CN109676811A - 一种用于半导体晶圆生产的切段装置 - Google Patents

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贾红星
张慧
朱威莉
李锋
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Abstract

本发明涉及半导体晶圆的生产设备技术领域，具体是一种用于半导体晶圆生产的切段装置，包括气缸、气缸活塞、切段箱、传送带、主动带轮、底座、从动带轮、刀具架和切断刀夹具，切段箱为分体式可拆卸箱体，切段箱固定安装在底座中部上方，切段箱上端中部固定安装有气缸，气缸输出端固定安装有气缸活塞，气缸活塞下端固定安装有刀具架，切段箱两侧位于刀具架的下方分别设置有进料口和出料口，进料口和出料口处设置有传送带，本发明，可使切出的半导体晶圆的生产原料硅晶棒段的长度保持恒定，结构简单，适合推广使用。

Description

一种用于半导体晶圆生产的切段装置
技术领域
本发明涉及半导体晶圆的生产设备技术领域，具体是一种用于半导体晶圆生产的切段装置。
背景技术
晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999%。晶圆制造厂再把此多晶硅融解，再于融液里种入籽晶，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一颗晶面取向确定的籽晶在熔融态的硅原料中逐渐生成，此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过切段，滚磨，切片，倒角，抛光，激光刻，包装后，即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片，这就是“晶圆”。
其中硅晶棒在切段的生产工序中，目前市场上的大多数普通的切段设备都不能满足其精度要求，高精密的切段设备成本太高，工厂生产效益因此受到损失，针对以上现状，迫切需要开发一种用于半导体晶圆生产的切段装置，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于半导体晶圆生产的切段装置，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：
一种用于半导体晶圆生产的切段装置，包括气缸、气缸活塞、切段箱、传送带、主动带轮、底座、从动带轮、刀具架和切断刀夹具，所述切段箱为分体式可拆卸箱体，所述切段箱固定安装在底座中部上方，所述切段箱上端中部固定安装有气缸，所述气缸输出端固定安装有气缸活塞，所述气缸活塞下端固定安装有刀具架，所述切段箱两侧位于刀具架的下方分别设置有进料口和出料口，所述进料口和出料口处设置有传送带。
作为本发明进一步的方案：所述底座的两端分别固定安装有主动带轮固定架和从动带轮固定架，所述主动带轮固定架前端面上安装有主动带轮，所述主动带轮固定架的后端上安装有驱动电机，所述从动带轮固定架上安装有从动带轮，所述传送带与主动带轮和从动带轮之间均为摩擦接触。
作为本发明进一步的方案：所述刀具架的表面设置有若干连接孔，所述刀具架上套设有若干活动套，每个所述活动套上设有与刀具架相配合的套孔，所述活动套通过固定螺栓插接在刀具架上的连接孔处，所述活动套的下方设置有切断刀夹具，所述切断刀夹具安装有切断刀片。
作为本发明进一步的方案：所述切断刀夹具与切断刀片的连接方式为铆钉连接
作为本发明进一步的方案：所述主动带轮包括带轮盘、齿轮槽、过渡槽、驱动轮和动力齿，所述带轮盘的内壁上设置有若干组呈圆周阵列的齿轮槽和过渡槽，所述齿轮槽和过渡槽为交错设置，所述带轮盘的内部中心位置设置有驱动轮，所述驱动轮与驱动电机的输出轴驱动连接，所述驱动轮外侧设置有与齿轮槽相配合的动力齿。
作为本发明进一步的方案：所述气缸与可编程控制器电性连接。
一种半导体晶圆的生产设备，包括所述的用于半导体晶圆生产的切段装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述传送带在主动带轮的带动下，做间歇运动，将待加工硅晶棒放置在传送带上，硅晶棒在传送带的带动下进入切段箱内部，所述气缸驱动气缸活塞向下，切断硅晶棒，而且可以根据需要的切段长度，调整每个活动套之间的距离，使每个活动套之间的距离在工作过程中保持恒定，从而使切出的硅晶棒段的长度保持恒定,所述气缸的运动周期与主动带轮的间歇周期相配合，进一步保证了切出硅晶棒段长度的精准性，结构简单，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中活动套的侧视图。
图3为本发明中主动带轮的结构示意图。
图中：1-气缸，2-切段箱，201-进料口，202-出料口，3-传送带，4-主动带轮，41-带轮盘，42-齿轮槽，43-过渡槽，44-驱动轮，45-动力齿，5-底座，6-从动带轮，7-切断刀夹具，71-切断刀片，8-固定螺栓，9-活动套，91-套孔，10-连接孔，11-刀具架，12-主动带轮固定架，13-从动带轮固定架，101-气缸活塞。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，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，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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。
实施例1
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于半导体晶圆生产的切段装置，包括气缸1、气缸活塞101、切段箱2、传送带3、主动带轮4、底座5、从动带轮6、刀具架11和切断刀夹具7，所述切段箱2为分体式可拆卸箱体，所述切段箱2固定安装在底座5中部上方，所述切段箱2上端中部固定安装有气缸1，所述气缸1输出端固定安装有气缸活塞101，所述气缸活塞101下端固定安装有刀具架11，所述切段箱2两侧位于刀具架11的下方分别设置有进料口201和出料口202，所述进料口201和出料口202处设置有传送带3。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于半导体晶圆生产的切段装置，所述底座5的两端分别固定安装有主动带轮固定架12和从动带轮固定架13，所述主动带轮固定架12前端面上安装有主动带轮4，所述主动带轮固定架12的后端上安装有驱动电机，所述从动带轮固定架13上安装有从动带轮6，所述传送带3与主动带轮4和从动带轮6之间均为摩擦接触。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于半导体晶圆生产的切段装置，所述刀具架11的表面设置有若干连接孔10，所述刀具架11上套设有若干活动套9，每个所述活动套9上设有与刀具架11相配合的套孔91，所述活动套9通过固定螺栓8插接在刀具架11上的连接孔10处，所述活动套9的下方设置有切断刀夹具7，所述切断刀夹具7可安装有切断刀片71，作为本实施例的一种优选方式，所述切断刀夹具7和切断刀片的连接方式为铆钉连接，所述活动套9可在刀具架11上滑动，根据需要的切段长度，调整每个活动套9之间的距离，而且每个活动套9之间的距离调节完成后在工作过程中保持恒定，从而使切出的硅晶棒段的长度保持恒定。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于半导体晶圆生产的切段装置，所述主动带轮4包括带轮盘41、齿轮槽42、过渡槽43、驱动轮44和动力齿45，所述带轮盘41的内壁上设置有若干组呈圆周阵列的齿轮槽42和过渡槽43，所述齿轮槽42和过渡槽43为交错设置，所述带轮盘41的内部中心位置设置有驱动轮44，所述驱动轮44与驱动电机的输出轴驱动连接，所述驱动轮44外侧设置有与齿轮槽42相配合的动力齿45。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于半导体晶圆生产的切段装置，所述气缸1与可编程控制器电性连接，以控制所述气缸1的输出，使气缸活塞101伸出和收缩，从而切断刀夹具7可上升和下降，使之切断硅晶棒。
本实施例的原理是：所述传送带3在主动带轮4的带动下，做间歇运动，将待加工硅晶棒放置在传送带3上，硅晶棒在传送带3的带动下进入切段箱2内部，所述气缸1驱动气缸活塞101向下，切断硅晶棒，而且可以根据需要的切段长度，调整每个活动套9之间的距离，使每个活动套9之间的距离在工作过程中保持恒定，从而使切出的硅晶棒段的长度保持恒定,所述气缸1的运动周期与主动带轮4的间歇周期相配合，进一步保证了切出硅晶棒段长度的精准性。
实施例2
一种半导体晶圆的生产设备，包括如实施例1所述的用于半导体晶圆生产的切段装置。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。

Claims (7)

1.一种用于半导体晶圆生产的切段装置，包括气缸（1）、气缸活塞（101）、切段箱（2）、传送带（3）、主动带轮（4）、底座（5）、从动带轮（6）、刀具架（11）和切断刀夹具（7），所述切段箱（2）为分体式可拆卸箱体，其特征在于，所述切段箱（2）固定安装在底座（5）中部上方，所述切段箱（2）上端中部固定安装有气缸（1），所述气缸（1）输出端固定安装有气缸活塞（101），所述气缸活塞（101）下端固定安装有刀具架（11），所述切段箱（2）两侧位于刀具架（11）的下方分别设置有进料口（201）和出料口（202），所述进料口（201）和出料口（202）处设置有传送带（3）。
2.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆生产的切段装置，其特征在于，所述底座（5）的两端分别固定安装有主动带轮固定架（12）和从动带轮固定架（13），所述主动带轮固定架（12）前端面上安装有主动带轮（4），所述主动带轮固定架（12）的后端上安装有驱动电机，所述从动带轮固定架（13）上安装有从动带轮（6），所述传送带（3）与主动带轮（4）和从动带轮（6）之间均为摩擦接触。
3.根据权利要求2所述的用于半导体晶圆生产的切段装置，其特征在于，所述刀具架（11）的表面设置有若干连接孔（10），所述刀具架（11）上套设有若干活动套（9），每个所述活动套（9）上设有与刀具架（11）相配合的套孔（91），所述活动套（9）通过固定螺栓（8）插接在刀具架（11）上的连接孔（10）处，所述活动套（9）的下方设置有切断刀夹具（7），所述切断刀夹具（7）安装有切断刀片（71）。
4.根据权利要求3所述的用于半导体晶圆生产的切段装置，其特征在于，所述主动带轮（4）包括带轮盘（41）、齿轮槽（42）、过渡槽（43）、驱动轮（44）和动力齿（45），所述带轮盘（41）的内壁上设置有若干组呈圆周阵列的齿轮槽（42）和过渡槽（43），所述齿轮槽（42）和过渡槽（43）为交错设置，所述带轮盘（41）的内部中心位置设置有驱动轮（44），所述驱动轮（44）与驱动电机的输出轴驱动连接，所述驱动轮（44）外侧设置有与齿轮槽（42）相配合的动力齿（45）。
5.根据权利要求4所述的用于半导体晶圆生产的切段装置，其特征在于，所述气缸（1）与可编程控制器电性连接。
6.根据权利要求3所述的用于半导体晶圆生产的切段装置，其特征在于，所述切断刀夹具（7）与切断刀片（71）的连接方式为铆钉连接。
7.一种半导体晶圆的生产设备，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的用于半导体晶圆生产的切段装置。
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