[发明专利]一种晶片研磨托盘支承装置

说明书

技术领域

    本发明属于机械加工领域，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一5L、HD2M6B一5L)和S系列(HD2M9S一5L、HD2M4S一5L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

本发明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。

实现本发明的技术方案为：

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。

本发明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。

本发明与现有的支承装置对比有如下优点：