本發(fā)明涉及晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高，具體是一種高靈敏、高精度、抗干擾晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過(guò)程中，采用晶圓切割機(jī)(劃片機(jī))通過(guò)旋轉(zhuǎn)的刀片對(duì)加工完成后的晶圓進(jìn)行切割，將待封裝半導(dǎo)體器件與晶圓廢料分割開。切割機(jī)刀片距離工作臺(tái)(底盤)高度非常重要，決定了實(shí)際切割深度，過(guò)淺會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體器件無(wú)法與晶圓徹底分離，過(guò)深則會(huì)導(dǎo)致切割到底盤造成工作臺(tái)或刀片損壞，因此需要在切割過(guò)程中保持刀片在適當(dāng)?shù)母叨取，F(xiàn)有的刀片測(cè)高方法有非接觸式測(cè)高與接觸式測(cè)高兩種。非接觸式測(cè)高采用光纖放大器測(cè)量刀片高度，將主軸下降時(shí)刀片遮光量轉(zhuǎn)化為模擬電壓，當(dāng)其到達(dá)閾值時(shí)停止刀片下降。但由于切割時(shí)切割腔內(nèi)存在大量降溫時(shí)產(chǎn)生的水汽與油霧會(huì)遮擋光纖放大器的光通量，嚴(yán)重影響測(cè)高結(jié)果，導(dǎo)致測(cè)量誤差較大。接觸式測(cè)高通過(guò)檢測(cè)刀片與工作臺(tái)之間是否產(chǎn)生接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)，在刀片與工作臺(tái)之間施加恒定電壓，當(dāng)?shù)镀c工作臺(tái)接觸時(shí)會(huì)在刀片與工作臺(tái)之間形成電流回路，將電壓信號(hào)拉低，當(dāng)?shù)陀谔囟ㄩ撝岛螽a(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，并將切割軸抬升避免刀片與工作臺(tái)進(jìn)一步接觸。但晶圓切割機(jī)內(nèi)部的多個(gè)步進(jìn)電機(jī)在工作過(guò)程中會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的干擾信號(hào)，主要集中在晶圓切割機(jī)底盤與主軸。此外，晶圓切割機(jī)切割腔內(nèi)存在大量降溫時(shí)產(chǎn)生的水汽與油霧，導(dǎo)致測(cè)高電路誤導(dǎo)通產(chǎn)生干擾信號(hào)，使晶圓切割機(jī)工作異常。對(duì)于這兩部分干擾，一般采用容值較大的電容進(jìn)行濾除，但在刀片接觸電阻高于500kω時(shí)，電路延時(shí)會(huì)過(guò)大導(dǎo)致系統(tǒng)靈敏度下降，測(cè)高數(shù)據(jù)偏大，不可避免會(huì)在晶圓切割機(jī)底盤留下劃痕損壞晶圓與設(shè)備。刀片與工作臺(tái)的接觸電阻因刀片材料而異，最大可達(dá)15mω。隨著接觸電阻的不斷增大，電流回路信號(hào)將會(huì)很微弱無(wú)法驅(qū)動(dòng)電路元件工作，導(dǎo)致測(cè)高功能失效。

2、為解決上述問(wèn)題，本專利提出了一種高靈敏、高精度、抗干擾晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路，能夠在高干擾、刀頭接觸電阻阻值全范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高靈敏、高精度的刀片高度控制，提高晶圓切割機(jī)工作的穩(wěn)定性與可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高靈敏、高精度、抗干擾晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路，旨在解決高干擾、刀頭接觸電阻阻值全范圍內(nèi)的晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高問(wèn)題。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種高靈敏、高精度、抗干擾晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路，包括電流采樣電路、濾波及放大電路與誤導(dǎo)通抑制電路三部分。

3、所述電流采樣電路，用于對(duì)晶圓切割機(jī)刀片接觸晶圓切割機(jī)底盤時(shí)形成回路的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，并對(duì)晶圓切割機(jī)內(nèi)部干擾信號(hào)進(jìn)行濾波，包括第一電阻、第二電阻、第一電容。

4、第一電阻的一端連接晶圓切割機(jī)主軸；第一電阻的另一端連接第二電阻的一端與第一電容的一端，構(gòu)成電流采樣電路的輸出端；第二電阻的另一端接地；第一電容的另一端接地。

5、所述濾波及放大電路，用于對(duì)晶圓切割機(jī)內(nèi)部的高頻干擾信號(hào)進(jìn)行有源濾波，并將濾波后的采樣信號(hào)放大，包括第一運(yùn)算放大器、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第二電容、第三電容。

6、第三電阻的一端連接電流采樣電路的輸出端，第三電阻的另一端連接第四電阻的一端與第三電容的一端；第四電阻的另一端連接第二電容的一端與第一運(yùn)算放大器的同相輸入端；第五電阻的一端連接第六電阻的一端與第一運(yùn)算放大器的反相輸入端；第五電阻的另一端接地；第六電阻的另一端連接第三電容的另一端與第一運(yùn)算放大器的輸出端，構(gòu)成濾波及放大電路的輸出端；第二電容的另一端接地。

7、所述誤導(dǎo)通抑制電路，用于將晶圓切割機(jī)工作過(guò)程中水汽與油霧誤觸發(fā)的干擾信號(hào)進(jìn)行隔離抑制，包括第一固態(tài)繼電器、第七電阻、第八電阻、第四電容。

8、第七電阻的一端連接濾波及放大電路的輸出端，第七電阻的另一端連接第四電容的一端與第一固態(tài)繼電器的第一輸入端；第八電阻的一端連接第一固態(tài)繼電器的第一輸出端，構(gòu)成晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路的輸出端；第八電阻的另一端連接電源輸出端；第四電容的另一端接地。

9、有益效果：

10、本發(fā)明提供一種高靈敏、高精度、抗干擾晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路，包括電流采樣電路、濾波及放大電路與誤導(dǎo)通抑制電路三部分，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)調(diào)整靈活，解決了晶圓切割機(jī)內(nèi)部干擾引起的測(cè)高信號(hào)誤觸發(fā)以及接觸電阻較大時(shí)產(chǎn)生的測(cè)高遲鈍、誤差較大、系統(tǒng)失效的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了測(cè)高電路高靈敏、高精度、抗干擾的特點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種高靈敏、高精度、抗干擾晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流采樣電路，其特征在于，所述電流采樣電路包括第一電阻、第二電阻、第一電容，所述第一電阻的一端連接晶圓切割機(jī)主軸；第一電阻的另一端連接第二電阻的一端與第一電容的一端，構(gòu)成電流采樣電路的輸出端；所述第二電阻的另一端接地；所述第一電容的另一端接地。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波及放大電路，其特征在于，所述濾波及放大電路包括第一運(yùn)算放大器、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第七電阻、第二電容、第三電容，所述第三電阻的一端連接電流采樣電路的輸出端，第三電阻的另一端連接第四電阻的一端與第三電容的一端；所述第四電阻的另一端連接第二電容的一端與第一運(yùn)算放大器的同相輸入端；所述第五電阻的一端連接第六電阻的一端與第一運(yùn)算放大器的反相輸入端；第五電阻的另一端接地；所述第六電阻的另一端連接第三電容的另一端與第一運(yùn)算放大器的輸出端，構(gòu)成濾波及放大電路的輸出端；所述第二電容的另一端接地。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤導(dǎo)通抑制電路，其特征在于，所述誤導(dǎo)通抑制電路包括第一固態(tài)繼電器、第七電阻、第八電阻、第四電容，所述第七電阻的一端連接濾波及放大電路的輸出端，第七電阻的另一端連接第四電容的一端與第一固態(tài)繼電器的第一輸入端；所述第八電阻的一端連接第一固態(tài)繼電器的第一輸出端，構(gòu)成晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路的輸出端；第八電阻的另一端連接電源輸出端；所述第四電容的另一端接地。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流采樣電路，其特征在于，所述晶圓切割機(jī)底盤連接電源輸出端鉗位底盤電平，抑制底盤干擾。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的誤導(dǎo)通抑制電路，其特征在于，所述第一固態(tài)繼電器開啟信號(hào)建立時(shí)間大于晶圓切割機(jī)工作過(guò)程中水汽與油霧誤觸發(fā)的干擾信號(hào)持續(xù)時(shí)間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種高靈敏、高精度、抗干擾晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高電路，涉及晶圓切割機(jī)刀片測(cè)高技術(shù)領(lǐng)域，該測(cè)高電路包括電流采樣電路、濾波及放大電路與誤導(dǎo)通抑制電路；所述電流采樣電路用于對(duì)晶圓切割機(jī)刀片接觸晶圓切割機(jī)底盤時(shí)形成回路的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，并對(duì)晶圓切割機(jī)內(nèi)部干擾信號(hào)進(jìn)行濾波；所述濾波及放大電路用于對(duì)晶圓切割機(jī)主軸處高頻干擾信號(hào)進(jìn)行有源濾波并將濾波后的采樣信號(hào)放大；所述誤導(dǎo)通抑制電路用于對(duì)晶圓切割機(jī)工作過(guò)程中水汽與油霧誤觸發(fā)的干擾信號(hào)進(jìn)行隔離抑制。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)調(diào)整靈活，解決了晶圓切割機(jī)內(nèi)部干擾引起的測(cè)高信號(hào)誤觸發(fā)以及接觸電阻較大時(shí)產(chǎn)生的測(cè)高遲鈍、誤差較大、系統(tǒng)失效的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：楊杰,尚祖濤,朱俊先
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2