[發明專利]一種磨削主軸剛度的測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 202010585536.X
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111673644B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 韓理文;王江濤;劉遠航;趙德文;路新春
• 申請（專利權）人: 華海清科股份有限公司
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00;G01M5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種磨削主軸剛度的測試裝置及測試方法，所述測試裝置包括：測試臺，其頂部設置有貫通的限位部，待測試磨削主軸設置于所述限位部；固定組件，其同軸連接于所述磨削主軸的外周側并搭接于所述限位部；所述固定組件配置有氣浮結構，所述氣浮結構與所述測試臺的頂面相對，通入所述氣浮結構的氣體承托所述磨削主軸；軸向剛度檢測組件，其設置于所述測試臺并位于磨削主軸的上側，以測量磨削主軸的軸向剛度；徑向剛度檢測組件，其設置于所述測試臺并位于磨削主軸的側面，以測量磨削主軸的徑向剛度。

技術領域

本發明屬于晶圓超精密磨削加工技術領域，尤其涉及一種磨削主軸剛度的測試裝置及測試方法。

背景技術

隨著128層甚至256層3DNAND存儲芯片等逐步量產，NAND芯片的堆疊技術的發展對300mm及以下晶圓厚度及整體平整度(TTV，Total Thickness Viriation)要求不斷提升，TTV要求甚至低于1微米，從而對磨削主軸的剛度提出了前所未有的高要求。

超精密磨削用于晶圓制備階段的平整化加工，其取代研磨和刻蝕工序，能有效減少加工表面損傷的深度，減少后續拋光的加工量。超精密磨削加工是在晶圓減薄裝備上執行的，而磨削主軸是晶圓減薄裝備的關鍵零部件，其使用性能，尤其是磨削主軸的剛度直接決定了磨削的加工水平。在磨削主軸安裝至晶圓減薄裝備之前，需要對磨削主軸的剛度進行測試，尤其是磨削主軸的軸承安裝位置。

現有技術中，使用簡易的測量裝置進行磨削主軸剛度測試。由于磨削主軸重量較大，需要使用吊裝具放置并調整磨削主軸的位置。在測試過程中無法準確調整磨削主軸的位置，存在操作不方便的問題；此外，在磨削主軸位置調整過程中，存在磕傷主軸精加工面的風險。若磨削主軸的精加工面磕傷，則會造成磨削主軸整體報廢。

發明內容

本發明提供了一種磨削主軸剛度的測試裝置，旨在一定程度上解決上述技術問題之一，所述一種磨削主軸剛度的測試裝置包括：測試臺，其頂部設置有貫通的限位部，待測試的磨削主軸設置于所述限位部；固定組件，其同軸連接于所述磨削主軸的外周側并搭接于所述限位部；所述固定組件配置有氣浮結構，其與所述測試臺的頂面相對，通入所述氣浮結構的氣體承托所述磨削主軸；所述固定組件包括法蘭盤和壓環，所述法蘭盤的底部設置有氣浮槽，所述壓環設置于所述法蘭盤的上部，兩者形成與所述氣浮槽連通的密封腔室，氣體經由密封腔室、自上而下輸送至所述氣浮槽，以向上承托所述固定組件及磨削主軸；所述限位部為橢圓形的缺口，安裝有固定組件的磨削主軸搭接于所述限位部并沿其長度方向移動；軸向剛度檢測組件，其設置于所述測試臺并位于磨削主軸的上側，以測量磨削主軸的軸向剛度；徑向剛度檢測組件，其設置于所述測試臺并位于磨削主軸的側面，以測量磨削主軸的徑向剛度。

作為優先實施例，所述法蘭盤的上部設置有儲氣槽，所述壓環與所述儲氣槽形成密封腔室；所述法蘭盤還設置有連通所述儲氣槽與所述氣浮槽的連通孔，通入所述密封腔室的氣體經由所述連通孔輸送至所述氣浮槽。

作為優先實施例，所述氣浮槽對稱設置于所述法蘭盤的底部。

作為優先實施例，所述氣浮槽為長條孔，所述連通孔的數量為多個，其沿長條孔的長度方向間隔分布。

作為優先實施例，所述法蘭盤配置有沿半徑方向的通氣孔，其與所述密封腔室相連通；氣體經由所述通氣孔、儲氣槽和連通孔輸送至所述氣浮槽。

作為優先實施例，所述固定組件還包括定位銷，其對稱設置于所述法蘭盤的底部；所述定位銷的設置位置與所述限位部的寬度相匹配。

作為優先實施例，磨削主軸剛度的測試裝置還包括軸向檢測固定柱，其垂直設置于所述測試臺的頂部，所述軸向剛度檢測組件可拆卸地設置于所述軸向檢測固定柱。