CN218747011U - 一种用于晶体研磨抛光的夹具 - Google Patents

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朱同波
张伟
田强
侯新宇
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Abstract

本实用新型属于晶体加工技术领域,公开了一种用于晶体研磨抛光的夹具。所述夹具包括承载盘以及支撑晶体和承载盘的可旋转下盘;所述晶体设置于承载盘和可旋转下盘之间,并通过热塑性材料与承载盘连接;所述承载盘上设有可对承载盘纵向施压的压头。所述夹具可调节压力,满足不同数量以及不同材质对研磨抛光压力的需求,简化加压方式,提高效率;夹具装置整体加工操作使用简单,并且装配及拆卸简单,可实现快速搬运和转场。

Description

一种用于晶体研磨抛光的夹具
技术领域
本实用新型属于晶体加工技术领域,特别涉及一种用于晶体研磨抛光的夹具。
背景技术
作为芯片及半导体器件加工中至为重要的一步,研磨抛光旨在提高表面平整度,降低表面粗糙度,为后续的加工提供可能。其本质是通过工件表面与化学溶液发生化学反应,在工件表面形成一层氧化层,再通过粒径为微米级的磨料与氧化层之间的机械摩擦,去除氧化层,由此往复,直到表面粗糙度和平整度达到规定指标之内,去除掉前道加工工艺造成的损伤层,提高其性能指标。
为了提高研磨抛光的效率,往往多个晶体的加工同时进行,在加工前需要对晶体进行定位,完成加工后需要将对加工装置进行拆卸以将晶体取出。而现有的研磨抛光装置拆装不便,并且晶体尤其是具有软脆性能的晶体在研磨抛光过程中,往往容易因受压不均或压力过大而导致损坏。
实用新型内容
为了解决以上问题,本实用新型提供一种用于晶体研磨抛光的分布盘,在晶体研磨抛光前对其进行定位,本分布盘的设计能够实现晶体在研磨抛光过程中受压均匀稳定,降低受压损坏的风险。具体技术方案如下:
一种用于晶体研磨抛光的分布盘,所述分布盘设有用于限位晶体一的通孔一和用于限位晶体二的通孔二;所述分布盘的厚度小于晶体一的厚度,所述晶体一的厚度小于晶体二的厚度。
进一步地,所述通孔二设置在分布盘的中心位置;所述通孔一设有多个,均布于通孔二的周围。
进一步地,所述通孔二的孔径大于通孔一的孔径,所述通孔二的数量少于通孔一的数量。
进一步地,所述晶体一为方形晶体,所述通孔一为与其相适配的方形通孔;所述晶体二为圆形晶体,所述通孔二为与其相适配的圆形通孔。
进一步地,所述分布盘为圆盘状,所述圆形通孔设置在分布盘的中心位置,所述方形通孔从分布盘的中心向外扩散排列成多环。
本实用新型的另一目的在于提供一种用于晶体研磨抛光的夹具,具有拆装简单、便捷,晶体在加工过程中不易损坏的特点。所述夹具包括承载盘以及支撑晶体和承载盘的可旋转下盘;所述晶体设置于承载盘和可旋转下盘之间,并通过热塑性材料与承载盘连接;所述承载盘上设有可对承载盘纵向施压的压头。
进一步地,所述可拆卸把手与承载盘螺纹连接,采用螺纹连接承载盘方式,方便承载盘的取放。
进一步地,所述承载盘的中心位置设有用于限位压头的凹槽,所述压头的外周设有轴承以避免旋转过程中出现卡顿。
进一步地,所述晶体通过分布盘分布于承载盘上;所述晶体包括晶体一和晶体二;所述分布盘上设有用于限位晶体一的通孔一和用于限位晶体二的通孔二;所述分布盘的厚度小于晶体一的厚度,所述晶体一的厚度小于晶体二的厚度。
与现有技术相比,上述技术方案之一或多个技术方案能达到至少以下有益效果之一:
1、本分布盘可实现晶体均匀受力,操作方便;具体地,可以实现所有晶体径向和轴向均匀布置,每一片待加工晶体的受力几乎相同,承载一致,杜绝压力分布不均导致压碎晶体现象的发生;可实现多种类型晶体组合加工的形式,灵活多变;既提高了效率,也可以减少甚至杜绝待加工晶片直接承载,压力过大导致的碎片现象的发生;
2、本夹具可调节压力,满足不同数量以及不同材质对研磨抛光压力的需求,简化加压方式,提高效率;装置整体加工操作使用简单;并且装配及拆卸简单,可实现快速搬运和转场。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,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为实施例1用于晶体研磨抛光的分布盘结构示意图。
图2为实施例1用于晶体研磨抛光的分布盘与晶体安装的结构示意图。
图3为实施例2用于晶体研磨抛光的夹具拆解结构示意图。
图4为实施例2用于晶体研磨抛光的夹具安装结构示意图。
图5为实施例2的承载盘结构示意图。
图6为实施例2的承载盘侧面剖视图。
图中,1、分布盘;11、通孔一;12、通孔二;2、承载盘;21、安装孔;22、凹槽;3、可拆卸把手;4、压头;5、可旋转下盘;A、晶体一;B、晶体二。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1、图2所示,本实施例提供一种用于晶体研磨抛光的分布盘1,分布盘1上设有用于限位晶体一A的通孔一11和用于限位晶体二B的通孔二12;分布盘的厚度小于晶体一的厚度,晶体一的厚度小于晶体二的厚度。
本实施例中,通孔二12设置在分布盘的中心位置;通孔一11设有多个,均布于通孔二12的周围。通孔二12的孔径大于通孔一11的孔径,通孔二12的数量少于通孔一11的数量。
作为一种具体的实施方式,待加工的晶体一A为方形晶体,通孔一11为与其相适配的方形通孔;晶体二B为圆形晶体,通孔二12为与其相适配的圆形通孔。
分布盘为圆盘状,圆形通孔设置在圆盘的中心位置,方形通孔从圆盘的中心向外扩散排列成多环。本实施例的方形通孔由内向外扩散形成内外两环,内外两环的方形通孔的中心连线形成两个同心圆;三个圆形通孔分布于由方形通孔构成的内环内。
以待加工的目标晶体为软脆性能的方形晶体为例,分布盘对晶体的定位方法具体如下:
将分布盘1放置于已加热的目标物上,待达到目标温度后,在分布盘1的通孔一11和通孔二12处融化一定热塑性材料,本实施例中采用石蜡;待石蜡融化为液体后,如图2所示,将方形晶体放入通孔一11处,并将圆形晶体放置于通孔二12处;待自然冷却后,石蜡变成固体,方形晶体和圆形晶体均固定于目标位置之上。
本实施例的分布盘普遍适用于晶体的研磨抛光作业,尤其适用于对压力有严格要求的具有软脆性能的晶体的研磨抛光作业的定位。原理如下:在对晶体进行研磨抛光加工时,由于圆形晶体的厚度略厚于方形晶体,因此圆形晶体会先受压,然后方形晶体才逐步稳定受压,避免了压力不稳定导致的方形晶体损坏风险。并且方形晶体均匀布置,受力相同。
本实施例的分布盘通过多类型通孔设置以及非待加工晶体的晶体二的设置大大降低了晶体一因压力而受损的风险。可以理解的是,利用晶体研磨抛光夹具也可以对多类型晶体进行同时加工。
实施例2
如图3、图4所示,本实施例提供一种用于晶体研磨抛光的夹具,包括承载盘2以及支撑晶体和承载盘2的可旋转下盘5;晶体设置于承载盘2和可旋转下盘5之间,并通过热塑性材料与承载盘2连接;承载盘2上设有可拆卸把手3;承载盘2未连接晶体的一面设有可对承载盘2纵向施压的压头4。
如图5、图6所示,可拆卸把手3与承载盘2螺纹连接。可拆卸把手3设有两个,承载盘2上对称设有用于穿插可拆卸把手3的两个安装孔21;承载盘2的中心位置设有用于限位压头4的凹槽22。作为优选方式,压头的外周可设置轴承以避免旋转过程中出现卡顿。
本实施例的研磨抛光方法如下所述。
将承载盘2通过热塑材料连接有方形晶体、圆形晶体的一面朝可旋转下盘5放置,并从承载盘2的另一面拧入可拆卸把手3进行固定;将压头4压入承载盘2背部的凹槽22中,并根据不同数量以及不同材质的晶体,通过压头4施加相应的压力。
通过滴液装置,在可旋转下盘5上按照一定速率滴上研磨液或抛光液,令可旋转下盘5转动;由于压头4的关节处有轴承,由于离心力的作用,承载盘2和压头4会随之一起转动,从而带动晶体的转动,通过研磨粉和抛光液与晶体之间的摩擦,从而达到研磨和抛光的效果;待加工结束后,通过可拆卸把手3取下承载盘2进行清洗,后进行加热取晶体。
可以理解的是,可旋转下盘5可以外接动力装置进行旋转,压头4可连接压力装置进行施压,本领域技术人员可根据需要进行具体设计,此处不赘述。
本实施例的用于晶体研磨抛光的夹具设计了可拆卸式把手,通过螺纹连接承载盘,方便承载盘取放于下盘;设计压力头加载,可通过承载盘自重以及压头加载,准确调整压强,方便工艺参数的改变;工装整体可拆卸,操作简单方便。
实施例3
本实施例中的用于晶体研磨抛光的夹具除了实施例2中所描述的内容,还包括了实施例1中的分布盘1。通过分布盘1将晶体分布于承载盘2上。作为较佳实施方式,分布盘1与承载盘2的外径相同。
分布盘1将晶体分布于承载盘2之上的方法如下:固定承载盘2于加热平台之上,将分布盘1放置于承载盘2之上,因外径一致对其即可;然后加热承载盘2,温度达到目标温度之后,在分布盘1需要放置晶体的镂空处融化一定热塑性材料,待热塑性材料融化为液体后,放上方形晶体和圆形晶体;待自然冷却后,待热塑性材料变成固体,方形晶体和圆形晶体也固定于承载盘2之上。
由于分布盘厚度小于晶体厚度,在研磨过程中其存在与否并不会影响晶体的研磨抛光效果,因此在进行上述固定过程后,即可以取走分布盘1,也可以使其连同承载盘2安装于可旋转下盘5之上。固定晶体于承载盘2之后的其他研磨抛光过程如实施例2所述。
本实施例的用于晶体研磨抛光夹具采用分布盘,解决人工定位造成误差,节约时间,并且晶体完全均匀布置,承载力更好;同时结合承载盘自重以及压头的可调节压力,避免了晶体的破损。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护之内。

Claims (5)

1.一种用于晶体研磨抛光的夹具,其特征在于,所述夹具包括承载盘以及支撑晶体和承载盘的可旋转下盘;所述晶体设置于承载盘和可旋转下盘之间,并通过热塑性材料与承载盘连接;所述承载盘上设有可对承载盘纵向施压的压头。
2.根据权利要求1所述的用于晶体研磨抛光的夹具,其特征在于,所述承载盘上设有可拆卸把手。
3.根据权利要求2所述的用于晶体研磨抛光的夹具,其特征在于,所述可拆卸把手与承载盘螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的用于晶体研磨抛光的夹具,其特征在于,所述承载盘的中心位置设有用于限位压头的凹槽,所述压头的外周设有轴承。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于晶体研磨抛光的夹具,其特征在于,所述晶体通过分布盘分布于承载盘上;所述晶体包括晶体一和晶体二;所述分布盘上设有用于限位晶体一的通孔一和用于限位晶体二的通孔二;所述分布盘的厚度小于晶体一的厚度,所述晶体一的厚度小于晶体二的厚度。
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