專利名稱：一種電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置及劃片機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路封裝設(shè)備，特別是指一種電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置及劃片機(jī)。
背景技術(shù)：
劃片機(jī)是集成電路后封裝關(guān)鍵設(shè)備，其作用是將晶圓分割成單個(gè)的電路單元。劃片機(jī)一般采用高速空氣靜壓電主軸作為核心執(zhí)行部件，實(shí)現(xiàn)高精度的強(qiáng)力磨削加工手段。在這種劃片機(jī)中，空氣靜壓電主軸的剛度、旋轉(zhuǎn)精度、輸出功率及可靠性等性能指標(biāo)直接決定了劃片機(jī)的劃切品質(zhì)。隨著集成電路制造業(yè)向高精度和高速度方向的飛速發(fā)展，晶圓劃切質(zhì)量要求越來越高。劃片機(jī)工作時(shí)，空氣靜壓電主軸高速旋轉(zhuǎn)，安裝在電主軸上的金剛石刀片對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的晶圓強(qiáng)力磨削。在此過程中，主軸內(nèi)置高頻電機(jī)的損耗必然產(chǎn)生較為可觀的熱量積聚，因此必須對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行高效冷卻。在市場現(xiàn)有電主軸冷卻結(jié)構(gòu)中，通常在電機(jī)定子和主軸外殼之間布置帶有螺旋槽的襯套，并在襯套和主軸外殼之間設(shè)置有密封圈。這種冷卻方式采用的密封圈由于組裝過程的擠壓、劃傷、傾斜、偏心以及使用過程的永久變形、彈力衰減等容易失效，引起冷卻液泄露，導(dǎo)致電主軸內(nèi)置電機(jī)非預(yù)期溫升甚至過熱燒毀，造成電主軸精度降低或報(bào)廢。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中由于電主軸內(nèi)置電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)的密封圈失效弓丨起的冷卻液泄露、電主軸內(nèi)置電機(jī)非預(yù)期溫升甚至過熱燒毀以及電主軸精度降低或報(bào)廢的問題，業(yè)界尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置及劃片機(jī)，能夠在電主軸工作時(shí)對(duì)主軸內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行可靠冷卻，從而有效解決了相關(guān)技術(shù)中由于密封圈失效引起的冷卻液泄露、電主軸內(nèi)置電機(jī)非預(yù)期溫升甚至過熱燒毀以及電主軸精度降低或報(bào)廢的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，包括:冷卻液提供部，用于提供冷卻液；冷卻液通道，用于輸入所述冷卻液提供部提供的冷卻液以及控制所述冷卻液的流向，并對(duì)所述電主軸內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行冷卻。優(yōu)選的，所述冷卻液通道由一組依次連通的溝槽組成，并且所述冷卻液通道的一端連接第一導(dǎo)管接頭，用于輸入所述冷卻液提供部提供的冷卻液，所述冷卻液通道的另一端連接第二導(dǎo)管接頭，用于輸出冷卻液。優(yōu)選的，上述冷卻裝置還包括有殼體；所述冷卻液通道設(shè)置于所述殼體上，所述冷卻液通道的溝槽在第一軸線方向?yàn)橹笨缀?或斜孔結(jié)構(gòu)，在第二軸線方向?yàn)樾笨捉Y(jié)構(gòu)，在第三軸線方向?yàn)橹笨缀?或斜孔結(jié)構(gòu)；其中，所述第一軸線方向是指所述殼體的定子出線孔軸線方向；所述第二軸線方向是指電機(jī)定子軸線方向；所述第三軸線方向是指與所述第一軸線垂直且與所述第二軸線垂直的軸線方向。優(yōu)選的，所述冷卻液通道的溝槽與所述殼體除所述第一導(dǎo)管接頭和所述第二導(dǎo)管接頭外的外表面相交處，通過螺紋旋合、粘接和/或焊接進(jìn)行密封。優(yōu)選的，上述冷卻裝置還包括:冷卻液流量計(jì)，用于控制所述冷卻液提供部輸入至所述冷卻液通道的冷卻液的流量。優(yōu)選的，上述冷卻裝置還包括:冷卻液調(diào)節(jié)部，用于調(diào)節(jié)所述冷卻液流量計(jì)的設(shè)置。優(yōu)選的，所述冷卻液調(diào)節(jié)部進(jìn)一步用于根據(jù)所述電主軸的輸出功率，調(diào)節(jié)所述冷卻液流量計(jì)的設(shè)置。另一方面，本發(fā)明還提供一種劃片機(jī)，包括電主軸，以及如上所述的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置。本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:上述方案中，通過設(shè)置高速電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，能夠在劃片機(jī)利用電主軸高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行晶圓切割時(shí)對(duì)電主軸內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行可靠冷卻，有效控制主軸熱變形和工作精度，從而解決了相關(guān)技術(shù)中由于密封圈失效引起的冷卻液泄露、電主軸內(nèi)置電機(jī)非預(yù)期溫升甚至過熱燒毀以及電主軸精度降低或報(bào)廢的問題；同時(shí)，在劃片機(jī)上配置的PC通過驅(qū)動(dòng)器控制電主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，本發(fā)明能夠根據(jù)電主軸輸出功率與冷卻液流量的關(guān)系，計(jì)算、調(diào)節(jié)和控制冷卻液流量，提高了設(shè)備自動(dòng)化程度。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置的框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，包括:冷卻液提供部，用于提供冷卻液；冷卻液通道，用于輸入所述冷卻液提供部提供的冷卻液以及控制所述冷卻液的流向，并對(duì)所述電主軸內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行冷卻。該實(shí)施例能夠通過冷卻液通道中的冷卻液在電主軸工作時(shí)對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行可靠冷卻。進(jìn)一步地，上述冷卻裝置還可以包括:冷卻液流量計(jì)，用于控制所述冷卻液提供部輸入至所述冷卻液通道的冷卻液的流量。進(jìn)一步地，上述冷卻裝置還可以包括:冷卻液調(diào)節(jié)部，用于調(diào)節(jié)所述冷卻液流量計(jì)的設(shè)置。優(yōu)選的，所述冷卻液調(diào)節(jié)部進(jìn)一步用于根據(jù)所述電主軸的輸出功率，調(diào)節(jié)所述冷卻液流量計(jì)的設(shè)置。該實(shí)施例在劃片機(jī)上配置的PC通過驅(qū)動(dòng)器控制電主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠根據(jù)電主軸輸出功率與冷卻液流量的關(guān)系，計(jì)算、調(diào)節(jié)和控制冷卻液流量，提高了設(shè)備自動(dòng)化程度；利用來自冷卻液提供部的冷卻液對(duì)電主軸內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行可靠冷卻，從而有效控制主軸熱變形和工作精度。具體地，在圖2、圖3、圖4以及圖5中，所述冷卻液通道由一組依次連通的溝槽組成，并且所述冷卻液通道的一端連接第一導(dǎo)管接頭2’，用于輸入所述冷卻液提供部提供的冷卻液，所述冷卻液通道的另一端連接第二導(dǎo)管接頭2，用于輸出冷卻液。所述冷卻裝置還包括殼體I，所述冷卻液通道設(shè)置于所述殼體I上，所述冷卻液通道的溝槽在第一軸線Al方向?yàn)橹笨缀?或斜孔結(jié)構(gòu)，在第二軸線A2方向?yàn)樾笨捉Y(jié)構(gòu)，在第三軸線(未示出)方向?yàn)橹笨缀?或斜孔結(jié)構(gòu)；其中，所述第一軸線Al方向是指所述殼體I的定子出線孔軸線方向；所述第二軸線A2方向是指電主軸內(nèi)置電機(jī)的電機(jī)定子3軸線方向；所述第三軸線(未示出)方向是指與所述第一軸線Al垂直且與所述第二軸線A2垂直的軸線方向。所述冷卻液通道的溝槽與所述殼體I的除所述第一導(dǎo)管接頭2’和所述第二導(dǎo)管接頭2外的外表面相交處，通過螺紋旋合、粘接和/或焊接進(jìn)行密封。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，在劃片機(jī)上配置的PC通過驅(qū)動(dòng)器控制電主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，來自冷卻液提供部的冷卻液經(jīng)過冷卻液流量計(jì)后通過第一導(dǎo)管接頭2'進(jìn)入所述殼體I的所述冷卻液通道，依次流經(jīng)溝槽101、112、102、110、104、113、103、105、107、114、106、111、108、115、109對(duì)高速電主軸的電機(jī)定子3進(jìn)行冷卻后，通過第二導(dǎo)管接頭2輸出冷卻電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻液。應(yīng)當(dāng)注意，圖2、3、4、5所示結(jié)構(gòu)的溝槽數(shù)量和位置，并不用以限制本發(fā)明，在實(shí)際應(yīng)用中，在所述第一軸線Al方向、第二軸線A2方向和第三軸線(未示出)方向均可以設(shè)置多個(gè)溝槽，并依次連通，以便更高效地對(duì)高速電主軸的內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行冷卻。進(jìn)一步地，該冷卻裝置還可以包括:電主軸冷卻液流量與輸出功率的數(shù)學(xué)模型，位于與電主軸連接的PC中，用于PC根據(jù)電主軸輸出功率計(jì)算冷卻液流量，并進(jìn)一步應(yīng)用于更新控制程序，并可以使冷卻液調(diào)節(jié)部更改冷卻液流量計(jì)設(shè)置。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種劃片機(jī)，包括電主軸以及根據(jù)本發(fā)明的上述電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置。借助于上述電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，本發(fā)明能夠在劃片機(jī)利用電主軸高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行晶圓切割時(shí)對(duì)電主軸內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行可靠冷卻，有效控制主軸熱變形和工作精度，從而解決了相關(guān)技術(shù)中由于密封圈失效引起的冷卻液泄露、電主軸內(nèi)置電機(jī)非預(yù)期溫升甚至過熱燒毀以及電主軸精度降低或報(bào)廢的問題；同時(shí)，在劃片機(jī)上配置的PC通過驅(qū)動(dòng)器控制電主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，本發(fā)明能夠根據(jù)電主軸輸出功率與冷卻液流量的關(guān)系，計(jì)算、調(diào)節(jié)和控制冷卻液流量，提高了設(shè)備自動(dòng)化程度。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，包括: 冷卻液提供部，用于提供冷卻液； 冷卻液通道，用于輸入所述冷卻液提供部提供的冷卻液以及控制所述冷卻液的流向，并對(duì)所述電主軸內(nèi)置電機(jī)進(jìn)行冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻液通道由一組依次連通的溝槽組成，并且所述冷卻液通道的一端連接第一導(dǎo)管接頭，用于輸入所述冷卻液提供部提供的冷卻液，所述冷卻液通道的另一端連接第二導(dǎo)管接頭，用于輸出冷卻液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，還包括有殼體； 所述冷卻液通道設(shè)置于所述殼體上，所述冷卻液通道的溝槽在第一軸線方向?yàn)橹笨缀?或斜孔結(jié)構(gòu)，在第二軸線方向?yàn)樾笨捉Y(jié)構(gòu)，在第三軸線方向?yàn)橹笨缀?或斜孔結(jié)構(gòu)；其中， 所述第一軸線方向是指所述殼體的定子出線孔軸線方向； 所述第二軸線方向是指電機(jī)定子軸線方向； 所述第三軸線方向是指與所述第一軸線垂直且與所述第二軸線垂直的軸線方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻液通道的溝槽與所述殼體的除所述第一導(dǎo)管接頭和所述第二導(dǎo)管接頭外的外表面相交處，通過螺紋旋合、粘接和/或焊接進(jìn)行密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，還包括:冷卻液流量計(jì)，用于控制所述冷卻液提供部輸入至所述冷卻液通道的冷卻液的流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，還包括:冷卻液調(diào)節(jié)部，用于調(diào)節(jié)所述冷卻液流量計(jì)的設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻液調(diào)節(jié)部進(jìn)一步用于根據(jù)所述電主軸的輸出功率，調(diào)節(jié)所述冷卻液流量計(jì)的設(shè)置。
8.一種劃片機(jī)，包括:電主軸，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電主軸內(nèi)置電機(jī)的冷卻裝置及劃片機(jī)，其中，冷卻裝置包括冷卻液提供部，用于提供冷卻液；冷卻液通道，用于輸入所述冷卻液提供部提供的冷卻液以及控制所述冷卻液的流向。本發(fā)明的方案能夠在電主軸工作時(shí)對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行可靠冷卻。
文檔編號(hào)H02K9/19GK103138489SQ201110377578
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者賈月明, 王明權(quán), 李戰(zhàn)偉, 胡汝強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京中電科電子裝備有限公司