CN110744731B - 一种基于光电控制的晶片切片设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶片加工设备技术领域，具体是一种基于光电控制的晶片切片设备，本发明在切片作业时，高速锯片切割机构位于激光切割机构的前方一定距离，在切片的切割面处先形成切口后在一定时间间隔内利用激光切割机构切割成通槽，本发明高速锯片切割机构的一侧还设置有对高速锯片的锯切刃进行修整的修整机构，可有效的提高锯切刀刃的精度与稳定性，提高切割边缘的精度，减少毛刺的产生，光电检测机构对高速锯片的锯切刃的直径变化进行检测，补偿机构根据光电检测机构检测的值对高速锯片切割机构的位置进行调节与补偿，使得切口的深度保持在设定阈值内，这样便于与激光切割机进行结合，有效保证各个晶片的切割的稳定性和均匀性。

Description

一种基于光电控制的晶片切片设备
技术领域
本发明涉及晶片加工设备技术领域，具体是一种基于光电控制的晶片切片设备。
背景技术
现有的晶片切片设备一般采用切刀或者激光的方式进行切割，切刀的切割方式容易在切片的边缘处产生毛刺，而且切刀与晶片的接触面较大时，由于切刀与晶片接触处产生大量的热，很容易导致晶片的切口表面产生热损伤，而激光切割的方式虽然切割速率快，但是，晶片的切边处温度很高，对切边的损伤较大，尤其是晶片的上部，这就导致在后续对晶片的边缘研磨时难度加大，影响晶片切片的效率。此外，切刀在长时间使用后，如果不对其进行修整，则切刀变形后，晶片切割处的边缘会产生较大的误差，而且毛刺大大增加，导致晶片精度变低。
因此，本发明提供了一种基于光电控制的晶片切片设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光电控制的晶片切片设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光电控制的晶片切片设备，包括高速锯片切割机构和激光切割机构，其中，所述高速锯片切割机构设置在待切割的晶片的背面，以便用于从所述晶片的背面切割出切口，所述激光切割机构设置在所述待切割的晶片的正面，以便将已经具有切口的部位进行彻底切开形成通槽并切割得到单个晶片；其特征在于，
在切片作业时，所述高速锯片切割机构位于所述激光切割机构的前方一定距离，以便在切片的切割面处先形成切口后在一定时间间隔内利用激光切割机构切割成通槽；
所述高速锯片切割机构的一侧还设置有对高速锯片的锯切刃进行修整的修整机构；且
所述高速锯片切割机构的一侧还设置有光电检测机构和补偿机构，所述光电检测机构能够对所述高速锯片的锯切刃的直径变化进行检测；
所述补偿机构构设为根据所述光电检测机构检测的值对所述高速锯片切割机构的位置进行调节与补偿，以便使得所述切口的深度保持在设定阈值内。
进一步，作为优选，还包括对晶片进行吸附固定的切片工作台以及设置在所述切片工作台下端面且向下延伸的定位座，所述高速锯片切割机构、光电检测机构和补偿机构均设置在所述定位座上。
进一步，作为优选，所述高速锯片切割机构包括锯切轴承座、驱动电机和锯切刀片，其中，所述锯切轴承座采用所述补偿机构设置在所述定位座上，所述驱动电机的输出端与所述锯切刀片的转动主轴驱动连接。
进一步，作为优选，所述定位座为相对间隔且平行设置的两个，两端的所述锯切轴承座分别设置在所述定位座的竖直补偿滑槽内，所述补偿机构为精密线性驱动器，所述精密线性驱动器的输出端通过连接柱连接至所述锯切轴承座，以便由所述精密线性驱动器调节与补偿所述锯切轴承座的位置。
进一步，作为优选，所述锯切轴承座的端部与所述滑槽的内壁之间还设置有液压锁紧件，以便对所述锯切轴承座进行调节补偿之后对所述锯切轴承座进行液压锁紧。
进一步，作为优选，所述光电检测机构包括激光发射器和光电接收传感器，其中，所述激光发射器固定在所述定位座的底侧，所述光电接收传感器固定在所述定位座的底侧，且所述激光发射器与光电接收传感器正好相对布置，通过所述锯切刀片的下端部对所述激光发射器发射的激光的遮挡部位来实现对所述锯切刀片的端刃部直径检测。
进一步，作为优选，所述激光发射器上阵列设置有多个激光发射头，所述光电接收传感器上阵列设置有多个光电接收探头，每个所述激光发射头与所述光电接收探头位置相对，且每个光电接收探头的坐标位置已知且一定。
进一步，作为优选，所述修整机构包括修整磨轮、修整驱动盘和修整电机，其中，所述修整磨轮与所述修整驱动盘同轴固定连接，所述修整驱动盘与所述修整电机传动驱动连接。
进一步，作为优选，安装锯切刀片的所述锯切轴承座上还固定设置有底架，所述底架上铰接设置有转换驱动件，所述转换驱动件的驱动端铰接连接所述修整机构的修整磨轮处，所述修整机构的下端铰接在所述底架上，以便由所述转换驱动件来调节所述修整磨轮的位置，进而实现锯切刀片修整与否的状态转换。
进一步，作为优选，所述底架的底部还固定设置有稳定配重块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在切片作业时，高速锯片切割机构位于激光切割机构的前方一定距离，这样，在切片的切割面处先形成切口后在一定时间间隔内利用激光切割机构切割成通槽，可以有效的实现对切片的切割后的部分冷却，而且在冷却完成之前进行切割，防止晶片切割处切割前后温度相差过大而导致变形过大的问题，有效提高晶片的切割精度与稳定性；
2、本发明高速锯片切割机构的一侧还设置有对高速锯片的锯切刃进行修整的修整机构，可有效的提高锯切刀刃的精度与稳定性，提高切割边缘的精度，减少毛刺的产生，并保证各个切片的切割面的一致性，便于后续的研磨规模化加工与处理；
3、本发明的高速锯片切割机构的一侧还置有光电检测机构和补偿机构，光电检测机构对高速锯片的锯切刃的直径变化进行检测，补偿机构根据光电检测机构检测的值对所述高速锯片切割机构的位置进行调节与补偿，使得切口的深度保持在设定阈值内，这样便于与激光切割机进行结合，有效保证各个晶片的切割的稳定性和均匀性。
附图说明
图1为一种基于光电控制的晶片切片设备的对晶片切割时的主视状态结构示意图；
图2为一种基于光电控制的晶片切片设备中高速锯切机构的检测与补偿结构示意图；
图3为一种基于光电控制的晶片切片设备的液压锁紧件与滑槽位置关系结构示意图；
图4为一种基于光电控制的晶片切片设备中修整磨轮的结构示意图；
图5为一种基于光电控制的晶片切片设备中修整机构与高速锯片切割机构的位置关系结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种基于光电控制的晶片切片设备，包括高速锯片切割机构2和激光切割机构1，其中，所述高速锯片切割机构2设置在待切割的晶片3的背面，以便用于从所述晶片的背面切割出切口4，所述激光切割机构1设置在所述待切割的晶片3的正面，以便将已经具有切口4的部位进行彻底切开形成通槽5并切割得到单个晶片；其特征在于，在切片作业时，所述高速锯片切割机构2位于所述激光切割机构1的前方一定距离，以便在切片的切割面处先形成切口4后在一定时间间隔内利用激光切割机构1切割成通槽5；所述高速锯片切割机构2的一侧还设置有对高速锯片的锯切刃进行修整的修整机构；且所述高速锯片切割机构2的一侧还设置有光电检测机构和补偿机构，所述光电检测机构能够对所述高速锯片的锯切刃的直径变化进行检测；
所述补偿机构构设为根据所述光电检测机构检测的值对所述高速锯片切割机构2的位置进行调节与补偿，以便使得所述切口4的深度保持在设定阈值内。
在本实施例这，本发明还包括对晶片进行吸附固定的切片工作台6以及设置在所述切片工作台下端面且向下延伸的定位座15，所述高速锯片切割机构2、光电检测机构和补偿机构均设置在所述定位座15上。
其中，所述高速锯片切割机构2包括锯切轴承座8、驱动电机7和锯切刀片13，其中，所述锯切轴承座8采用所述补偿机构设置在所述定位座上，所述驱动电机7的输出端与所述锯切刀片13的转动主轴驱动连接。
作为较佳的实施例，所述定位座15为相对间隔且平行设置的两个，两端的所述锯切轴承座8分别设置在所述定位座的竖直补偿滑槽9内，所述补偿机构为精密线性驱动器，所述精密线性驱动器的输出端通过连接柱11连接至所述锯切轴承座8，以便由所述精密线性驱动器调节与补偿所述锯切轴承座8的位置。
在本发明中，所述锯切轴承座8的端部与所述滑槽的内壁之间还设置有液压锁紧件17，以便对所述锯切轴承座进行调节补偿之后对所述锯切轴承座进行液压锁紧。
所述光电检测机构包括激光发射器14和光电接收传感器12，其中，所述激光发射器14固定在所述定位座的底侧，所述光电接收传感器12固定在所述定位座的底侧，且所述激光发射器14与光电接收传感器12正好相对布置，通过所述锯切刀片13的下端部对所述激光发射器14发射的激光的遮挡部位来实现对所述锯切刀片的端刃部直径检测。
所述激光发射器14上阵列设置有多个激光发射头，所述光电接收传感器12上阵列设置有多个光电接收探头，每个所述激光发射头与所述光电接收探头位置相对，且每个光电接收探头的坐标位置已知且一定。所述修整机构包括修整磨轮16、修整驱动盘23和修整电机22，其中，所述修整磨轮与所述修整驱动盘23同轴固定连接，所述修整驱动盘与所述修整电机22传动驱动连接。安装锯切刀片13的所述锯切轴承座8上还固定设置有底架19，所述底架19上铰接设置有转换驱动件20，所述转换驱动件的驱动端铰接连接所述修整机构的修整磨轮处，所述修整机构的下端铰接在所述底架19上，以便由所述转换驱动件20来调节所述修整磨轮的位置，进而实现锯切刀片修整与否的状态转换。
此外，为了保证高速锯切机构工作的稳定状态，所述底架的底部还固定设置有稳定配重块18。
本发明在切片作业时，高速锯片切割机构位于激光切割机构的前方一定距离，这样，在切片的切割面处先形成切口后在一定时间间隔内利用激光切割机构切割成通槽，可以有效的实现对切片的切割后的部分冷却，而且在冷却完成之前进行切割，防止晶片切割处切割前后温度相差过大而导致变形过大的问题，有效提高晶片的切割精度与稳定性；本发明高速锯片切割机构的一侧还设置有对高速锯片的锯切刃进行修整的修整机构，可有效的提高锯切刀刃的精度与稳定性，提高切割边缘的精度，减少毛刺的产生，并保证各个切片的切割面的一致性，便于后续的研磨规模化加工与处理；本发明的高速锯片切割机构的一侧还置有光电检测机构和补偿机构，光电检测机构对高速锯片的锯切刃的直径变化进行检测，补偿机构根据光电检测机构检测的值对所述高速锯片切割机构的位置进行调节与补偿，使得切口的深度保持在设定阈值内，这样便于与激光切割机进行结合，有效保证各个晶片的切割的稳定性和均匀性。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于光电控制的晶片切片设备，包括高速锯片切割机构(2)和激光切割机构(1)，其中，所述高速锯片切割机构(2)设置在待切割的晶片(3)的背面，以便用于从所述晶片的背面切割出切口(4)，所述激光切割机构(1)设置在所述待切割的晶片(3)的正面，以便将已经具有切口(4)的部位进行彻底切开形成通槽(5)并切割得到单个晶片；其特征在于，在切片作业时，所述高速锯片切割机构(2)位于所述激光切割机构(1)的前方一定距离，以便在切片的切割面处先形成切口(4)后在一定时间间隔内利用激光切割机构(1)切割成通槽(5)；所述高速锯片切割机构(2)的一侧还设置有对高速锯片的锯切刃进行修整的修整机构；且所述高速锯片切割机构(2)的一侧还设置有光电检测机构和补偿机构，所述光电检测机构能够对所述高速锯片的锯切刃的直径变化进行检测；所述补偿机构构设为根据所述光电检测机构检测的值对所述高速锯片切割机构(2)的位置进行调节与补偿，以便使得所述切口(4)的深度保持在设定阈值内；
还包括对晶片进行吸附固定的切片工作台(6)以及设置在所述切片工作台下端面且向下延伸的定位座(15)，所述高速锯片切割机构(2)、光电检测机构和补偿机构均设置在所述定位座(15)上；
所述高速锯片切割机构(2)包括锯切轴承座(8)、驱动电机(7)和锯切刀片(13)，其中，所述锯切轴承座(8)采用所述补偿机构设置在所述定位座上，所述驱动电机(7)的输出端与所述锯切刀片(13)的转动主轴驱动连接；
所述定位座(15)为相对间隔且平行设置的两个，两端的所述锯切轴承座(8)分别设置在所述定位座的竖直补偿滑槽(9)内，所述补偿机构为精密线性驱动器，所述精密线性驱动器的输出端通过连接柱(11)连接至所述锯切轴承座(8)，以便由所述精密线性驱动器调节与补偿所述锯切轴承座(8)的位置；
所述光电检测机构包括激光发射器(14)和光电接收传感器(12)，其中，所述激光发射器(14)固定在所述定位座的底侧，所述光电接收传感器(12)固定在所述定位座的底侧，且所述激光发射器(14)与光电接收传感器(12)正好相对布置，通过所述锯切刀片(13)的下端部对所述激光发射器(14)发射的激光的遮挡部位来实现对所述锯切刀片的端刃部直径检测；
所述修整机构包括修整磨轮(16)、修整驱动盘(23)和修整电机(22)，其中，所述修整磨轮与所述修整驱动盘(23)同轴固定连接，所述修整驱动盘与所述修整电机(22)传动驱动连接；安装锯切刀片(13)的所述锯切轴承座(8)上还固定设置有底架(19)，所述底架(19)上铰接设置有转换驱动件(20)，所述转换驱动件的驱动端铰接连接所述修整机构的修整磨轮处，所述修整机构的下端铰接在所述底架(19)上，以便由所述转换驱动件(20)来调节所述修整磨轮的位置，进而实现锯切刀片修整与否的状态转换。
2.根据权利要求1所述的一种基于光电控制的晶片切片设备，其特征在于，所述锯切轴承座(8)的端部与所述滑槽的内壁之间还设置有液压锁紧件(17)，以便对所述锯切轴承座进行调节补偿之后对所述锯切轴承座进行液压锁紧。
3.根据权利要求1所述的一种基于光电控制的晶片切片设备，其特征在于，所述激光发射器(14)上阵列设置有多个激光发射头，所述光电接收传感器(12)上阵列设置有多个光电接收探头，每个所述激光发射头与所述光电接收探头位置相对，且每个光电接收探头的坐标位置已知且一定。
4.根据权利要求1所述的一种基于光电控制的晶片切片设备，其特征在于，所述底架的底部还固定设置有稳定配重块(18)。
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