一种蓝宝石晶片的研磨装置及其研磨方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蓝宝石衬底片的加工领域，特别是涉及一种蓝宝石晶片的研磨装置及其研磨方法。
【背景技术】
[0002]蓝宝石晶片研磨是蓝宝石晶片制造中非常重要的一项工艺流程，它决定了蓝宝石研磨后的TTV和WARP，以及表面粗糙度，现有的技术在应用中，一般先对浆料进行搅拌，然后倒入浆料桶中，使用浆料栗加输送管的方式，把浆料输送到研磨盘面上进行供给，研磨后的浆料重新回到浆料桶中，再循环利用，实际在研磨粉配置过程中，浆料搅拌往往很不均匀，没有完全搅拌开，研磨浆料悬浮性差，很容易造成晶片破裂和粗糙度超差的情况，这些崩边和破裂的晶片颗粒会进入到浆料中，循环使用再次输送到盘面上，会造成整桶浆料不能继续使用而浪费，研磨的晶片表面划伤，出现划痕，严重时会产生整盘爆盘，晶片全部损失的情况，加上研磨工艺过程控制不到位，造成研磨优质率下降，成本增高。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提出了一种蓝宝石晶片的研磨装置及其研磨方法。
[0004]为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是:
一种蓝宝石晶片的研磨装置，其特征在于，包括浆料桶、蠕动栗和研磨机，所述蠕动栗包括2个栗头、输送管和栗出管，所述栗头对输送管进行输送控制，所述输送管和栗出管上分别套合有输送软管和栗出软管，所述研磨机包括横梁、浆料槽、研磨上盘和研磨下盘，所述横梁上设有控制气缸和软管支架，所述控制气缸竖直设置，包括气缸杆，所述气缸杆竖直朝下，并通过轴承与研磨上盘转动连接，实现研磨上盘在竖直方向上的运动和水平方向上的转动，所述浆料槽固定设置于研磨上盘上方，位于横梁和研磨上盘之间，并与研磨上盘固接，浆料槽呈圆环形的沟槽状，开口朝上，其下端面均匀设置于36个漏口，所述研磨上盘上设有36个贯穿研磨上盘的管接头，所述管接头均匀排布，并通过透明软管与漏口连接，连通浆料槽；
所述浆料桶放置于研磨机一侧，所述蠕动栗放置于研磨机的台面上，所述输送软管的一端通过捆缚重物的方式，沉与浆料桶底部，所述栗出软管的一端通过软管支架可拆卸式固定于浆料槽正上方，并均匀分布，栗出软管的出口正对浆料槽；
进一步的，所述纟需动栗数量至少为2台；
进一步的，所述输送软管和栗出软管为直径为8毫米的透明软管；
进一步的，所述研磨机上设有浆料排出口，所述浆料排出口配备有废浆料桶。
[0005]一种蓝宝石晶片的研磨方法，其特征在于，包括以下步骤:
(I)准备浆料:在浆料桶中倒入30L的纯水，放在浆料搅拌机下面，开动浆料搅拌机，使搅拌机叶轮在纯水中搅动，设定搅拌机转速为50rpm，随后，取1kg粒度为240#的碳化硼，缓慢的倒入搅动的水中，直至碳化硼全部倒入后，再保持搅拌45min，最后缓慢加入1.5L的悬浮液和0.5L的碱性防锈剂，继续搅拌45min后，得到研磨用的楽料；
(2)浆料流量控制:将输送软管的一端沉入盛放有浆料的浆料桶底部，将栗出软管取下，置于一个500ml的塑料量杯中，开动蠕动栗，对浆料流速进行监控，调节栗头，对浆料输送速度进行控制，直到楽料流速达到50±5ml/min ；
(3)研磨下盘面平整度矫正:使用长规加千分表的方式测量研磨下盘面，研磨下盘面的中间设定为凹下0~-15um，使用短规加千分表的方式测量研磨下盘面，研磨下盘面的中间设定为凸起0~+10um之间，如果存在误差、达不到要求，则使用研磨的修正轮对上下盘面进行研磨修整，直至符合要求；
(4)研磨盘面布粉:将栗出软管的一端通过软管支架固定于浆料槽正上方，并使栗出软管的出口正对浆料槽，降下研磨上盘，浆料桶中的浆料通过蠕动栗、浆料槽和研磨上盘，送达研磨盘面上，开动研磨机，研磨上盘和研磨下缓慢预加速，直到研磨上盘的转速达到1.7rpm，研磨下盘的转速达到5rpm，压力为0.020kg/cm，用时20秒，随后研磨机持续运转Imin，进行盘面布粉操作；
(5)晶片双面研磨:布粉操作完成后，停止浆料输送，提升研磨上盘，放入游星轮，将晶片放入研磨机内的游星轮的孔洞中，并抹平，确认并保证每片晶片都进入到游星轮孔洞中，整盘晶片的进站厚度误差控制在5um以内，进站WARP控制在20um以内，开动研磨机，研磨上盘和研磨下缓慢预加速，直到研磨上盘的转速达到5.3rpm，研磨下盘的转速达到16rpm，压力为0.049kg/cm，用时60秒，研磨机持续运转1.5min，进行第一段的轻压研磨，随后研磨上盘和研磨下再次缓慢加速，直到研磨上盘的转速达到6.7rpm，研磨下盘的转速达到20rpm，压力为0.058kg/cm，用时20秒，研磨机持续运转lOmin，进行第二段的正常研磨，随后计算出研磨机研磨时的移除率，根据移除率和剩余的厚度计算后续研磨时间，并再次设定研磨程序时间，直到研磨到标准厚度为止，完成研磨，研磨后的浆料直接排到废浆料桶中，不再循环使用。
[0006]本发明所述的一种蓝宝石晶片的研磨装置及其研磨方法，具有以下特点:
(1)本发明优化了浆料的原料配比，以及倒入研磨粉和悬浮液的顺序和搅拌时间，可保证研磨粉得到充分搅拌，研磨浆料悬浮效果好，均匀性一致，减少了晶片破裂和粗糙度超差的情况；
(2)通过新的供给装置和流量测定的方式，浆料能够以较准确的流量进行供给，浆料耗用得到了有效控制，不会产生浪费的情况；
(3)通过研磨机上盘上方的浆料槽，配合均匀分布的36个管接头，能够把浆料非常均匀的输送到研磨盘面的相应位置，保证了浆料输送的均匀性，同时保证了研磨的品质；
(4)通过使用蠕动栗取代传统的浆料栗的方式，浆料虽然没有循环使用，但是蠕动栗输送浆料更具有均匀性，也采用了较小的流量控制，浆料的耗用量并没有增加，材料成本没有上升；
(5)通过使用蠕动栗取代传统的浆料栗的方式，使浆料不再循环使用，带有晶片崩边和破裂颗粒的浆料不会再次循环到盘面上，极大的减少了划痕和破片，爆盘事故的发生，减少了异常损失；
(6)通过控制单盘晶片厚度的一致性和设定压力和转速的工艺手段，加上控制和修整研磨盘面的凹凸参数，出来的晶片TTV能达到2um以内，WARP能达到2.5以内，表面粗糙度Ra稳定在0.9-1.1之间，轻松达到行业内晶片背面粗糙度Ra值在0.8-1.2的要求，品质得到有效提升；
(7)在放片后、研磨前，事先进行抹平操作，并在研磨时，首先进行第一段的轻压研磨，最大可能的防止了晶片在研磨过程中破裂的问题，降低了晶片的破片率，提高了研磨的优质率；
(8)研磨的移除率稳定，不会产生过磨或移除率低的问题，且效率比较快，能达到1.8um/min的移除率，提高了设备效率。
【附图说明】
[0007]图1供给装置示意图。
[0008]图2浆料槽示意图。
[0009]图3研磨方法示意图。
【具体实施方式】
[0010]如图所示的一种蓝宝石晶片的研磨装置，其特征在于，包括浆料桶1、蠕动栗2和研磨机3，所述蠕动栗2包括2个栗头4、输送管5和栗出管6，所述栗头4对输送管5进行输送控制，所述输送管5和栗出管6上分别套合有输送软管7和栗出软管8，所述研磨机3包括横梁9、浆料槽10、研磨上盘11和研磨下盘19，所述横梁9上设有控制气缸12和软管支架13，所述控制气缸12竖直设置，包括气缸杆14，所述气缸杆14竖直朝下，并通过轴承与研磨上盘11转动连接，实现研磨上盘11在竖直方向上的运动和水平方向上的转动，所述浆料槽10固定设置于研磨上盘11上方，位于横梁9和研磨上盘11之间，并与研磨上盘11固接，浆料槽10呈圆环形的沟槽状，开口朝上，其下端面均匀设置于36个漏口 15，所述研磨上盘11上设有36个贯穿研磨上盘11的管接头16，所述管接头16均匀排布，并通过透明软管与漏口 15连接，连通浆料槽10 ;
所述浆料桶I放置于研磨机3 —侧，所述蠕动栗2放置于研磨机3的台面上，所述输送软管7的一端通过捆缚重物的方式，沉与浆料桶I底部，所述栗出软管8的一端通过软管支架13可拆卸式固定于浆料槽10正上方