CN102107393A

CN102107393A - 一种带低功耗长寿命轴向气体密封的旋转工作台

Info

Publication number: CN102107393A
Application number: CN2010105533822A
Authority: CN
Inventors: 蒋书运; 徐春冬
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: CN102107393B

Abstract

本发明涉及一种带低功耗长寿命轴向气体密封的旋转工作台，其特征在于：其包括回转轴（7）、真空吸盘（2）、锥形气体轴承（9）、设有进气口（8）的壳体（4）、下端盖（6）以及轴向密封组件，所述回转轴（7）为锥形轴，回转轴（7）轴心部分开设有阶梯孔（20），所述阶梯孔（20）为通孔，所述回转轴（7）由锥形气体轴承（9）支承，所述锥形气体轴承（9）安装于回转轴（7）锥形部分外部，锥形气体轴承（9）内部均布有上下对称的节流孔气道（19）。该工作台降低了磨擦损耗，加长了工作台的使用寿命。

Description

一种带低功耗长寿命轴向气体密封的旋转工作台

技术领域

本发明涉及一种带低功耗、长寿命轴向气体密封的新型旋转工作台，属于半导体晶片制造装备领域。

背景技术

半导体晶片的自旋转磨削工艺，是采用略大于晶片的旋转工作台，通过真空吸盘装夹晶片。磨削时，晶片和砂轮绕各自的轴线回转，砂轮只进行轴向进给。传统的晶片磨削旋转工作台主轴均装有径向和轴向空气轴承，采用径向和轴向空气轴承的主轴结构复杂，制造加工难度大，成本高。轴向密封通常采用填料密封和机械密封等，填料密封不能应用于高温、高压、高速等场合，传统的机械密封结构复杂、摩擦损耗高，不适用于高速、高精度场合。

发明内容

技术问题：为克服现有技术的不足，本发明提供了一种带低功耗长寿命轴向气体密封的新型旋转工作台，由于砂轮只进行轴向进给，新型旋转工作台主轴采用了锥形气体轴承支承，有效地解决了主轴结构复杂，制造困难等问题，且提供的轴向密封装置结构简单，摩擦损耗低，适用于晶片磨削等高精度的加工场合。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种带低功耗长寿命轴向气体密封的新型旋转工作台，其包括回转轴、真空吸盘、锥形气体轴承、设有进气口的壳体、下端盖以及轴向密封组件，所述回转轴为锥形轴，回转轴轴心部分开设有阶梯孔，所述阶梯孔为通孔，所述回转轴由锥形气体轴承支承，所述锥形气体轴承安装于回转轴锥形部分外部，锥形气体轴承内部均布有上下对称的节流孔气道，所述节流孔气道内均装有节流器，所述壳体安装于锥形气体轴承外部，壳体上设有压缩空气进气口，所述壳体的进气口与锥形气体轴承的节流孔气道相通。

优选的，所述轴向密封装置包括固定端盖、紧定螺钉、加载弹簧、加载块、石墨环、对磨块、滚动轴承，所述固定端盖采用紧定螺钉安装于回转轴的阶梯孔内，所述固定端盖中心开设有阶梯通孔，所述阶梯通孔内部上端装有加载弹簧，所述加载块安装在阶梯通孔内且位于加载弹簧下端，所述加载块，中心部分开设有通孔，所述加载块的下端固联有石墨环，所述对磨块安装于阶梯通孔还是阶梯孔内且位于石墨环下端，

所述对磨块材质为青铜，中心部分开设有通孔，所述对磨块的上端与固定端盖下端之间装有滚动轴承，滚动轴承位于阶梯通孔内，所述对磨块的下端与真空管采用螺纹连接，并装有垫片。

有益效果：发明的上述结构中，由于使用了锥形气体轴承，工作台具有很高的工作精度，且结构简单紧凑，加工制造方便。上述的密封组件结构简单，对磨部分采用石墨与青铜材质，大大降低了磨擦损耗，加长了工作台的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的带低功耗长寿命轴向气体密封的新型旋转工作台的剖视图；

图2为图1中圆圈部分的放大图；

其中，多孔材质1、真空吸盘2、节流器3、壳体4、螺母5、下端盖6、回转轴7、进气口8、锥形气体轴承9、紧定螺钉10、加载块11、青铜对磨块12、垫片13、真空管14、滚动轴承15、石墨环16、固定端盖17、加载弹簧18、阶梯孔20、阶梯通孔21。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1、图2，本发明提供的带低功耗长寿命轴向气体密封的新型旋转工作台，其包括回转轴7、真空吸盘2、锥形气体轴承9、设有进气口8的壳体4、下端盖6以及轴向密封组件，所述回转轴7为锥形轴，回转轴7轴心部分开设有阶梯孔20，所述阶梯孔20为通孔，所述回转轴7由锥形气体轴承9支承，所述锥形气体轴承9安装于回转轴7锥形部分外部，锥形气体轴承9内部均布有上下对称的节流孔气道19，所述节流孔气道19内均装有节流器3，所述壳体4安装于锥形气体轴承9外部，壳体4上设有压缩空气进气口8，所述壳体4的进气口8与锥形气体轴承9的节流孔气道19相通。

所述轴向密封装置包括固定端盖17、紧定螺钉10、加载弹簧18、加载块11、石墨环16、对磨块12、滚动轴承15，所述固定端盖17采用紧定螺钉10安装于回转轴7的阶梯孔20内，所述固定端盖17中心开设有阶梯通孔21，所述阶梯通孔21内部上端装有加载弹簧18，所述加载块11安装在阶梯通孔21内且位于加载弹簧18下端，所述加载块11，中心部分开设有通孔22，所述加载块11的下端固联有石墨环16，所述对磨块12安装于阶梯通孔21还是阶梯孔20内且位于石墨环16下端，所述对磨块（12）材质为青铜，中心部分开设有通孔23，所述对磨块12的上端与固定端盖17下端之间装有滚动轴承15，滚动轴承15位于阶梯通孔21内，所述对磨块12的下端与真空管14采用螺纹连接，并装有垫片13。

具体而言，如图1、图2所示，本发明包括：真空吸盘2、回转轴7、锥形气体轴承9、壳体4、下端盖6、真空管14、轴向密封组件。回转轴7上装有锥形气体轴承9，气体轴承9内部均布有上下对称的节流孔，节流孔内部装有节流器3。壳体4上设有进气口8，进气口8与气体轴承9内部的节流孔气路19相通。回转轴7的轴心部分设有阶梯孔20，通孔内部装有轴向密封组件，密封组件由固定端盖17、紧定螺钉10、加载弹簧18、加载块11、石墨环16、青铜对磨块12、滚动轴承15、垫片13组成，固定端盖17中心部分为阶梯通孔21，固定端盖17与回转轴7使用紧定螺钉10连接，加载块11中心部分为通孔，加载块11上部装有加载弹簧18，加载块11下端固联有石墨环16，石墨环16下端装有青铜对磨块12，对磨块12中心部分为通孔23，对磨块12与固定端盖17之间采用滚动轴承15连接，对磨块12与真空管14之间采用螺纹连接。真空管14使用螺母5固定在下端盖6上。工作时，回转轴7转动，由锥形气体轴承9支承，回转轴7带动固定端盖17一起转动，真空管14由螺母5固定不动，固定端盖17和真空管14之间靠石墨环16和青铜对磨块12摩擦，由真空管14外接的真空发生器将吸盘2中孔抽成负压，通过多孔材质1将半导体晶片均匀地吸附在吸盘上。

Claims

1.一种带低功耗长寿命轴向气体密封的旋转工作台，其特征在于：其包括回转轴（7）、真空吸盘（2）、锥形气体轴承（9）、设有进气口（8）的壳体（4）、下端盖（6）以及轴向密封装置，所述回转轴（7）为锥形轴，回转轴（7）轴心部分开设有阶梯孔（20），所述阶梯孔（20）为通孔，所述锥形气体轴承（9）安装于回转轴（7）锥形部分，锥形气体轴承（9）内侧均布有上下对称的节流孔气道（19），所述节流孔气道（19）内均装有节流器（3），所述壳体（4）安装于锥形气体轴承（9）外部，壳体（4）上设有压缩空气进气口（8），所述壳体（4）的进气口（8）与锥形气体轴承（9）的节流孔气道（19）相通。

2.根据权利要求1所述的带低功耗长寿命轴向气体密封的新型旋转工作台，其特征在于：所述轴向密封装置包括固定端盖（17）、紧定螺钉（10）、加载弹簧（18）、加载块（11）、石墨环（16）、对磨块（12）、滚动轴承（15），所述固定端盖（17）采用紧定螺钉（10）安装于回转轴（7）的阶梯孔（20）内，固定端盖（17）中心开设有阶梯通孔（21），所述阶梯通孔（21）内部上端装有加载弹簧（18），所述加载块（11）安装在阶梯通孔（21）内且位于加载弹簧（18）下端，所述加载块（11），中心部分开设有通孔（22），所述加载块（11）的下端固联有石墨环（16），所述对磨块（12）安装于阶梯通孔（21）内且位于石墨环（16）下端，所述对磨块（12）材质为青铜，中心部分开设有通孔（23），所述对磨块（12）的上端与固定端盖（17）下端之间装有滚动轴承（15），滚动轴承（15）位于阶梯通孔（21）内，所述对磨块（12）的下端与真空管（14）采用螺纹连接，并装有垫片（13）。