一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构及挤压系统的制作方法

1.本发明属于半导体芯片制造技术领域，具体涉及一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构及挤压系统。


背景技术：

2.随着我国半导体行业的迅速发展，由于规则晶片的抛光工艺特点，为了保护晶片，防止抛光过程中四边崩边，要求在规则晶片的四周粘接四个陪边，四个陪边以头尾相接的方式在规则晶片的四周形成新的长方形，必须无缝隙的粘接，否则在抛光过程中晶片会崩边，损坏晶片。因此，晶片与陪边的粘接缝隙是影响抛光工艺的重要因素。
3.在现有挤压机构中，虽然也采用了从晶片4个方向同时挤压的方式，但是挤压机构采用弹簧结构加导向，弹簧在压缩的过程中由于机械的原因，提供的力不太稳定，忽大忽小，导致推力不稳定，不好调整；即使挤压到位后没有出现缝隙，但一旦挤压机构返回时，由于挤压块与陪边之间采用面接触，接触面过大，在挤压块挤压返回时会将陪边无规律的带出，使晶片与陪边之间产生缝隙，造成晶片抛光工艺质量不好的缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构及挤压系统，解决推力不稳定，不好调整，挤压机构返回时，由于挤压块的退出，使陪边也无规律的被带出，导致陪边与晶片之间产生缝隙的问题。
5.为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构，包括弯板、支座、摆杆、探针、探针定位组件、摆杆旋转组件和摆杆旋转角度调整组件，所述弯板下端面连接支座，探针定位组件与支座的水平段下端面固定连接，摆杆旋转组件与支座的竖直段靠近探针定位组件的一侧固定连接，摆杆旋转角度调整组件与支座的竖直段远离探针定位组件的一侧固定连接，所述探针安装于探针定位组件内，摆杆可转动安装于摆杆旋转组件，其中探针靠近摆杆的一侧，摆杆旋转角度调整组件靠近摆杆的另一侧，摆杆在探针和摆杆旋转角度调整组件之间的空间内摆动，所述摆杆、探针和摆杆旋转角度调整组件的数量相同。
6.优选的，所述弯板为“z”型结构，弯板下侧边的下端面通过第一螺钉与支座上端面固定连接。
7.优选的，所述支座为
“¬”
型结构，支座的水平段上端面与弯板下侧边的下端面通过第一螺钉固定连接，支座的水平段下端面与探针定位组件通过第二螺钉固定连接。
8.优选的，所述支座竖直段下侧开设有缺口，缺口的数量与摆杆的数量相同，所述支座竖直段靠近探针定位组件的一侧固定有摆杆旋转组件，摆杆上侧可转动安装于摆杆旋转组件，摆杆下侧从缺口处伸出。
9.优选的，所述探针定位组件包括连接块和第四螺钉，连接块上端面通过第二螺钉与支座的水平段下端面固定连接，所述连接块上开设有探针孔，探针插入探针孔内，探针的
一端从探针孔伸出顶住摆杆，探针的另一端通过第四螺钉固定。
10.优选的，所述摆杆旋转组件包括连接轴、固定座、隔套和第三螺钉，固定座和第三螺钉分别为两个，两个固定座上侧分别通过两个第三螺钉固定于支座竖直段靠近探针定位组件的一侧，并且固定座下侧设置有通孔，所述连接轴分别穿过两个固定座的通孔，并且连接轴的端部通过螺母固定，所述摆杆上侧穿接在连接轴上，摆杆下侧从缺口处伸出，摆杆为若干个，相邻两个摆杆之间设置有隔套。
11.优选的，所述摆杆为“l”型结构，摆杆的竖直段顶部设置有圆环，圆环穿接在连接轴上，摆杆的水平段为圆台形，摆杆的水平段随着远离摆杆的竖直段其尺寸逐渐减小。
12.优选的，所述摆杆旋转角度调整组件包括螺母和第五螺钉，所述缺口上侧的支座处开设有螺钉孔，第五螺钉穿过螺钉孔并通过螺母固定，第五螺钉穿出螺钉孔用于限定摆杆的摆动角度，所述螺钉孔的位置与摆杆相对应，并且螺钉孔的数量与摆杆的数量相同。
13.优选的，一种半导体基础材料晶片陪边的挤压系统，包括四个如上任一项所述的半导体基础材料晶片陪边的挤压机构和两组滚珠丝杠，两组滚珠丝杠呈十字交叉设置，四个挤压机构分为两组，每组中两个挤压机构的弯板分别通过连接件与滚珠丝杠两端连接，并且每组中的两个挤压机构呈中心对称布置。
14.优选的，所述滚珠丝杠为左右旋丝杠，两组滚珠丝杠分别驱动两组挤压机构移动，完成晶片四个方向的同时挤压。
15.与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本发明公开了一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构，包括弯板、支座、摆杆、探针、探针定位组件、摆杆旋转组件和摆杆旋转角度调整组件，探针安装于探针定位组件，摆杆可转动安装于摆杆旋转组件，探针和摆杆旋转角度调整组件从摆杆的两侧限制摆杆的摆动角度，这样可以通过调整探针或者摆杆旋转角度调整组件用于调整摆杆的推力和摆动角度，摆杆的数量为3~4个，摆杆与陪边采用点接触的方式，使挤压机构与陪边之间只有几个接触点，减小了接触面积，使陪边在挤压机构返回过程中不会反弹或被带出，避免出现缝隙，提高了晶片抛光工艺质量；（2）本发明采用探针和探针定位组件的结构，将探针固定安装于探针定位组件中，探针一端从探针定位组件伸出顶住摆杆，探针的机械导向比较稳定，通过探针定位组件可人为调整推力大小，或根据推力大小不同选择不同规格的探针；（3）本发明采用摆杆和摆杆旋转组件的连接结构，将若干个摆杆可转动固定在摆杆旋转组件上，可根据陪边的长度选择摆杆的数量，相邻两个摆杆之间设置有隔套，因此相邻两个摆杆互不影响，摆杆上侧穿接在摆杆旋转组件上，摆杆下侧从支座的缺口伸出，用于推动陪边；（4）本发明公开了一种半导体基础材料晶片陪边的挤压系统，挤压系统包括四个挤压机构和两组滚珠丝杠，从晶片的四个方向同时挤压，对称布局，左右对称，前后对称；挤压距离通过步进电机带动滚珠丝杠来实现，滚珠丝杠为左右旋丝杠，分别驱动左、右挤压机构的左右移动，前、后挤压机构的前后移动，完成晶片四个方向的同时挤压，以保证粘接质量。
附图说明
16.图1、本发明一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构的主视剖视结构示意图；图2、本发明一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构的俯视图；图3、本发明一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构的右视图；图4、本发明一种半导体基础材料晶片陪边的挤压系统的结构示意图。
17.附图标记说明：1、弯板，2、连接块，3、支座，4、连接轴，5、固定座，6、摆杆，7、隔套，8、第一螺钉，9、第二螺钉，10、探针，11、第三螺钉，12、第四螺钉，13、螺母，14、第五螺钉，15、陪边，16、晶片；2-1、探针孔；3-1、缺口，3-2、螺钉孔。
具体实施方式
18.下面结合实施例描述本发明具体实施方式：需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
19.同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
20.晶片是半导体基础材料，例如：硅片、碲锌镉、锑化铟等；陪边是保护晶片的硅片，其分布在晶片四周，在晶片抛光时起保护作用，防止晶片四边崩边；挤压是将规则晶片周围的4个陪边以头尾相接的方式在规则晶片的四周形成新的长方形，使晶片与四个陪边之间无缝隙粘接。粘接采用蜡加热粘接（65℃左右蜡熔化成液态），常温下固化。
21.实施例1如图1~3所示，本发明公开了一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构，包括弯板1、支座3、摆杆6、探针10、探针定位组件、摆杆旋转组件和摆杆旋转角度调整组件，所述弯板1下端面连接支座3，探针定位组件与支座3的水平段下端面固定连接，摆杆旋转组件与支座3的竖直段靠近探针定位组件的一侧固定连接，摆杆旋转角度调整组件与支座3的竖直段远离探针定位组件的一侧固定连接，所述探针10安装于探针定位组件内，摆杆6可转动安装于摆杆旋转组件，其中探针10靠近摆杆6的一侧，摆杆旋转角度调整组件靠近摆杆6的另一侧，摆杆6在探针10和摆杆旋转角度调整组件之间的空间内摆动，所述摆杆6、探针10和摆杆旋转角度调整组件的数量相同。
22.实施例2如图1所示，优选的，所述弯板1为“z”型结构，弯板1下侧边的下端面通过第一螺钉8与支座3上端面固定连接。
23.如图1所示，优选的，所述支座3为
“¬”
型结构，支座3的水平段上端面与弯板1下侧边的下端面通过第一螺钉8固定连接，支座3的水平段下端面与探针定位组件通过第二螺钉9固定连接。
24.如图3所示，优选的，所述支座3竖直段下侧开设有缺口3-1，缺口3-1的数量与摆杆6的数量相同，所述支座3竖直段靠近探针定位组件的一侧固定有摆杆旋转组件，摆杆6上侧可转动安装于摆杆旋转组件，摆杆6下侧从缺口3-1处伸出。
25.实施例3如图1所示，优选的，所述探针定位组件包括连接块2和第四螺钉12，连接块2上端面通过第二螺钉9与支座3的水平段下端面固定连接，所述连接块2上开设有探针孔2-1，探针10插入探针孔2-1内，探针10的一端从探针孔2-1伸出顶住摆杆6，探针10的另一端通过第四螺钉12固定。
26.所述针10插入连接块2上的探针孔2-1中，探针10的一端从连接块2的探针孔2-1中伸出顶住摆杆6，给摆杆6提供一定的推力，探针10的另一端由第四螺钉12固定，探针10的伸出长度通过第四螺钉12进行调整。
27.本发明挤压机构有3~4套探针10，探针10伸出探针孔2-1的长度相同。
28.实施例4如图1、2所示，优选的，所述摆杆旋转组件包括连接轴4、固定座5、隔套7和第三螺钉11，固定座5和第三螺钉11分别为两个，两个固定座5上侧分别通过两个第三螺钉11固定于支座3竖直段靠近探针定位组件的一侧，并且固定座5下侧设置有通孔，所述连接轴4分别穿过两个固定座5的通孔，并且连接轴4的端部通过螺母固定，所述摆杆6上侧穿接在连接轴4上，摆杆6下侧从缺口3-1处伸出，摆杆6为若干个，相邻两个摆杆6之间设置有隔套7。
29.所述支座3上有3~4个缺口3-1，用于摆杆6的伸出，一个缺口3-1位置在连接轴4对应安装一个摆杆6，挤压机构中共有3~4个摆杆6，每个摆杆6之间通过隔套7相隔离，依次将固定座5、隔套7、摆杆6穿接到连接轴4上，安装好后连接轴4一端用螺母固定；安装好的连接轴4用两个第三螺钉11将两个固定座5与支座3相连接，这样就完成了摆杆旋转组件的安装。
30.如图1所示，优选的，所述摆杆6为“l”型结构，摆杆6的竖直段顶部设置有圆环，圆环穿接在连接轴4上，摆杆6的水平段为圆台形，摆杆6的水平段随着远离摆杆6的竖直段其尺寸逐渐减小。
31.所述摆杆6为3~4个，摆杆沿陪边15移动方向（长度）的尺寸相同，摆杆沿与陪边15移动方向垂直（宽度）的尺寸相同或者不同，靠近支座3边沿的摆杆6的宽度尺寸较大。
32.当挤压机构返回时，摆杆6不是直接向相反方向移动，而是先从被压缩状态恢复到正常状态，这是就会对陪边15提供持续压力，避免陪边15反弹，当摆杆6摆动到摆杆旋转角度调整组件限制的位置，摆杆6与陪边15分开，避免陪边15被带出。
33.实施例5如图1、3所示，优选的，所述摆杆旋转角度调整组件包括螺母13和第五螺钉14，所述缺口3-1上侧的支座3处开设有螺钉孔3-2，第五螺钉14穿过螺钉孔3-2并通过螺母13固定，第五螺钉14穿出螺钉孔3-2用于限定摆杆6的摆动角度，所述螺钉孔3-2的位置与摆杆6相对应，并且螺钉孔3-2的数量与摆杆6的数量相同。
34.所述第五螺钉14安装在支座3上，第五螺钉14的数量与摆杆6的数量相同，每个第五螺钉14位置处对应有一个摆杆6，挤压机构共安装有3~4个第五螺钉14，对应连接轴4上的3~4个摆杆6位置，调整第五螺钉14的伸出位置，可达到调整摆杆6的摆动角度的目的，调整好用螺母13将第五螺钉14锁死。
35.实施例6如图4所示，优选的，一种半导体基础材料晶片陪边的挤压系统，包括四个如上任一项所述的半导体基础材料晶片陪边的挤压机构和两组滚珠丝杠，两组滚珠丝杠呈十字交叉设置，四个挤压机构分为两组，每组中两个挤压机构的弯板1分别通过连接件与滚珠丝杠两端连接，并且每组中的两个挤压机构呈中心对称布置。
36.优选的，所述滚珠丝杠为左右旋丝杠，两组滚珠丝杠分别驱动两组挤压机构移动，完成晶片四个方向的同时挤压。
37.所述四个挤压机构可以按照现有的安装方法安装，将四个挤压机构安装于四个方位，完成晶片四个方向的同时挤压。
38.本发明工作原理如下：如图1~3所示，本发明提供了一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构，包括弯板1、支座3、摆杆6、探针10、探针定位组件、摆杆旋转组件和摆杆旋转角度调整组件，探针10安装在探针定位组件内，摆杆6可转动固定在摆杆旋转组件内，探针10和摆杆旋转角度调整组件从摆杆6的两侧限制摆杆6的摆动角度，这样可以通过调整探针或者摆杆旋转角度调整组件用于调整摆杆6的推力和摆动角度，摆杆6的数量为3~4个，摆杆6与陪边15采用点接触的方式，使挤压机构与陪边15之间只有几个接触点，减小了接触面积，使陪边15在挤压机构返回过程中不会反弹或被带出，避免出现缝隙，提高了晶片抛光工艺质量；在挤压机构中对陪边的挤压是通过摆杆6来实现的，当摆杆6与陪边挤压接触时，由于陪边对摆杆6的阻力，使摆杆6会向后旋转一定的角度，探针10被压缩，使陪边受到一定的推力向晶片16方向移动，达到挤压的目的，当挤压机构返回时，摆杆6不是直接向相反方向移动，而是先从被压缩状态恢复到正常状态，这是就会对陪边15提供持续压力，避免陪边15反弹，当摆杆6摆动到摆杆旋转角度调整组件限制的位置，摆杆6与陪边15分开，避免陪边15被带出，陪边推力的大小通过探针定位组件人为调整或更换探针规格，摆杆6的摆动角度通过摆杆旋转角度调整组件人为调整。
39.本发明的装配过程如下：第一步完成探针定位组件的装配：将探针10插入连接块2上的探针孔2-1中，探头10一端伸出，另一端由第四螺钉12固定，探头10伸出长度通过第四螺钉12调整，共有3~4套探针；第二步完成摆杆旋转组件的装配：先将2个固定座5安装在支座3上，再将连接轴4、摆杆6、隔套7按顺序安装在固定座5上，最后用螺母固定；第三步完成摆杆旋转角度调整组件的装配：螺母13、第五螺钉14固定在支座3上，调整第五螺钉14可调整摆杆6的旋转角度，调整好后用螺母13固定；第四步将探针定位组件与支座3用第二螺钉9相连接；第五步将支座3通过第一螺钉8与弯板1相连接。
40.当挤压机构向前移动时，摆杆6首先接触到陪边15，随着挤压机构向前移动距离的增大，摆杆6受陪边15的阻力会向后摆动，这时安装在连接块2上的探针10对向后摆动的摆杆6产生一定的推力，使摆杆6推动陪边15向晶片16方向移动，达到挤压陪边的目的，挤压机构的挤压距离通过控制系统来实现，可根据实际情况人为设置，控制系统采用常规的plc控制系统。
41.本发明公开了一种半导体基础材料晶片陪边的挤压机构，包括弯板、支座、摆杆、探针、探针定位组件、摆杆旋转组件和摆杆旋转角度调整组件，探针安装于探针定位组件，摆杆可转动安装于摆杆旋转组件，探针和摆杆旋转角度调整组件从摆杆的两侧限制摆杆的摆动角度，这样可以通过调整探针或者摆杆旋转角度调整组件用于调整摆杆的推力和摆动角度，摆杆的数量为3~4个，摆杆与陪边采用点接触的方式，使挤压机构与陪边之间只有几个接触点，减小了接触面积，使陪边在挤压机构返回过程中不会反弹或被带出，避免出现缝隙，提高了晶片抛光工艺质量。
42.本发明采用探针和探针定位组件的结构，将探针固定安装于探针定位组件中，探针一端从探针定位组件伸出顶住摆杆，探针的机械导向比较稳定，通过探针定位组件可人为调整推力大小，或根据推力大小不同选择不同规格的探针。
43.本发明采用摆杆和摆杆旋转组件的连接结构，将若干个摆杆可转动固定在摆杆旋转组件上，可根据陪边的长度选择摆杆的数量，相邻两个摆杆之间设置有隔套，因此相邻两个摆杆互不影响，摆杆上侧穿接在摆杆旋转组件上，摆杆下侧从支座的缺口伸出，用于推动陪边。
44.本发明公开了一种半导体基础材料晶片陪边的挤压系统，挤压系统包括四个挤压机构和两组滚珠丝杠，从晶片的4个方向同时挤压，对称布局，左右对称，前后对称；挤压距离通过步进电机带动滚珠丝杠来实现，滚珠丝杠为左右旋丝杠，分别驱动左、右挤压机构的左右移动，前、后挤压机构的前后移动，完成晶片四个方向的同时挤压，每个挤压机构与陪边之间采用探针点接触的方式，使陪边在挤压机构返回过程中不会反弹，以保证粘接质量。
45.上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
46.不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。