一种精粗研组合式倒角砂轮的制作方法

本实用新型涉及机械技术领域，具体是倒角砂轮。

背景技术：

目前半导体硅片倒角加工方式一般分为两种，一种是常规金属砂轮加工，粗研与精研在同一砂轮但沟槽不同，一种是金属砂轮和树脂砂轮两种砂轮进行作业，树酯砂轮加工时需要将树脂砂轮安装在螺旋倒角装置。

业界所知，树酯砂轮加工倒角面质量明显优于常规金属砂轮加工，但是目前业界树酯砂轮加工必须安装螺旋倒角装置，然而此装置成本较高，约90wrbm/个，考虑到成本因素，很多企业望而却步；但是随着衬底硅片市场的竞争白热化，客户对于倒角面粗糙要求度越来越高，如何在不提高成本的前提下改善倒角面变得越带来迫切，是困扰目前大多数倒角硅片加工领域的一个难题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种精粗研组合式倒角砂轮，以解决以上至少一个技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种精粗研组合式倒角砂轮，包括一金属砂轮，其特征在于，所述金属砂轮为用于进行粗磨的金属砂轮；

还包括一用于进行细磨的树脂砂轮，所述金属砂轮与所述树脂砂轮的厚度比为(7-9):(14-15)，所述金属砂轮以及所述树脂砂轮的外径差值不大于0.4mm；

所述金属砂轮以及所述树脂砂轮的外圆周上开设有用于倒角的沟槽；

所述树脂砂轮以及金属砂轮的中央开设有用于穿过驱动所述树脂砂轮以及金属砂轮同轴转动的转轴的通孔；

所述树脂砂轮的中央设有轴向向外延伸的环状凸台，所述环状凸台的端面与所述树脂砂轮的端面相抵；

所述树脂砂轮上设有定位突起，所述定位突起设置在所述环状凸台的径向外围；

所述金属砂轮上开设有用于穿过所述定位突起的定位孔。

本专利通过优化传统的砂轮结构，将金属砂轮和树脂砂轮进行结合，无需传统的螺旋倒角装置仍能实现树脂砂轮的精磨。

本专利通过定位突起以及定位孔的结合，便于实现金属砂轮与树脂砂轮两者的同轴转动。

本专利通过树脂砂轮上的环状凸台与金属砂轮相抵，进一步保证金属砂轮以及树脂砂轮的同轴转动的效果，这种操作降低了金属砂轮和树酯砂轮之间发生相对位移的可能性，同时将两砂轮之间的表面作用力降低到最低，使金属砂轮和树酯砂轮的贴合更牢固、更紧密，更有利于倒角加工。

进一步优选地，所述树脂砂轮的外径为202±0.2mm；

所述金属砂轮的外径为202±0.2mm。

相较传统的采用螺旋倒角装置上的树脂砂轮外径进行了增加，传统螺旋倒角装置上的树酯砂轮外径较小，此专利将树酯砂轮的外径大幅度增大，优势也是非常的明显，比如可以增加树脂砂轮的使用寿命，有利于定位精度误差的降低。

进一步优选地，所述树脂砂轮的厚度为8.5±0.05mm；

所述金属砂轮的厚度为14±0.05mm。

进一步优选地，所述定位突起设有至少三个，至少三个定位突起周向排布。保证金属砂轮与树脂砂轮同轴转动。

进一步优选地，所述树脂砂轮的轴向上的两端均开设有一环状凹槽，所述环状凹槽的深度为0.4mm-0.6mm。

便于在环状凹槽内设置产品铭牌。

进一步优选地，所述树脂砂轮上的沟道的截面呈v形结构，所述v形结构包括顺序连接的第一线段、过渡圆弧以及第二线段；

所述第一线段以及第二线段呈镜像对称结构设置在过渡圆弧的两侧，第一线段以及第二线段的夹角为21°-23°；

所述过渡圆弧的半径为0.2mm-0.3mm；

所述树脂砂轮上的沟道的深度为1.2-1.3mm；

所述树脂砂轮上的沟道的开口处的轴向宽度为0.83mm-0.88mm。

优化树脂砂轮的沟道的尺寸结构，便于保证后期倒角效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种剖视图；

图2为本实用新型的局部放大图；

图3为采用传统金属砂轮的倒角处在500倍显微镜显示的示意图；

图4为采用本专利的砂轮结构的倒角处在500倍显微镜显示的示意图；

图5为硅片的倒角处的结构示意图。

其中：1为树脂砂轮，2为金属砂轮，11为第一通孔，12为定位突起，13为环状凸台，21为第二通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

具体实施例1，参见图1至图5，一种精粗研组合式倒角砂轮，包括一金属砂轮2，金属砂轮2为用于进行粗磨的金属砂轮2；还包括一用于进行细磨的树脂砂轮1，金属砂轮2与树脂砂轮1的厚度比为(7-9):(14-15)，金属砂轮2以及树脂砂轮1的外径差值不大于0.4mm；金属砂轮2以及树脂砂轮1的外圆周上开设有用于倒角的沟槽；树脂砂轮1以及金属砂轮2的中央开设有用于穿过驱动树脂砂轮1以及金属砂轮2同轴转动的转轴的通孔。以树脂砂轮1中央的通孔为第一通孔11，以金属砂轮2中央的通孔为第二通孔21。树脂砂轮1的中央设有轴向向外延伸的环状凸台13，环状凸台13的端面与树脂砂轮1的端面相抵；树脂砂轮1上设有定位突起12，定位突起12设置在环状凸台13的径向外围；金属砂轮2上开设有用于穿过定位突起12的定位孔。本专利通过优化传统的砂轮结构，将金属砂轮2和树脂砂轮1进行结合，无需传统的螺旋倒角装置仍能实现树脂砂轮1的精磨。

使用时，金属砂轮2以及树脂砂轮1两者的通孔穿过旋转主轴后，通过锁紧螺母夹紧固定在旋转主轴上。

本专利通过定位突起12以及定位孔的结合，便于实现金属砂轮2与树脂砂轮1两者的同轴转动。

本专利通过树脂砂轮1上的环状凸台13与金属砂轮2相抵，进一步保证金属砂轮2以及树脂砂轮1的同轴转动的效果。这种操作降低了金属砂轮和树酯砂轮之间发生相对位移的可能性，同时将两砂轮之间的表面作用力降低到最低，使金属砂轮和树酯砂轮的贴合更牢固、更紧密，更有利于倒角加工。

树脂砂轮1的外径为202±0.2mm；金属砂轮2的外径为202±0.2mm。相较传统的采用螺旋倒角装置上的树脂砂轮1外径进行了增加，此专利将树酯砂轮的外径大幅度增大，优势也是非常的明显，比如可以增加树脂砂轮的使用寿命，有利于定位精度误差的降低。树脂砂轮1的厚度为8.5±0.05mm；金属砂轮2的厚度为14±0.05mm。

定位突起12设有至少三个，至少三个定位突起周向排布。保证金属砂轮2与树脂砂轮1同轴转动。

树脂砂轮包括第一金属轮盘以及固定在第一金属轮盘外边缘的树脂研磨层。第一金属轮盘的外边缘设有用于固定树脂研磨层的缺口。

金属砂轮包括第二金属轮盘以及固定在第二金属轮盘外边缘的金刚石研磨层。第二金属轮盘的外边缘设有用于固定金刚石研磨层的缺口。

树脂砂轮1的轴向上的两端均开设有一环状凹槽，环状凹槽的深度为0.4mm-0.6mm。便于在环状凹槽内设置产品铭牌。

树脂砂轮1上的沟道的截面呈v形结构，v形结构包括顺序连接的第一线段、过渡圆弧以及第二线段；第一线段以及第二线段呈镜像对称结构设置在过渡圆弧的两侧，第一线段以及第二线段的夹角为21°-23°；过渡圆弧的半径为0.2mm-0.3mm；树脂砂轮1上的沟道的深度为1.2-1.3mm；树脂砂轮1上的沟道的开口处的轴向宽度为0.83mm-0.88mm。优化树脂砂轮1的沟道的尺寸结构，便于保证后期倒角效果。

本专利产品安装至旋转主轴后，对面振、芯振进行确认，面振小于5μm，芯振小于5μm。进行试验片加工，各取10枚进行确认，对比常规金属砂轮与本专利新型砂轮加工的硅片倒角面状况，显微镜200x下，常规金属砂轮倒角面粗糙，划痕较多，表面不光滑，而是用本专利组合砂轮加工的倒角面状态，则有明显的优势，表面光滑无明显划痕。

使用3d显微镜进行倒角表面粗糙度对比如下，倒角面粗糙度ra值、rz值均有显著降低，倒角面得到了明显改善。

ra轮廓算术平均偏差：在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值；rz微观不平度十点高度：在取样长度内最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和。

采用同一机台不同砂轮加工的硅片，倒角轮廓结构(参见图5)，使用本专利新型加工的角度、宽幅等参数没有明显变化，均在标准之内，具体参数如下表，满足客户需求。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。