[实用新型]一种用于高精密和超薄化晶片的磨削装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体晶片制造装备领域，具体来说，涉及一种用于高精密和超薄化晶片的磨削装置。

背景技术

半导体晶片属于典型的硬脆材料，对其进行高精密、超薄化磨削必须采用具有高刚度、高精度的磨削装置。传统的晶片磨削装置中的主轴采用滚动轴承或者小孔节流静压气体轴承支承。因为滚动轴承的摩擦属于滚子与外圈和内圈之间的滚动摩擦，发热量大，摩擦损耗严重，所以滚动轴承精度低、摩擦损耗高。小孔节流静压气体轴承轴向刚度低。与油轴承和滚动轴承相比，因为气体的可压缩性，所以气体轴承的刚度较低。与其它节流方式相比，采用小孔节流的气体轴承的刚度要更低。所以，无论是采用滚动轴承支承，还是采用小孔节流静压气体轴承支承，都不利于半导体晶片的高精密和超薄化加工。

发明内容

技术问题：本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于高精密和超薄化晶片的磨削装置，使得装置中的轴承具有很高的轴向承载力和刚度，并且轴承摩擦损耗低、精度高，满足加工高精密和超薄化晶片的技术要求。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：本实用新型的用于高精密和超薄化晶片的磨削装置，包括轴承、外壳、砂轮、砂轮盘、主轴、冷却水套、电机定子和电机转子，外壳是顶端和底端设置有同轴通孔的筒状体，外壳上部的内壁中嵌有冷却水套，外壳中设置有冷却水入口和冷却水出口，冷却水入口和冷却水出口分别与冷却水套相通，冷却水套套装在电机定子的周向外侧，电机转子固定连接在主轴的顶端，并且电机转子与电机定子相互对应，主轴由轴承支承，并且轴承和外壳固定连接，主轴的底端固定连接砂轮盘，砂轮盘的底端设置有砂轮，所述的轴承是气体轴承，该气体轴承由上环片、中环片、下环片和中空管组成，上环片套装在中空管的顶部，中环片套装在中空管的中部，下环片套装在中空管的底部，上环片与中环片之间设有上环槽，中环片与下环片之间设有下环槽，气体轴承位于外壳的内部，外壳的底端与下环片固定连接，外壳上设置有上进气口和下进气口，并且，上进气口和上环槽相通，下进气口和下环槽相通；所述的上环片和下环片上分别设有偶数个数的进气通孔，并且进气通孔中设置有多孔质材料层；所述的中空管上均匀设置有偶数排数的节流通孔，每排节流通孔沿周向均匀偶数设置，每个节流通孔中设置有节流器；中空管中部内壁上设置有出气槽，中环片中设置有一径向的出气孔，外壳还设置有出气口，出气槽通过出气孔和出气口与外部相通。

有益效果：与现有技术相比，采用本技术方案的有益效果是：轴承具有很高的轴向承载力和刚度，并且轴承摩擦损耗低、精度高，满足加工高精密和超薄化晶片的技术要求。本技术方案中，气体轴承的上环片和下环片中分别设有带有多孔质材料层的进气通孔。多孔质材料层节流，可以使轴承具有较高的轴向承载力和刚度。气体轴承的中空管中设置节流通孔和节流器。节流器节流，可以使轴承具有一定的径向承载力。因此，本技术方案中的气体轴承可以承担较大的轴向载荷和较小的径向载荷。本技术方案中的主轴采用气体轴承支承，因为气体轴承的间隙小且具有均化作用，所以主轴具有非常高的回转精度和轴向精度。同时，气体轴承摩擦损耗低、精度高。因此，设置气体轴承的主轴可以满足磨削高精度、超薄化晶片的技术要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构剖视图。

图2是本实用新型中的气体轴承的半剖视图。

图中有：外壳1、冷却水出口2、多孔质材料层3、气体轴承4、上环片41、中环片42、下环片43、中空管44、进气通孔5、上进气口6、出气槽7、下进气口8、第一密封圈9、砂轮10、砂轮盘11、节流通孔12、主轴13、下环槽14、出气孔15、下密封圈16、出气口17、上密封圈18、节流器19、上环槽20、第二密封圈21、冷却水入口22、冷却水套23、电机定子24、电机转子25、上端盖26。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。