CN111037370B - 一种圆晶倒角工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及圆晶加工技术领域，公开了一种圆晶倒角工艺，基于圆晶倒角装置，圆晶倒角装置包括转动件，转动件连有倒角轮，倒角轮开设倒角槽，倒角槽的开口方向与倒角轮的轴向垂直，工艺包括：S1：将圆晶送入倒角槽中；S2：圆晶的径向与倒角槽的开口方向呈该锐角角度；S3：启动转动件使倒角轮的转速逐渐增加，并且转速到达设定驱动转速后，转速不再增加；S4：倒角轮的转速逐渐增加时，圆晶的转速逐渐增加，并且转速到达设定圆晶转速后，转速不再增加；S5：圆晶反向转动锐角角度，圆晶的径向与倒角槽的开口方向平行；在倒角时，圆晶与倒角槽内壁之间的接触面积变小，缩小圆晶受温度变化影响的部位体积，提高圆晶边缘的倒角效果。
Description
技术领域
本发明涉及圆晶加工技术领域，更具体地说，它涉及一种圆晶倒角工艺。
背景技术
圆晶是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，由于其形状为圆形，故称为圆晶。圆晶是生产集成电路所用的载体，一般意义晶圆多指单晶硅圆片。单晶硅圆片由普通硅砂拉制提炼，经过溶解、提纯、蒸馏一系列措施制成单晶硅棒，单晶硅棒经过抛光、切片之后，就成为了圆晶。
硅片经过切割后边缘表面有稜角毛刺崩边甚至有裂缝或其它缺陷，边缘表面比较粗糙。为了增加硅切片边缘表面机械强度、减少颗粒污染，就要将其边缘磨削呈圆弧状或梯形。倒角是这个目的，磨平和抛光也都是这个目的。
圆晶在被倒角时，其侧边与倒角装置的倒角槽之间的角度不会变化，当圆晶侧边与倒角槽内壁刚接触的瞬间，圆晶侧边的受力最大，由于侧边两侧对称，使得圆晶侧边不容易被倒角成型，倒角的摩擦时间长，内部温度升高后，圆晶的内部结构会受热膨胀，倒角后变冷收缩，从而使倒角后的边缘达不到标准要求。
发明内容
针对现有的技术问题，本发明提供一种圆晶倒角工艺，其具有倒角后的边缘能符合标准要求的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种圆晶倒角工艺，基于圆晶倒角装置，所述圆晶倒角装置包括转动件，所述转动件传动连接有倒角轮，所述倒角轮的外侧边开设有弧形的倒角槽，所述倒角槽的开口方向与所述倒角轮的轴向垂直，工艺包括如下步骤：
S1：将圆晶送入倒角槽中，圆晶的径向与所述倒角槽的开口方向平行；
S2：转动圆晶一锐角角度，圆晶的径向与所述倒角槽的开口方向呈该锐角角度；
S3：启动所述转动件使所述倒角轮的转速逐渐增加，并且转速到达设定驱动转速后，转速不再增加；
S4：所述倒角轮的转速逐渐增加时，圆晶转动，圆晶的转速逐渐增加，并且转速到达设定圆晶转速后，转速不再增加；
S5：在圆晶旋转后，圆晶反向转动锐角角度，圆晶的径向与所述倒角槽的开口方向平行。
通过上述技术方案，圆晶侧边倾斜地送入倒角槽，圆晶侧边两侧所受应力不均匀，从而受应力大的一侧会提前被磨去，该侧边所受应力变小至与另一侧的应力相近，然后圆晶转动而改变姿态，使倒角轮让该侧边的应力再次变大，从而让圆晶侧边能容易的被磨成圆角，与现有技术相比，在倒角时，圆晶与倒角槽内壁之间的接触面积变小，缩小圆晶受温度变化影响的部位体积，提高圆晶边缘的倒角效果。
进一步的，圆晶的转动方向与所述倒角轮的转动方向相同，圆晶的转速低于所述倒角轮的转速。
通过上述技术方案，圆晶与倒角轮的转动方向相同，两者接触部位的转动方向相反，提高圆晶倒角的速度。
进一步的，圆晶的转动方向与所述倒角轮的转动方向相反，圆晶的转速低于所述倒角轮的转速。
通过上述技术方案，圆晶与倒角轮的转动方向相反，两者接触部位的转动方向相同，使圆晶倒角的过程更加柔和，避免圆晶侧边出现大的毛刺。
进一步的，包括用于夹紧圆晶的固定夹具，所述固定夹具包括摆动件，所述摆动件的摆动端固定连接有驱动件，圆晶安装在所述驱动件上。
通过上述技术方案，驱动件使圆晶转动，而摆动件能改变驱动件与圆晶的姿态。
进一步的，还包括如下步骤：
S6：先停止所述驱动件，圆晶从动于所述倒角轮，再停止所述倒角轮。
通过上述技术方案，让圆晶从动于倒角轮，从而让圆晶结束倒角的过程更加柔和。
进一步的，还包括如下步骤：
S7：圆晶转动时，对圆晶与所述倒角轮正在接触的部位喷洒冷却液进行降温。
通过上述技术方案，冷却液能吸收圆晶与倒角轮上的热量，降低圆晶与倒角轮热胀冷缩的幅度。
进一步的，包括用于冷却圆晶的冷却组件，所述冷却组件包括依次连接的冷却介质存储件、介质喷出件以及喷出口，所述喷出口设置有多个，且对准圆晶的周缘。
通过上述技术方案，冷却组件能够对着倒角轮与圆晶喷洒冷却液，进行降温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：圆晶侧边倾斜地送入倒角槽，圆晶侧边两侧所受应力不均匀，从而受应力大的一侧会提前被磨去，该侧边所受应力变小至与另一侧的应力相近，然后圆晶转动而改变姿态，使倒角轮让该侧边的应力再次变大，从而让圆晶侧边能容易的被磨成圆角，与现有技术相比，在倒角时，圆晶与倒角槽内壁之间的接触面积变小，缩小圆晶受温度变化影响的部位体积，冷却液能吸收圆晶与倒角轮上的热量，降低圆晶与倒角轮热胀冷缩的幅度，倒角结束时让圆晶从动于倒角轮，使圆晶结束倒角的过程更加柔和，提高圆晶边缘的倒角效果。
附图说明
图1为本发明实施例一的整体结构示意图；
图2为本发明实施例一的方法步骤框图。
附图标记：100、圆晶倒角装置；110、转动件；120、倒角轮；121、倒角槽；200、固定夹具；210、摆动件；211、蓄电池；212、控制器；213、驱动器；220、驱动件；300、冷却组件；310、冷却介质存储件；320、介质喷出件；330、喷出口；400、工作台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例一：
一种圆晶倒角工艺，如图1所示，基于用于给圆晶倒角的圆晶倒角装置100、用于安装圆晶的固定夹具200以及对圆晶倒角装置100与圆晶进行冷却的冷却组件300，圆晶倒角装置100、固定夹具200与冷却组件300均通过螺栓连接或者焊接固定在工作台400上，冷却组件300通过吊杆焊接固定在工作台400上。
圆晶倒角装置100包括通过螺栓连接或者焊接固定在工作台400上端的转动件110，转动件110可采用与市电电连接的电机，转动件110的转动轴朝上且共轴心线传动连接有倒角轮120，倒角轮120的轴心线竖直设置，倒角轮120可为砂轮。倒角轮120的外侧边开设有弧形的倒角槽121，倒角槽121的开口方向水平，即倒角槽121的开口方向与倒角轮120的轴向垂直，倒角槽121为弧形的凹槽。
固定夹具200包括摆动件210，摆动件210可采用通过螺栓连接或者焊接固定在工作台400上的电动舵机或者可在三维空间内运动的机械手，电动舵机或者机械手与蓄电池211电连接，电动舵机或者机械手内置有设定好转动步骤的控制器212，控制器212可采用单片机，控制器212通过现有技术中与电动舵机或者机械手适配的驱动器213对电动舵机或者机械手进行控制，电动舵机或者机械手的摆动端焊接有驱动件220，驱动件220可采用与市电电连接的电机，电机的转动轴竖直向上竖直，转动轴上焊接有真空吸盘，真空吸盘用于吸住固定圆晶，让圆晶安装在驱动件220上。
冷却组件300包括依次连接的冷却介质存储件310、介质喷出件320以及喷出口330，喷出口330设置有多个，且对准圆晶的周缘。冷却介质存储件310可为固定在工作台400上的蓄水箱，介质喷出件320可为与市电电连接的水泵，水泵安装在蓄水箱上，多个喷出口330连通在水泵上以向圆晶喷水。
如图2所示，工艺包括如下步骤：
S1：将圆晶送入倒角槽121中，圆晶的径向与倒角槽121的开口方向平行，圆晶与倒角轮120平行。圆晶被真空吸盘吸附在驱动件220上，驱动件220驱动圆晶转动，摆动件210能改变圆晶的姿态以及圆晶与倒角轮120之间的位置关系。
S2：转动圆晶一锐角角度，圆晶的径向与倒角槽121的开口方向呈该锐角角度，圆晶的侧面与倒角轮120不接触。
S3：启动转动件110使倒角轮120的转速逐渐增加，并且转速到达设定驱动转速后，转速不再增加。其中，圆晶的转动方向与倒角轮120的转动方向相反，圆晶的转速低于倒角轮120的转速。
S4：倒角轮120的转速逐渐增加时，圆晶转动，圆晶的转速逐渐增加，并且转速到达设定圆晶转速后，转速不再增加；
S5：在圆晶旋转后，圆晶反向转动锐角角度，圆晶的径向与倒角槽121的开口方向平行。
S6：先停止驱动件220，圆晶从动于倒角轮120，再停止倒角轮120。
S7：圆晶转动时，对圆晶与倒角轮120正在接触的部位喷洒冷却液进行降温。
将圆晶放在真空吸盘上，摆动件210调整圆晶姿态让圆晶侧边倾斜地进入倒角槽121，圆晶侧边与倒角槽121的内壁接触，启动转动件110，然后再启动驱动件220，圆晶与倒角轮120的转动方向相反，两者接触部位的转动方向相同，且在旋转初期，倒角轮120能带动圆晶旋转起来，使圆晶倒角的过程更加柔和，避免圆晶侧边出现大的毛刺。圆晶侧边两侧所受应力不均匀，从而受应力大的一侧会提前被磨去，该侧边所受应力变小至与另一侧的应力相近，然后圆晶转动而改变姿态，使倒角轮120让该侧边的应力再次变大，从而让圆晶侧边能容易的被磨成圆角。在圆晶倒角的过程中，介质喷出件320从冷却介质存储件310中抽出冷却液通过喷出口330向圆晶侧边喷出冷却液，更好地，喷出口330对倒角槽121也喷洒冷却液，降低圆晶与倒角轮120热胀冷缩的幅度。与现有技术相比，在倒角时，圆晶与倒角槽121内壁之间的接触面积变小，缩小圆晶受温度变化影响的部位体积，冷却液能吸收圆晶与倒角轮120上的热量，降低圆晶与倒角轮120热胀冷缩的幅度，倒角结束时让圆晶从动于倒角轮120，使圆晶结束倒角的过程更加柔和，提高圆晶边缘的倒角效果。
实施例二：
一种圆晶倒角工艺，与实施例一的区别在于，圆晶的转动方向与倒角轮120的转动方向相同，圆晶的转速低于倒角轮120的转速，倒角时，圆晶与倒角轮120相互接触部位的转动方向相反，从而能够提高圆晶倒角这一加工过程的速度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种圆晶倒角工艺，基于圆晶倒角装置（100），所述圆晶倒角装置（100）包括转动件（110），所述转动件（110）传动连接有倒角轮（120），所述倒角轮（120）的外侧边开设有弧形的倒角槽（121），所述倒角槽（121）的开口方向与所述倒角轮（120）的轴向垂直；工艺还基于用于夹紧圆晶的固定夹具（200），所述固定夹具（200）包括摆动件（210），所述摆动件（210）的摆动端固定连接有驱动件（220），圆晶安装在所述驱动件（220）上；其特征在于，工艺包括如下步骤：
S1：将圆晶送入倒角槽（121）中，圆晶的径向与所述倒角槽（121）的开口方向平行；
S2：转动圆晶一锐角角度，圆晶的径向与所述倒角槽（121）的开口方向呈该锐角角度；
S3：启动所述转动件（110）使所述倒角轮（120）的转速逐渐增加，并且转速到达设定驱动转速后，转速不再增加；
S4：所述倒角轮（120）的转速逐渐增加时，圆晶转动，圆晶的转速逐渐增加，并且转速到达设定圆晶转速后，转速不再增加；
S5：在圆晶旋转后，圆晶反向转动锐角角度，圆晶的径向与所述倒角槽（121）的开口方向平行；
还包括如下步骤：
S6：先停止所述驱动件（220），圆晶从动于所述倒角轮（120），再停止所述倒角轮（120）；
圆晶的转动方向与所述倒角轮（120）的转动方向相同，或，圆晶的转动方向与所述倒角轮（120）的转动方向相反；圆晶的转速低于所述倒角轮（120）的转速。
2.根据权利要求1所述的圆晶倒角工艺，其特征在于，还包括如下步骤：
S7：圆晶转动时，对圆晶与所述倒角轮（120）正在接触的部位喷洒冷却液进行降温。
3.根据权利要求2所述的圆晶倒角工艺，其特征在于，包括用于冷却圆晶的冷却组件（300），所述冷却组件（300）包括依次连接的冷却介质存储件（310）、介质喷出件（320）以及喷出口（330），所述喷出口（330）设置有多个，且对准圆晶的周缘。
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