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      一、标准制定背景与意义

      在半导体制造领域，晶圆的精密磨削是关键工序，直接影响芯片的质量和性能。随着半导体产业的飞速发展，对晶圆磨削用砂轮的精度、可靠性和稳定性要求越来越高。然而，此前缺乏针对半导体晶圆精密磨削用砂轮的统一标准，导致产品质量参差不齐，难以满足行业发展需求。为规范市场，提高产品质量，推动半导体制造产业发展，由中国机械工业联合会提出，全国磨料磨具标准化技术委员会归口，多家单位共同起草了《GB/T 44687-2024 超硬磨料制品 半导体晶圆精密磨削用砂轮》国家标准。该标准的实施，为半导体晶圆精密磨削用砂轮的生产、检验和使用提供了明确的技术依据，有助于提升我国半导体制造领域的整体水平。

      二、标准主要内容解读

      （一）范围

      本标准明确规定了半导体晶圆精密磨削用砂轮的产品分类、产品标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。适用于半导体晶圆边缘倒角精密磨削和端面减薄精密磨削用金属结合剂、树脂结合剂和陶瓷结合剂及其复合结合剂金刚石砂轮，清晰界定了标准的适用对象和涵盖范围，为相关企业和机构开展工作提供了准确的指引。

      （二）规范性引用文件

      标准引用了 GB/T 1800.2-2020《产品几何技术规范 (GPS) 线性尺寸公差 ISO 代号体系 第 2 部分：标准公差带代号和孔、轴的极限偏差表》、GB/T 2493《磨具回转强度试验方法》、GB/T 9239.1《机械振动 恒态 (刚性) 转子平衡品质要求 第 1 部分：规范与平衡允差的检验》、GB/T 16458《磨料磨具术语》、GB/T 35479《超硬磨料制品 金刚石或立方氮化硼磨具 形状总览和标记》以及 JB/T 7425《超硬磨料制品 金刚石或立方氮化硼磨具 技术规范》等文件。这些引用文件为标准中尺寸公差、试验方法、术语定义等内容提供了基础支撑，确保标准的科学性和规范性，使本标准与其他相关标准紧密衔接，便于在实际生产和检验过程中执行 。

      （三）术语和定义

      直接采用 GB/T 16458 界定的术语和定义，保证了本标准在术语使用上的一致性和准确性，避免因术语理解差异导致的生产、检验和使用过程中的混乱，有助于标准使用者准确理解和执行标准内容。

      （四）产品分类

      1.晶圆边缘倒角精密磨削用砂轮（倒角砂轮）

      ◦磨料层槽型：磨料层槽型分为圆弧底槽（代号 R）和梯形槽（代号 T），并对槽型相关尺寸代号（如槽开口角 V、梯形槽底宽度 b、槽间距 P 等）进行了说明，不同槽型适用于不同的磨削工艺需求，为产品设计和选择提供了依据。

      ◦砂轮形状：主要有 14A1/R 和 14A1/T 两种形状代号，明确了砂轮形状与代号的对应关系，方便产品标记和识别。

      ◦基本尺寸：规定了不同规格倒角砂轮的外径 D、总厚度 T、孔径 H 等基本尺寸，同时部分尺寸（如 P1、P、A 等）由供需双方商定，既保证了产品尺寸的规范性，又为满足个性化需求提供了灵活性。

      1.晶圆端面减薄精密磨削用砂轮（减薄砂轮）：详细列出了 6A2 和 6A2H 型、6A2T 型、1A2T/S 型、6A2M/S 和 6A2M/A 型、6A2T/S 型等多种类型减薄砂轮的形状示意图、基本尺寸及尺寸代号含义。不同类型的减薄砂轮在形状和尺寸上各有特点，以适应晶圆端面减薄精密磨削的不同工艺要求，为用户根据实际需求选择合适的砂轮提供了全面的参考。

      （五）产品标记

      1.倒角砂轮：以 GB/T 35479 规定的标记方法为基础，增加磨料层槽型尺寸和槽数构成完整产品标记。通过示例详细展示了不同参数的倒角砂轮的标记方式，使生产者和使用者能够准确通过标记获取产品的关键信息，如形状、尺寸、磨料、结合剂等，便于产品的生产管理、销售和使用。

      2.减薄砂轮：6A2、6A2H 和 6A2T 型砂轮的产品标记符合 GB/T 35479 规定；1A2T/S、6A2M/S、6A2M/A 和 6A2T/S 型砂轮在 GB/T 35479 标记方法基础上，加上磨料结块尺寸和结块数构成完整标记。同样通过示例说明了标记方法，确保减薄砂轮产品标记的规范性和准确性，实现产品信息的清晰传递。

      （六）技术要求

      1.外观：对砂轮磨料层、基体以及磨料层与基体粘结处的外观质量提出明确要求。如磨料层不应有发泡、夹杂和裂纹，工作表面磨料颗粒应出露且分布均匀；基体色泽应一致，不应有裂纹、毛刺和腐蚀凹坑；磨料层与基体粘结处不应有缝隙、起层和裂纹。良好的外观质量是保证砂轮正常使用和磨削效果的基础，这些要求有助于生产者控制产品质量，避免因外观缺陷导致的磨削问题和安全隐患。

      2.基本尺寸极限偏差：分别对砂轮外径、孔径、总厚度、磨料层厚度和宽度、磨料层深度、倒角砂轮槽型尺寸以及其他尺寸（如孔处厚度、凸面直径等）的极限偏差作出规定。严格的尺寸极限偏差要求确保了砂轮尺寸的精度，保证其与磨削设备和晶圆的适配性，从而提高磨削加工的准确性和稳定性。

      3.几何公差：规定了倒角砂轮的端面圆跳动公差和径向圆跳动公差、减薄砂轮的平行度公差。合理的几何公差控制有助于保证砂轮在高速旋转过程中的稳定性，减少振动和摆动，提高晶圆磨削的表面质量和加工精度。

      4.基体粗糙度：明确砂轮基体的配合孔和支撑端面粗糙度不应大于 Ra1.6μm，其余表面粗糙度不应大于 Ra3.2μm。合适的基体粗糙度有利于提高砂轮与设备的安装精度和稳定性，同时也对磨削过程中的散热和磨屑排出有积极影响，进而提升磨削质量和效率。

      5.动平衡：要求砂轮的动平衡符合 GB/T 9239.1-2006 中平衡品质级别 G2.5 的规定。良好的动平衡性能可降低砂轮在旋转过程中产生的振动和噪声，延长砂轮和磨削设备的使用寿命，保证磨削过程的平稳性和安全性。

      6.回转强度：规定在新产品设计、重要原材料变化、生产工艺改变以及成熟产品每半年周期等情况下，需对砂轮进行回转强度试验。试验要求按最高工作速度的 1.73 倍进行回转，且砂轮不应破裂、产生裂纹和磨料层松脱。回转强度试验是确保砂轮在高速旋转工作状态下安全性和可靠性的重要手段，防止因砂轮强度不足导致的破裂事故，保障操作人员和设备的安全。

      （七）试验方法

      1.外观：采用 10 倍以上放大镜检查裂纹、起层、磨料出露和分布情况，其他外观项目通过目测检查。该方法操作简单、直观，能够快速有效地检测出砂轮外观存在的明显缺陷。

      2.基本尺寸：针对外径、孔径、总厚度等不同尺寸，规定了相应的测量工具和方法，如使用游标卡尺、塞规、内径指示表等测量仪器，或同等及以上精度的仪器进行测量。对于倒角砂轮槽型尺寸，通过制作复印样片并利用影像测量仪等仪器测量样片尺寸反推槽型尺寸，确保尺寸测量的准确性和一致性。

      3.几何公差：端面圆跳动和径向圆跳动通过将砂轮穿在心轴上并夹紧在圆跳动检查仪上，利用千分表测量；平行度则用杠杆千分尺测量砂轮不同位置的厚度差值。同时对测量所用的心轴等工具提出技术要求，保证几何公差测量结果的可靠性。

      4.基体粗糙度：可对照标准样块目测检查，或用仪器测量，方便企业根据自身条件选择合适的检测方式，确保基体粗糙度符合标准要求。

      5.动平衡：按照 JB/T 7425 的规定进行检验，确保动平衡检测的规范性和科学性。

      6.回转强度：依据 GB/T 2493 的规定进行检验，并明确经过回转强度试验的砂轮均应废弃，保证试验过程的安全性和试验结果的有效性。

      （八）检验规则

      1.出厂检验：产品出厂时需按本标准技术要求进行全面检验，全部符合要求者为合格，合格产品附合格证。严格的出厂检验制度确保了流入市场的产品质量，保障用户的使用权益。

      2.质量抽查：产品质量抽查按 JB/T 7425 的规定执行，其中回转强度从抽取样本中随机取 1 片进行检验。质量抽查有助于监管部门和企业对产品质量进行不定期监督，及时发现潜在质量问题，督促生产者持续改进产品质量。

      （九）标志

      1.产品标志：要求产品上的标志应包含制造厂名或商标、产品型号、主要尺寸、磨料代号等多项内容，且标志应清晰、整洁、美观、牢固。合同有特殊规定的，按合同要求标志。产品标志为用户识别产品信息、选择合适产品提供了便利，同时也有助于企业树立品牌形象。

      2.合格证标志：合格证上应标注制造厂名或商标、产品名称、产品型号等信息，并加盖检验签章，确保合格证的真实性和有效性，为产品质量提供官方认可证明。

      3.外包装标志：外包装上的标志包括制造厂名和商标、产品名称及数量、产品型号等内容，还需标注安全标志和厂址，便于产品在运输和储存过程中的识别、管理和追溯，同时提醒相关人员注意产品安全信息。

      （十）包装、运输和贮存

      1.包装：内包装采用纸盒或塑料盒，并填衬珍珠棉等软质材料，防止产品窜动碰坏；外包装用纸箱或木箱，要求紧固、安全、可靠，符合运输有关规定。合理的包装设计能够有效保护产品在运输和储存过程中不受损坏，确保产品质量不受影响。

      2.运输：产品运输应按外包装标志中安全标志内容的要求进行，确保运输过程中产品的安全性，避免因运输不当导致的产品损坏和安全事故。

      3.贮存：规定产品存放处应通风干燥，同时明确树脂结合剂（包括其复合结合剂）砂轮存放期为 1 年，其他结合剂砂轮存放期为 2 年。逾期产品需按标准重新检验，合格后方可使用。科学的贮存要求有助于延长产品使用寿命，保证产品在使用时的性能和质量 。