专利名称：一种电主轴的保护装置、方法及减薄机的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路的封装设备，特别是指一种电主轴的保护装置、方法及减薄机。
背景技术：
减薄机是使用磨轮对晶圆表面进行磨削加工的设备，是集成电路制程中最关键的后封装设备。减薄机的工作机理是强力磨削，电主轴是强力磨削的执行部件。电主轴是将电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部，有时也称作直接驱动主轴(Direct DriveSpindle),是内装式电机主轴。为了保证晶圆的磨削加工质量，要求电主轴具备高转速、高精度及高稳定性，通常采用空气静压电主轴。减薄机工作时，磨削冷却液从转轴中心进入，通过磨轮上的小孔进入磨轮与晶圆接触的表面，带走磨削过程中产生的热量。通常的电主轴没有漏液保护装置，如果小孔堵塞，冷却液将沿着磨削冷却液进液中心孔溢出进入空气轴承，造成电主轴毁损，减薄机无法工作。本发明的发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的减薄机电主轴对漏液保护考虑的不够,而当电主轴磨削冷却液溢出并进入空气轴承时,如系统不报警并使电主轴停止运行，则将导致电主轴无法正常工作，甚至造成电主轴抱死。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电主轴的保护装置、方法及减薄机，可以避免减薄机电主轴的磨削冷却液溢出后进入空气轴承，保护减薄机电主轴不被损坏。为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种电主轴的保护装置，包括:接收模块，用于接收从所述电主轴的磨削冷却液进液中心孔溢出的冷却液；传感模块，用于与所述接收模块连接，并检测所述接收模块中两预定检测点间的电压，并输出电压信号；滤波电路模块，用于将所述传感模块输出的电压信号进行滤波，并输出滤波后的电压信号；放大电路模块，用于对所述滤波后的电压信号进行放大，并输出放大后的电压信号;比较电路模块，用于在所述放大后的电压信号小于一预定阈值时，输出第一比较结果信号；控制模块，用于根据所述第一比较结果信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行。优选的，所述控制模块包括:处理模块，用于根据比较第一比较结果信号，发出第一控制信号；电主轴驱动模块，用于根据所述第一控制信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行。优选的，所述比较电路模块还用于在所述放大电路模块输出的所述放大后的电压信号小于所述预定阈值时，输出第二比较结果信号；所述控制模块还包括:报警模块，用于根据第二比较结果信号，发出报警信息。优选的，所述接收模块通过导管与磨削冷却液进液中心孔连接。优选的，所述传感模块通过压板及螺钉固定在所述接收模块的底部。优选的，所述滤波电路模块包括:第一电阻、第二电阻、第一反馈电阻、电容和滤波放大器；其中，所述第一电阻的一端与所述传感模块相连接，另一端与滤波放大器的正输入端相连接；所述第二电阻的一端与所述滤波放大器的所述负输入端相连接，另一端作为所述滤波放大器的参考电压的输入端；所述电容的一端接地，另一端与所述滤波放大器的所述正输入端相连接；所述第一反馈电阻的一端与所述滤波放大器的输出端相连接，另一端与所述滤波放大器的负输入端相连接；所述滤波放大器的电源端连接电源。优选的，所述放大电路模块包括:第三电阻、第四电阻、第二反馈电阻和运算放大器;其中，所述第三电阻的一端与所述滤波电路模块的所述滤波放大器的所述输出端连接，另一端与所述运算放大器的正输入端连接；所述第四电阻的一端接地，另一端与所述运算放大器的负输入端连接；所述第二反馈电阻的一端与所述运算放大器的输出端相连接，另一端与所述运算放大器的正输入端连接； 所述运算放大器的电源端连接电源。优选的，所述比较电路模块包括:第五电阻、第六电阻和比较器；其中，所述第五电阻的一端与所述放大电路模块的所述运算放大器的输出端连接，另一端与所述比较器的负输入端连接；所述第六电阻的一端与所述比较器的正输入端连接，另一端作为参考电压的输入端;所述比较器的电源端连接电源；所述比较器的输出端与所述控制模块连接。另一方面，本发明的实施例还提供一种电主轴的保护方法，包括:接收从所述电主轴的磨削冷却液进液中心孔溢出的冷却液；检测用于接收所述冷却液的接收模块中两预定检测点间的电压，并输出电压信号;将所述电压信号进行滤波，并输出滤波后的电压信号；对所述滤波后的电压信号进行放大，并输出放大后的电压信号；在所述放大后的电压信号小于一预定阈值时，输出第一比较结果信号；
根据所述第一比较结果信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行。又一方面，本发明的实施例还提供一种减薄机，包括电主轴，以及如上所述保护装置，其中，所述接收模块和所述控制模块均与所述电主轴连接。本发明的上述技术方案的有益效果如下:上述方案中，利用传感模块检测所述接收模块中两预定检测点间电压，通过所述滤波电路模块、放大电路模块以及比较电路模块确定接收模块中是否有漏液，根据第一比较结果信号，控制电主轴停止运行或按预定的方式运行。实现了对电主轴磨削冷却液是否溢出的检测，较佳的实现了对电主轴的漏液保护，稳定了电主轴的工作状态，避免了电主轴磨削冷却液溢出并进入空气轴承，导致电主轴无法正常工作，提高了减薄机工作稳定性，并保护了电主轴。
图1为本发明的实施例的电主轴的保护装置的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图1所示，本发明的实施例一种电主轴的保护装置，包括:接收模块I (如接收器)，用于接收从所述电主轴的磨削冷却液进液中心孔溢出的冷却液，进一步地，该接收模块I还可以将接收的所述冷却液导出；传感模块2(如传感器)，用于与所述接收模块I连接，并检测所述接收模块中两预定检测点间的电压，并输出电压信号；滤波电路模块3，用于将所述传感模块2输出的电压信号进行滤波，并输出滤波后的电压信号；放大电路模块4，用于对所述滤波后的电压信号进行放大，并输出放大后的电压信号；比较电路模块5，用于在所述放大后的电压信号小于一预定阈值时，输出第一比较结果信号；控制模块6，用于根据所述第一比较结果信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行。该实施例利用传感模块检测所述接收模块中两预定检测点间电压，通过所述滤波电路模块、放大电路模块以及比较电路模块确定接收模块中是否有漏液，根据第一比较结果信号，控制电主轴停止运行或按预定的方式运行。实现了对电主轴磨削冷却液是否溢出的检测，较佳的实现了对电主轴的漏液保护，稳定了电主轴的工作状态，避免了电主轴磨削冷却液溢出并进入空气轴承，导致电主轴无法正常工作，提高了减薄机工作稳定性，并保护了电主轴。优选的，所述控制模块包括:处理模块，用于根据比较第一比较结果信号，发出第一控制信号；进一步地，处理模块可通过一电脑如PC机实现；电主轴驱动模块，用于根据所述第一控制信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行；进一步地，电主轴驱动模块可为一电主轴驱动器，电主轴驱动器与电主轴相连接。优选的，所述比较电路模块还用于在所述放大电路模块输出的所述放大后的电压信号小于所述预定阈值时，输出第二比较结果信号；所述控制模块还包括:报警模块，用于根据第二比较结果信号，发出报警信息；进一步地，报警模块可通过一报警器实现。优选的，所述接收模块通过导管与所述磨削冷却液进液中心孔连接。
优选的，所述传感模块通过压板及螺钉固定在所述接收模块的底部。在该装置中，滤波电路模块3、放大电路模块4、比较电路模块5可以以多种方式实现。如图1所示，所述滤波电路模块3可以包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第一反馈电阻Rfl、电容C1和滤波放大器F1 (该滤波放大器F1优选采用型号为LM6132BIN的滤波放大器，也可以根据实际需要，采用其它型号的滤波放大器)其中，所述第一电阻R1的一端与所述传感模块2相连接，另一端与滤波放大器F1的正输入端相连接；所述第二电阻R2的一端与所述滤波放大器F1的所述负输入端相连接，另一端作为所述滤波放大器F1的参考电压的输入端；所述电容仏的一端接地，另一端与所述滤波放大器F1的所述正输入端相连接；所述第一反馈电阻Rfl的一端与所述滤波放大器F1的输出端相连接，另一端与所述滤波放大器匕的负输入端相连接；所述滤波放大器F1的电源端(Vcc)连接电源。所述放大电路模块4可以包括:第三电阻R3、第四电阻R4、第二反馈电阻Rf2和运算放大器F2 (该运算放大器F2优选采用型号为M54561的运算放大器，该运算放大器的型号不限于此，也可以根据实际需要，采用其它型号的运算放大器)；其中，所述第三电阻R3的一端与所述滤波电路模块2的所述滤波放大器F1的所述输出端连接，另一端与所述运算放大器F2的正输入端连接；所述第四电阻R4的一端接地，另一端与所述运算放大器F2的负输入端连接；所述第二反馈电阻Rf2的一端与所述运算放大器F2的输出端相连接，另一端与所述运算放大器F2的正输入端连接；所述运算放大器F2的电源端(Vcc)连接电源。所述比较电路模块5可以包括:第五电阻R5、第六电阻R6和比较器F3 (其中，该比较器优选为型号为LM393的比较器，该比较器的型号不限于此，根据实际需要，也可以采用其他型号的比较器)；其中，所述第五电阻R5的一端与所述放大电路模块4的所述运算放大器F2的输出端连接，另一端与所述比较器F3的负输入端连接；所述第六电阻R6的一端与所述比较器F3的正输入端连接，另一端作为参考电压的输入端；所述比较器F3的电源端(Vcc)连接电源；所述比较器F3的输出端与所述控制模块6连接。传感模块2输出的 电压信号输入到滤波电路模块3、放大电路模块4、比较电路模块5，将比较结果输入到PC机。比较器F3的参考电压(预定阈值)根据有漏液时电信号的变化预先设置好。当电主轴磨削冷却液有溢出时，比较电路模块6输出高电平信号。高电平信号输入到PC机，PC机控制报警器发出报警信号，并发出停止电主轴运行信号给电主轴驱动器，电主轴驱动器可根据该信号停止电主轴的运行。显然，滤波电路模块不限于图1中的实现方式，其它滤波电路也可用于实现作为本发明实施例的滤波电路模块。同样，放大电路模块不限于图1中的实现方式，其它放大电路也可用于实现作为本发明实施例的放大电路模块。比较电路模块不限于图1中的实现方式，其它比较电路也可用于实现作为本发明实施例的比较电路模块。在本发明实施例的实现中，接收模块可安装在减薄机的机架上，电主轴磨削冷却液漏液经过导管接头和导管引入接收模块，充满接收模块后经导管接头和导管排到排污管。本发明实施例还提供一种电主轴的保护方法，包括:接收从所述电主轴的磨削冷却液进液中心孔溢出的冷却液；检测用于接收所述冷却液的接收模块中两预定检测点间的电压，并输出电压信号;将所述电压信号进行滤波，并输出滤波后的电压信号；对所述滤波后的电压信号进行放大，并输出放大后的电压信号；在所述放大后的电压信号小于一预定阈值时，输出第一比较结果信号；根据所述第一比较结果信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行。该方法的实施例同样通过检测所述接收模块中两预定检测点间电压，通过对电压信号进行滤波，并对滤波后的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号与一预定阈值进行比较，得到第一比较结果信号，根据第一比较结果信号，控制电主轴停止运行或按预定的方式运行。实现了对电主轴磨削冷却液是否溢出的检测，较佳的实现了对电主轴的漏液保护，稳定了电主轴的工作状态，避免了电主轴磨削冷却液溢出并进入空气轴承，导致电主轴无法正常工作，提高了减薄机工作稳定性，并保护了电主轴。需要说明的是:上述电主轴的保护装置的所有其它实现方式均适用于该方法的实施例中，也能达到相同的技术效果，在此不再赘述。本发明的实施例还提供一种减薄机，包括电主轴以及如上所述的保护装置，其中所述接收模块和所述控制模块均与所述电主轴连接。且上述图1所示的保护装置的所有实现方式均适用于该减薄机的实施例中，也能达到相同的技术效果，在此不再赘述。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电主轴的保护装置，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收从所述电主轴的磨削冷却液进液中心孔溢出的冷却液； 传感模块，用于与所述接收模块连接，并检测所述接收模块中两预定检测点间的电压，并输出电压信号； 滤波电路模块，用于将所述传感模块输出的电压信号进行滤波，并输出滤波后的电压信号; 放大电路模块，用于对所述滤波后的电压信号进行放大，并输出放大后的电压信号；比较电路模块，用于在所述放大后的电压信号小于一预定阈值时，输出第一比较结果信号; 控制模块，用于根据所述第一比较结果信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行。
2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述控制模块包括: 处理模块，用于 根据比较第一比较结果信号，发出第一控制信号； 电主轴驱动模块，用于根据所述第一控制信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行。
3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述比较电路模块还用于在所述放大后的电压信号小于所述预定阈值时，输出第二比较结果信号； 所述控制模块还包括: 报警模块，用于根据第二比较结果信号，发出报警信息。
4.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述接收模块通过导管与所述磨削冷却液进液中心孔连接。
5.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述传感模块通过压板及螺钉固定在所述接收模块的底部。
6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述滤波电路模块包括:第一电阻、第二电阻、第一反馈电阻、电容和滤波放大器；其中， 所述第一电阻的一端与所述传感模块相连接，另一端与滤波放大器的正输入端相连接; 所述第二电阻的一端与所述滤波放大器的所述负输入端相连接，另一端作为所述滤波放大器的参考电压的输入端； 所述电容的一端接地，另一端与所述滤波放大器的所述正输入端相连接； 所述第一反馈电阻的一端与所述滤波放大器的输出端相连接，另一端与所述滤波放大器的负输入端相连接； 所述滤波放大器的电源端连接电源。
7.根据权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述放大电路模块包括:第三电阻、第四电阻、第二反馈电阻和运算放大器；其中， 所述第三电阻的一端与所述滤波电路模块的所述滤波放大器的所述输出端连接，另一端与所述运算放大器的正输入端连接； 所述第四电阻的一端接地，另一端与所述运算放大器的负输入端连接； 所述第二反馈电阻的一端与所述运算放大器的输出端相连接，另一端与所述运算放大器的正输入端连接； 所述运算放大器的电源端连接电源。
8.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述比较电路模块包括:第五电阻、第六电阻和比较器；其中， 所述第五电阻的一端与所述放大电路模块的所述运算放大器的输出端连接，另一端与所述比较器的负输入端连接； 所述第六电阻的一端与所述比较器的正输入端连接，另一端作为参考电压的输入端； 所述比较器的电源端连接电源； 所述比较器的输出端与所述控制模块连接。
9.一种电主轴的保护方法，其特征在于，包括: 接收从所述电主轴的磨削冷却液进液中心孔溢出的冷却液； 检测用于接收所述冷却液的接收模块中两预定检测点间的电压，并输出电压信号； 将所述电压信号进行滤波，并输出滤波后的电压信号； 对所述滤波后的电压信号进行放大，并输出放大后的电压信号； 在所述放大后的电压信号小于一预定阈值时，输出第一比较结果信号； 根据所述第一比较结果信号，控制所述电主轴停止运行或按预定的方式运行。
10.一种减薄机，包括电主轴，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一项所述的保护装置，其中所述接收模块和所述控制模块均与所述电主轴连接。
全文摘要
本发明提供一种电主轴的保护装置、方法及减薄机，其中装置包括接收模块，用于接收从电主轴的磨削冷却液进液中心孔溢出的冷却液；传感模块，用于与接收模块连接，并检测接收模块中两预定检测点间的电压，并输出电压信号；滤波电路模块，用于将传感模块输出的电压信号进行滤波，并输出滤波后的电压信号；放大电路模块，用于对所述滤波后的电压信号进行放大，并输出放大后的电压信号；比较电路模块，用于在所述放大后的电压信号小于一预定阈值时，输出第一比较结果信号；控制模块，用于根据第一比较结果信号，控制电主轴停止运行或按预定的方式运行。本发明的方案可以避免减薄机电主轴的磨削冷却液溢出后进入空气轴承，保护电主轴不被损坏。
文档编号B24B55/00GK103158069SQ20111041288
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者王明权, 李战伟, 贾月明, 陈升 申请人:北京中电科电子装备有限公司