CN100571921C - 加工研磨硅片载体的专用模具 - Google Patents
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Abstract
一种加工研磨硅片载体的专用模具，它包括一个“口”字型的竖直模架，以及上模板、下模板和一底板，上模板的工作面上设有一段弧状排列的上齿型模，下模板的工作面上设有一段弧状排列的下齿型模；所述上模板贴置在模架顶边的下面，模架顶边的两侧分别设有一个导向孔，两根模架侧边为导柱杆，模架顶边经导向孔套置在导柱杆上，模架底边呈平面状向前延伸形成底板，在所述底板的一侧设有定位销，定位销位于下齿型模齿型延伸的节圆上；在所述节圆中心的底板上设有一中心定位杆。该模具采用三点定位、旋转式分段剪裁，不但能消除累积误差，有效降低操作要求，还有利于进行标准化加工作业，利用一台设备就能加工制作任意直径大小的载体。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种加工模具，尤其是属于一种配置在压力机上，用于加工研磨硅片载体的专用模具。
【背景技术】
承载硅片研磨载体(也称游星轮、载体板)，是携带硅片在磨盘上进行公转和自转的齿轮。载体结构呈圆形，其上、下两面为平面，外轮廓上设有齿件，中部开有多个用于放置被磨硅片的放片孔。使用时，多片研磨载体环布在研磨机的下磨盘上，载体齿件分别与下磨盘中部、外围的内、外齿轮的齿形壁啮合。运动过程中，在内、外齿形壁的正、反向驱动下，以及上、下磨盘的挤压和磨料作用下，载体带着放片孔内的被磨硅片在下磨盘上作公转和自转，从而完成研磨。
载体的材质强度和制作方法是确保载体质量的关键，如此才能使被磨硅片的平行度、翅曲度、平面度等技术指标符合要求。在本发明作出之前，供大型研磨机使用的载体一般都是选用厚度均匀、经过热处理的特种兰钢，而我国目前尚无技术生产这种兰钢，因此，载体要么通过进口成品或采用进口材料制作。进口材料不但价格昂贵，而且规格、品种不全，很难满足国内企业的载体制作用材，目前，国内一般采用锡钢片、马口铁之类的材料来制作载体，而用这种材质制作的载体其强度、翅曲度、平整度都达不到使用的要求，制成的硅片精度不高、成品率低。再者，随着硅电子产业的不断发展，载体需要承载的被磨硅片直径越来越大，即使选用进口材料，采用现有制作方法制作大直径载体不但机械设备难以满足要求，而且制成的载体其翅曲度、平整度等也都达不到使用的要求，选用国产材料就更加成了天方夜谭。
目前，载体的制作方法有电火花线切割法和机械制造法两种。电火花线切割法虽然采用电子编程、利用电子控制系统控制进行切割，但还是存在如下缺陷：切割面粗糙度超标、齿形积累误差大，常会影响被磨硅片的质量和成品率。机械制造法，先通过剪板机获得坯料，然后在坯料的中心钻出中心孔，再用根两端带有螺纹的芯棒经中心孔将多块坯料串叠在一起，两端配上夹板形成整体组件，然后将整体组件依次移至车床、滚齿机或铣齿机上，进行轮廓外圆、轮廓齿件加工，完毕后再回到车床或镗床上车、镗放片孔。其缺点是：1、必须选用进口材料，2、将多块坯料叠置在一起进行加工，受设备、人为因素影响累积误差大，对操作人员技术要求高，且公差稳定性差，不利于标准化加工。
【发明内容】
为解决现有技术存在的上述问题，本发明旨在提供一种加工研磨硅片载体的专用模具，利用该模具加工载体，具有消除累积误差、对操作人员技术要求低、公差稳定性好的优点，有利于标准化加工作业；利用一台设备就能加工制作任意直径大小的载体。
实现上述目的的技术方案如下：这种加工研磨硅片载体的专用模具，其特征是：包括一个“口”字型的竖直模架，以及上模板、下模板和一底板，上模板的工作面上设有一段弧状排列的上齿型模，下模板的工作面上设有一段弧状排列的下齿型模；所述上模板贴置在模架顶边的下面，模架顶边的两侧分别设有一个导向孔，所述竖直模架的两根模架侧边为导柱杆，模架顶边经导向孔套置在导柱杆上，模架底边呈平面状向前延伸形成底板，下模板安装在上模板的正下方的底板上；在所述底板的一侧设有定位销，定位销位于下齿型模齿型延伸的节圆上；在所述节圆中心的底板上设有一中心定位杆。
作为上述技术方案的进一步改进，本发明在具体实施时，所述底板为一块面积可变的平板，上模板拆卸式连接在模架顶边的下面，下模板拆卸式连接在底板上。
作为上述技术方案的进一步改进，本发明在具体实施时，所述底板上的中心定位杆的基部设有一个平面状的转盘。
有益效果：本发明针对现有普通压力机的冲压头、操作平台，设计出一种加工研磨硅片载体的专用模具，在现有技术中还未见有报道。该模具采用三点定位、旋转式分段剪裁的技术方案，不但能消除累积误差，还有效地降低了对操作人员的技术要求，有利于进行标准化加工作业。将底板设计成可调式结构后，上模板、下模板拆卸式连接在模具上，使制作任意大小的载体都可以在一只模具上完成。
【附图说明】
图1为本发明所涉及的研磨硅片载体的平面结构示意图。
图2为本发明一个实施例的立体结构示意图。
图中序号分别表示：载体片10，放片孔11，齿件12，磨料通孔13，中心孔14，框架顶边20，连接杆21，模柄22，上模板23，底板30，底座31，底座套32，导柱杆40，导向孔41，下模板50，下齿模51，定位块60，定位座61，中心定位杆70，转盘71。
【具体实施方式】
参见图2，并结合图1。通过左右两个底座31的上平面，用固定卡块将本装置固定在压力机原有的作业平台上，并使连接杆21实现与压力机冲压头的联接，当然这种联接也可以通过其它手段来完成。
框架顶边20、连接杆21、模柄22和上模板23是整体组件，上模板23贴置在框架顶边20的下平面上，上模板23的下平面上设有上齿型模(该模为凸模)，它与正下方下模板50上的下齿型模51(该模为凹模)凹凸相匹配。框架顶边20的两侧各设置一个导向孔41，经导向孔41将整体组件套置在导柱杆40上，导柱杆40则作为上模板23的滑轨使用。
底板30是一块水平状的平板，下模板50固定安装在上模板23的正下方的底板30上；在所述底板30的一侧设有定位销60，定位销60位于下齿型模51齿型延伸的节圆上；在节圆中心的底板30上设有一中心定位杆70。定位销60设置在定位座61上，固定定位座61的螺栓可作间隙式调整，以确保定位销60的定位点精确地位于齿件的节圆上。
为适应制作任意直径大小的坯料，作为进一步改进，具体实施时，所述底板30可设计成为一块面积可变的平板，例如左右都可伸缩的平板，并且将上模板23拆卸式连接在模架顶边20的下面，下模板50拆卸式连接在底板30上，达到更换上模板23、下模板50即可改变上齿型模、下齿型模51的目的，这样就可以加工具有不同齿型节圆的坯料了。
在中心定位杆70的基部设置一个平面状的转盘71，该转盘71与中心定位杆70为整体件，行位公差一致，达到旋转角度径向零误差目的。
作业时，先取一片已冲剪好中心孔的坯料，将坯料的中心孔套入中心定位杆71上，并轴向固定(此时，坯料在中心定位杆71上的高度，与下模板上平面的高度、定位座61上平面的高度处于同一水平面上)，然后，压力机使上模板50下行，上模板50与下模板合模后完成一次冲剪(初次冲剪中定位销60不起作用)，脱模后，径向转动一个角度，使初次成型的一段齿件卡入定位销60内定位，压力机进行第二次冲剪，依次循环，完成一片载体整个齿件的冲剪。
Claims (3)
1、一种加工研磨硅片载体的专用模具，其特征是：包括一个“口”字型的竖直模架，以及上模板(23)、下模板(50)和一底板(30)，上模板(23)的工作面上设有一段弧状排列的上齿型模，下模板(50)的工作面上设有一段弧状排列的下齿型模(51)；所述上模板(23)贴置在模架顶边(20)的下面，模架顶边(20)的两侧分别设有一个导向孔(41)，所述竖直模架的两根模架侧边为导柱杆(40)，模架顶边(20)经导向孔(41)套置在导柱杆(40)上，模架底边呈平面状向前延伸形成底板(30)，下模板(50)安装在上模板(23)的正下方的底板(30)上；在所述底板(30)的一侧设有定位销(60)，定位销(60)位于下齿型模(51)齿型延伸的节圆上；在所述节圆中心的底板(30)上设有一中心定位杆(70)。
2、如权利要求1所述的专用模具，其特征是：所述底板(30)为一块面积可变的平板，上模板(23)拆卸式连接在模架顶边(20)的下面，下模板(50)拆卸式连接在底板(30)上。
3、如权利要求1所述的专用模具，其特征是：所述底板(30)上的中心定位杆(70)的基部设有一个平面状的转盘(71)。
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