CN108356708B - 串接冷却的抛光转台及抛光转台冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种串接冷却的抛光转台及抛光转台冷却系统,所述串接冷却的抛光转台包括旋转部件、抛光盘、电机和冷却机构,抛光盘连接在旋转部件上,电机包括电机定子和电机转子,电机转子连接在旋转部件上,电机定子间隔开地设在电机转子的外侧以驱动旋转部件转动。冷却机构包括第一冷却通道和第二冷却通道,第一冷却通道形成在旋转部件内以对抛光盘冷却,第二冷却通道用于对电机定子冷却,在冷却液的流通方向上,第二冷却通道串联连接在第一冷却通道的下游。根据本发明实施例的串联冷却的抛光转台能够对电机定子,旋转部件及抛光盘均进行冷却,保证了电机及抛光盘的及时冷却,从而保证了抛光转台的晶圆抛光效果。
Description
技术领域
本发明涉及化学机械抛光技术领域,尤其涉及一种串接冷却的抛光转台及抛光转台的冷却系统。
背景技术
在化学机械抛光技术领域,晶圆夹持在旋转的抛光头下端,旋转的抛光盘上端设置有抛光垫,抛光头上的晶圆与抛光垫之间设置有抛光液,在化学和机械的共同作用下,晶圆实现全局平坦化。
在抛光过程中,抛光盘及带动抛光盘旋转的驱动电机会产生大量的热量,这些热量一定程度上影响抛光液的化学反应,即而影响晶圆的抛光效果;尤其驱动抛光盘旋转的电机的冷却常被人忽视,其运行情况直接关系到抛光盘的旋转效果,同样影响晶圆的抛光效果。
在抛光过程中,抛光盘及其驱动电机产生一定的热量,如果不及时监测及控制,会产生以下不利后果:
(1)抛光盘散热不及时,晶圆与抛光垫之间的抛光液受温度影响,其化学反应过程不可控,即而影响晶圆的抛光效果;
(2)抛光盘的驱动电机散热不及时,其旋转特性可能发生变化,影响晶圆与抛光垫之间的平行度,即而影响晶圆的抛光效果。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种串接冷却的抛光转台,所述抛光转台在抛光晶圆的过程中,抛光盘及驱动电机能够较好地冷却。
本发明还旨在提出一种包含所述串接冷却的抛光转台的抛光转台冷却系统。
根据本发明实施例的串接冷却的抛光转台,包括:旋转部件;抛光盘,所述抛光盘连接在所述旋转部件上;电机,所述电机包括电机定子和电机转子,所述电机转子连接在所述旋转部件上,所述电机定子间隔开地设在所述电机转子的外侧以驱动所述旋转部件转动;冷却机构,所述冷却机构包括第一冷却通道和第二冷却通道,所述第一冷却通道形成在所述旋转部件内以对所述抛光盘冷却,所述第二冷却通道用于对所述电机定子冷却,在冷却液的流通方向上,所述第二冷却通道串联连接在所述第一冷却通道的下游。
根据本发明实施例的串联冷却的抛光转台,由于形成有冷却抛光盘的第一冷却通道及冷却电机定子的第二冷却通道,使得冷却液进入抛光转台时,冷却液可以对电机定子,旋转部件及抛光盘均进行冷却,保证了电机及抛光盘的及时冷却,从而保证了抛光转台的晶圆抛光效果。
在一些实施例中,所述旋转部件包括:旋转盘,所述抛光盘连接在所述旋转盘的顶部;连接部,所述连接部连接在所述旋转盘的底部,所述电机转子连接在所述连接部上,所述连接部和所述旋转盘同轴设置,所述第一冷却通道从所述连接部内延伸至所述旋转盘内。
具体地,所述第一冷却通道包括:分别形成在所述连接部和所述旋转盘内的多段管段,所述连接部和所述旋转盘内的所述管段相互搭接形成连续折弯管路。
具体地,所述连接部和所述旋转盘内的多段所述管段中,包括沿所述旋转部件的轴向延伸的轴向管段和沿所述旋转部件的径向延伸的径向管段。
可选地,除最上方的所述轴向管段外,其余每条所述轴向管段的轴向一端为贯通端,轴向另一端为封闭端;每条所述径向管段的径向内端连接一条所述轴向管段,每条所述径向管段的径向外端贯通相应的所述旋转盘或者所述连接部,每条所述径向管段的径向外端通过堵头封堵,且每条所述径向管段在邻近所述径向外端处与另一条所述轴向管段相连,所述抛光盘上设有沟槽,最上方的所述轴向管段与所述沟槽相连。
在一些实施例中,所述旋转部件包括:连接在所述连接部底部的旋转接头,所述旋转接头上设有所述第一冷却通道的进口和出口。
在一些实施例中,所述的串接冷却的抛光转台,还包括:固定壳体,所述固定壳体形成为两侧敞开的筒形,所述固定壳体外套在所述旋转部件上,所述旋转盘的顶部外周设有盘体,所述盘体位于所述固定壳体的上方;所述电机定子连接在所述固定壳体的内壁上,所述第二冷却通道形成在所述电机定子和所述固定壳体之间。
具体地,所述电机定子的外周壁上设有沿周向螺旋延伸的螺旋凹槽,所述固定壳体外套在所述电机定子上以外封所述螺旋凹槽,所述螺纹凹槽外封后形成所述第二冷却通道,所述第二冷却通道的进口和出口均形成在所述固定壳体上。
具体地,所述盘体的底部设有环形槽,所述固定壳体的顶部设有配合在所述环形槽内的凸台。
具体地,所述盘体的底部设有环形的挡板,所述挡板的底面形成为朝向所述旋转部件的旋转轴线设置的倾斜面,所述固定壳体的外侧设有环绕所述旋转部件设置的锥形台,所述倾斜面与所述锥形台配合设置,且所述倾斜面与所述锥形台之间设置有间隙。
在一些实施例中,所述的串接冷却的抛光转台,还包括:组装式编码器,所述组装式编码器包括编码器定子和编码器转子,所述编码器转子同心设置在所述旋转部件上,所述编码器定子对应设置在所述编码器转子的外侧。
根据本发明实施例的抛光转台冷却系统,包括:抛光转台,所述抛光转台为前文所述的串接冷却的抛光转台;冷却机,所述冷却机与所述第一冷却通道的进口和所述第二冷却通道的出口相连,以与所述抛光转台之间形成循环通道;流量控制器,所述流量控制器串联连接在所述循环通道上以控制流量;控制系统,所述控制系统与所述冷却机和所述流量控制器相连,以根据冷却量控制所述冷却机、所述流量控制器的运行状态。
根据本发明实施例的抛光转台冷却系统,由于冷却机与第一冷却通道的进口和第二冷却通道的出口相连以与抛光转台之间形成循环通道,使得冷却液可以在冷却机与抛光转台之间循环流动,保证了抛光转台的冷却效果,且提高了冷却液的利用效率。此外,由于本发明实施例的抛光转台冷却系统还包括控制系统,控制系统可以控制流量控制器和冷却机的运行状态,进一步保证了抛光转台的冷却效果,并且通过控制系统的精准控制还可以节省冷却液的使用,节约资源。
在一些实施例中,所述的抛光转台冷却系统,还包括:进水口温度传感器,所述进水口温度传感器串联设置在所述冷却机和所述第一冷却通道的进口之间;回水口温度传感器,所述回水口温度传感器串联设置在所述冷却机和所述第二冷却通道的出口之间;抛光盘表面温度传感器,所述抛光盘表面温度传感器设置在所述抛光盘的上方;其中,所述进水口温度传感器、所述回水口温度传感器及所述抛光盘表面温度传感器均与所述控制系统相连。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施例的串接冷却的抛光转台的整体结构示意图。
图2是本发明实施例的抛光转台冷却系统的整体结构示意图。
图3是本发明另一实施例的抛光转台冷却系统的整体结构示意图。
附图标记:
抛光转台冷却系统10000、
抛光转台1000、
旋转部件100、旋转盘110、盘体111、环形槽1111、挡板1112、连接部120、旋转接头130、进水管131、出水管132、
抛光盘200、
电机300、电机定子310、螺旋凹槽311、密封圈312、电机转子320、
冷却机构400、第一冷却通道410、堵头411、第二冷却通道420、
固定壳体500、凸台510、锥形台520、
组装式编码器600、编码器定子610、编码器转子620、
冷却机2000、
流量控制器3000、
控制系统4000、
进水口温度传感器5000、
回水口温度传感器6000、
抛光盘表面温度传感器7000。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的串接冷却的抛光转台1000的具体结构。
如图1所示,根据本发明实施例的串接冷却的抛光转台1000包括旋转部件100、抛光盘200、电机300和冷却机构400,抛光盘200连接在旋转部件100上,电机300包括电机定子310和电机转子320,电机转子320连接在旋转部件100上,电机定子310间隔开地设在电机转子320的外侧以驱动旋转部件100转动。冷却机构400包括第一冷却通道410和第二冷却通道420,第一冷却通道410形成在旋转部件100内以对抛光盘200冷却,第二冷却通道420用于对电机定子310冷却,在冷却液的流通方向上,第二冷却通道420串联连接在第一冷却通道410的下游。
可以理解的是,当冷却液流入抛光转台1000时,首先进入位于旋转部件100内部的第一冷却通道410,之后在进入用于电机定子310冷却的第二冷却通道420,由于旋转部件100与抛光盘200和电机定子310分别连接,那么当冷却液进入抛光转台1000时,冷却液可以对电机定子310,旋转部件100及抛光盘200均进行冷却,冷却液对旋转部件100及抛光盘200的冷却保证了抛光盘200的及时散热,从而晶圆与抛光盘200之间的抛光液的温度,保证了晶圆的抛光效果。冷却液对电机定子310的冷却保证了电机300的及时散热,保证了电机300旋转特性,使得晶圆与抛光盘200的之间的平行度保持不变,从而保证了晶圆内的抛光效果。此外,由于第一冷却通道410与第二冷却通道420相连,也就是说抛光转台1000仅需一个冷却液进口和一个冷却液出口即可完成电机300、旋转部件100及抛光盘200的冷却,结构十分简单,冷却液的利用效率极高。
根据本发明实施例的串联冷却的抛光转台1000,由于形成有冷却抛光盘200的第一冷却通道410及冷却电机定子310的第二冷却通道420,使得冷却液进入抛光转台1000时,冷却液可以对电机定子310,旋转部件100及抛光盘200均进行冷却,保证了电机300及抛光盘200的及时冷却,从而保证了抛光转台1000的晶圆抛光效果。
在一些实施例中,旋转部件100包括旋转盘110和连接部120,抛光盘200连接在旋转盘110的顶部,连接部120连接在旋转盘110的底部,电机转子320连接在连接部120上,连接部120和旋转盘110同轴设置,第一冷却通道410从连接部120内延伸至旋转盘110内。可以理解的是,抛光盘200连接在旋转盘110上,电机转子320连接在连接部120上,这样保证了电机转子320距离抛光盘200有一定的距离,降低了电机转子320发出的热量传递到抛光盘200上,在一定程度上降低了抛光盘200的温度,从而保证了晶圆的抛光效果。当然,在本发明的其他实施例中,旋转部件100可以由电机转子320直接形成,也就是说在本发明的一些实施例中,抛光盘200可以直接连接在电子转子上。
可选地,旋转盘110和连接部120为一体成型件,由此方便了旋转部件100的生产,在一定程度上降低了抛光转台1000的成本。当然,在本发明的其他实施例中旋转盘110和连接部120也可以是两个部件,两者之间通过螺钉等连接件连接。
在一些实施例中,第一冷却通道410包括分别形成在连接部120和旋转盘110内的多段管段,连接部120和旋转盘110内的管段相互搭接形成连续折弯管路。可以理解的是,这样在连接部120和旋转盘110内的多段管段增加了冷却液的流动路径,延长了冷却液对连接部120和旋转盘110的冷却时间,使得电机转子320及抛光盘200得到足够的冷却,从而保证了抛光转台1000对晶圆的抛光效果。
可选地,连接部120和旋转盘110内的多段管段中,包括沿旋转部件100的轴向延伸的轴向管段和沿旋转部件100的径向延伸的径向管段。由此,可以进一步延长第一冷却通道410的长度,使得冷却液可以对旋转部件100进行较为完全地冷却,从而保证了抛光转台1000对晶圆的抛光效果。
可选地,除最上方的轴向管段外,其余每条轴向管段的轴向一端为贯通端,轴向另一端为封闭端;每条径向管段的径向内端连接一条轴向管段,每条径向管段的径向外端贯通相应的旋转盘110或者连接部120,每条径向管段的径向外端通过堵头411封堵,且每条径向管段在邻近径向外端处与另一条轴向管段相连。由此,既保证了第一冷却通道410的路径较长,又防止了冷却液外漏的现象发生。
可选地,抛光盘200上设有沟槽,最上方的轴向管段与沟槽相连。由此,可以理解的是,冷却液经过最上方的轴向管段后将流入抛光盘200的沟槽内,这样可以使得冷却液与抛光盘200直接接触,较好地保证了抛光盘200的冷却效果,从而保证了抛光盘200对晶圆的抛光效果。需要说明的,抛光盘200上的沟槽仅用于流通冷却液,因此,在此不对沟槽的形状和延伸方向做出具体限制,只要能够保证冷却液在沟槽中较为顺畅流动,抛光盘200的沟槽可以形成为任意形状且朝向任意方向延伸。需要额外说明的是,在一些实施例中,沟槽中的冷却液不会流出抛光盘200,也就是说,在冷却过程中,冷却液始终不能流出抛光盘200。当然,在本发明其他的实施例中,冷却液可以直接流出抛光盘200作为抛光液使用。
当然,这里需要说明的是,多段管段并不限于形成为轴向管段和径向管段两种,由于多段管段起到的是流通冷却液的作用,因此,旋转部件100内的多段管段可朝向任意地方延伸,并不限于上述形式,也就是说,旋转部件100中的多段管段在满足尺寸旋转部件100的尺寸要求情况下可以形成为任何形状且朝向任何方向延伸。
在一些实施例中,旋转部件100包括连接在连接部120的底部的旋转结构130,旋转结构130上设有第一冷却通道410的进口和出口。可以理解的是,旋转结构130用于连接第一冷却通道410与冷却液源头,采用旋转结构130保证了在连接部120旋转过程中,冷却液可以源源不断地流入、流出第一冷却通道410,使得在旋转部件100旋转过程中,抛光盘200及电机转子320始终处于在冷却液的冷却作用下,使得抛光盘200和电机转子320的温度保证了较为适宜的范围,从而保证了抛光转台1000对晶圆的抛光作用。
在一些实施例中,串接冷却的抛光转台1000还包括固定壳体500,固定壳体500形成为两侧敞开的筒形,固定壳体500外套在旋转部件100上,旋转盘110的顶部外周设有盘体111,盘体111位于固定壳体500的上方。电机定子310连接在固定壳体500的内壁上,第二冷却通道420形成在电机定子310和固定壳体500之间。可以理解的是,固定壳体500具有两个作用:第一,对旋转部件100和电机定子310起到了保护支撑作用,第二,固定壳体500与电机定子310直接形成为供冷却液流过的第二冷却通道420,保证了抛光转台1000工作过程中,固定壳体500与电机定子310之间流有冷却液,降低了电机定子310的温度,保证了电机300的旋转特性,间接的保证了抛光转台1000对晶圆的抛光质量。固定壳体500与旋转部件100之间设有轴承,由此保证了旋转部件100的稳定性。
具体地,电机定子310的外周壁上设有沿周向螺旋延伸的螺旋凹槽311,固定壳体500外套在电机定子310上以外封螺旋凹槽311,螺旋凹槽311外封后形成第二冷却通道420,第二冷却通道420的进口和出口均形成在固定壳体500上。由此,第二冷却通道420形成为螺旋凹槽311,延长了第二冷却通道420的长度,增加了冷却液与电机定子310的接触时间,从而提高了冷却液对电机定子310的冷却效果。有利地,在螺旋凹槽311的最上端和最下端设有密封圈312保证了第二冷却通道420的密封性,防止了冷却液泄露的现象发生。
这里需要额外说明的是,第二冷却通道420并不限于螺旋凹槽311形式,第二冷却通道420还可以形成为竖向凹槽、环向凹槽等等其他的形状,能够保证冷却液顺利流动的第二冷却通道420的形式均在本发明的保护范围之内。
在一些实施例中,盘体111的底部设有环形槽1111,固定壳体500的顶部设有配合在环形槽1111内的凸台510。可以理解的是,盘体111与固定壳体500之间通过凸台510和环形槽1111连接,这样的连接方式较为简单,且在一定程度上提高了盘体111与固定壳体500之间的密封效果,避免了在抛光转台1000抛光晶圆的过程中,飞溅的抛光液进入固定壳体500内部的电机定子310的现象发生。此外,这样的结构还有利于固定壳体500的与定位,也就是说,凸台510与环形槽1111配合后实现了固定壳体的与定位,从而方便了固定壳体500与盘体111的装配。
具体地,盘体111的底部设有环形的挡板1112,挡板1112的底面形成为朝向旋转部件100的旋转轴线设置的倾斜面,固定壳体500的外侧设有环绕旋转部件100设置的锥形台520,倾斜面与锥形台520配合设置,且倾斜面与锥形台520之间设置有间隙。由此,进一步避免了抛光转台1000抛光晶圆的过程中,飞溅的抛光液进入固定壳体500内部的电机定子310的现象发生。此外,即便有飞溅的抛光液进入固定壳体500,由于固定壳体500的外侧设有环绕旋转部件100设置的锥形台520,在重力的作用下,抛光液也会从锥形台520流出固定壳体500。
这里需要说明的是,在本发明的一些实施例中,盘体111与固定壳体500也可以仅通过螺栓、铆钉等连接件连接。
在一些实施例中,串接冷却的抛光转台1000包括:组装式编码器600,组装式编码器600包括编码器定子610和编码器转子620,编码器转子620同心设置在旋转部件100上,编码器定子610对应设置在编码器转子620的外侧。可以理解的是,组装式编码器600可以测量旋转部件100的旋转速度,从而使得工作人员能够较为清楚的了解工作状态下的抛光转台1000的运行情况。
下面参考图1描述本发明一个具体实施例的串接冷却的抛光转台1000。
如图1所示,本实施例的串接冷却的抛光转台1000包括旋转部件100、抛光盘200、电机300、冷却机构400、固定壳体500及组装式编码器600。
如图1所示,抛光盘200连接在旋转部件100上,电机300包括电机定子310和电机转子320,电机转子320连接在旋转部件100上,电机定子310间隔开地设在电机转子320的外侧以驱动旋转部件100转动。冷却机构400包括第一冷却通道410和第二冷却通道420,第一冷却通道410形成在旋转部件100内以对抛光盘200冷却,第二冷却通道420用于对电机定子310冷却,在冷却液的流通方向上,第二冷却通道420串联连接在第一冷却通道410的下游。
如图1所示,旋转部件100包括旋转盘110、连接部120和旋转结构130,抛光盘200连接在旋转盘110的顶部,连接部120连接在旋转盘110的底部,电机转子320连接在连接部120上,连接部120和旋转盘110同轴设置,第一冷却通道410从连接部120内延伸至旋转盘110内。第一冷却通道410包括分别形成在连接部120和旋转盘110内的多段管段,连接部120和旋转盘110内的管段相互搭接形成连续折弯管路。连接部120和旋转盘110内的多段管段中,包括沿旋转部件100的轴向延伸的轴向管段和沿旋转部件100的径向延伸的径向管段。除最上方的轴向管段外,其余每条轴向管段的轴向一端为贯通端,轴向另一端为封闭端;每条径向管段的径向内端连接一条轴向管段,每条径向管段的径向外端贯通相应的旋转盘110或者连接部120,每条径向管段的径向外端通过堵头411封堵,抛光盘200上设有沟槽,最上方的轴向管段与沟槽相连。旋转结构130连接在连接部120底部,旋转结构130上设有第一冷却通道410的进口和出口。
如图1所示,固定壳体500形成为两侧敞开的筒形,固定壳体500外套在旋转部件100上,旋转盘110的顶部外周设有盘体111,盘体111位于固定壳体500的上方。电机定子310连接在固定壳体500的内壁上,第二冷却通道420形成在电机定子310和固定壳体500之间。电机定子310的外周壁上设有沿周向螺旋延伸的螺旋凹槽311,固定壳体500外套在电机定子310上以外封螺旋凹槽311,螺纹凹槽外封后形成第二冷却通道420,第二冷却通道420的进口和出口均形成在固定壳体500上。
如图1所示,盘体111的底部设有环形槽1111,固定壳体500的顶部设有配合在环形槽1111内的凸台510。盘体111的底部设有环形的挡板1112,挡板1112的底面形成为朝向旋转部件100的旋转轴线设置的倾斜面,固定壳体500的外侧设有环绕旋转部件100设置的锥形台520,倾斜面与锥形台520配合设置,且倾斜面与锥形台520之间设置有间隙。
如图1所示,组装式编码器600包括编码器定子610和编码器转子620,编码器转子620同心设置在旋转部件100上,编码器定子610对应设置在编码器转子620的外侧。
本实施例的抛光转台1000在工作过程中,首先是抛光盘200冷却。冷却液经过旋转结构130上的进水管131,连接至旋转部件100上的连续折弯管路的入口处,冷却液经过连续折弯管路,流至抛光盘200上的沟槽,为抛光盘200冷却。接着是电机300冷却,冷却液从抛光盘200上的沟槽流出,经过旋转部件100上的连续折弯管路,连续折弯管路的出口处与旋转结构130上的出水管132连接,通过出水管132流至电机定子310上的螺旋凹槽311,为驱动抛光盘200旋转的电机300冷却。综上所述,本实施例的抛光盘200冷却管路与电机300冷却串接,冷却水循环利用,实现了抛光盘200及电机300同时进行冷却。
本实施例的串接冷却的抛光转台1000具有以下优点:
(1)结构合理,将抛光盘200与电机300串接冷却,可以同时为抛光盘200及驱动其旋转的电机300冷却。
(2)设定冷却优先级,首先冷却抛光盘200,再冷却电机300,有效控制抛光盘200的温度,避免温度对抛光液的化学反应的影响,保证晶圆的抛光效果。
(3)旋转盘110上设有环形槽1111及固定壳体500上设有与环形槽1111配合的凸台510,方便电机300的安装;
(4)旋转盘110上设置挡板1112结构,有效防止抛光液进入电机300内部;
(5)设置组装式编码器600,有效实时监控电机300的运行情况。
根据本发明实施例的抛光转台冷却系统10000包括抛光转台1000、冷却机2000、流量控制器3000及控制系统4000,抛光转台1000为前文的串接冷却的抛光转台1000,冷却机2000与第一冷却通道410的进口和第二冷却通道420的出口相连,以与抛光转台1000之间形成循环通道,流量控制器3000串联连接在循环通道上以控制流量,控制系统4000与冷却机2000和流量控制器3000相连,以根据冷却量控制冷却机2000、流量控制器3000的运行状态。
可以理解的是,冷却机2000与第一冷却通道410的进口和第二冷却通道420的出口相连以与抛光转台1000之间形成循环通道,由此,冷却液可以在冷却机2000与抛光转台1000之间循环流动,保证了抛光转台1000的冷却效果,且提高了冷却液的利用效率。此外,由于循环通道上设有流量控制器3000,抛光转台冷却系统10000还包括控制系统4000,控制系统4000可以控制流量控制器3000和冷却机2000的运行状态,进一步保证了抛光转台1000的冷却效果,并且通过控制系统4000的精准控制还可以节省冷却液的使用,节约资源。
根据本发明实施例的抛光转台冷却系统10000,由于冷却机2000与第一冷却通道410的进口和第二冷却通道420的出口相连以与抛光转台1000之间形成循环通道,使得冷却液可以在冷却机2000与抛光转台1000之间循环流动,保证了抛光转台1000的冷却效果,且提高了冷却液的利用效率。此外,由于本发明实施例的抛光转台冷却系统10000还包括控制系统4000,控制系统4000可以控制流量控制器3000和冷却机2000的运行状态,进一步保证了抛光转台1000的冷却效果,并且通过控制系统4000的精准控制还可以节省冷却液的使用,节约资源。
在一些实施例中,抛光转台冷却系统10000还包括进水口温度传感器5000、回水口温度传感器6000和抛光盘表面温度传感器7000,进水口温度传感器5000串联设置在冷却机2000和第一冷却通道410的进口之间,回水口温度传感器6000串联设置在冷却机2000和第二冷却通道420的出口之间,抛光盘表面温度传感器7000设置在抛光盘200的上方。进水口温度传感器5000、回水口温度传感器6000及抛光盘表面温度传感器7000均与控制系统4000相连。可以理解的是,控制系统4000可以根据进水口温度传感器5000、回水口温度传感器6000及抛光盘表面温度传感器7000检测的数值大小,调整冷却机2000和流量控制器3000以保证抛光转台1000具有最优冷却效果。
需要额外说明的是,进水口温度传感器5000、回水口温度传感器6000为接触式传感器,抛光盘表面温度传感器7000为非接触传感器。
下面参考图2-图3描述本发明一个具体实施例的抛光转台冷却系统10000。
如图2所示,本实施例的抛光转台冷却系统10000包括抛光转台1000、冷却机2000、流量控制器3000、控制系统4000、进水口温度传感器5000、回水口温度传感器6000和抛光盘表面温度传感器7000,抛光转台1000为前文的串接冷却的抛光转台1000,在此不做赘述。冷却机2000与第一冷却通道410的进口和第二冷却通道420的出口相连,以与抛光转台1000之间形成循环通道,流量控制器3000串联连接在循环通道上以控制流量,控制系统4000与冷却机2000和流量控制器3000相连,以根据冷却量控制冷却机2000、流量控制器3000的运行状态。进水口温度传感器5000串联设置在冷却机2000和第一冷却通道410的进口之间,回水口温度传感器6000串联设置在冷却机2000和第二冷却通道420的出口之间,抛光盘表面温度传感器7000设置在抛光盘200的上方。进水口温度传感器5000、回水口温度传感器6000及抛光盘表面温度传感器7000均与控制系统4000相连。如图3所示,两个本实施例的抛光转台冷却系统10000可以并联连接,两个抛光转台冷却系统10000可采用同一个冷却机。
本实施例的抛光转台冷却系统10000布局合理,并且能够实时监控抛光转台1000的运行状态,保证抛光转台1000的冷却效果。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种串接冷却的抛光转台,其特征在于,包括:
旋转部件;
抛光盘,所述抛光盘连接在所述旋转部件上;
电机,所述电机包括电机定子和电机转子,所述电机转子连接在所述旋转部件上,所述电机定子间隔开地设在所述电机转子的外侧以驱动所述旋转部件转动;
冷却机构,所述冷却机构包括第一冷却通道和第二冷却通道,所述第一冷却通道形成在所述旋转部件内以对所述抛光盘冷却,所述第二冷却通道用于对所述电机定子冷却,在冷却液的流通方向上,所述第二冷却通道串联连接在所述第一冷却通道的下游;
所述旋转部件包括:
旋转盘,所述抛光盘连接在所述旋转盘的顶部;
连接部,所述连接部连接在所述旋转盘的底部,所述电机转子连接在所述连接部上,所述连接部和所述旋转盘同轴设置,所述第一冷却通道从所述连接部内延伸至所述旋转盘内;
所述第一冷却通道包括:分别形成在所述连接部和所述旋转盘内的多段管段,所述连接部和所述旋转盘内的所述管段相互搭接形成连续折弯管路;
所述连接部和所述旋转盘内的多段所述管段中,包括沿所述旋转部件的轴向延伸的轴向管段和沿所述旋转部件的径向延伸的径向管段;
固定壳体,所述固定壳体形成为两侧敞开的筒形,所述固定壳体外套在所述旋转部件上,所述旋转盘的顶部外周设有盘体,所述盘体位于所述固定壳体的上方;
所述电机定子连接在所述固定壳体的内壁上,所述第二冷却通道形成在所述电机定子和所述固定壳体之间。
2.根据权利要求1所述的串接冷却的抛光转台,其特征在于,除最上方的所述轴向管段外,其余每条所述轴向管段的轴向一端为贯通端,轴向另一端为封闭端;每条所述径向管段的径向内端连接一条所述轴向管段,每条所述径向管段的径向外端贯通相应的所述旋转盘或者所述连接部,每条所述径向管段的径向外端通过堵头封堵,且每条所述径向管段在邻近所述径向外端处与另一条所述轴向管段相连,所述抛光盘上设有沟槽,最上方的所述轴向管段与所述沟槽相连。
3.根据权利要求1所述的串接冷却的抛光转台,其特征在于,所述旋转部件包括:连接在所述连接部底部的旋转接头,所述旋转接头上设有所述第一冷却通道的进口和出口。
4.根据权利要求1所述的串接冷却的抛光转台,其特征在于,所述电机定子的外周壁上设有沿周向螺旋延伸的螺旋凹槽,所述固定壳体外套在所述电机定子上以外封所述螺旋凹槽,所述螺旋凹槽外封后形成所述第二冷却通道,所述第二冷却通道的进口和出口均形成在所述固定壳体上。
5.根据权利要求1所述的串接冷却的抛光转台,其特征在于,所述盘体的底部设有环形槽,所述固定壳体的顶部设有配合在所述环形槽内的凸台。
6.根据权利要求1所述的串接冷却的抛光转台,其特征在于,所述盘体的底部设有环形的挡板,所述挡板的底面形成为朝向所述旋转部件的旋转轴线设置的倾斜面,所述固定壳体的外侧设有环绕所述旋转部件设置的锥形台,所述倾斜面与所述锥形台配合设置,且所述倾斜面与所述锥形台之间设置有间隙。
7.根据权利要求1所述的串接冷却的抛光转台,其特征在于,还包括:组装式编码器,所述组装式编码器包括编码器定子和编码器转子,所述编码器转子同心设置在所述旋转部件上,所述编码器定子对应设置在所述编码器转子的外侧。
8.一种抛光转台冷却系统,其特征在于,包括:
抛光转台,所述抛光转台为根据权利要求1-7中任一项所述的串接冷却的抛光转台;
冷却机,所述冷却机与所述第一冷却通道的进口和所述第二冷却通道的出口相连,以与所述抛光转台之间形成循环通道;
流量控制器,所述流量控制器串联连接在所述循环通道上以控制流量;
控制系统,所述控制系统与所述冷却机和所述流量控制器相连,以根据冷却量控制所述冷却机、所述流量控制器的运行状态。
9.根据权利要求8所述的抛光转台冷却系统,其特征在于,还包括:
进水口温度传感器,所述进水口温度传感器串联设置在所述冷却机和所述第一冷却通道的进口之间;
回水口温度传感器,所述回水口温度传感器串联设置在所述冷却机和所述第二冷却通道的出口之间;
抛光盘表面温度传感器,所述抛光盘表面温度传感器设置在所述抛光盘的上方;其中,
所述进水口温度传感器、所述回水口温度传感器及所述抛光盘表面温度传感器均与所述控制系统相连。
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