【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于晶圓加工，特別涉及一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭及制造方法。
技術介紹
1、為了識別晶圓或晶片上特定的結晶方向，有利于在ic工廠中晶片在不同工序中的識別、定位要求，一般都是在完成晶棒的定向、外圓磨削加工后，根據工藝要求，采用x射線衍射法對晶圓進行測定方向、定位邊的加工。
2、隨著晶圓直徑的增大，為減少晶圓浪費，晶圓定位由原來的一個平面改成了v型槽（notch）。在晶圓的制程中，notch處恰恰是受力最為集中的地方，因此，notch處的表面磨削質量顯得尤為重要。為解決這一問題，急需高效、高質量的notch切口倒角用晶圓倒邊磨頭以保證晶圓notch口的表面質量，減少應力集中，提高晶圓成品率。
3、目前主要問題：
4、1、傳統晶圓倒角磨頭加工晶圓表面質量差，易出現深溝、劃痕等缺陷；
5、2、傳統晶圓倒角磨頭采用單一壓制燒結，加工效率低下、成本居高不下；
6、3、傳統晶圓倒角磨頭在壓制過程中，因基體與磨料層接觸面積小，結合強度低，易造成磨料層脫落的問題；因磨料層在壓制及卸模過程中阻力較大，造成磨料層密度不均勻，強度低等問題，繼而造成各槽壽命偏差大或斷頭；
7、notch切口倒角用晶圓倒邊磨頭磨料層具有大長徑比（毛坯直徑φ3.8~4.5mm，長度達10-15mm，長徑比達4）的特點，其直徑相對傳統晶圓倒邊磨頭較小。在壓制過程中，模具壁與磨料層產生的側壓力對于壓制過程中磨料層密度的分布造成了極大的影響，需要想辦法降低磨料層因模具橫壁和磨料層
8、傳統的壓制方式是模具冷壓，因為壓制過程中，隨著粉料的體積減小，基體和下壓頭會隨之移動，在移動的過程中產生摩擦力，模具模壁橫向產生一定的側壓力，使壓坯內聚集了很大的內應力（側壓強）導致壓制后的毛坯出現壓力線（如圖4），因此造成密度不均勻，特別是針對專利中不同顆粒大小的粉料，三種粉料（過渡層、效率工位層、質量工位層）在被壓縮過程中和模具橫壁產生的側壓力均不一致，又形成在三種粉料之間密度更為嚴重的壓力差，進而對坯體的密度、強度造成不可逆的梯度差。
9、同時傳統模具（如圖6）只能夠單次壓制一個，且在脫模過程中，脫模力需克服壓坯和模壁的靜摩擦力（剩余側壓強）及動摩擦力。三種不同屬性的粉體壓坯的靜摩擦力和動摩擦力均不同，造成粉體壓坯體積增大、回彈等問題，嚴重時會造成壓坯掉坯、分層等問題。
10、在脫模的過程中，脫模力需克服壓坯和橫壁的靜摩擦力及動摩擦力，使壓坯脫出模腔，造成脫模后的壓坯尺寸增大、密度變化、嚴重的可能出現磨料層掉塊、松散等問題。同時傳統壓制過程中，采取單個壓制的方式，效率低，不適合批量化高效生產。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭及制造方法，實現大長徑比、直柄、晶圓倒邊磨頭的密度均勻、高效生產，解決晶圓notch切口表面質量差、應力集中的問題。
2、為解決以上技術問題，本專利技術采用的技術方案是：
3、一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭，包括柄部、過渡層、精磨層和粗磨層，且采用錐形可拆卸分體模具壓制，
4、而錐形可拆卸分體模具包括燒結保護套、內錐模套、分體外錐多孔模腔和上下壓頭，且分體外錐多孔模腔采用多個分椎體圍合而成，其外錐面和內錐模套的錐度相同，而相鄰分錐體之間還設有多個半圓柱型模腔，相鄰分錐體之間的半圓柱型模腔組合形成多個完整圓柱模腔并用于放置上下壓頭及磨料層。
5、一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭的制造方法，包括以下步驟：
6、（1）準備需要壓制粉料，根據需要分成相應重量的組分，包括過渡層粉料、粗磨層粉料、精磨層粉料；
7、（2）對基體進行表面處理，去除油污，并均勻涂抹助焊劑；
8、（3）對錐形可拆卸分體模具進行清理，去除表面油污、雜質，在分體外錐多孔模腔的腔體中涂抹納米二氧化硅，然后將分體外錐多孔模腔按照順序拼成完整的錐體，并將椎體放置于內錐模套內，隨后采用銅棒多點均勻振實，保證錐面配合完整；
9、（4）將下壓頭放置于模腔中，然后按順序將精磨層粉料、粗磨層粉料、過渡層粉料均勻裝進模腔內，每裝一層粉料均需壓實壓平，然后將基體裝進模腔，且帶有助焊劑部分與過渡層貼平；
10、（5）將模具放置壓機上，連接超聲波振動器，并設置超聲參數及壓機壓力曲線，進行壓制工作；
11、（6）待壓制完成后，去掉超聲波振動器，套上燒結保護套并放置于高溫爐中進行保護氣體燒結工作；
12、（7）待燒結完畢后，采用銅棒輕輕振動并去掉內錐模套，分開分體外錐多孔模腔，取出壓制好的毛坯，完成毛坯燒制工作。
13、一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭的制造方法，錐形可拆卸分體模具的組合過程包括以下步驟：
14、a、將多個分椎體錐度方向一致組合成分體外錐多孔模腔，并放置于內錐模套內；
15、b、然后將下壓頭放置于腔體中，將磨料層、過渡層按照順序投擲于腔體內下壓頭上面，
16、c、然后將上壓頭放置于過渡層上面組裝完畢，進行壓制燒結成型；
17、d、待燒結成型后，首先去掉內錐模套，多塊分錐體自動分開，壓制后的毛坯被無壓“剝開”。
18、所述燒結保護套采用高強度鑄鐵。
19、所述內錐模套采用硬度≥65hrc的特種鍛造優質鋼制造而成。
20、所述分錐體設有四塊。
21、所述精磨層的超硬磨料尺寸小于粗磨層的超硬磨料尺寸。
22、本專利技術的有益效果是：
23、（1）本專利技術公開的一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭及制造方法，采用錐形可拆卸分體模具進行壓制，錐形可拆卸分體模具包括燒結保護套、內錐模套、分體外錐多孔模腔和上下壓頭，且分體外錐多孔模腔采用多個分椎體圍合而成，其外錐面和內錐模套的錐度保持一致，而相鄰分錐體之間還設有多個半圓柱型模腔，相鄰分錐體之間的半圓柱型模腔組合形成多個完整圓柱模腔并用于放置上下壓頭及磨料層，實現notch切口的精密倒角工序的加工，解決大長徑比、直柄類、晶圓倒邊磨頭密度不均勻、強度偏差大、各槽壽命不均、磨削斷頭、單一壓制效率低、成品率低、成本居高不下等問題，實現大長徑比、直柄、晶圓倒邊磨頭的密度均勻、高效的設計生產制造，解決了晶圓notch切口表面質量差、應力集中的問題，實現了晶圓notch口的低損傷、高效率的精密加工。
24、（2）采用“剝花生”脫模方式，“拋去了”脫模力，即拋去毛坯經傳統壓制后采用沖壓的卸模的方式，錐形可拆分體模具待毛坯經壓制成型后，去除錐形可拆分體模具的外殼，可將毛坯和模具接觸面產生空隙，“剝開”毛坯的模具“外殼”，“拋去了”脫模力，避免了磨料層掉塊、松散、壓坯密度二次變化的問題，同時采用單次多個壓制的方式，提高壓制效率。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種晶圓Notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭，其特征在于，包括柄部、過渡層、精磨層和粗磨層，且采用錐形可拆卸分體模具壓制，
2.根據權利要求1所述的一種晶圓Notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求1所述的一種晶圓Notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭的制造方法，其特征在于，錐形可拆卸分體模具的組合過程包括以下步驟：
4.根據權利要求1至3任一項所述的一種晶圓Notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭的制造方法，其特征在于：所述燒結保護套采用高強度鑄鐵。
5.根據權利要求4所述的一種晶圓Notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭的制造方法，其特征在于：所述內錐模套采用硬度≥65HRC的特種鍛造優質鋼制造而成。
6.根據權利要求4所述的一種晶圓Notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭，其特征在于：所述分錐體設有四塊。
7.根據權利要求4所述的一種晶圓Notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭，其特征在于：所述精磨層的超硬磨料尺寸小于粗磨層的超硬磨料尺寸。
【技術特征摘要】
1.一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭，其特征在于，包括柄部、過渡層、精磨層和粗磨層，且采用錐形可拆卸分體模具壓制，
2.根據權利要求1所述的一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求1所述的一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角磨頭的制造方法，其特征在于，錐形可拆卸分體模具的組合過程包括以下步驟：
4.根據權利要求1至3任一項所述的一種晶圓notch切口倒角用晶圓定位槽倒角...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳曉強，張毅，牛俊凱，李國偉，閆道恒，郝素葉，王賽賽，
申請(專利權)人：鄭州三磨超硬材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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