[發(fā)明專利]一種晶棒切片系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410658645.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104385470A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田福明;儲(chǔ)德江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泉州市永茂電子科技有限公司
• 主分類號(hào): B28D5/04
• 分類號(hào): B28D5/04;B28D7/02;B28D7/04
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

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(duì)晶棒進(jìn)行切片的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體的應(yīng)用技術(shù)的廣泛發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)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(jìn)行掏棒得到晶棒，之后進(jìn)行晶片切割得到晶片，隨后將晶片進(jìn)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(guò)內(nèi)圓或者外圓切割機(jī)對(duì)晶棒進(jìn)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(yùn)動(dòng)的一條或多條平行的鋼線對(duì)相對(duì)鋼線垂直運(yùn)動(dòng)的晶棒進(jìn)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(guò)程中摩擦產(chǎn)生的高溫對(duì)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(huì)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(fèi)，提高了切割成本，并且在切割過(guò)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(chǎng)工人的健康。

發(fā)明內(nèi)容

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(guò)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(guò)程中的切割粉塵危害。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提出一種晶棒切片系統(tǒng)，包括鋼線切割機(jī)構(gòu)和晶棒夾持運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述鋼線切割機(jī)構(gòu)由鋼線、線輥和鋼線驅(qū)動(dòng)裝置組成，所述晶棒夾持運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可帶動(dòng)待切割晶棒沿水平方向和垂直方向運(yùn)動(dòng)，還包括水箱機(jī)構(gòu)，所述水箱機(jī)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(gè)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(gè)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(méi)入切割水中，所述鋼線通過(guò)所述四個(gè)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)晶棒在切割水的水面下向下垂直運(yùn)動(dòng)與工作鋼線接觸進(jìn)行切片。切割過(guò)程中，鋼線在鋼線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下在滾輪，鋼線通過(guò)四個(gè)滾輪在切割水箱的切割水的水面下高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，晶棒夾持運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)夾持晶棒兩端，并帶動(dòng)晶棒水平運(yùn)動(dòng)調(diào)整水平位置，在合適的位置停止水平運(yùn)動(dòng)，之后帶動(dòng)晶棒垂直向下運(yùn)動(dòng)使晶棒完全沒(méi)入切割水中使得棒身與鋼線接觸進(jìn)行切片，利用切割水的冷卻作用，消除切割過(guò)程中的高溫，并且溶解切割粉塵。

優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中的水箱機(jī)構(gòu)還包括過(guò)濾水箱以及連接在切割水箱和裝有過(guò)濾水的過(guò)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(guò)濾水箱中設(shè)置有過(guò)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(guò)濾水箱中，過(guò)濾水箱中的過(guò)濾器將切割粉塵過(guò)濾掉，之后抽水泵將過(guò)濾后的水通過(guò)抽水管道重新進(jìn)入切割水箱，形成水循環(huán)，在水的循環(huán)過(guò)程中水吸收的溫度也被進(jìn)一步消散。

優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中的晶棒夾持運(yùn)動(dòng)機(jī)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(dòng)柱和右垂直滑動(dòng)柱、滑動(dòng)設(shè)置在所述左垂直滑動(dòng)柱和右垂直滑動(dòng)柱上的水平滑動(dòng)梁以及滑動(dòng)設(shè)置在水平滑動(dòng)梁上的晶棒夾具。

優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，左垂直滑動(dòng)柱上設(shè)置有水平滑動(dòng)梁驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)水平滑動(dòng)橫梁沿左右垂直滑動(dòng)柱垂直運(yùn)動(dòng)，所述水平滑動(dòng)梁上設(shè)置有晶棒夾具驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)晶棒夾具沿水平滑動(dòng)橫梁水平運(yùn)動(dòng)，所述晶棒夾具上設(shè)置有晶棒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得夾持在晶棒夾具上的晶棒能夠做高速旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，鋼線切割機(jī)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(gè)線輥上水平分布。

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(jì)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。

優(yōu)選的，在該切割系統(tǒng)中，晶棒夾具通過(guò)連接板與所述水平滑動(dòng)橫梁滑動(dòng)連接，在所述連接板上固定設(shè)置有前夾板和滑動(dòng)設(shè)置有后夾板，所述前夾板和后夾板的下部分別轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)，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(jī)的驅(qū)動(dòng)下做高速旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的有益效果在于：消除鋼線切割晶棒過(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的切割粉塵，避免切割粉塵造成的污染和對(duì)實(shí)地工人造成的危害。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是晶棒夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；