一種晶棒切片系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶棒切片系統(tǒng)，包括鋼線切割機構(gòu)和晶棒夾持運動機構(gòu)，鋼線切割機構(gòu)由鋼線、線輥和鋼線驅(qū)動裝置組成，晶棒夾持運動機構(gòu)可帶動待切割晶棒沿水平方向和垂直方向運動，還包括水箱機構(gòu)，水箱機構(gòu)包括裝有切割水的切割水箱，水箱上方設(shè)置兩個線輥，兩線輥相隔一段距離平行設(shè)置在切割水箱上方，切割水的水面以下設(shè)置兩個線輥，兩線輥相隔一段距離水平設(shè)置在切割水箱的切割水的水面以下并完全沒入切割水中，鋼線通過四個線輥使得切割水中的工作鋼線部分平行設(shè)置，晶棒夾持運動機構(gòu)帶動晶棒在切割水的水面下向下垂直運動與工作鋼線接觸進行切片。該系統(tǒng)可消除鋼線切割晶棒過程中產(chǎn)生的高溫和切割粉塵。
【專利說明】—種晶棒切片系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬晶棒切割【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種在水下利用鋼線對晶棒進行切片的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體的應(yīng)用技術(shù)的廣泛發(fā)展，現(xiàn)代社會對于半導(dǎo)體晶片的需求大大增加，為了得到晶片，需要將晶塊進行掏棒得到晶棒，之后進行晶片切割得到晶片，隨后將晶片進行一系列加工從而得到應(yīng)用。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般是通過內(nèi)圓或者外圓切割機對晶棒進行切片，隨著技術(shù)的發(fā)展，為了提高切割效率和精度，現(xiàn)今普遍采用鋼線切割晶棒得到晶片，即利用高速往復(fù)運動的一條或多條平行的鋼線對相對鋼線垂直運動的晶棒進行線切割，得到的晶片表面光滑并且切割效率高。但是，鋼線切割過程中摩擦產(chǎn)生的高溫對鋼線的損害非常大，使得鋼線更容易斷裂，而一些表面粘結(jié)有金剛石顆粒的鋼線也會由于高溫而造成表面顆粒的脫落，由此造成鋼線失效，造成了大量的浪費，提高了切割成本，并且在切割過程中出現(xiàn)的粉塵給環(huán)境造成很大的勿擾，嚴(yán)重影響現(xiàn)場工人的健康。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述已知技術(shù)存在的不足，從而提供一種晶棒切片系統(tǒng)，可避免利用鋼線切割晶棒過程中由于高溫造成的鋼線損壞、失效，并且能夠避免在切割過程中的切割粉塵危害。
[0004]為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提出一種晶棒切片系統(tǒng)，包括鋼線切割機構(gòu)和晶棒夾持運動機構(gòu)，所述鋼線切割機構(gòu)由鋼線、線輥和鋼線驅(qū)動裝置組成，所述晶棒夾持運動機構(gòu)可帶動待切割晶棒沿水平方向和垂直方向運動，還包括水箱機構(gòu)，所述水箱機構(gòu)包括裝有切割水的切割水箱，所述水箱上方設(shè)置兩個線輥，兩線輥相隔一段距離平行設(shè)置在所述切割水箱上方，切割水的水面以下設(shè)置兩個線輥，兩線輥相隔一段距離水平設(shè)置在所述切割水箱的切割水的水面以下并完全沒入切割水中，所述鋼線通過所述四個線輥使得切割水中的工作鋼線部分平行設(shè)置，所述晶棒夾持運動機構(gòu)帶動晶棒在切割水的水面下向下垂直運動與工作鋼線接觸進行切片。切割過程中，鋼線在鋼線驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動下在滾輪，鋼線通過四個滾輪在切割水箱的切割水的水面下高速往復(fù)運動，晶棒夾持運動機構(gòu)夾持晶棒兩端，并帶動晶棒水平運動調(diào)整水平位置，在合適的位置停止水平運動，之后帶動晶棒垂直向下運動使晶棒完全沒入切割水中使得棒身與鋼線接觸進行切片，利用切割水的冷卻作用，消除切割過程中的高溫，并且溶解切割粉塵。
[0005]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中的水箱機構(gòu)還包括過濾水箱以及連接在切割水箱和裝有過濾水的過濾水箱之間的抽水管道和排水管道；所述抽水管道上設(shè)置有抽水泵，所述過濾水箱中設(shè)置有過濾器。排水管道將溶解有切割粉塵的切割水從切割水箱中排入過濾水箱中，過濾水箱中的過濾器將切割粉塵過濾掉，之后抽水泵將過濾后的水通過抽水管道重新進入切割水箱，形成水循環(huán)，在水的循環(huán)過程中水吸收的溫度也被進一步消散。
[0006]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中的晶棒夾持運動機構(gòu)為龍門架結(jié)構(gòu)，包括左底座和右底座、分別設(shè)置在所述左底座和右底座上的左垂直滑動柱和右垂直滑動柱、滑動設(shè)置在所述左垂直滑動柱和右垂直滑動柱上的水平滑動梁以及滑動設(shè)置在水平滑動梁上的晶棒夾具。
[0007]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，左垂直滑動柱上設(shè)置有水平滑動梁驅(qū)動電機，用于驅(qū)動水平滑動橫梁沿左右垂直滑動柱垂直運動，所述水平滑動梁上設(shè)置有晶棒夾具驅(qū)動電機，用于驅(qū)動晶棒夾具沿水平滑動橫梁水平運動，所述晶棒夾具上設(shè)置有晶棒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，使得夾持在晶棒夾具上的晶棒能夠做高速旋轉(zhuǎn)。
[0008]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，鋼線切割機構(gòu)中設(shè)置多條鋼線，各鋼線兩兩相隔一定距離分別在所述四個線輥上水平分布。
[0009]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，抽水管道設(shè)置在切割切割水箱一側(cè)上部，所述排水管道設(shè)置在所述切割水箱的另一側(cè)下部。這種設(shè)計使得水箱中上部用于消除高溫和溶解切割粉塵的水保持低溫和純凈。
[0010]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，晶棒夾具通過連接板與所述水平滑動橫梁滑動連接，在所述連接板上固定設(shè)置有前夾板和滑動設(shè)置有后夾板，所述前夾板和后夾板的下部分別轉(zhuǎn)動連接有用于夾持晶棒的左卡盤和右卡盤，所述右卡盤與設(shè)置在所述前夾板上的晶棒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動輸出軸連接，還包括定位氣缸，所述定位氣缸的氣缸桿連接在所述后夾板上，所述定位氣缸與固定板固定連接，所述固定板固定連接在所述連接板上。在定位氣缸的作用下，后夾板沿連接板向前夾板滑動，將晶棒的兩端分別固定在左卡盤和右卡盤上，在晶棒旋轉(zhuǎn)電機的驅(qū)動下做高速旋轉(zhuǎn)。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:消除鋼線切割晶棒過程中產(chǎn)生的高溫，避免鋼線因高溫造成的損壞和失效，消除鋼線切割晶棒過程中產(chǎn)生的切割粉塵，避免切割粉塵造成的污染和對實地工人造成的危害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是晶棒夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]鋼線1，線輥2、18、19、20，切割水箱3，切割水4，過濾水箱5，過濾水6，抽水管道7，排水管道8，晶棒夾具9，晶棒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機10，水平滑動梁11，左垂直滑動柱12，晶棒夾具驅(qū)動電機13，水平滑動梁驅(qū)動電機14，左底座15，水箱機構(gòu)16，鋼線切割機構(gòu)17，工作鋼線部分21，晶棒夾持運動機構(gòu)22，回晶棒23，右底座24，右垂直滑動柱25，定位氣缸26，固定板27，連接板28，后夾板29，前夾板30，氣缸桿31，前卡盤32，后卡盤33。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0016]如圖1所示，一種晶棒切片系統(tǒng)，包括鋼線切割機構(gòu)17和晶棒夾持運動機構(gòu)22，所述鋼線切割機構(gòu)17由鋼線1、線輥2、18、19、20和鋼線驅(qū)動裝置組成，所述晶棒夾持運動機構(gòu)22可帶動待切割晶棒23沿水平方向和垂直方向運動，還包括水箱機構(gòu)16，所述水箱機構(gòu)16包括裝有切割水4的切割水箱3，所述切割水箱3上方設(shè)置兩個線輥2、18，兩線輥相隔一段距離平行設(shè)置在所述切割水箱3上方，切割水的水面以下設(shè)置兩個線輥19、20，兩線輥相隔一段距離水平設(shè)置在所述切割水箱3的切割水4的水面以下并完全沒入水中，所述鋼線I通過所述四個線輥2、18、19、20使得切割水4中的工作鋼線部分21平行設(shè)置，所述晶棒夾持運動機構(gòu)22帶動晶棒23在切割水4的水面下向下垂直運動與工作鋼線部分21接觸進行切片。切割過程中，鋼線在鋼線驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動下在滾輪，鋼線通過四個滾輪在切割水箱的水面下高速往復(fù)運動，晶棒夾持運動機構(gòu)夾持晶棒兩端，并帶動晶棒水平運動調(diào)整水平位置，在合適的位置停止水平運動，之后帶動晶棒垂直向下運動使晶棒完全沒入水中使得棒身與鋼線接觸進行切片，利用水的冷卻作用，消除切割過程中的高溫，并且溶解切割粉塵。
[0017]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中的水箱機構(gòu)16還包括過濾水箱5以及連接在切割水箱3和裝有過濾水6的過濾水箱5之間的抽水管道7和排水管道8 ;所述抽水管道8上設(shè)置有抽水泵，所述過濾水箱5中設(shè)置有過濾器。排水管道8將溶解有切割粉塵的切割水4從切割水箱3中排入過濾水箱5中，過濾水箱5中的過濾器將切割粉塵過濾掉，之后抽水泵將過濾后的水通過抽水管道7重新進入切割水箱3，形成水循環(huán)，在水的循環(huán)過程中水吸收的溫度也被進一步消散。
[0018]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中的晶棒夾持運動機構(gòu)22為龍門架結(jié)構(gòu)，包括左底座15和右底座24、分別設(shè)置在所述左底座15和右底座24上的左垂直滑動柱12和右垂直滑動柱25、滑動設(shè)置在所述左垂直滑動柱12和右垂直滑動柱25上的水平滑動梁11以及滑動設(shè)置在水平滑動梁11上的晶棒夾具9。
[0019]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，左垂直滑動柱12上設(shè)置有水平滑動梁驅(qū)動電機14，用于驅(qū)動水平滑動橫梁11沿左右垂直滑動柱12垂直運動，所述水平滑動梁11上設(shè)置有晶棒夾具驅(qū)動電機13，用于驅(qū)動晶棒夾具9沿水平滑動橫梁11水平運動，所述晶棒夾具9上設(shè)置有晶棒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機10，使得夾持在晶棒夾具9上的晶棒23能夠做高速旋轉(zhuǎn)。
[0020]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，鋼線切割機構(gòu)中設(shè)置多條鋼線1，各鋼線I兩兩相隔一定距離分別在所述四個線輥2、18、19、20上水平分布。
[0021]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，抽水管道7設(shè)置在切割切割水箱3 —側(cè)上部，所述排水管道8設(shè)置在所述切割水箱3的另一側(cè)下部。這種設(shè)計使得水箱中上部用于消除高溫和溶解切割粉塵的水保持低溫和純凈。
[0022]優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，晶棒夾具9通過連接板28與所述水平滑動橫梁11滑動連接，在所述連接板28上固定設(shè)置有前夾板30和滑動設(shè)置有后夾板29，所述前夾板30和后夾板29的下部分別轉(zhuǎn)動連接有用于夾持晶棒23的前卡盤32和后卡盤33，所述前卡盤32與設(shè)置在所述前夾板30上的晶棒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機10的轉(zhuǎn)動輸出軸連接，還包括定位氣缸26，所述定位氣缸26的氣缸桿31連接在所述后夾板29上，所述定位氣缸26與固定板27固定連接，所述固定板27固定連接在所述連接板28上。在定位氣缸26的作用下，后夾板29沿連接板28向前夾板30滑動，將晶棒23的兩端分別固定在后卡盤33和前卡盤32上，在晶棒旋轉(zhuǎn)電機10的驅(qū)動下做高速旋轉(zhuǎn)。
[0023]上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶棒切片系統(tǒng)，包括鋼線切割機構(gòu)(17)和晶棒夾持運動機構(gòu)(22)，所述鋼線切割機構(gòu)(17)由鋼線(I)、線輥(2，18，19，20)和鋼線驅(qū)動裝置組成，所述晶棒夾持運動機構(gòu)(22)可帶動待切割晶棒(23)沿水平方向和垂直方向運動，其特征在于:還包括水箱機構(gòu)(16)，所述水箱機構(gòu)(16)包括裝有切割水(4)的切割水箱(3)，兩個線輥(2，18)相隔一段距離平行設(shè)置在所述切割水箱(3)上方，兩個線輥(19，20)相隔一段距離水平設(shè)置在所述切割水箱⑶的切割水⑷的水面以下并完全沒入切割水⑷中，所述鋼線⑴通過所述四個線輥(2，18，19，20)使得切割水(4)中的工作鋼線部分(21)平行設(shè)置，所述晶棒夾持運動機構(gòu)(22)夾持晶棒(23)的兩端，帶動晶棒(23)垂直向下運動并完全沒入切割水(4)中，使得晶棒(23)的棒身與工作鋼線(21)接觸進行切片。
2.如權(quán)利要求1所述的晶棒切片系統(tǒng)，所述水箱機構(gòu)(16)還包括過濾水箱(5)以及連接在切割水箱(3)和裝有過濾水(6)的過濾水箱(5)之間的抽水管道(7)和排水管道(8)；所述抽水管道(7)上設(shè)置有抽水泵，所述過濾水箱(5)中設(shè)置有過濾器。
3.如權(quán)利要求1所述的晶棒切片系統(tǒng)，所述晶棒夾持運動機構(gòu)(22)為龍門架結(jié)構(gòu)，包括左底座(15)和右底座(24)、分別設(shè)置在所述左底座(15)和右底座(24)上的左垂直滑動柱(12)和右垂直滑動柱(25)、滑動設(shè)置在所述左垂直滑動柱(12)和右垂直滑動柱(25)上的水平滑動梁(11)以及滑動設(shè)置在水平滑動梁(11)上的晶棒夾具(9)。
4.如權(quán)利要求3所述的晶棒切片系統(tǒng)，所述左垂直滑動柱上(12)設(shè)置有水平滑動梁驅(qū)動電機(14)，用于驅(qū)動水平滑動橫梁沿左右垂直滑動柱垂直運動，所述水平滑動梁(11)上設(shè)置有晶棒夾具驅(qū)動電機(13)，用于驅(qū)動晶棒夾具(9)沿水平滑動橫梁水平運動，所述晶棒夾具(9)上設(shè)置有晶棒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(23)，使得夾持在晶棒夾具(9)上的晶棒(23)能夠做高速旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的晶棒切片系統(tǒng)，所述鋼線切割機構(gòu)(17)中設(shè)置多條鋼線(1)，各鋼線(I)兩兩相隔一定距離分別在所述四個線輥上水平分布。
6.如權(quán)利要求2所述的晶片切割系統(tǒng)，所述抽水管道(7)設(shè)置在切割切割水箱(3)—側(cè)上部，所述排水管道(8)設(shè)置在所述切割水箱(3)的另一側(cè)下部。
7.如權(quán)利要求4所述的晶棒切片系統(tǒng)，所述晶棒夾具(9)通過連接板(28)與所述水平滑動橫梁(11)滑動連接，在所述連接板(28)上分別固定設(shè)置有前夾板(30)和滑動設(shè)置有后夾板(29)，所述前夾板(30)和后夾板(29)的下部分別轉(zhuǎn)動連接有用于夾持晶棒(23)的后卡盤(33)和前卡盤(32)，所述前卡盤(32)與設(shè)置在所述前夾板(30)上的晶棒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(23)的轉(zhuǎn)動輸出軸連接，還包括定位氣缸(26)，所述定位氣缸的氣缸桿(31)連接在所述后夾板(29)上，所述定位氣缸(26)與固定板(27)固定連接，所述固定板(27)固定連接在所述連接板(28)上。
【文檔編號】B28D7/04GK104385470SQ201410658645
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】田福明, 儲德江 申請人:泉州市永茂電子科技有限公司