CN113085041B - 一种晶圆棒端切装置 - Google Patents

Abstract

一种晶圆棒端切装置，包括：支撑组件、第一升降组件、后拉机构、第二升降机构、夹持机构、调节机构、端切机构、转动机构以及磨圆机构。本发明对晶圆棒进行加工时，方便进行晶圆棒的自动化转移，在晶圆棒材进行转移时，能对晶圆棒材进行稳定的夹持，提高了晶圆棒材转移的安全性，方便进行晶圆棒材的端部分切操作，同时能对晶圆板材的外壁进行粗磨，通过该装置可显著地提高晶圆棒材的加工效率，降低操作人员的工作强度，具有较强的实用性。

Description

一种晶圆棒端切装置

技术领域

本发明涉及晶圆加工设备相关技术领域，尤其涉及一种晶圆棒端切装置。

背景技术

芯片是半导体元件产品的统称，在电子学中是一种将电路小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。

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。

晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工一片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。

随着集成电路制造技术的不断发展，芯片特征尺寸越来越小，互连层数越来越多，晶圆直径也不断增大。要实现多层布线，晶圆表面必须具有极高的平整度、光滑度和洁净度，因此需要进行晶圆端面的抛光。

一般地晶圆在制备时常将熔融的原材料通过旋转拉拽的方式拉伸成为棒状结构，这种制备方式在拉伸完成后将在棒材的两端形成一个凸起，而为了方便进行晶圆的分切以及研磨操作，因此常需要对两端的两个凸起切割掉，同时通过粗磨装置对晶圆的外表面进行粗磨，从而去除掉棒材表面的凸起和毛刺。

现有的装置在进行棒材两端的切割时通过人工搬运的方式将棒材转移至切割装置上，而后通过切割装置进行端部的切割，切割完成后将棒材转移至对应的粗磨装置上进行棒材外壁的粗磨，这种操作方式晶圆棒材加工的自动化程度较低，且操作人员的工作强度较大，同时棒材的处理效率较低。

发明内容

本发明提供一种晶圆棒端切装置，以解决上述现有技术的不足，对晶圆棒进行加工时，方便进行晶圆棒的自动化转移，在晶圆棒材进行转移时，能对晶圆棒材进行稳定的夹持，提高了晶圆棒材转移的安全性，方便进行晶圆棒材的端部分切操作，同时能对晶圆板材的外壁进行粗磨，通过该装置可显著地提高晶圆棒材的加工效率，降低操作人员的工作强度，具有较强的实用性。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：

一种晶圆棒端切装置，包括：

支撑组件，包括柜体，柜体的两侧开设有若干个散热窗，柜体的上端设有上板，柜体下端设有四个支撑构件，柜体的前侧开设有开口，开口处设有一对启闭门，启闭门的一端通过铰链固定于柜体，启闭门均设有把手；

第一升降组件，设于支撑组件的后侧，包括设于支撑组件后侧的后撑构件，后撑构件上端设有第一升降机构；

后拉机构，数量为一对，均设于第一升降组件；

第二升降机构，数量为一对，均设于后拉机构的前端；

夹持机构，数量为一对，均设于第二升降机构的下端；

调节机构，数量为一对，均设于支撑组件的两端；

端切机构，数量为一对，分别设于调节机构；

转动机构，数量为一对，均设于端切机构的上端；

磨圆机构，设于支撑组件；

第一升降组件用于调节后拉机构的高度，后拉机构用于调节第二升降机构与支撑组件之间的间距，第二升降机构用于调节夹持机构的高度，夹持机构用于晶圆棒的夹持，调节机构用于调节端切机构之间的间距，以调节端切机构对晶圆棒两端端切的长度，转动机构用于晶圆棒两端的夹持，以及带动晶圆棒进行转动，并以使磨圆机构对晶圆棒的外壁进行打磨。

进一步地，支撑构件包括安装于柜体的外凸座，外凸座的外侧端穿有调节杆，调节杆的下端设有支撑盘，调节杆的上端设有支撑座，支撑座的内侧端向上延伸地设有螺纹筒，螺纹筒内旋有支撑调节丝杆，支撑调节丝杆的上端设有转动帽，支撑调节丝杆的下端设于外凸座。

进一步地，后撑构件包括安装于柜体后侧下端的安装背板，安装背板下端垂直向外延伸地设有外伸支板，外伸支板上侧安装有两对第一安装板，第一安装板均向上延伸地设有上延柱，每对位于同侧的上延柱上端均设有连接上板，连接上板均向外延伸地设有内伸座，内伸座均向下延伸地设有后撑调节丝杆，后撑调节丝杆的上端均设有调节头，后撑调节丝杆的下端均设有后撑调节轴承座，后撑调节轴承座均安装有外伸支板，后撑调节丝杆均旋有调节螺帽，调节螺帽的下端设有调节板，调节板的两端均设有套板，套板的两端均套设有上延柱，调节板几何中心位置处向下延伸地设有下伸调节柱，下伸调节柱套设有中导向框，中导向框安装于外伸支板，下伸调节柱的下端设有主支撑底板，外伸支板的两端均向外延伸地设有外伸翼板，每个套板的端部均安装有外伸升降板，外伸升降板均向下延伸地设有副调节支杆，副调节支杆均套有副导向框，副导向框的下端均安装于外伸翼板，副调节支杆的下端均设有副调节底板。

进一步地，第一升降机构包括均安装于外伸翼板的固定板，固定板均向上垂直延伸地安装有上延凹形件，上延凹形件的外侧均安装有第一升降导向套，第一升降导向套内均穿有第一升降齿条，每个第一升降导向套的上端均向外延伸地安装有一对第一升降轴承座，其中一对第一升降轴承座均安装有第一升降电机，第一升降电机的输出轴均连接有第一升降齿轮，第一升降齿轮均与位于同侧的第一升降齿条相互啮合，第一升降齿条均向内延伸地设有穿板，穿板均穿于第一升降导向套与上延凹形件，穿板的另一端均设有升降板，升降板均位于上延凹形件内，升降板上端之间安装有一对中撑板，中撑板之间设有中支板。

进一步地，后拉机构包括安装于位于上端中撑板的第二安装板，第二安装板上端安装有一对后拉导向板，后拉导向板呈L形结构，后拉导向板均向内延伸地成形有导向凸条，第二安装板的两端均向下垂直延伸地设有第三安装板，位于前侧的第三安装板安装有斜撑件，斜撑件的上端安装于后拉导向板，后拉导向板之间设有后拉件，后拉件下端两侧均成形有导向凹槽，导向凸条均穿于导向凹槽内，后拉件的上端设有后拉上板，后拉上板的上端开设有限位凹槽，后拉件的下端安装有后拉齿条，后拉齿条啮合有后拉齿轮，后拉齿轮的两端均设有后拉轴承座，后拉轴承座穿有后拉转杆，后拉转杆的一端安装有后拉电机，后拉电机安装于其中一个后拉轴承座，限位凹槽内设有穿有T形限位块，T形限位块的上端安装有连接固板，连接固板向下延伸地设有安装台，安装台安装于中撑板。

进一步地，第二升降机构包括安装于后拉件端部的端固板，端固板安装有升降背板，升降背板安装有第二升降套，第二升降套内穿有第二升降齿条，第二升降齿条啮合有第二升降齿轮，第二升降齿轮的两端均设有第二升降轴承座，其中一个第二升降轴承座安装有第二升降电机，第二升降电机的输出轴连接有第二升降转杆，第二升降齿轮设于第二升降转杆。

进一步地，夹持机构包括安装于第二升降齿条下端的升降下板，升降下板向下延伸地安装有一对连接柱，连接柱的下端安装有夹持下板，夹持下板向下延伸地安装有一对转动凸座，转动凸座均铰接有第一铰接板，第一铰接板的下端均铰接有第二铰接板，第二铰接板的下端铰接有铰接中板，夹持下板安装有下推气缸，下推气缸的活动端安装有下推安装板，下推安装板安装于铰接中板，第二铰接板均向下延伸地成形有夹持竖板，夹持竖板的下端成形有夹持板，夹持板的内侧开设有V形夹槽，第二铰接板倾斜地设于夹持竖板，夹持竖板与第二铰接板之间所成的夹角为钝角，V形夹槽内壁设有防滑橡胶垫。

进一步地，调节机构包括安装于上板的折形固定板，折形固定板外壁的两端均安装有一对第五安装板，第五安装板均向外延伸地设有调节连接柱，调节连接柱的外侧端均设有第六安装板，第六安装板的外壁安装有调节外板，调节外板的内侧与折形固定板的外壁均安装有调节轴承座，调节外板安装有调节电机，调节电机的输出轴连接有调节丝杆，调节丝杆旋有调节座，调节座的两侧均向外延伸地设有外伸中板，外伸中板的外侧端均设有套框，套框均穿于调节连接柱，外伸中板均向内延伸地设有内伸活动杆，内伸活动杆均穿有限位框，限位框均安装于折形固定板，内伸活动杆的内侧端均设有活动安装座，活动安装座的上端设有固定底板。

进一步地，端切机构包括安装于固定底板的工形安装件，工形安装件的外壁安装有一对缠线轮，缠线轮均安装有缠线电机，工形安装件的内壁安装有一对端切转动座，端切转动座的外侧端均设有滚轮，滚轮均成形有弧槽，滚轮套设有切割绳，切割绳的两端均缠绕于缠线轮上，切割绳位于弧槽内，切割绳外壁设有若干个金刚石。

进一步地，转动机构包括安装于工形安装件上端后侧的转动轴承座，转动轴承座的内壁安装有限位转环，限位转环内设有转盘，转盘向内延伸地设有内伸转动杆，内伸转动杆的内侧端安装有顶紧盘，顶紧盘的外壁设有防滑橡胶垫，转盘向外延伸地设有转动驱动杆，转动驱动杆穿于转动轴承座，转动驱动杆的外侧端设有从动齿轮，从动齿轮啮合有驱动齿轮，驱动齿轮的内侧设有驱动轴承座，驱动轴承座安装于转动轴承座，驱动齿轮连接有驱动电机，驱动电机安装于驱动轴承座；

磨圆机构包括安装于上板后侧的一对磨圆轴承座，磨圆轴承座之间设有四根磨圆导向杆，其中一个磨圆轴承座安装有磨圆移动电机，磨圆移动电机的输出轴连接有磨圆丝杆，磨圆丝杆旋有磨圆运动座，磨圆运动座上端设有上延座，上延座的上端设有弧板，弧板的两侧均安装有若干对固定座，每对固定座之间均安装有打磨件，打磨件的内壁均为弧槽，弧槽为磨面。

上述技术方案的优点在于：

本发明对晶圆棒进行加工时，方便进行晶圆棒的自动化转移，在晶圆棒材进行转移时，能对晶圆棒材进行稳定的夹持，提高了晶圆棒材转移的安全性，方便进行晶圆棒材的端部分切操作，同时能对晶圆板材的外壁进行粗磨，通过该装置可显著地提高晶圆棒材的加工效率，降低操作人员的工作强度，具有较强的实用性。

附图说明

图1示出了其中一种实施例的立体结构图一。

图2示出了其中一种实施例的立体结构图二。

图3示出了其中一种实施例的立体结构图三。

图4示出了其中一种实施例的立体结构图四。

图5示出了其中一种实施例的立体结构图五。

图6示出了图2中A处放大图。

图7示出了图2中B处放大图。

图8示出了图2中C处放大图。

图9示出了图2中D处放大图。

图10示出了图2中E处放大图。

图11示出了图3中F处放大图。

图12示出了图3中G处放大图。

图13示出了图3中H处放大图。

图14示出了图4中I处放大图。

图15示出了图5中J处放大图。

附图标记说明：

支撑组件-1，第一升降组件-2，后拉机构-3，第二升降机构-4，夹持机构-5，调节机构-7，端切机构-6，转动机构-8，磨圆机构-9；

柜体-10，散热窗-11，上板-12，支撑构件-13，铰链-14，启闭门-15，把手-16，外凸座-130，调节杆-131，支撑盘-132，支撑座-133，螺纹筒-134，支撑调节丝杆-135，转动帽-136；

后撑构件-20，安装背板-200，外伸支板-201，第一安装板-202，上延柱-203，连接上板-204，内伸座-2040，后撑调节丝杆-205，调节头-2050，后撑调节轴承座-2051，调节螺帽-206，调节板-2060，套板-2061，中导向框-207，主支撑底板-208，外伸翼板-209，外伸升降板-2090，副导向框-2091，副调节底板-2092；

第一升降机构-21，固定板-210，上延凹形件-211，第一升降导向套-212，第一升降齿条-216，第一升降轴承座-213，第一升降电机-214，第一升降齿轮-215，升降板-217；

中撑板-30，中支板-31，第二安装板-32，后拉导向板-33，导向凸条-330，第三安装板-34，后拉件-35，导向凹槽-350，后拉上板-351，限位凹槽-352，后拉齿条-36，后拉齿轮-37，后拉转杆-370，后拉电机-371，后拉轴承座-38，T形限位块-391，连接固板-390，安装台-39；

端固板-353，升降背板-40，第二升降套-41，第二升降齿条-42，第二升降齿轮-43，第二升降轴承座-44，第二升降电机-45，第二升降转杆-450；

升降下板-50，连接柱-51，夹持下板-52，第一铰接板-53，第二铰接板-54，铰接中板-55，下推气缸-56，下推安装板-560，夹持竖板-57，夹持板-58，V形夹槽-59；

折形固定板-70，第五安装板-71，调节连接柱-72，第六安装板-73，调节外板-74，调节电机-75，调节丝杆-76，调节座-77，外伸中板-78，套框-79，内伸活动杆-790，限位框-792，活动安装座-793，固定底板-794；

工形安装件-60，缠线轮-61，缠线电机-62，端切转动座-63，滚轮-64，切割绳-65；

转动轴承座-80，限位转环-81，转盘-82，内伸转动杆-83，顶紧盘-84，从动齿轮-85，驱动齿轮-86，驱动电机-87；

磨圆轴承座-90，磨圆导向杆-91，磨圆移动电机-92，磨圆丝杆-93，磨圆运动座-94，上延座-95，弧板-96，固定座-97，打磨件-98，弧槽-980。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的等于，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图15所示，一种晶圆棒端切装置，包括：支撑组件1、第一升降组件2、后拉机构3、第二升降机构4、夹持机构5、调节机构7、端切机构6、转动机构8以及磨圆机构9。第一升降组件2，设于支撑组件1的后侧，后拉机构3，数量为一对，均设于第一升降组件2，第二升降机构4，数量为一对，均设于后拉机构3的前端，夹持机构5，数量为一对，均设于第二升降机构4的下端，调节机构7，数量为一对，均设于支撑组件1的两端，端切机构6，数量为一对，分别设于调节机构7，转动机构8，数量为一对，均设于端切机构6的上端，磨圆机构9，设于支撑组件1。第一升降组件2用于调节后拉机构3的高度，后拉机构3用于调节第二升降机构4与支撑组件1之间的间距，第二升降机构4用于调节夹持机构5的高度，夹持机构5用于晶圆棒的夹持，调节机构7用于调节端切机构6之间的间距，以调节端切机构6对晶圆棒两端端切的长度，转动机构8用于晶圆棒两端的夹持，以及带动晶圆棒进行转动，并以使磨圆机构9对晶圆棒的外壁进行打磨。

支撑组件1，包括柜体10，柜体10的两侧开设有若干个散热窗11，柜体10的上端设有上板12，柜体10下端设有四个支撑构件13，柜体10的前侧开设有开口，开口处设有一对启闭门15，启闭门15的一端通过铰链14固定于柜体10，启闭门15均设有把手16。支撑构件13包括安装于柜体10的外凸座130，外凸座130的外侧端穿有调节杆131，调节杆131的下端设有支撑盘132，调节杆131的上端设有支撑座133，支撑座133的内侧端向上延伸地设有螺纹筒134，螺纹筒134内旋有支撑调节丝杆135，支撑调节丝杆135的上端设有转动帽136，支撑调节丝杆135的下端设于外凸座130。

第一升降组件2包括设于支撑组件1后侧的后撑构件20，后撑构件20上端设有第一升降机构21。

其中，后撑构件20包括安装于柜体10后侧下端的安装背板200，安装背板200下端垂直向外延伸地设有外伸支板201，外伸支板201上侧安装有两对第一安装板202，第一安装板202均向上延伸地设有上延柱203，每对位于同侧的上延柱203上端均设有连接上板204，连接上板204均向外延伸地设有内伸座2040，内伸座2040均向下延伸地设有后撑调节丝杆205，后撑调节丝杆205的上端均设有调节头2050，后撑调节丝杆205的下端均设有后撑调节轴承座2051，后撑调节轴承座2051均安装有外伸支板201，后撑调节丝杆205均旋有调节螺帽206，调节螺帽206的下端设有调节板2060，调节板2060的两端均设有套板2061，套板2061的两端均套设有上延柱203，调节板2060几何中心位置处向下延伸地设有下伸调节柱，下伸调节柱套设有中导向框207，中导向框207安装于外伸支板201，下伸调节柱的下端设有主支撑底板208，外伸支板201的两端均向外延伸地设有外伸翼板209，每个套板2061的端部均安装有外伸升降板2090，外伸升降板2090均向下延伸地设有副调节支杆，副调节支杆均套有副导向框2091，副导向框2091的下端均安装于外伸翼板209，副调节支杆的下端均设有副调节底板2092。

其中，第一升降机构21包括均安装于外伸翼板209的固定板210，固定板210均向上垂直延伸地安装有上延凹形件211，上延凹形件211的外侧均安装有第一升降导向套212，第一升降导向套212内均穿有第一升降齿条216，每个第一升降导向套212的上端均向外延伸地安装有一对第一升降轴承座213，其中一对第一升降轴承座213均安装有第一升降电机214，第一升降电机214的输出轴均连接有第一升降齿轮215，第一升降齿轮215均与位于同侧的第一升降齿条216相互啮合，第一升降齿条216均向内延伸地设有穿板，穿板均穿于第一升降导向套212与上延凹形件211，穿板的另一端均设有升降板217，升降板217均位于上延凹形件211内，升降板217上端之间安装有一对中撑板30，中撑板30之间设有中支板31。

后拉机构3包括安装于位于上端中撑板30的第二安装板32，第二安装板32上端安装有一对后拉导向板33，后拉导向板33呈L形结构，后拉导向板33均向内延伸地成形有导向凸条330，第二安装板32的两端均向下垂直延伸地设有第三安装板34，位于前侧的第三安装板34安装有斜撑件，斜撑件的上端安装于后拉导向板33，后拉导向板33之间设有后拉件35，后拉件35下端两侧均成形有导向凹槽350，导向凸条330均穿于导向凹槽350内，后拉件35的上端设有后拉上板351，后拉上板351的上端开设有限位凹槽352，后拉件35的下端安装有后拉齿条36，后拉齿条36啮合有后拉齿轮37，后拉齿轮37的两端均设有后拉轴承座38，后拉轴承座38穿有后拉转杆370，后拉转杆370的一端安装有后拉电机371，后拉电机371安装于其中一个后拉轴承座38，限位凹槽352内设有穿有T形限位块391，T形限位块391的上端安装有连接固板390，连接固板390向下延伸地设有安装台39，安装台39安装于中撑板30。

第二升降机构4包括安装于后拉件35端部的端固板353，端固板353安装有升降背板40，升降背板40安装有第二升降套41，第二升降套41内穿有第二升降齿条42，第二升降齿条42啮合有第二升降齿轮43，第二升降齿轮43的两端均设有第二升降轴承座44，其中一个第二升降轴承座44安装有第二升降电机45，第二升降电机45的输出轴连接有第二升降转杆450，第二升降齿轮43设于第二升降转杆450。

夹持机构5包括安装于第二升降齿条42下端的升降下板50，升降下板50向下延伸地安装有一对连接柱51，连接柱51的下端安装有夹持下板52，夹持下板52向下延伸地安装有一对转动凸座，转动凸座均铰接有第一铰接板53，第一铰接板53的下端均铰接有第二铰接板54，第二铰接板54的下端铰接有铰接中板55，夹持下板52安装有下推气缸56，下推气缸56的活动端安装有下推安装板560，下推安装板560安装于铰接中板55，第二铰接板54均向下延伸地成形有夹持竖板57，夹持竖板57的下端成形有夹持板58，夹持板58的内侧开设有V形夹槽59，第二铰接板54倾斜地设于夹持竖板57，夹持竖板57与第二铰接板54之间所成的夹角为钝角，V形夹槽59内壁设有防滑橡胶垫。

调节机构7包括安装于上板12的折形固定板70，折形固定板70外壁的两端均安装有一对第五安装板71，第五安装板71均向外延伸地设有调节连接柱72，调节连接柱72的外侧端均设有第六安装板73，第六安装板73的外壁安装有调节外板74，调节外板74的内侧与折形固定板70的外壁均安装有调节轴承座，调节外板74安装有调节电机75，调节电机75的输出轴连接有调节丝杆76，调节丝杆76旋有调节座77，调节座77的两侧均向外延伸地设有外伸中板78，外伸中板78的外侧端均设有套框79，套框79均穿于调节连接柱72，外伸中板78均向内延伸地设有内伸活动杆790，内伸活动杆790均穿有限位框792，限位框792均安装于折形固定板70，内伸活动杆790的内侧端均设有活动安装座793，活动安装座793的上端设有固定底板794。

端切机构6包括安装于固定底板794的工形安装件60，工形安装件60的外壁安装有一对缠线轮61，缠线轮61均安装有缠线电机62，工形安装件60的内壁安装有一对端切转动座63，端切转动座63的外侧端均设有滚轮64，滚轮64均成形有弧槽，滚轮64套设有切割绳65，切割绳65的两端均缠绕于缠线轮61上，切割绳65位于弧槽内，切割绳65外壁设有若干个金刚石。

转动机构8包括安装于工形安装件60上端后侧的转动轴承座80，转动轴承座80的内壁安装有限位转环81，限位转环81内设有转盘82，转盘82向内延伸地设有内伸转动杆83，内伸转动杆83的内侧端安装有顶紧盘84，顶紧盘84的外壁设有防滑橡胶垫，转盘82向外延伸地设有转动驱动杆，转动驱动杆穿于转动轴承座80，转动驱动杆的外侧端设有从动齿轮85，从动齿轮85啮合有驱动齿轮86，驱动齿轮86的内侧设有驱动轴承座，驱动轴承座安装于转动轴承座80，驱动齿轮86连接有驱动电机87，驱动电机87安装于驱动轴承座。

磨圆机构9包括安装于上板12后侧的一对磨圆轴承座90，磨圆轴承座90之间设有四根磨圆导向杆91，其中一个磨圆轴承座90安装有磨圆移动电机92，磨圆移动电机92的输出轴连接有磨圆丝杆93，磨圆丝杆93旋有磨圆运动座94，磨圆运动座94上端设有上延座95，上延座95的上端设有弧板96，弧板96的两侧均安装有若干对固定座97，每对固定座97之间均安装有打磨件98，打磨件98的内壁均为弧槽980，弧槽980为磨面。

该装置根据现有技术中存在的问题，通过支撑组件1、第一升降组件2、后拉机构3、第二升降机构4、夹持机构5、调节机构7、端切机构6、转动机构8以及磨圆机构9。其中，支撑组件1为整个装置起着支撑以及放置驱动元件，同时为了防止粉尘进入或者分切时碎屑飞出，在支撑组件1上加设防护罩，同时还能对整个装置的平衡度进行调节，第一升降组件2能够调节后拉机构3的高度，在晶圆棒进行端切时，对晶圆棒的高度进行调节，在晶圆棒端切时进行进给运动，后拉机构3能够带动晶圆棒材向端切机构6进行运动，或者向转动机构8之间进行运动，从而方便进行晶圆棒的端切操作和粗磨操作，第二升降机构4能够带动晶圆棒向上运动，从而将晶圆棒转移至端切机构6处，夹持机构5能够进行晶圆棒的夹持，从而方便进行晶圆棒的转移操作，调节机构7能够调节端切机构6进行运动，进而通过端切机构6对晶圆棒材的两端进行端切操作，端切机构6在进行晶圆棒材的端切操作时，减少分切的碎屑，同时分切速度块，且分切端面较为平整，同时分切浪费的原材料较少，转动机构8能够进行晶圆棒材的夹持，同时能够带动晶圆棒材进行转动，从而方便进行晶圆棒材的外壁粗磨操作，且夹持稳定。磨圆机构9方便进行晶圆棒材的外壁粗磨操作，在粗磨时能够极大地确保晶圆棒材的圆度。

在具体的操作中，夹持机构5在第一升降组件2、第二升降机构4以及后拉机构3的带动下运动至晶圆棒材的放置处，而后启动夹持机构5进行晶圆棒材的夹持操作，当晶圆棒材夹持完成后，在第一升降组件2、第二升降机构4以及后拉机构3的带动下运动至支撑组件1的上方，以及位于端切机构6的正上方，而后通过调节机构7调节端切机构6的位置，而后通过端切机构6将晶圆棒材的两端进行端切操作，在端切操作时，第一升降组件2带动晶圆棒材向下进给，最终实现晶圆棒材两端的端切操作为止，当晶圆棒材的两端完成端切后，通过后拉机构3带动晶圆棒材向后运动，将晶圆棒材转移至转动机构8之间，而后在调节机构7的带动下通过转动机构8对棒材进行夹持，而后通过转动机构8带动晶圆棒材进行转动，同时地，磨圆机构9启动，对晶圆棒材的外壁进行打磨操作，直至晶圆棒材的外壁打磨完成为止。

具体地，支撑构件13对柜体10的平衡度进行调节时，通过转动帽136进行支撑调节丝杆135的转动，而支撑调节丝杆135的转动将带动螺纹筒134沿着调节杆131的轴向进行运动，而螺纹筒134的运动将带动支撑座133进行运动，最终实现了柜体10高度的调节，其中支撑盘132对柜体10起着稳定支撑的作用。

具体地，后撑构件20能对柜体10的后侧进行支撑，通过该部件可以提高晶圆棒材在转移时以及端切时的稳定性，从而提高端切的精度，提高端切的品质。同时，还能辅助性地对整个柜体10进行稳定性的支撑，同时也能对整个装置的平衡度进行调节。在进行平衡度的调节时，通过调节头2050转动各自对应的后撑调节丝杆205，而后撑调节丝杆205的转动将带动调节螺帽206的运动，而调节螺帽206的运动将带动调节板2060的运动，而调节板2060的运动将通过下伸调节柱和副调节支杆的伸长长度，进而达到调节整个装置平衡度的目的，其中副调节底板2092和主支撑底板208对整个装置起着支撑的作用，通过两者的支撑，提高支撑的稳定性，同时，为了确保调节板2060运动的稳定性，因此设置了套设在上延柱203上的套板2061，其中中导向框207和副导向框2091对下伸调节柱和副调节支杆的运动起着限位的作用，同时也确保下伸调节柱和副调节支杆对整个装置支撑时，不会发生晃动，进而提高了支撑的稳定性。

具体地，第一升降机构21调节后拉机构3的高度时，启动第一升降电机214，在第一升降电机214的带动下第一升降齿轮215进行转动，而第一升降齿轮215的转动将带动第一升降齿条216进行升降运动，而第一升降齿条216的升降运动将带动升降板217进行升降运动，其中升降板217的设置提高第一升降齿条216升降运动的稳定性，而第一升降齿条216的运动将带动后拉机构3进行升降运动，而设置在升降板217上端的中撑板30对升降板217起着中间支撑的作用，能够确保升降板217升降运动的稳定性，以及提高升降板217之间的结构强度。

具体地，后拉机构3对第二升降机构4的位置进行调节时，启动后拉电机371，在后拉电机371的带动下后拉转杆370进行转动，而后拉转杆370的转动将带动后拉齿轮37进行转动，而后拉齿轮37的转动将带动后拉齿条36向后运动，而后拉齿条36的运动将完成第二升降机构4位置的调节，其中为了确保后拉导向板33安装的稳定性因此设置了第三安装板34同时也设置了斜撑件，其中为了确保后拉件35运动的稳定性，因此在后拉件35的两侧开设了导向凹槽350，而用于限位导向的导向凸条330穿于导向凹槽350，同时为了避免后拉件35在转移时发生向前偏转的现象，因此在后拉件35的上端设置了T形限位块391。

第二升降机构4带动夹持机构5进行运动时，启动第二升降电机45，在第二升降电机45的带动下第二升降齿轮43进行转动，而第二升降齿轮43的运动带动第二升降齿条42沿着第二升降套41进行升降运动，而第二升降齿条42的运动将带动夹持机构5进行升降运动。

夹持机构5在进行晶圆棒材的夹持时，启动下推气缸56，在下推气缸56的带动下铰接中板55进行运动，当铰接中板55向下运动时，将使得夹持竖板57张开，而当铰接中板55向上运动时，将带动夹持竖板57闭合，而夹持竖板57在闭合时可以将晶圆棒材夹持在V形夹槽59内，其中V形夹槽59可以减小晶圆棒材外壁的毛刺或者凸起对夹持效果造成影响，同时，为了进一步地提高夹持的稳定性，因此在V形夹槽59的内壁设置了相应的防滑橡胶垫。

调节机构7对端切机构6的位置进行调节时，调节电机75启动，在调节电机75的带动下调节丝杆76进行转动，而调节丝杆76的运动将带动调节座77进行运动，而调节座77在运动时设置在外伸中板78两端的套框79对调节座77的运动起着限位导向的作用，而其中调节座77的运动将带动内伸活动杆790的运动，而内伸活动杆790的运动将带动活动安装座793的运动，其中，限位框792能够确保内伸活动杆790运动的稳定性，也确保晶圆棒端切的稳定性，避免在端切操作时产生台阶，从而影响端切的质量。

端切机构6对晶圆棒的端部进行分切时，为了确保端切的质量和效率，因此选用柔性金刚石线锯，在端切时，同时启动缠线电机62，在缠线电机62的带动下柔性金刚石线锯进行运动，柔性金刚石线锯在运动时滚轮64和弧槽对切割绳65起着限位支撑的作用，从而确保晶圆棒材在切割时的张紧程度，从而方便进行晶圆棒的端切操作。在端切操作中，柔性金刚石线锯上的金刚石不断地作用于晶圆棒材，最终将晶圆棒材的端部切掉。

转动机构8和磨圆机构9对晶圆棒材的外壁进行粗磨磨圆时，先将完成端切操作的晶圆棒材转移至转动机构8之间，且需要确保晶圆棒大致和顶紧盘84同心，而通过调节机构7带动顶紧盘84晶圆棒的端部进行运动，最终通过顶紧盘84完成对晶圆棒的夹持为止，其中为了确保夹持的稳定性，在顶紧盘84的外壁设置了防滑橡胶垫，同时，在夹持时，需要借助监测以及调节系统，通过该系统确保晶圆棒夹持时能够大致和顶紧盘84同心。当晶圆棒夹持完成后，启动驱动电机87，在驱动电机87的带动下驱动齿轮86进行转动，而驱动齿轮86的转动将带动从动齿轮85进行转动，而从动齿轮85的转动将带动驱动杆的转动，而驱动杆的转动将带动顶紧盘84的转动，而限位转环81的设置能够确保顶紧盘84转动的稳定性，进而提高磨圆的精确度。在磨圆时，磨圆移动电机92启动，在磨圆移动电机92的带动下磨圆运动座94沿着磨圆导向杆91的轴向进行运动，而磨圆运动座94的运动将带动打磨件98沿着晶圆棒的轴向进行运动，而此时晶圆棒在转动中，而晶圆棒将在转动中完成晶圆棒的磨圆操作，这种方式能够确保晶圆棒的圆度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种晶圆棒端切装置，其特征在于，包括：

支撑组件（1），包括柜体（10），柜体（10）的两侧开设有若干个散热窗（11），柜体（10）的上端设有上板（12），柜体（10）下端设有四个支撑构件（13），柜体（10）的前侧开设有开口，开口处设有一对启闭门（15），启闭门（15）的一端通过铰链（14）固定于柜体（10），启闭门（15）均设有把手（16）；

第一升降组件（2），设于支撑组件（1）的后侧，包括设于支撑组件（1）后侧的后撑构件（20），后撑构件（20）上端设有第一升降机构（21）；

后拉机构（3），数量为一对，均设于第一升降组件（2）；

第二升降机构（4），数量为一对，均设于后拉机构（3）的前端；

夹持机构（5），数量为一对，均设于第二升降机构（4）的下端；

调节机构（7），数量为一对，均设于支撑组件（1）的两端；

端切机构（6），数量为一对，分别设于调节机构（7）；

转动机构（8），数量为一对，均设于端切机构（6）的上端；

磨圆机构（9），设于支撑组件（1）；

第一升降组件（2）用于调节后拉机构（3）的高度，后拉机构（3）用于调节第二升降机构（4）与支撑组件（1）之间的间距，第二升降机构（4）用于调节夹持机构（5）的高度，夹持机构（5）用于晶圆棒的夹持，调节机构（7）用于调节端切机构（6）之间的间距，以调节端切机构（6）对晶圆棒两端端切的长度，转动机构（8）用于晶圆棒两端的夹持，以及带动晶圆棒进行转动，并以使磨圆机构（9）对晶圆棒的外壁进行打磨；

后撑构件（20）包括安装于柜体（10）后侧下端的安装背板（200），安装背板（200）下端垂直向外延伸地设有外伸支板（201），外伸支板（201）上侧安装有两对第一安装板（202），第一安装板（202）均向上延伸地设有上延柱（203），每对位于同侧的上延柱（203）上端均设有连接上板（204），连接上板（204）均向外延伸地设有内伸座（2040），内伸座（2040）均向下延伸地设有后撑调节丝杆（205），后撑调节丝杆（205）的上端均设有调节头（2050），后撑调节丝杆（205）的下端均设有后撑调节轴承座（2051），后撑调节轴承座（2051）均安装有外伸支板（201），后撑调节丝杆（205）均旋有调节螺帽（206），调节螺帽（206）的下端设有调节板（2060），调节板（2060）的两端均设有套板（2061），套板（2061）的两端均套设有上延柱（203），调节板（2060）几何中心位置处向下延伸地设有下伸调节柱，下伸调节柱套设有中导向框（207），中导向框（207）安装于外伸支板（201），下伸调节柱的下端设有主支撑底板（208），外伸支板（201）的两端均向外延伸地设有外伸翼板（209），每个套板（2061）的端部均安装有外伸升降板（2090），外伸升降板（2090）均向下延伸地设有副调节支杆，副调节支杆均套有副导向框（2091），副导向框（2091）的下端均安装于外伸翼板（209），副调节支杆的下端均设有副调节底板（2092）。

2.根据权利要求1所述的晶圆棒端切装置，其特征在于，支撑构件（13）包括安装于柜体（10）的外凸座（130），外凸座（130）的外侧端穿有调节杆（131），调节杆（131）的下端设有支撑盘（132），调节杆（131）的上端设有支撑座（133），支撑座（133）的内侧端向上延伸地设有螺纹筒（134），螺纹筒（134）内旋有支撑调节丝杆（135），支撑调节丝杆（135）的上端设有转动帽（136），支撑调节丝杆（135）的下端设于外凸座（130）。

3.根据权利要求1所述的晶圆棒端切装置，其特征在于，第一升降机构（21）包括均安装于外伸翼板（209）的固定板（210），固定板（210）均向上垂直延伸地安装有上延凹形件（211），上延凹形件（211）的外侧均安装有第一升降导向套（212），第一升降导向套（212）内均穿有第一升降齿条（216），每个第一升降导向套（212）的上端均向外延伸地安装有一对第一升降轴承座（213），其中一对第一升降轴承座（213）均安装有第一升降电机（214），第一升降电机（214）的输出轴均连接有第一升降齿轮（215），第一升降齿轮（215）均与位于同侧的第一升降齿条（216）相互啮合，第一升降齿条（216）均向内延伸地设有穿板，穿板均穿于第一升降导向套（212）与上延凹形件（211），穿板的另一端均设有升降板（217），升降板（217）均位于上延凹形件（211）内，升降板（217）上端之间安装有一对中撑板（30），中撑板（30）之间设有中支板（31）。

4.根据权利要求3所述的晶圆棒端切装置，其特征在于，后拉机构（3）包括安装于位于上端中撑板（30）的第二安装板（32），第二安装板（32）上端安装有一对后拉导向板（33），后拉导向板（33）呈L形结构，后拉导向板（33）均向内延伸地成形有导向凸条（330），第二安装板（32）的两端均向下垂直延伸地设有第三安装板（34），位于前侧的第三安装板（34）安装有斜撑件，斜撑件的上端安装于后拉导向板（33），后拉导向板（33）之间设有后拉件（35），后拉件（35）下端两侧均成形有导向凹槽（350），导向凸条（330）均穿于导向凹槽（350）内，后拉件（35）的上端设有后拉上板（351），后拉上板（351）的上端开设有限位凹槽（352），后拉件（35）的下端安装有后拉齿条（36），后拉齿条（36）啮合有后拉齿轮（37），后拉齿轮（37）的两端均设有后拉轴承座（38），后拉轴承座（38）穿有后拉转杆（370），后拉转杆（370）的一端安装有后拉电机（371），后拉电机（371）安装于其中一个后拉轴承座（38），限位凹槽（352）内设有穿有T形限位块（391），T形限位块（391）的上端安装有连接固板（390），连接固板（390）向下延伸地设有安装台（39），安装台（39）安装于中撑板（30）。

5.根据权利要求4所述的晶圆棒端切装置，其特征在于，第二升降机构（4）包括安装于后拉件（35）端部的端固板（353），端固板（353）安装有升降背板（40），升降背板（40）安装有第二升降套（41），第二升降套（41）内穿有第二升降齿条（42），第二升降齿条（42）啮合有第二升降齿轮（43），第二升降齿轮（43）的两端均设有第二升降轴承座（44），其中一个第二升降轴承座（44）安装有第二升降电机（45），第二升降电机（45）的输出轴连接有第二升降转杆（450），第二升降齿轮（43）设于第二升降转杆（450）。

6.根据权利要求5所述的晶圆棒端切装置，其特征在于，夹持机构（5）包括安装于第二升降齿条（42）下端的升降下板（50），升降下板（50）向下延伸地安装有一对连接柱（51），连接柱（51）的下端安装有夹持下板（52），夹持下板（52）向下延伸地安装有一对转动凸座，转动凸座均铰接有第一铰接板（53），第一铰接板（53）的下端均铰接有第二铰接板（54），第二铰接板（54）的下端铰接有铰接中板（55），夹持下板（52）安装有下推气缸（56），下推气缸（56）的活动端安装有下推安装板（560），下推安装板（560）安装于铰接中板（55），第二铰接板（54）均向下延伸地成形有夹持竖板（57），夹持竖板（57）的下端成形有夹持板（58），夹持板（58）的内侧开设有V形夹槽（59），第二铰接板（54）倾斜地设于夹持竖板（57），夹持竖板（57）与第二铰接板（54）之间所成的夹角为钝角，V形夹槽（59）内壁设有防滑橡胶垫。

7.根据权利要求1所述的晶圆棒端切装置，其特征在于，调节机构（7）包括安装于上板（12）的折形固定板（70），折形固定板（70）外壁的两端均安装有一对第五安装板（71），第五安装板（71）均向外延伸地设有调节连接柱（72），调节连接柱（72）的外侧端均设有第六安装板（73），第六安装板（73）的外壁安装有调节外板（74），调节外板（74）的内侧与折形固定板（70）的外壁均安装有调节轴承座，调节外板（74）安装有调节电机（75），调节电机（75）的输出轴连接有调节丝杆（76），调节丝杆（76）旋有调节座（77），调节座（77）的两侧均向外延伸地设有外伸中板（78），外伸中板（78）的外侧端均设有套框（79），套框（79）均穿于调节连接柱（72），外伸中板（78）均向内延伸地设有内伸活动杆（790），内伸活动杆（790）均穿有限位框（792），限位框（792）均安装于折形固定板（70），内伸活动杆（790）的内侧端均设有活动安装座（793），活动安装座（793）的上端设有固定底板（794）。

8.根据权利要求7所述的晶圆棒端切装置，其特征在于，端切机构（6）包括安装于固定底板（794）的工形安装件（60），工形安装件（60）的外壁安装有一对缠线轮（61），缠线轮（61）均安装有缠线电机（62），工形安装件（60）的内壁安装有一对端切转动座（63），端切转动座（63）的外侧端均设有滚轮（64），滚轮（64）均成形有弧槽，滚轮（64）套设有切割绳（65），切割绳（65）的两端均缠绕于缠线轮（61）上，切割绳（65）位于弧槽内，切割绳（65）外壁设有若干个金刚石。

9.根据权利要求8所述的晶圆棒端切装置，其特征在于：

转动机构（8）包括安装于工形安装件（60）上端后侧的转动轴承座（80），转动轴承座（80）的内壁安装有限位转环（81），限位转环（81）内设有转盘（82），转盘（82）向内延伸地设有内伸转动杆（83），内伸转动杆（83）的内侧端安装有顶紧盘（84），顶紧盘（84）的外壁设有防滑橡胶垫，转盘（82）向外延伸地设有转动驱动杆，转动驱动杆穿于转动轴承座（80），转动驱动杆的外侧端设有从动齿轮（85），从动齿轮（85）啮合有驱动齿轮（86），驱动齿轮（86）的内侧设有驱动轴承座，驱动轴承座安装于转动轴承座（80），驱动齿轮（86）连接有驱动电机（87），驱动电机（87）安装于驱动轴承座；

磨圆机构（9）包括安装于上板（12）后侧的一对磨圆轴承座（90），磨圆轴承座（90）之间设有四根磨圆导向杆（91），其中一个磨圆轴承座（90）安装有磨圆移动电机（92），磨圆移动电机（92）的输出轴连接有磨圆丝杆（93），磨圆丝杆（93）旋有磨圆运动座（94），磨圆运动座（94）上端设有上延座（95），上延座（95）的上端设有弧板（96），弧板（96）的两侧均安装有若干对固定座（97），每对固定座（97）之间均安装有打磨件（98），打磨件（98）的内壁均为弧槽（980），弧槽（980）为磨面。

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