一种划片机的制作方法

本发明涉及晶圆切割技术领域，尤其涉及一种划片机。

背景技术：

随着电子通讯技术的不断发展，晶体芯片得到大量且广泛的应用，单个芯片一般是将晶圆通过划片机切割得到。划片机通常以空气静压高速主轴带动刀片对晶圆进行切槽，切割过程中，产生大量的热，为了保证刀片的寿命及加工质量，在切割过程中需要对刀片进行冷却，如授权公告号为cn102267198b及申请公布号cn102615726a的中国专利公开的划片机，目前多采用冷却管对刀片的切削部分进行喷水冷却。而划片机在对晶圆进行切割的过程中，为了保证切槽的深度要求，往往需要在工作一段时间之后对刀具的磨损量进行测量，但是刀片上残留的冷却液对测量结果会有一定的干扰，往往导致测量结果不精确，影响切槽质量。目前针对以上的问题，有通过刀片的高速空转自然风干，但是这种方式导致刀片空转时间较长，干燥效率较低；也有增加新的吹风干燥装置对刀片进行干燥，但是这样将大大增加结构的复杂性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种划片机，用于解决现有的划片机对刀片干燥效率低、干燥装置结构复杂的问题。

本发明的划片机包括：

机架；

空气静压高速主轴；

刀具冷却干燥系统，包括：

控制系统；

液体管路，其上串接有液路控制阀；

气体管路，其上串接有气路控制阀；以及

配置在空气静压高速主轴的用于安装刀片的一端的刀侧喷头，刀侧喷头用于从刀片的轴向侧面向刀片喷吹；液体管路和气体管路均与刀侧喷头相连通，控制系统分别与液路控制阀和气路控制阀控制连接，并分别控制气路控制阀和液路控制阀的通断，以实现对刀侧喷头单独供气或供液。

本发明的划片机既利用刀侧喷头喷出冷却液对刀片进行冷却，又利用刀侧喷头对刀片进行吹气干燥，一物两用，在保证刀片冷却的同时，解决了目前的划片机在对刀片干燥时存在的问题，并且主轴端部结构简单，装配成本低，占用空间小；而且，利用刀侧喷头从刀片的轴向旁侧对刀片吹气，也能够提高刀片的干燥程度和干燥效率。

进一步地，液体管路和气体管路在各自上串接的控制阀的下游连接有用于汇合两路的汇合三通接头，刀侧喷头与汇合三通接头通过下游管路连通。这样能够简化管路的设置，避免管路较多较乱。

更进一步地，刀侧喷头有两个，且分别处于刀片的轴向两侧，下游管路包括与汇合三通接头连接的主输送管、连接在主输送管上用于分岔主输送管的分岔三通接头以及两根分别连接分岔三通接头和刀侧喷头的分支输送管。液体管路和气体管路通过汇合再分叉的方式连通两个刀侧喷头，管路布置简单。

更为具体地，空气静压高速主轴的用于安装刀片的端部配置有刀侧喷头安装座，刀侧喷头安装于刀侧喷头安装座上，刀侧喷头安装座上还安装有快插接头，刀侧喷头安装座的内部设置有连通刀侧喷头和快插接头的通道，下游管路连接在快插接头上而与刀侧喷头连通。这样刀侧喷头和快插接头能够预先安装在刀侧喷头安装座上，呈模块化，在划片机整机装配时，只需将对应管线连接在快插接头上即可，简化装配过程。

此外，空气静压高速主轴的用于安装刀片的端部还安装有主冷却喷头安装座，主冷却喷头安装座上安装有主冷却喷头，主冷却喷头用于从刀片的前侧正对切削部位喷冷却液，液体管路连通有主喷头管路，主冷却喷头与主喷头管路连接，且主喷头管路上串接有液路控制阀和可调流量计。通过主冷却喷头能够进一步提高刀片的冷却效果。

或者，空气静压高速主轴的用于安装刀片的端部还安装有主冷却喷头安装座，主冷却喷头安装座上安装有主冷却喷头，主冷却喷头用于从刀片的前侧正对切削部位喷冷却液，主冷却喷头与液体管路的处于液路控制阀下游的管段连通。通过主冷却喷头能够进一步提高刀片的冷却效果，而且能够通过一个液路控制阀实现对主冷却喷头和刀侧喷头的同步控制，使其同步喷出冷却液和同步停止喷液。

附图说明

图1为本发明的划片机的实施例中显示主轴及其端部结构的示意图；

图2为图1从刀片的轴向一侧显示主轴端部位置结构的示意图；

图3为本发明的划片机的实施例中气体管路、液体管路与刀侧喷头、主喷头的连接示意图。

图中：1-刀片；100-空气静压高速主轴；2-刀侧喷头安装座；22-刀侧喷头；3-主冷却喷头安装座；32-主冷却喷头；4-快插接头；6-安装架；62-冲洗喷头；81-气体管路；810-气路控制阀，82-液路总管；821-液体管路；8210-刀侧液路控制阀；8211-刀侧液路流量计；822-主喷头管路；8220-主喷头液路控制阀；8221-主喷头液路流量计；83-汇合三通接头；84-分岔三通接头。

具体实施方式

本发明的划片机的具体实施例，包括机架（图中未显示），机架上设置有工作台，工作台可移动的安装在机架上。机架上还设置有移动架，以工作台的移动方向为x向，移动架包括可沿y向移动的第一活动部分和可沿z向移动的第二活动部分，其中第二活动部分上安装有空气静压高速主轴，空气静压高速主轴的转动轴用于安装刀片。

划片机还包括刀具冷却干燥系统，刀具冷却干燥系统包括气体管路、总液管路以及控制系统。如图1-2所示，空气静压高速主轴100的安装刀片1的一端固定有安装基座，安装基座上安装有刀侧喷头安装座2，刀侧喷头安装座2可相对安装基座在上下方向上进行调整，刀侧喷头安装座2上安装有刀侧喷头22，刀侧喷头22有两个，且均与刀片1平行或呈一定角度的悬伸的刀片的轴向旁侧；安装基座上还安装有主冷却喷头安装座3，主冷却喷头安装座3可相对于安装基座在上下方向上调整，主冷却喷头安装座3上安装有主冷却喷头32，主冷却喷头32从刀片的前侧正对切削部位。

气体管路81在使用时连接气源，气体管路81上串接有气路控制阀810，总液管路82在使用时用于连接液源，总液管路82上串接有主分三通接头，并通过主分三通接头将总液管路82分为液体管路821和主喷头管路822两支路，液体管路821串接有刀侧液路控制阀8210以及刀侧液路流量计8211，主喷头管路822上串接有主喷头液路控制阀8220和主喷头液路流量计8221，主喷头管路822上在主喷头液路流量计8221的下游侧连接主冷却喷头32。气体管路81的处于气路控制阀810下游的管路和液体管路821的处于刀侧液路流量计8211下游的位置处连接在汇合三通接头83上，汇合三通接头83还连接有主输送管，主输送管上连接分岔三通接头84，分岔三通接头84的另外两个接口通过分支输送管分别连通两刀侧喷头22。刀侧液路流量计和主喷头液路流量计均为可调流量计，用于调整冷却液的流量。当然，在其他实施方式中，如果不需要调整流量，也可不串接流量计。

划片机上还配置有控制系统，控制系统分别控制连接气路控制阀810和刀侧液路控制阀8210，这样在划片机进行划切工作时，控制系统控制刀侧液路控制阀8210、主喷头液路控制阀8220开启，控制气路控制阀810关闭，从而通过刀侧喷头22和主冷却喷头32同时向刀片1喷冷却液以对刀片1冷却；在划片机准备进行刀片的磨损量检测时，刀片1离开工件，此时，控制系统控制刀侧液路控制阀8210、主喷头液路控制阀8220关闭，控制气路控制阀810开启，此时，通过刀侧喷头22向刀片1吹气，以加速刀片1的干燥。

由于两个刀侧喷头对称的对刀片的两侧进行喷吹，这样刀片两侧受力能够平衡，不会对刀片施加单侧压力，通过主输送管和分岔三通接头对两个刀侧喷头供液或供气，能够保证两个刀侧喷头工作的一致性，进一步保证了刀片两侧喷吹状况的一致性，对刀片进行保护。

更为具体地，如以上说明，刀侧喷头22是安装在刀侧喷头安装座2上的，刀侧喷头安装座2内设置有通道，刀侧喷头安装座2上还安装有快插接头4，刀侧喷头安装座2内的通道连通快插接头4和刀侧喷头22，分支输送管连接在快插接头4上即可实现与刀侧喷头22的连通，这样在方便调节刀侧喷头的上下位置的同时，便于刀侧喷头与分支输送管的连接。而且，刀侧喷头和快插接头能够预先安装在刀侧喷头安装座上，成模块化，在划片机整机装配时，只需将对应管线连接在快插接头上即可，简化装配过程。

与刀侧喷头与分支输送管的连接方式相似，主冷却喷头安装座3的内部设有通道，主冷却喷头安装座3上安装有快插接头4，其内部通道4连通快插接头4和主冷却喷头3，主喷头管路822直接连接在快插接头4上即可实现与主冷却喷头的连接。从结构上来讲，这样也在方便调节主冷却喷头的上下位置的同时，便于主冷却喷头与液体管路的连接，主冷却喷头和快插接头能够预先安装在主冷却喷头安装座上，成模块化，在划片机整机装配时，只需将对应管线连接在快插接头上即可，简化装配过程。

本发明的划片机通过刀侧喷头既实现了对刀片喷冷却液以冷却刀片，又实现了对刀片吹气以干燥刀片，这样不仅，没有增加主轴端部的结构复杂性，又能够提高刀片干燥的速度，提升刀片干燥效果。

当然，本发明的划片机并不仅限于上述实施方式。

例如，在其他实施方式中，主冷却喷头可以通过分支管路直接与液体管路的处于液路控制阀下游的管段连通，此时，通过控制刀侧液路控制阀能够实现主冷却喷头和刀侧喷头的同步喷出冷却液和同步停止喷液。

例如，在其他实施方式中，每个刀侧喷头均通过三通接头连接气体管路和液体管路，对应于每个刀侧喷头的气体管路和液体管路上均串接有控制阀，这样能够实现对两个刀侧喷头的单独控制。

再例如，分支输送管路可以直接与刀侧喷头连接，不再设置刀侧喷头安装座，此时，可在安装基座上设置卡箍或卡扣，在刀侧喷头与分支输送管路连接后，再通过卡箍或卡扣固定安装在安装基座上。