一种氮化镓单晶衬底高效研磨抛光装置的制作方法
- 国知局
- 2025-01-10 13:43:39
本发明涉及氮化镓,特别涉及一种氮化镓单晶衬底高效研磨抛光装置。
背景技术:
1、作为第三代半导体的氮化镓是宽禁带半导体材料,具有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点。广泛用于制作高温、高频、大功率和抗辐射电子器件,例如半导体照明、5g通信、卫星通信、光通信、电力电子、航空航天等领域,已被认为是当今电子产业发展的新动力,是最有前途的第三代半导体材料之一。
2、现有的技术在对氮化镓单晶衬底进行研磨抛光的时候,为了让研磨的效果更好,需要更换不同的研磨盘,对氮化镓单晶衬底进行多道程序的研磨,但是更换研磨盘的过程使得研磨操作比较繁琐,更换抛光头的操作也会比较麻烦,并且在研磨抛光的过程中还需要人们手动添加研磨剂或者抛光液,需要消耗较多的时间,降低了加工的效率,为了解决现有技术的不足,我们提出一种氮化镓单晶衬底高效研磨抛光装置。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种氮化镓单晶衬底高效研磨抛光装置,可以有效解决背景技术中的问题。
2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
3、一种氮化镓单晶衬底高效研磨抛光装置,包括底座,所述底座的上端设置有加工台,所述加工台的上端设置有四组固定柱,每前后两组所述固定柱侧壁之间设置有一组升降杆,两组所述升降杆的两端与固定柱的内壁之间均设置有一号滑动块,两组所述升降杆的上端设置有连接架,四组所述固定柱的上端设置有固定架,所述固定架的中间设置有气缸,所述气缸的下端与连接架的上端连接,两组所述升降杆的侧壁之间设置有两组滑杆以及一组一号丝杆,所述一号丝杆设置于两组滑杆之间,后侧所述升降杆的后端设置有一号电机,所述一号电机与一号丝杆一端连接,所述滑杆以及一号丝杆的外壁设置有一组移动杆,所述移动杆的下端设置有连接轨道架,所述连接轨道架的一端外壁设置有一号驱动盒,所述连接轨道架的内部设置有二号滑动块,所述二号滑动块的中间在连接轨道架的内部设置有二号丝杆,所述一号驱动盒的内部设置有二号电机,所述二号电机与二号丝杆连接,所述二号滑动块的下端设置有连接杆,所述连接杆的下端设置有二号驱动盒,所述二号驱动盒的前端设置有限位块,所述限位块的中间设置有旋转筒,所述二号驱动盒的内部设置有三号电机,所述三号电机与旋转筒的后端连接,所述旋转筒的四周外壁均设置有限位圆头,所述限位圆头的下端在旋转筒的内部均设置有弹簧,所述旋转筒的前端在限位块的前方设置有连接盘,所述连接盘的前端设置有安装块,所述安装块的前端与两组滑杆之间设置有平衡架,所述安装块的内部设置有四组四号电机,四组所述四号电机的端头在安装块的外部均设置有旋转杆,三组所述旋转杆的端头均设置有研磨盘,一组所述旋转杆的端头设置有抛光盘,所述抛光盘的外壁设置有抛光垫。
4、优选的,左右两组所述固定柱的下方侧壁之间设置有一组固定杆,两组所述固定杆的上端均设置有两组固定盘,所述固定盘的上端中间均设置有安装座,所述安装座的上端均设置有转动座,所述转动座的中间均设置有喷枪,所述安装座的上端外壁均设置有横向锥齿轮,所述横向锥齿轮的一侧上端均设置有竖向锥齿轮,所述竖向锥齿轮的中间与转动座连接,所述竖向锥齿轮的外部均设置有五号电机,所述五号电机的外壁均设置有固定环,所述固定环的下端均设置有支撑杆,所述支撑杆的下端均设置有滑动座,所述滑动座与固定盘之间均设置有滑动轨道,所述底座的内部前侧设置有两组研磨剂容器,所述底座的内部后侧设置有两组抛光液容器,四组所述喷枪的后端均设置有输送软管,四组所述输送软管穿过底座的外壁分别与两组研磨剂容器以及两组抛光液容器连接,所述加工台的上端中间设置有真空吸附台,所述加工台的上端四周设置有回流槽,所述回流槽的后侧下端在底座的内部设置有回流管,所述真空吸附台的上端中间设置有多组抽气孔,所述真空吸附台的上端四周设置有软胶垫,所述真空吸附台的下端在底座的内部设置有抽气管,所述抽气管的下端在底座的内部底部设置有真空抽气机,所述真空抽气机的前端设置有排气管,所述排气管的前端设置有密封盖,所述底座的前端外壁设置有排气格栅,所述密封盖与排气格栅内侧连接。
5、优选的,所述一号滑动块与固定柱的内壁滑动连接,所述升降杆通过设置的一号滑动块与固定柱滑动连接,所述固定架与固定柱固定连接,所述连接架与升降杆固定连接,所述气缸的下端与连接架之间设置有连接口,所述气缸通过设置的连接口与连接架可拆卸连接。
6、优选的,所述一号丝杆与两组所述升降杆的侧壁之间设置有转动接口,所述一号丝杆通过设置的转动接口与升降杆的侧壁转动连接,所述一号丝杆与移动杆之间设置有螺纹孔,所述一号丝杆通过设置的螺纹孔与移动杆螺纹连接,所述滑杆与移动杆之间设置有滑动孔,所述移动杆通过设置的滑动孔与滑杆滑动连接。
7、优选的,所述二号滑动块与连接轨道架滑动连接,所述二号丝杆与二号滑动块之间设置有螺纹孔,所述二号滑动块通过设置的螺纹孔二号丝杆螺纹连接,所述二号丝杆的端头与连接轨道架的内壁之间设置有转动接口,所述二号丝杆通过设置的转动接口与连接轨道架的内壁转动连接,所述旋转筒的后端与二号驱动盒的前端之间设置有转动接口,所述旋转筒的后端通过设置的转动接口与二号驱动盒的前端转动连接。
8、优选的,所述限位块与二号驱动盒固定连接,所述旋转筒与限位块的内壁之间设置有转动接口,所述旋转筒通过设置的转动接口与限位块的内壁转动连接,所述限位圆头与旋转筒的侧壁之间设置有活动孔,所述限位圆头通过设置的活动孔与旋转筒的内壁活动连接,四组所述限位圆头在旋转筒在旋转筒的侧壁中处于同一平面且距离相等,所述限位块的内壁四周设置有凹槽,所述限位块内壁设置的四组凹槽上下垂直对应且左右水平对应,所述限位圆头与限位块内壁设置的凹槽活动连接,所述旋转杆与安装块的侧壁之间分别设置有转动接口,所述旋转杆通过设置的转动接口与安装块的侧壁转动连接,三组所述研磨盘为不同目数,所述安装块与平衡架之间设置有转动接口,所述安装块通过设置的转动接口与平衡架转动连接,所述安装块还可以与平衡架滑动连接,所述平衡架的上端与两组滑杆之间设置有滑动接口,所述平衡架通过设置的滑动接口与两组滑杆滑动连接。
9、优选的,所述固定盘与固定杆之间设置有安装接口,所述固定盘通过设置的安装接口与固定杆的上端可拆卸连接,所述转动座的下端与安装座上端之间设置有转动接口,所述转动座通过设置的转动接口与安装座转动连接,所述真空吸附台在加工台的上端略微凸起,所述回流槽的内侧四周与真空吸附台的外侧四周之间呈小角度坡面。
10、优选的,所述喷枪的侧壁与转动座的内壁之间设置有转动接口,所述喷枪通过设置的转动接口与转动座的内壁转动连接,所述横向锥齿轮与安装座固定连接,所述竖向锥齿轮与横向锥齿轮啮合,所述竖向锥齿轮与喷枪的侧壁之间设置有连接轴,所述竖向锥齿轮与喷枪之间设置的连接轴穿过转动座的侧壁与转动座转动连接。
11、优选的,所述五号电机与固定环可拆卸连接,所述滑动座与滑动轨道滑动连接,所述输送软管分别与研磨剂容器以及抛光液容器侧壁之间设置有连接口,所述研磨剂容器以及抛光液容器的内部均设置有输送泵,所述输送软管分别穿过研磨剂容器以及抛光液容器侧壁的连接口与研磨剂容器以及抛光液容器内部的输送泵连接。
12、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
13、1、本发明中,设置的安装块、旋转杆、研磨盘以及抛光盘让装置在对氮化镓单晶衬底进行研磨以及抛光加工的时候,不需要人们手动对研磨盘进行更换,三组研磨盘的目数互相不同,在需要切换其他目数的研磨盘的时候,可以将安装块进行旋转,将其他目数的研磨盘旋转至下方进行研磨,在进行抛光工序的时候,将抛光盘旋转至下方即可,不需要对研磨盘进行拆卸与更换,节省人工,也节省时间,对氮化镓单晶衬底的加工效率更高。
14、2、本发明中,设置的旋转筒、限位圆头、弹簧以及限位块让研磨盘或者抛光盘旋转之后的位置更加准确,让旋转之后的研磨盘或者抛光盘保持水平的状态,限位块的内壁四周设置有四组凹槽,分别与四组限位圆头对应,限位圆头会卡在每组对应的凹槽中间,在旋转筒转动的时候,限位圆头会通过弹簧缩进旋转筒的内壁中,在接触凹槽的时候重新伸出,保持旋转筒以及安装块的位置,让研磨盘与氮化镓单晶衬底贴合紧密,不会出现倾斜的情况,也让研磨与抛光的效果更好。
15、3、本发明中,设置的连接轨道架、二号丝杆以及二号滑动块可以让安装块进行横向的移动,设置的移动杆、滑杆以及一号丝杆可以让安装块进行纵向的移动,设置的固定架、气缸、连接架以及升降杆可以让安装块进行上下移动,安装块进而可以带动研磨盘以及抛光盘进行上下左右前后的移动操作,让研磨盘或者抛光盘移动更加灵活,研磨抛光过程更加方便。
16、4、本发明中,设置的固定杆、喷枪、研磨剂容器以及抛光液容器可以在研磨抛光的过程中自动添加研磨剂以及抛光液,不需要人们手动进行添加,节省人工和时间,让研磨抛光的操作过程更加方便高效。
17、5、本发明中,设置的转动座、竖向锥齿轮、横向锥齿轮、滑动座、滑动轨道以及安装座让喷枪在添加研磨剂以及抛光液的时候,可以自动转向以及调节角度,让研磨剂以及抛光液在氮化镓单晶衬底上分布范围更广,让研磨剂以及抛光液添加更加均匀,让研磨以及抛光的效果更好。
18、6、本发明中,设置的回流槽以及回流管可以对多余的研磨剂以及抛光液进行回收,让加工台的上端方便打扫,让工作环境更加整洁,真空吸附台在加工台的上端略微凸起,有利于研磨剂以及抛光液流向回流槽的中间,设置的抽气孔、软胶垫以及真空抽气机方便对氮化镓单晶衬底进行吸附与固定,防止其在研磨抛光的过程中出现位移的情况。
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