蓝宝石晶片V型NOTCH槽的倒角加工定位装置及方法与流程

蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置及方法
技术领域
1.本发明涉及蓝宝石加工技术领域，具体涉及一种蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置及方法。


背景技术：

2.蓝宝石是加工蓝光二极管的重要材料，在半导体领域具有举足轻重的地位。蓝宝石晶棒在切割成晶片后，圆周边为锐利尖角，这使得衬底在后续加工过程中很容易造成圆周边崩角等现象，为此通常需要对晶片圆周边磨边成圆角，一方面可以减少圆周边崩角现象，另一方面也会减少后续晶片加工制程中的晶片应力，应力的减少会大幅度减少晶片后续加工过程中产生的晶片破裂，提高良率。
3.蓝宝石晶片圆周方向有3个a面角度，目前的晶片制程加工中，为了保证后道制程蓝宝石晶片制品的晶体结构一致，都会在晶棒的3个a面角度对应的位置上，选择其中一个位置来去除加工平边定位边，但是这样做的缺点是蓝宝石衬底晶片浪费比例达到6％－8％，造成生产材料成本浪费，为了提高蓝宝石衬底晶片材料的利用率，许多厂家尝试在晶体的a面角度对应的位置上，加工一个v型的notch定位槽，取代原先a面角度对应的位置上平边定位边，来降低生产材料浪费，提高效益。
4.使用多线网金刚线将晶棒切割成晶片后，为了减少后续晶片加工制程中的晶片崩角和续晶片加工制程中的晶片应力，v型定位槽内的边缘也需要磨边成圆角，但是a面角度精度非常高，一般a向角度要求在
±
0.02
°
以内，v型槽的深度误差在
±
0.10mm以内，因为晶片的外径尺寸大小不一，难以保证v型槽深度加工的一致性，工艺和设备设计难度大，目前行业中，普遍都是向国外的磨边设备制作厂家订制专用于v型notch定位槽磨边加工的设备，来进行磨边加工，设备采购周期长，设备采购成本非常高，风险也非常大。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置及加工方法，旨在解决现有通过采购专用设备加工v型notch定位槽，降低了企业经济效益的问题。
6.本发明的第一方面在于提供一种蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置，用于辅助蓝宝石晶片v型notch槽进行倒角加工，所述倒角加工定位装置包括：
7.底座，用于承载所述倒角加工定位装置的其它机构，所述底座用于连接至精雕设备的加工机台上；
8.负压吸附平台，设于所述底座上，用于在负压源的作用下产生负压吸附力，以将置于所述负压吸附平台上的待加工晶片吸附；以及
9.定位机构，包括第一定位销，以及可被驱动着靠近或远离所述负压吸附平台的第二定位销，所述第一定位销与所述第二定位销分别设于所述负压吸附平台的外围，且所述第二定位销用于抵靠在所述v型notch槽内，以通过所述第一定位销与所述第二定位销对置
于所述负压吸附平台上的所述待加工晶片进行定位；
10.其中，在需要对所述待加工晶片进行加工时，所述第二定位销可被驱动着远离所述待加工晶片，以预留加工磨具对所述待加工晶片上v型notch槽进行倒角加工时的避让空间。
11.根据上述技术方案的一方面，所述定位机构还包括：
12.驱动组件，包括驱动件及由所述驱动件驱动的第一安装件，所述驱动件设于所述底座的侧面；以及
13.复位组件，包括滑台及与所述滑台配合的滑杆，所述滑台设于所述第一安装件上，所述滑杆的两端分别穿出所述滑台，所述滑杆朝向所述负压吸附平台的一端设有第二安装件，在所述滑台与所述第二安装件之间的所述滑杆上套设有弹性件；
14.其中，所述第二定位销设于所述第二安装件上，通过套设于所述滑杆上的弹性件向所述第二安装件与所述第二定位销施加弹性作用力，以使所述第二定位销具有朝向所述负压吸附平台的趋势。
15.根据上述技术方案的一方面，所述驱动件包括气缸本体及由所述气缸本体驱动的伸缩杆，所述第一安装件设于所述伸缩杆上远离所述气缸本体的一端。
16.根据上述技术方案的一方面，所述滑台可相对于所述第一安装件沿着靠近或与远离所述负压吸附平台的方向移动。
17.根据上述技术方案的一方面，所述滑台上设有导向槽，紧固件穿过所述导向槽与所述第一安装件连接，以通过所述紧固件将所述滑台在所述第一安装件上的位置锁定。
18.根据上述技术方案的一方面，所述第一定位销设有两个，两个所述第一定位销同时设于所述底座上，并且两个所述第一定位销分别位于所述第二定位销的径向两侧。
19.根据上述技术方案的一方面，两个所述第一定位销的圆心与所述负压吸附平台的圆心之间连线形成的夹角小于180
°
。
20.根据上述技术方案的一方面，两个所述第一定位销与所述第二定位销之间形成的夹角相等。
21.本发明的另一方面在于提供一种蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位方法，所述方法应用于上述技术方案中所述的倒角加工定位装置，所述倒角加工定位方法包括：
22.通过所述底座将所述倒角加工定位装置固定在精雕设备的加工机台上，并将用于倒角加工的加工磨具装夹在所述精雕设备的刀具装夹孔内；
23.通过驱动件驱动设于第二安装件上的第二定位销自第一位置上升至用于晶片位置校准的第二位置；
24.将所述晶片置于所述负压吸附平台上，且预设的v型notch槽对准所述第二定位销，克服所述第二定位销的弹性作用力，通过所述第一定位销与第二定位销校准所述晶片在所述负压吸附平台上的位置；
25.通过驱动件驱动设于第二安装件上的第二定位销下降至用于避让加工磨具的第三位置；
26.以通过设于所述精雕设备的刀具装夹孔内的加工磨具对所述v型notch槽进行倒角加工。
27.与现有技术相比，采用本发明所示的蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置
及方法，有益效果在于：在将待加工晶片置于负压吸附平台之上时，通过将待加工晶片与预设的第一定位销与第二定位销接触，其中待加工晶片与第二定位销接触，从而通过第一定位销与第二定位销对待加工晶片进行定位，并且在通过加工磨具对v型notch槽进行倒角加工时，第二定位销可被驱动着远离v型notch槽，以预留加工磨具对所述待加工晶片上v型notch槽进行倒角加工时的避让空间，从而避免加工磨具与第二定位销碰撞。该倒角加工定位装置设计简单，制作成本低，制作周期短，加工尺寸精度一致性和重复性非常高，加工品质稳定，相比向国外的磨边设备制作厂家订制专用于v型notch定位槽磨边加工的设备，设备采购成本降低，生产成本大大减少，能够获得较高的经济效益。
28.本发明的附加方面与优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
29.本发明的上述与/或附加的方面与优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显与容易理解，其中：
30.图1为本发明第一实施例中蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置的结构示意图；
31.图2为图1中a部的放大示意图；
32.图3为图1的俯视示意图；
33.图4为本发明第三实施例中蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位方法的流程示意图；
34.附图元器件符号说明：
35.底座10、负压吸附平台20、待加工晶片30、定位机构40、第一定位销41、第二定位销42、驱动组件43、气缸本体431、伸缩杆432、安装孔433、第一安装件434、复位组件44、滑台441、滑杆442、第二安装件443、弹性件444。
具体实施方式
36.为使本发明的目的、特征与优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
37.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，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、以特定的方位构造与操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明中，除非另有明确的规定与限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发
明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的与所有的组合。
39.实施例一
40.请参阅图1－2，本发明的第一实施例提供了一种蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置，用于辅助蓝宝石晶片v型notch槽进行倒角加工，倒角加工定位装置包括：底座10、负压吸附平台20及定位机构40。
41.在本实施例中，底座10用于承载倒角加工定位装置的其它机构，包括负压吸附平台20及定位机构40，底座10用于连接至精雕设备的加工机台上，包括但不限于通过紧固件进行固定。其中，为了使得底座10尽可能的轻量化，底座10整体上呈现一框型结构，能够保证该倒角加工定位装置的稳定性即可，例如可以由多块金属板材拼接制成。
42.其中，负压吸附平台20设于底座10上，负压吸附平台20上设有气道及气孔，气道设于负压吸附平台20的内部，而气孔由负压吸附平台20的表面延伸至负压吸附平台20内部与气道连通，用于在负压源的作用下产生负压吸附力，以将置于负压吸附平台20上的待加工晶片30吸附。
43.具体而言，通过负压源的控制装置控制阀门开启，即可产生负压吸附力，从而通过与气道连通的气孔将置于负压吸附平台20上的待加工晶片30吸附，从而在一定程度上将待加工晶片30固定在负压吸附平台20上。
44.本领域技术人员容易理解的是，要通过设于精雕设备主轴上的加工磨具对吸附于负压吸附平台20上的待加工晶片30进行磨削加工，应当保证待加工晶片30在负压吸附平台20上的位置唯一性，而为了保证将待加工晶片30置于负压吸附平台20上的位置唯一，本实施例当中通过定位机构40对待加工晶片30的位置进行限制。
45.在本实施例中，定位机构40至少包括两个定位件，用于对待加工晶片30的位置进行限制。将待加工晶片30置于负压吸附平台20之上后，负压吸附平台20能够限制待加工晶片30的轴向自由度，当通过至少两个定位件对待加工晶片30进行限制时，两个定位件能够限制待加工晶片30的径向自由度，从而保证待加工晶片30在负压吸附平台20上的位置唯一。
46.其中，定位件包括第一定位销41，第一定位销41设于底座10之上，以及可被驱动着靠近或远离负压吸附平台20的第二定位销42，第一定位销41与第二定位销42分别设于负压吸附平台20的外围，且第二定位销42用于抵靠在v型notch槽内，以通过第一定位销41与第二定位销42对置于负压吸附平台20上的待加工晶片30进行定位。其中，待加工晶片30上的v型notch槽呈三角结构，通过第二定位销42对v型notch槽进行定位时，应当保证v型notch槽的两侧面同时抵靠第二定位销42的圆周面。
47.示例而非限定，第二定位销42可以沿待加工晶片30的轴向靠近或远离v型notch槽，当然也可沿待加工晶片30的径向靠近或远离v型notch槽。在本实施例中，优选的，第二定位销42沿待加工晶片30的轴向靠近或远离v型notch槽。
48.具体而言，在本实施例当中，定位机构40还包括驱动组件43，该驱动组件43包括驱动件及由驱动件驱动的第一安装件434，驱动件设于底座10的侧面。其中，驱动件包括气缸本体431及由气缸本体431驱动的伸缩杆432，第一安装件434设于伸缩杆432上远离气缸本体431的一端。其中，气缸本体上设有若干个安装孔433，用于紧固件穿过安装孔433将气缸
本体431固定在底座10的一侧，从而保证驱动组件43及复位组件44的安装稳定性。
49.定位机构40还包括复位组件44，该复位组件44包括滑台441及与滑台441配合的滑杆442，滑台441设于第一安装件434上，滑杆442的两端分别穿出滑台441，滑杆442朝向负压吸附平台20的一端设有第二安装件443，在滑台441与第二安装件443之间的滑杆442上套设有弹性件444。
50.其中，第二定位销42设于第二安装件443上，通过套设于滑杆442上的弹性件444向第二安装件443与第二定位销42施加弹性作用力，以使第二定位销42具有朝向负压吸附平台20的趋势。
51.具体而言，在将待加工晶片30置于负压吸附平台20之上时，将待加工晶片30圆周的另一点与第一定位销41进行接触，将待加工晶片30的v型notch槽内两条边与第二定位销42接触，并在一定程度上克服弹性件444施加的弹性作用力，结束放置，即在待加工晶片30没有外力施加时，弹性件444回弹，以通过第二定位销42的推动改变待加工晶片30在负压吸附平台20上的位置，从而使得待加工晶片30在负压吸附平台20上的位置恒定，此时，第二定位销42被驱动着远离待加工晶片30的v型notch槽，以预留加工磨具对待加工晶片30上v型notch槽进行倒角加工时的避让空间，避免加工磨具在对待加工晶片30上v型notch槽进行加工时与第二定位销42碰撞，以便于通过加工磨具对待加工晶片30的v型notch槽进行倒角加工。
52.与现有技术相比，采用本实施例当中所示的蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置，有益效果在于：在将待加工晶片30置于负压吸附平台20之上时，通过将待加工晶片30与预设的第一定位销41与第二定位销42接触，其中待加工晶片30与第二定位销42接触，从而通过第一定位销41与第二定位销42对待加工晶片30进行定位，并且在通过加工磨具对v型notch槽进行倒角加工时，第二定位销42可被驱动着远离v型notch槽，以预留加工磨具对待加工晶片30上v型notch槽进行倒角加工时的避让空间，从而避免加工磨具与第二定位销42碰撞。该倒角加工定位装置设计简单，制作成本低，制作周期短，加工尺寸精度一致性和重复性非常高，加工品质稳定，相比向国外的磨边设备制作厂家订制专用于v型notch定位槽磨边加工的设备，设备采购成本降低，生产成本大大减少，能够获得较高的经济效益。
53.实施例二
54.请参阅图3，本发明的第二实施例提供了一种蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位装置，本实施例所示的倒角加工定位装置与第一实施例当中所示的倒角加工定位装置的机构基本一致，不同之处在于：
55.在本实施例中，第一定位销41设有两个，两个第一定位销41同时设于底座10上，并且两个第一定位销41分别位于第二定位销42的径向两侧，并且，两个第一定位销41的圆心与负压吸附平台20的圆心之间连线形成的夹角小于180
°
，即图3角a与角b之间的角度和小于180
°
，从而保证待加工晶片30能够置入负压吸附平台20之上、两个第一定位销41之间。以及，两个第一定位销41与第二定位销42之间形成的夹角相等，也即，角a与角b的夹角相等。
56.容易理解的是，两个第一定位销41的圆心与负压吸附平台20的圆形之间的夹角越接近180
°
时，其对于待加工晶片30的校准越准确。当两个第一定位销41的圆心与负压吸附平台20的圆形之间的夹角等于或超过180
°
时，此时待加工晶片30将无法从一侧推进至于两个第一定位销41与第二定位销42接触。
57.进一步的，滑台441可相对于第一安装件434沿着靠近或与远离负压吸附平台20的方向移动。具体而言，滑台441上设有导向槽，紧固件穿过导向槽与第一安装件434连接，以通过紧固件将滑台441在第一安装件434上的位置锁定。
58.实施例三
59.请参阅图4，本发明的第三实施例提供了一种蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位方法，方法应用于上述实施例当中的倒角加工定位装置，倒角加工定位方法包括步骤s10－s50：
60.步骤s10，通过底座将倒角加工定位装置固定在精雕设备的加工机台上，并将用于倒角加工的加工磨具装夹在精雕设备的刀具装夹孔内；
61.其中，精雕设备包括主轴及加工平台，该倒角加工装置固定在加工机台上，用于倒角加工的加工磨具装夹在精雕设备的刀具装架孔，即主轴上。
62.步骤s20，通过驱动件驱动设于第二安装件上的第二定位销自第一位置上升至用于晶片位置校准的第二位置；
63.步骤s30，将晶片置于负压吸附平台上，且预设的v型notch槽对准第二定位销，克服第二定位销的弹性作用力，通过第一定位销与第二定位销校准晶片在负压吸附平台上的位置；
64.步骤s40，通过驱动件驱动设于第二安装件上的第二定位销下降至用于避让加工磨具的第三位置；
65.步骤s50，以通过设于精雕设备的刀具装夹孔内的加工磨具对v型notch槽进行倒角加工。
66.与现有技术相比，采用本实施例当中所示的蓝宝石晶片v型notch槽的倒角加工定位方法，有益效果在于：在将待加工晶片置于负压吸附平台之上时，通过将待加工晶片与预设的第一定位销与第二定位销接触，其中待加工晶片与第二定位销接触，从而通过第一定位销与第二定位销对待加工晶片进行定位，并且在通过加工磨具对v型notch槽进行倒角加工时，第二定位销可被驱动着远离v型notch槽，以预留加工磨具对待加工晶片上v型notch槽进行倒角加工时的避让空间，从而避免加工磨具与第二定位销碰撞。该倒角加工定位装置设计简单，制作成本低，制作周期短，加工尺寸精度一致性和重复性非常高，加工品质稳定，相比向国外的磨边设备制作厂家订制专用于v型notch定位槽磨边加工的设备，设备采购成本降低，生产成本大大减少，能够获得较高的经济效益。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体与详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形与改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。