[發明專利]基于激光劃線加工工藝的藍寶石晶圓裂片裝置及方法

有效

• 申請號: 201610155578.3
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105643819B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 王建剛;孫紹文
• 申請（專利權）人: 武漢華工激光工程有限責任公司
• 主分類號: B28D5/04
• 分類號: B28D5/04;B28D5/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 程殿軍,張瑾

技術領域

本發明涉及一種基于激光劃線加工工藝的藍寶石晶圓裂片裝置及方法，尤其是一種劃線加工有封閉圖形的藍寶石晶圓裂片裝置及方法。

背景技術

目前3C行業中正在興起用人工藍寶石來取代傳統的玻璃制造電子產品如手機的按鍵和蓋板的趨勢。藍寶石按鍵和面板的生產目前主要采用的是光纖激光切割的方法，該方法由于熱影響較大所以加工出的產品存在一定的缺陷，因而引入了劃線的方法來對藍寶石晶圓進行切割加工，但由于這一方法在切割時只在材料中造成裂紋而不是直接使材料分離，故還需要對劃線后的藍寶石晶圓進行裂片操作。其中，現有的裂片操作通常采用裂片機完成，而目前市場上的裂片機只能通過劈裂的方法來對非閉合圖形（大部分是直線）進行加工，對于封閉圖形的裂片還沒有較為合適的方法，通常采用手工裂片，但由于手工裂片效率低，該方法并沒有得到工程化應用。

因此，有必要設計一種新的裂片裝置及方法以解決上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種封閉圖形的裂片裝置及方法，解決手工裂片效率低的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種基于激光劃線加工工藝的藍寶石晶圓裂片裝置，用于對經過激光劃線加工有封閉圖形的藍寶石晶圓進行裂片操作，其特征在于，包括：一底座，其上設有多個柱狀物，所述柱狀物與所述藍寶石晶圓上的封閉圖形位置對應；一壓頭，與所述底座相對設置，其對應所述柱狀物設有多個孔；所述底座與所述壓頭可沿直線方向產生相對運動，而對放置于其中的經過激光劃線加工有封閉圖形的藍寶石晶圓產生剪切動作，使得所述藍寶石晶圓上的封閉圖形從基材上脫落。

進一步，所述柱狀物為中空的，以便真空吸附所述藍寶石晶圓。

進一步，所述孔貫穿所述壓頭。

進一步，所述柱狀物與所述藍寶石晶圓上的封閉圖形的形狀相匹配。

進一步，所述藍寶石晶圓上的封閉圖形可以是圓形或者方形或者其他異形封閉圖形。

進一步，包括一驅動裝置，用于驅動所述底座與所述壓頭產生相對運動。

進一步，所述驅動裝置可以是氣缸或電動平移臺或僅僅依靠重力驅動。

進一步，包括一導向裝置，用于導引所述壓頭相對所述底座運動。

進一步，所述導向裝置可以是導桿或導軌。

一種基于激光劃線加工工藝的藍寶石晶圓裂片方法，其特征在于，采用如上任一項所述的裂片裝置對激光劃線加工有封閉圖形的藍寶石晶圓進行裂片操作，包括以下步驟：將經過激光劃線加工有封閉圖形的藍寶石晶圓放置于所述底座上，并使得所述藍寶石晶圓上的封閉圖形與所述柱狀物的位置對應；控制所述壓頭豎直向下運動，所述柱狀物與所述孔相互配合而對所述藍寶石晶圓上的封閉圖形產生剪切動作，使得所述藍寶石晶圓上的封閉圖形從基材上脫落。

本發明的有益效果是：本發明的裂片裝置及方法通過底座上的柱狀物與壓頭上的孔的配合來對藍寶石晶圓上的封閉圖形進行裂片操作，可代替傳統的手工裂片操作，裂片效率高。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。

圖1為本發明放置有藍寶石晶圓的裂片裝置的示意圖；

圖2為本發明放置有藍寶石晶圓的裂片裝置的另一方向示意圖；

圖3為本發明裂片裝置底座與壓頭的示意圖。

圖中1-底座、11-柱狀物、2-壓頭、21-孔、3-驅動裝置、4-導向裝置、5-藍寶石晶圓。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋發明，并非用于限定發明的范圍。

如圖1和圖2，本發明的基于激光劃線加工工藝的藍寶石晶圓裂片裝置包括底座1、壓頭2、驅動裝置3以及導向裝置4，用于對經過激光劃線加工有封閉圖形的藍寶石晶圓5進行裂片操作。本實施例中待裂片的藍寶石晶圓5劃線加工的封閉圖形為圓形。

如圖1和圖3，所述底座1可固定于機架或其他位置，其設有多個向上延伸的柱狀物11，所述柱狀物11為中空的圓柱體，可真空吸附待裂片的藍寶石晶圓5，在其他實施例中，所述柱狀物11也可以是方形的或者其他異形封閉圖形的柱體，依待裂片的藍寶石晶圓上的封閉圖形的形狀而定。

如圖2和圖3，所述壓頭2位于所述底座1上方并可相對所述底座1豎直向下運動，在其他實施例中，所述壓頭2與所述底座1也可在水平或其他方向上產生相對運動，所述壓頭2設有多個貫穿所述壓頭2的孔21，所述孔21與所述柱狀物11的位置對應且形狀匹配，以對放置于其中的劃線加工有封閉圖形的藍寶石晶圓5進行剪切動作。