CN109103130B - 芯片切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体技术领域，具体公开了芯片切割装置，包括机架，机架上转动连接设有放置板，放置板上方的机架上竖直滑动连接有两个圆锥形的带轮，两个带轮分别位于放置板两侧，机架上横向滑动连接有张紧轮，张紧轮连有张紧驱动机构，张紧轮位于带轮远离放置板的一侧，带轮上绕有绳索，绳索还绕在张紧轮上，绳索上固定有竖直的切刀。采用本发明能提高半导体切割的效率，减少人工劳动量。

Description

芯片切割装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及芯片切割装置。
背景技术
半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。
半导体的加工时，通常是将多个半导体晶片集成在同一个基板上，制作完成后再进行切割，将各个半导体晶片分离。基板上的半导体晶片呈矩阵分布，现有的切割方式大多为人工切割，切割效率低，人工劳动量大。
发明内容
本发明的目的在于提供芯片切割装置，以提高半导体切割的效率，减少人工劳动量。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
芯片切割装置，包括机架，机架上转动连接设有放置板，放置板上方的机架上竖直滑动连接有两个圆锥形的带轮，两个带轮分别位于放置板两侧，机架上横向滑动连接有张紧轮，张紧轮连有张紧驱动机构，张紧轮位于带轮远离放置板的一侧，带轮上绕有绳索，绳索还绕在张紧轮上，绳索上固定有竖直的切刀。
本方案的原理在于：
机架上的放置板用于放置待切割的元件，绳索缠绕在带轮上随带轮的转动而运动，绳索运动用于带动绳索上固定的切刀运动，切刀运动时具有两条平行线，当绳索运动一圈，切刀对放置板上的待切割的元件切割两次，绳索缠绕在带轮上时，与带轮的接触部位为弧形，当带轮在机架上竖直运动一定距离后，绳索缠绕在带轮上的位置发生变化，由于带轮呈锥形，即带轮的横截面面积发生变化，即绳索与带轮接触部位的弧形尺寸变化，绳索上互相平行的两个直线部分距离发生变化，因此绳索上的切刀随绳索运动时，能切割出多组平行的直线，即将原先为片状的元件切割成条状的元件，由于绳索长度是固定不变的，当带轮在机架上发生竖直运动后，张紧轮用于使绳索在两个带轮上始终处于张紧状态。
采用本方案能达到如下技术效果：
通过绳索在张紧轮和两个带轮上运动，能对半导体进行平行切割，并且通过带轮的竖直运动能切割出多组平行的直线，再通过旋转待切割的元件，便能将原先为片状的元件切割成小块元件，与人工切割相比，效率得到提升。
进一步，带轮内部中空，且带轮内设有绳索拨动机构。由于绳索是紧密缠绕在带轮上的，绳索与带轮之间的摩擦力比较大，当带轮竖直运动时，会带动绳索竖直运动，绳索拨动机构用于避免绳索发生竖直运动，因此绳索与放置板上的半导体距离始终保持一致，以便于绳索上固定的切刀能顺利对半导体进行切割。
进一步，绳索拨动机构包括竖向的支撑轴和若干个能在支撑轴径向上滑动的导向件，支撑轴转动连接在机架上，且支撑轴与机架之间仅具有转动自由度，带轮端面上均开设有轴向通孔，支撑轴滑动连接在轴向通孔中，若干个导向件沿支撑轴周向分布，带轮的侧壁上开设有若干个与导向件一一对应的条形孔，条形孔均沿带轮母线延伸导向件，若干个导向件分别滑动连接在若干个条形孔中，导向件一端位于带轮内、另一端位于带轮外，导向件均包括两个沿支撑轴的轴向分布的导向杆，两个导向杆之间形成供绳索穿过的导向槽。绳索卡在导向槽内抵在带轮外壁上，随带轮的运动而一起运动，当带轮竖直运动后，而导向槽的竖直位置不变，因而卡在导向槽内的绳索竖直位置也不变，以便于绳索上切刀的正常切割。
进一步，导向件与支撑轴之间均连有传动机构，传动机构包括盘簧和拉线，拉线与带轮固定连接，盘簧内端固定在支撑轴外缘上、外端与拉线固定连接，盘簧上开设有滑槽，导向件位于带轮内的一端均滑动卡设在滑槽内。由于带轮呈锥形，当带轮竖直运动后，导向件伸出带轮外部的长度也发生变化，当导向件伸出带轮外的长度变长后，会卡住绳索上的切刀，使切刀不能运动，当导向件伸出带轮外的长度变短甚至不能伸出带轮外部后，导向件又不能卡住绳索，带轮竖直运动时会通过拉线带动盘簧收紧或者放松，使得盘簧直径发生变化，带动滑动卡设在盘簧上的滑槽内的导向件沿带轮径向滑动，以使得导向件伸出带轮的长度保持一致。
进一步，张紧轮的直径小于带轮小径端的直径。当绳索绕在带轮小径端时，由于张紧轮的直径小于带轮小径端的直径，能够保证绳索能始终绕在带轮上。
进一步，张紧轮位于两个带轮中心连线的延长线上。采用此结构也便于绳索能始终绕在带轮上。
附图说明
图1为本发明实施例的俯视图；
图2为图1中带轮的横向剖视图；
图3为图1中带轮的竖向剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：放置板1、带轮2、绳索3、张紧轮4、电动推杆40、支撑轴5、盘簧6、拉线7、条形孔8、导向杆9、导向槽90。
如图1所示，本实施例的芯片切割装置，包括机架，机架上转动连接有一个横向的放置板1，用于放置待切割的半导体元件，放置板1上方的机架上竖直滑动连接有两个圆锥形的带轮2，两个带轮2分别位于放置板1两侧，带轮2的大径端朝上、小径端朝下。机架上还横向滑动连接有一个张紧轮4，张紧轮4位于两个带轮2中心连线的延长线上，张紧轮4连有一个电动推杆40，同于推动张紧轮4在机架上横向滑动，两个带轮2上绕有绳索3，绳索3还绕在张紧轮4上，张紧轮4的直径小于带轮2小径端的直径，以保证绳索3能始终绕在圆锥驱动轮上，绳索3上固定有竖直的切刀用于切割半导体元件。
结合图2和图3所示，两个带轮2均内部中空，且带轮2内均设有绳索拨动机构，绳索拨动机构包括竖向的支撑轴5和四个能在支撑轴5径向上滑动的导向件，支撑轴5转动连接在机架上，且支撑轴5与机架之间仅具有转动自由度，带轮2的上、下两个端面上均开设有轴向通孔，支撑轴5滑动连接在两个轴向通孔中，支撑轴5横截面为方形，轴向通孔为与横截面为方形的支撑轴5配合的方孔，四个导向件沿支撑轴5周向均匀分布，带轮2的侧壁上开设有四个与导向件一一对应的条形孔8，条形孔8均沿带轮2母线延伸，四个导向件分别滑动连接在四个条形孔8中，导向件一端位于带轮2内、另一端位于带轮2外，导向件均包括两个沿支撑轴5的轴向分布的导向杆9，两个导向杆9位于带轮2外部的部分之间形成供绳索3穿过的导向槽90，绳索3穿过导向槽90抵在带轮2外壁上随带轮2一起运动。
导向件与带轮2之间连有传动机构，传动机构包括盘簧6和拉线7，拉线7上端与带轮2顶部固定连接，盘簧6内端固定在支撑轴5外缘上、外端与拉线7下端固定连接，盘簧6上开设有滑槽，导向杆9位于带轮2内的一端均滑动卡设在滑槽内。
本实施例的芯片切割装置，切割半导体元件的具体过程如下：将待切割的元件置于放置板1上，驱动张紧轮4转动，张紧轮4带动绳索3在张紧轮4和两个带轮2上运动，绳索3上固定的切刀随绳索3的运动而运动，由于绳索3的运动轨迹中具有两条平行的直线，因此切刀随绳索3运动一圈能对元件切割两次，该两次切割轨迹互相平行且以元件的中心线为轴线，切刀随绳索3运动一圈后，采用外部动力源(如液压缸)带动两个带轮2向上运动，当带轮2在机架上竖直运动一定距离后，绳索3缠绕在带轮2上的位置发生变化，由于带轮2呈锥形，即带轮2的横截面面积减小，绳索3上互相平行的两个直线部分距离发生变化，因此绳索3上的切刀随绳索3运动时，能切割出多组平行的直线，即将原先为片状的元件切割成条状的元件，由于绳索3长度是固定不变的，当带轮2在机架上竖直向下运动后，液压缸输出杆缩短，带动张紧轮4向左运动，使绳索3在两个带轮2上始终处于张紧状态。当带轮2向下运动过程中，带轮2中的支撑轴5、盘簧6和支撑杆在竖向上保持不动，绳索3在导向槽90内紧密缠绕在带轮2外壁上，绳索3与带轮2之间的摩擦力比较大，带轮2竖直运动时会带动绳索3也一起竖直运动，因此会影响绳索3上切刀的正常切割，由于绳索3是卡在导向槽90内的，而导向槽90在竖直上位置不变，因此导向槽90能够使绳索3在竖向上的位置保持不变，由于带轮2呈锥形，支撑杆伸出带轮2外部的长度变长，带轮2向上运动过程中带动拉线7顶端向上运动，使得盘簧6收紧，盘簧6的直径变小，由于导向杆9滑动卡设在盘簧6上的滑槽内，使得导向杆9朝着靠近支撑轴5轴线运动，支撑杆伸出带轮2外部的长度变短，以使得导向杆9伸出带轮2的长度始终保持一致，因此切刀随绳索3运动时切刀不会被卡在支撑件中，切刀能够顺利运动。当片状的元件被切割成条状后，将放置板1旋转九十度，驱动带轮2向下运动，拉线7在盘簧6自身弹性恢复力作用下放松，盘簧6直径逐渐增大，带动导向杆9朝着远离支撑轴5轴线的方向运动，使导向杆9伸出带轮2外壁得长度保持一致，直至片状元件被切割成小块单元。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.芯片切割装置，包括机架，所述机架上转动连接设有放置板，其特征在于：所述放置板上方的机架上竖直滑动连接有两个圆锥形的带轮，两个所述带轮分别位于放置板两侧，所述机架上横向滑动连接有张紧轮，所述张紧轮连有张紧驱动机构，所述张紧轮位于带轮远离放置板的一侧，所述带轮上绕有绳索，所述绳索还绕在张紧轮上，所述绳索上固定有竖直的切刀；所述带轮内部中空，且所述带轮内设有绳索拨动机构，所述绳索拨动机构包括竖向的支撑轴和若干个能在支撑轴径向上滑动的导向件，所述支撑轴转动连接在机架上，且支撑轴与机架之间仅具有转动自由度，所述带轮端面上均开设有轴向通孔，所述支撑轴滑动连接在轴向通孔中，若干个导向件沿支撑轴周向分布，所述带轮的侧壁上开设有若干个与导向件一一对应的条形孔，所述条形孔均沿带轮母线延伸导向件，若干个导向件分别滑动连接在若干个条形孔中，导向件一端位于带轮内、另一端位于带轮外，导向件均包括两个沿支撑轴的轴向分布的导向杆，两个导向杆之间形成供绳索穿过的导向槽。
2.根据权利要求1所述的芯片切割装置，其特征在于：所述导向件与支撑轴之间均连有传动机构，所述传动机构包括盘簧和拉线，所述拉线与带轮固定连接，所述盘簧内端固定在支撑轴外缘上、外端与拉线固定连接，所述盘簧上开设有滑槽，导向件位于带轮内的一端均滑动卡设在滑槽内。
3.根据权利要求2所述的芯片切割装置，其特征在于：所述张紧轮的直径小于带轮小径端的直径。
4.根据权利要求3所述的芯片切割装置，其特征在于：所述张紧轮位于两个带轮中心连线的延长线上。
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