CN115256215A - 一种具有双电机的晶片研磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种结构简单、并能对不同旋转部件进行独立调速，从而适应不同型号生产需求，有效降低生产成本的一种具有双电机的晶片研磨机。包括机台、依次设置在机台上且与其转动配合的下磨盘、外齿圈和上磨盘，机台上还设置有控制器、顶部设置有控制上磨盘升降的垂直气缸，本发明提供了主动力装置和副动力装置两套动力装置，分别通过主发动机经由主皮带带动主减速器，由主减速器通过齿轮和中心传动轴带动上磨盘、外齿圈和下磨盘转动，通过副发动机经由副减速器带动内齿圈转动，并通过控制器修改两套动力装置的转速来改变相应部件的转动速度，从而适应不同晶片的加工需求。本发明用于晶片加工生产技术领域。

Description

一种具有双电机的晶片研磨机
技术领域
本发明涉及晶片加工生产技术领域，尤其涉及一种具有双电机的晶片研磨机。
背景技术
石英晶片是制造频率发生和控制用的电子元器件，石英晶片的厚度同频率成反比，石英晶片经过切割后的晶体片要根据晶体的设计要求，一道一道研磨至固定厚度。为了使晶片平整，并消除切割过程中所造成的损伤，获得完美的衬底材料，晶片必须要使用研磨设备进行打磨，才有可能制出合格的器件，因此，晶片研磨机是石英晶片制造领域中必不可少的装置。传统的研磨机通过发动机和减速器的配合，控制上磨盘、下磨盘等机构转动，根据不同型号的产品可以进行多档调速以适应生产需求，但并不能单独对某一旋转部件的速度进行调整，无法满足精度更好的研磨生产要求；市面上也有通过多部发动机对不同旋转部件的转速进行独立控制的研磨机，但这种装置价格很高，大大提高了晶片研磨加工的成本，不适合在晶片制造行业内推广使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、并能对不同旋转部件进行独立调速，从而适应不同型号生产需求，有效降低生产成本的一种具有双电机的晶片研磨机。
本发明所采用的技术方案是：它包括机台、依次设置在机台上且与其转动配合的下磨盘、外齿圈和上磨盘，机台上还设置有控制器、顶部设置有控制上磨盘升降的垂直气缸，机台内还设置有中心传动轴以及均与中心传动轴相连接的主动力装置和副动力装置，中心传动轴从上往下依次设置有外齿圈驱动齿轮、下磨盘驱动齿轮、内齿圈驱动齿轮和上磨盘驱动齿轮，在中心传动轴上与外齿圈处于同一水平面位置上通过内齿圈轴承套设有内齿圈、内齿圈驱动齿轮固定设置在内齿圈轴承下端，主动力装置包括主发动机、通过主皮带与主发动机相连接的主减速器，下磨盘驱动齿轮、外齿圈驱动齿轮和上磨盘驱动齿轮均与主减速器相连接，内齿圈驱动齿轮与副动力装置相连接，控制器与垂直气缸、主发动机和副动力装置电性连接。
进一步地，上磨盘驱动齿轮通过上磨盘轴承设置在中心传动轴上、且顶部设置有可与上磨盘相啮合的连接齿轮，内齿圈轴承套设在上磨盘轴承上，下磨盘驱动齿轮通过下磨盘轴承套设在内齿圈轴承上、且顶部与下磨盘固定连接，外齿圈驱动齿轮通过外齿圈轴承套设在外齿圈轴承上、且顶部与外齿圈固定连接，上磨盘轴承、内齿圈轴承、外齿圈轴承、下磨盘轴承以及中心传动轴之间沿垂直方向相对固定。
进一步地，主减速器上设置有与下磨盘驱动齿轮、外齿圈驱动齿轮和上磨盘驱动齿轮相对应的第一从动齿轮、第二从动齿轮和第三从动齿轮，第一从动齿轮直径小于下磨盘驱动齿轮且相互啮合，第二从动齿轮直径大于外齿圈驱动齿轮且相互啮合，第三从动齿轮直径小于上磨盘驱动齿轮并通过齿条相互连接。
进一步地，副动力装置包括相互啮合的副发动机和副减速器，副减速器通过副皮带与内齿圈驱动齿轮相连接，副发动机与控制器电性连接。
进一步地，上磨盘顶部通过支架固定设置有研磨液槽，上磨盘上不规则设置有若干渗液通孔，研磨液槽通过若干软管与渗液通孔相连接。
进一步地，该研磨机的作业过程如下：
A.通过控制器将主发动机和副发动机转速降至5rpm，将若干游轮片放置入外齿圈与内齿圈之间；
B.关闭主发动机和副发动机，用毛刷清洁游轮片，轻轻挪动游轮片或转动下磨盘，检查游轮片是否安装到位；
C.控制器启动垂直气缸放下上磨盘并将其卡入至连接齿轮中；
D.重新启动主发动机和副发动机，将转速调至小于5rpm，进行预磨，预设预磨圈数为8圈；
E.达到预磨圈数后，将主发动机的转速提升至14rpm，进行晶片研磨。
进一步地，进行预磨和研磨时需通过研磨液槽往上磨盘中输送研磨液，研磨液槽内的研磨液每5天更换一次；步骤D中，上磨盘的下压力值为25kg，步骤E中，完成研磨时上磨盘的下压力值为84kg。
最后，在进行研磨前需对游轮片两面进行修平，2u以内，两面各修30圈；大于2u的，视情况增加修平圈数；修平时主发动机转速为25rpm，上磨盘压力值为40kg。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了主动力装置和副动力装置两套动力装置，分别通过主发动机经由主皮带带动主减速器，由主减速器通过齿轮和中心传动轴带动上磨盘、外齿圈和下磨盘转动，通过副发动机经由副减速器带动内齿圈转动，并通过控制器修改两套动力装置的转速来改变相应部件的转动速度，从而适应不同晶片的加工需求。因此，本发明结构简单、并能对不同旋转部件进行独立调速，从而适应不同型号生产需求，有效降低生产成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是所述中心传动轴的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，包括机台1、依次设置在机台1上且与其转动配合的下磨盘2、外齿圈3和上磨盘4，机台1上还设置有控制器5、顶部设置有控制上磨盘4升降的垂直气缸6，机台1内还设置有中心传动轴7以及均与中心传动轴7相连接的主动力装置和副动力装置，中心传动轴7从上往下依次设置有外齿圈驱动齿轮8、下磨盘驱动齿轮9、内齿圈驱动齿轮10和上磨盘驱动齿轮11，在中心传动轴7上与外齿圈3处于同一水平面位置上通过内齿圈轴承12套设有内齿圈13、内齿圈驱动齿轮10固定设置在内齿圈轴承12下端，主动力装置包括主发动机14、通过主皮带15与主发动机14相连接的主减速器16，下磨盘驱动齿轮9、外齿圈驱动齿轮8和上磨盘驱动齿轮11均与主减速器16相连接，内齿圈驱动齿轮10与副动力装置相连接，控制器5与垂直气缸6、主发动机14和副动力装置电性连接。上磨盘4顶部通过支架27固定设置有研磨液槽28，上磨盘4上不规则设置有若干渗液通孔，研磨液槽28通过若干软管29与渗液通孔相连接。
在本实施例中，上磨盘驱动齿轮11通过上磨盘轴承17设置在中心传动轴7上、且顶部设置有可与上磨盘4相啮合的连接齿轮18，内齿圈轴承12套设在上磨盘轴承17上，下磨盘驱动齿轮9通过下磨盘轴承19套设在内齿圈轴承12上、且顶部与下磨盘2固定连接，外齿圈驱动齿轮8通过外齿圈轴承20套设在外齿圈轴承20上、且顶部与外齿圈3固定连接，上磨盘轴承17、内齿圈轴承12、外齿圈轴承20、下磨盘轴承19以及中心传动轴7之间沿垂直方向相对固定。
在本发明中，主减速器16上设置有与下磨盘驱动齿轮9、外齿圈驱动齿轮8和上磨盘驱动齿轮11相对应的第一从动齿轮21、第二从动齿轮22和第三从动齿轮23，第一从动齿轮21直径小于下磨盘驱动齿轮9且相互啮合，第二从动齿轮22直径大于外齿圈驱动齿轮8且相互啮合，第三从动齿轮23直径小于上磨盘驱动齿轮11并通过齿条相互连接。副动力装置包括相互啮合的副发动机24和副减速器25，副减速器25通过副皮带26与内齿圈驱动齿轮10相连接，副发动机24与控制器5电性连接。上磨盘4、下磨盘2和外齿圈3的转动速度均通过主发动机14控制，并通过主减速器16进行调速，具体根据第一从动齿轮21、第二从动齿轮22和第三从动齿轮23与下磨盘驱动齿轮9、外齿圈驱动齿轮8和上磨盘驱动齿轮11的之间的直径大小进行增速或减速，在本实施例中，由于第一从动齿轮21直径小于下磨盘驱动齿轮9、第三从动齿轮23直径小于上磨盘驱动齿轮11，因此下磨盘2和上磨盘4的转速实际上要比主发动机14的转速要低；由于第二从动齿轮22直径大于外齿圈驱动齿轮8，因此外齿圈3的转速要比主发动机14的转速要高，故游轮片围绕所述中心传动轴7公转的速度要大于上磨盘4和下磨盘2的转动速度；通过副发动机24经由副减速器25直接控制内齿圈13的转速，从而控制游轮片的自转速度。
该研磨机的作业过程如下：
A.通过控制器2将主发动机14和副发动机24转速降至5rpm，将若干游轮片放置入外齿圈3与内齿圈13之间；
B.关闭主发动机14和副发动机24，用毛刷清洁游轮片，轻轻挪动游轮片或转动下磨盘2，检查游轮片是否安装到位；
C.控制器5启动垂直气缸6放下上磨盘4并将其卡入至连接齿轮18中；
D.重新启动主发动机14和副发动机24，将转速调至小于5rpm，进行预磨，预设预磨圈数为8圈；
E.达到预磨圈数后，将主发动机14的转速提升至14rpm，进行晶片研磨。
进行预磨和研磨时需通过研磨液槽28往上磨盘4中输送研磨液，研磨液槽28内的研磨液每5天更换一次；步骤D中，上磨盘4的下压力值为25kg，步骤E中，完成研磨时上磨盘4的下压力值为84kg。在进行研磨前需对游轮片两面进行修平，2u以内，两面各修30圈；大于2u的，视情况增加修平圈数；修平时主发动机14转速为25rpm，上磨盘4压力值为40kg。在本实施例中，进行预磨和研磨时，不允许改为“手动启动”模式。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有双电机的晶片研磨机，包括机台(1)、依次设置在机台(1)上且与其转动配合的下磨盘(2)、外齿圈(3)和上磨盘(4)，机台(1)上还设置有控制器(5)、顶部设置有控制上磨盘(4)升降的垂直气缸(6)，其特征在于：机台(1)内还设置有中心传动轴(7)以及均与中心传动轴(7)相连接的主动力装置和副动力装置，中心传动轴(7)从上往下依次设置有外齿圈驱动齿轮(8)、下磨盘驱动齿轮(9)、内齿圈驱动齿轮(10)和上磨盘驱动齿轮(11)，在中心传动轴(7)上与外齿圈(3)处于同一水平面位置上通过内齿圈轴承(12)套设有内齿圈(13)、内齿圈驱动齿轮(10)固定设置在内齿圈轴承(12)下端，主动力装置包括主发动机(14)、通过主皮带(15)与主发动机(14)相连接的主减速器(16)，下磨盘驱动齿轮(9)、外齿圈驱动齿轮(8)和上磨盘驱动齿轮(11)均与主减速器(16)相连接，内齿圈驱动齿轮(10)与副动力装置相连接，控制器(5)与垂直气缸(6)、主发动机(14)和副动力装置电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有双电机的晶片研磨机，其特征在于：上磨盘驱动齿轮(11)通过上磨盘轴承(17)设置在中心传动轴(7)上、且顶部设置有可与上磨盘(4)相啮合的连接齿轮(18)，内齿圈轴承(12)套设在上磨盘轴承(17)上，下磨盘驱动齿轮(9)通过下磨盘轴承(19)套设在内齿圈轴承(12)上、且顶部与下磨盘(2)固定连接，外齿圈驱动齿轮(8)通过外齿圈轴承(20)套设在外齿圈轴承(20)上、且顶部与外齿圈(3)固定连接，上磨盘轴承(17)、内齿圈轴承(12)、外齿圈轴承(20)、下磨盘轴承(19)以及中心传动轴(7)之间沿垂直方向相对固定。
3.根据权利要求2所述的一种具有双电机的晶片研磨机，其特征在于:主减速器(16)上设置有与下磨盘驱动齿轮(9)、外齿圈驱动齿轮(8)和上磨盘驱动齿轮(11)相对应的第一从动齿轮(21)、第二从动齿轮(22)和第三从动齿轮(23)，第一从动齿轮(21)直径小于下磨盘驱动齿轮(9)且相互啮合，第二从动齿轮(22)直径大于外齿圈驱动齿轮(8)且相互啮合，第三从动齿轮(23)直径小于上磨盘驱动齿轮(11)并通过齿条相互连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有双电机的晶片研磨机，其特征在于：副动力装置包括相互啮合的副发动机(24)和副减速器(25)，副减速器(25)通过副皮带(26)与内齿圈驱动齿轮(10)相连接，副发动机(24)与控制器(5)电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有双电机的晶片研磨机，其特征在于：上磨盘(4)顶部通过支架(27)固定设置有研磨液槽(28)，上磨盘(4)上不规则设置有若干渗液通孔，研磨液槽(28)通过若干软管(29)与渗液通孔相连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种具有双电机的晶片研磨机，其特征在于：该研磨机的作业过程如下：
A.通过控制器(2)将主发动机(14)和副发动机(24)转速降至5rpm，将若干游轮片放置入外齿圈(3)与内齿圈(13)之间；
B.关闭主发动机(14)和副发动机(24)，用毛刷清洁游轮片，轻轻挪动游轮片或转动下磨盘(2)，检查游轮片是否安装到位；
C.控制器(5)启动垂直气缸(6)放下上磨盘(4)并将其卡入至连接齿轮(18)中；
D.重新启动主发动机(14)和副发动机(24)，将转速调至小于5rpm，进行预磨，预设预磨圈数为8圈；
E.达到预磨圈数后，将主发动机(14)的转速提升至14rpm，进行晶片研磨。
7.根据权利要求6所述的一种具有双电机的晶片研磨机，其特征在于：进行预磨和研磨时需通过研磨液槽(28)往上磨盘(4)中输送研磨液，研磨液槽(28)内的研磨液每5天更换一次；步骤D中，上磨盘(4)的下压力值为25kg，步骤E中，完成研磨时上磨盘(4)的下压力值为84kg。
8.根据权利要求6所述的一种具有双电机的晶片研磨机，其特征在于：在进行研磨前需对游轮片两面进行修平，2u以内，两面各修30圈；大于2u的，视情况增加修平圈数；修平时主发动机(14)转速为25rpm，上磨盘(4)压力值为40kg。
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