專利名稱:一種晶片切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種晶片切割裝置,特別是一種無冷卻晶片切割裝置。
背景技術(shù):
常用的晶片切割裝置是使用高速氣動(dòng)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)金剛石刀片的切割方式。由于被切割的晶片具有很高的硬度,且易破碎,常見的晶片切割機(jī)多采用高速轉(zhuǎn)動(dòng)的刀片(例如30萬轉(zhuǎn)/分),在切割會(huì)中產(chǎn)生大量的熱,需采用強(qiáng)制冷卻的手段冷卻高速刀片,通常使用水、油等冷卻手段使金剛石砂輪片不致燒毀。但是,有些晶片很容易被冷卻液損壞,例如帶有高溫超導(dǎo)薄膜的寶石晶片、各種高溫超導(dǎo)器件等,因此不能采用常規(guī)方式切割。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于解決常用的切割裝置必須采用強(qiáng)制冷卻的手段和冷卻液會(huì)損壞某些晶片的矛盾,從而提供一種新的無冷卻晶片切割裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型無冷卻晶片切割裝置,如圖1和圖2所示,包括晶片定位系統(tǒng)、拖動(dòng)系統(tǒng)、控制面板、顯示系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng);其特征在于還包括晶片切割系統(tǒng);晶體定位系統(tǒng)、拖動(dòng)系統(tǒng)、晶體切割系統(tǒng)和攝像機(jī)四個(gè)部分安裝在該裝置的一側(cè),該側(cè)開有一門,其中,拖動(dòng)系統(tǒng)和晶體定位系統(tǒng)中的Y方向移動(dòng)臺(tái)固定連接,晶體切割系統(tǒng)由一支架固定在晶片定位系統(tǒng)的上方,攝像機(jī)按裝在機(jī)架內(nèi)的左上方;控制面板和顯示器安裝在該裝置的另一側(cè)。
所述晶體,包括寶石片、單晶硅片、石英、玻璃、陶瓷、超導(dǎo)薄膜和超導(dǎo)器件。
所述的晶體定位系統(tǒng)是四維移動(dòng)臺(tái),由X方向移動(dòng)臺(tái)、Y方向移動(dòng)臺(tái)、Z方向移動(dòng)臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)角移動(dòng)臺(tái)組成,Y方向移動(dòng)臺(tái)固定在機(jī)架上,X方向移動(dòng)臺(tái)固定在Y方向移動(dòng)臺(tái)上,Z方向移動(dòng)臺(tái)固定在X方向移動(dòng)臺(tái)上,轉(zhuǎn)動(dòng)角移動(dòng)臺(tái)固定在Z方向移動(dòng)臺(tái)上。
所述的晶片切割系統(tǒng),包括高速直流電機(jī)、金剛石刀片卡具、高速直流電機(jī)的測(cè)速裝置及控速裝置;高速直流電機(jī)的測(cè)速裝置中的擋光板、高速直流電機(jī)、金剛石刀片卡具、刀片、防退蓋同軸固定在電機(jī)軸的軸套上。
所述的高速直流電機(jī)的功率大于10W、轉(zhuǎn)速為10000-18000轉(zhuǎn)/分。
所述的刀片卡具,由前卡盤、后卡盤和刀片組成,卡具在轉(zhuǎn)動(dòng)中發(fā)生的跳動(dòng)和左右擺動(dòng)應(yīng)小于0.05mm。
所述的高速直流電機(jī)的測(cè)速裝置和控速裝置,由帶有一通光孔的擋光板、數(shù)字頻率計(jì)、傳感器和電位器組成,擋光板同軸固定在電機(jī)軸的尾部,傳感器通過一凹形支架固定在擋光板兩側(cè),傳感器與數(shù)字頻率計(jì)電連接。
所述的傳感器,包括一對(duì)發(fā)光二極管;該對(duì)二極管分別置于擋光板兩側(cè)。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)該實(shí)用新型采用中速切割的方式,成功的解決了無冷卻晶片切割的難題,保證切割對(duì)象不被污染和破壞;(2)該實(shí)用新型的切割速度和行進(jìn)速度可調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同切割對(duì)象的需要;(3)該實(shí)用新型制備結(jié)構(gòu)合理、易于操作、使用安全、成本低廉。
總之,本實(shí)用新型不僅為高溫超導(dǎo)薄膜晶片及各種高溫超導(dǎo)器件提供一種新型切割設(shè)備,也為半導(dǎo)體工業(yè),太陽(yáng)能電池工業(yè)提供了一種新型切割設(shè)備。
圖1、本實(shí)用新型無冷卻晶片切割機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖圖2、本實(shí)用新型無冷卻晶片切割機(jī)中的晶片切割系統(tǒng)示意圖附圖標(biāo)示1、機(jī)架2、顯示器 3、控制面板4、金剛石刀片 5、轉(zhuǎn)動(dòng)角移動(dòng)臺(tái) 6、Z方向移動(dòng)臺(tái)7、X方向移動(dòng)臺(tái) 8、Y方向移動(dòng)臺(tái)9、電機(jī)軸
10、軸套 11、防退蓋 12、卡盤13、擋光板 14、通光孔 15、電機(jī)具體實(shí)施方式
實(shí)施例1制作一無冷卻晶片切割機(jī)中的晶片切割系統(tǒng),如圖2所示,首先,將軸套10安裝在電機(jī)軸上,然后,將金剛石刀片4、防退蓋11和卡盤12安裝在軸套10上,擋光板13同軸固定在電機(jī)軸的尾部,傳感器通過一凹形支架固定在擋光板兩側(cè),傳感器與數(shù)字頻率計(jì)電連接。本實(shí)施例中,采用功率大于10W、轉(zhuǎn)速為10000-18000轉(zhuǎn)/分可調(diào)的直流電動(dòng)機(jī);ST/C型數(shù)字頻率計(jì)和紅外發(fā)光二極對(duì)管電連接,組成轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng);電機(jī)電源采用電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓源,最大電流3安培,電壓范圍為10-18伏,電機(jī)電源上的電位器通過調(diào)節(jié)電源電壓控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。實(shí)施例2利用實(shí)施例1制作的晶片切割系統(tǒng),制作一無冷卻晶片切割機(jī),如圖1所示,晶體定位系統(tǒng)、拖動(dòng)系統(tǒng)、晶體切割系統(tǒng)和攝像機(jī)四個(gè)部分安裝在該裝置的左側(cè),該側(cè)開有一門,在切割機(jī)工作時(shí)關(guān)閉。晶片裝置在晶體定位系統(tǒng)上,拖動(dòng)系統(tǒng)由小型低速直流電機(jī)和皮帶減速輪組成,晶體定位系統(tǒng)固定在拖動(dòng)系統(tǒng)上,其Y方向平移臺(tái)8和皮帶減速輪相連。晶體切割系統(tǒng)由一支架固定在晶片定位系統(tǒng)的上方;電視監(jiān)控系統(tǒng)采用SP-709電視監(jiān)視器2和SP-926PA攝象機(jī),攝像機(jī)裝在晶體切割系統(tǒng)的固定支架的左端;控制面板3和顯示器2安裝在該裝置的右側(cè)。其中,晶片定位系統(tǒng)采四自由度晶片切割臺(tái),由型號(hào)為01TS的X方向平移臺(tái)7(行程100mm,移動(dòng)速度≤0.1mm/s,中心負(fù)載10kg),型號(hào)為02TSM12的Y方向平移臺(tái)8(行程50mm,手動(dòng)控速),型號(hào)為02TV021的Z方向升降臺(tái)6(行程13mm,手動(dòng)控速)和型號(hào)為02RM0141的θ角度精密旋轉(zhuǎn)臺(tái)5(范圍360度,最小讀數(shù)2′)組成,X方向平移臺(tái)7使用數(shù)字方式顯示位移結(jié)果,Z方向升降臺(tái)6的機(jī)座使用螺旋測(cè)微桿定位,角度精密旋轉(zhuǎn)臺(tái)5使用游標(biāo)定位。
權(quán)利要求1.一種無冷卻晶片切割裝置,該裝置包括晶片定位系統(tǒng)、拖動(dòng)系統(tǒng)、控制面板、顯示系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng);其中,晶片定位系統(tǒng)、拖動(dòng)系統(tǒng)和攝像機(jī)三個(gè)部分安裝在該裝置的一側(cè),該側(cè)開有一門,拖動(dòng)系統(tǒng)和晶片定位系統(tǒng)中的Y方向移動(dòng)臺(tái)固定連接,攝像機(jī)安裝在機(jī)架內(nèi)的左上方,控制面板和顯示器安裝在該裝置的另一側(cè);其特征在于還包括一固定在晶片定位系統(tǒng)的上方的晶片切割系統(tǒng),該系統(tǒng)包括高速直流電機(jī)、刀片卡具、高速直流電機(jī)的測(cè)速裝置及控速裝置;高速直流電機(jī)的測(cè)速裝置中的擋光板、高速直流電機(jī)、刀片卡具、防退蓋同軸固定在電機(jī)軸的軸套上。
2.按照權(quán)利要求1所述的無冷卻晶片切割裝置,其特征在于所切割的晶片,包括寶石片、單晶硅片、石英、玻璃、陶瓷、超導(dǎo)薄膜和超導(dǎo)器件。
3.按照權(quán)利要求1所述的無冷卻晶片切割裝置,其特征在于所述的晶片定位系統(tǒng)是四維移動(dòng)臺(tái),由X方向移動(dòng)臺(tái)、Y方向移動(dòng)臺(tái)、Z方向升降臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)角移動(dòng)臺(tái)組成,Y方向移動(dòng)臺(tái)固定在機(jī)架上,X方向移動(dòng)臺(tái)固定在Y方向移動(dòng)臺(tái)上,Z方向升降臺(tái)固定在X方向移動(dòng)臺(tái)上,轉(zhuǎn)動(dòng)角移動(dòng)臺(tái)固定在Z方向升降臺(tái)上。
4.按照權(quán)利要求1所述的無冷卻晶片切割裝置,其特征在于所述的高速直流電機(jī)的功率大于10W、轉(zhuǎn)速為10000-18000轉(zhuǎn)/分。
6.按照權(quán)利要求1所述的無冷卻晶片切割裝置,其特征在于所述的刀片卡具,由前卡盤、后卡盤和金剛石刀片組成,金剛石刀片固定在前卡盤和后卡盤之間,卡具在轉(zhuǎn)動(dòng)中發(fā)生的跳動(dòng)和左右擺動(dòng)小于0.05mm。
7.按照權(quán)利要求1所述的無冷卻晶片切割裝置,其特征在于所述的高速直流電機(jī)的測(cè)速裝置和控速裝置,由帶有一通光孔的擋光板、數(shù)字頻率計(jì)、傳感器和電位器組成,擋光板同軸固定在電機(jī)軸的尾部,傳感器通過一凹形支架固定在擋光板兩側(cè),傳感器與數(shù)字頻率計(jì)電連接。
8.按照權(quán)利要求7所述的無冷卻晶片切割裝置,其特征在于所述的傳感器,包括一對(duì)發(fā)光二極管;該對(duì)二極管分別置于擋光板兩側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無冷卻晶片切割裝置。該裝置包括晶片定位系統(tǒng)、拖動(dòng)系統(tǒng)、控制面板、顯示系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng);其特征在于還包括一晶片切割系統(tǒng)。所述的晶片切割系統(tǒng),由高速直流電機(jī)、金剛石刀片卡具、高速直流電機(jī)的測(cè)速裝置及控速裝置組成。所述的高速直流電機(jī)的控速裝置,包括帶有一通光孔的擋光板、數(shù)字頻率計(jì)、傳感器和電位器,通過電位器調(diào)節(jié)電源電壓控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。該裝置切割速度和行進(jìn)速度可調(diào)節(jié),成功的解決了無冷卻晶片切割的難題,而且該實(shí)用新型制備結(jié)構(gòu)合理、易于操作、使用安全、成本低廉,不僅為高溫超導(dǎo)薄膜晶片及各種高溫超導(dǎo)器件提供一種新型切割設(shè)備,也為半導(dǎo)體工業(yè)、太陽(yáng)能電池工業(yè)提供了一種新型切割設(shè)備。
文檔編號(hào)B28D1/24GK2584388SQ0229130
公開日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2002年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月17日
發(fā)明者何艾生, 董世迎, 李順洲, 何豫生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院物理研究所