專利名稱：?jiǎn)尉О舳ㄏ驃A緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單晶棒夾緊裝置。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)所有的半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)廠家，在制成單晶晶棒后，先需經(jīng)過去頭尾、割斷、滾磨等工序，將整根單晶棒分成長(zhǎng)度為300 400mm的短棒，以適應(yīng)切片機(jī)的最大加工長(zhǎng)度，然后在切片機(jī)上切成晶片。在切割110等晶向晶片時(shí)，切片時(shí)存在一個(gè)2 5度的晶向偏角，也就是要求在一定的晶向下，端面與軸線有2 5度的傾斜。而目前的切斷機(jī)割斷時(shí)不能偏轉(zhuǎn)角度，無法切割出這個(gè)晶向偏角，這樣會(huì)在每段單晶短棒的兩端因?yàn)檫@個(gè)晶向 偏角產(chǎn)生不完整片而無法利用。按目前常見的6英寸單晶計(jì)算，每端的長(zhǎng)度達(dá)到15_。按一根晶棒長(zhǎng)1200mm計(jì)算，切成四根短棒，每根短棒浪費(fèi)15_，相當(dāng)于每根晶棒因晶向偏角原因浪費(fèi)60mm，這部份的重量達(dá)到2. 5KG。而一臺(tái)割斷機(jī)一天的切割量在10根單晶棒以上，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是非?？捎^的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有單晶棒夾緊裝置的無法切割晶向偏角、材料浪費(fèi)嚴(yán)重、利用率較低的不足，本發(fā)明提供一種切割時(shí)預(yù)先切出晶向偏角、避免材料浪費(fèi)、大大提高單晶的利用率的單晶棒定向夾緊裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種單晶棒定向夾緊裝置，包括底板和夾持架，所述夾持架通過銷軸可擺動(dòng)地安裝在底板上，調(diào)整支承塊固定在底板側(cè)面，調(diào)整絲桿通過調(diào)整支承塊的孔，所述調(diào)整絲桿固定在所述調(diào)整支承座上，調(diào)整手輪固定在調(diào)整絲桿的頭部，調(diào)整螺母固定在夾持架上，所述調(diào)整螺母通過螺紋和所述調(diào)整絲桿相連接，所述調(diào)整絲桿與所述夾持架固定連接，所述底座上安裝用以指示所述夾持架擺動(dòng)角度的標(biāo)尺。進(jìn)一步，所述夾持架包括底座、主軸、前卡盤和后卡盤，所述底座上加工有主軸孔，所述主軸孔的前后裝有一對(duì)復(fù)合軸承，所述主軸安裝于主軸孔內(nèi)，所述前卡盤和后卡盤分別安裝在主軸前后兩端；用以擋住前卡盤的擋圈固定在底座的前端面，用以擋住前后盤的后擋圈固定在底座的后端面，所述底座后端安裝有鎖緊圈，所述鎖緊圈上加工有通槽，操作手柄與鎖緊手柄聯(lián)動(dòng)，所述鎖緊手柄與鎖緊圈配合，所述鎖緊圈與后擋圈聯(lián)動(dòng)，所述底座底部聯(lián)接有調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母與所述調(diào)整絲桿相聯(lián)。再進(jìn)一步，所述夾緊裝置還包括定向支架，所述定向支架包括定向支座、齒條調(diào)整軸、輔助軸、聯(lián)接片、固定架和調(diào)節(jié)齒輪，所述定向支座加工有二個(gè)平行導(dǎo)向孔，前后安裝有導(dǎo)向套，所述齒條調(diào)整軸和輔助軸穿過導(dǎo)向套并能前后滑移，所述齒條調(diào)整軸通過三角把手與定向支座鎖緊，所述齒條調(diào)整軸和輔助軸通過聯(lián)接片聯(lián)接在一起；所述定向支座側(cè)面開有安裝孔，所述調(diào)節(jié)齒輪安裝在定向支座上，所述調(diào)節(jié)齒輪和齒條調(diào)整軸嚙合，所述調(diào)節(jié)齒輪兩端固定在定向支座上，所述調(diào)節(jié)齒輪的端部和波形手輪聯(lián)動(dòng)；所述固定架固定在所述齒條調(diào)整軸前端，所述固定架通過銷軸與定位板可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，所述銷軸固定在固定架上，所述定向支座固定在底板上。更進(jìn)一步，所述夾緊裝置還包括輔助支架，所述輔助支架包括輔助架、轉(zhuǎn)軸和滾輪，所述轉(zhuǎn)軸通過一對(duì)軸承安裝在輔助架上，所述滾輪套在轉(zhuǎn)軸上，所述軸承用一對(duì)悶蓋固定在輔助架上，所述輔助架固定在所述底板上。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、改原先的V型鐵夾緊為前后夾盤夾緊，并且前后夾盤能圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，整個(gè)夾持架可以繞銷軸偏擺。通過晶棒的轉(zhuǎn)動(dòng)和偏擺，使得晶棒切斷時(shí)就與晶向偏角一致；2、定向支架用于連續(xù)切割時(shí)，只需調(diào)整晶棒，使原先帶晶向偏角端面與定位板對(duì)平，即可切割下一根晶棒，減少計(jì)算調(diào)整時(shí)間；3、定位桿伸出長(zhǎng)度可調(diào)，能滿足不同長(zhǎng)度要求晶棒的切割；4、輔助支架在上料時(shí)能起到導(dǎo)向和支承作用，減少操作難度和勞動(dòng)強(qiáng)度。



圖I是單晶棒定向夾緊裝置的立體圖。圖2是單晶棒定向夾緊裝置的主視圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是圖2的左視圖。圖5是夾持架的結(jié)構(gòu)圖。圖6是夾持架的半剖圖。圖7是定向支架的結(jié)構(gòu)圖。圖8是定向支架的主視圖。圖9是輔助支架的結(jié)構(gòu)圖。圖10是輔助支架的半剖圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)DI 圖10，一種單晶棒定向夾緊裝置，包括底板I、夾持架3、銷軸5、定向支架2、輔助架4和調(diào)整手輪7、調(diào)整絲桿11、調(diào)整螺母12、調(diào)整支承塊10、鎖緊圈8及標(biāo)尺6等。所述夾持架3通過銷軸5安裝在底板I上，所述調(diào)整支承塊10固定在底板I側(cè)面，所述調(diào)整絲桿11通過調(diào)整支承塊10的孔，所述鎖緊圈8通過直銷9把調(diào)整絲桿7固定在所述調(diào)整支承座10上，所述調(diào)整手輪7固定在調(diào)整絲桿的頭部。所述調(diào)整螺母固定在夾持架3上，并通過螺紋和所述調(diào)整絲桿11相連接。通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整手輪7，驅(qū)動(dòng)調(diào)整絲桿11轉(zhuǎn)動(dòng)，使得螺母12移動(dòng)，從面帶動(dòng)夾持架繞銷軸5擺動(dòng)，然后用螺栓13固定住所述夾持架3。所述夾持架3包含底座15、擋圈16、復(fù)合軸承17、主軸18、前卡盤19、后卡盤20等，所述底座15上加工有主軸孔，前后裝有一對(duì)復(fù)合軸承17，所述主軸18安裝于主軸孔內(nèi)，所述前卡盤19和后卡盤20分別安裝在主軸前后兩端，所述前后卡盤19、20隨主軸18同步旋轉(zhuǎn)。所述擋圈16固定在底座15的前端面，以擋住前卡盤19。所述底座15后端安裝有鎖緊圈21，所述鎖緊圈21上加工有通槽，通過手柄24帶動(dòng)鎖緊手柄23旋轉(zhuǎn)，使鎖緊圈21徑向收縮，抱緊所述后卡盤20上的后檔圈22，從而鎖緊主軸18。所述底座15底部聯(lián)接有調(diào)節(jié)螺母12，所述調(diào)節(jié)螺母12與前述調(diào)整絲桿11相聯(lián)，如前述，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整手輪7，驅(qū)動(dòng)調(diào)整絲桿11轉(zhuǎn)動(dòng)，使得螺母12移動(dòng)，從而帶動(dòng)夾持架繞銷軸5擺動(dòng)，所述底座I后部裝有標(biāo)尺6，以指示夾持架擺動(dòng)角度。所述定向支架2包含有定向支座26、齒條調(diào)整軸28、輔助軸30、聯(lián)接片29及固定架37、調(diào)節(jié)齒輪40等，所述定向支座26加工有二個(gè)平行導(dǎo)向孔，前后安裝有導(dǎo)向套27，所述齒條調(diào)整軸28和輔助軸30穿過導(dǎo)向套27并能前后滑移，所述齒條調(diào)整軸28通過三角把手31與定向支座26鎖緊，所述齒條調(diào)整軸28和輔助軸30通過聯(lián)接片29聯(lián)接在一起，使移動(dòng)同步。所述定向支座26側(cè)面開有安裝孔，所述調(diào)節(jié)齒輪40安裝在定向支座26上，并和齒條調(diào)整軸28嚙合。所述調(diào)節(jié)齒輪40兩端通過調(diào)整墊片38、定位法蘭39固定在定向支座26上，端部和波形手輪41連接。通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述波形手輪41，帶動(dòng)所述調(diào)節(jié)齒輪40轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)齒條調(diào)整軸28前后移動(dòng)。所述固定架37通過定位螺釘32固定在所述齒條調(diào)整軸28前端，所述固定架37通過銷軸36與定位板33連接，并使得定位板33能繞所述銷軸36轉(zhuǎn)動(dòng)。所述銷軸36通過墊片34和開口銷35固定在固定架37上。所述定位板30繞銷軸36轉(zhuǎn)動(dòng)的二個(gè)極限位置，分別對(duì)應(yīng)于定位板30的工作位置和收起位置。所述定向支 架2通過定向支座26上的四個(gè)螺紋孔固定在底板上。所述輔助支架4包含有輔助架42、轉(zhuǎn)軸43和滾輪44，所述轉(zhuǎn)軸43通過一對(duì)軸承46安裝在輔助架42上，所述滾輪44套在轉(zhuǎn)軸43上，并隨轉(zhuǎn)軸43 —起旋轉(zhuǎn)。所述軸承用一對(duì)悶蓋47固定在輔助架42上。整個(gè)輔助支架通過輔助架42上的二個(gè)螺紋孔固定在前述底板I上。本裝置用于硅單晶切斷時(shí)的定向夾持。拆除切斷機(jī)原有的V型塊夾緊裝置，換上本裝置，調(diào)整位置，使得本裝置夾持架3的軸線與切斷機(jī)刀片垂直，固定本裝置后即可使用。使用前，轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，使得鎖緊圈21上的O位刻線對(duì)齊后擋圈22上的O度刻線。單晶硅棒依次從后卡盤20、主軸18、前卡盤19中通過,留足切割長(zhǎng)度后,鎖緊前卡盤19和后卡盤20，夾緊單晶；然后通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄24帶動(dòng)鎖緊手柄23旋轉(zhuǎn)，使鎖緊圈21徑向收縮，抱緊固定在后卡盤20上的后檔圈22,從而鎖緊王軸18,固定住王軸、如后卡盤和單晶。啟動(dòng)切斷機(jī)，試切一片單晶。對(duì)這片單晶，在單晶定向儀(另配)上進(jìn)行測(cè)試，以確定正確定向需要單晶棒繞主軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和角度及單晶棒相應(yīng)擺動(dòng)的角度和(小于5度)和方向。根據(jù)以上二組數(shù)據(jù)，松開鎖緊手柄23，轉(zhuǎn)動(dòng)主軸18，根據(jù)所需旋轉(zhuǎn)方向和角度調(diào)整主軸18，旋轉(zhuǎn)的角度直接在后擋圈22的刻度上讀取。松開六角螺栓13，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整手輪7，驅(qū)動(dòng)調(diào)整絲桿11轉(zhuǎn)動(dòng)，使得螺母12移動(dòng)，從而帶動(dòng)夾持架繞銷軸5擺動(dòng)，夾持架3擺動(dòng)角度和方向直接用指針26顯示。調(diào)整完成后，鎖緊六角螺栓13和鎖緊手柄23，就可以進(jìn)行切割。第一段切割完成后，松開后卡盤20和前卡盤19，移動(dòng)單晶棒到要求長(zhǎng)度后，鎖緊前卡盤19和后卡盤20。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄24，松開主軸18 ;轉(zhuǎn)動(dòng)六角螺栓13，松開夾持架3。轉(zhuǎn)動(dòng)波形手輪41，使齒條調(diào)整軸28前移，目測(cè)固定板37超過單晶棒后，轉(zhuǎn)動(dòng)定位板33到下止位。然后調(diào)整波形手輪41，使得固定板37接近單晶棒先前的切割端面，根據(jù)目測(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)主軸18和波形手輪7，通過單晶棒繞自身軸線旋轉(zhuǎn)和繞銷軸5擺動(dòng)，使單晶棒前一次切割形成的端面和定位板，33的定位面平行。旋轉(zhuǎn)手柄24，鎖緊主軸；擰緊六角螺栓13，鎖緊夾持架3，然后可以開始第二段單晶的定向割斷。如此重復(fù)，可以方便實(shí)現(xiàn)單晶棒的定向切割。
權(quán)利要求
1.一種單晶棒定向夾緊裝置，其特征在于所述夾緊裝置包括底板和夾持架，所述夾持架通過銷軸可擺動(dòng)地安裝在底板上，調(diào)整支承塊固定在底板側(cè)面，調(diào)整絲桿通過調(diào)整支承塊的孔，所述調(diào)整絲桿固定在所述調(diào)整支承座上，調(diào)整手輪固定在調(diào)整絲桿的頭部，調(diào)整螺母固定在夾持架上，所述調(diào)整螺母通過螺紋和所述調(diào)整絲桿相連接，所述調(diào)整絲桿與所述夾持架固定連接，所述底座上安裝用以指示所述夾持架擺動(dòng)角度的標(biāo)尺。
2.如權(quán)利要求I所述的單晶棒定向夾緊裝置，其特征在于所述夾持架包括底座、主軸、前卡盤和后卡盤，所述底座上加工有主軸孔，所述主軸孔的前后裝有一對(duì)復(fù)合軸承，所述主軸安裝于主軸孔內(nèi)，所述前卡盤和后卡盤分別安裝在主軸前后兩端；用以擋住前卡盤的擋圈固定在底座的如端面，用以擋住如后盤的后擋圈固定在底座的后端面，所述底座后端安裝有鎖緊圈，所述鎖緊圈上加工有通槽，操作手柄與鎖緊手柄聯(lián)動(dòng)，所述鎖緊手柄與鎖緊圈配合，所述鎖緊圈與后擋圈聯(lián)動(dòng)，所述底座底部聯(lián)接有調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母與所述調(diào)整絲桿11相聯(lián)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的單晶棒定向夾緊裝置，其特征在于所述夾緊裝置還包括定向支架，所述定向支架包括定向支座、齒條調(diào)整軸、輔助軸、聯(lián)接片、固定架和調(diào)節(jié)齒輪，所述定向支座加工有二個(gè)平行導(dǎo)向孔，前后安裝有導(dǎo)向套，所述齒條調(diào)整軸和輔助軸穿過導(dǎo)向套并能前后滑移，所述齒條調(diào)整軸通過三角把手與定向支座鎖緊，所述齒條調(diào)整軸和輔助軸通過聯(lián)接片聯(lián)接在一起；所述定向支座側(cè)面開有安裝孔，所述調(diào)節(jié)齒輪安裝在定向支座上，所述調(diào)節(jié)齒輪和齒條調(diào)整軸嚙合，所述調(diào)節(jié)齒輪兩端固定在定向支座上，所述調(diào)節(jié)齒輪的端部和波形手輪聯(lián)動(dòng)；所述固定架固定在所述齒條調(diào)整軸前端，所述固定架通過銷軸與定位板可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，所述銷軸固定在固定架上，所述定向支座固定在底板上。
4.如權(quán)利要求I或2所述的單晶棒定向夾緊裝置，其特征在于所述夾緊裝置還包括輔助支架，所述輔助支架包括輔助架、轉(zhuǎn)軸和滾輪，所述轉(zhuǎn)軸通過一對(duì)軸承安裝在輔助架上，所述滾輪套在轉(zhuǎn)軸上，所述軸承用一對(duì)悶蓋固定在輔助架上，所述輔助架固定在所述底板上。
全文摘要
一種單晶棒定向夾緊裝置，包括底板和夾持架，所述夾持架通過銷軸可擺動(dòng)地安裝在底板上，調(diào)整支承塊固定在底板側(cè)面，調(diào)整絲桿通過調(diào)整支承塊的孔，所述調(diào)整絲桿固定在所述調(diào)整支承座上，調(diào)整手輪固定在調(diào)整絲桿的頭部，調(diào)整螺母固定在夾持架上，所述調(diào)整螺母通過螺紋和所述調(diào)整絲桿相連接，所述調(diào)整絲桿與所述夾持架固定連接，所述底座上安裝用以指示所述夾持架擺動(dòng)角度的標(biāo)尺。本發(fā)明提供一種切割時(shí)預(yù)先切出晶向偏角、避免材料浪費(fèi)、大大提高單晶利用率的單晶棒定向夾緊裝置。
文檔編號(hào)B28D7/04GK102825672SQ20121027818
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者金慧 申請(qǐng)人:金慧