CN202292310U - 用于半导体单晶硅加工的外圆磨床 - Google Patents

用于半导体单晶硅加工的外圆磨床 Download PDF

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熊稼林
王正龙
贾智
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Abstract

本实用新型公开了一种用于半导体单晶硅加工的外圆磨床,包括电机、皮带、砂轮、转动轴和工作台,所述电机的转轴与转动轴通过所述皮带连接,所述砂轮设于所述转动轴上,所述砂轮与所述工作台的台面垂直。所述砂轮为金刚石砂轮。本实用新型具有能满足硅棒外圆滚磨的要求,硅棒表面的粗糙度达到0.4左右,大大提高了单晶硅棒的成品率和后工序生产效率和合格率。同时,本实用新型还具有结构简单、加工精度高和加工效率高等优点。

Description

用于半导体单晶硅加工的外圆磨床
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种外圆磨床,特别是涉及一种用于半导体单晶硅加工的外圆磨床。
背景技术
[0002] 随着高精度、高硬度机械零件的增多,以及精密铸造和精密锻造工艺的发展,磨床的性能、品种和产量都在不断的提高和增长。磨床是各类金属切削机床中最多的一类,主要有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床和工具磨床。外圆磨床是一种圆柱形、圆锥形或其他形状素线展成的外表面和轴肩端面的磨床。工件支撑在头架和尾座的两顶尖之间,由头架的拨盘带动旋转作圆周进给运动,可作纵向往复的进给运动,装有高度旋转砂轮的砂轮架,则作横向进给运动。
[0003] 单晶硅具有金刚石晶格,晶体硬而脆,很难用常规的外圆磨床磨削单晶硅。因为传统外圆磨床的结构设计存在缺陷(如图1所示),砂轮方向确定其所通用砂轮硬度与单晶硅棒硬度几乎相当(莫氏硬度8左右),无法加工单晶硅棒。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供一种结构简单、加工精度高、加工效率高的用于半导体单晶硅加工的外圆磨床。
[0005] 本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006] 一种用于半导体单晶硅加工的外圆磨床,包括电机、皮带、砂轮、转动轴和工作台, 所述电机的转轴与转动轴通过所述皮带连接,所述砂轮设于所述转动轴上,所述砂轮与所述工作台的台面垂直。改进后的外圆磨床加工工件时,工件4的需要切削面与砂轮的圆周面接触,工件由头架的拨盘带动旋转作圆周进给运动,可作纵向往复的进给运动,砂轮在电机带动下则作横向进给运动。通过改变砂轮的安装方向,能满足硅棒外圆滚磨的要求,硅棒表面的粗糙度达到0.4左右。
[0007] 作为一种优选方式,所述砂轮为金刚石砂轮。由于单晶硅具有金刚石晶格,晶体硬而脆,一些普通的砂轮的硬度较低不能加工单晶硅,然而金刚石砂轮因其优良的磨削性能, 能够对高硬度材料进行磨削。所述金刚石砂轮是由金刚石或立方氮化硼磨料制作的超硬磨料砂轮,金刚石砂轮的莫氏硬度约为9. 5-10,硬度强于单晶硅棒,所以采用金刚石砂轮能够对单晶硅进行磨削加工。
[0008] 进一步地,所述金刚石砂轮为烧结型金刚石砂轮、电镀金钢石砂轮或单层钎焊金刚石砂轮。随着半导体单晶硅的精度的要求越来越高,金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等优点得到越来越广泛的应用,为了满足单晶硅的加工硬度和精度要求,采用烧结型金刚石砂轮、电镀金钢石砂轮或单层钎焊金刚石砂轮作为加工单晶硅的砂轮。
[0009] 本实用新型的有益效果是:[0010] 通过改变砂轮的安装方向和选用金刚石砂轮,能满足硅棒外圆滚磨的要求,硅棒表面的粗糙度达到0.4左右,大大提高了单晶硅棒的成品率和后工序生产效率和合格率。 同时,本实用新型还具有结构简单、加工精度高和加工效率高等优点。附图说明[0011] 图1是改进前的外圆磨床的结构示意图;[0012] 图2是本实用新型用于半导体单晶硅加工的外圆磨床的结构示意图;[0013] 图中:1-电机,2-砂轮,3-皮带,4-工件,5-工作台,6-转动轴。具体实施方式[0014] 下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:[0015] 本实用新型用于半导体单晶硅加工的外圆磨床,一种用于半导体单晶硅加工的外圆磨床,包括电机1、砂轮2、皮带3、转动轴6和工作台5,电机1的转轴与转动轴6通过皮带3连接,砂轮2设于转动轴6上,砂轮2与工作台5的台面垂直。[0016] 砂轮2为金刚石砂轮,所述金刚石砂轮是由金刚石或立方氮化硼磨料制作的超硬磨料砂轮,金刚石砂轮的莫氏硬度约为9. 5-10 ;所述金刚石砂轮为电镀金钢石砂轮。[0017] 改进后的外圆磨床加工工件时,工件4的需要切削面与砂轮的圆周面接触,工件4 由头架的拨盘带动旋转作圆周进给运动,可作纵向往复的进给运动,砂轮在电机带动下则作横向进给运动。通过改变砂轮的安装方向,能满足硅棒外圆滚磨的要求,硅棒表面的粗糙度达到0.4左右。[0018] 最后需要说明的是,如熟悉此技术的人员所了解的,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,而不是对本实用新型技术方案的限定,任何对本实用新型技术特征所做的等同替换或相应改进,仍在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1. 一种用于半导体单晶硅加工的外圆磨床,包括电机、皮带、砂轮、转动轴和工作台,所述电机的转轴与转动轴通过所述皮带连接,所述砂轮设于所述转动轴上,其特征在于:所述砂轮与所述工作台的台面垂直。
2.根据权利要求1所述的用于半导体单晶硅加工的外圆磨床,其特征在于:所述砂轮为金刚石砂轮。
3.根据权利要求2所述的用于半导体单晶硅加工的外圆磨床,其特征在于:所述金刚石砂轮为烧结型金刚石砂轮、电镀金钢石砂轮或单层钎焊金刚石砂轮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102773777A (zh) * 2012-08-03 2012-11-14 刘双红 车床内外径研磨机
CN105799072A (zh) * 2016-05-12 2016-07-27 大工(青岛)新能源材料技术研究院有限公司 一种多晶硅管靶的加工方法

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