本發(fā)明涉及一種用于向雙面加工機的轉子盤空隙內(nèi)澆注環(huán)形塑料框架的設備，其中，空隙用于在雙面加工期間在雙面加工機中保持工件，所述設備包括兩個澆注模具部件和一個澆注芯，所述兩個澆注模具部件在它們之間容納轉子盤，所述澆注芯在轉子盤容納在澆注模具部件之間的情況下部分填充空隙，其中，澆注芯具有至少一個澆注通道，該澆注通道以其一端通入設置用于塑料框架的模具容積，并且該澆注通道以其另一端能與用于塑化的塑料的供給裝置連接。本發(fā)明此外涉及一種相應的方法。最后，本發(fā)明涉及一種雙面加工機的轉子盤。

背景技術：

具有轉子盤的雙面加工機例如由DE10228441B4公開。轉子盤一般具有多個空隙，工件、特別是半導體片在雙面加工機中加工期間浮動保持在這些空隙內(nèi)。通過合適的運動學實現(xiàn)：轉子盤運動穿過在加工圓盤之間形成的工作間隙，從而保持在轉子盤空隙內(nèi)的半導體片描述穿過工作間隙的擺線軌跡。轉子盤一般由耐磨損的材料、例如金屬制成。為避免半導體片的損壞，轉子盤空隙的邊緣通常設有塑料框架，該塑料框架以澆注方法、例如塑料澆注方法澆注到轉子盤的制出輪廓的邊緣內(nèi)。

此外，對半導體片、例如硅晶片所要產(chǎn)生的幾何結構存在著高要求。這種幾何結構取決于在加工時使用的耗材被影響。例如在雙面拋光時，在磨削拋光或無霧拋光(Haze-Free-Polieren)時，在半導體片邊緣(ZDD)上的整體平行度(GBIR)公差、局部平整度(SFQR)公差、邊緣平整度(ESQFR)公差和晶片上側與下側的曲率公差不斷變小。轉子盤和特別是塑料框架在此方面起到特殊的作用，因為它們影響放置在工作盤上的拋光布與晶片邊緣的相互作用。塑料框架與拋光布依賴于其與半導體片厚度相關的厚度地相互作用，由此又影響晶片邊緣上的拋光壓力。因此，由通過塑料框架導致的拋光布劇烈壓縮來使得拋光布對晶片邊緣的壓力很弱，并且反之亦然。

因此，對于(特別是也在工件邊緣上的)限定的工件幾何結構來說，塑料框架的精確的布置結構和幾何結構具有重要意義。利用所公開的方法不能以所希望的方式控制臨界參數(shù)，如塑料框架相對于轉子盤基體的定向和因此在轉子盤與塑料框架之間的限定的階梯高度。由此會出現(xiàn)(參照轉子盤)軸向不對稱設置的塑料框架。這又導致加工之后半導體片邊緣不均勻的曲率并且因此也損害局部的平整度。在用于制造塑料框架所公開的方法中出現(xiàn)的框架幾何結構、特別是框架厚度的偏差也導致在機器上加工的半導體片的不希望的幾何結構偏差。在所公開的澆注方法的過程中，例如由于所使用的材料的收縮性質和在澆注方法中所使用的參數(shù)也造成幾何結構偏差。

技術實現(xiàn)要素：

從所介紹的現(xiàn)有技術出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，提供開頭所述類型的一種方法和一種轉子盤，其中，塑料框架的幾何結構和塑料框架在轉子盤內(nèi)的布置結構并且因此利用轉子盤加工的工件的加工效果能夠以靈活的方式得到精確控制。

本發(fā)明的目的通過獨立權利要求1、7和14的技術方案得以實現(xiàn)。有利的設計方案參考從屬權利要求以及說明書和附圖。

對于開頭所述類型的設備而言，本發(fā)明的目的通過如下方式得以實現(xiàn)，即，至少一個所述澆注模具部件具有至少一個環(huán)形的容納部，至少一個環(huán)形的澆注模具嵌件能松脫地嵌入所述至少一個環(huán)形的容納部中，從而所述至少一個環(huán)形的澆注模具嵌件與澆注芯和空隙邊緣共同界定設置用于塑料框架的模具容積。

本發(fā)明的目的此外通過一種用于向雙面加工機的轉子盤空隙內(nèi)澆注環(huán)形塑料框架的方法，其中，空隙用于在雙面加工期間在雙面加工機中保持工件，其特征在于，該方法包括如下步驟：

-將轉子盤容納在兩個澆注模具部件之間并利用一個澆注芯在轉子盤容納在澆注模具部件之間的情況下部分填充空隙，其中，澆注芯具有至少一個澆注通道，該澆注通道以其一端通入設置用于塑料框架的模具容積，并且該澆注通道以其另一端能與用于塑化的塑料的供給裝置連接，

-將至少一個環(huán)形的澆注模具嵌件能松脫地嵌入至少一個所述澆注模具部件的至少一個環(huán)形容納部中，從而所述至少一個環(huán)形的澆注模具嵌件與澆注芯和空隙邊緣共同界定設置用于塑料框架的模具容積，

-隨后將塑化的塑料從供給裝置通過澆注芯的所述至少一個澆注通道澆注到設置用于塑料框架的模具容積內(nèi)，

-在所澆注的塑料達到足夠的形狀穩(wěn)定性后，將轉子盤連同澆注到空隙內(nèi)的塑料框架取出。

轉子盤例如可以由金屬材料制成。但也可以想到塑料材料。轉子盤具有至少一個、通常多個空隙，在所述空隙中在雙面加工、例如雙面拋光期間浮動保持工件、例如半導體片(晶片)。正如開頭介紹的那樣，轉子盤在雙面加工期間轉動地穿過在雙面加工機工作盤之間的工作間隙，從而所要加工的工件描述穿過工作間隙的擺線軌跡。工件、例如半導體片和轉子盤的設置用于所述工件的空隙例如可以是圓形的。相應地，澆注到空隙內(nèi)的塑料框架可以是圓環(huán)形的。所述塑料框架以澆注方法、例如塑料澆注方法澆注到轉子盤的界定空隙的內(nèi)表面上。這是本身公知的。但利用本發(fā)明也可以想到其他的澆注方法、例如離心澆注方法。

根據(jù)本發(fā)明，轉子盤特別是夾緊在澆注模具部件之間。澆注模具部件可以是澆注模具板。澆注模具部件尤其可以是澆注模具半部。也可以設有兩個以上的澆注模具部件。轉子盤的限制空隙的內(nèi)表面、澆注模具部件或其環(huán)形的澆注模具嵌件和澆注芯界定仿形塑料框架的模具空腔。塑化的塑料澆注、例如注塑到該模具空腔內(nèi)。為此，澆注芯具有至少一個澆注通道，該澆注通道的一端與例如擠出機中的用于塑料熔體的供給裝置連接并且另一端與模具空腔連接。澆注芯特別是可以具有多個這種類型的澆注通道。當然也可以設有多個這種類型的澆注芯。

至少一個所述澆注模具部件具有至少一個環(huán)形的容納部，至少一個環(huán)形的澆注模具嵌件能松脫地嵌入所述至少一個環(huán)形的容納部中。所述至少一個環(huán)形的澆注模具嵌件與澆注芯和空隙的邊緣共同界定設置用于塑料框架的模具容積。所述至少一個澆注模具嵌件例如可以螺栓連接在所述至少一個澆注模具部件上。但也可以想到其他的固定方式。澆注模具嵌件同樣可以如澆注模具部件那樣例如由金屬材料制成。所述澆注模具嵌件可以具有專門的與所要澆注的塑料材料相配的表面粗糙度，以避免熔體材料的附著。

根據(jù)本發(fā)明的在鑄造工具內(nèi)的澆注模具嵌件允許以靈活的方式精確控制所澆注的塑料框架相對于轉子盤基體的布置結構和幾何結構、特別是厚度。通過根據(jù)本發(fā)明的澆注模具嵌件，塑料框架相對于轉子盤上側或下側的位置可以在例如+/-20μm的范圍內(nèi)進行調整。由此在塑料框架與轉子盤基體之間產(chǎn)生例如-40μm至+40μm的可能的厚度差。通過根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形澆注模具嵌件可以使所澆注的塑料框架厚度值的波動最小化?？梢砸造`活的方式可靠地調整有針對性的塑料框架厚度。相同內(nèi)容適用于在塑料框架與轉子盤基體之間的階梯尺寸。通過根據(jù)本發(fā)明有針對性地調整塑料框架的幾何結構和布置結構、在塑料澆注方法中低的注入壓力和塑料的均勻晶體結構，塑料框架幾何結構可以最佳地根據(jù)雙面加工過程、特別是雙面拋光過程的要求來確定。通過使用具有根據(jù)本發(fā)明來制造的塑料框架的轉子盤，可以制造具有優(yōu)化的幾何結構的工件、特別是半導體片，這特別是也適用于工件的邊緣。因此，利用根據(jù)本發(fā)明的方法或根據(jù)本發(fā)明的設備，可以將塑料框架的厚度的偏差限制在例如+/-5μm、優(yōu)選+/-2μm、進一步優(yōu)選+/-1μm。

按照一種設計方案可以規(guī)定，澆注模具部件分別具有至少一個環(huán)形的容納部，分別至少一個環(huán)形的澆注模具嵌件能松脫地嵌入所述至少一個環(huán)形的容納部中，從而所述環(huán)形的澆注模具嵌件與澆注芯和空隙邊緣共同界定設置用于塑料框架的模具容積。在這種設計方案中，為了提高靈活性和精確度，通過可松脫地固定在澆注模具部件內(nèi)的澆注模具嵌件來在兩側仿形塑料框架。

按照另一種設計方案，該設備具有多個不同尺寸的環(huán)形澆注模具嵌件，它們有選擇地能松脫地能嵌入所述至少一個環(huán)形的容納部中，從而通過嵌入不同尺寸的環(huán)形澆注模具嵌件能夠為塑料框架產(chǎn)生不同尺寸的模具容積。由此進一步提高靈活性。利用僅一個澆注工具就可以通過以簡單且靈活的方式更換環(huán)形澆注模具嵌件來實現(xiàn)不同的塑料框架幾何結構。

按照另一種設計方案可以規(guī)定，通過所述至少一個環(huán)形的澆注模具嵌件與澆注芯和空隙邊緣共同界定的、設置用于塑料框架的模具容積在空隙的軸向上具有大于轉子盤的延伸尺寸。通過這種設計方案，盡管在塑料的冷卻和硬化過程中出現(xiàn)不可避免的收縮，但仍構成具有與轉子盤相同厚度的塑料框架。

按照另一種設計方案，設置用于塑料框架的模具容積可以具有一個或多個用于冒口的空腔。然后在制成的塑料框架內(nèi)構成冒口或者說出氣口，它們抵抗在硬化過程中的縮孔形成。

按照另一種設計方案可以設有加熱裝置，利用該加熱裝置加熱所述至少一個澆注通道。這種加熱通道的使用使得塑料熔體溫度均勻并可以將流道保持為短。此外，由此可以降低澆注壓力，從而保證精確的工具幾何結構的優(yōu)化的成型和特別是熱塑性材料的均勻結晶。均勻的結晶使得所制造的塑料框架的更大的尺寸穩(wěn)定性。

通過優(yōu)化的澆口幾何結構(其具有用于對澆注模具排氣的足夠區(qū)域和排氣口的均勻布置結構)，進一步簡化了將澆注和保持壓力保持在低水平上。

根據(jù)本發(fā)明的方法可以利用根據(jù)本發(fā)明的設備實施。相應地，根據(jù)本發(fā)明的設備能夠適于實施根據(jù)本發(fā)明的方法。

本發(fā)明還涉及一種雙面加工機的轉子盤，其具有至少一個空隙和至少一個環(huán)形塑料框架，所述至少一個環(huán)形塑料框架利用根據(jù)本發(fā)明的方法澆注到所述至少一個空隙中。轉子盤尤其可以是用于雙面加工機的轉子盤。

根據(jù)本發(fā)明，作為用于塑料框架的材料例如考慮在下面的表格內(nèi)列出的熱塑性材料，其中，左欄內(nèi)列出未填充的材料，右欄內(nèi)列出例如以纖維部分填充或設有纖維部分的材料：

附圖說明

下面借助附圖對本發(fā)明進行詳細說明。其中示意示出：

圖1示出用于向雙面加工機的轉子盤空隙內(nèi)澆注環(huán)形塑料框架的設備的剖視圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的設備在第一運行狀態(tài)下的在圖1中在A處示出的區(qū)域的局部放大圖；

圖3示出圖2中的在第二運行狀態(tài)下的視圖；

圖4示出圖2中的在第三運行狀態(tài)下的視圖；

圖5示出圖4中的按照另一實施例的視圖；

圖6示出多個轉子盤的局部剖視圖，這些轉子盤具有利用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的不同塑料框架；以及

圖7示出利用根據(jù)本發(fā)明的方法或根據(jù)本發(fā)明的設備生產(chǎn)的塑料框架。

具體實施方式

只要沒有其他說明，附圖中相同的附圖標記表示相同的物體。圖1所示的設備具有第一澆注模具部件10(特別是第一澆注模具半部)和第二澆注模具部件12(特別是第二澆注模具半部)。在澆注模具部件10、12之間夾緊雙面加工機(特別是雙面拋光機)的轉子盤14并因此將其保持。轉子盤14具有多個例如圓形的空隙16，在圖1中只能看到這些圓形的空隙之中的一個。為了在雙面加工機中進行加工，在運行中將例如圓形的半導體片(例如硅晶片)浮動地保持在各空隙16內(nèi)。圖1中所示的設備此外具有一個澆注芯18，該澆注芯嵌入空隙16內(nèi)并將該空隙一直填充到環(huán)形的模具空腔20。在附圖標記22、24處，在圖1中示意示出澆注芯18內(nèi)構成的澆注通道。中央的澆注通道22在其在圖1中的上端上與未進一步示出的塑料熔體供給裝置(例如擠出機)連接。與中央澆注通道22連接的澆注通道24通入模具空腔20內(nèi)。在運行中，塑料熔體從供給裝置通過澆注通道22、24導入模具空腔20內(nèi)，正如通過圖1中的箭頭所示那樣。

從圖2可以看出，在根據(jù)本發(fā)明的設備中，澆注模具部件10、12分別具有一個環(huán)形的、例如圓環(huán)形的容納部，其中，分別一個環(huán)形的、例如圓環(huán)形的澆注模具嵌件26、28可松脫地嵌入環(huán)形的容納部中。澆注模具嵌件26、28例如可與澆注模具部件10、12螺栓連接。正如可從圖2中所看到的那樣，同樣圓形的、例如圓環(huán)形的模具空腔20通過澆注芯18、轉子盤14的形成空隙16的內(nèi)部邊緣和環(huán)形澆注模具嵌件26、28的內(nèi)側界定。該模具空腔20形成了設置用于要澆注到轉子盤14內(nèi)的塑料框架的模具容積。

圖3中示出還是熔體狀的塑料30經(jīng)由澆注通道22、24澆注到模具空腔20內(nèi)之后不久的運行狀態(tài)。在圖2和3中可以清楚看出，設置用于塑料框架的模具空腔20在空隙16的軸向上(在圖2和3中亦即從下向上)具有比轉子盤14大的延伸尺寸。相應地，在圖3中，尚能流動的塑料材料略微超出轉子盤14的上側和下側。通過這種設計方案，在塑料材料的冷卻和干燥過程中產(chǎn)生的收縮得到補償。圖4示出形成塑料框架的塑料材料30的硬化狀態(tài)。正如在圖4中可清楚看出的那樣，在這種硬化狀態(tài)下，塑料材料30與轉子盤14的上側和下側齊平地結束。僅是出于完整性的原因需要指出的是，例如在圖3中可看出的在轉子盤14的上側或下側和澆注模具嵌件26、28的所分配的內(nèi)表面之間的間隙如此小，以至于塑化的塑料材料30由于其粘性不能進入該空隙內(nèi)。

圖5的設計方案與圖2至4的所示設計方案的區(qū)別在于，嵌入上澆注模具部件10內(nèi)的環(huán)形澆注模具嵌件26′比在圖2至4中所示的環(huán)形澆注模具嵌件26厚。圖5在此又示出塑料材料30的冷卻和硬化狀態(tài)。在圖5中可以看出，由于澆注模具嵌件26′的更大厚度，硬化的塑料30沒有完全到達轉子盤14的上側。

因此，利用根據(jù)本發(fā)明的設備或根據(jù)本發(fā)明的方法，通過適當選擇各個澆注模具嵌件，能夠以靈活的方式產(chǎn)生通過塑料材料30形成的塑料框架的精確的所希望的幾何結構。例如在圖6中示出利用本發(fā)明可能產(chǎn)生的不同的框架幾何結構。

圖7中示出利用根據(jù)本發(fā)明的方法或根據(jù)本發(fā)明的設備產(chǎn)生的塑料框架32，出于圖解說明的原因沒有示出轉子盤?？梢钥闯觯芰峡蚣?2在其外圓周上具有燕尾形幾何結構34，該燕尾形幾何結構與轉子盤14的空隙16內(nèi)表面上相應的燕尾形幾何結構相對應。此外在附圖標記36、38處可以看出以均勻的距離在塑料框架32的內(nèi)側上分布的冒口或者說出氣口，它們在塑料澆注過程中產(chǎn)生。所述冒口在塑料框架32的成品加工過程中還要被去除。所述冒口特別是用于避免在塑料澆注過程期間的縮孔形成并且能夠實現(xiàn)較小的注射和保持壓力。這又導致塑料材料30更加均勻的結晶并因此導致塑料框架32更好的形狀保持性。

利用本發(fā)明可以制造在轉子盤空隙的軸向上精確居中配合的塑料框架。在該軸向上的厚度偏差例如可以限制在例如+/-5μm、優(yōu)選+/-2μm、進一步優(yōu)選+/-1μm。這特別適于塑料框架的任何如下位置，該位置與塑料框架的內(nèi)棱邊相距至少0.5mm并且最高1mm。例如對于塑料框架的在距塑料框架內(nèi)棱邊的0.5mm至1mm的范圍內(nèi)的側向延伸尺寸的至少90％來說，塑料框架的厚度偏差例如可以處于在額定值附近的10μm、優(yōu)選4μm、進一步優(yōu)選2μm的帶寬內(nèi)。

所介紹的全部數(shù)值涉及室溫和干燥的轉子盤，所述轉子盤的塑料框架僅通過正常的外界空氣吸收水分。