一种芯片镀铜冷却切割设备的制作方法

[0001]
本发明涉及芯片加工技术领域，具体为一种芯片镀铜冷却切割设备。


背景技术：

[0002]
芯片加工中，芯片表面镀铜的切割是其中一个重要环节，在芯片加工过程中，需要通过在芯片表面镀铜将芯片内的晶体管连接起来，然后通过表面切割，将芯片表面多余的镀铜切除，现有技术中的切割设备通常采用普通的高速切割方法，将芯片表面多余镀铜切除，该种设备操作简单，可以满足一般的使用要求，但它在实际使用的过程中仍存在以下弊端：
[0003]
1.现有技术中的切割设备，对芯片表面进行高速切割使，会因切割摩擦而产生大量的热，而切割刀头因为高热与芯片表面接触时，会使芯片表面的铜镀层发生一定的热胀冷缩变形，因此加工冷却后其表面的加工精度降低，影响芯片的表面精度；
[0004]
2.现有技术中的切割设备，其切割刀头的结构较为简单，在高速旋转与切削加工的过程中，散热量有限，因此容易在刀尖处产生大量的积热，导致刀尖变形，影响切割精度，并且长时间的高温切割，容易降低刀具的使用寿命。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种芯片镀铜冷却切割设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芯片镀铜冷却切割设备,包括固定支撑机构、固定支撑机构下端所设的滑板平移机构与固定支撑机构上端所设的冷却切割机构，所述固定支撑机构由切割平台、切割平台上端面四角位置处所设的升降缸与升降缸上端固定连接的顶部固定板构成，所述滑板平移机构由切割平台上端所设的滑板组件i与滑板组件i上端所设的滑板组件ii构成，所述冷却切割机构由顶部固定板下端所设的导向座、顶部固定板上端固定安装的驱动电机i、导向座中间套接的转轴、转轴下端固定连接的旋转座与旋转座下端固定连接的冷却切割刀头构成；
[0007]
所述滑板组件i由下托板、侧支座i、螺杆i与驱动电机ii构成，所述滑板组件ii由上托板、侧支座ii、螺杆ii与驱动电机ii构成。
[0008]
优选的，所述切割平台上端面中间的左右两侧对称设有两条滑槽i，所述侧支座i对称固定安装在滑槽i前后两端面的中间位置处，所述螺杆i的两端与侧支座i通过轴承相套配，所述驱动电机ii固定安装在侧支座i的外侧面上，且驱动电机ii的主轴与螺杆i的轴端通过联轴器固定相连。
[0009]
优选的，所述侧支座ii对称固定安装在下托板左右两端的中间位置处，所述螺杆ii的两端与侧支座ii通过轴承相套配，所述驱动电机ii固定安装在侧支座ii的外侧面上，且驱动电机ii的主轴与螺杆ii的轴端通过联轴器固定相连。
[0010]
优选的，所述下托板的下端左右对称设有与滑槽i相滑配的滑轨i，所述螺杆i与下
托板在下托板的中间位置处相螺接，所述下托板的上端面上左右对称开设有两条滑槽ii。
[0011]
优选的，所述上托板的下端左右对称设有与滑槽ii相滑配的滑轨ii，所述螺杆ii与上托板在上托板的中间位置处相螺接。
[0012]
优选的，所述导向座的中间设有轴承孔，且此轴承孔通过轴承与转轴相套配，所述转轴的上端通过联轴器与驱动电机i的主轴相固定连接，所述转轴的下端通过螺栓与旋转座的上端固定相连。
[0013]
优选的，所述旋转座由圆柱形结构的连接块构成，且在连接块的下端开设有锥面槽体结构的接插槽。
[0014]
优选的，所述冷却切割刀头由上固定盘座与下刀盘座构成，所述上固定盘座的上端设有与接插槽相接插配合的导锥，所述下刀盘座上端的外侧环向设有连接法兰，所述连接法兰与上固定盘座通过螺栓相固定连接。
[0015]
优选的，所述下刀盘座上端的中间位置处开设有槽体结构的冷却腔，且在冷却腔内均布设有冷却片，所述冷却腔的上端向下刀盘座的外圆上开设有排线孔，且在排线孔内固定螺接有集线头。
[0016]
优选的，所述导向座的外侧面上固定安装有电控安装座，且在电控安装座的外侧面与底面上均固定安装有位置传感器。
[0017]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设置合理，功能性强，具有以下优点：
[0018]
1.本发明中，通过冷却片对整个冷却切割刀头进行实时的主动冷却，使冷却切割刀头在高速旋转切割过程中，所产生的热量被瞬时的吸收，保证冷却切割刀头下端下刀盘座处于一个相对冷却状态，使其热量不会向芯片表面传导，降低了芯片表面热变形，提高加工的精度；
[0019]
2.本发明中，通过冷却片对冷却切割刀头冷却，使下刀盘座的刀尖不会出现积热变形，提高了下刀盘座下端刀片的加工精度，同时提高了刀片的使用寿命；
[0020]
3.本发明中，切割平台为整个设备提供底部支撑，顶部固定板为冷却切割机构提供顶部的固定支撑，滑板组件i与滑板组件ii为工件提供水平方向上的一个联动位移驱动，驱动电机i为冷却切割刀头提供旋转切割动力源，导向座相对转轴起到一个旋转导向支撑作用，旋转座在转轴与冷却切割刀头之间起到一个过度连接的作用。
附图说明
[0021]
图1为本发明轴侧结构视图；
[0022]
图2为本发明结构主视图；
[0023]
图3为图2中c-c处剖面结构轴侧视图；
[0024]
图4为图3中d处局部结构放大示意图；
[0025]
图5为本发明结构左视图；
[0026]
图6为图5中a-a处剖面结构轴侧视图。
[0027]
图中：1、切割平台；2、滑板组件i；3、滑板组件ii；4、升降缸；5、顶部固定板；6、驱动电机i；7、导向座；8、转轴；9、旋转座；10、冷却切割刀头；11、电控安装座；12、位置传感器；101、滑槽i；201、下托板；202、侧支座i；203、螺杆i；204、驱动电机ii；205、滑槽ii；206、滑轨
i；301、上托板；302、侧支座ii；303、螺杆ii；304、驱动电机ii；305、滑轨ii；901、连接块；902、接插槽；1001、上固定盘座；1002、导锥；1003、下刀盘座；1004、连接法兰；1005、冷却腔；1006、冷却片；1007、排线孔；1008、集线头。
具体实施方式
[0028]
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种芯片镀铜冷却切割设备,包括固定支撑机构、固定支撑机构下端所设的滑板平移机构与固定支撑机构上端所设的冷却切割机构，固定支撑机构由切割平台1、切割平台1上端面四角位置处所设的升降缸4与升降缸4上端固定连接的顶部固定板5构成，滑板平移机构由切割平台1上端所设的滑板组件i 2与滑板组件i 2上端所设的滑板组件ii 3构成，冷却切割机构由顶部固定板5下端所设的导向座7、顶部固定板5上端固定安装的驱动电机i 6、导向座7中间套接的转轴8、转轴8下端固定连接的旋转座9与旋转座9下端固定连接的冷却切割刀头10构成，其中，切割平台1为整个设备提供底部支撑，顶部固定板5为冷却切割机构提供顶部的固定支撑，滑板组件i 2与滑板组件ii 3为工件提供水平方向上的一个联动位移驱动，驱动电机i 6为冷却切割刀头10提供旋转切割动力源，导向座7相对转轴8起到一个旋转导向支撑作用，旋转座9在转轴8与冷却切割刀头10之间起到一个过度连接的作用；
[0030]
滑板组件i 2由下托板201、侧支座i 202、螺杆i 203与驱动电机ii 204构成，滑板组件ii 3由上托板301、侧支座ii 302、螺杆ii 303与驱动电机ii 304构成，滑板组件i 2为工件提供一个水平横向移动支撑，滑板组件ii 3为工件提供一个水平纵向移动支撑。
[0031]
切割平台1上端面中间的左右两侧对称设有两条滑槽i 101，侧支座i 202对称固定安装在滑槽i 101前后两端面的中间位置处，螺杆i 203的两端与侧支座i 202通过轴承相套配，驱动电机ii 204固定安装在侧支座i 202的外侧面上，且驱动电机ii 204的主轴与螺杆i 203的轴端通过联轴器固定相连，启动驱动电机ii 204带动螺杆i 203与驱动电机ii 204主轴同步转动，而侧支座i 202为螺杆i 203提供一个旋转支撑。
[0032]
侧支座ii 302对称固定安装在下托板201左右两端的中间位置处，螺杆ii 303的两端与侧支座ii 302通过轴承相套配，驱动电机ii 304固定安装在侧支座ii 302的外侧面上，且驱动电机ii 304的主轴与螺杆ii 303的轴端通过联轴器固定相连，启动驱动电机ii 304带动螺杆ii 303与驱动电机ii 304主轴同步转动，而侧支座ii 302为螺杆ii 303提供一个旋转支撑。
[0033]
下托板201的下端左右对称设有与滑槽i 101相滑配的滑轨i 206，螺杆i 203与下托板201在下托板201的中间位置处相螺接，下托板201的上端面上左右对称开设有两条滑槽ii 205，当驱动电机ii 204带动螺杆i 203旋转时，螺杆i 203与下托板201螺接传动，进而使下托板201沿滑槽i 101导向在切割平台1上端做水平方向上的横向位移。
[0034]
上托板301的下端左右对称设有与滑槽ii 205相滑配的滑轨ii 305，螺杆ii 303与上托板301在上托板301的中间位置处相螺接，当驱动电机ii 304带动螺杆ii 303旋转
时，螺杆ii 303与上托板301螺接传动，进而使上托板301沿滑槽ii 205导向在下托板201上端做水平方向上的纵向位移。
[0035]
导向座7的中间设有轴承孔，且此轴承孔通过轴承与转轴8相套配，转轴8的上端通过联轴器与驱动电机i 6的主轴相固定连接，转轴8的下端通过螺栓与旋转座9的上端固定相连，此处，导向座7相对与转轴8起到一个旋转导向支撑的作用，保证旋转座9与冷却切割刀头10在转轴8下端保持一个平稳的旋转切割动作。
[0036]
旋转座9由圆柱形结构的连接块901构成，且在连接块901的下端开设有锥面槽体结构的接插槽902，此处接插槽902可加工为莫氏锥孔结构，便于冷却切割刀头10在旋转座9下端快速的拆装。
[0037]
冷却切割刀头10由上固定盘座1001与下刀盘座1003构成，这种分体式结构便于冷却切割刀头10内其他零部件的拆装与维护，上固定盘座1001的上端设有与接插槽902相接插配合的导锥1002，此处导锥1002可加工为与接插槽902相匹配的莫氏锥柄结构，下刀盘座1003上端的外侧环向设有连接法兰1004，连接法兰1004与上固定盘座1001通过螺栓相固定连接，。
[0038]
下刀盘座1003上端的中间位置处开设有槽体结构的冷却腔1005，且在冷却腔1005内均布设有冷却片1006，冷却腔1005的上端向下刀盘座1003的外圆上开设有排线孔1007，且在排线孔1007内固定螺接有集线头1008，此处，外接导线通过集线头1008从排线孔1007导入到冷却腔1005内与冷却片1006连接。
[0039]
导向座7的外侧面上固定安装有电控安装座11，且在电控安装座11的外侧面与底面上均固定安装有位置传感器12，此处，通过位置传感器12可以实时的感应整个冷却切割刀头10在切割平台1上端的相对位置，包括水平位置与垂直高度位置。
[0040]
本发明的工作原理：
[0041]
工作时，先将工件固定在上托板301上，根据工件的加工位置，联动控制驱动电机ii 204与驱动电机ii 304，带动下托板201与上托板301在切割平台1上端水平移动到冷却切割刀头10下端，然后启动冷却切割刀头10内的冷却片1006，再启动驱动电机i 6带动转轴8、旋转座9与冷却切割刀头10同步转动，通过控制升降缸4的升降控制下刀盘座1003与上托板301上端工件表面加工面的相对高度，调整升降缸4的升降高度与升降速度，调整下刀盘座1003对工件的进给深度与进给速度，加工过程中，冷却片1006对冷却切割刀头10整体进行持续冷却，使下刀盘座1003在高速旋转切割过程中所产生的热量被瞬时带走，保证下刀盘座1003下端刀片不会发生积热变形，并且下刀盘座1003上所产生的热量不会被传导到工件表面，进而提高了工件与刀片的切割精度，同时也提高了下刀盘座1003下端刀片的使用寿命。
[0042]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。