一种硬脆性材料的V型槽和切边的边缘抛光装置的制作方法

本实用新型属于硬脆性材料的抛光设备领域，具体涉及一种硬脆性材料的v型槽和切边的边缘抛光装置。

背景技术：

硬脆性材料在各个领域应用非常广，其中以晶片为代表的硬脆性材料是制造超大规模集成电路的主要衬底材料，随着半导体产业的飞速发展，对衬底材料的精度要求也越来越高，特别是对晶片的外圆表面状态越来越严格。由于晶片不是一个标准的圆形，有些晶片有v型槽，有些晶片有切边，因此对于不同类型的晶片的边缘抛光一般需要在不同的设备上完成，而且大都采用化学抛光的方法，使用抛光液和抛光布，在特定的工艺条件下实现化学机械抛光的过程。对硬脆性材料进行边缘抛光时，参考面各处的抛光程度要一致，抛光后需具有相同的表面粗糙度。因此只有同时使外圆表面的上部分，中间部分以及下部分抛光程度一致(如图1所示)，这样才能保证这个参考面上各处具有一样的微粗糙度。

对于像晶片这种带v型槽或者切边的硬脆性材料进行边缘抛光时，传统的边缘抛光方法是抛光轮旋转，硬脆性材料固定不动，抛光轮直接和晶片边缘轮廓接触，这种方法应用非常广，但是一种设备只能抛光一类的硬脆性材料(v型槽或者切边)，通用性差。随着客户对设备产能及性价比的要求越来越高，一种既能抛光硬脆性材料的v型槽，又能抛光切边的装置也就成了未来市场的一个重要需求。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种硬脆性材料的v型槽和切边的边缘抛光装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的解决方案是：

提供一种硬脆性材料的v型槽和切边的边缘抛光装置，包括抛头传动机构和固定和翻转进给机构；抛头传动机构包括水平支撑板，水平支撑板上端面上设有旋转驱动电机，旋转驱动电机轴连接第一驱动带轮；水平支撑板与水平移动组件相连；

支撑板下方垂直板面设有竖向悬臂，悬臂底端设有抛头机构；抛头机构包括通过轴承座与悬臂相连的横向的抛光主轴，抛光主轴一端与第二驱动带轮相连，抛光主轴另一端连接抛光轮并通过端部锁紧螺母锁紧，抛光布设于抛光轮上；轴承座内设有轴承，第一驱动带轮与第二驱动带轮通过设于悬臂内的皮带相连；

固定和翻转进给机构包括支座，硬脆性材料载盘设于支座上端面，硬脆性材料载盘顶部设有吸盘，硬脆性材料载盘内设有真空管道，吸盘通过真空管道与设于硬脆性材料载盘下方的真空接头相连；支座底端连接水平移动进给驱动组件。

作为一种改进，抛光主轴端部连接防护罩壳，将抛光轮罩设于内。

作为一种改进，硬脆性材料载盘还与翻转电机相连，可将硬脆性材料载盘向上或者向下翻转。

作为一种改进，水平移动组件包括水平往复运动电机、水平往复运动丝杆螺母组件和水平往复运动导轨滑块组件，水平往复运动丝杆、水平往复运动电机和水平往复运动导轨均安装在水平固定板(水平固定板是固定不动的)，水平支撑板与滑块和丝杠螺母相连。水平往复运动电机驱动丝杆旋转，带动丝杆螺母运动，螺母带动水平支撑板运动，从而带动悬臂来回运动。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果是：

1、本实用新型提出的一种硬脆性材料的v型槽和切边的边缘抛光装置及方法抛v型槽的抛头和抛切边的抛头可以直接进行替换，具备很强的通用性。

2、本实用新型还提供一种硬脆性材料固定和翻转装置，满足硬脆性材料边缘抛光轮廓的需求。

附图说明

图1为一种硬脆性材料边缘轮廓抛光示意图；

图2为本实用新型装置对v型槽边缘抛光的原理图；

图3为本实用新型装置中的抛头传动机构示意图；

图4为本实用新型装置中的用于v型槽边缘抛光抛头结构放大图；

图5为本实用新型装置的结构示意图；

图6为本实用新型装置用于切边的边缘抛光抛头结构放大图；

图7为本实用新型装置对切边边缘抛光的原理图。

附图标记：1-旋转驱动电机；2-第一驱动带轮，3-水平往复运动电机，4-水平往复运动丝杆螺母组件，5-水平往复运动导轨滑块组件，6-悬臂，7-抛头机构，8-防护罩壳，9-v型槽抛光布，10-v型槽抛光轮，11-抛光主轴，12-轴承，13-第二驱动带轮，14-硬脆性材料，15-硬脆性材料载盘，16-支座，17-水平移动进给驱动组件，18-切边抛光布，19-切边抛光轮，20-端部锁紧螺母，21-真空接头。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

一种硬脆性材料v型槽边缘抛光抛头传动机构，如图3所示，包括抛头传动机构和固定和翻转进给机构；抛头传动机构包括水平支撑板，水平支撑板上端面上设有旋转驱动电机1，旋转驱动电机1轴连接第一驱动带轮2；水平支撑板与水平移动组件相连；

支撑板下方垂直板面设有竖向悬臂6，悬臂6底端设有抛头机构7；抛头机构7包括通过轴承座与悬臂6相连的横向的抛光主轴11，抛光主轴11一端与第二驱动带轮13相连，抛光主轴11另一端连接v型槽抛光轮10并通过端部锁紧螺母20锁紧v型槽抛光布9将其设于v型槽抛光轮10上；v型槽抛光布9有两个，其中一个是备用抛光布，目的是为了减少单个抛光布的损耗量，两者可以交替进行抛光，从而可以大大延长抛光的时间。轴承座内设有轴承12，第一驱动带轮2与第二驱动带轮13通过设于悬臂6内的皮带相连；抛头的结构如图4所示，根据前面的抛头是通过皮带进行动力传递的，第二带轮13带动抛光主轴11进行旋转，抛光轮上固定抛光布，抛光布与硬脆性材料14边缘接触。由于抛光布是损耗品，需要经常更换，因此在本设计中抛光布和抛光轮是一体的，抛光轮套抛光主轴11上，端部通过端部锁紧螺母20锁紧固定，这样后续进行抛光布的更换时就可以很容易操作。抛光主轴11端部连接防护罩壳8，将抛光轮10罩设于内。防护罩壳8的作用是为了不让抛光液甩出，同时也可以起到安全防护的作用。支撑板连接水平移动组件，水平移动组件包括水平往复运动电机、水平往复运动丝杆螺母组件和水平往复运动导轨滑块组件，水平往复运动丝杆、水平往复运动电机和水平往复运动导轨均安装在水平固定板(水平固定板是固定不动的)，水平支撑板与滑块和丝杠螺母相连。水平往复运动电机驱动丝杆旋转，带动丝杆螺母运动，螺母带动水平支撑板运动，从而带动悬臂来回运动。

如图5所示，固定和翻转进给机构包括支座16，硬脆性材料载盘15设于支座16上端面，用于承托硬脆性材料14，硬脆性材料载盘15顶部设有吸盘，吸盘与设于硬脆性材料载盘15下方的真空接头21相连通过硬脆性材料载盘15内部的真空管道；通过真空泵提供真空从而吸住硬脆性材料14，让其牢牢固定在载盘上端面不得旋转和移动。同时载盘可以向上或者向下翻转一定角度，满足硬脆性材料14边缘抛光的不同工艺需求。支座16底端连接水平移动进给驱动组件17。水平移动进给驱动组件17可以带动硬脆性材料载盘15靠近和远离抛头，满足硬脆性材料14抛光过程中进给量的需求。

如图5所示，一种硬脆性材料的v型槽和切边的边缘抛光装置，具体抛光原理如图2所示，主要包括v型槽抛光轮10、切边抛光轮19和硬脆性材料14(v型槽)或者硬脆性材料14(切边)。v型槽抛光轮10和切边抛光轮19旋转的方向与硬脆性材料14的端面垂直，v型槽抛光轮10和切边抛光轮19旋转的转速可以根具体工艺进行调节和设定。固定装置主要作用是将保持抛光过程中硬脆性材料14不旋转，同时固定装置可以在一定角度内进行翻转，可靠近或者远离抛光轮，实现边缘抛光进给需求。

硬脆性材料载盘15还可以在翻转电机的驱动下实现45°的向上翻转或者向下翻转，这样就能确保硬脆性材料14在边缘抛光过程中保证上下两个侧面都能抛光到，实现图1所需要的边缘轮廓。载盘15固定在支座16上，支座16在水平移动进给驱动组件17的作用下，可以在水平方向上沿前后一定距离移动，满足硬脆性材料14在边缘抛光中的进给需求。

主轴上固定有v型槽抛光轮10和两块v型槽抛光布9组成的组件，该组件直接套在抛光主轴11上，通过键传递扭矩，端部用锁紧螺母20锁紧。当需要更换抛光布的时候，只需要拆卸掉前端的锁紧螺母20就可以很轻松的拆掉v型槽抛光轮10和v型槽抛光布9。v型槽抛光轮10上安装两块v型槽抛光布9的作用是为了提升抛头的利用率，两个抛光布相当于两个抛头，可以交替进行使用，延长抛光布的使用寿命。悬臂6和旋转驱动电机1以及带轮3固定在同一块安装板上，安装板固定在导轨滑块组件5上，在电机3的驱动下，可以带动整个抛头水平来回运动，本发明装置有两个功能，第一是可以实现两个抛光布的交替使用，第二是可以在抛光过程中进行小幅度的来回运动，以实现v型槽边缘轮廓全部都能抛光到。

本实用新型还提供了一种硬脆性材料切边的边缘抛光装置，具体方法为更换抛头，不改变抛头的旋转方向。如图6所示，该平边的抛光布比v型槽的抛头宽度要宽很多，抛光轮是轮毂形状的，抛光布采用胶粘在轮毂的外周上，硬脆性材料14还是可以和抛光布进行直接接触，从而实现切边的边缘抛光。

当需要加工切边边缘时，需要更换抛头，如图6、7所示，该抛头机构7由切边抛光轮19和切边抛光布18组成，和v型槽抛头相同之处在于，抛头旋转方向没有改变，抛光原理是一样的。不同之处在于切边抛光轮宽度要比v型槽的宽，同样的，切边抛光布也要比v型槽的宽很多，而且抛光布只有一片，抛光布是通过胶粘在切边滚轮的外周上。需要更换抛光布的时候和更换v型槽的一样。

最后需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

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