CN114939936B - 一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，包括晶圆切割机本体，所述晶圆切割机本体顶部两侧对称安装有两个第一滑轨，且两个第一滑轨底部一侧均安装有液压伸缩杆，两个液压伸缩杆输出端固定连接有龙门架，且龙门架一侧顶部安装有切割移动机构，本发明切割移动机构的安装，便于切割不同尺寸的晶圆，通过防护机构和防护罩的安装，大大减少了切割过程中碎屑飞溅的情况出现，同时防护机构中的活动护罩可伸缩活动，有利于根据实际情况调整活动护罩的位置，通过的散热机构与切割移动机构中的切割电机联动，切割电机的输出端的转动通过减速齿轮组的减速后带动叶片转动进行散热，提升了设备的散热能力。

Description

一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置
技术领域
本发明涉及晶圆加工技术领域，具体为一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置。
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，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆，国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主；
晶圆的加工工艺复杂繁多，晶圆切割也是其中一种，现如今常见的晶圆切割方式包括砂轮切割、激光切割、划刀劈裂法、金刚线切割等等，砂轮切割是其中应用较为广泛的一种，然而现如今市面上的晶圆切割装置在切割过程中容易出现碎屑飞溅的情况，降低了切割的去安全性，同时在切割过程中，晶圆和砂轮上会发出大量的热，热量不及时散发容易对晶圆造成不可逆的伤害，同时晶圆表面的灰尘和杂质同样会影响晶圆的质量，并且现有的晶圆切割设备切割过程自动化程度低，需要人工参与，并且难以切割不同尺寸的晶圆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，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：一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，包括晶圆切割机本体，所述晶圆切割机本体顶部两侧对称安装有两个第一滑轨，且两个第一滑轨底部一侧均安装有液压伸缩杆，两个液压伸缩杆输出端固定连接有龙门架，且龙门架一侧顶部安装有切割移动机构，切割移动机构一侧底部固定连接有固定板，且固定板一侧顶部安装有防护罩，防护罩一侧固定连接有防护机构，且防护罩另一侧安装有散热机构。
优选的，所述晶圆切割机本体底部四角位置分别焊接固定有支撑腿，且晶圆切割机本体顶部边缘处安装有侧围板。
优选的，所述切割移动机构包括侧边板、第一丝杆、手轮、加强块、移动块、第一导向杆、第二导向杆、第二丝杆、固定架、升降块、切割电机和伺服电机，龙门架一侧顶部对称安装有两块侧边板，两块侧边板相对一侧中心转动连接有第一丝杆，且其中一块侧边板一侧中心固定连接有伺服电机，伺服电机输出端与第一丝杆一端中心固定连接，且第一丝杆中心通过滚珠螺母配合连接有移动块，移动块一侧中心固定连接有固定架，且固定架中心活动贯穿有第二丝杆，第二丝杆与固定架转动连接，且固定架顶部中心安装有手轮，手轮通过连接轴与第二丝杆顶部中心固定连接，第二丝杆中下部通过滚珠螺母配合连接有升降块，且升降块一侧安装有切割电机，升降块中心两侧分别活动贯穿有第二导向杆，且两个第二导向杆两端分别与固定架顶部与底部两侧固定连接。
优选的，所述移动块中心两侧分别活动贯穿有第一导向杆，且两个第一导向杆两端分别与两块侧边板相向一侧固定连接，移动块一侧对称安装有两个加强块，且两个加强块相对一侧分别与固定架两侧中心固定连接。
优选的，所述切割电机输出端端面位置与固定板一侧固定连接，且切割电机输出端活动贯穿固定板中心，切割电机输出端套接固定有切割轮。
优选的，所述防护机构包括活动护罩、螺纹块、紧固螺钉、第二滑轨、滑块和滑槽，防护罩一侧对称安装有两个第二滑轨，且两个第二滑轨顶部中心均开设有滑槽，两个滑槽内部滑动连接有两个滑块，且两个滑块顶部中心固定连接有两个螺纹块，两个螺纹块顶部固定连接有活动护罩，且活动护罩顶部两侧对称贯穿有两个紧固螺钉，两个紧固螺钉中心与两个螺纹块通过螺纹固定连接，且两个紧固螺钉底部贯穿两个滑块，且两个紧固螺钉底部与两个滑槽内部底面贴合。
优选的，所述散热机构包括散热箱、主动锥齿轮、从动锥齿轮、固定轴、安装座、第一减速锥齿轮、滤网、第二减速锥齿轮、联动轴、固定座、第三减速锥齿轮、驱动轴、轴承座、驱动锥齿轮、叶片和出风口，防护罩另一侧安装有散热箱，且散热箱内部一侧顶部安装有安装座，安装座中心活动贯穿有固定轴，且固定轴与安装座转动连接，固定轴一端安装有从动锥齿轮，且从动锥齿轮外圆周啮合有主动锥齿轮，主动锥齿轮套接固定在切割电机的输出端中心，固定轴另一端安装有第一减速锥齿轮，且第一减速锥齿轮外圆周底部啮合有第二减速锥齿轮，第二减速锥齿轮中心固定贯穿有联动轴，且联动轴中心套接固定有固定座，固定座与联动轴转动连接，且固定座安装在散热箱内部另一侧中心，联动轴底部套接固定有第三减速锥齿轮。
优选的，所述第三减速锥齿轮外圆周一侧啮合有驱动锥齿轮，且驱动锥齿轮中心固定贯穿有驱动轴，驱动轴一端安装有叶片，且驱动轴中心一端套接有轴承座，轴承座与驱动轴通过轴承转动连接，且轴承座安装在散热箱内部底面一侧，散热箱一侧底部开设有出风口，且散热箱另一侧顶部开设有进风口，且进风口上安装有滤网。
优选的，所述晶圆切割机本体顶部一侧安装有载物台，且载物台上通过夹具安装有晶圆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的切割自动化程度高，无需大量人工参与，降低了人工成本，同时切割移动机构的安装，便于切割不同尺寸的晶圆，扩大了设备的使用范围；
2.本发明通过防护机构和防护罩的安装，大大减少了切割过程中碎屑飞溅的情况出现，同时防护机构中的活动护罩可伸缩活动，有利于根据实际情况调整活动护罩的位置，提升了防护能力；
3.本发明通过的散热机构与切割移动机构中的切割电机联动，切割电机的输出端的转动通过减速齿轮组的减速后带动叶片转动进行散热，提升了设备的散热能力，同时叶片转动有利于清除晶圆表面的灰尘和杂质，提升了设备的实用性。
附图说明
图1为本发明的整体结构立体图；
图2为本发明的图1中A区域放大示意图；
图3为本发明的整体结构正视图；
图4为本发明的防护机构正视剖视图；
图5为本发明的整体结构侧视图；
图6为本发明的散热机构正视剖视图；
图7为本发明的整体结构俯视图；
图中：1、晶圆切割机本体；2、支撑腿；3、第一滑轨；4、载物台；5、防护机构；6、固定板；7、切割移动机构；8、龙门架；9、散热机构；10、侧围板；11、防护罩；12、切割轮；13、液压伸缩杆；701、侧边板；702、第一丝杆；703、手轮；704、加强块；705、移动块；706、第一导向杆；707、第二导向杆；708、第二丝杆；709、固定架；710、升降块；711、切割电机；712、伺服电机；501、活动护罩；502、螺纹块；503、紧固螺钉；504、第二滑轨；505、滑块；506、滑槽；901、散热箱；902、主动锥齿轮；903、从动锥齿轮；904、固定轴；905、安装座；906、第一减速锥齿轮；907、滤网；908、第二减速锥齿轮；909、联动轴；910、固定座；911、第三减速锥齿轮；912、驱动轴；913、轴承座；914、驱动锥齿轮；915、叶片；916、出风口。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，包括晶圆切割机本体1，晶圆切割机本体1底部四角位置分别焊接固定有支撑腿2，且晶圆切割机本体1顶部边缘处安装有侧围板10，晶圆切割机本体1顶部一侧安装有载物台4，且载物台4上通过夹具安装有晶圆，有利于通过支撑腿2稳定的安装设备，晶圆切割机本体1顶部两侧对称安装有两个第一滑轨3，且两个第一滑轨3底部一侧均安装有液压伸缩杆13，两个液压伸缩杆13输出端固定连接有龙门架8，且龙门架8一侧顶部安装有切割移动机构7，切割移动机构7包括侧边板701、第一丝杆702、手轮703、加强块704、移动块705、第一导向杆706、第二导向杆707、第二丝杆708、固定架709、升降块710、切割电机711和伺服电机712，龙门架8一侧顶部对称安装有两块侧边板701，两块侧边板701相对一侧中心转动连接有第一丝杆702，且其中一块侧边板701一侧中心固定连接有伺服电机712，伺服电机712输出端与第一丝杆702一端中心固定连接，且第一丝杆702中心通过滚珠螺母配合连接有移动块705，移动块705一侧中心固定连接有固定架709，且固定架709中心活动贯穿有第二丝杆708，第二丝杆708与固定架709转动连接，且固定架709顶部中心安装有手轮703，手轮703通过连接轴与第二丝杆708顶部中心固定连接，第二丝杆708中下部通过滚珠螺母配合连接有升降块710，且升降块710一侧安装有切割电机711，升降块710中心两侧分别活动贯穿有第二导向杆707，且两个第二导向杆707两端分别与固定架709顶部与底部两侧固定连接，移动块705中心两侧分别活动贯穿有第一导向杆706，且两个第一导向杆706两端分别与两块侧边板701相向一侧固定连接，移动块705一侧对称安装有两个加强块704，且两个加强块704相对一侧分别与固定架709两侧中心固定连接，切割电机711输出端端面位置与固定板6一侧固定连接，且切割电机711输出端活动贯穿固定板6中心，切割电机711输出端套接固定有切割轮12，有利于通过切割移动机构7来切割不同尺寸的晶圆，切割移动机构7一侧底部固定连接有固定板6，且固定板6一侧顶部安装有防护罩11，防护罩11一侧固定连接有防护机构5，防护机构5包括活动护罩501、螺纹块502、紧固螺钉503、第二滑轨504、滑块505和滑槽506，防护罩11一侧对称安装有两个第二滑轨504，且两个第二滑轨504顶部中心均开设有滑槽506，两个滑槽506内部滑动连接有两个滑块505，且两个滑块505顶部中心固定连接有两个螺纹块502，两个螺纹块502顶部固定连接有活动护罩501，且活动护罩501顶部两侧对称贯穿有两个紧固螺钉503，两个紧固螺钉503中心与两个螺纹块502通过螺纹固定连接，且两个紧固螺钉503底部贯穿两个滑块505，且两个紧固螺钉503底部与两个滑槽506内部底面贴合，有利于通过防护机构5来实现活动护罩501的伸缩，且防护罩11另一侧安装有散热机构9，散热机构9包括散热箱901、主动锥齿轮902、从动锥齿轮903、固定轴904、安装座905、第一减速锥齿轮906、滤网907、第二减速锥齿轮908、联动轴909、固定座910、第三减速锥齿轮911、驱动轴912、轴承座913、驱动锥齿轮914、叶片915和出风口916，防护罩11另一侧安装有散热箱901，且散热箱901内部一侧顶部安装有安装座905，安装座905中心活动贯穿有固定轴904，且固定轴904与安装座905转动连接，固定轴904一端安装有从动锥齿轮903，且从动锥齿轮903外圆周啮合有主动锥齿轮902，主动锥齿轮902套接固定在切割电机711的输出端中心，固定轴904另一端安装有第一减速锥齿轮906，且第一减速锥齿轮906外圆周底部啮合有第二减速锥齿轮908，第二减速锥齿轮908中心固定贯穿有联动轴909，且联动轴909中心套接固定有固定座910，固定座910与联动轴909转动连接，且固定座910安装在散热箱901内部另一侧中心，联动轴909底部套接固定有第三减速锥齿轮911，第三减速锥齿轮911外圆周一侧啮合有驱动锥齿轮914，且驱动锥齿轮914中心固定贯穿有驱动轴912，驱动轴912一端安装有叶片915，且驱动轴912中心一端套接有轴承座913，轴承座913与驱动轴912通过轴承转动连接，且轴承座913安装在散热箱901内部底面一侧，散热箱901一侧底部开设有出风口916，且散热箱901另一侧顶部开设有进风口，且进风口上安装有滤网907，有利于实现设备的快速散热。
工作原理：本发明在使用过程中，首先将需要加工切割的晶圆放置到载物台4上的夹具上，随后根据晶圆的厚度来调整切割电机711的高度，转动手轮703，随即带动第二丝杆708转动，由于第二丝杆708与升降块710通过滚珠螺母配合连接，然后带动升降块710沿着第二导向杆707向上运动，继而带动切割电机711向上运动，随后带动固定板6向上运动，然后带动切割轮12向上运动，反转手轮703，则实现切割轮12的向下运动，便于切割不同厚度的晶圆，切割之前调整防护机构5中活动护罩501的位置，拧松紧固螺钉503，松开紧固螺钉503对第二滑轨504的压合固定，此时沿着滑槽506的方向滑动滑块505，随即带动螺纹块502沿着滑槽506的方向滑动，随后带动活动护罩501沿着滑槽506的方向滑动，调整到合适的位置后，拧紧紧固螺钉503，继而完成活动护罩501的位置调整，提升了防护能力，随即打开切割电机711的进行切割，切割过程中切割电机711输出端带动切割轮12转动进行切割，并且液压伸缩杆13带动龙门架8沿着X轴方向运动，从而带动切割电机711沿着X轴方向运动，同时伺服电机712的转动带动第一丝杆702转动，由于第一丝杆702与移动块705通过滚珠螺母配合连接，从而带动移动块705顺着第一导向杆706沿Y轴方向运动，随后实现切割电机711沿Y轴方向的运动，继而实现晶圆的自动切割，无需大量人工配合，提升了设备的实用性，同时在切割电机711的输出端转动的过程中，带动主动锥齿轮902的转动，继而带动从动锥齿轮903的转动，从动锥齿轮903与主动锥齿轮902的齿比为1∶1，随即带动固定轴904转动，随后带动第一减速锥齿轮906转动，继而带动第二减速锥齿轮908转动，第一减速锥齿轮906和第二减速锥齿轮908的齿比为1∶1.5，随后带动联动轴909转动，随即带动第三减速锥齿轮911转动，然后带动驱动锥齿轮914转动，第三减速锥齿轮911和驱动锥齿轮914的齿比为1∶2，随即带动驱动轴912转动，然后带动叶片915转动，从而利用叶片915进行吹风散热，同时吹去晶圆表面的灰尘和杂质，滤网907用于过滤灰尘，安装座905用于固定轴904，固定座910用于固定联动轴909，轴承座913用于固定驱动轴912。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，包括晶圆切割机本体(1)，其特征在于：所述晶圆切割机本体(1)顶部两侧对称安装有两个第一滑轨(3)，且两个第一滑轨(3)底部一侧均安装有液压伸缩杆(13)，两个液压伸缩杆(13)输出端固定连接有龙门架(8)，且龙门架(8)一侧顶部安装有切割移动机构(7)，切割移动机构(7)一侧底部固定连接有固定板(6)，且固定板(6)一侧顶部安装有防护罩(11)，防护罩(11)一侧固定连接有防护机构(5)，且防护罩(11)另一侧安装有散热机构(9)，所述切割移动机构(7)包括侧边板(701)、第一丝杆(702)、手轮(703)、加强块(704)、移动块(705)、第一导向杆(706)、第二导向杆(707)、第二丝杆(708)、固定架(709)、升降块(710)、切割电机(711)和伺服电机(712)，龙门架(8)一侧顶部对称安装有两块侧边板(701)，两块侧边板(701)相对一侧中心转动连接有第一丝杆(702)，且其中一块侧边板(701)一侧中心固定连接有伺服电机(712)，伺服电机(712)输出端与第一丝杆(702)一端中心固定连接，且第一丝杆(702)中心通过滚珠螺母配合连接有移动块(705)，移动块(705)一侧中心固定连接有固定架(709)，且固定架(709)中心活动贯穿有第二丝杆(708)，第二丝杆(708)与固定架(709)转动连接，且固定架(709)顶部中心安装有手轮(703)，手轮(703)通过连接轴与第二丝杆(708)顶部中心固定连接，第二丝杆(708)中下部通过滚珠螺母配合连接有升降块(710)，且升降块(710)一侧安装有切割电机(711)，升降块(710)中心两侧分别活动贯穿有第二导向杆(707)，且两个第二导向杆(707)两端分别与固定架(709)顶部与底部两侧固定连接，所述防护机构(5)包括活动护罩(501)、螺纹块(502)、紧固螺钉(503)、第二滑轨(504)、滑块(505)和滑槽(506)，防护罩(11)一侧对称安装有两个第二滑轨(504)，且两个第二滑轨(504)顶部中心均开设有滑槽(506)，两个滑槽(506)内部滑动连接有两个滑块(505)，且两个滑块(505)顶部中心固定连接有两个螺纹块(502)，两个螺纹块(502)顶部固定连接有活动护罩(501)，且活动护罩(501)顶部两侧对称贯穿有两个紧固螺钉(503)，两个紧固螺钉(503)中心与两个螺纹块(502)通过螺纹固定连接，且两个紧固螺钉(503)底部贯穿两个滑块(505)，且两个紧固螺钉(503)底部与两个滑槽(506)内部底面贴合，所述散热机构(9)包括散热箱(901)、主动锥齿轮(902)、从动锥齿轮(903)、固定轴(904)、安装座(905)、第一减速锥齿轮(906)、滤网(907)、第二减速锥齿轮(908)、联动轴(909)、固定座(910)、第三减速锥齿轮(911)、驱动轴(912)、轴承座(913)、驱动锥齿轮(914)、叶片(915)和出风口(916)，防护罩(11)另一侧安装有散热箱(901)，且散热箱(901)内部一侧顶部安装有安装座(905)，安装座(905)中心活动贯穿有固定轴(904)，且固定轴(904)与安装座(905)转动连接，固定轴(904)一端安装有从动锥齿轮(903)，且从动锥齿轮(903)外圆周啮合有主动锥齿轮(902)，主动锥齿轮(902)套接固定在切割电机(711)的输出端中心，固定轴(904)另一端安装有第一减速锥齿轮(906)，且第一减速锥齿轮(906)外圆周底部啮合有第二减速锥齿轮(908)，第二减速锥齿轮(908)中心固定贯穿有联动轴(909)，且联动轴(909)中心套接固定有固定座(910)，固定座(910)与联动轴(909)转动连接，且固定座(910)安装在散热箱(901)内部另一侧中心，联动轴(909)底部套接固定有第三减速锥齿轮(911)。
2.根据权利要求1所述的一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，其特征在于：所述晶圆切割机本体(1)底部四角位置分别焊接固定有支撑腿(2)，且晶圆切割机本体(1)顶部边缘处安装有侧围板(10)。
3.根据权利要求1所述的一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，其特征在于：所述移动块(705)中心两侧分别活动贯穿有第一导向杆(706)，且两个第一导向杆(706)两端分别与两块侧边板(701)相向一侧固定连接，移动块(705)一侧对称安装有两个加强块(704)，且两个加强块(704)相对一侧分别与固定架(709)两侧中心固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，其特征在于：所述切割电机(711)输出端端面位置与固定板(6)一侧固定连接，且切割电机(711)输出端活动贯穿固定板(6)中心，切割电机(711)输出端套接固定有切割轮(12)。
5.根据权利要求1所述的一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，其特征在于：所述第三减速锥齿轮(911)外圆周一侧啮合有驱动锥齿轮(914)，且驱动锥齿轮(914)中心固定贯穿有驱动轴(912)，驱动轴(912)一端安装有叶片(915)，且驱动轴(912)中心一端套接有轴承座(913)，轴承座(913)与驱动轴(912)通过轴承转动连接，且轴承座(913)安装在散热箱(901)内部底面一侧，散热箱(901)一侧底部开设有出风口(916)，且散热箱(901)另一侧顶部开设有进风口，且进风口上安装有滤网(907)。
6.根据权利要求2所述的一种带有防护结构的晶圆加工用切割装置，其特征在于：所述晶圆切割机本体(1)顶部一侧安装有载物台(4)，且载物台(4)上通过夹具安装有晶圆。
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