CN218696828U - 一种减薄机用磨削机构 - Google Patents

Abstract

本申请属于晶圆加工技术领域，公开了一种减薄机用磨削机构，包括固定安装在减薄机上的安装立柱和水平滑轨，安装立柱的正面固定连接有升降导轨，升降导轨上通过丝杆滑动机构连接有支承座，支承座的正面底部通过转轴转动连接有调整座，支承座的顶部与调整座之间设置有微型气动机构，调整座的正面固定连接有水冷支架，水冷支架的内侧安装有磨削电机及打磨砂轮，水平滑轨上通过丝杆滑动机构滑动连接有磨削底座。本申请通过对微型气动结构的控制，实现对打磨砂轮轴线和旋转晶圆座轴线之间夹角的精确调整，进而实现磨削面形的控制，通过磨削电机外侧设置的水冷支架，能够对磨削电机外壳进行高效散热，保证了长时间运行的稳定性。

Description

一种减薄机用磨削机构

技术领域

本申请涉及晶圆加工技术领域，更具体地说，涉及一种减薄机用磨削机构。

背景技术

目前半导体行业采用在半导体晶圆的表面上形成有IC（Integrated Circuit，集成电路）或LSI（Large Scale Integration，大规模集成电路）等电子电路来制造半导体芯片。晶圆在被分割为半导体芯片之前，通过晶圆减薄机来磨削形成有电子电路的器件面的相反侧的背面，从而将晶圆磨削至预定的厚度。晶圆背面的磨削能够减小芯片封装体积，降低封装贴装高度，磨削后芯片厚度甚至可以达到初始厚度的5%以下。同时为了增大IC芯片产量，降低单元制造成本，晶圆趋向大直径化，但是晶圆尺寸增大后带来晶圆容易产生翘曲变形、面形精度要求不易保证，导致加工效果差。

而磨削机构是减薄机中重要的组成构件，现有的磨削装置使用砂轮对晶圆进行磨削，由于控制砂轮的主轴位姿固定使得砂轮只能以固定切入角进行晶圆磨削，磨削面形难以调节，容易造成晶圆的厚度不均匀、难以准确控制磨削形貌、难以保证面形精度，进而影响后续工艺，并且磨削机构长时间运行，机体容易产生积热，影响运行稳定性。

实用新型内容

为了解决上述问题，本申请提供一种减薄机用磨削机构。

本申请提供的一种减薄机用磨削机构采用如下的技术方案：

一种减薄机用磨削机构，包括固定安装在减薄机上的安装立柱和水平滑轨，所述安装立柱的正面固定连接有升降导轨，所述升降导轨上通过丝杆滑动机构连接有支承座，所述支承座的正面底部通过转轴转动连接有调整座，所述支承座的顶部与调整座之间设置有微型气动机构，所述调整座的正面固定连接有水冷支架，所述水冷支架的内侧安装有磨削电机及打磨砂轮，所述水平滑轨上通过丝杆滑动机构滑动连接有磨削底座。

进一步的，所述丝杆滑动机构包括驱动电机、高精度丝杆和滑块。

通过上述技术方案，驱动电机带动高精度丝杆转动，进而带动滑块上下移动，实现了支承座和磨削底座在升降导轨和水平滑轨上滑动的精确控制。

进一步的，所述转轴为空气轴承。

通过上述技术方案，为调整座的转动提供极高的轴向和径向旋转精度，由于没有机械接触，磨损程度降到了最低，从而确保精度始终保持稳定。

进一步的，所述微型气动机构包括水平设置的微动气缸及其顶部设置的微型气泵。

通过上述技术方案，由于晶圆片的厚度限制，选用微动气缸能够进一步地提高调整座的运动精度。

进一步的，所述水冷支架为中空结构，其上设置有进出水口，通过输水管道与散热水泵相连通。

通过上述技术方案，提高了磨削电机的散热效果，保证长时间运行的稳定性。

进一步的，所述磨削底座上设置有旋转晶圆座以及为其提供动力的底座电机和减速器。

通过上述技术方案，使得晶圆在其上的固定和旋转更加稳定。

综上所述，本申请包括以下至少一个有益技术效果：

（1）本申请通过对微型气动结构的控制，实现对打磨砂轮轴线和旋转晶圆座轴线之间夹角的精确调整，进而实现磨削面形的控制，通过磨削电机外侧设置的水冷支架，能够对磨削电机外壳进行高效散热，保证了长时间运行的稳定性；

（2）本申请通过丝杆滑动机构带动磨削头和磨削底座分别在竖直方向和水平方向上精确运动，实现了对晶圆片磨削厚度和切入速度的精确控制，进一步地提高了晶圆减薄质量。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请的侧面结构平面图。

图中标号说明：

1、安装立柱；2、水平滑轨；3、升降导轨；4、丝杆滑动机构；41、驱动电机；42、高精度丝杆；43、滑块；5、支承座；6、转轴；7、调整座；8、微型气动机构；81、微动气缸；82、微型气泵；9、水冷支架；10、磨削电机；11、打磨砂轮；12、磨削底座；13、旋转晶圆座；14、底座电机；15、减速器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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申请中的具体含义。

实施例1：

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种减薄机用磨削机构，包括固定安装在减薄机上的安装立柱1和水平滑轨2，安装立柱1的正面固定连接有升降导轨3，升降导轨3上通过丝杆滑动机构4连接有支承座5，支承座5的正面底部通过转轴6转动连接有调整座7，支承座5的顶部与调整座7之间设置有微型气动机构8，调整座7的正面固定连接有水冷支架9，水冷支架9的内侧安装有磨削电机10及打磨砂轮11，水平滑轨2上通过丝杆滑动机构4滑动连接有磨削底座12。

请参见图1和图2，丝杆滑动机构4包括驱动电机41、高精度丝杆42和滑块43，驱动电机41带动高精度丝杆42转动，进而带动滑块43上下移动，实现了支承座5和磨削底座12在升降导轨3和水平滑轨2上滑动的精确控制；转轴6为空气轴承，品牌选用Canon，型号为AB-100RV，使得调整座7的转动具有极高的轴向和径向旋转精度，由于没有机械接触，磨损程度降到了最低，从而确保精度始终保持稳定；微型气动机构8包括水平设置的微动气缸81及其顶部设置的微型气泵82，微动气缸81的品牌选用HEXIN，型号为1205WD，由于晶圆片的厚度限制，选用微动气缸81能够进一步地提高调整座7的运动精度；水冷支架9为中空结构，其上设置有进出水口，通过输水管道与散热水泵相连通，提高了磨削电机10的散热效果，保证长时间运行的稳定性；磨削底座12上设置有旋转晶圆座13以及为其提供动力的底座电机14和减速器15，使得晶圆在其上的固定和旋转更加稳定。

本申请实施例一种减薄机用磨削机构的实施原理为：磨削机构通过安装立柱1安装在晶圆减薄机上，在晶圆的减薄加工过程中，晶圆片通过传输机械手放置在旋转晶圆座13上，进而磨削底座12在丝杆滑动机构4的带动下移动至打磨砂轮11下方，通过磨削电机10和磨削底座12的反向转动，对晶圆片进行磨削，通过对微型气动结构的控制，实现对打磨砂轮11轴线和旋转晶圆座13轴线之间夹角的精确调整，进而实现磨削面形的控制，通过磨削电机10外侧设置的水冷支架9，能够对磨削电机10外壳进行高效散热，保证了长时间运行的稳定性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种减薄机用磨削机构，包括固定安装在减薄机上的安装立柱（1）和水平滑轨（2），其特征在于：所述安装立柱（1）的正面固定连接有升降导轨（3），所述升降导轨（3）上通过丝杆滑动机构（4）连接有支承座（5），所述支承座（5）的正面底部通过转轴（6）转动连接有调整座（7），所述支承座（5）的顶部与调整座（7）之间设置有微型气动机构（8），所述调整座（7）的正面固定连接有水冷支架（9），所述水冷支架（9）的内侧安装有磨削电机（10）及打磨砂轮（11），所述水平滑轨（2）上通过丝杆滑动机构（4）滑动连接有磨削底座（12）。

2.根据权利要求1所述的一种减薄机用磨削机构，其特征在于：所述丝杆滑动机构（4）包括驱动电机（41）、高精度丝杆（42）和滑块（43）。

3.根据权利要求1所述的一种减薄机用磨削机构，其特征在于：所述转轴（6）为空气轴承。

4.根据权利要求1所述的一种减薄机用磨削机构，其特征在于：所述微型气动机构（8）包括水平设置的微动气缸（81）及其顶部设置的微型气泵（82）。

5.根据权利要求1所述的一种减薄机用磨削机构，其特征在于：所述水冷支架（9）为中空结构，其上设置有进出水口，通过输水管道与散热水泵相连通。

6.根据权利要求1所述的一种减薄机用磨削机构，其特征在于：所述磨削底座（12）上设置有旋转晶圆座（13）以及为其提供动力的底座电机（14）和减速器（15）。

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