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一种晶片切割工作台的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

一种晶片切割工作台的制作方法

1.本实用新型涉及光学晶体切割技术领域,具体是一种晶片切割工作台。


背景技术:

2.石英晶体谐振器,简称石英晶体或晶振,是利用石英晶体的压电效应,用来产生高精度振荡频率的一种电子元件。
3.石英晶体谐振器制造时,需要将石英晶砣切割为石英晶片,随着激光晶体需求量不断增加,切割加工量大幅增长,晶体切割是晶体行业中十分重要的一个步骤,因此,切割工艺、工具及设备受到越来越广泛的关注,并得到迅速发展。
4.现有的晶体切割方式大多采用内圆切割法和镀铜钢丝切割法,内圆切割法的刀片刃口厚度在0.28~0.35mm之间,加工效率较低,材料损耗大,出片率低、加工晶片表面质量较低,难以加工硬度大、脆性高以及耐磨性好的材料,并且随着晶圆直径的增大和第三代半导体材料的出现,内圆锯片加工受到其本身结构的限制使得切片切割过程逐渐困难,所以内圆锯片的加工方式在第三代半导体材料和大直径大批量晶片生产中逐渐被边缘化;而镀铜钢丝切割法,由于镀铜钢丝本身不具有磨削力,需要配合砂浆才能起到切割的作用,而砂浆的绿碳化硅的使用量很大,砂浆的处理排放对环境不利,同时由于镀铜钢丝的切削力比较弱,导致加工时间过长,整体的生产效率低下。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种适应性广、操作方便、生产效率高的晶片切割工作台。
6.为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:一种晶片切割工作台,包括机架、横移组件、切割组件、进给组件和夹持组件;
7.横移组件包括横移电机、横移丝杆、横移丝杆螺母和横移滑轨,横移电机和横移滑轨均设置在机架上,横移丝杆和横移滑轨并列设置,横移电机和横移丝杆传动连接,横移丝杆螺母配合套装在横移丝杆上;
8.切割组件包括切割电机、切割支架、主动轮、切割线和从动轮,切割支架的两侧分别设置在横移丝杆螺母和横移滑轨上,切割电机可拆卸连接在切割支架上端,主动轮设置在切割电机的输出轴上,从动轮设置在切割支架下端,且位于主动轮下方,切割线绕设在主动轮和从动轮上;
9.进给组件包括进给电机、进给滑轨、进给丝杆和进给丝杆螺母,进给电机和进给滑轨均设置在机架上,进给丝杆和进给滑轨并列设置,进给电机和进给丝杆传动连接,进给丝杆螺母配合套装在进给丝杆上;
10.夹持组件包括夹持工装板、夹持电机、夹持丝杆、导向轴、两个夹持丝杆螺母和两个夹持块,夹持工装板的两侧分别设置在进给丝杆螺母和进给滑轨上,夹持丝杆和导向轴并列设置,夹持电机和导向轴均设置在夹持工装板上,夹持丝杆和夹持电机传动连接,夹持
丝杆是正反牙丝杆,两个夹持丝杆螺母分别套装在夹持丝杆两端,夹持块一端连接在导向轴上,夹持块另一端连接在夹持丝杆螺母上。
11.采用上述结构,夹持组件采用正反牙丝杆结构,可使两个夹持块相向运动,实现对晶体的夹紧,切割电机旋转,带动切割线在主动轮、从动轮和张紧轮之间转动,与横移组件的横向移动相配合,完成对晶体的一次切割,进给组件可带动夹持组件做纵向进给,与切割组件、横移组件的运动配合,从而实现对晶体的均匀、连续和稳定切割,生产效率高。
12.优选的,还包括冷却组件,冷却组件包括切削液储罐、泵和喷管,切削液储罐和泵均设置在机架下方,喷管后端设置在泵上,喷管前端位于切割线处,采用冷却组件在切割时对切割线喷洒切削液降温,减少切割时因局部升温造成损坏,延长切割线的使用周期,提高成品率。
13.优选的,切割支架上可滑动设置有张紧轮,张紧轮位于主动轮侧下方,切割线绕设在主动轮、从动轮和张紧轮之间,通过设置张紧轮,可对切割线进行调整,保证切割时切割线的张紧力,实现切割力的稳定。
14.优选的,切割支架上设置有长条孔,张紧轮可滑动设置在长条孔内,采用长条孔方式,方便张紧轮的调整。
15.优选的,机架上设置有集液槽,集液槽设置在切割组件下方,集液槽和切削液储罐通过管路连通,采用集液槽对切削液进行收集,减少切削液滴落造成浪费,集液槽和切削液储罐连通,可将切削液回收再利用。
16.优选的,导向轴两端分别设置有固定座,固定座可拆卸连接在夹持工装板上,采用可拆卸的固定座对导向轴进行支撑,保证传动轴的传动稳定性。
17.优选的,夹持块纵向截面为v形或方形或半圆形,两个夹持块相向设置,通过相向设置的夹持块能保证晶坨夹持的牢固,可根据晶坨外形的不同采用不同截面形状的夹持块,适应性广。
18.综上所述,本实用新型具有适应性广、操作方便、生产效率高等优点。
附图说明
19.图1为本实用新型左视立体结构示意图;
20.图2为本实用新型右视立体结构示意图。
21.图中:1、机架;2、冷却组件;21、切削液储罐;22、泵;23、喷管;3、横移组件;31、横移电机;32、横移丝杆;33、横移丝杆螺母;34、横移滑轨;4、切割组件;41、切割电机;42、切割支架;43、主动轮;44、张紧轮;45、切割线;46、从动轮;5、夹持组件;51、夹持工装板;52、夹持电机;53、夹持丝杆;54、夹持丝杆螺母;55、导向轴;56、夹持块;57、固定座;6、进给组件;61、进给电机;62、进给滑轨;63、进给丝杆;64、进给丝杆螺母;7、集液槽。
具体实施方式
22.为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。
23.参照附图,一种晶片切割工作台,包括机架1、横移组件3、切割组件4、进给组件6和夹持组件5;
24.横移组件3包括横移电机31、横移丝杆32、横移丝杆螺母33和横移滑轨34,横移电机31和横移滑轨34均安装在机架1上,横移丝杆32和横移滑轨34并列平行安装,保证传动的平稳顺畅,横移电机31和横移丝杆32之间采用联轴器连接,实现动力的传动,横移丝杆螺母33配合套装在横移丝杆32上;
25.切割组件4包括切割电机41、切割支架42、主动轮43、切割线45和从动轮46,切割支架42的两侧分别采用螺栓连接在横移丝杆螺母33和横移滑轨34上,切割电机41安装在切割支架42的上端,主动轮43安装在切割电机41的输出轴上,从动轮46安装在切割支架42下端,且位于主动轮43下方,切割支架42上在位于主动轮43侧下方的位置处加工有长条孔,在长条孔内安装有张紧轮44,切割线45依次绕过主动轮43、从动轮46和张紧轮44,通过调整张紧轮44在长条孔内滑动,调整切割线45的张紧力,保证切割的稳定性;
26.进给组件6包括进给电机61、进给滑轨62、进给丝杆63和进给丝杆螺母64,进给电机61和进给滑轨62均安装在机架1上,进给丝杆63和进给滑轨62并列平行安装,保证传动的平稳顺畅,进给电机61和进给丝杆63之间采用联轴器连接,实现动力的传动,进给丝杆螺母64配合套装在进给丝杆63上;
27.夹持组件5包括夹持工装板51、夹持电机52、夹持丝杆53、导向轴55、两个夹持丝杆螺母54和两个夹持块56,夹持工装板51的两侧分别采用螺栓连接在进给丝杆螺母64和进给滑轨62上,夹持丝杆53和导向轴55并列平行安装,夹持电机52安装在夹持工装板51上,导向轴55两端分别安装有固定座57,固定座57安装在夹持工装板51上,夹持丝杆53和夹持电机52之间采用联轴器连接,夹持丝杆53是正反牙丝杆,两个夹持丝杆螺母54分别套装在夹持丝杆53两端的正牙和反牙上,夹持块56一端安装在导向轴55上,夹持块56另一端安装在夹持丝杆螺母54上,两个夹持块56相向安装,夹持块56的纵向截面可根据晶体形状的不同,加工成v形或方形或半圆形,便于实现对晶体的夹持。
28.采用上述结构,夹持组件5采用正反牙丝杆结构,可使两个夹持块56相向运动,实现对晶体的夹紧,夹持块56可根据晶体外形的不同,加工出不同的形状,以适应晶体的形状,适应性广,切割电机41旋转,可带动切割线45在主动轮43、从动轮46和张紧轮44之间转动,配合横移组件3的横向移动,完成对晶体的一次切割,进给组件6可带动夹持组件5做纵向进给,与切割组件4和横移组件3的运动相配合,从而实现对晶体的均匀、连续和稳定的切割,提高生产效率。
29.参照附图,还包括冷却组件2,冷却组件2包括切削液储罐21、泵22和喷管23,切削液储罐21和泵22均安装在机架1的下方,泵22和切削液储罐21通过管路连通,切削液储罐21内装有切削液,喷管23的后端连接在泵22上,喷管23前端位于切割线45处,用于在切割时对切割线45喷洒切削液降温,延长切割线45的使用周期,提高成品率,在切削液中掺有金刚砂,金刚砂可增大切割线45的摩擦力,提高切割线45的切割能力,在机架1上且位于切割组件4下方的位置处安装有集液槽7,用于收集切削液,防止迸溅浪费,集液槽7通过管路和切削液储罐21连通,可将收集到的切削液输送回切削液储罐21,循环再利用。
30.使用时,根据晶体外形的不同选择不同截面的夹持块56,安装在导向轴55和夹持丝杆螺母54上,启动夹持电机52,带动夹持丝杆53旋转,夹持丝杆53的正反牙结构可带动两个夹持块56相向运动,将晶体夹紧,启动进给电机61,带动已夹紧晶体的夹持组件5在进给丝杆63和进给滑轨62上做纵向进给,靠近切割组件4,进给到位后,停止进给电机61旋转,然
后启动切割电机41,切割电机41旋转,带动切割线45在主动轮43、从动轮46和张紧轮44之间转动,最后启动横移电机31,带动切割组件4沿横移丝杆32和横移滑轨34做横向移动,使切割线45和晶体靠近,实现对晶体的磨削、切割,在切割的过程中,启动泵22,泵22抽取切削液储罐21中的切削液喷洒在切割处的切割线45上,进行冷却降温,横移组件3持续缓慢移动,完成对晶体的一次切割,切割完成,横移组件3回到原位,再次启动进给电机61,带动晶体纵向进给一次切割量的距离,重复切割动作,完成对晶体的依次切割。
31.需要特别说明的是,在本实用新型的实施例中,所述的泵22、横移电机31、横移丝杆32、横移丝杆螺母33、横移滑轨34、切割电机41、切割线45、夹持电机52、夹持丝杆53、夹持丝杆螺母54、导向轴55、进给电机61、进给滑轨62、进给丝杆63、进给丝杆螺母64和联轴器均为现有技术应用。
32.在本专利的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”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,仅是为了便于描述本专利和简化描述,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专利的限制。
33.在本专利中,除非另有明确的规定和限定,术语“组合”、“设置”、“连接”、“固定”、“紧密”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
34.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
35.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。