CN113386272B - 一种用于激光器芯片的切割装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于激光器芯片的切割装置及方法，通过将晶圆放置在所述工作台上，并对其进行按压，由于晶圆的外边缘与所述定位块的所述弧面相互抵持，并且随着对晶圆的按压，晶圆向下移动，所述定位块受力后沿所述滑槽方向滑动，进而抵持所述伸缩杆，所述伸缩杆收缩，同时所述第一弹性件压缩，直至晶圆的外边缘卡入至所述缺口后，在所述第一弹性件自身恢复力的作用下复位，以此实现对晶圆的夹持固定，之后利用所述切割组件对进行切割，从而制造出芯片，利用所述第一定位组件能够使得晶圆在被切割时能够被固定，避免影响切割精度，以此提升了所述用于激光器芯片的切割装置的使用效果。

Description

一种用于激光器芯片的切割装置及方法

技术领域

本发明涉及功率器件处理技术领域，尤其涉及一种用于激光器芯片的切割装置及方法。

背景技术

目前芯片一般是经过批量生产成整版的形式，一般加工成晶圆，而晶圆一般包含几百至几千个电路体系完整的芯片，且在半导体芯片制造过程中，需要将芯片从晶圆中分离，因此需要对使用切割装置，但是现有的切割装置使用效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于激光器芯片的切割装置及方法，旨在解决现有技术中的切割装置使用效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明采用的一种用于激光器芯片的切割装置，包括基座、工作台、第一定位组件、支撑架和切割组件，所述工作台置于所述基座的上方，所述工作台上具有多个均匀分布的滑槽，每个所述滑槽内均设置有所述第一定位组件；

每个所述第一定位组件包括定位块、滑块、伸缩杆和第一弹性件，所述滑块与所述工作台滑动连接，并位于所述滑槽的内部，所述定位块与所述滑块固定连接，并位于所述滑块的上方，所述定位块的一端面具有弧面，所述弧面上设置有缺口，所述伸缩杆的一端与所述滑块固定连接，所述伸缩杆的另一端与所述工作台固定连接，且所述伸缩杆位于所述滑槽内，所述第一弹性件套设在所述伸缩杆的外部，所述支撑架与所述基座固定连接，所述切割组件与所述支撑架固定连接，且位于所述工作台的上方。

其中，所述定位块还具有安装槽和两个对称设置的延伸槽，且两个所述延伸槽均与所述安装槽连通，所述第一定位组件还包括抵持块、支耳和第二弹性件，所述抵持块的一端滑动设置于所述安装槽内，所述抵持块的另一端具有斜面，每个所述延伸槽内均滑动设置有所述支耳，且每个所述支耳与所述抵持块固定连接，每个所述延伸槽内还设置有所述第二弹性件，每个所述第二弹性件的一端与所述支耳固定连接，每个所述第二弹性件的另一端与所述延伸槽的底部固定连接。

其中，所述第一定位组件还包括触头，所述触头与所述抵持块固定连接，并位于所述抵持块的底部。

其中，所述切割组件包括调节座板和切割刀，所述调节座板包括座体、调动组件和调动盘，所述座体与所述支撑架固定连接，所述调动组件的一端与所述座体固定连接，所述调动组件的另一端与所述调动盘固定连接，且所述调动组件至少为三组，每组所述调动组件的数量为两个，两个所述调动组件呈八字结构设置；

每个所述调动组件包括安装块、转动轴、活动环和气动件，所述安装块的数量为两个，两个所述安装块分别与所述座体和所述调动盘固定连接，所述转动轴的数量为两个，两个所述转动轴分别贯穿对应的所述安装块，并与每个所述安装块转动连接，且每个所述转动轴的两端分别与所述活动环固定连接，且两个所述活动环分别与所述气动件的两端固定连接，所述切割刀安置于所述调动盘的底部。

其中，所述用于激光器芯片的切割装置还包括支撑柱，所述支撑柱与所述工作台固定连接，并位于所述工作台的上方。

其中，所述支撑柱的数量为多个，多个所述支撑柱均匀分布在所述工作台上。

第二方面，本发明还提供一种采用上述所述的用于激光器芯片的切割装置的切割方法，包括如下步骤：

将待切割件放置在工作台上，并卡入至缺口，利用第一定位组件锁定；

之后利用切割刀对待切割件进行切割，并根据加工需要，利用调节座板调节所述切割刀的角度，加工成符合规格的芯片；

将所述芯片从所述工作台取下，进行下一生产工序。

本发明的有益效果体现在：在晶圆被切割前，通过将晶圆放置在所述工作台上，并对其进行按压，由于晶圆的外边缘与所述定位块的所述弧面相互抵持，并且随着对晶圆的按压，晶圆向下移动，所述定位块受力后沿所述滑槽方向滑动，进而抵持所述伸缩杆，所述伸缩杆收缩，同时所述第一弹性件压缩，直至晶圆的外边缘卡入至所述缺口后，在所述第一弹性件自身恢复力的作用下复位，以此实现对晶圆的夹持固定，之后利用所述切割组件对进行切割，从而制造出芯片，利用所述第一定位组件能够使得晶圆在被切割时能够被固定，避免影响切割精度，以此提升了所述用于激光器芯片的切割装置的使用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的用于激光器芯片的切割装置的立体图。

图2是本发明的调动盘的结构示意图。

图3是本发明的第一定位组件的结构示意图。

图4是本发明的第一定位组件的侧视图。

图5是本发明的图4的A-A线结构剖视图。

图6是本发明的第一定位组件的主视图。

图7是本发明的图6的B-B线结构剖视图。

图8是本发明的图5的C处的局部结构剖视图。

图9是本发明的清洁组件的结构示意图。

图10是本发明的清洁组件的内部结构示意图。

图11是本发明的图9的B-B线结构剖视图。

图12是本发明的用于激光器芯片的切割装置的部分结构示意图。

图13是本发明的第二定位组件的结构示意图。

图14是本发明的图13的A处的局部结构剖视图。

图15是本发明的第二定位组件和调节组件配合时的结构示意图。

图16是本发明的第二定位组件和调节组件配合时的正面结构图。

图17是本发明的第二定位组件和调节组件配合时的背面结构图。

图18是本发明的用于激光器芯片的切割方法的步骤流程图。

1-基座、2-工作台、3-第一定位组件、4-支撑架、5-切割组件、6-滑槽、7-定位块、8-滑块、9-伸缩杆、10-第一弹性件、11-弧面、12-缺口、13-安装槽、14-延伸槽、15-抵持块、16-支耳、17-第二弹性件、18-斜面、19-触头、20-调节座板、21-切割刀、22-座体、23-调动组件、24-调动盘、25-安装块、26-转动轴、27-活动环、28-气动件、29-支撑柱、30-环形槽、31-清洁组件、32-盘体、33-第一驱动件、34-第一齿轮、35-转动件、36-环形圈、37-顶座、38-连接杆、39-喷头、40-杆体、41-第二齿轮、42-槽口、43-第二定位组件、44-横杆、45-块体、46-压板、47-支头、48-第二驱动件、49-转动盘、50-凸头、51-旋转环、52-第一齿纹、53-凹口、54-第二齿纹、55-贯穿槽、56-调节组件、57-内板、58-轴销、59-立板、60-弧形片、61-圆盘、62-第三驱动件、63-偏心柱、64-第三齿纹、65-第四齿纹、66-滑行槽、67-底板、68-运动槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图17，本发明提供了一种用于激光器芯片的切割装置，包括基座1、工作台2、第一定位组件3、支撑架4和切割组件5，所述工作台2置于所述基座1的上方，所述工作台2上具有多个均匀分布的滑槽6，每个所述滑槽6内均设置有所述第一定位组件3；

每个所述第一定位组件3包括定位块7、滑块8、伸缩杆9和第一弹性件10，所述滑块8与所述工作台2滑动连接，并位于所述滑槽6的内部，所述定位块7与所述滑块8固定连接，并位于所述滑块8的上方，所述定位块7的一端面具有弧面11，所述弧面11上设置有缺口12，所述伸缩杆9的一端与所述滑块8固定连接，所述伸缩杆9的另一端与所述工作台2固定连接，且所述伸缩杆9位于所述滑槽6内，所述第一弹性件10套设在所述伸缩杆9的外部，所述支撑架4与所述基座1固定连接，所述切割组件5与所述支撑架4固定连接，且位于所述工作台2的上方。

在本实施方式中，所述第一弹性件10为压缩弹簧，所述支撑架4用于对所述切割组件5起到支撑作用，在晶圆被切割前，通过将晶圆放置在所述工作台2上，并对其进行按压，由于晶圆的外边缘与所述定位块7的所述弧面11相互抵持，并且随着对晶圆的按压，晶圆向下移动，所述定位块7受力后沿所述滑槽6方向滑动，进而抵持所述伸缩杆9，所述伸缩杆9收缩，同时所述第一弹性件10压缩，直至晶圆的外边缘卡入至所述缺口12后，在所述第一弹性件10自身恢复力的作用下复位，以此实现对晶圆的夹持固定，之后利用所述切割组件5对进行切割，从而制造出芯片，利用所述第一定位组件3能够使得晶圆在被切割时能够被固定，避免影响切割精度，以此提升了所述用于激光器芯片的切割装置的使用效果，另外本激光器芯片的切割装置适用于不同厚度的晶圆，尤其适用于≤100um厚度的晶圆。

进一步地，所述定位块7还具有安装槽13和两个对称设置的延伸槽14，且两个所述延伸槽14均与所述安装槽13连通，所述第一定位组件3还包括抵持块15、支耳16和第二弹性件17，所述抵持块15的一端滑动设置于所述安装槽13内，所述抵持块15的另一端具有斜面18，每个所述延伸槽14内均滑动设置有所述支耳16，且每个所述支耳16与所述抵持块15固定连接，每个所述延伸槽14内还设置有所述第二弹性件17，每个所述第二弹性件17的一端与所述支耳16固定连接，每个所述第二弹性件17的另一端与所述延伸槽14的底部固定连接。

在本实施方式中，所述第二弹性件17为压缩弹簧，在晶圆卡入至所述缺口12过程中，晶圆的外边缘与所述抵持块15的所述斜面18抵持，进而抵持所述抵持块15在所述安装槽13内向上滑动，同时带动所述支耳16在对应的所述延伸槽14内向上滑动，所述第二弹性件17受力后拉伸，直至晶圆完全卡入至所述缺口12后，在所述第二弹性件17自身的恢复力作用下，带动所述支耳16复位，从而所述抵持块15随之复位，所述抵持块15压持在晶圆的上表面，以此进一步实现对晶圆在切割过程中的固定，避免影响切割精度，以此提升了所述用于激光器芯片的切割装置的使用效果。

进一步地，所述第一定位组件3还包括触头19，所述触头19与所述抵持块15固定连接，并位于所述抵持块15的底部。

在本实施方式中，所述触头19的设置，能够实现对晶圆的多点抵持，使得晶圆被所述抵持块15压持得更牢固，不易发生晃动。

进一步地，所述切割组件5包括调节座板20和切割刀21，所述调节座板20包括座体22、调动组件23和调动盘24，所述座体22与所述支撑架4固定连接，所述调动组件23的一端与所述座体22固定连接，所述调动组件23的另一端与所述调动盘24固定连接，且所述调动组件23至少为三组，每组所述调动组件23的数量为两个，两个所述调动组件23呈八字结构设置；

每个所述调动组件23包括安装块25、转动轴26、活动环27和气动件28，所述安装块25的数量为两个，两个所述安装块25分别与所述座体22和所述调动盘24固定连接，所述转动轴26的数量为两个，每个所述转动轴26贯穿对应的所述安装块25，并与每个所述安装块25转动连接，且每个所述转动轴26的两端分别与所述活动环27固定连接，且两个所述活动环27分别与所述气动件28的两端固定连接，所述切割刀21安置于所述调动盘24的底部。

在本实施方式中，所述气动件28为气缸，所述切割刀21用于对晶圆进行切割，当需要调整所述切割刀21角度时，可通过控制所述气动件28动作，无论是每个所述调动组件23上的任一个所述气动件28进行伸缩，均会使得与各自对应的所述气动件28的输出端连接的所述活动环27绕所述转动轴26发生转动，进而均可对所述调动盘24的倾斜角度及方向进行改变，以此实现对所述切割刀21角度的调整，以此使得所述切割刀21的调节更加灵活。

进一步地，所述用于激光器芯片的切割装置还包括支撑柱29，所述支撑柱29与所述工作台2固定连接，并位于所述工作台2的上方，所述支撑柱29的数量为多个，且多个所述支撑柱29均匀分布在所述工作台2上。

在本实施方式中，多个所述支撑柱29的设置，能够对切割中的晶圆起到更好的支撑作用，使得晶圆在切割过程中更加稳定，避免影响切割精度，以此提升了所述用于激光器芯片的切割装置的使用效果。

进一步地，所述调动盘24的内部为空腔结构，所述调动盘24的底部设置有环形槽30，所述用于激光器芯片的切割装置还包括清洁组件31，所述清洁组件31置于所述调动盘24的内部，所述清洁组件31包括盘体32、第一驱动件33、第一齿轮34、三个转动件35、环形圈36、顶座37、连接杆38和喷头39，所述第一驱动件33与所述盘体32固定连接，并位于所述盘体32的圆心处，所述第一齿轮34设置在所述第一驱动件33的输出端，三个所述转动件35呈圆周分布在盘体32上，每个所述转动件35包括杆体40和第二齿轮41，所述第二杆体40的一端与所述盘体32固定连接，所述杆体40的另一端与所述第二齿轮41转动连接，且每个所述第二齿轮41与所述第一齿轮34啮合，所述环形圈36的内表壁与每个所述第二齿轮41啮合，所述顶座37与所述环形圈36固定连接，并位于所述环形圈36的底部边缘，所述连接杆38的一端与所述顶座37固定连接，所述连接杆38的另一端与所述喷头39固定连接，且所述喷头39设置在所述切割刀21的一侧。

在本实施方式中，所述喷头39的进水端连接传输管的一端，传输管的另一端连接泵体，泵体置于水箱中，在所述切割刀21切割过程中，会产生废屑，此时可通过所述第一驱动件33带动所述第一齿轮34旋转，所述第一齿轮34发生转动，并且由于三个所述第二齿轮41均与所述第一齿轮34啮合，进而带动三个所述齿轮旋转，并且由于所述环形圈36的内表壁与每个所述第二齿轮41啮合，从而所述环形圈36旋转做圆周运动，继而带动所述顶座37旋转，所述连接杆38和所述喷头39随之绕所述切割刀21做圆周运动，通过泵体抽取水箱中的水，经过传输管传输至喷头39，所述喷头39从不同角度对正在所述切割刀21切割时产生的废屑进行冲洗，相对于单一角度的喷洗方式来说，能够更好的全方位的冲洗掉废屑，避免影响切割出的芯片的质量。

进一步地，所述工作台2还具有多个槽口42，所述用于激光器芯片的切割装置还包括安置于每个所述槽口42内的第二定位组件43，每个所述第二定位组件43包括横杆44、块体45、压板46、支头47、第二驱动件48、转动盘49、凸头50和旋转环51，所述横杆44置于所述槽口42内，所述块体45与所述横杆44固定连接，并位于所述横杆44的中部，所述压板46与所述块体45滑动连接，并套设在所述块体45的外部，所述压板46的侧壁上具有第一齿纹52，所述支头47与所述压板46固定连接，并位于所述压板46的上方，所述第二驱动件48设置在所述压板46的一侧，所述第二驱动件48的输出端与所述转动盘49固定连接，所述转动盘49的外边缘上设置有所述凸头50，所述旋转环51上的内侧壁上具有多个呈圆周分布的凹口53，且每个所述凹口53均与所述凸头50适配，所述旋转环51的外侧壁上具有第二齿纹54，且所述第二齿纹54与所述第一齿纹52相互啮合。

在本实施方式中，在所述第一定位组件3对晶圆进行位置限定后，所述第二驱动件48的旋转，带动所述转动盘49旋转，所述凸头50随之旋转，随着所述凸头50与所述下一个凹口53适配，重复循环以此实现对所述旋转环51的旋转，随着所述旋转环51的旋转，由于所述第二齿纹54与所述第一齿纹52相互啮合，进而实现所述压板46进行向下移动，带动所述支头47进行向下移动，使得所述支头47与晶圆的上端面抵持，以此进一步实现对晶圆的固定，使得晶圆在切割过程中保持稳定，避免影响切割精度。为了保证所述旋转环51的稳定性，还可在所述旋转环51的两侧设置间隙配合，且不影响旋转环51旋转的套件。

进一步地，每个所述槽口42的其中一侧壁上设置有贯穿槽55，所述工作台2的内部还设置有与所述贯穿槽55相互连通的容纳槽，所述用于激光器芯片的切割装置还包括调节组件56，所述调节组件56包括内板57、轴销58、立板59、弧形片60、圆盘61、第三驱动件62和偏心柱63，所述第二驱动件48和所述横杆44均贯穿所述贯穿槽55，并与所述内板57固定连接，且所述内板57位于所述容纳槽内，且所述内板57在所述容纳槽滑动连接，所述内板57的顶端设置有第三齿纹64，所述轴销58与所述容纳槽的内侧壁固定连接，所述立板59与所述轴销58转动连接，所述弧形片60与所述立板59固定连接，并位于所述立板59的下方，所述立板59上具有滑行槽66，所述弧形片60上具有第四齿纹65，且所述第四齿纹65与所述第三齿纹64啮合，所述第三驱动件62与所述容纳槽的内侧壁固定连接，所述第三驱动件62的输出端与所述圆盘61转动连接，所述偏心柱63偏心设置于所述圆盘61的外边缘，所述偏心柱63远离所述圆盘61的一端贯穿所述滑行槽66。

在本实施方式中，所述第三驱动件62转动，带动所述圆盘61转动，从而所述偏心柱63也随之转动，所述偏心柱63做圆周转动的同时，能够在所述滑行槽66内进行往复运动，继而带动所述立板59进行摆动，从而带动所述弧形片60进行摆动，由于所述第四齿纹65与所述第三齿纹64啮合，随着所述弧形片60的摆动，带动所述内板57进行往复运动，由于所述第二驱动件48和所述横杆44均贯穿所述贯穿槽55，并与所述内板57固定连接，继而带动所述第二驱动件48和所述横杆44运动，以此调整所述第二定位组件43的位置，以此适应更多不同直径的晶圆的固定，适用范围更广。

进一步地，所述调节组件56还包括底板67，所述底板67与所述容纳槽的内侧壁固定连接，所述容纳槽的顶端具有运动槽68，且所述内板57与所述运动槽68相互适配。

在本实施方式中，所述底板67用于对所述内板57起到支撑作用，使得所述内板57能够在所述运动槽68内进行平稳滑动。

请参阅图18，本发明还提供一种采用上述所述的用于激光器芯片的切割装置的切割方法，包括如下步骤：

S1：将待切割件放置在工作台2上，并卡入至缺口12，利用第一定位组件3锁定；

S2：之后利用切割刀21对待切割件进行切割，并根据加工需要，利用调节座板20调节所述切割刀21的角度，加工成符合规格的芯片；

S3：将所述芯片从所述工作台2取下，进行下一生产工序。

在本实施方式中，关于一种采用所述的用于激光器芯片的切割装置的切割方法的具体限定可以参见上文中对于一种用于激光器芯片的切割装置的限定，在此不再赘述。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种用于激光器芯片的切割装置，其特征在于，

包括基座、工作台、第一定位组件、支撑架和切割组件，所述工作台置于所述基座的上方，所述工作台上具有多个均匀分布的滑槽，每个所述滑槽内均设置有所述第一定位组件；

每个所述第一定位组件包括定位块、滑块、伸缩杆和第一弹性件，所述滑块与所述工作台滑动连接，并位于所述滑槽的内部，所述定位块与所述滑块固定连接，并位于所述滑块的上方，所述定位块的一端面具有弧面，所述弧面上设置有缺口，所述伸缩杆的一端与所述滑块固定连接，所述伸缩杆的另一端与所述工作台固定连接，且所述伸缩杆位于所述滑槽内，所述第一弹性件套设在所述伸缩杆的外部，所述支撑架与所述基座固定连接，所述切割组件与所述支撑架固定连接，且位于所述工作台的上方；

所述定位块还具有安装槽和两个对称设置的延伸槽，且两个所述延伸槽均与所述安装槽连通，所述第一定位组件还包括抵持块、支耳和第二弹性件，所述抵持块的一端滑动设置于所述安装槽内，所述抵持块的另一端具有斜面，每个所述延伸槽内均滑动设置有所述支耳，且每个所述支耳与所述抵持块固定连接，每个所述延伸槽内还设置有所述第二弹性件，每个所述第二弹性件的一端与所述支耳固定连接，每个所述第二弹性件的另一端与所述延伸槽的底部固定连接；

所述第一定位组件还包括触头，所述触头与所述抵持块固定连接，并位于所述抵持块的底部。

2.如权利要求1所述的用于激光器芯片的切割装置，其特征在于，

所述切割组件包括调节座板和切割刀，所述调节座板包括座体、调动组件和调动盘，所述座体与所述支撑架固定连接，所述调动组件的一端与所述座体固定连接，所述调动组件的另一端与所述调动盘固定连接，且所述调动组件至少为三组，每组所述调动组件的数量为两个，两个所述调动组件呈八字结构设置；

每个所述调动组件包括安装块、转动轴、活动环和气动件，所述安装块的数量为两个，两个所述安装块分别与所述座体和所述调动盘固定连接，所述转动轴的数量为两个，两个所述转动轴分别贯穿对应的所述安装块，并与每个所述安装块转动连接，且每个所述转动轴的两端分别与所述活动环固定连接，且两个所述活动环分别与所述气动件的两端固定连接，所述切割刀安置于所述调动盘的底部。

3.如权利要求2所述的用于激光器芯片的切割装置，其特征在于，

所述用于激光器芯片的切割装置还包括支撑柱，所述支撑柱与所述工作台固定连接，并位于所述工作台的上方。

4.如权利要求3所述的用于激光器芯片的切割装置，其特征在于，

所述支撑柱的数量为多个，多个所述支撑柱均匀分布在所述工作台上。

5.采用如权利要求4所述的用于激光器芯片的切割装置的切割方法，其特征在于，包括如下步骤：

将待切割件放置在工作台上，并卡入至缺口，利用第一定位组件锁定；

之后利用切割刀对待切割件进行切割，并根据加工需要，利用调节座板调节所述切割刀的角度，加工成符合规格的芯片；

将所述芯片从所述工作台取下，进行下一生产工序。

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