一、標準制定背景與意義

      在半導體制造領域，晶圓的精密磨削是關鍵工序，直接影響芯片的質量和性能。隨著半導體產業的飛速發展，對晶圓磨削用砂輪的精度、可靠性和穩定性要求越來越高。然而，此前缺乏針對半導體晶圓精密磨削用砂輪的統一標準，導致產品質量參差不齊，難以滿足行業發展需求。為規范市場，提高產品質量，推動半導體制造產業發展，由中國機械工業聯合會提出，全國磨料磨具標準化技術委員會歸口，多家單位共同起草了《GB/T 44687-2024 超硬磨料制品 半導體晶圓精密磨削用砂輪》國家標準。該標準的實施，為半導體晶圓精密磨削用砂輪的生產、檢驗和使用提供了明確的技術依據，有助于提升我國半導體制造領域的整體水平。

      二、標準主要內容解讀

      （一）范圍

      本標準明確規定了半導體晶圓精密磨削用砂輪的產品分類、產品標記、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存等內容。適用于半導體晶圓邊緣倒角精密磨削和端面減薄精密磨削用金屬結合劑、樹脂結合劑和陶瓷結合劑及其復合結合劑金剛石砂輪，清晰界定了標準的適用對象和涵蓋范圍，為相關企業和機構開展工作提供了準確的指引。

      （二）規范性引用文件

      標準引用了 GB/T 1800.2-2020《產品幾何技術規范 (GPS) 線性尺寸公差 ISO 代號體系 第 2 部分：標準公差帶代號和孔、軸的極限偏差表》、GB/T 2493《磨具回轉強度試驗方法》、GB/T 9239.1《機械振動 恒態 (剛性) 轉子平衡品質要求 第 1 部分：規范與平衡允差的檢驗》、GB/T 16458《磨料磨具術語》、GB/T 35479《超硬磨料制品 金剛石或立方氮化硼磨具 形狀總覽和標記》以及 JB/T 7425《超硬磨料制品 金剛石或立方氮化硼磨具 技術規范》等文件。這些引用文件為標準中尺寸公差、試驗方法、術語定義等內容提供了基礎支撐，確保標準的科學性和規范性，使本標準與其他相關標準緊密銜接，便于在實際生產和檢驗過程中執行 。

      （三）術語和定義

      直接采用 GB/T 16458 界定的術語和定義，保證了本標準在術語使用上的一致性和準確性，避免因術語理解差異導致的生產、檢驗和使用過程中的混亂，有助于標準使用者準確理解和執行標準內容。

      （四）產品分類

      1.晶圓邊緣倒角精密磨削用砂輪（倒角砂輪）

      ?磨料層槽型：磨料層槽型分為圓弧底槽（代號 R）和梯形槽（代號 T），并對槽型相關尺寸代號（如槽開口角 V、梯形槽底寬度 b、槽間距 P 等）進行了說明，不同槽型適用于不同的磨削工藝需求，為產品設計和選擇提供了依據。

      ?砂輪形狀：主要有 14A1/R 和 14A1/T 兩種形狀代號，明確了砂輪形狀與代號的對應關系，方便產品標記和識別。

      ?基本尺寸：規定了不同規格倒角砂輪的外徑 D、總厚度 T、孔徑 H 等基本尺寸，同時部分尺寸（如 P1、P、A 等）由供需雙方商定，既保證了產品尺寸的規范性，又為滿足個性化需求提供了靈活性。

      1.晶圓端面減薄精密磨削用砂輪（減薄砂輪）：詳細列出了 6A2 和 6A2H 型、6A2T 型、1A2T/S 型、6A2M/S 和 6A2M/A 型、6A2T/S 型等多種類型減薄砂輪的形狀示意圖、基本尺寸及尺寸代號含義。不同類型的減薄砂輪在形狀和尺寸上各有特點，以適應晶圓端面減薄精密磨削的不同工藝要求，為用戶根據實際需求選擇合適的砂輪提供了全面的參考。

      （五）產品標記

      1.倒角砂輪：以 GB/T 35479 規定的標記方法為基礎，增加磨料層槽型尺寸和槽數構成完整產品標記。通過示例詳細展示了不同參數的倒角砂輪的標記方式，使生產者和使用者能夠準確通過標記獲取產品的關鍵信息，如形狀、尺寸、磨料、結合劑等，便于產品的生產管理、銷售和使用。

      2.減薄砂輪：6A2、6A2H 和 6A2T 型砂輪的產品標記符合 GB/T 35479 規定；1A2T/S、6A2M/S、6A2M/A 和 6A2T/S 型砂輪在 GB/T 35479 標記方法基礎上，加上磨料結塊尺寸和結塊數構成完整標記。同樣通過示例說明了標記方法，確保減薄砂輪產品標記的規范性和準確性，實現產品信息的清晰傳遞。

      （六）技術要求

      1.外觀：對砂輪磨料層、基體以及磨料層與基體粘結處的外觀質量提出明確要求。如磨料層不應有發泡、夾雜和裂紋，工作表面磨料顆粒應出露且分布均勻；基體色澤應一致，不應有裂紋、毛刺和腐蝕凹坑；磨料層與基體粘結處不應有縫隙、起層和裂紋。良好的外觀質量是保證砂輪正常使用和磨削效果的基礎，這些要求有助于生產者控制產品質量，避免因外觀缺陷導致的磨削問題和安全隱患。

      2.基本尺寸極限偏差：分別對砂輪外徑、孔徑、總厚度、磨料層厚度和寬度、磨料層深度、倒角砂輪槽型尺寸以及其他尺寸（如孔處厚度、凸面直徑等）的極限偏差作出規定。嚴格的尺寸極限偏差要求確保了砂輪尺寸的精度，保證其與磨削設備和晶圓的適配性，從而提高磨削加工的準確性和穩定性。

      3.幾何公差：規定了倒角砂輪的端面圓跳動公差和徑向圓跳動公差、減薄砂輪的平行度公差。合理的幾何公差控制有助于保證砂輪在高速旋轉過程中的穩定性，減少振動和擺動，提高晶圓磨削的表面質量和加工精度。

      4.基體粗糙度：明確砂輪基體的配合孔和支撐端面粗糙度不應大于 Ra1.6μm，其余表面粗糙度不應大于 Ra3.2μm。合適的基體粗糙度有利于提高砂輪與設備的安裝精度和穩定性，同時也對磨削過程中的散熱和磨屑排出有積極影響，進而提升磨削質量和效率。

      5.動平衡：要求砂輪的動平衡符合 GB/T 9239.1-2006 中平衡品質級別 G2.5 的規定。良好的動平衡性能可降低砂輪在旋轉過程中產生的振動和噪聲，延長砂輪和磨削設備的使用壽命，保證磨削過程的平穩性和安全性。

      6.回轉強度：規定在新產品設計、重要原材料變化、生產工藝改變以及成熟產品每半年周期等情況下，需對砂輪進行回轉強度試驗。試驗要求按最高工作速度的 1.73 倍進行回轉，且砂輪不應破裂、產生裂紋和磨料層松脫。回轉強度試驗是確保砂輪在高速旋轉工作狀態下安全性和可靠性的重要手段，防止因砂輪強度不足導致的破裂事故，保障操作人員和設備的安全。

      （七）試驗方法

      1.外觀：采用 10 倍以上放大鏡檢查裂紋、起層、磨料出露和分布情況，其他外觀項目通過目測檢查。該方法操作簡單、直觀，能夠快速有效地檢測出砂輪外觀存在的明顯缺陷。

      2.基本尺寸：針對外徑、孔徑、總厚度等不同尺寸，規定了相應的測量工具和方法，如使用游標卡尺、塞規、內徑指示表等測量儀器，或同等及以上精度的儀器進行測量。對于倒角砂輪槽型尺寸，通過制作復印樣片并利用影像測量儀等儀器測量樣片尺寸反推槽型尺寸，確保尺寸測量的準確性和一致性。

      3.幾何公差：端面圓跳動和徑向圓跳動通過將砂輪穿在心軸上并夾緊在圓跳動檢查儀上，利用千分表測量；平行度則用杠桿千分尺測量砂輪不同位置的厚度差值。同時對測量所用的心軸等工具提出技術要求，保證幾何公差測量結果的可靠性。

      4.基體粗糙度：可對照標準樣塊目測檢查，或用儀器測量，方便企業根據自身條件選擇合適的檢測方式，確保基體粗糙度符合標準要求。

      5.動平衡：按照 JB/T 7425 的規定進行檢驗，確保動平衡檢測的規范性和科學性。

      6.回轉強度：依據 GB/T 2493 的規定進行檢驗，并明確經過回轉強度試驗的砂輪均應廢棄，保證試驗過程的安全性和試驗結果的有效性。

      （八）檢驗規則

      1.出廠檢驗：產品出廠時需按本標準技術要求進行全面檢驗，全部符合要求者為合格，合格產品附合格證。嚴格的出廠檢驗制度確保了流入市場的產品質量，保障用戶的使用權益。

      2.質量抽查：產品質量抽查按 JB/T 7425 的規定執行，其中回轉強度從抽取樣本中隨機取 1 片進行檢驗。質量抽查有助于監管部門和企業對產品質量進行不定期監督，及時發現潛在質量問題，督促生產者持續改進產品質量。

      （九）標志

      1.產品標志：要求產品上的標志應包含制造廠名或商標、產品型號、主要尺寸、磨料代號等多項內容，且標志應清晰、整潔、美觀、牢固。合同有特殊規定的，按合同要求標志。產品標志為用戶識別產品信息、選擇合適產品提供了便利，同時也有助于企業樹立品牌形象。

      2.合格證標志：合格證上應標注制造廠名或商標、產品名稱、產品型號等信息，并加蓋檢驗簽章，確保合格證的真實性和有效性，為產品質量提供官方認可證明。

      3.外包裝標志：外包裝上的標志包括制造廠名和商標、產品名稱及數量、產品型號等內容，還需標注安全標志和廠址，便于產品在運輸和儲存過程中的識別、管理和追溯，同時提醒相關人員注意產品安全信息。

      （十）包裝、運輸和貯存

      1.包裝：內包裝采用紙盒或塑料盒，并填襯珍珠棉等軟質材料，防止產品竄動碰壞；外包裝用紙箱或木箱，要求緊固、安全、可靠，符合運輸有關規定。合理的包裝設計能夠有效保護產品在運輸和儲存過程中不受損壞，確保產品質量不受影響。

      2.運輸：產品運輸應按外包裝標志中安全標志內容的要求進行，確保運輸過程中產品的安全性，避免因運輸不當導致的產品損壞和安全事故。

      3.貯存：規定產品存放處應通風干燥，同時明確樹脂結合劑（包括其復合結合劑）砂輪存放期為 1 年，其他結合劑砂輪存放期為 2 年。逾期產品需按標準重新檢驗，合格后方可使用。科學的貯存要求有助于延長產品使用壽命，保證產品在使用時的性能和質量 。