用于磨凹口的磨针、带有该磨针的磨床和磨凹口的方法技术

提供了一种用于磨凹口的磨针（５３）。该磨针包括一个由可成形材料构成的圆柱形部分，在其上形成有一个用于磨凹口的槽（１８）。该圆柱形部分的长度使当每一槽磨损得不能形成凹口时，可以在其上形成另外的槽（２０）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磨床及其磨轮，该磨轮用来在诸如用在半导体装置的结构中的硅晶片盘的边缘磨凹口，还涉及在这种盘的边缘区磨出凹口的方法。由于凹口的尺寸相对于晶片的尺寸小，用于形成这种凹口的磨轮通常称为磨针。在WO97/48522中描述了一种用于磨盘的磨床，在此列出以备参考。WO97/48522公开的是在一台研磨机上，于采用较软的树脂粘结立方体氮化硼(CBN)砂轮精磨如半导体的晶片盘边之前，先用一种金属熔结CBN或金刚石的砂轮进行粗磨，还进一步描述了一种为了能磨出环绕该盘边缘的正确形状，就在原位置处，于该树脂粘结CBN磨轮之上成形和再成形一个槽的技术。该机器还包括用于绕着圆盘边缘预定部分磨削凹口的一种较小直径的磨针。使用树脂粘结的CBN轮磨凹口的缺点在于这种轮相对于金属粘结CBN或者金刚石轮较软，这使得它很快磨损并需要经常更换。因此，尽管使用这种轮可以减少对工件的伤害，这种轮也不能用在本申请中，但如果它们能被用于磨凹口，则是所希望的。本专利技术的目的在于提供一种用于磨凹口的可成形磨针，它在必须更换之前可以使用更长时间，并提供了一种形成这种凹口磨针的方法和一种改进的磨凹口的方法。根据本专利技术的一个方面，用于磨凹口的磨针包括由可成形的磨削材料构成的圆柱形部分，在其上形成有一个轮廓相应于要形成的凹口边缘轮廓的槽，其中，该圆柱形部分的轴向宽度使得当第一槽或者其它每一槽磨损得不能再成形和再使用后，可以在该部分上随后形成另外的槽。本专利技术提供了一个凹口磨针或者轮，它的轴向宽度使得能够连续加工一组用于磨凹口的槽。如果该可成形针安装在磨床主轴上并被初始成形，以及根据需要再成形，本专利技术的优点就可以得到体现。所希望的可成形材料包括树脂粘结材料或者玻璃体粘结材料，例如由树脂或者玻璃体材料粘结的磨砂。该磨床最好是数控(CNC)磨床。使用宽(圆柱形)磨针并于原位成形和再成形槽，使得磨针在必须更换前可以完成更多次的磨削操作。于是，在围绕该磨针圆周表面上成形的一个槽不再能以再成形方式精确磨削凹口时，就可以在横跨磨针宽度上轴向隔开的一个位置处再作一个槽，遂增加了磨针的使用寿命，还减少了所需的更为复杂的换磨针操作次数(包括可观的停机时间)。圆柱形部分的长度通常为10mm，最好为6mm，它的总直径通常为4mm。在根据本专利技术的磨凹口方法中，用安装在同一磨床中的磨槽轮绕着可成形材料的圆柱形部分形成第一槽，在根据需要磨制成形一个或更多凹口后，使用同一个或另一个成形轮再成形形成凹口的槽，直到其不能精确地再成形该槽后，以类似的方式在圆柱形表面上相邻于第一槽处形成一个随后的槽，以使得磨凹口过程继续进行。在本专利技术的一个最佳实施例中，磨针的圆柱形部分包括可成形材料部分和金属粘结材料部分，其中金属粘结部分设置有一用于粗磨凹口的槽，可成形的磨削材料部分上形成有一个槽，来精磨事先由针的金属粘结部分的槽形成的凹口，并且可成形材料部分的轴向宽度足以当一个槽变得不能用时，在其上形成另外的槽。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还涉及一台机器，它具有一个工作主轴，一个磨削主轴，该磨削主轴带有如前所述的安装其上的一个小直径的凹口磨针，它可以与支撑在工作主轴上的工件的边缘接合，一个成形轮可旋转地安装在主轴上，当它与凹口磨针接合时，将在其周围形成一所需的成形凹口槽。该凹口磨针最好由可成形的磨削材料构成，但是也可以包括由金属粘结磨削材料构成的并设置有一凹口磨削槽的第一部分，以允许首先进行金属粗磨，然后可成形部分用来精磨凹口。该成形轮可以安装在工件所安装的同一主轴上，凹口磨针根据需要移动来与成形轮或者工件边缘接合。已经发现，在机器上形成的可成形的凹口磨针，进行了一更好的精磨，并且减少了对绕凹口的副表面的伤害。该磨削材料最好是树脂粘结金刚石，或者树脂粘结CBN，或者玻璃体粘结材料。本专利技术还在于绕其边缘至少具有一个凹口的盘状工件，它们具有至少部分地用可成形的磨针形成的内边缘轮廓，该磨针具有在机器上用可旋转地安装在机器主轴上的成形轮形成的磨槽。现在参照附图以例子的方式来描述本专利技术，其中附图说明图1是从使用者通常所站侧看到的一台磨床的不成比例的透视图，它包括一安装在主轴上的可成形磨针；图2是图1所示的使用者通常所站侧看到的磨床的不成比例的侧视图，它显示了分总成；图3是图1和图2中所示机器的端视图；图4是机器分总成端的放大、局部侧视图；图5是可成形针的透视图；图6是具有用于磨削凹口的第一槽的可成形针的不成比例的透视图；图7是可成形材料和金属粘结材料组合成的磨针的不成比例的透视图。图1,2和3图示了用于硅或类似材料制成的环形盘(晶片)的凹口磨削的整个机器装备的一部分。图1到图3中所显示的机器包括一个控制柜10，由其延伸出承担着承载在三个振动吸收脚上的平台14的机身12，一个振动吸收脚见图1中的16，第二个是在基础部分22前对中地安装的图1中点划线所示的18，第三个见图3中的20。平台14包括一个整体的支撑或者基础结构22，它带有一个沿着安装在基础22上表面的滑道26可轴向滑动的工作头24，工作头24包括一个主轴驱动马达28和用于支撑要削光的晶体的真空卡盘30。边的磨削通过磨轮32完成，磨轮32包括若干与图2中36表示的晶体工件边缘接合的诸如34的环形槽。磨轮主轴(未显示)支撑在轴承组件38中，并利用电马达40而转动。部件38和40支撑在42标示的支撑件上，它安装在靠近平台14的中心线和刚性加强板44一侧处，板44通过凸边用螺栓沿着其底边固定在平台14上，在其上部通过另一凸边46用螺栓固定到机器基础22上。板44的作用是增加平台14相对于基础22的刚度，并阻隔可能传递的横向振动。在板44另一侧的等距离处是支撑安装有第二主轴驱动件52的滑道50的第二个支撑件48，第二主轴驱动件52带有一个在一端具有凹口磨针53并与主轴马达55连接的磨凹口主轴57。主轴驱动件52的轴向运动利用驱动单元54(见图2)而产生。主轴驱动件52也可以用于磨削环状盘的内径。工件头磨边主轴和磨凹口主轴安装在空气轴承中，工件头主轴通常具有2至1000转/分种的速度范围，磨边主轴通常具有高达6000转/分钟的速度，而磨凹口主轴53的速度通常高达70,000转/分钟。在卡盘后部的工件头主轴上安装有成形轮，见图2中的56和58。工件头24沿着图2中箭头60的方向移动，工件盘36与磨削轮32上诸如34的一个槽接合，继续沿着箭头60的方向移动，盘36越过磨削轮组件的端面62，使得成形轮56或58与磨削轮32上适当的槽接合。磨削轮或者凹口磨削器所需的横向运动通过相对于平台14适当倾斜支撑结构42和48来得到。结构42和48的端部都以枢轴方式连接到平台14上靠近中心线处，两个止动件64和66分别(见图3)阻止它们过量的向外运动。枢轴连接是通过弯曲件(将在下面描述)得到的，该弯曲件使得绕着两个靠近平台14中心线的平行轴产生摆动，于是结构42可以沿着箭头68表示的小圆弧运动，结构48可以沿着参考标号70表示的小圆弧运动。用于得到枢轴运动的驱动方式将参照后面的图描述。透明的聚碳酸酯线性室72固定在基础22上，磨削轮主轴从其中穿出。室72表面上的一个大的，通常为椭圆形开口74，根据如前所述的工件头24沿着箭头60方向的运动，使得安装在工件头24上的类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磨凹口的磨针，该磨针包括一个由可成形材料构成的圆柱形部分，其上形成有一个轮廓相应于要形成的凹口边缘轮廓的槽，其特征在于，该圆柱形部分的轴向宽度使得当第一槽或者其它每一槽磨损得不能再成形和再使用后，可以在该部分上随后形成另外的槽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MA斯托克，MJ巴尔，DR法尔克纳，PV马维尔，PMH莫兰茨，
申请(专利权)人：尤诺瓦英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]