一种蓝宝石晶片切割设备及工艺的制作方法

本发明涉及一种切割设备及工艺，具体是一种蓝宝石晶片切割设备及工艺，属于蓝宝石晶片切割应用技术领域。

背景技术：

晶片是led最主要的原物料之一，是led的发光部件，led最核心的部分，晶片的好坏将直接决定led的性能，晶片是由是由ⅲ和ⅴ族复合半导体物质构成，在led封装时，晶片来料呈整齐排列在晶片膜上，如蓝宝石晶片。

在将蓝宝石晶棒分切成多个蓝宝石晶片过程中，由于切割刀片运行不当会出现卡刀的情况，每次分切完后，再次供料速度较慢且不连续或部分切割设备缺乏供料的结构，分割成对的蓝宝石晶片在分离瞬间存在意外掉落摔损的隐患。因此，针对上述问题提出一种蓝宝石晶片切割设备及工艺。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种蓝宝石晶片切割设备及工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种蓝宝石晶片切割设备，包括长圆筒、夹持机构、伸切机构和驱动机构，所述长圆筒环形面通过两个侧滑板与对应的两个条形槽滑动连接，且两个所述条形槽开设在u型支板的两端端面上；

所述夹持机构包括第一气缸、螺杆和第三气缸，所述第三气缸安装在长圆筒一端端面上，且第三气缸的推杆安装有第一吸盘，所述第一气缸设有四个，且四个所述第一气缸环形安装在长圆筒环形面一端，所述第一气缸的推杆一端端面滚动安装有滚珠，所述螺杆螺纹穿过短圆筒内圆壁中间位置，且螺杆一端转动安装有第二吸盘；

所述伸切机构包括条形切刀，所述条形切刀顶端安装在第二气缸的推杆一端，且条形切刀滑动衔接穿过短圆筒端口内环壁相应部分，所述第二气缸安装在l型板的横板上，且第二气缸通过软管与安装在短圆筒上的气动控制器及微型气泵连接；

所述驱动机构包括环形齿轮，所述环形齿轮装配在短圆筒一端，且环形齿轮与驱动齿轮啮合连接，所述驱动齿轮安装在伺服电机的轴杆一端，且伺服电机安装在第一支板一侧。

优选的，所述第二吸盘圆形吸口周围固定在圆板的中部孔结构内，且第二吸盘和第一吸盘的结构组成一致。

优选的，所述条形槽一端与u型支板侧壁连通，且条形槽内另一端转动安装有螺纹长杆一端。

优选的，所述侧滑板一侧壁底部开设有螺纹深孔，且螺纹深孔与螺纹长杆螺纹连接。

优选的，所述u型支板底部安装在底板顶部表面，且底板顶部一侧安装有第二支板底端。

优选的，所述第二支板安装在环框环形面底部，且环框通过轴承与短圆筒转动连接，所述轴承装配在短圆筒中部。

优选的，所述短圆筒端口处环形面上开设有穿孔，且穿孔与条形切刀相互滑动衔接。

优选的，所述l型板的竖板一侧安装有衔接条块，且衔接条块与条形切刀一侧壁开设的衔接条槽滑动连接。

优选的，所述第一吸盘的中轴线与第二吸盘的中轴线重合，且相应吸盘吸面与柱棒相应光滑端面吸附固定在一起。

优选的，一种蓝宝石晶片切割设备的工艺，所述工艺包括如下步骤：

一、对柱状蓝宝石晶棒固定：将蓝宝石晶棒光滑端面经第一吸盘与第三气缸固定连接且位于长圆筒内，同时启动环形分布的四个第一气缸经滚珠滚动轻微贴压在蓝宝石晶棒环形面上，能够将待分切成圆片状的蓝宝石晶棒固定住；

二、调节固定：根据所切蓝宝石晶圆片的厚度尺寸调节条形切刀内侧壁与第二吸盘吸附面之间的距离，且该距离为所切蓝宝石晶圆片的厚度尺寸，通过启动第三气缸推动固定的蓝宝石晶棒另一端逐渐伸入短圆筒端口内并与第二吸盘相互吸附固定在一起，能够进行对蓝宝石晶棒两端进行同时固定；

三、调刀：通过启动第二气缸处于伸展状态推动相连的条形切刀刀刃端贴靠在蓝宝石晶棒环形面相应位置上；

四、切割：启动伺服电机运行带动经驱动齿轮及环形齿轮连接的短圆筒及其相连接部分以合适速度旋转，同时条形切刀在受控制的第二气缸作用下分多次等量的进刀长度，从而能够循环渐进的对靠在蓝宝石晶棒进行切片，避免卡刀的情况出现；

五、取出切片：待切割分离后，操作人员转动螺纹长杆在力的相互作用下带动两个侧滑板及长圆筒向右移动，能够将蓝宝石晶棒与切好的蓝宝石晶圆片分离，并留出能够取出蓝宝石晶圆片间距，由于蓝宝石晶圆片与第二吸盘始终吸附固定在一起，能够避免蓝宝石晶圆片掉落的情况；

六、重复上述运行方式有限合理的将蓝宝石晶棒切割多个蓝宝石晶圆片。

本发明的有益效果是：

1、本发明结构设计合理，便于将待分切的蓝宝石晶棒两端经两个相应吸盘及相连结构进行固定住，同时能够在第三气缸推动及第一气缸的推杆上的滚珠辅助下，达到逐步向切割结构处供料的效果，且每次供料长度与分切得到的蓝宝石晶圆片厚度一致。

2、本发明结构设计紧凑，通过启动第二气缸推动相连的条形切刀分阶段伸刀切割蓝宝石晶棒同一部位，能够避免出现卡刀的情况，同时条形切刀能够绕着蓝宝石晶棒同一部位进行环形切割，保证每次切割量相同。

3、本发明通过第二吸盘始终对蓝宝石晶棒待分离端面吸附固定，能够避免分切出来的蓝宝石晶圆片掉落的问题，提高成品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明整体结构的立体图；

图2为本发明整体结构的剖视图；

图3为本发明u型支板的局部剖视图;

图4为本发明第二吸盘和圆板连接结构示意图。

图中：1、第一支板，2、第二支板，3、底板，4、u型支板，5、侧滑板，6、条形槽，7、长圆筒，8、第一气缸，9、条形切刀，10、第二气缸，11、l型板，12、环框，13、轴承，14、环形齿轮，15、短圆筒，16、螺杆，17、伺服电机，18、驱动齿轮，19、滚珠，20、第一吸盘，21、第三气缸，22、螺纹长杆，23、第二吸盘，24、螺纹深孔，25、圆板。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-4所示，一种蓝宝石晶片切割设备，包括长圆筒7、夹持机构、伸切机构和驱动机构，所述长圆筒7环形面通过两个侧滑板5与对应的两个条形槽6滑动连接，且两个所述条形槽6开设在u型支板4的两端端面上；

所述夹持机构包括第一气缸8、螺杆16和第三气缸21，所述第三气缸21安装在长圆筒7一端端面上，且第三气缸21的推杆安装有第一吸盘20，所述第一气缸8设有四个，且四个所述第一气缸8环形安装在长圆筒7环形面一端，所述第一气缸8的推杆一端端面滚动安装有滚珠19，所述螺杆16螺纹穿过短圆筒15内圆壁中间位置，且螺杆16一端转动安装有第二吸盘23；

所述伸切机构包括条形切刀9，所述条形切刀9顶端安装在第二气缸10的推杆一端，且条形切刀9滑动衔接穿过短圆筒15端口内环壁相应部分，所述第二气缸10安装在l型板11的横板上，且第二气缸10通过软管与安装在短圆筒15上的气动控制器及微型气泵连接；

所述驱动机构包括环形齿轮14，所述环形齿轮14装配在短圆筒15一端，且环形齿轮14与驱动齿轮18啮合连接，所述驱动齿轮18安装在伺服电机17的轴杆一端，且伺服电机17安装在第一支板1一侧。

所述第二吸盘23圆形吸口周围固定在圆板25的中部孔结构内，且第二吸盘23和第一吸盘20的结构组成一致。

所述条形槽6一端与u型支板4侧壁连通，且条形槽6内另一端转动安装有螺纹长杆22一端。

所述侧滑板5一侧壁底部开设有螺纹深孔24，且螺纹深孔24与螺纹长杆22螺纹连接。

所述u型支板4底部安装在底板3顶部表面，且底板3顶部一侧安装有第二支板2底端。

所述第二支板2安装在环框12环形面底部，且环框12通过轴承13与短圆筒15转动连接，所述轴承13装配在短圆筒15中部。

所述短圆筒15端口处环形面上开设有穿孔，且穿孔与条形切刀9相互滑动衔接。

所述l型板11的竖板一侧安装有衔接条块，且衔接条块与条形切刀9一侧壁开设的衔接条槽滑动连接。

所述第一吸盘20的中轴线与第二吸盘23的中轴线重合，且相应吸盘吸面与柱棒相应光滑端面吸附固定在一起。

一种蓝宝石晶片切割设备的工艺，所述工艺包括如下步骤：

一、对柱状蓝宝石晶棒固定：将蓝宝石晶棒光滑端面经第一吸盘20与第三气缸21固定连接且位于长圆筒7内，同时启动环形分布的四个第一气缸8经滚珠19滚动轻微贴压在蓝宝石晶棒环形面上，能够将待分切成圆片状的蓝宝石晶棒固定住；

二、调节固定：根据所切蓝宝石晶圆片的厚度尺寸调节条形切刀9内侧壁与第二吸盘23吸附面之间的距离，且该距离为所切蓝宝石晶圆片的厚度尺寸，通过启动第三气缸21推动固定的蓝宝石晶棒另一端逐渐伸入短圆筒15端口内并与第二吸盘23相互吸附固定在一起，能够进行对蓝宝石晶棒两端进行同时固定；

三、调刀：通过启动第二气缸10处于伸展状态推动相连的条形切刀9刀刃端贴靠在蓝宝石晶棒环形面相应位置上；

四、切割：启动伺服电机17运行带动经驱动齿轮18及环形齿轮14连接的短圆筒15及其相连接部分以合适速度旋转，同时条形切刀9在受控制的第二气缸10作用下分多次等量的进刀长度，从而能够循环渐进的对靠在蓝宝石晶棒进行切片，避免卡刀的情况出现；

五、取出切片：待切割分离后，操作人员转动螺纹长杆22在力的相互作用下带动两个侧滑板5及长圆筒7向右移动，能够将蓝宝石晶棒与切好的蓝宝石晶圆片分离，并留出能够取出蓝宝石晶圆片间距，由于蓝宝石晶圆片与第二吸盘23始终吸附固定在一起，能够避免蓝宝石晶圆片掉落的情况；

六、重复上述运行方式有限合理的将蓝宝石晶棒切割多个蓝宝石晶圆片。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。