邊緣研磨時間稍少于內(nèi)部,保證整個晶片表面的研磨均勻,減少塌邊的產(chǎn)生;晶片托臺2上設(shè)置氣孔(未繪出),用以吸附晶片10,采用吸附的方式固定晶片,可以避免因蠟粘結(jié)方式所造成的晶片定位不平的問題和蠟的清洗問題,工作臺3包括第二驅(qū)動機構(gòu)26,第二驅(qū)動機構(gòu)26位于工作臺3的底部,包括用以驅(qū)動工作臺3產(chǎn)生徑向往復運動第一絲杠(未繪出)和用以驅(qū)動工作臺3產(chǎn)生前后往復運動的第二絲杠(未繪出),為工作臺3進行徑向和前后往復運動提供動力,使得對晶片進行不規(guī)則的路徑研磨,以均衡襯底內(nèi)部和邊緣的研磨時間,進一步減少塌邊的產(chǎn)生。
如圖2所示,工作臺3表面設(shè)置有連通工作臺3內(nèi)部的三個第一通孔22,工作臺3內(nèi)部設(shè)置有第一驅(qū)動機構(gòu)11,第一驅(qū)動機構(gòu)11包括電機12和傳動結(jié)構(gòu)13,傳動結(jié)構(gòu)13包括輸出齒輪14、調(diào)速齒輪15和從動齒輪16,輸出齒輪14與電機12的輸出軸連接,調(diào)速齒輪15與輸出齒輪14嚙合,調(diào)速齒輪15與從動齒輪16通過轉(zhuǎn)軸17同軸連接,從動齒輪16分別嚙合有第二從動齒輪18和第三從動齒輪19,第二從動齒輪18和第三從動齒輪19分別同軸連接有第二轉(zhuǎn)軸20和第三轉(zhuǎn)軸21,轉(zhuǎn)軸17、第二轉(zhuǎn)軸20和第三轉(zhuǎn)軸21的上端分別穿過工作臺3的三個第一通孔22后,在分別與相應(yīng)的晶片托臺2連接,用以支撐晶片托臺2,可同時加工三個晶片,提高加工效率;轉(zhuǎn)軸17、第二轉(zhuǎn)軸20和第三轉(zhuǎn)軸21上均固設(shè)有扇葉23;工作臺3下方設(shè)置有油箱24,工作臺3底部設(shè)置有連通油箱24的第二通孔27,油箱24連接有輸油管25,輸油管25的出油口設(shè)置在第一通孔22處。
工作時,將晶片10放置在晶片托臺2上,啟動第一驅(qū)動機構(gòu)11 的電機12,帶動輸出齒輪14轉(zhuǎn)動,通過調(diào)速齒輪15調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,通過轉(zhuǎn)軸17帶動從動齒輪16 轉(zhuǎn)動,從而帶動安裝在轉(zhuǎn)軸17上的晶片托臺2旋轉(zhuǎn),因為從動齒輪16分別于第二從動齒輪18和第三從動齒輪19嚙合,其他從動齒輪有分別與這三個從動齒輪嚙合,從而實現(xiàn)安裝在工作臺3 上的多個晶片托臺2 以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。同時啟動研磨頭6上方的驅(qū)動電機,此時加壓機構(gòu)5驅(qū)使研磨頭6以一定壓力壓住晶片托臺2上的晶片10,研磨機構(gòu)4 的多個研磨頭6在驅(qū)動電機的作用下自轉(zhuǎn),研磨頭6的轉(zhuǎn)向與其配套晶片托臺2 的轉(zhuǎn)向相反,轉(zhuǎn)速相同,以實現(xiàn)研磨頭對晶片的研磨。在晶片托臺2 帶動晶片10自轉(zhuǎn)的同時,工作臺3 通過第二驅(qū)動機構(gòu)帶動工作臺徑向往復運動和前后往復運動,晶片托臺2通過工作臺3內(nèi)部的相應(yīng)轉(zhuǎn)軸跟隨工作臺3做徑向往復運動和前后往復運動,從而使得對晶片10進行不規(guī)則的路徑研磨,以均衡襯底內(nèi)部和邊緣的研磨時間,進一步減少塌邊的產(chǎn)生。
在研磨過程中,扇葉23分別跟隨轉(zhuǎn)軸17、第二轉(zhuǎn)軸20和第三轉(zhuǎn)軸21轉(zhuǎn)動,扇葉23帶動工作臺3內(nèi)部的空氣加速流動,在第一通孔22處形成負壓,通過氣孔將晶片10吸附到晶片托臺2 上再進行研磨,研磨產(chǎn)生的晶片粉屑被吸入工作臺3內(nèi)部,避免了加工過程中的粉屑飛揚、加工完不易清潔的問題;同時,工作臺3內(nèi)部產(chǎn)生負壓,使得工作臺3內(nèi)部空腔壓強變小 ,從而使得輸油管25與工作臺3內(nèi)部空腔形成壓強差,使得油箱24內(nèi)的機油因為壓強的作用通過輸油管25被吸至第一通孔22處,機油從第一通孔22重新流入工作臺3內(nèi)部,再從第二通孔27流回油箱24,實現(xiàn)對第一驅(qū)動機構(gòu)11的自動上油,對第一驅(qū)動機構(gòu)11進行潤滑和散熱,不用額外定期進行潤滑和維護,整個過程能實現(xiàn)機油的自動循環(huán)利用,即方便,又有利于節(jié)省能源。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施例,方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當指出,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍,這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(yīng)當以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。