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一种激光切割压电二氧化硅工艺

文献发布时间:2023-06-19 11:30:53


一种激光切割压电二氧化硅工艺

技术领域

本发明涉及晶片制造技术领域,特别涉及一种激光切割压电二氧化硅工艺。

背景技术

随着微电子行业的日益发展,各类芯片用到的晶片需求量越大。各类芯片内部的晶片大都是以二氧化硅为基体,二氧化硅是一个优良的基体材料,它具有较高的热稳定性和化学稳定性,高绝缘性,对可见光透明等优点。

目前,将二氧化硅基体加工至指定尺寸的传统方法大都是接触式机械式多线切割为主,此种方式工序繁锁,在切割时切割头需要与晶片接触,接触压力过大容易损坏晶片,加工合格率低。

为解决目前行业的困境,因此提出一种激光切割压电二氧化硅工艺。

发明内容

本发明提供一种激光切割压电二氧化硅工艺,用以解决目前切割二氧化硅基体时以接触式机械式多线切割为主,切割时切割头需要与晶片接触,接触压力过大容易损坏晶片,加工合格率低的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明公开了一种激光切割压电二氧化硅工艺,包括以下步骤:

步骤1:在切割机本体的晶片供料装置中放置预设数量的待切割晶片;

步骤2:启动所述晶片供料装置,所述晶片供料装置按预设节拍将所述待切割晶片依次输送至晶片上料装置;

步骤3:所述晶片上料装置将所述待切割晶片输送至晶片定位装置,所述晶片定位装置自动夹紧所述待切割晶片;

步骤4:启动激光切割装置,所述激光切割装置将夹紧的所述待切割晶片切割为晶片成品;

步骤5:切割完成后,所述晶片定位装置自动松开;

步骤6:使用晶片下料装置将所述晶片成品从所述晶片定位装置上取出,并将所述晶片成品输送至晶片下料盒内。

优选的,在步骤1中,所述晶片供料装置设置有若干个,若干所述晶片供料装置可同时为所述晶片上料装置自动供料。

优选的,在步骤3中,所述切割机本体内还设置有视觉抓拍分析装置,所述视觉抓拍分析装置设置在所述晶片定位装置上方,用于放置在所述晶片定位装置上的待切割晶片位置尺寸进行识别分析,并辅助所述晶片定位装置将所述待切割晶片夹紧。

优选的,在步骤4中,所述激光切割装置设置有若干激光切割头,用于对多组待切割晶片进行同时切割。

优选的,所述切割机本体内水平设置工作平台,所述工作平台侧壁与所述切割机本体内壁固定连接,所述晶片供料装置、所述晶片上料装置、所述激光切割装置、所述晶片定位装置、所述晶片下料装置及所述晶片下料盒均设置在所述工作平台上表面,所述工作平台下方设置电路控制装置,所述电路控制装置内设置电控部件,所述晶片供料装置、所述晶片上料装置、所述激光切割装置、所述晶片定位装置、所述晶片下料装置、所述视觉抓拍分析装置分别于所述电控部件电性连接。

优选的,所述晶片定位装置包括:

基座,所述基座设置在所述工作平台上表面;

支撑座,所述支撑座设置在所述基座上表面,所述支撑座与所述基座固定连接;

底座,所述底座设置在所述支撑座上表面中心位置,所述底座与所述支撑座固定连接;

定位座,所述定位座设置在所述底座上表面中心位置,所述定位座下端与所述底座上表面固定连接,所述定位座远离所述底座一端的两个侧壁分别设置第一挡板与第二挡板;

固定台,所述固定台设置在所述支撑座上表面,所述固定台与所述支撑座固定连接,所述固定台上表面水平设置滑轨,所述滑轨上滑动连接有滑块,所述滑块朝向所述定位座一端设置为Y型,所述滑块朝向所述定位座一端侧壁能与所述定位座侧壁贴合。

优选的,所述支撑座上表面还设置有吸尘器,所述吸尘器的吸尘口与连接管一端可拆卸连接,所述连接管另一端设置吸尘罩,所述吸尘罩设置在所述定位座侧上方,所述吸尘罩开口对准所述定位座上表面。

优选的,还包括吹气装置,所述吹气装置包括:

压缩箱,所述压缩箱设置在所述支撑座上表面;

第一滑板,所述第一滑板设置在所述压缩箱内部,所述第一滑板与所述压缩箱内壁滑动连接,所述第一滑板一侧设置有第一滑杆,所述第一滑杆垂直于所述第一滑板,所述第一滑杆远离所述第一滑板一端设置滑套,所述滑套一端内壁与所述第一滑杆外壁滑动连接,所述滑套另一端贯穿所述压缩箱侧壁并延伸至所述压缩箱外部,所述滑套与所述压缩箱侧壁滑动连接;

第一弹簧,所述第一弹簧设置在所述滑套内部,所述第一弹簧一端与所述第一滑杆远离所述第一滑板一端固定连接,所述第一弹簧另一端与所述滑套远离所述第一滑杆一端内壁固定连接;

第一电机,所述第一电机设置在所述支撑座上表面,所述第一电机输出端设置第一转轴,所述第一转轴远离所述第一电机一端设置转动杆,所述转动杆垂直于所述第一转轴并与所述第一转轴固定连接;

第一连杆,所述第一连杆设置在所述转动杆远离所述第一转轴一端,所述第一连杆一端与所述转动杆转动连接,所述第一连杆另一端与所述滑套远离所述第一滑杆一端转动连接;

气体生成装置,所述气体生成装置设置在所述压缩箱远离所述定位座一侧,所述气体生成装置与所述支撑座侧壁固定连接,所述气体生成装置用于存储辅助气体,所述气体生成装置内还设置加热器,所述加热器用于对所述辅助气体加热,所述气体生成装置输出端设置有第一软管,所述第一软管远离所述气体生成装置一端设置进气管,所述进气管远离所述第一软管一端分别贯穿所述压缩箱侧壁、所述第一滑板并与所述压缩箱内部连通,所述进气管与所述第一滑杆位于所述第一滑板同一侧,所述进气管远离所述第一软管一端与所述第一滑板固定连接,所述进气管与所述压缩箱侧壁滑动连接,所述进气管内部设置第一单向阀;

第二滑板,所述第二滑板设置在所述压缩箱内部,所述第二滑板位于所述第一滑板远离所述第一滑杆一侧,所述第二滑板与所述压缩箱内壁滑动连接,所述第二滑板远离所述第一滑板一侧设置第二滑杆,所述第二滑杆垂直于所述第二滑板,所述第二滑杆一端与所述第二滑板侧壁固定连接,所述第二滑杆远离所述第二滑板一端贯穿所述压缩箱侧壁延伸至所述压缩箱外部并设置滑动框,所述滑动框内壁设置有齿条,所述滑动框底部滑动连接有导轨,所述导轨与所述支撑座上表面固定连接;

第二电机,所述第二电机设置在所述滑动框内部,所述第二电机底部与所述支撑座上表面固定连接,所述第二电机远离所述支撑座一侧设置输出轴,所述输出轴上设置有第一齿轮,所述第一齿轮为半圆齿轮,所述第一齿轮与所述齿条啮合;

固定块,所述固定块设置在所述定位座与所述压缩箱之间,所述固定块底部与所述支撑座上表面固定连接,所述固定块远离所述支撑座一端设置有吹气管,所述吹气管出口端朝向所述定位座上表面,所述吹气管远离所述定位座一端设置第二软管,所述第二软管远离所述吹气管一端设置出气管,所述出气管依次贯穿所述压缩箱侧壁、所述第二滑板并与所述压缩箱内部连通,所述出气管远离所述第二软管一端与所述第二滑板固定连接,所述出气管与所述压缩箱侧壁滑动连接,所述出气管内设置第二单向阀;

第一气压传感器,所述第一气压传感器设置在所述第一滑板远离所述第一滑杆一侧壁,用于检测所述第一滑板与所述第二滑板之间的气体压力;

第一控制器,所述第一控制器设置在所述压缩箱外部,所述第一控制器分别与所述第一电机、所述第二电机、所述第一气压传感器电性连接。

优选的,还包括:

浓度传感器,所述浓度传感器设置在所述吸尘罩外壁,所述浓度传感器对准所述定位座上表面,用于检测所述定位座上方的粉尘浓度;

流速传感器,所述流速传感器设置在所述连接管内壁,用于检测所述连接管内的风速;

风量调节器,所述风量调节器设置在所述支撑座上表面,所述风量调节器与所述吸尘器电性连接,所述风量调节器用于调节所述吸尘器的吸尘风量;

第二控制器,所述第二控制器设置在所述吸尘器外部,所述第二控制器分别与所述浓度传感器、所述流速传感器、所述风量调节器电性连接;

所述第二控制器基于所述浓度传感器、所述流速传感器控制所述风量调节器工作,包括以下步骤:

步骤1,基于所述浓度传感器、所述流速传感器的检测值,通过公式(1)计算所述定位座上方的粉尘被吸入所述吸尘罩过程中受到的阻力:

其中,F

步骤2:基于步骤1的计算结果及所述浓度传感器与所述流速传感器的检测值,通过公式(2)计算所述吸尘器的目标风量:

其中,Q

步骤3:根据步骤2的计算结果,所述第二控制器控制所述风量调节器将所述吸尘器的实际风量调节至所述吸尘器的目标风量。

优选的,在所述步骤4中,所述激光切割装置包括激光器,所述激光器设置有切割头,所述切割头用于对所述待切割晶片进行切割,所述切割头根据预设切割路径对所述待切割晶片进行切割,所述预设切割路径的宽度通过公式(3)计算得出:

W

其中,W

本发明的技术方案具有以下优点:本发明提供了一种激光切割压电二氧化硅工艺,包括以下步骤:在切割机本体的晶片供料装置中放置预设数量的待切割晶片;启动晶片供料装置,晶片供料装置按预设节拍将待切割晶片依次输送至晶片上料装置;晶片上料装置将待切割晶片输送至晶片定位装置,晶片定位装置自动夹紧待切割晶片;启动激光切割装置,激光切割装置将夹紧的待切割晶片切割为晶片成品;切割完成后,晶片定位装置自动松开;使用晶片下料装置将晶片成品从晶片定位装置上取出,并将晶片成品输送至晶片下料盒内。本发明中,由于采用激光切割方式,激光切割为非接触式加工,可以避免切割晶片时与晶片接触压力大,而造成晶片损坏的问题,提高了切割精度与切割效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本发明工艺流程图;

图2为本发明中切割机本体整体示意图;

图3为本发明中晶片定位装置放大图;

图4为本发明中吸尘器布置示意图;

图5为本发明中吹气装置示意图;

图6为本发明图5中A处放大图。

图中:1、切割机本体;2、晶片供料装置;3、晶片上料装置;4、晶片定位装置;5、激光切割装置;6、晶片下料装置;7、晶片下料盒;8、视觉抓拍分析装置;9、工作平台;10、电路控制装置;11、基座;12、支撑座;13、底座;14、定位座;15、第一挡板;16、第二挡板;17、固定台;18、滑轨;19、滑块;20、吸尘器;21、连接管;22、吸尘罩;23、压缩箱;24、第一滑板;25、第一滑杆;26、滑套;27、第一弹簧;28、第一电机;29、第一转轴;30、转动杆;31、第一连杆;32、气体生成装置;33、第一软管;34、进气管;35、第二滑板;36、第二滑杆;37、滑动框;38、齿条;39、导轨;40、第二电机;41、输出轴;42、第一齿轮;43、固定块;44、吹气管;45、第二软管;46、出气管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1:

本发明实施例提供了一种激光切割压电二氧化硅工艺,如图1-6所示,包括以下步骤:

步骤1:在切割机本体1的晶片供料装置2中放置预设数量的待切割晶片;

步骤2:启动所述晶片供料装置2,所述晶片供料装置2按预设节拍将所述待切割晶片依次输送至晶片上料装置3;

步骤3:所述晶片上料装置3将所述待切割晶片输送至晶片定位装置4,所述晶片定位装置4自动夹紧所述待切割晶片;

步骤4:启动激光切割装置5,所述激光切割装置5将夹紧的所述待切割晶片切割为晶片成品;

步骤5:切割完成后,所述晶片定位装置4自动松开;

步骤6:使用晶片下料装置6将所述晶片成品从所述晶片定位装置4上取出,并将所述晶片成品输送至晶片下料盒7内。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:在切割机本体1的晶片供料装置2中放置预设数量的待切割晶片,待切割晶片为以二氧化硅为基体的晶片,然后启动晶片供料装置2,晶片供料装置2按预设节拍将待切割晶片依次输送至晶片上料装置3,晶片上料装置3可以将待切割晶片输送至晶片定位装置4,可以手工或采用机械手将待切割晶片放在晶片定位装置4上,并由晶片定位装置4自动夹紧待切割晶片,接着启动激光切割装置5,激光切割装置5将夹紧的待切割晶片切割为晶片成品在切割时,激光切割装置5进行非接触式切割,能够将以晶片的二氧化硅基体切割至指定尺寸,待切割完成后,晶片定位装置4自动松开,使用晶片下料装置6将晶片成品从晶片定位装置4上取出,最后将晶片成品输送至晶片下料盒7内,此时便完成了晶片的二氧化硅基体的高精度切割,本发明中激光切割装置5采用特定波长和功率的激光器,从而实现压电二氧化硅的切割工艺,激光器经过若干反射镜进行激光的反射,并经过特定倍数的扩束镜进行光的扩束,最终由匹配激光器和压电二氧化硅的切割头对待切割晶片的压电二氧化硅进行切割,在步骤4中,启动激光切割装置5,根据不同厚度的待切割晶片对激光切割装置5进行参数调节,包括激光切割时激光波长的选择、功率的控制、脉冲宽度、脉冲能量的调节控制以及光斑横模直径的调节,来匹配不同厚度的待切割晶片,从而完成对待切割晶片的压电二氧化硅的精准切割,并将切割时瞬间产生的巨大能量对压电二氧化硅影响降至最低,同时支撑待切割晶片的部件为特定材料制成,使激光穿过时大部分能量集中到待切割晶片的压电二氧化硅上,该部件材料对激光能量吸收较少以便能增加该部件的使用寿命,由于采用激光切割方式,激光切割为非接触式加工,可以避免切割晶片时与晶片接触压力大,而造成晶片损坏的问题,提高了切割精度与切割效率,且工艺简单,适用性强。

实施例2

在上述实施例1的基础上,在步骤1中,所述晶片供料装置2设置有若干个,若干所述晶片供料装置2可同时为所述晶片上料装置3自动供料;

在步骤4中,所述激光切割装置5设置有若干激光切割头,用于对多组待切割晶片进行同时切割。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:晶片供料装置2设置为多个,可以同时为晶片上料装置3供料,提高了供料速度,同时,激光切割装置5中设置有多个激光切割头,能够同时对待切割晶片切割,大大的提高了切割效率,增加作业节拍,提高产量。

实施例3

在实施例1或2的基础上,如图2所示,在步骤3中,所述切割机本体1内还设置有视觉抓拍分析装置8,所述视觉抓拍分析装置8设置在所述晶片定位装置4上方,用于放置在所述晶片定位装置4上的待切割晶片位置尺寸进行识别分析,并辅助所述晶片定位装置4将所述待切割晶片夹紧。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:在晶片定位装置4上方还设置有视觉抓拍分析装置8,能够对待切割晶片位置尺寸进行识别分析,从而保证激光切割装置5能够准确的将二氧化硅基体切割至预设尺寸,也不会将晶片损坏,提高了切割精度。

实施例4

在实施例3的基础上,如图2所示,所述切割机本体1内水平设置工作平台9,所述工作平台9侧壁与所述切割机本体1内壁固定连接,所述晶片供料装置2、所述晶片上料装置3、所述激光切割装置5、所述晶片定位装置4、所述晶片下料装置6及所述晶片下料盒7均设置在所述工作平台9上表面,所述工作平台9下方设置电路控制装置10,所述电路控制装置10内设置电控部件,所述晶片供料装置2、所述晶片上料装置3、所述激光切割装置5、所述晶片定位装置4、所述晶片下料装置6、所述视觉抓拍分析装置8分别于所述电控部件电性连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:在切割机本体1内水平设置有工作平台9,晶片供料装置2、晶片上料装置3、激光切割装置5、晶片定位装置4、晶片下料装置6及晶片下料盒7都安装在工作平台9上,工作平台9可以为上述装置提供支撑,工作平台9采用大理石材质制成,具有刚性好、硬度高、耐磨性强、温度变形小的优点,在工作平台9的下方设置有电路控制装置10,电路控制装置10由多个电控部件组成,晶片供料装置2、晶片上料装置3、激光切割装置5、晶片定位装置4、晶片下料装置6、视觉抓拍分析装置8均与对应的电控部件电性连接,通过电控部件可以控制上述装置自动运行,提高了设备的自动化程度。

实施例5

在实施例4的基础上,如图3所示,所述晶片定位装置4包括:

基座11,所述基座11设置在所述工作平台9上表面;

支撑座12,所述支撑座12设置在所述基座11上表面,所述支撑座12与所述基座11固定连接;

底座13,所述底座13设置在所述支撑座12上表面中心位置,所述底座13与所述支撑座12固定连接;

定位座14,所述定位座14设置在所述底座13上表面中心位置,所述定位座14下端与所述底座13上表面固定连接,所述定位座14远离所述底座13一端的两个侧壁分别设置第一挡板15与第二挡板16;

固定台17,所述固定台17设置在所述支撑座12上表面,所述固定台17与所述支撑座12固定连接,所述固定台17上表面水平设置滑轨18,所述滑轨18上滑动连接有滑块19,所述滑块19朝向所述定位座14一端设置为Y型,所述滑块19朝向所述定位座14一端侧壁能与所述定位座14侧壁贴合。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:晶片定位装置4以基座11为最底部,基座11安装在工作台表面,在基座11上表面安装支撑座12,支撑座12上表面中心位置安装有底座13,底座13上安装有定位座14,定位座14上可以放置待切割晶片,定位座13采用特定材料制成,从而使激光穿过时大部分能量集中到待切割晶片的压电二氧化硅上,定位座13对激光能量吸收较少以便能增加该定位座13的使用寿命,在定位座14的两个侧壁分别安装有第一挡板15与第二挡板16,能够起到定位作用,同时,在支撑座12上表面设置有固定台17,固定台17上设置有滑轨18,滑轨18上滑动连接有滑块19,滑块19可以采用电控驱动,滑块19可以在滑轨18上滑动,当待切割晶片放置到定位座14上时,启动滑块19,滑块19的Y型侧壁能与待切割晶片的两侧壁接触,同时在第一挡板15与第二挡板16的限位作用下将待切割晶片固定在定位座14上,使待切割晶片更加稳固,切割时不会发生晃动,从而提高切割精度。

实施例6

在实施例5的基础上,如图4所示,所述支撑座12上表面还设置有吸尘器20,所述吸尘器20的吸尘口与连接管21一端可拆卸连接,所述连接管21另一端设置吸尘罩22,所述吸尘罩22设置在所述定位座14侧上方,所述吸尘罩22开口对准所述定位座14上表面。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:在支撑座12上表面还设置有吸尘器20,吸尘器20通过连接管21连接有吸尘罩22,吸尘罩22开口对准定位座14上表面,在激光切割时,启动吸尘器20,吸尘器20能够通过吸尘罩22将切割时产生的粉尘吸入吸尘器20内部,从而保证干净的切割环境,避免粉尘扩散而影响切割精度。

实施例7

在实施例5或6的基础上,如图5、图6所示,还包括吹气装置,所述吹气装置包括:

压缩箱23,所述压缩箱23设置在所述支撑座12上表面;

第一滑板24,所述第一滑板24设置在所述压缩箱23内部,所述第一滑板24与所述压缩箱23内壁滑动连接,所述第一滑板24一侧设置有第一滑杆25,所述第一滑杆25垂直于所述第一滑板24,所述第一滑杆25远离所述第一滑板24一端设置滑套26,所述滑套26一端内壁与所述第一滑杆25外壁滑动连接,所述滑套26另一端贯穿所述压缩箱23侧壁并延伸至所述压缩箱23外部,所述滑套26与所述压缩箱23侧壁滑动连接;

第一弹簧27,所述第一弹簧27设置在所述滑套26内部,所述第一弹簧27一端与所述第一滑杆25远离所述第一滑板24一端固定连接,所述第一弹簧27另一端与所述滑套26远离所述第一滑杆25一端内壁固定连接;

第一电机28,所述第一电机28设置在所述支撑座12上表面,所述第一电机28输出端设置第一转轴29,所述第一转轴29远离所述第一电机28一端设置转动杆30,所述转动杆30垂直于所述第一转轴29并与所述第一转轴29固定连接;

第一连杆31,所述第一连杆31设置在所述转动杆30远离所述第一转轴29一端,所述第一连杆31一端与所述转动杆30转动连接,所述第一连杆31另一端与所述滑套26远离所述第一滑杆25一端转动连接;

气体生成装置32,所述气体生成装置32设置在所述压缩箱23远离所述定位座14一侧,所述气体生成装置32与所述支撑座12侧壁固定连接,所述气体生成装置32用于存储辅助气体,所述气体生成装置32内还设置加热器,所述加热器用于对所述辅助气体加热,所述气体生成装置32输出端设置有第一软管33,所述第一软管33远离所述气体生成装置32一端设置进气管34,所述进气管34远离所述第一软管33一端分别贯穿所述压缩箱23侧壁、所述第一滑板24并与所述压缩箱23内部连通,所述进气管34与所述第一滑杆25位于所述第一滑板24同一侧,所述进气管34远离所述第一软管33一端与所述第一滑板24固定连接,所述进气管34与所述压缩箱23侧壁滑动连接,所述进气管34内部设置第一单向阀;

第二滑板35,所述第二滑板35设置在所述压缩箱23内部,所述第二滑板35位于所述第一滑板24远离所述第一滑杆25一侧,所述第二滑板35与所述压缩箱23内壁滑动连接,所述第二滑板35远离所述第一滑板24一侧设置第二滑杆36,所述第二滑杆36垂直于所述第二滑板35,所述第二滑杆36一端与所述第二滑板35侧壁固定连接,所述第二滑杆36远离所述第二滑板35一端贯穿所述压缩箱23侧壁延伸至所述压缩箱23外部并设置滑动框37,所述滑动框37内壁设置有齿条38,所述滑动框37底部滑动连接有导轨39,所述导轨39与所述支撑座12上表面固定连接;

第二电机40,所述第二电机40设置在所述滑动框37内部,所述第二电机40底部与所述支撑座12上表面固定连接,所述第二电机40远离所述支撑座12一侧设置输出轴41,所述输出轴41上设置有第一齿轮42,所述第一齿轮42为半圆齿轮,所述第一齿轮42与所述齿条38啮合;

固定块43,所述固定块43设置在所述定位座14与所述压缩箱23之间,所述固定块43底部与所述支撑座12上表面固定连接,所述固定块43远离所述支撑座12一端设置有吹气管44,所述吹气管44出口端朝向所述定位座14上表面,所述吹气管44远离所述定位座14一端设置第二软管45,所述第二软管45远离所述吹气管44一端设置出气管46,所述出气管46依次贯穿所述压缩箱23侧壁、所述第二滑板35并与所述压缩箱23内部连通,所述出气管46远离所述第二软管45一端与所述第二滑板35固定连接,所述出气管46与所述压缩箱23侧壁滑动连接,所述出气管46内设置第二单向阀;

第一气压传感器,所述第一气压传感器设置在所述第一滑板24远离所述第一滑杆25一侧壁,用于检测所述第一滑板24与所述第二滑板35之间的气体压力;

第一控制器,所述第一控制器设置在所述压缩箱23外部,所述第一控制器分别与所述第一电机28、所述第二电机40、所述第一气压传感器电性连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:切割作业时,启动第一电机28与第二电机40,第一电机28按照预设转速进行转动,第二电机40按照预设周期进行转动,切割开始时,滑动框37处于靠近压缩箱23的位置,第一电机28转动能够带动第一转轴29转动,第一转轴29转动带动转动杆30转动,转动杆30转动通过第一连杆31带动滑套26在压缩箱23内前后滑动,当滑套26向靠近第一电机28方向滑动时,滑套26通过第一弹簧27带动第一滑杆25运动,第一滑杆25带动第一滑板24在压缩箱23内滑动,第二滑板35保持不动,第一滑板24向第一电机28方向滑动时会使压缩箱23内压强减小,气体生成装置32内的辅助气体从第一软管33进入进气管34,然后再从进气管34进入压缩箱23的第一滑板24与第二滑板35之间,辅助气体为惰性气体,当第一气压传感器检测的压缩箱23内部的气压到达预设气压时,第一连杆31带动滑套26向压缩箱23内部滑动,滑套26通过第一弹簧27带动第一滑板24在压缩箱23内向第二滑板35滑动,第一滑板24与第二滑板35之间的间距逐渐变小,在压力作用下辅助气体从第二滑板35上的出气管46排出至第二软管45内,然后从吹气管44吹出,高压惰性气体从吹气管44吹至定位座14上表面,能够在切割时吹掉切割产生的大颗粒杂质,防止切割产生的杂质附着在晶片表面而影响晶片质量,在进气管34与出气管46内分别设置第一单向阀与第二单向阀,防止气体随意流动,由于激光切割加工为热加工,在切割时会逐渐产生大量的热,由于热胀冷缩效应,在切割时会使二氧化硅基体及晶片瞬间热胀,切割后又急速冷缩,会使晶片损伤,因此在气体生成装置32中设置加热器,加热器能够对气体生成装置32内的辅助气体进行加热,然后由吹气管44吹出的气体为热气,从而为定位座14上的待切割晶片进行整体加热,防止局部切割时局部温度过高热胀而使晶片损坏,同时,随着切割时间的增加,切割产生的杂质越来越多,而待切割晶片的表面温度也越来越高,此时,第二电机40转动预设角度,输出轴41带动第一齿轮42转动预设角度,第一齿轮42与滑动框37左侧内壁啮合并带动滑动框37在导轨39上向远离压缩箱23的方向滑动,滑动框37通过第二滑杆36带动第二滑板35向远离第一滑板24方向滑动,第一滑板24与第二滑板35之间的空间增大,进入压缩箱23内的气体增多,吹气管44吹出的热气也增多,能够增大吹气量,从而吹除更多的切割杂质,也能为待切割晶片提供更高的热量,当切割完毕后,待切割晶片需要缓慢降温,第一齿轮42转动至与滑动框37右侧内壁的齿条38啮合位置,并按预设时长间歇转动预设角度,第二滑板35逐渐向第一滑板24靠近,吹气管44吹出的热气也逐渐减少,达到了缓慢降温的目的,避免晶片因快速冷缩而发生变形,通过设置吹气装置,使吹气管44不仅能够随着切割时间的增加而逐渐增大吹气量,保证充足的吹气量,将切割产生的杂质吹除的更彻底,而且还能随着切割时间的增加而增加热量,避免晶片快速热胀而破裂,同时,在切割完毕后继续为晶片供热,使晶片缓慢降温,防止晶片快速冷却,从而有效的保护了晶片,提高了切割的合格率。

实施例8

在实施例6的基础上,还包括:

浓度传感器,所述浓度传感器设置在所述吸尘罩22外壁,所述浓度传感器对准所述定位座14上表面,用于检测所述定位座14上方的粉尘浓度;

流速传感器,所述流速传感器设置在所述连接管21内壁,用于检测所述连接管21内的风速;

风量调节器,所述风量调节器设置在所述支撑座12上表面,所述风量调节器与所述吸尘器20电性连接,所述风量调节器用于调节所述吸尘器20的吸尘风量;

第二控制器,所述第二控制器设置在所述吸尘器20外部,所述第二控制器分别与所述浓度传感器、所述流速传感器、所述风量调节器电性连接;

所述第二控制器基于所述浓度传感器、所述流速传感器控制所述风量调节器工作,包括以下步骤:

步骤1,基于所述浓度传感器、所述流速传感器的检测值,通过公式(1)计算所述定位座14上方的粉尘被吸入所述吸尘罩22过程中受到的阻力:

其中,F

步骤2:基于步骤1的计算结果及所述浓度传感器与所述流速传感器的检测值,通过公式(2)计算所述吸尘器20的目标风量:

其中,Q

步骤3:根据步骤2的计算结果,所述第二控制器控制所述风量调节器将所述吸尘器20的实际风量调节至所述吸尘器20的目标风量。

上述技术方案的工作原理及有益效果为:启动吸尘器20后,设置在吸尘罩22外壁的浓度传感器能够检测定位座14上方的粉尘浓度,由流速传感器检测连接管21内的风速,根据浓度传感器与流速传感器的检测值,通过公式(1)可以计算出定位座14上方的粉尘被吸入吸尘罩22过程中受到的阻力,在计算过程中,考虑了定位座14上方粉尘在空气中流动时受到的阻力系数以及粉尘在流动过程中互相作用而产生的内摩擦力即动力粘度,其中,阻力系数取值范围为0.2-0.3,结合上述因素的影响进行计算,使得计算结果更加准确,然后根据公式(1)的计算结果,通过公式(2)可以计算吸尘器20的目标风量,吸尘器20的吸尘效率取值范围为0.85-0.9,计算过程中考虑了吸尘罩22与定位座14上表面的直线距离的影响,能够更准确的计算吸尘器20的目标风量,最后,第二控制器控制风量调节器工作,风量调节器能够将吸尘器20的实际风量调节至吸尘器20的目标风量,吸尘器20能够根据切割时产生的粉尘浓度自动通过风量调节器自动调节风量,吸尘器20在目标风量下能够将切割时产生的粉尘吸除的更加彻底,防止粉尘扩散到外界,为作业者提供了良好的作业环境,同时提高了吸尘器20的智能化程度。

实施例9

在实施例1-8中任一项的基础上,在所述步骤4中,所述激光切割装置5包括激光器,所述激光器设置有切割头,所述切割头用于对所述待切割晶片进行切割,所述切割头根据预设切割路径对所述待切割晶片进行切割,所述预设切割路径的宽度通过公式(3)计算得出:

W

其中,W

上述技术方案的工作原理及有益效果为:启动激光切割装置5后,激光器开始工作,先测量待切割晶片的压电二氧化硅基体的厚度,然后根据厚度调节激光器的各项参数,在切割时,由于切割路径宽度的不同,对待切割晶片的热效应影响也不相同,为了将切割时导致压电二氧化硅基体的爆边缺陷减小,避免切割成型的压电二氧化硅基体被激光能量而冲击产生的裂痕,因此,需要先根据待切割晶片的厚度调节激光器的波长,若波长不合适将导致待切割晶片的压电二氧化硅基体切不动或直接烧坏,波长选取完毕后,再对激光光路进行设计,激光需经过若干反射镜并经由扩束镜进行光束的放大,接着通过匹配的切割头将光束聚集到预设光斑大小,然后根据公式(3)对切割头的预设切割路径宽度进行计算,计算时综合考虑激光器的预设切割效率、激光器切割待切割晶片时的预设热量散失系数,其中,预设切割效率取值范围为0.8-0.9,预设热量散失系数取值范围为0.5-0.65,通过公式(3)能够准确计算出预设切割路径宽度,然后激光器的切割头会根据计算的预设切割路径宽度对待切割晶片的压电二氧化硅基体进行切割,从而降低切割路径的热效应影响,将切割时导致压电二氧化硅基体的爆边缺陷减小,并且避免切割时产生的能量对成型的压电二氧化硅基体冲击而产生的裂痕,从而提高了切割良率,在切割时,支撑压电二氧化硅基体的部件采用特定材料,使激光切割压电二氧化硅基体时,底面支撑材料吸收能量较少,避免该材料因吸热过多从而传递给压电二氧化硅基体增加压电二氧化硅基体爆边或烧坏的影响,同时要考虑压电二氧化硅基体的研磨抛光粗糙度对切割及视觉抓拍产生的影响,研磨抛光越光滑,激光越容易穿透,对激光各参数设置控制更严格,同时视觉抓拍要求越高。

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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