CN115070536A - 一种半导体晶片加工用减薄机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体加工技术领域，且公开了一种半导体晶片加工用减薄机，包括定位座，所述定位座的中心活动连接有输液管，所述定位座内固定套接有弧形磁铁，所述定位座内活动套接有承载座，所述承载座上开设有均布的真空吸孔，所述真空吸孔上放置有晶片。本发明通过冷却液从环形分布的喷射孔向上喷出时，形成液幕，当承载座和磨削总成在进行交错转动减薄，晶片即将接触磨板时，液幕能先晶片一步与磨板发生碰撞，从而使磨板先一步形成冷却液液膜，同时当晶片处于磨板下方时，冷却液将冲击在磨板的底端而四散，使转动的磨板即将接触晶片的部位，在接触晶片之前就在底端形成冷却液的液膜，对晶片进行磨削时能进行全面的液冷，稳定高效。

Description

一种半导体晶片加工用减薄机
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体为一种半导体晶片加工用减薄机。
背景技术
晶片在加工过程中，需要对其进行磨削抛光处理，使其厚度能达到设计标准，这就需要用到减薄机对其进行磨削处理。
现有的晶片减薄机主要是通过真空吸盘吸附晶片，通过智能程序控制磨削件（如磨石、砂轮等），先进行打磨修整后，再通过厚度检测工具对晶片位置进行校准，并对其厚度进行检测，接着再移动磨削件至晶片上方，二者进行交错转动，磨削件逐步下移，完成磨削，在此过程中，会向磨削部位进行冷却液喷射，避免过热导致的晶片损坏。
现有的这种加工方法，在磨削加工过程中，磨削件与晶片将产生硬性碰撞，而冷却液将斜向下冲击向晶片与磨削件的接触部位，二者冲击力都会作用于晶片，使得晶片有发生位移的趋势，从而使得晶片容易发生转动或进行位移，导致晶片与磨削件在磨削时出现相对位移的打滑，导致磨削精度不足或过磨削，获得的成品不合格，同时，冷却液在喷向磨削部位时，只能喷射在磨削件和晶片的外侧，无法直接到达二者的磨削部位，这使得冷却效果不理想，且在加工过程中，磨削下来的杂质会黏附在晶片和磨削件上，使得晶片转动过程中，不断的与磨削件进行接触磨削时，杂质将存在二者的磨削部位，使得磨削精度变差。
发明内容
针对背景技术中提出的现有减薄机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种半导体晶片加工用减薄机，具备冷却液直射磨板底端先一步形成液膜、冷却液撞击磨板和激射球而四散、冷却液裹挟晶片和磨板上的杂质，在离心力下使其脱离、冷却剂流经胶管使其膨胀而挤压贴合晶片的底部、胶管挤压晶片限制其移动和转动、弧形磁铁吸引活塞打开关闭连通通道进行冷却液的输送与关闭的优点，解决了上述背景技术中提出晶片受力位移与转动、冷却液无法直接作用于磨削部位、加工时的杂质无法及时处理的技术问题。
本发明提供如下技术方案：一种半导体晶片加工用减薄机，包括定位座，所述定位座的中心活动连接有输液管，所述定位座内固定套接有弧形磁铁，所述定位座内活动套接有承载座，所述承载座上开设有均布的真空吸孔，所述真空吸孔上放置有晶片，所述承载座的顶端开设有均布的环形槽，所述环形槽内固定连接有胶管，所述承载座内开设有均布的送液腔，所述承载座上开设有均布的喷射孔，所述喷射孔的底端开口与送液腔连通，所述承载座内开设有均布的进液孔，所述胶管的底部开设有与进液孔接通的孔洞，所述承载座内开设有均布的连通孔，所述输液管的顶部开设有与连通孔接通的孔洞，所述连通孔的一端与进液孔接通，所述承载座内开设有均布的出液孔，所述胶管的底部开设有与出液孔接通的孔洞，所述承载座内开设有连通出液孔和送液腔的连通通道。
优选的，所述定位座内开设有布气腔，所述真空吸孔的底端开口与布气腔连通，所述定位座的底端固定连接有真空总成。
优选的，所述输液管固定套接在承载座的中心，所述输液管的内腔顶端固定连接有电机输出轴。
优选的，所述胶管的一半体积裸露在外，所述胶管的环形角度值大于三百度，所述晶片的圆心与胶管的圆心重合，所述胶管位于晶片的底部。
优选的，所述送液腔呈环形，所述送液腔的环形角度值为一百八十度，所述送液腔的圆心与晶片的圆心重合，以同心的晶片为基准，所述送液腔位于承载座转动方向的一侧。
优选的，所述承载座内开设有均布的收纳腔，所述收纳腔内活动套接有活塞，所述活塞的一端插入出液孔和送液腔的连通通道内，所述活塞位于收纳腔内的一端固定连接有弹簧。
优选的，所述活塞位于收纳腔内的一端设有磁铁，所述活塞与弧形磁铁处于同一平面内，所述活塞上的磁铁与弧形磁铁相互吸引，所述弧形磁铁靠近磨板。
优选的，所述定位座的一侧安装有磨削总成，所述磨削总成的底端固定连接有磨板，所述磨板的中部外侧固定套接有凸出环，所述凸出环的底端固定连接有均布的激射球，所述激射球呈半球状，所述激射球的位置高于磨板的底端，所述弧形磁铁靠近磨板。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过冷却液从环形分布的喷射孔向上喷出时，形成液幕，当承载座和磨削总成在进行交错转动减薄，晶片即将接触磨板时，液幕能先晶片一步与磨板发生碰撞，从而使磨板先一步形成冷却液液膜，同时当晶片处于磨板下方时，冷却液将冲击在磨板的底端而四散，使转动的磨板即将接触晶片的部位，在接触晶片之前就在底端形成冷却液的液膜，使磨板在对晶片进行磨削时能进行全面的液冷。
2、本发明通过承载座和磨削总成在进行交错转动减薄时，液幕能先晶片一步与磨板发生碰撞，从而使冷却液在碰撞下散落，使冷却液大面积的散落在靠近的晶片表面，同时，当晶片开始与磨板接触或开始与磨板分离时，与激射球处于同一竖直平面内的喷射孔喷出的冷却液，将撞击在激射球上而向斜下方散落，使冷却液进一步的大面积的散落在靠近的晶片表面，从而使晶片上磨削下来的杂质在冷却液的裹挟，承载座的转动下，通过离心力快速脱离晶片，且磨板磨削晶片的部位在转动下离开晶片时，部分冷却液也会冲击在此处，从而使冷却液裹挟磨削下的杂质在离心力在去除，完成对磨板在加工时的清洁，避免杂质影响磨削精度的问题。
3、本发明通过冷却液喷射向磨板底端进行冷却的动作，避免了冷却液冲击在晶片上导致晶片受力而存在脱离原位的趋势，同时通过冷却液在流经胶管，胶管的膨胀将使其表面贴合在晶片的底部外侧，从而使环形的胶管对晶片进行扣合挤压限位，使晶片在于磨板发生磨削时，晶片受到的较大的冲击力不会使其脱离原位，避免了晶片位置改变而导致加工精度不准确的问题。
4、本发明通过承载座上的晶片在转动靠近磨板时，将先一步与弧形磁铁发生反应，使弧形磁铁吸引活塞上的磁铁，从而吸引活塞位移打开出液孔和送液腔的连通通道，使冷却液能从出液孔中通入送液腔，使冷却液能从喷射孔喷出进行后续的冷却，当晶片在离开磨板后，也将离开弧形磁铁的范围，使活塞失去吸引而再次堵塞出液孔与送液腔的连通通道，避免了冷却液持续喷射而导致的浪费。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明磨削总成结构示意图；
图3为本发明晶片分布示意图；
图4为本发明胶管分布示意图；
图5为本发明送液腔结构示意图；
图6为本发明连通孔结构示意图；
图7为本发明定位座结构示意图；
图8为本发明图5中A处结构局部放大示意图。
图中：1、定位座；2、布气腔；3、真空总成；4、输液管；5、电机输出轴；6、承载座；7、真空吸孔；8、晶片；9、送液腔；10、喷射孔；11、环形槽；111、胶管；12、进液孔；121、连通孔；13、出液孔；14、收纳腔；15、弹簧；16、活塞；17、弧形磁铁；18、磨削总成；19、磨板；20、凸出环；21、激射球。
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。
请参阅图1，图3至图4，图7，一种半导体晶片加工用减薄机，包括定位座1，定位座1内开设有布气腔2，定位座1的底端固定连接有真空总成3，定位座1内固定套接有弧形磁铁17，弧形磁铁17靠近磨板19，定位座1的中心活动连接有输液管4，输液管4与现有的冷却液控制系统接通，输液管4固定套接在承载座6的中心，输液管4的内腔顶端固定连接有电机输出轴5，电机输出轴5与现有的控制电机接通，使电机能通过电机输出轴5带动输液管4和承载座6做同步转动，定位座1内活动套接有承载座6，承载座6上开设有均布的真空吸孔7，真空吸孔7的底端开口与布气腔2连通，真空吸孔7上放置有晶片8，使真空总成3能通过真空吸孔7形成真空吸附晶片8，使晶片8位置固定。
参阅图1，图3至图7，承载座6的顶端开设有均布的环形槽11，环形槽11内固定连接有胶管111，胶管111的一半体积裸露在外，胶管111的环形角度值大于三百度，晶片8的圆心与胶管111的圆心重合，胶管111位于晶片8的底部，使冷却液在流经胶管111时，胶管111能膨胀，使膨胀的胶管111能贴合挤压在晶片8的底部，使胶管111对晶片8的底部形成包裹，使胶管111对晶片8进行限制，从而使晶片8在受到外界的力影响而出现位移或转动的趋势时，胶管111能限制其进行位移和转动，避免了打滑而造成的磨削精度差的问题，同时也避免了晶片8的厚度在不断减少时，胶管111与磨板19发生磨削损坏的问题。
参阅图5，承载座6内开设有均布的送液腔9，送液腔9呈环形，送液腔9的环形角度值为一百八十度，送液腔9的圆心与晶片8的圆心重合，以同心的晶片8为基准，送液腔9位于承载座6转动方向的一侧，承载座6上开设有均布的喷射孔10，喷射孔10的底端开口与送液腔9连通，使冷却液能通过送液腔9从喷射孔10内向上喷出，从而形成大范围的液幕，使承载座6和磨削总成18在进行交错转动减薄，晶片8即将接触磨板19时，液幕能先晶片8一步与磨板19发生碰撞，从而使磨板19先一步形成冷却液液膜，同时当晶片8处于磨板19下方时，冷却液将冲击在磨板19的底端而四散，使转动的磨板19即将接触晶片8的部位，在接触晶片8之前就在底端形成冷却液的液膜，使磨板19在对晶片8进行磨削时能进行全面的液冷，同时冷却液在碰撞下散落，使冷却液大面积的散落在靠近的晶片8表面，使晶片8上磨削下来的杂质在冷却液的裹挟，承载座6的转动下，通过离心力快速脱离晶片8，同理，磨板19磨削晶片8的部位在转动下离开晶片8时，部分冷却液也会冲击在此处，从而使冷却液裹挟磨削下来的杂质在离心力在去除，完成对磨板19在加工时的清洁。
参阅图6，承载座6内开设有均布的进液孔12，胶管111的底部开设有与进液孔12接通的孔洞，承载座6内开设有均布的连通孔121，输液管4的顶部开设有与连通孔121接通的孔洞，连通孔121的一端与进液孔12接通，使冷却液能通过输液管4进入连通孔121后输入进液孔12，使冷却液从连通孔121通入胶管111。
参阅图4至图8，承载座6内开设有均布的出液孔13，胶管111的底部开设有与出液孔13接通的孔洞，承载座6内开设有连通出液孔13和送液腔9的连通通道，承载座6内开设有均布的收纳腔14，收纳腔14内活动套接有活塞16，活塞16的一端插入出液孔13和送液腔9的连通通道内，活塞16位于收纳腔14内的一端固定连接有弹簧15，活塞16位于收纳腔14内的一端设有磁铁，活塞16与弧形磁铁17处于同一平面内，活塞16上的磁铁与弧形磁铁17相互吸引，使晶片8在转动靠近磨板19时，将先一步与弧形磁铁17发生反应，使弧形磁铁17吸引活塞16上的磁铁，从而吸引活塞16位移打开出液孔13和送液腔9的连通通道，使冷却液能从出液孔13中通入送液腔9，使冷却液能从喷射孔10喷出进行后续的冷却，当晶片8在离开磨板19后，也将离开弧形磁铁17的范围，使活塞16失去吸引而再次堵塞出液孔13与送液腔9的连通通道，避免了冷却液持续喷射而导致的浪费。
参阅图1至图2，定位座1的一侧安装有磨削总成18，磨削总成18受减薄机现有程序控制，磨削总成18的底端固定连接有磨板19，磨板19的中部外侧固定套接有凸出环20，凸出环20的底端固定连接有均布的激射球21，激射球21呈半球状，当晶片8开始与磨板19接触或开始与磨板19分离时，与激射球21处于同一竖直平面内的喷射孔10喷出的冷却液，将撞击在激射球21上而向斜下方散落，使冷却液进一步的大面积的散落在靠近的晶片8表面，从而使晶片8上磨削下来的杂质在冷却液的裹挟，承载座6的转动下，通过离心力快速脱离晶片8，激射球21的位置高于磨板19的底端，避免激射球21与晶片8接触导致晶片8损坏的问题。
本发明的使用方法（工作原理）如下：
首先，将晶片8放置在真空吸孔7上，此时减薄机现有的程序控制真空总成3进行抽真空操作，使晶片8完全吸附在承载座6上，接着程序控制磨削总成18在现有的打磨装置上进行磨削修整，并通过现有的定点装置对晶片8进行定点检测、厚度检测以及校零，接着现有程序控制磨削总成18，使磨板19移动至晶片8上（参阅图1），同时，现有的冷却液系统向输液管4输入冷却液，使冷却液通过连通孔121进入进液孔12，使冷却液通过进液孔12进入胶管111内，此时胶管111膨胀，使其外侧挤压贴合在晶片8的底部外侧，接着冷却液通入出液孔13内，在此过程中（参阅图7至图8），处于弧形磁铁17范围内的活塞16，其上的磁铁受到弧形磁铁17的吸引而带动活塞16向弧形磁铁17的方向移动，使此处的活塞16打开此处的出液孔13与送液腔9的连通通道，使此处的冷却液通入送液腔9内，并从喷射孔10向上喷出形成液幕；
然后，（参阅图1）程序控制现有的电机通过电机输出轴5带动承载座6做逆时针转动，磨削总成18带动磨板19做逆时针转动，从而使承载座6与磨板19做交错转动，使承载座6带动晶片8在转动靠近磨板19时，先一步进入弧形磁铁17的范围，从而使冷却液先一步喷出形成液幕，当承载座6继续转动时，液幕将先一步与转动磨板19发生碰撞，使冷却液四散，部分冷却液在磨板19的底端形成液膜，部分冷却液散落在靠近的晶片8上，此时磨板19形成液膜的部位转动脱离晶片8的位置，使其上的磨削杂质在液膜的裹挟下，配合离心力而脱离，同时在转动过程中与激射球21处于同一竖直平面内的喷射孔10喷出的冷却液将撞击在激射球21上而向斜下方散落在靠近的晶片8上，使晶片8在还未接触磨板19或部分接触磨板19时，晶片8上未接触磨板19的部位上的磨削杂质在液膜的裹挟下，配合离心力而脱离，接着，晶片8继续转动，使磨板19开始接触磨削晶片8，此时晶片8受到磨板19的磨削力而存在脱离原位的趋势，使晶片8挤压在膨胀的胶管111上，使胶管111受力形变包裹晶片8的底部，使胶管111阻碍晶片8的位移和转动，同时冷却液将提前喷射在即将接触晶片8的磨板19的部位，使此处形成液膜后，再与晶片8接触进行磨削；
最后，承载座6继续转动，使接受磨削的晶片8逐渐脱离磨板19，使此处的晶片8逐渐远离弧形磁铁17的范围，使弧形磁铁17对逐渐远离的活塞16上的磁铁吸引力减小，从而使压缩的弹簧15带动活塞16位移复位，再次堵塞出液孔13与送液腔9的连通通道，以此往复，在此过程中，程序将控制磨削总成18，带动磨板19不断下压，完成对晶片8的不断减薄磨削，当磨削完成后，程序控制承载座6和磨削总成18停止转动，并操控磨削总成18移动复位远离承载座6，同时停止冷却液的继续输送，关闭真空总成3，取下晶片8即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种半导体晶片加工用减薄机，包括定位座（1），其特征在于：所述定位座（1）的中心活动连接有输液管（4），所述定位座（1）内固定套接有弧形磁铁（17），所述定位座（1）内活动套接有承载座（6），所述承载座（6）上开设有均布的真空吸孔（7），所述真空吸孔（7）上放置有晶片（8），所述承载座（6）的顶端开设有均布的环形槽（11），所述环形槽（11）内固定连接有胶管（111），所述承载座（6）内开设有均布的送液腔（9），所述承载座（6）上开设有均布的喷射孔（10），所述喷射孔（10）的底端开口与送液腔（9）连通，所述承载座（6）内开设有均布的进液孔（12），所述承载座（6）内开设有均布的连通孔（121），所述输液管（4）的顶部开设有与连通孔（121）接通的孔洞，所述连通孔（121）的一端与进液孔（12）接通，所述承载座（6）内开设有均布的出液孔（13），所述胶管（111）的两端底部分别连接进液孔（12）和出液孔（13），所述承载座（6）内开设有连通出液孔（13）和送液腔（9）的连通通道。
2.根据权利要求1所述的一种半导体晶片加工用减薄机，其特征在于：所述定位座（1）内开设有布气腔（2），所述真空吸孔（7）的底端开口与布气腔（2）连通，所述定位座（1）的底端固定连接有真空总成（3）。
3.根据权利要求1所述的一种半导体晶片加工用减薄机，其特征在于：所述输液管（4）固定套接在承载座（6）的中心，所述输液管（4）的内腔顶端固定连接有电机输出轴（5），且电机输出轴（5）贯穿输液管（4）。
4.根据权利要求1所述的一种半导体晶片加工用减薄机，其特征在于：所述胶管（111）的一半体积裸露在外，所述胶管（111）的环形角度值大于三百度，所述晶片（8）的圆心与胶管（111）的圆心重合，所述胶管（111）位于晶片（8）的底部。
5.根据权利要求1所述的一种半导体晶片加工用减薄机，其特征在于：所述送液腔（9）呈环形，所述送液腔（9）的环形角度值为一百八十度，所述送液腔（9）的圆心与晶片（8）的圆心重合，以同心的晶片（8）为基准，所述送液腔（9）位于承载座（6）转动方向的一侧。
6.根据权利要求1所述的一种半导体晶片加工用减薄机，其特征在于：所述承载座（6）内开设有均布的收纳腔（14），所述收纳腔（14）内活动套接有活塞（16），所述活塞（16）的一端插入出液孔（13）和送液腔（9）的连通通道内，所述活塞（16）位于收纳腔（14）内的一端固定连接有弹簧（15）。
7.根据权利要求6所述的一种半导体晶片加工用减薄机，其特征在于：所述活塞（16）位于收纳腔（14）内的一端设有磁铁，所述活塞（16）与弧形磁铁（17）处于同一平面内，所述活塞（16）上的磁铁与弧形磁铁（17）相互吸引。
8.根据权利要求1所述的一种半导体晶片加工用减薄机，其特征在于：所述定位座（1）的一侧安装有磨削总成（18），所述磨削总成（18）的底端固定连接有磨板（19），所述磨板（19）的中部外侧固定套接有凸出环（20），所述凸出环（20）的底端固定连接有均布的激射球（21），所述激射球（21）呈半球状，所述激射球（21）的位置高于磨板（19）的底端，所述弧形磁铁（17）靠近磨板（19）。
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