CN111660157A

CN111660157A - 减薄机

Info

Publication number: CN111660157A
Application number: CN202010520425.0A
Authority: CN
Inventors: 胡小辉
Original assignee: SUZHOU CHENXUAN PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SUZHOU CHENXUAN PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2020-09-15

Abstract

本发明公开了一种减薄机，用于对沿圆周方向分布在承载工件上且相邻两者之间具有间隙的多个晶片进行测量，包括：对晶片转动磨削的磨削装置；用于承托承载工件并带动承载工件转动以使晶片旋转至与磨削装置对应的承载装置；测量装置，包括第一探测模块、第二探测模块、数据处理模块，第一探测模块探测水平参照面的第一高度，第二探测模块探测晶片的上壁面的第二高度；数据处理模块计算和反馈第二高度和第一高度的差值；第二探测模块包括第二探头、第三探头、和第二反馈系统，第二探头和第三探头与晶片上壁面浮动接触，第二探头和第三探头远离第二探头之间的最大水平距离大于相邻两个晶片之间的间隙。本方案具有提高磨削效率和精度的优点。

Description

减薄机

技术领域

本发明涉及了磨削技术领域，具体的是一种减薄机。

背景技术

蓝宝石、硅、碳化硅等材料的晶片作为LED芯片衬底的重要材料，需要进行精密的磨削，以使晶片达到光洁和厚度的要求。

在现有技术中，对晶片进行磨削时，通常是对晶片进行一次性磨削，即每次将晶片装夹之后对晶片进行一次磨削，然后将晶片取下以测量其厚度。这种磨削方式通常不能一次性达到磨削的要求，需要反复磨削几次，在不断地装夹和拆卸过程中进行磨削，会导致磨削效率和磨削精度不高，很难满足生产的需求。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种减薄机，其用于稳定、可靠的在线检测晶片厚度，有利于提高磨削的生产效率和精度。

本申请实施例公开了：一种减薄机，用于对平铺在承载工件上的多个晶片进行磨削，多个所述晶片沿圆周方向分布在所述承载工件上，相邻两个所述晶片之间具有间隙，其包括：

磨削装置，所述磨削装置包括磨轮、用于驱动所述磨轮升降的第一驱动机构和用于驱动所述磨轮转动的第二驱动机构；

承载装置，所述承载装置包括位于所述磨轮下方用于承载所述承载工件的承载台和用于驱动所述承载台转动的第三驱动机构，所述第三驱动机构驱动所述承载台转动以使得所述承载工件上的多个晶片依次与所述磨轮对应；

测量装置，所述测量装置包括第一探测模块、与所述第一探测模块配合的第二探测模块、分别与所述第一探测模块和所述第二探测模块连接的数据处理模块，所述第一探测模块用于对水平参照面的高度进行探测以获得第一高度，所述第二探测模块用于对所述晶片的上壁面进行探测以获得第二高度；所述数据处理模块用于计算和反馈所述第二高度和所述第一高度的差值；所述第二探测模块包括第二探头、第三探头、与所述第二探头和/或所述第三探头连接的第二反馈系统，所述第二探头和所述第三探头分别与所述晶片的上壁面浮动接触，且所述第二探头远离所述第三探头的一侧和所述第三探头远离所述第二探头的一侧之间的水平距离大于相邻两个所述晶片之间的间隙。

具体的，所述水平参照面为所述承载台的上壁面或所述承载工件的上壁面。

具体的，所述第一探测模块包括第一探头和与所述第一探头连接的第一反馈系统，所述第一探头用于对水平参照面的高度进行探测以获得第一高度，所述第一反馈系统用于将所述第一高度反馈给所述数据处理模块。

具体的，所述测量装置还包括用于固定所述第一探测模块和所述第二探测模块的支架。

具体的，所述减薄机还包括用于对所述承载台进行刷洗的刷洗装置，所述刷洗装置包括刷头、用于驱动所述刷头升降的第四驱动机构以及用于驱动所述刷头转动的第五驱动机构。

具体的，所述减薄机还包括第六驱动机构，所述第六驱动机构用于驱动所述承载台移动至在所述刷头的下方或移动至所述磨轮的下方。

具体的，所述承载台上设有多个气孔，所述承载台通过多个所述气孔对所述承载工件进行吸附，所述承载台在刷洗时通过多个所述气孔进行吹气以防止所述承载台的内部进水。

具体的，所述承载台与所述磨轮错位设置以使得至少部分的所述磨轮上的磨齿位于水平方向的投影与所述承载台错位。

具体的，所述减薄机还包括磨轮打磨装置，所述磨轮打磨装置包括油石、用于驱动所述油石升降的第七驱动机构、用于驱动所述油石转动的第八驱动机构，所述油石位于所述承载台旁且与所述磨轮上与所述承载台错位的磨齿对应。

具体的，任意一个所述晶片在磨削时，与其不相邻的晶片不会被磨削。

本发明至少具有如下有益效果：

1.本实施例中的减薄机通过设有可以在线测量晶片的磨削量的测量装置，可以避免晶片反复拆装，提高生产效率和精度。

2.本实施例中通过采用与晶片浮动接触式的第二探头和第三探头来对晶片上壁面的高度进行探测(也即对晶片的厚度进行探测)，可以使得探头的底部与晶片一直保持接触，可以避免探头受到磨削出来的碎屑的影响而提高探测的稳定性。另外，与传统的激光探头相比，浮动接触式探头可以避免被碎屑撞击而受损，也可以避免被水雾干扰而影响探测精度。

3.本实施例中的第二探头远离第三探头的一侧和第三探头远离第二探头的一侧之间的水平距离大于相邻两个晶片之间的间隙，可以避免第二探测模块的探头在相邻两个晶片之间切换时，其中探头在力的作用下被压入两个晶片之间的间隙中而无法回弹，导致探头被卡住而影响减薄机的正常工作。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中所述减薄机的结构示意图；

图2是本发明实施例中所述磨削装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中所述磨削装置的剖视图；

图4是本发明实施例中所述承载装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中所述承载装置和所述测量装置配合的结构示意图；

图6是图5中A处的局部放大图；

图7是图5中B处的局部放大图；

图8是本发明实施例中所述第一探头、第二探头和第三探头在所述晶片和所述承载工件上的投影示意图；

图9是本发明实施例中所述刷洗装置的结构示意图；

图10是本发明实施例中所述第六驱动机构的结构示意图；

图11是本发明实施例中所述磨轮打磨装置的结构示意图。

以上附图的附图标记：1、承载工件；2、晶片；3、磨削装置；31、磨轮；32、第一驱动机构；33、第二驱动机构；4、承载装置；41、承载台；411、气孔；42、第三驱动机构；5、测量装置；511、第一探头；512、第一反馈系统；521、第二探头；522、第三探头；523、第二反馈系统；53、支架；6、刷洗装置；61、刷头；62、第四驱动机构；63、第五驱动机构；7、第六驱动机构；8、磨轮打磨装置；81、油石；82、第七驱动机构；83、第八驱动机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1至8所示，本实施例中的减薄机，可以用于同时对平铺在承载工件1上的多个晶片2进行磨削，其中，多个晶片2可以沿圆周方向分布在承载工件1上，相邻的两个晶片2之间可以具有一定的间隙，避免晶片2之间差生干涉。较佳的，多个晶片2可以均匀呈圆周分布。

减薄机包括磨削装置3、承载装置4和测量装置5，测量装置5可以与承载装置4、磨削装置3配合以实现在线对晶片2的磨削量进行测量。其中：

磨削装置3可以包括磨轮31、用于驱动磨轮31升降的第一驱动机构32和用于驱动磨轮31转动的第二驱动机构33。重点参照图2和3所示，第一驱动机构32可以包括丝杠电机，第二驱动机构33可以包括第二电机，磨轮31安装在第二电机的主轴上，磨轮31可以和第二电机模块化之后再共同安装在丝杠电机的滑块上。

承载装置4可以包括位于磨轮31下方用于承载该承载工件1的承载台41和用于驱动承载台41转动的第三驱动机构42，第三驱动机构42能驱动承载台41转动以使得承载工件1上的多个晶片2依次轮流地转动到与磨轮31对应的位置从而被磨轮31磨削。重点参照图4所示，第三驱动机构42可以包括第三电机和与第三电机的输出轴连接的同步带，同步带的另一个带轮与承载台41固定连接。

重点参照图5至8所示，测量装置5可以包括第一探测模块、与第一探测模块配合的第二探测模块、分别与第一探测模块和第二探测模块连接的数据处理模块。其中，第一探测模块用于对水平参照面的表面高度进行探测以获得第一高度，第二探测模块用于对晶片2的上壁面(晶片2背离承载工件1的一侧壁面)进行探测以获得第二高度；数据处理模块用于计算第一高度和第二高度的差值并将该差值反馈给使用者。第二探测模块可以包括第二探头521、第三探头522、与第二探头521和第三探头522连接的第二反馈系统523，第二探头521和第三探头522分别与晶片2上的上壁面浮动接触，且第二探头521远离第三探头522的一侧和第三探头522远离第二探头521的一侧之间的水平距离大于相邻两个晶片2之间的间隙。具体来说，测量装置5在测量时，承载台41带动其上的承载工件1进而带动晶片2相对于测量装置5进行转动，第二探头521和第三探头522可以在弹力或者气动张紧机构的作用下与晶片2的上壁面浮动接触，第二探头521和第三探头522始终与晶片2的上壁面保持可靠的接触，当晶片2被磨削一定的量后，第二探头521和第三探头522在弹力或气动张紧机构的作用下朝向晶片2运动以保持与晶片2的接触。

需要说明的是，相邻两个晶片2之间具有一个最小的间隙，第二探头521和第三探头522可以沿该间隙的宽度方向并列设置，也即是说，第二探头521和第三探头522沿两个晶片2并列设置的方向对应地并列设置。如此，当承载台41自第二探头521向第三探头522的方向转动时，第二反馈系统523可以将第二探头521所探测的晶片的高度作为第二高度反馈给数据处理模块，当承载台41自第三探头522向第二探头521的方向转动时，第二反馈系统523可以将第三探头522所探测的晶片的高度作为第二高度反馈给数据处理模块。

借由上述结构，本实施例中的减薄机具有以下优点：

1.本实施例中的减薄机通过设有可以在线测量晶片2的磨削量的测量装置5，可以避免晶片2反复拆装，提高生产效率和精度。

2.本实施例中通过采用与晶片2浮动接触式的第二探头521和第三探头522对晶片2上壁面的高度进行探测(也即对晶片2的厚度进行探测)，可以使得探头的底部与晶片2一直保持接触，可以避免探头受到磨削出来的碎屑的影响而提高探测的稳定性。另外，与传统的激光探头相比，浮动接触式探头可以避免被碎屑撞击而受损，也可以避免被水雾干扰而影响探测精度。

3.本实施例中的第二探头521远离第三探头522的一侧和第三探头522远离第二探头521的一侧之间的水平距离大于相邻两个晶片2之间的间隙，可以避免第二探测模块的探头在相邻两个晶片2之间切换时，其中探头在力的作用下被压入两个晶片2之间的间隙中而无法回弹，导致探头被卡住而影响减薄机的正常工作。

具体来说，重点参照图8所示，第二探头521和第三探头522用于与晶片2接触的探测部可以呈扁平的圆柱状，也就是说，第二探头521和第三探头522的探测部与晶片2之间具有一定的接触面积，如此，采用面接触的方式可以进一步提高测量的稳定性，避免探头测量时受到磨削碎屑的影响，进而影响测量的准确性。第二探头521的探测部和第三探头522的探测部可以间隔设置，第二探头521的相对于第三探头522的外侧和第三探头522的相对于第二探头521的外侧之间的距离大于相邻两个晶片2之间的间隙。沿着工作时承载台41的转动方向，

具体的，参照图6和图8所示，本实施例中的水平参照面可以是承载台41的上壁面(用于承托承载工件1的一面)，也可以是承载工件1的上壁面(用于承托晶片2的一面)。本实施例中的承载工件1可以是陶瓷盘，水平参照面优选为陶瓷盘的上壁面。

具体的，如图6和图7所示，第一探测模块可以包括第一探头511和与第一探头511连接的第一反馈系统512，第一探头511用于对水平参照面的高度进行探测以获得第一高度，第一反馈系统512用于将第一高度反馈给数据处理模块。数据处理模块可以通过显示屏将第一高度和第二高度的差值显示出来，或者通过报警的方式提示使用者该两个高度的差值达到预设值。较佳的，第一探头511也可以是浮动接触式的探头。

具体的，如图7所示，测量装置5还包括设置在承载台41旁用于固定第一探测模块和第二探测模块的支架53。进一步来说，第一探测模块的第一反馈系统512固定在支架53上，第二探测模块的第二反馈系统523固定在支架53上；第一探头511设置在第一反馈系统512远离支架53的一端上，第二探头521和第三探头522设置在第二反馈系统523远离支架53的一端上。第一探测模块和第二探测模块固定在支架53上可以确保二者探测的稳定性。

具体的，参照图1和图9所示，本实施例中的减薄机还可以包括用于对承载台41进行刷洗的刷洗装置6，当上一个承载工件1中的所有晶片2磨削完成后，可以先对承载台41进行刷洗以将承载台41上的碎屑清洗干净，以免碎屑残留在承载台41上，影响下一个承载工件1在承载台41上的定位效果，例如会影响下一个承载工件1定位时的平整度。刷洗装置6可以包括刷头61、用于驱动刷头61升降的第四驱动机构62以及用于驱动刷头61转动的第五驱动机构63。第四驱动机构62和第五驱动机构63可以分别包括相应的电机和导向件。

进一步的，如图10所示，减薄机还可以包括用于驱动承载台41在刷洗工位和磨削工位之间切换的第六驱动机构7。也就是说，第六驱动机构7可以驱动承载台41移动至刷头61的下方或移动至磨轮31的下方，以便承载台41在刷洗工位和磨削工位之间切换时提升效率。第六驱动机构7可以包括用于驱动承载台41滑动的第六电机和用于对承载台41滑动时进行导向的导向件。

具体的，如图4所示，承载台41上可以设有多个气孔411，多个气孔411可以与气源连通。承载台41可以通过多个气孔411对承载工件1进行真空吸附，以使实现承载工件1在承载台41上的固定，而气源在承载台41在刷洗时还可以通过多个气孔411进行吹气以防止承载台41的内部进水，另外，在欲将承载工件1从承载台41上取下时，也可以通过多个气孔411进行吹气，以便承载工件1与承载台41的分离，便于将承载工件1取走。

具体的，如图1所示，承载台41可以与磨轮31错位设置以使得至少部分的磨轮31上的磨齿位于水平方向上的投影与承载台41错位。进一步的，承载台41与磨轮31可以错位至当任意一个晶片2在进行磨削时，与其不相邻的晶片2不会被磨削。换句话说，当一个晶片2位于磨轮31下进行磨削时，与之相对的晶片2不会与磨轮31的磨齿接触，因而不会被磨削。采用上述方案，可以确保磨削时晶片2依次沿一个方向进行磨削，避免晶片2被多方向磨削导致磨削量很难掌握，从而降低磨削的精度。

更进一步的，如图1和图11所示，减薄机还可以包括磨轮打磨装置8，磨轮打磨装置8可以包括油石81、用于驱动油石81升降的第七驱动机构82、用于驱动油石81转动的第八驱动机构83，油石81位于承载台41旁且与磨轮31上与承载台41错位的磨齿对应。也就说，当磨轮31的一部分磨齿与承载台41错位使得其位于承载台41外侧时，该磨齿可以与其下方的位于承载台41旁的油石81对应，以便对磨轮31的磨齿进行打磨。采用上述方案，当磨轮31不需要打磨时，第七驱动机构82驱动油石81下降至低于承载台41的上壁面，以免影响磨削工作的进行，当磨轮31需要打磨时，第七驱动机构82驱动油石81上升至高于承载台41的上壁面，以便对磨轮31的磨齿进行打磨。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种减薄机，用于对平铺在承载工件上的多个晶片进行磨削，多个所述晶片沿圆周方向分布在所述承载工件上，相邻两个所述晶片之间具有间隙，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的减薄机，其特征在于，所述水平参照面为所述承载台的上壁面或所述承载工件的上壁面。

3.根据权利要求1所述的减薄机，其特征在于，所述第一探测模块包括第一探头和与所述第一探头连接的第一反馈系统，所述第一探头用于对水平参照面的高度进行探测以获得第一高度，所述第一反馈系统用于将所述第一高度反馈给所述数据处理模块。

4.根据权利要求1所述的减薄机，其特征在于，所述测量装置还包括用于固定所述第一探测模块和所述第二探测模块的支架。

5.根据权利要求1所述的减薄机，其特征在于，所述减薄机还包括用于对所述承载台进行刷洗的刷洗装置，所述刷洗装置包括刷头、用于驱动所述刷头升降的第四驱动机构以及用于驱动所述刷头转动的第五驱动机构。

6.根据权利要求5所述的减薄机，其特征在于，所述减薄机还包括第六驱动机构，所述第六驱动机构用于驱动所述承载台移动至在所述刷头的下方或移动至所述磨轮的下方。

7.根据权利要求4所述的减薄机，其特征在于，所述承载台上设有多个气孔，所述承载台通过多个所述气孔对所述承载工件进行吸附，所述承载台在刷洗时通过多个所述气孔进行吹气以防止所述承载台的内部进水。

8.根据权利要求1所述的减薄机，其特征在于，所述承载台与所述磨轮错位设置以使得至少部分的所述磨轮上的磨齿位于水平方向的投影与所述承载台错位。

9.根据权利要求8所述的减薄机，其特征在于，所述减薄机还包括磨轮打磨装置，所述磨轮打磨装置包括油石、用于驱动所述油石升降的第七驱动机构、用于驱动所述油石转动的第八驱动机构，所述油石位于所述承载台旁且与所述磨轮上与所述承载台错位的磨齿对应。

10.根据权利要求1所述的减薄机，其特征在于，任意一个所述晶片在磨削时，与其不相邻的晶片不会被磨削。