一种磨削主轴刚度的测试装置制造方法及图纸

一种磨削主轴刚度的测试装置，所述测试装置包括：测试台，其顶部设置有贯通的限位部，待测试磨削主轴设置于所述限位部；固定组件，其同轴连接于所述磨削主轴的外周侧并搭接于所述限位部；所述固定组件配置有气浮结构，所述气浮结构与所述测试台的顶面相对，通入所述气浮结构的气体承托所述磨削主轴；轴向刚度检测组件，其设置于所述测试台并位于磨削主轴的上侧，以测量磨削主轴的轴向刚度；径向刚度检测组件，其设置于所述测试台并位于磨削主轴的侧面，以测量磨削主轴的径向刚度。

【技术实现步骤摘要】
一种磨削主轴刚度的测试装置
本技术属于晶圆超精密磨削
，尤其涉及一种磨削主轴刚度的测试装置及测试方法。
技术介绍
随着128层甚至256层3DNAND存储芯片等逐步量产，NAND芯片的堆叠技术的发展对300mm及以下晶圆厚度及整体平整度(TTV，TotalThicknessViriation)要求不断提升，TTV要求甚至低于1微米，从而对磨削主轴的刚度提出了前所未有的高要求。超精密磨削用于晶圆制备阶段的平整化加工，其取代研磨和刻蚀工序，能有效减少加工表面损伤的深度，减少后续抛光的加工量。超精密磨削加工是在晶圆减薄装备上执行的，而磨削主轴是晶圆减薄装备的关键零部件，其使用性能，尤其是磨削主轴的刚度直接决定了磨削的加工水平。在磨削主轴安装至晶圆减薄装备之前，需要对磨削主轴的刚度进行测试，尤其是磨削主轴的轴承安装位置。现有技术中，使用简易的测量装置进行磨削主轴刚度测试。由于磨削主轴重量较大，需要使用吊装具放置并调整磨削主轴的位置。在测试过程中无法准确调整磨削主轴的位置，存在操作不方便的问题；此外，在磨削主轴位置调整过程中，存在磕伤主轴精加工面的风险。若磨削主轴的精加工面磕伤，则会造成磨削主轴整体报废。
技术实现思路
本技术提供了一种磨削主轴刚度的测试装置，旨在一定程度上解决上述技术问题之一，所述一种磨削主轴刚度的测试装置包括：测试台，其顶部设置有贯通的限位部，待测试的磨削主轴设置于所述限位部；固定组件，其同轴连接于所述磨削主轴的外周侧并搭接于所述限位部；所述固定组件配置有气浮结构，其与所述测试台的顶面相对，通入所述气浮结构的气体承托所述磨削主轴；轴向刚度检测组件，其设置于所述测试台并位于磨削主轴的上侧，以测量磨削主轴的轴向刚度；径向刚度检测组件，其设置于所述测试台并位于磨削主轴的侧面，以测量磨削主轴的径向刚度。作为优先实施例，所述固定组件包括法兰盘和压环，所述法兰盘的底部设置有气浮槽，所述压环设置于所述法兰盘的上部，两者形成与所述气浮槽连通的密封腔室，气体经由密封腔室、自上而下输送至所述气浮槽，以向上承托所述固定组件及磨削主轴。作为优先实施例，所述法兰盘的上部设置有储气槽，所述压环与所述储气槽形成密封腔室；所述法兰盘还设置有连通所述储气槽与所述气浮槽的连通孔，通入所述密封腔室的气体经由所述连通孔输送至所述气浮槽。作为优先实施例，所述限位部为椭圆形的缺口，安装有固定组件的磨削主轴搭接于所述限位部并沿其长度方向移动。作为优先实施例，所述气浮槽对称设置于所述法兰盘的底部。作为优先实施例，所述气浮槽为长条孔，所述连通孔的数量为多个，其沿长条孔的长度方向间隔分布。作为优先实施例，所述法兰盘配置有沿半径方向的通气孔，其与所述密封腔室相连通；气体经由所述通气孔、储气槽和连通孔输送至所述气浮槽。作为优先实施例，所述固定组件还包括定位销，其对称设置于所述法兰盘的底部；所述定位销的设置位置与所述限位部的宽度相匹配。作为优先实施例，磨削主轴刚度的测试装置还包括轴向检测固定柱，其垂直设置于所述测试台的顶部，所述轴向刚度检测组件可拆卸地设置于所述轴向检测固定柱。作为优先实施例，所述轴向刚度检测组件包括支撑机构、轴向加载件、压力传感器、加载盘和位移测量件；所述支撑机构连接于所述轴向检测固定柱，所述轴向加载件设置于所述支撑机构；所述轴向加载件的移动端设置有加载盘，所述压力传感器设置于所述移动端与所述加载盘之间；所述位移测量件与所述磨削主轴的端部抵接以测量磨削主轴受到预定加载后的轴向位移。作为优先实施例，磨削主轴刚度的测试装置还包括径向检测固定座，其设置于所述测试台的顶部；所述径向刚度检测组件包括径向加载件、压力传感器、加载部和位移测量件；所述径向加载件设置于所述径向检测固定座，其移动端设置有加载部，所述压力传感器设置于所述移动端与所述加载部之间；所述位移测量件与所述磨削主轴的外周侧面抵接以测量磨削主轴受到预定加载后的径向位移。本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果包括：配置具有气浮结构的固定组件，安装有固定组件的磨削主轴具有移动便捷的优点，可准确调整测试位置，防止磨削主轴与测试装置的其他部件磕碰，避免磨削主轴精加工面磕伤而报废；此外，本装置能够同时测量磨削主轴的轴向刚度和径向刚度，以实际工况进行刚度检测，具有良好的实用性价值。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本技术的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本技术的保护范围，其中：图1是根据本技术所述磨削主轴刚度的测试装置的结构示意图；图2是根据本技术所述待测组件的结构示意图；图3是图2中对应的待测组件下部视角的示意图；图4是根据本技术所述固定组件的剖视图；图5是图4中A处的局部放大图；图6是根据本技术所述固定组件与测试台形成的气浮腔室的压力示意图；图7是根据本技术所述法兰盘的结构示意图；图8是根据本技术所述轴向刚度检测组件的结构示意图；图9是根据本技术所述径向刚度检测组件的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例及其附图，对本技术及其实施例相关的技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本技术的特定的非限制性具体实施方式，用于说明本技术的构思和思路；这些说明均是解释性、示例性、示意性的，不应理解或解释为对本技术实施方式及本技术保护范围的限制。除在此记载的全部实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见或容易想到的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1示出了本技术所述一种磨削主轴刚度的测试装置1的结构示意图，磨削主轴刚度的测试装置1包括测试台10、轴向刚度检测组件20和径向刚度检测组件30。轴向刚度检测组件20和径向刚度检测组件30设置于测试台10，以同时测量磨削主轴的刚度。测试台10的顶部设置有限位部11，待测试的磨削主轴50放置于限位部11中。轴向刚度检测组件20设置于测试台10并位于限位部11的上侧，以测量磨削主轴50的轴向刚度。径向刚度检测组件30设置于测试台10并位于限位部11的侧面，以测量磨削主轴50的径向刚度。图1中，测试台10包括支撑框架12和顶板13，支撑框架12由方钢拼焊并形成矩形框架结构。顶板13由螺栓固定于支撑框架12的顶部，限位部11设置于顶板13的中部位置。顶板13由不锈钢加工而成，其厚度为12mm-20mm，以保证测试台10具有良好的强度，避免因测试台10的强度不足而影响刚度测试的精度。在图1所示的实施例，顶板13为矩形板结构，其尺寸为1200mm×800mm，其厚度为15mm，以保证测试装置具有足够的强度。可以理解的是，顶板13也可以由普通碳钢制成，如Q195、Q235等；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磨削主轴刚度的测试装置，其特征在于，包括：/n测试台，其顶部设置有贯通的限位部，待测试的磨削主轴设置于所述限位部中；/n固定组件，其同轴连接于所述磨削主轴的外周侧并搭接于所述限位部；所述固定组件配置有气浮结构，所述气浮结构与所述测试台的顶面相对，通入所述气浮结构的气体承托所述磨削主轴；/n轴向刚度检测组件，其设置于所述测试台并位于限位部的上侧，以测量磨削主轴的轴向刚度；/n径向刚度检测组件，其设置于所述测试台并位于限位部的侧面，以测量磨削主轴的径向刚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种磨削主轴刚度的测试装置，其特征在于，包括：
测试台，其顶部设置有贯通的限位部，待测试的磨削主轴设置于所述限位部中；
固定组件，其同轴连接于所述磨削主轴的外周侧并搭接于所述限位部；所述固定组件配置有气浮结构，所述气浮结构与所述测试台的顶面相对，通入所述气浮结构的气体承托所述磨削主轴；
轴向刚度检测组件，其设置于所述测试台并位于限位部的上侧，以测量磨削主轴的轴向刚度；
径向刚度检测组件，其设置于所述测试台并位于限位部的侧面，以测量磨削主轴的径向刚度。


2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述固定组件包括法兰盘和压环，所述法兰盘的底部设置有气浮槽，所述压环设置于所述法兰盘的上部，两者形成与所述气浮槽连通的密封腔室，气体经由密封腔室、自上而下输送至所述气浮槽，以向上承托所述固定组件及磨削主轴。


3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述法兰盘的上部设置有储气槽，所述压环与所述储气槽形成密封腔室；所述法兰盘还设置有连通所述储气槽与所述气浮槽的连通孔，通入所述密封腔室的气体经由所述连通孔输送至所述气浮槽。


4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述限位部为椭圆形的缺口，安装有固定组件的磨削主轴搭接于所述限位部并沿其长度方向移动。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩理文，王江涛，刘远航，赵德文，路新春，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12