本發(fā)明涉及半導(dǎo)體刀具生產(chǎn)，特別涉及一種半導(dǎo)體材料加工刀具的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體刀具（也稱為半導(dǎo)體材料專用加工刀具）適用于干磨和濕磨，特別是使用水基和油基磨削液的條件下。

2、半導(dǎo)體刀具生產(chǎn)工藝包括混料工序、壓制工序、固化工序。在混料工序中實(shí)現(xiàn)將磨料、樹脂、填充料、著色劑等進(jìn)行攪拌混合，得到均勻、松散、干濕適中的混合料。在壓制工序中將混合料輸送到成型模具中并進(jìn)行壓制成型，得到成型坯體。在固化工序中將成型坯體輸送到固化反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行固結(jié)硬化處理，得到半導(dǎo)體刀具。

3、但是在固化工序中，成型胚體在固化反應(yīng)爐內(nèi)的反應(yīng)氣氛難以均衡和完全，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體刀具的組織內(nèi)部難以均衡，降低了半導(dǎo)體刀具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體材料加工刀具的生產(chǎn)工藝，通過在固化反應(yīng)爐內(nèi)設(shè)置空氣循環(huán)，從而保證反應(yīng)氣氛的均衡和完全，提高固化后的半導(dǎo)體刀具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種半導(dǎo)體材料加工刀具的生產(chǎn)工藝，包括混料工序、壓制工序和固化工序，所述混料工序包括如下：（s1）混磨料：按比例將磨料加入雙鍋逆流混料機(jī)的上攪拌鍋內(nèi)；（s2）加樹脂液：按比例將樹脂液加入上攪拌鍋內(nèi)，攪拌2～3分鐘；（s3）加填充料：按比例將填充料、著色劑加入上攪拌鍋內(nèi)；（s4）一次攪拌：將上攪拌鍋內(nèi)的物料攪拌6～8分鐘，攪拌均勻后加入雙鍋逆流混料機(jī)的下攪拌鍋內(nèi)；（s5）加樹脂粉：按比例將樹脂粉加入下攪拌鍋內(nèi)；（s6）二次攪拌：將下攪拌鍋內(nèi)的物料攪拌4～6分鐘，按比例加入濕潤劑后再攪拌2～3分鐘；（s7）篩料：將攪拌后的物料加入振篩，過篩后的混合料放入砂箱內(nèi)備用；所述壓制工序包括如下：將混合料添入冷壓成型機(jī)的模具空腔，刮平后進(jìn)行壓制，冷壓的壓力范圍為15～30n/mm2，壓制時(shí)間為5～50秒，得到成型胚體；所述固化工序包括如下：將成型胚體置于陶瓷圓盤上，置于固化反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行固化，在固化反應(yīng)爐內(nèi)設(shè)置空氣循環(huán)，使得成型胚體的各部位受熱均勻，啟動(dòng)固化反應(yīng)爐的升溫程序進(jìn)行固化，得到半導(dǎo)體刀具。

3、通過采用上述技術(shù)方案，首先在混料工序中，逐步在磨料中添加樹脂液進(jìn)行攪拌、添加樹脂粉進(jìn)行攪拌，實(shí)現(xiàn)利用樹脂液進(jìn)行初步粘結(jié)，并使得樹脂粉可均勻混合，避免樹脂粉溶解在樹脂液中的情況發(fā)生，且前期物料較為干燥時(shí)方便混合均勻，后續(xù)加入濕潤劑以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)干濕程度，最終通過振篩后得到均勻、松散、干濕適中的混合料；同時(shí)在對成型胚體進(jìn)行固化時(shí)，通過設(shè)置在固化反應(yīng)爐內(nèi)設(shè)置空氣循環(huán)，以使得固化反應(yīng)爐內(nèi)的溫度均衡，從而保證反應(yīng)氣氛的均衡和完全，提高固化后的半導(dǎo)體刀具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

4、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：啟動(dòng)固化反應(yīng)爐的升溫程序進(jìn)行固化包括如下階段：第一階段：固化溫度75～85攝氏度，成型胚體中的樹脂（樹脂液、樹脂粉）開始熔融，水分開始蒸出，固化反應(yīng)開始；第二階段：固化溫度110攝氏度，熔融的樹脂發(fā)生交聯(lián)，氨氣、水蒸氣釋放；第三階段：固化溫度110～180攝氏度，樹脂進(jìn)行交聯(lián)直至完全固化，氨氣釋放。

5、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：第三階段固化溫度為110～180攝氏度中，固化終溫為以下兩種選擇的之一：a）終溫為165～170攝氏度，半導(dǎo)體刀具硬而韌性好；b）終溫為175～180攝氏度，半導(dǎo)體刀具硬。

6、通過采用上述技術(shù)方案，固化高溫過高會(huì)導(dǎo)致樹脂的過固化，在半導(dǎo)體刀具硬度升高的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體刀具的強(qiáng)度下降；在固化終溫為165～170攝氏度，半導(dǎo)體刀具硬而韌性好；在固化終溫為175～180攝氏度，半導(dǎo)體刀具硬；在固化終溫超過180攝氏度后，刀具硬而脆。

7、本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體材料加工刀具的生產(chǎn)設(shè)備，通過在固化反應(yīng)爐內(nèi)設(shè)置空氣循環(huán)裝置，配合擱置機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，從而保證反應(yīng)氣氛的均衡和完全，提高固化后的半導(dǎo)體刀具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

8、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種半導(dǎo)體材料加工刀具的生產(chǎn)設(shè)備，包括雙鍋逆流混料機(jī)、振篩、冷壓成型機(jī)、固化反應(yīng)爐，固化反應(yīng)爐包括固化爐本體、設(shè)置在固化爐本體內(nèi)且進(jìn)出端延伸到固化區(qū)域外的傳輸網(wǎng)鏈、設(shè)置在固化爐本體位于加熱區(qū)域兩端的封閉門、設(shè)置在固化爐本體內(nèi)的電加熱裝置、設(shè)置在固化爐本體內(nèi)的空氣循環(huán)裝置、多個(gè)陶瓷圓盤、多個(gè)置于傳輸網(wǎng)鏈上并且供陶瓷圓盤擱置的擱置機(jī)構(gòu)；所述空氣循環(huán)裝置沿著固化爐本體的長度方向排列設(shè)置有多個(gè)，所述空氣循環(huán)裝置包括設(shè)置在固化爐本體的抽風(fēng)機(jī)、設(shè)置在抽風(fēng)機(jī)的進(jìn)口端和固化爐本體頂部之間的進(jìn)風(fēng)管、設(shè)置在抽風(fēng)機(jī)的出口端的三通管道、設(shè)置在三通管道的接頭上且連通在固化爐本體一側(cè)的第一出風(fēng)管、設(shè)置在三通管道的接頭上且連通在固化爐本體另一側(cè)的第二出風(fēng)管，所述第一出風(fēng)管和固化爐本體的連接處、第二出風(fēng)管和固化爐本體的連接處相錯(cuò)開；所述擱置機(jī)構(gòu)包括底托、設(shè)置在底托內(nèi)且在受到陶瓷圓盤及成型坯體向下的力后穿過底托嵌入到傳輸網(wǎng)鏈上的防脫組件、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在防脫組件上表面并且供陶瓷圓盤嵌入的轉(zhuǎn)盤、設(shè)置在轉(zhuǎn)盤的周側(cè)并且在受到風(fēng)力吹到下帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件；在固化的三個(gè)階段中進(jìn)行如下操作：（1）當(dāng)固化反應(yīng)爐的升溫程序處于第一階段時(shí)，多個(gè)所述擱置機(jī)構(gòu)分別位于對應(yīng)的空氣循環(huán)裝置前部，所述第一出風(fēng)管、第二出風(fēng)管吹出的循環(huán)風(fēng)不影響擱置機(jī)構(gòu)；（2）當(dāng)固化反應(yīng)爐的升溫程序處于第二階段和第三階段時(shí)，多個(gè)所述擱置機(jī)構(gòu)隨著傳輸網(wǎng)鏈的運(yùn)行移動(dòng)到對應(yīng)空氣循環(huán)裝置的第一出風(fēng)管、第二出風(fēng)管處，所述第一出風(fēng)管、第二出風(fēng)管吹出的部分循環(huán)風(fēng)同時(shí)作用轉(zhuǎn)盤的風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件上，帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得成型胚體在熱風(fēng)循環(huán)、自身旋轉(zhuǎn)過程中均勻受熱。

9、通過采用上述技術(shù)方案，在擱置機(jī)構(gòu)置于傳輸網(wǎng)鏈上時(shí)，首先防脫組件受到陶瓷圓盤及成型坯體向下的力后穿過底托嵌入到傳輸網(wǎng)鏈上，以使得擱置機(jī)構(gòu)與傳輸網(wǎng)鏈結(jié)合，避免擱置機(jī)構(gòu)在風(fēng)力吹動(dòng)下晃動(dòng)；繼而在固化的三個(gè)階段中進(jìn)行如下操作：（1）當(dāng)固化反應(yīng)爐的升溫程序處于第一階段時(shí)，使得多個(gè)擱置機(jī)構(gòu)分別位于對應(yīng)的空氣循環(huán)裝置前部，第一出風(fēng)管、第二出風(fēng)管吹出的循環(huán)風(fēng)不影響擱置機(jī)構(gòu)，避免風(fēng)力帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致成型胚體散開；（2）當(dāng)固化反應(yīng)爐的升溫程序處于第二階段和第三階段時(shí)，成型胚體以初步提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，此時(shí)使得成型使得多個(gè)擱置機(jī)構(gòu)隨著傳輸網(wǎng)鏈的運(yùn)行移動(dòng)到對應(yīng)空氣循環(huán)裝置的第一出風(fēng)管、第二出風(fēng)管處，第一出風(fēng)管、第二出風(fēng)管吹出的部分循環(huán)風(fēng)同時(shí)作用轉(zhuǎn)盤的風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件上，帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得成型胚體在熱風(fēng)循環(huán)、自身旋轉(zhuǎn)過程中均勻受熱；最終保證反應(yīng)氣氛的均衡和完全，提高固化后的半導(dǎo)體刀具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

10、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述底托的底部設(shè)置有多個(gè)通孔，所述防脫組件包括升降設(shè)置在底托內(nèi)的托板、多個(gè)設(shè)置在底托內(nèi)且驅(qū)使托板向上運(yùn)動(dòng)的彈性件、多個(gè)設(shè)置在托板下表面且在托板向下運(yùn)動(dòng)過程中穿過通孔后刺入到傳輸網(wǎng)鏈上的固定尖樁，所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接在托板上；所述彈性件包括設(shè)置在底托上的第一限位柱、設(shè)置在托板下表面的第二限位柱、套設(shè)在第一限位柱和第二限位柱之間的第一壓縮彈簧，所述底托下表面設(shè)置有對應(yīng)第一限位柱的活動(dòng)槽，所述第二限位柱上設(shè)置有螺紋調(diào)節(jié)孔，所述活動(dòng)槽內(nèi)設(shè)置有向上穿過第一限位柱后螺紋連接在螺紋調(diào)節(jié)孔內(nèi)的調(diào)節(jié)螺釘。

11、通過采用上述技術(shù)方案，在將帶有成型胚體的陶瓷圓盤置于轉(zhuǎn)盤上時(shí)，多個(gè)第一壓縮彈簧受力壓縮，托板向下運(yùn)動(dòng)，托板下表面的固定尖樁穿過底托的通孔后刺入到傳輸網(wǎng)鏈上；同時(shí)在針對不同型號(hào)或不同數(shù)量的成型胚體時(shí)，可通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)在防脫組件受力后固定尖樁穿出底托的長度，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)適配。

12、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述轉(zhuǎn)盤下表面設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)連接在托板上的圓形腔體，所述風(fēng)力驅(qū)動(dòng)件包括多個(gè)圓周陣列設(shè)置在圓形腔體的周側(cè)的風(fēng)筒，所述風(fēng)筒和圓形腔體之間設(shè)置有連通孔，所述轉(zhuǎn)盤下表面設(shè)置有與圓形腔體相通的網(wǎng)孔部，所述第一出風(fēng)管、第二出風(fēng)管吹出的循環(huán)風(fēng)同時(shí)作用到風(fēng)筒內(nèi)，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且循環(huán)風(fēng)從連接孔、網(wǎng)孔部吹出過程中用于對陶瓷圓盤進(jìn)行加熱。

13、通過采用上述技術(shù)方案，在第一出風(fēng)管、第二出風(fēng)管吹出的循環(huán)風(fēng)同時(shí)作用到風(fēng)筒內(nèi)，以帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且循環(huán)風(fēng)從連接孔、網(wǎng)孔部吹出過程中用于對陶瓷圓盤進(jìn)行加熱，從而使得陶瓷圓盤處受熱均勻，保證反應(yīng)氣氛的均衡和完全，提高固化后的半導(dǎo)體刀具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

14、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述抽風(fēng)機(jī)的進(jìn)口端設(shè)置有第一三通閥，所述抽風(fēng)機(jī)的出口端設(shè)置有第二三通閥，所述進(jìn)風(fēng)管與第一三通閥連接，所述三通管道與第二三通閥連接，所述第一三通閥的其余一個(gè)出口、第二三通閥的其余一個(gè)出口均朝上設(shè)置；當(dāng)完成固化程序后進(jìn)行如下散熱操作：（1）首先調(diào)節(jié)第二三通閥以使得第二三通閥朝上設(shè)置的出口與抽風(fēng)機(jī)連通，通過抽風(fēng)機(jī)將固化爐本體內(nèi)的熱空氣抽離；（2）在固化爐本體內(nèi)的溫度下降到50～60時(shí)，使得第二三通閥復(fù)位，調(diào)節(jié)第一三通閥以使得第一三通閥朝上設(shè)置的出口與抽風(fēng)機(jī)連通，抽風(fēng)機(jī)在設(shè)備外的常溫空氣輸送到固化爐本體內(nèi)，且實(shí)現(xiàn)對半導(dǎo)體刀具進(jìn)行冷卻。

15、通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)完成固化程序后，利用空氣循環(huán)裝置的改進(jìn)設(shè)置，可進(jìn)行如下散熱操作：（1）首先調(diào)節(jié)第二三通閥以使得第二三通閥朝上設(shè)置的出口與抽風(fēng)機(jī)連通，通過抽風(fēng)機(jī)將固化爐本體內(nèi)的熱空氣抽離；（2）在固化爐本體內(nèi)的溫度下降到50～60時(shí)，使得第二三通閥復(fù)位，調(diào)節(jié)第一三通閥以使得第一三通閥朝上設(shè)置的出口與抽風(fēng)機(jī)連通，抽風(fēng)機(jī)在設(shè)備外的常溫空氣輸送到固化爐本體內(nèi)，且實(shí)現(xiàn)對半導(dǎo)體刀具進(jìn)行冷卻。

16、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述固化爐本體的出口端、擱置機(jī)構(gòu)和陶瓷圓盤三者之間設(shè)置有驅(qū)使轉(zhuǎn)盤上的陶瓷圓盤向上舉升的舉升分離機(jī)構(gòu)，所述固化爐本體的出口端設(shè)置有位于舉升分離機(jī)構(gòu)上方的風(fēng)冷機(jī)構(gòu)；所述托板上設(shè)置有供固定尖樁從上往下嵌入的沉頭孔，所述沉頭孔上嵌入設(shè)置有第二壓縮彈簧，所述沉頭孔上設(shè)置有端蓋；所述陶瓷圓盤的周側(cè)設(shè)置有突出轉(zhuǎn)盤的環(huán)形槽，所述舉升分離機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在固化爐本體的出口端兩側(cè)的支架、兩個(gè)分別設(shè)置在支架上且用于橫向插入到陶瓷圓盤的環(huán)形槽內(nèi)的水平引導(dǎo)片、設(shè)置在兩個(gè)支架上且在擱置機(jī)構(gòu)移動(dòng)過程中下壓轉(zhuǎn)盤周側(cè)的風(fēng)冷驅(qū)動(dòng)件以使得陶瓷圓盤分離的傾斜引導(dǎo)片；在散熱操作完成后進(jìn)行如下冷卻操作：首先使得擱置機(jī)構(gòu)在傳輸網(wǎng)鏈的中帶動(dòng)下輸出，水平引導(dǎo)片嵌入在陶瓷圓盤的環(huán)形槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)在豎直方向上限位，傾斜引導(dǎo)片下壓轉(zhuǎn)盤周側(cè)的風(fēng)冷驅(qū)動(dòng)件以使得轉(zhuǎn)盤和陶瓷圓盤分離，最終陶瓷圓盤擱置在多個(gè)水平引導(dǎo)片上且排列設(shè)置，通過風(fēng)冷機(jī)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)冷，分離的擱置機(jī)構(gòu)在回收后用于下一輪固化操作使用。

17、通過采用上述技術(shù)方案，在進(jìn)行散熱操作后，擱置機(jī)構(gòu)、陶瓷圓盤、成型刀具的溫度依舊較高，此時(shí)通過舉升分離機(jī)構(gòu)、風(fēng)冷機(jī)構(gòu)的配合進(jìn)行如下冷卻操作，首先使得擱置機(jī)構(gòu)在傳輸網(wǎng)鏈的中帶動(dòng)下輸出，水平引導(dǎo)片嵌入在陶瓷圓盤的環(huán)形槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)在豎直方向上限位，傾斜引導(dǎo)片下壓轉(zhuǎn)盤周側(cè)的風(fēng)冷驅(qū)動(dòng)件以使得轉(zhuǎn)盤和陶瓷圓盤分離（此時(shí)第二壓縮彈簧受壓時(shí)可提供向下運(yùn)動(dòng)的行程量），最終陶瓷圓盤擱置在多個(gè)水平引導(dǎo)片上且排列設(shè)置，此時(shí)多個(gè)陶瓷圓盤處于懸空狀態(tài)，通過風(fēng)冷機(jī)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)冷，可提高對半導(dǎo)體刀具的冷卻效率，另外分離的擱置機(jī)構(gòu)在回收后用于下一輪固化操作使用。

18、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述風(fēng)冷機(jī)構(gòu)包括多個(gè)排列設(shè)置在固化爐本體的出口端的冷風(fēng)管、供風(fēng)管、多個(gè)連接在供風(fēng)管和冷風(fēng)管之間的軟管、與供風(fēng)管連接的空氣壓縮機(jī)，所述冷風(fēng)管底部設(shè)置有多個(gè)呈排列分布的出風(fēng)口，兩個(gè)所述水平引導(dǎo)片處于多個(gè)冷風(fēng)管下方。

19、通過采用上述技術(shù)方案，通過空氣壓縮機(jī)在壓縮空氣輸?shù)焦╋L(fēng)管、軟管、冷風(fēng)管，并通過多個(gè)出風(fēng)口輸出，從而實(shí)現(xiàn)對半導(dǎo)體刀具進(jìn)行高效冷卻，

20、本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述固化爐本體內(nèi)的頂部設(shè)置有實(shí)現(xiàn)覆蓋多個(gè)進(jìn)風(fēng)管和固化爐本體連接處的過濾機(jī)構(gòu)，所述固化爐本體的頂部設(shè)置有沿著固化爐本體的長度方向延伸的滑軌，所述過濾機(jī)構(gòu)包括多個(gè)插接設(shè)置在滑軌內(nèi)且實(shí)現(xiàn)覆蓋進(jìn)風(fēng)管和固化爐本體連接處的活性炭過濾板、設(shè)置在傳輸網(wǎng)鏈和位于一端的活性炭過濾板之間且在傳輸網(wǎng)鏈的運(yùn)動(dòng)過程中帶動(dòng)活性炭過濾板移動(dòng)的拉索組件；所述拉索組件包括設(shè)置在活性炭過濾板靠近固化爐本體的進(jìn)入端的一端兩側(cè)的第一吊環(huán)、兩個(gè)設(shè)置在傳輸網(wǎng)鏈的兩側(cè)的第二吊環(huán)、可拆卸設(shè)置在位于一端的活性炭過濾板的第一吊環(huán)和第二吊環(huán)之間且?guī)в墟i扣的拉索，所述封閉門向上運(yùn)動(dòng)到極限狀態(tài)時(shí)不影響活性炭過濾板的水平移動(dòng)，所述封閉門向下運(yùn)動(dòng)到極限狀態(tài)時(shí)抵觸在位于兩端的活性炭過濾板的側(cè)面。

21、通過采用上述技術(shù)方案，在固化過程中會(huì)產(chǎn)生水蒸氣、氨氣等氣體，首先通過設(shè)置活性炭過濾板可實(shí)現(xiàn)對氨氣進(jìn)行吸附，以實(shí)現(xiàn)處理固化過程中產(chǎn)生的氨氣；另外濕度對活性炭吸附氨氣具有如下影響：在濕度較低時(shí)，活性炭表面的水膜不足以形成，吸附效果較差，在濕度較高時(shí)，活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)易被堵塞，同時(shí)水分子優(yōu)先在活性炭表面行程氫鍵，與氨分子競爭，影響氨氣的吸附；但是在本固化過程中的第二階段，氨氣、水蒸氣同時(shí)釋放，從而利用活性炭進(jìn)行吸附氨氣時(shí)，因水蒸氣的存在，從而使得活性炭過濾板的吸附性能保持在較為合適的狀態(tài)；另外在活性炭過濾板長時(shí)間使用后需要進(jìn)行更換，通過設(shè)置拉索組件，使得在傳輸網(wǎng)鏈的運(yùn)行過程中，可對末端的活性炭過濾板進(jìn)行拉扯，以使得多個(gè)活性炭過濾板從滑軌上移出。