一种半导体芯片晶圆棒转移分切装置
文献发布时间:2023-06-19 12:18:04
技术领域
本发明涉及芯片晶圆加工相关技术领域,尤其涉及一种半导体芯片晶圆棒转移分切装置。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。
一般地常见的硅晶圆生产过程包括:硅提炼及提纯、单晶硅生长以及晶圆成型,其中,硅的提纯是第一道工序,需将沙石原料放入一个温度超过两千摄氏度的并有碳源的电弧熔炉中,在高温下发生还原反应得到冶金级硅,然后将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢反应,生成液态的硅烷,然后通过蒸馏和化学还原工艺,得到了高纯度的多晶硅。一般地常用的是直拉法,高纯度的多晶硅放在石英坩埚中,并用外面围绕着的石墨加热器不断加热,温度维持在大约一千多摄氏度,炉中的空气通常是惰性气体,使多晶硅熔化,同时又不会产生不需要的化学反应。为了形成单晶硅,还需要控制晶体的方向,坩埚带着多晶硅熔化物在旋转,把一颗籽晶浸入其中,并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转,同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅会粘在籽晶的底端,按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去。用直拉法生长后,单晶棒将按适当的尺寸进行切割,然后进行研磨,再用化学机械抛光工艺使对其表面进行抛光,抛光完成后制得的为晶圆盘。
现有技术在进行晶圆盘的分切时,存在着分切效率较低,同时在进行晶圆棒分切时不方便进行晶圆的转移,在转移是容易对晶圆棒造成损伤,从而影响晶圆盘的质量等问题;同时,在进行晶圆棒的分切时不方便进行晶圆棒的夹持,从而导致分切精度降低,影响分切质量,甚至造成废品率提高。
发明内容
本发明提供一种半导体芯片晶圆棒转移分切装置,以解决上述现有技术的不足,方便进行晶圆棒的分切操作,提高了晶圆棒分切的自动化程度和分切效率以及分切时的精度,方便进行晶圆棒的自动转移,方便进行晶圆棒的夹持定位,提高了晶圆盘分切的品质,具有较强的实用性。
为了实现本发明的目的,拟采用以下技术:
一种半导体芯片晶圆棒转移分切装置,包括:
支撑体,包括柜体,柜体下端两侧均安装有一对调节机构;
上料组件,设于支撑体的一端,包括上移机构,上移机构设有一对放置机构;
转移组件,设于支撑体的上端,包括平移机构,平移机构设有一对升降机构,升降机构的下端均设有夹持机构;
夹持组件,设于支撑体的上端,包括下夹构件,下夹构件的一侧设有下压机构,下压机构的上端设有翻转机构,翻转机构安装有上夹构件;
分切组件,设于支撑体的上端,包括进给机构,进给机构设有分切机构;
调节机构用于调节柜体的平衡度,上料组件用于带动晶圆棒向上移动,转移组件用于夹持被上料组件转移至上端的晶圆棒,并将晶圆棒转移至夹持组件处,夹持组件用于晶圆棒的夹持定位,分切组件用于晶圆棒的分切。
进一步地,柜体包括控制柜,控制柜的一侧开口,控制柜的开口侧通过铰链连接有启闭门,启闭门设有把手,控制柜的上端设有工作平台;
调节机构包括安装于控制柜下端的一对下伸座,下伸座内均穿有调节柱,调节柱的外壁均沿其长度方向呈等间隔阵列地成形有定位眼,每个下伸座的外壁均安装有一对第一安装板,第一安装板均向外延伸地安装有一对第一弹簧销,第一弹簧销的外侧端均穿有第一弹簧,位于同侧的四根第一弹簧销穿有内压板,内压板均向内延伸地设有定位插杆,定位插杆穿于定位眼内,调节柱的外侧端安装有支撑横柱,支撑横柱的两端上壁均安装有第二安装板,第二安装板均向上延伸地设有调节螺筒,调节螺筒内均设有调节螺杆,调节螺杆的上端均设有调节转盘,调节转盘的上端均偏心地设有偏心杆,调节螺杆的下端均设有支撑底板,支撑横柱的下壁安装有一对支撑转动座,支撑转动座均设有滑动座,滑动座均设有滑动轮。
进一步地,上移机构包括安装于工作平台一端下侧的折形固定板,折形固定板向外延伸地安装有一对上连接柱,控制柜的侧壁下端安装有一对下连接柱,上连接柱与下连接柱位于同侧,上连接柱与下连接柱位于同一竖直方向上,位于同一竖直方向上的上连接柱与下连接柱另一端均安装有上移竖柱,上移竖柱之间的上下两端均安装有凹形端板,凹形端板内壁的中间位置处均安装有上移轴承座,其中一根上移竖柱外壁下端安装有上移驱动轴承座,上移驱动轴承座安装有上移驱动电机,上移驱动电机的输出轴连接有上移驱动轮,上移驱动轮套设有上移传动带,上移传动带的另一端设有上移从动轮,上移从动轮设有上移丝杆,上移轴承座均设于上移丝杆的两端,凹形端板之间设有一对上移圆杆,上移圆杆位于上移丝杆的两侧,上移竖柱的内壁均安装有凸形导向件,上移丝杆设有上移座,上移圆杆穿于上移座,上移座的两端套设于凸形导向件,上移座的外壁安装有上移外板。
进一步地,放置机构包括安装于上移外板外壁两端的第三安装板,第三安装板向外延伸地设有上移外伸臂,上移外伸臂的另一端垂直向下延伸地设有下伸后板,下伸后板的下端外壁向外垂直延伸地设有放置底板,放置底板的另一端设有转动销,转动销套设有限位外板,限位外板的下端设有下伸转座,下伸转座内穿有第二弹簧销,第二弹簧销的内侧端设有端限盘,下伸转座与端限盘之间设有第二弹簧,第二弹簧套设于第二弹簧销,端限盘向内延伸地设有定位插柱,放置底板的下壁安装有限位凸座,定位插柱穿于限位凸座内。
进一步地,平移机构包括安装于工作平台一端两侧的一对外伸安装座,每个外伸安装座均向上延伸地设有一对平移支撑柱,每对平移支撑柱的上端均安装有平移底板,每个平移底板的两端均向上延伸地安装有T形支撑板,每对T形支撑板的上端均安装有一对平移导杆,每个T形支撑板的两侧均安装有一对平移轴承座,每对位于同端的平移轴承座之间均设有平移输送轮,每对平移输送轮均套设有平移输送带,其中一对平移输送轮的一端均连接有平移电机,平移电机均安装于平移轴承座,每根平移输送带均安装有平移座,每个平移座的上端均套设于平移导杆,平移座的上端固定有平移横板。
进一步地,升降机构包括安装于平移横板上下两侧的一对折形安装板,折形安装板安装有升降导向套,升降导向套内穿有升降柱,升降柱的外壁设有升降齿条,升降齿条啮合有升降齿轮,升降齿轮的两端均设有一对升降轴承座,升降轴承座均安装于升降导向套,升降轴承座上端安装有一对蜗杆轴承座,位于外侧的蜗杆轴承座安装有升降电机,升降电机的输出轴连接有升降蜗杆,升降蜗杆配合于升降齿轮。
进一步地,夹持机构包括安装于升降柱下端的中固板,中固板两侧均向外延伸地设有一对外伸支板,每个外伸支板的上壁两端均安装有一对夹持轴承座,每对夹持轴承座之间均设有四根夹持导杆,位于外侧的夹持轴承座均安装有夹持电机,夹持电机的输出轴均连接有夹持丝杆,夹持丝杆均旋有夹持座,夹持座的下端均穿于外伸支板,夹持座的下端均安装有下伸安装座,下伸安装座的下端均安装有夹持块,夹持块的内壁均开设有V形夹槽。
进一步地,下夹构件包括安装于工作平台的固定横板,固定横板向上延伸地安装有固定竖板,固定竖板内壁上端安装有下夹台,下夹台上端开口地成形有下夹V槽,下夹台沿其长度方向呈等间隔阵列地成形有分切槽,下夹台的两端均安装有端支撑柱,端支撑柱的下端均设有第四安装板,第四安装板均安装于工作平台;
上夹构件包括位于下夹台正上方的上夹台,上夹台下壁开口地成形有上夹V槽,上夹台沿其长度方向呈等间隔阵列成形地设有分割槽;
分割槽与分切槽数量一致;
分割槽与分切槽一一对应,且分割槽位于与其对应的分切槽的正上方。
进一步地,下压机构包括安装于下夹台外壁的两对下压轴承座,每对下压轴承座呈上下分布地安装于下夹台,每对下压轴承座之间均设有下压丝杆,下压丝杆的下端均设有下压从动轮,下夹台的外壁安装有下压驱动轴承座,下压驱动轴承座安装有下压电机,下压电机的输出轴连接有下压驱动轮,下压驱动轮通过一根下压传动带连接于其中一个下压从动轮,下压从动轮之间通过下压传动带连接,下压丝杆均设有下压座,下压座均向上延伸地设有四根下压穿杆,下压穿杆均穿于位于上端的下压轴承座,每四根下压穿杆的上端均设有下压端板;
翻转机构包括均安装于下压端板的第一铰接座,第一铰接座均铰接有第二铰接座,第二铰接座均安装于上夹台,每个第二铰接座外侧端两侧均安装有外伸转杆,外伸转杆的外侧端均安装有翻转蜗轮,翻转蜗轮均配合有翻转蜗杆,每根翻转蜗杆的两端均设有一对翻转轴承座,翻转轴承座均安装于第一铰接座的两侧,每根翻转蜗杆的外侧端均连接有翻转电机,翻转电机均安装于翻转轴承座。
进一步地,进给机构包括安装于工作平台的固定底板,固定底板向上延伸地设有进给竖板,进给竖板的一端安装有进给驱动轴承座,进给驱动轴承座安装有进给驱动电机,进给驱动电机的输出轴连接有进给驱动轮,进给竖板安装有一对进给轴承座,进给轴承座内均设有进给螺筒,进给螺筒的外侧端均设有进给从动轮,进给驱动轮通过进给传动带连接于其中一个进给从动轮,进给从动轮通过进给传动带连接,进给螺筒内均设有进给丝杆,进给丝杆的另一端均设有进给端板,进给端板安装有进给背板,进给背板安装有第五安装板,第五安装板向外延伸地设有一对进给导柱,进给导柱均穿有导向框,导向框均安装于进给竖板;
分切机构包括安装于进给背板的分切连接板,分切连接板的两端安装有一对分切凹形板,其中一个分切凹形板的拐角处均安装有缠绕电机,缠绕电机的输出轴均连接有缠绕杆,缠绕杆的两端均设于分切凹形板,缠绕杆沿其轴向均呈等间隔阵列地设有缠绕轮,分切凹形板的每个支板之间均设有限位杆,限位杆均沿其轴向呈等间隔阵列地成形有限位槽,每对缠绕轮均设有一根分切丝,每根分切丝均位于限位槽内,分切时,单根分切丝穿于一个分割槽与一个分切槽内。
上述技术方案的优点在于:
1、本发明通过支撑体对整个装置起着支撑的作用,同时方便对整个装置的平衡度进行调节,从而提高晶圆棒的分切精度;同时通过上料组件方便进行晶圆棒的上料转移,提高了整个装置的自动化程度;
2、本发明巧妙整合有转移组件,以方便进行晶圆棒的转移操作,能够将晶圆棒从上料组件向夹持组件进行自动转移,转移时能够避免对晶圆棒造成损伤,同时相应的也提高了晶圆棒转移的自动化程度。
3、本发明通过夹持组件在进行晶圆棒的转移时方便进行晶圆棒的精确自动的夹持,从而提高晶圆棒的分切质量,通过分切组件方便进行晶圆棒的分切操作,且通过一次分切操作能够完成多片晶圆盘的分切操作,提高了晶圆棒的分切效率,同时也提高了晶圆棒分切的自动化程度。
附图说明
图1示出了其中一种实施例的立体结构图一。
图2示出了其中一种实施例的立体结构图二。
图3示出了其中一种实施例的立体结构图三。
图4示出了其中一种实施例的立体结构图四。
图5示出了其中一种实施例的立体结构图五。
图6示出了其中一种实施例的立体结构图六。
图7示出了图2中的A处放大图。
图8示出了图2中的B处放大图。
图9示出了图2中的C处放大图。
图10示出了图3中的D处放大图。
图11示出了图4中的E处放大图。
图12示出了图4中的F处放大图。
图13示出了图5中的G处放大图。
图14示出了图5中的H处放大图。
图15示出了图6中的I处放大图。
附图标记:
支撑体-1,柜体-10,调节机构-11,控制柜-100,铰链-101,启闭门-102,把手-103,工作平台-104,下伸座-110,调节柱-111,定位眼-1110,第一安装板-112,第一弹簧销-113,第一弹簧-114,内压板-115,定位插杆-116,支撑横柱-117,第二安装板-118,调节螺筒-119,调节螺杆-1190,调节转盘-1191,偏心杆-1192,支撑底板-1193,支撑转动座-1194,滑动座-1195,滑动轮-1196;上料组件-2,上移机构-20,放置机构-21,折形固定板-200,上连接柱-201,下连接柱-202,上移竖柱-203,凹形端板-204,上移轴承座-205,上移驱动轴承座-206,上移驱动电机-207,上移驱动轮-208,上移传动带-209,上移从动轮-2090,上移丝杆-2091,上移圆杆-2093,上移座-2094,凸形导向件-2095,第三安装板-211,上移外伸臂-212,下伸后板-213,放置底板-214,转动销-215,限位外板-2192,下伸转座-216,第二弹簧销-217,第二弹簧-218,端限盘-219,定位插柱-2190,限位凸座-2191,限位外板-2192;
转移组件-3,平移机构-30,升降机构-31,夹持机构-32,外伸安装座-300,平移支撑柱-301,L形支撑板-3010,斜撑板-3011,平移底板-302,T形支撑板-303,平移导杆-304,平移轴承座-305,平移输送轮-306,平移输送带-307,平移电机-308,平移座-309,平移横板-310,折形安装板-311,升降导向套-312,升降柱-313,升降齿条-314,升降齿轮-315,升降轴承座-316,升降蜗杆-317,蜗杆轴承座-318,升降电机-319,中固板-320,外伸支板-321,夹持轴承座-322,夹持导杆-323,夹持电机-324,夹持丝杆-325,夹持座-326,下伸安装座-327,夹持块-328,V形夹槽-329;
夹持组件-4,下夹构件-40,下压机构-41,翻转机构-42,上夹构件-43,固定横板-400,固定竖板-401,下夹台-402,下夹V槽-403,分切槽-404,第四安装板-405,端支撑柱-406,下压轴承座-410,下压穿杆-411,下压丝杆-412,下压从动轮-413,下压传动带-415,下压驱动轮-416,下压驱动轴承座-417,下压电机-418,下压座-419,第一铰接座-420,第二铰接座-421,外伸转杆-422,翻转蜗轮-423,翻转蜗杆-424,翻转轴承座-425,翻转电机-426,上夹台-430,分割槽-431;
分切组件-5,进给机构-50,分切机构-51,固定底板-500,进给竖板-501,进给驱动轴承座-502,进给驱动电机-503,进给驱动轮-504,进给轴承座-506,进给螺筒-507,进给从动轮-508,进给传动带-509,进给丝杆-5090,进给端板-5091,进给背板-5092,第五安装板-5093,进给导柱-5094,导向框-5095,分切连接板-510,分切凹形板-511,缠绕轮-513,缠绕电机-514,分切丝-515,限位杆-516,限位槽-517。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直,而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行,并不是表示该结构一定要完全平行,而是可以稍微倾斜。
此外,“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确,而是可以有一定的偏差。例如:“大致等于”并不仅仅表示绝对的等于,由于实际生产、操作过程中,难以做到绝对的“相等”,一般都存在一定的偏差。因此,除了绝对相等之外,“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例,其他情况下,除非有特别说明,“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实例提供一种半导体芯片晶圆棒转移分切装置,如图1-图15所示,包括:支撑体1、上料组件2、转移组件3、夹持组件4以及分切组件5。上料组件2设于支撑体1的一端,转移组件3设于支撑体1的上端,夹持组件4设于支撑体1的上端,分切组件5设于支撑体1的上端。上料组件2用于带动晶圆棒向上移动,转移组件3用于夹持被上料组件2转移至上端的晶圆棒,并将晶圆棒转移至夹持组件4处,夹持组件4用于晶圆棒的夹持定位,分切组件5用于晶圆棒的分切。
其中,支撑体1包括柜体10,柜体10下端两侧均安装有一对调节机构11,调节机构11用于调节柜体10的平衡度。
其中,上料组件2包括上移机构20,上移机构20设有一对放置机构21。
其中,转移组件3包括平移机构30,平移机构30设有一对升降机构31,升降机构31的下端均设有夹持机构32。
其中,夹持组件4包括下夹构件40,下夹构件40的一侧设有下压机构41,下压机构41的上端设有翻转机构42,翻转机构42安装有上夹构件43。
其中,分切组件5包括进给机构50,进给机构50设有分切机构51。
上述提及的柜体10包括控制柜100,控制柜100的一侧开口,控制柜100的开口侧通过铰链101连接有启闭门102,启闭门102设有把手103,控制柜100的上端设有工作平台104。
上述提及的调节机构11包括安装于控制柜100下端的一对下伸座110,下伸座110内均穿有调节柱111,调节柱111的外壁均沿其长度方向呈等间隔阵列地成形有定位眼1110,每个下伸座110的外壁均安装有一对第一安装板112,第一安装板112均向外延伸地安装有一对第一弹簧销113,第一弹簧销113的外侧端均穿有第一弹簧114,位于同侧的四根第一弹簧销113穿有内压板115,内压板115均向内延伸地设有定位插杆116,定位插杆116穿于定位眼1110内,调节柱111的外侧端安装有支撑横柱117,支撑横柱117的两端上壁均安装有第二安装板118,第二安装板118均向上延伸地设有调节螺筒119,调节螺筒119内均设有调节螺杆1190,调节螺杆1190的上端均设有调节转盘1191,调节转盘1191的上端均偏心地设有偏心杆1192,调节螺杆1190的下端均设有支撑底板1193,支撑横柱117的下壁安装有一对支撑转动座1194,支撑转动座1194均设有滑动座1195,滑动座1195均设有滑动轮1196。
上述提及的上移机构20包括安装于工作平台104一端下侧的折形固定板200,折形固定板200向外延伸地安装有一对上连接柱201,控制柜100的侧壁下端安装有一对下连接柱202,上连接柱201与下连接柱202位于同侧,上连接柱201与下连接柱202位于同一竖直方向上,位于同一竖直方向上的上连接柱201与下连接柱202另一端均安装有上移竖柱203,上移竖柱203之间的上下两端均安装有凹形端板204,凹形端板204内壁的中间位置处均安装有上移轴承座205,其中一根上移竖柱203外壁下端安装有上移驱动轴承座206,上移驱动轴承座206安装有上移驱动电机207,上移驱动电机207的输出轴连接有上移驱动轮208,上移驱动轮208套设有上移传动带209,上移传动带209的另一端设有上移从动轮2090,上移从动轮2090设有上移丝杆2091,上移轴承座205均设于上移丝杆2091的两端,凹形端板204之间设有一对上移圆杆2093,上移圆杆2093位于上移丝杆2091的两侧,上移竖柱203的内壁均安装有凸形导向件2095,上移丝杆2091设有上移座2094,上移圆杆2093穿于上移座2094,上移座2094的两端套设于凸形导向件2095,上移座2094的外壁安装有上移外板210。
上述提及的放置机构21包括安装于上移外板210外壁两端的第三安装板211,第三安装板211向外延伸地设有上移外伸臂212,上移外伸臂212的另一端垂直向下延伸地设有下伸后板213,下伸后板213的下端外壁向外垂直延伸地设有放置底板214,放置底板214的另一端设有转动销215,转动销215套设有限位外板2192,限位外板2192的下端设有下伸转座216,下伸转座216内穿有第二弹簧销217,第二弹簧销217的内侧端设有端限盘219,下伸转座216与端限盘219之间设有第二弹簧218,第二弹簧218套设于第二弹簧销217,端限盘219向内延伸地设有定位插柱2190,放置底板214的下壁安装有限位凸座2191,定位插柱2190穿于限位凸座2191内。
上述提及的平移机构30包括安装于工作平台104一端两侧的一对外伸安装座300,每个外伸安装座300均向上延伸地设有一对平移支撑柱301,每对平移支撑柱301的上端均安装有平移底板302,每个平移底板302的两端均向上延伸地安装有T形支撑板303,每对T形支撑板303的上端均安装有一对平移导杆304,每个T形支撑板303的两侧均安装有一对平移轴承座305,每对位于同端的平移轴承座305之间均设有平移输送轮306,每对平移输送轮306均套设有平移输送带307,其中一对平移输送轮306的一端均连接有平移电机308,平移电机308均安装于平移轴承座305,每根平移输送带307均安装有平移座309,每个平移座309的上端均套设于平移导杆304,平移座309的上端固定有平移横板310,位于前侧的一对平移支撑柱301与平移底板302之间均设有L形支撑板3010,L形支撑板3010之间均设有若干根斜撑板3011。
上述提及的升降机构31包括安装于平移横板310上下两侧的一对折形安装板311,折形安装板311安装有升降导向套312,升降导向套312内穿有升降柱313,升降柱313的外壁设有升降齿条314,升降齿条314啮合有升降齿轮315,升降齿轮315的两端均设有一对升降轴承座316,升降轴承座316均安装于升降导向套312,升降轴承座316上端安装有一对蜗杆轴承座318,位于外侧的蜗杆轴承座318安装有升降电机319,升降电机319的输出轴连接有升降蜗杆317,升降蜗杆317配合于升降齿轮315。
上述提及的夹持机构32包括安装于升降柱313下端的中固板320,中固板320两侧均向外延伸地设有一对外伸支板321,每个外伸支板321的上壁两端均安装有一对夹持轴承座322,每对夹持轴承座322之间均设有四根夹持导杆323,位于外侧的夹持轴承座322均安装有夹持电机324,夹持电机324的输出轴均连接有夹持丝杆325,夹持丝杆325均旋有夹持座326,夹持座326的下端均穿于外伸支板321,夹持座326的下端均安装有下伸安装座327,下伸安装座327的下端均安装有夹持块328,夹持块328的内壁均开设有V形夹槽329。
上述提及的下夹构件40包括安装于工作平台104的固定横板400,固定横板400向上延伸地安装有固定竖板401,固定竖板401内壁上端安装有下夹台402,下夹台402上端开口地成形有下夹V槽403,下夹台402沿其长度方向呈等间隔阵列地成形有分切槽404,下夹台402的两端均安装有端支撑柱406,端支撑柱406的下端均设有第四安装板405,第四安装板405均安装于工作平台104。
上述提及的上夹构件43包括位于下夹台402正上方的上夹台430,上夹台430下壁开口地成形有上夹V槽,上夹台430沿其长度方向呈等间隔阵列成形地设有分割槽431。分割槽431与分切槽404数量一致,分割槽431与分切槽404一一对应,且分割槽431位于与其对应的分切槽404的正上方。
上述提及的下压机构41包括安装于下夹台402外壁的两对下压轴承座410,每对下压轴承座410呈上下分布地安装于下夹台402,每对下压轴承座410之间均设有下压丝杆412,下压丝杆412的下端均设有下压从动轮413,下夹台402的外壁安装有下压驱动轴承座417,下压驱动轴承座417安装有下压电机418,下压电机418的输出轴连接有下压驱动轮416,下压驱动轮416通过一根下压传动带415连接于其中一个下压从动轮413,下压从动轮413之间通过下压传动带415连接,下压丝杆412均设有下压座419,下压座419均向上延伸地设有四根下压穿杆411,下压穿杆411均穿于位于上端的下压轴承座410,每四根下压穿杆411的上端均设有下压端板。
上述提及的翻转机构42包括均安装于下压端板的第一铰接座420,第一铰接座420均铰接有第二铰接座421,第二铰接座421均安装于上夹台430,每个第二铰接座421外侧端两侧均安装有外伸转杆422,外伸转杆422的外侧端均安装有翻转蜗轮423,翻转蜗轮423均配合有翻转蜗杆424,每根翻转蜗杆424的两端均设有一对翻转轴承座425,翻转轴承座425均安装于第一铰接座420的两侧,每根翻转蜗杆424的外侧端均连接有翻转电机426,翻转电机426均安装于翻转轴承座425。
上述提及的进给机构50包括安装于工作平台104的固定底板500,固定底板500向上延伸地设有进给竖板501,进给竖板501的一端安装有进给驱动轴承座502,进给驱动轴承座502安装有进给驱动电机503,进给驱动电机503的输出轴连接有进给驱动轮504,进给竖板501安装有一对进给轴承座506,进给轴承座506内均设有进给螺筒507,进给螺筒507的外侧端均设有进给从动轮508,进给驱动轮504通过进给传动带509连接于其中一个进给从动轮508,进给从动轮508通过进给传动带509连接,进给螺筒507内均设有进给丝杆5090,进给丝杆5090的另一端均设有进给端板5091,进给端板5091安装有进给背板5092,进给背板5092安装有第五安装板5093,第五安装板5093向外延伸地设有一对进给导柱5094,进给导柱5094均穿有导向框5095,导向框5095均安装于进给竖板501。
上述提及的分切机构51包括安装于进给背板5092的分切连接板510,分切连接板510的两端安装有一对分切凹形板511,其中一个分切凹形板511的拐角处均安装有缠绕电机514,缠绕电机514的输出轴均连接有缠绕杆,缠绕杆的两端均设于分切凹形板511,缠绕杆沿其轴向均呈等间隔阵列地设有缠绕轮513,分切凹形板511的每个支板之间均设有限位杆516,限位杆516均沿其轴向呈等间隔阵列地成形有限位槽517,每对缠绕轮513均设有一根分切丝515,每根分切丝515均位于限位槽517内,分切时,单根分切丝515穿于一个分割槽431与一个分切槽404内。
该装置根据现有技术中存在的问题,通过支撑体1、上料组件2、转移组件3、夹持组件4以及分切组件5方便进行晶圆棒的分切操作。其中,支撑体1对整个装置起着支撑的作用,同时方便对整个装置的平衡度进行调节,从而提高晶圆棒的分切精度。上料组件2方便进行晶圆棒的上料转移,提高了整个装置的自动化程度。转移组件3方便进行晶圆棒的转移操作,能够将晶圆棒从上料组件2向夹持组件4进行自动转移,转移时能够避免对晶圆棒造成损伤,同时相应的也提高了晶圆棒转移的自动化程度。夹持组件4在进行晶圆棒的转移时方便进行晶圆棒的精确自动的夹持,从而提高晶圆棒的分切质量。分切组件5方便进行晶圆棒的分切操作,且通过一次分切操作能够完成多片晶圆盘的分切操作,提高了晶圆棒的分切效率,同时也提高了晶圆棒分切的自动化程度。
在具体的操作中,先通过调节机构11对柜体10的平衡度进行调节,同时根据实际情况进行调节,从而提高对柜体10的支撑力度,进而确保分切时柜体10的稳定性,提高晶圆棒的分切品质,当柜体10需要移动时,调节机构11还方便整个装置的移动。当柜体10调节完成后,先将晶圆棒放置在放置机构21上,并通过放置机构21对晶圆棒进行限位,以确保晶圆棒上移时的稳定性和安全性,而后通过上移机构20稳定地带动晶圆棒向上移动,当晶圆棒移动至柜体10的上端后,通过夹持机构32对晶圆棒进行夹持,当晶圆棒夹持完成后,启动升降机构31,在升降机构31的带动下晶圆棒向上移动,当晶圆棒向上移动至一定距离后启动平移机构30,在平移机构30的带动下晶圆棒向下夹构件40的正上方移动,当晶圆棒移动至下夹构件40的正上方后,在升降机构31的带动下晶圆棒向下运动,并将晶圆棒放置在下夹构件40上,当晶圆棒放置完成后,翻转机构42带动上夹构件43进行翻转,直至上夹构件43能够进行晶圆棒的夹持为止,而后启动下压机构41,在下压机构41的带动下上夹构件43向下运动,最终通过上夹构件43和下夹构件40完成晶圆棒的精确夹持为止,当晶圆棒夹持完成后,分切机构51启动,同时分切机构51在进给机构50的带动下向下夹构件40处运动,而分切机构51运动时与晶圆棒接触后开始晶圆棒的分切操作,直至晶圆棒被分切为若干个晶圆盘为止,通过上述部件显著的提高了晶圆棒的分切效率和分切自动化程度。
具体地,调节机构11对柜体10的平衡度进行调节时,通过偏心杆1192对调节转盘1191进行转动,而调节转盘1191的转动将带动调节螺杆1190在调节螺筒119内旋转,而调节螺杆1190的转动将使得柜体10向上移动,而其中的支撑底板1193对整个装置起着支撑的作用,并且当需要柜体10进行移动时,通过调节螺杆1190使得支撑底板1193向上运动,取消支撑底板1193的支撑作用,而此时滑动轮1196将与地面接触,而后进行柜体10的移动。而在进行柜体10支撑力度的调节,以确保晶圆棒转移时的稳定性时,向外拉动第一弹簧销113,使得第一弹簧114被压缩,而后进行调节柱111外侧端伸长长度的调节,当调节柱111外侧端伸长长度调节完成后,取消拉力,此时定位插杆116将在第一弹簧114的作用下插设在定位眼1110内,通过定位插杆116对调节柱111外侧端伸长长度的调节。通过这种调节可以提高支撑底板1193下端支撑的范围,提高柜体10的支撑力度。
具体地,上移机构20在带动放置机构21向上运动时,启动上移驱动电机207,在上移驱动电机207的带动下上移驱动轮208进行转动,而上移驱动轮208的转动将通过上移传动带209带动上移从动轮2090的转动,而上移从动轮2090的转动将带动上移座2094沿着上移圆杆2093的轴向进行运动,而上移座2094的运动将带动放置机构21进行升降运动,进而完成晶圆棒的上移操作。其中凸形导向件2095对上移座2094的升降运动起着辅助导向的作用,同时确保上移座2094上移运动的稳定性,进而确保晶圆棒转移的稳定性。
具体地,放置机构21在进行晶圆棒的放置以及限位时。向放置机构21放置晶圆棒时,向外拉动第二弹簧销217,使得第二弹簧218被压缩,同时定位插柱2190从限位凸座2191中移出,而后绕着转动销215转动限位外板2192,而后将晶圆棒放置在放置底板214上,而此时下伸后板213对晶圆棒的一侧起着限位的作用,而为了对晶圆棒的另外一侧进行限位,因此需要向上转动限位外板2192,并将定位插柱2190插设在限位凸座2191内,此时限位外板2192为竖立的状态,通过这种方式能够对晶圆棒进行限位,确保转移时的安全性和稳定性。
具体地,平移机构30在带动升降机构31进行运动时,启动平移电机308,在平移电机308的带动下平移输送轮306进行转动,而平移输送轮306的转动将带动平移输送带307进行运动,而平移输送带307在运动时将带动平移座309沿着平移导杆304的轴向进行平移运动,其中,平移导杆304不仅整个装置起着限位的作用,还能降低平移输送带307的输送的负荷,同时提高平移座309的负重量。
具体地,升降机构31带动夹持机构32进行升降运动时,启动升降电机319,在升降电机319的带动下升降蜗杆317进行转动,而升降蜗杆317的转动将带动升降齿轮315的转动,而升降齿轮315的转动将带动升降齿条314进行升降运动,而升降齿条314的升降运动将带动升降柱313沿着升降导向套312的竖直方向进行运动,最终实现夹持机构32高度的调节,这种升降方式,在升降时方便进行升降高度的控制,且具有自锁功能,从而能够确保晶圆棒转移时的稳定性。
具体地,夹持机构32对晶圆棒进行夹持时,启动夹持电机324,在夹持电机324的带动下夹持丝杆325进行转动,而夹持丝杆325的转动将带动夹持座326沿着夹持导杆323的轴向进行运动,而夹持座326的运动将带动夹持块328彼此靠近,最终将晶圆棒夹持在V形夹槽329内,为了避免对晶圆棒的外壁造成划伤,因此在V形夹槽329的内壁设置了相应的软质橡胶垫。
具体地,下夹构件40在对晶圆棒进行夹持时,对晶圆棒的下端起着支撑以及限位的作用,其中下夹V槽403对晶圆棒起着限位的作用,同时这种夹持方式,能够提高夹持效果,分切槽404的设置方便进行晶圆棒的分切操作。
具体地,上夹构件43在对晶圆棒进行夹持时,对晶圆棒的上端起着限位的作用,其中上夹V槽晶圆棒的上侧起着限位的作用,分割槽431方便进行晶圆棒的分切。
具体地,下压机构41带动翻转机构42向下运动时,启动下压电机418,在下压电机418的带动下下压驱动轮416进行转动,而下压驱动轮416的转动将通过下压传动带415带动其中一个下压从动轮413的转动,而该下压从动轮413的转动将通过另外一根下压传动带415带动另外一个下压从动轮413的转动,而下压从动轮413的转动将带动下压丝杆412的转动,而下压丝杆412的转动将带动下压座419进行升降运动,而下压座419的升降运动将带动下压穿杆411进行升降运动,而下压穿杆411的升降运动将带动下压端板进行升降运动,最终完成翻转机构42的高度调节,其中下压穿杆411对下压座419的运动还起着导向的作用。
具体地,翻转机构42带动上夹构件43进行翻转时,启动翻转电机426,在翻转电机426的带动下翻转蜗杆424进行转动,而翻转蜗杆424的转动将带动翻转蜗轮423的转动,而翻转蜗轮423的转动将带动第二铰接座421绕着第一铰接座420的铰接处进行转动,最终使得上夹构件43中的上夹V槽开口朝下,并对晶圆棒进行夹持,同时,这种翻转方式能够确保晶圆棒夹持的稳定性,进而提高晶圆棒分切的稳定性和精确性。
具体地,进给机构50带动分切机构51进行运动时,启动进给驱动电机503,在进给驱动电机503的带动下进给驱动轮504进行转动,而进给驱动轮504的转动将通过其中一根进给传动带509带动其中一个进给从动轮508的转动,而进给从动轮508的转动将通过另外一根进给传动带509带动另外一个进给从动轮508的转动,而两个进给从动轮508的转动将带动进给螺筒507的转动,而进给螺筒507的转动将带动进给丝杆5090在进给导柱5094的导向下进行运动,而进给丝杆5090的运动将带动进给背板5092进行进给运动,而进给背板5092的运动将带动分切机构51进行运动,进而方便分切机构51的分切操作,其中进给导柱5094能够确保分切机构51运动的平稳性,从而确保晶圆盘的分切品质。
具体地,分切机构51在进行晶圆棒的分切时,同时启动一对缠绕电机514,在缠绕电机514的带动下,缠绕轮513进行分切丝515的输送,而另外一个缠绕轮513进行分切丝515缠绕,而分切丝515在运动时将通过其上设置的金刚石对晶圆棒完成分切,其中限位杆516和限位槽517的设置不仅对分切丝515起着张紧的作用,还对分切丝515起着限位导向的作用,通过这种限位效果确保了晶圆棒的分切精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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