[發明專利]一種劃片機龍門切削雙刀具機構

在審

• 申請號: 201910166356.5
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109910188A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 劉濤;周虎;周強;蘇炳望;游政
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B28D5/02
• 分類號: B28D5/02;B28D7/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

本發明公開了一種劃片機龍門切削雙刀具機構，包括：兩組砂輪組件，由刀片和空氣主軸組成，用于晶圓片的切割加工，安裝于劃片機的機架上；金屬工作盤，位于砂輪組件的下前方，用于放置工件；W軸DD馬達，用于工件的角度位置調整，便于后續工序的加工；Y軸電機，用于刀具Y軸的進給；控制系統，控制雙刀具的同步運動，以及工作盤的進給運動、Z軸的下降運動和W軸的旋轉運動等；本發明解決了晶圓片劃片加工中的加工效率較低的問題，有益于劃片機的廣泛應用。

技術領域

本發明涉及劃片機切削加工領域，特別是涉及到一種劃片機龍門切削雙刀具機構。

背景技術

劃片機是半導體加工的關鍵設備，可以加工的主要材料有單晶硅、多晶硅的集成電路、石英、陶瓷、太陽能電池片等。可加工的材料范圍高，加工要求精度高，因此要求對于各個軸的控制達到非常高的精度。

在對工件進行切削加工時，劃片機的Z軸下降，利用高速旋轉的主軸帶動金剛石刀具對工件進行劃切加工。該過程是高速微量加工，切削速度不高，加工完一個工件需要幾分鐘的時間。且由于加工過程中帶來的裂片等問題，使得加工效率很低。要提升加工效率且保證加工質量，一般的方法有提高進給速度或者采用雙刀切割。提高進給速度可能會帶來裂片以及不能完全切透等問題，因此，采用雙刀切割是可行性最高的方法。

綜上，針對現有劃切裝備存在的不足，亟需一種結構能夠高效地對晶圓片進行加工且保證加工質量。

發明內容

本發明的目的是為了解決劃片機加工過程中加工速度慢、加工效率低的缺點而提出來的一種新型的劃片機龍門切削雙刀具機構。

本發明采用了如下技術方案：

一種新型劃片機龍門切削雙刀具機構,其特征在于,包括:

機架組件，包括金屬板和底座，用于安裝其他組件；

進給組件，包括Y軸進給系統，Z軸升降系統和W軸旋轉系統，用于實現刀具的Y軸進給和Z軸升降，以及工件的W軸旋轉,安裝于機架組件上；

兩組切割組件，用于切割工件,安裝于進給組件上；

控制系統，控制雙刀具的進給、下降、切割、W軸的轉動及兩個刀具之間的同步運動。

進一步，Y軸進給系統包括Y軸進給電機、齒形聯軸器Ⅰ、齒形聯軸器Ⅱ、Y軸滾珠絲桿Ⅰ和Y軸滾珠絲桿Ⅱ，Y軸進給電機分別與齒形聯軸器Ⅰ和齒形聯軸器Ⅱ相配合，兩個齒形聯軸器分別與Y軸滾珠絲桿Ⅰ和Y軸滾珠絲桿Ⅱ相連接；Z軸升降系統包括Z軸升降電機、Z軸聯軸器與Z軸絲桿，Z軸升降電機通過Z軸聯軸器與Z軸絲桿連接，實現Z軸的升降運動；W軸旋轉系統包括兩個DD馬達和與之連接的工作盤Ⅰ、工作盤Ⅱ，W軸DD馬達實現工作盤W軸的轉動。

進一步，工作盤Ⅰ和工作盤Ⅱ為金屬材質，更加耐用。

進一步，切割組件包括空氣主軸Ⅰ、空氣主軸Ⅱ、刀具Ⅰ和刀具Ⅱ，空氣主軸Ⅰ和刀具Ⅰ固定連接，空氣主軸Ⅱ和刀具Ⅱ固定連接。

進一步，空氣主軸Ⅰ和刀具Ⅰ通過鎖緊螺母Ⅰ連接，空氣主軸Ⅱ和刀具Ⅱ通過鎖緊螺母Ⅱ連接，便于刀具的拆卸。

進一步，Y軸進給系統裝有光柵尺，進一步提升Y軸的進給精度。

進一步，兩根空氣主軸之間的距離根據工作盤Ⅰ和工作盤Ⅱ的大小決定。

本發明的有益效果：通過對現有的砂輪劃片機的切削子系統進行了改進優化設計，利用兩個金剛石刀具對晶圓片進行切削加工，在現有的基礎上顯著的提高了晶圓片的加工效率。

附圖說明

圖1為本發明的新型劃片機龍門切削雙刀具機構俯視示意圖；

圖2為本發明的新型劃片機龍門切削雙刀具機構側視示意圖；