一种芯片晶圆加工用切割设备的制作方法

1.本发明涉及芯片加工技术领域，具体涉及一种芯片晶圆加工用切割设备。


背景技术：

2.在市场上常见的芯片晶圆加工切割设备中，大都采用激光切割的方式，基本原理是通过激光切割器发射出高能光束，高能光束照射在晶圆表面，使被照射区域融化后气化，从而完成切割，在切割过程中，通过加工平台的x-y轴移动，来实现切割区域的延展，这种方式的不足之处是：
3.当加工平台在平面上移动同时带动晶圆移动时，由于晶圆表面光滑，在惯性的作用下，晶圆会产生滑动；当切割结束时，加工平台在动力装置的带动和限位下，停止移动后，晶圆会因为惯性和表面光滑的原因与加工平台发生滑动，这种现象严重影响影响切割精度，导致加工后的晶圆成品存在缺陷，严重的甚至会导致芯片损毁，所以我们提出了一种芯片晶圆加工用切割设备。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种芯片晶圆加工用切割设备，包括控制台、操作显示器、监控显示器、电器控制箱、油液控制箱、物料托盘、切割平台、移动平台、定位安装套件、激光切割器、运动导轨、传动套件、水平移动底座和工作台，所述控制台和工作台固定连接，所述电器控制箱与控制台固定连接，所述油液控制箱位于工作台下方，所述切割平台与工作台顶部固定连接，所述物料托盘位于切割平台下方，所述移动平台与工作台固定连接，所述移动平台位于水平移动底座下方，所述水平移动底座位于运动导轨下方，所述运动导轨与传动套件滑动连接，所述运动导轨前端与定位安装套件滑动连接，所述激光切割器位于定位安装套件中心。
5.进一步地，所述操作显示器和监控显示器固定连接在控制台的前方，所述控制台正前方固定连接有电器控制箱，所述控制台位于工作台右侧，控制台控制系统的启停、程序的录入与执行和系统工作状态的监测，工作台进行切割作业。
6.进一步地，所述工作台正前方与油液控制箱固定连接，所述工作台顶部前端与切割平台固定连接，所述工作台顶部后端与移动平台固定连接，分别固定在工作台的前后，上下料和切割作业不干扰。
7.进一步地，所述切割平台上表面开有三个圆柱槽，所述切割平台正前方开有三个长方形槽，长方形槽与圆柱形槽贯穿后交汇连接，并且保留圆柱形槽的完整性；
8.所述切割平台下方有物料托盘，携带物料后，物料托盘通过长方形槽，进入切割平台下方，完整契入后进行作业，上料不会影响系统工作精度。
9.进一步地，所述移动平台包括螺纹杆、垫片、螺母和支座，所述支座顶部内壁与螺纹杆螺纹连接，所述螺纹杆两侧贯穿支座，所述垫片外表面与支座接触，以同向双螺母的方式进行固定。
10.进一步地，所述水平移动底座包括嵌套环、支撑板和驱动环，所述嵌套环的设置有四个，所述嵌套环与支撑板固定连接，所述嵌套环位于支撑板四边角，所述驱动环位于嵌套环内环中间位置，所述嵌套环与驱动环固定连接，所述水平移动底座在移动平台上水平移动。
11.进一步地，所述定位安装套件包括固定挡板、固定定位销、传动环、定位销、固定环和穿孔挡板；所述固定挡板的设置有两个，所述固定挡板位于固定环中心外侧，所述固定挡板与固定环固定连接，所述穿孔挡板有两个，所述穿孔挡板位于固定环的中心内侧，所述穿孔挡板与固定环固定连接，所述固定定位销位于固定挡板两端顶部，所述固定定位销与固定挡板固定连接，所述定位销外表面与穿孔挡板内壁螺纹连接，所述传动环位于固定环右侧，并与固定环固定连接，可以对激光切割器进行固定和定位。
12.进一步地，所述物料托板包括弹性挡板、配合槽、托板、挡板、挡板销钉和弹性挡板销钉，所述弹性挡板的设置有两个，设置在物料托板中心轴两侧，所述挡板与物料托板顶部固定连接，所述配合槽位于挡板底部内侧，所述配合槽位于弹性挡板的底部内侧，所述固定挡板销钉位于挡板顶部两侧，并与挡板固定连接，所述弹性挡板销钉位于弹性挡板顶部两侧，并与弹性挡板固定连接；
13.所述挡板与托板固定连接，所述弹性挡板中端与托板固定连接，通过两次预紧的方式，对晶圆进行固定和定位。
14.本发明具有的有益效果：
15.本发明所采用的物料托板结构中，挡板对物料进行粗略限位，通过弹性挡板将物料位置进一步固定，托板和挡板、弹性挡板结合处的配合孔，对物料进行精确定位和一定的固定作用，再通过橡胶绳将固定挡板销钉和弹性挡板销钉进行收缩，达到固定物料的作用，使系统能够精确地定位物料位置，在机器运行时，能够保证晶圆不发生滑动，从而提高了加工精度和质量，提升了产品合格率。
16.本发明移动平台与水平运动底座之间，采用了加工刀具主动运动的方式，避免了因加工平台移动产生惯性而使晶圆滑动，降低加工精度的问题；移动平台采用非固定连接丝杠的方式，防止后期因局部损坏而更换机器的问题，移动平台使用四个支座支撑两个平行螺纹杆，单个螺纹杆中，使用双同向螺母滑动会锁紧的优点，防止在使用过程中需要频繁调试的问题，在螺母与支座之间增加垫片，防止因锁紧而产生的锁死问题，方便后期维护和修理，水平移动底座在四个嵌套环中加入驱动环实现移动，再通过双螺纹杆作为导轨的方式，增加了在水平运动中的稳定性和精确度，方便编写加工程序，实现精密加工。
17.本发明定位安装套件，主要是对激光发射器起到固定、定位和驱动的作用，定位安装套件采用两个定位销和两个固定定位销，利用固定定位销对激光发射器的z轴方向进行确定，利用两个定位销旋入的方式分别对x轴和y轴方向进行固定和定位，有安装方便，定位简单的优点，易于拆卸和后期维护。
附图说明
18.图1为本发明整体结构示意图；
19.图2为本发明移动平台局部结构示意图；
20.图3为本发明水平移动底座整体结构示意图；
21.图4为本发明安装定位套件整体结构示意图；
22.图5为本发明物料托板整体结构示意图。
23.1、控制台；2、操作显示器；3、监控显示器；4、电器控制箱；5、油液控制箱；6、物料托盘；61、弹性挡板；62、配合槽；63、托板；64、挡板；65、固定挡板销钉；66、弹性挡板销钉；7、切割平台；8、移动平台；81、螺纹杆；82、垫片；83、螺母；84、支座；9、定位安装套件；91、固定挡板；92、固定定位销；93、传动环；94、定位销；95、固定环；96、穿孔挡板；10、激光切割器；11、运动导轨；12、传动套件；13、水平移动底座；131、嵌套环；132、支撑板；133、驱动环；14、工作台。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
25.实施例1
26.请参阅图1-图5，本发明为一种芯片晶圆加工用切割设备，包括控制台1、操作显示器2、监控显示器3、电器控制箱4、油液控制箱5、物料托盘6、切割平台7、移动平台8、定位安装套件9、激光切割器10、运动导轨11、传动套件12、水平移动底座13和工作台14，控制台1和工作台14固定连接，电器控制箱4与控制台1固定连接，油液控制箱5位于工作台14下方，切割平台7与工作台14顶部固定连接，物料托盘6位于切割平台7下方，移动平台8与工作台14固定连接，移动平台8位于水平移动底座13下方，水平移动底座13位于运动导轨11下方，运动导轨11与传动套件12滑动连接，运动导轨11前端与定位安装套件9滑动连接，激光切割器10位于定位安装套件9中心。
27.操作显示器2和监控显示器3固定连接在控制台1的前方，控制台1正前方固定连接有电器控制箱4，控制台1位于工作台14右侧。
28.工作台14正前方与油液控制箱5固定连接，工作台14顶部前端与切割平台7固定连接、工作台14顶部后端与移动平台8固定连接。
29.切割平台7的上表面开设三个圆柱槽，切割平台7正前方开设三个长方形槽，长方形槽与圆柱形槽贯穿后交汇连接。
30.移动平台8包括螺纹杆81、垫片82、螺母83和支座84，支座84顶部内壁与螺纹杆81螺纹连接，螺纹杆81两侧贯穿支座84，垫片82外表面与支座84接触。
31.水平移动底座13包括嵌套环131、支撑板132和驱动环133，嵌套环131有四个，嵌套环131与支撑板132固定连接，嵌套环131位于支撑板132四边角，驱动环133位于嵌套环131内环中间位置，嵌套环131与驱动环133固定连接。
32.定位安装套件9包括固定挡板91、固定定位销92、传动环93、定位销94、固定环95和穿孔挡板96，固定挡板91的设置有两个，固定挡板91位于固定环95中心外侧，固定挡板91与固定环95固定连接，穿孔挡板96有两个，穿孔挡板96位于固定环95的中心内侧，穿孔挡板96与固定环95固定连接，固定定位销92位于固定挡板91两端顶部，固定定位销92与固定挡板
91固定连接，定位销94外表面与穿孔挡板96内壁螺纹连接，传动环93位于固定环95右侧，并与固定环95固定连接。
33.物料托盘6包括弹性挡板61、配合槽62、托板63、挡板64、固定挡板销钉65和弹性挡板销钉66，弹性挡板61的设置有两个，设置在物料托盘6中心轴两侧，挡板64与物料托板63顶部固定连接，配合槽62位于挡板64底部内侧，配合槽62位于弹性挡板61的底部内侧，固定挡板销钉65位于挡板64顶部两侧，并与挡板64固定连接，弹性挡板销钉66位于弹性挡板61顶部两侧，并与弹性挡板61固定连接；
34.挡板64与托板63固定连接，弹性挡板61中端与托板63固定连接。
35.采用的物料托盘6结构中，固定挡板91对物料进行粗略限位，通过弹性挡板61将物料位置进一步固定，托板63和挡板64、弹性挡板61结合处的配合孔，对物料进行精确定位和一定的固定作用，再通过橡胶绳将固定挡板销钉65和弹性挡板销钉66进行收缩，达到固定物料的作用，使系统能够精确地定位物料位置，在机器运行时，能够保证晶圆不发生滑动，从而提高了加工精度和质量，提升了产品合格率。
36.本实施例的一个具体应用为：进行芯片晶圆加工切割时，将物料托盘6从切割平台7中取出，在物料托盘6的圆形区域正中央放入晶圆，在放入晶圆时，使晶圆紧靠挡板64的一侧，可以采用向下倾斜物料托盘6的方式，收缩两侧弹性挡板61，使配合槽62与晶圆能够契合，用橡胶绳两两收紧固定挡板销钉65和弹性挡板销钉66，将物料托盘6放入切割平台7中，利用控制台1开启机器，设置程序，启动运行，水平移动底座13中的驱动环133，带动水平移动底座13从而带动激光切割器10，沿着移动平台8运动到预设位置，开始加工；
37.安装激光切割器10时，将定位安装套件9中的定位销94旋出，将激光切割器10放入固定环95中，将激光切割器10上的标记位置对准固定挡板91上的固定定位销92，预紧定位销94，在预紧另一侧的定位销94，将定位销94固定，完成安装。
38.显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。