CN113306034A - 一种半导体材料切割装置及半导体材料加工工艺 - Google Patents

一种半导体材料切割装置及半导体材料加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半导体材料切割装置及半导体材料加工工艺,属于切割技术领域,其技术方案要点包括工作台和切割机,所述工作台的顶部固定连接有框架,所述框架的顶部固定连接有液压缸,所述液压缸的底部贯穿框架并固定连接有防护框,所述防护框的底部开设有安装槽,所述安装槽的内顶壁固定连接有均匀分布的第一弹簧,所述第一弹簧的底部固定连接有伸缩框,所述伸缩框贯穿防护框并延伸至防护框的外部,所述切割机固定安装于防护框的内顶壁,本发明通过设置夹持装置,环形分布的夹持装置可对圆形或方形半导体材料的四周进行有效夹持,在夹持不同规格的半导体材料时,无需更换夹持装置,节省切割加工的时间,且夹持效果好,适用范围广,使用起来更加方便。

Description

一种半导体材料切割装置及半导体材料加工工艺
技术领域
本发明涉及切割技术领域,更具体地说,涉及一种半导体材料切割装置及半导体材料加工工艺。
背景技术
半导体材料是一类具有半导体性能的材料,可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料,随着半导体材料的不断发展,SiC作为第三代半导体材料在功率器件和IC行业的应用越来越广泛;在使用时需要对半导体进行切割,切割时将整块半导体板材进行切割,切割成条状物体后再进一步加工。
半导体材料在加工时需要使用切割装置,切割装置对半导体材料进行切割时需要对进行夹持固定,现有的夹持装置功能较为单一,一般只能对单一规格的元件进行夹紧,比如方形的元件需要使用方形夹持机构,圆形元件需要使用圆形夹持机构,在不同形状的半导体材料加工时,需要更换不同夹持装置,存在夹持效果不好,适用范围小,更换起来比较麻烦的问题,因此,本领域技术人员提供了一种半导体材料切割装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种半导体材料切割装置,其优点在于夹持效果好,适用范围大,无需更换,使用起来更加方便。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案:一种半导体材料切割装置及半导体材料加工工艺,包括工作台和切割机,所述工作台的顶部固定连接有框架,所述框架的顶部固定连接有液压缸,所述液压缸的底部贯穿框架并固定连接有防护框,所述防护框的底部开设有安装槽,所述安装槽的内顶壁固定连接有均匀分布的第一弹簧,所述第一弹簧的底部固定连接有伸缩框,所述伸缩框贯穿防护框并延伸至防护框的外部,所述切割机固定安装于防护框的内顶壁,所述防护框的内壁固定连接有数量为两个的吹气装置,所述防护框的顶部设置有数量为两个的风机,所述风机贯穿防护框并与吹气装置相连通,所述工作台的底部设置有收集装置,所述工作台的顶部固定连接有数量为两个的固定框,所述固定框的内壁固定连接有圆形管,所述圆形管的内部设置有环形分布的夹持装置,所述夹持装置依次贯穿圆形管和固定框并延伸至固定框的外部;
所述夹持装置包括夹持板,所述夹持板的另一侧转动连接有丝杆,所述丝杆依次贯穿圆形管和固定框并延伸至固定框的外部,所述丝杆的表面螺纹连接有第二锥形齿轮,所述第二锥形齿轮和固定框的内壁转动连接,所述固定框的内壁四周均固定连接有马达,所述马达的输出轴固定连接有第一锥形齿轮,所述第一锥形齿轮和第二锥形齿轮啮合连接。
进一步的,所述伸缩框的底部设置有防护垫,所述防护垫为橡胶材料构件。
进一步的,所述吹气装置包括连接管,所述连接管和防护框的内壁固定连接,所述连接管的表面设置有均匀分布的喷嘴,所述连接管和风机相连通。
进一步的,所述收集装置包括数量为两个的固定板,所述固定板的顶部和工作台固定连接,两个所述固定板的相对侧滑动连接有收集框,所述收集框的底部连通有排水管。
进一步的,所述收集框的内壁固定连接有挡框,所述挡框的形状为回字形,所述挡框的内壁设置有滤板。
进一步的,所述工作台的顶部开设有与收集框相连通的条形口。
进一步的,所述夹持板的一侧设置有海绵,所述夹持板的一侧开设有活动槽,所述活动槽的内壁固定连接有第二弹簧,所述第二弹簧的一侧固定连接有压力传感器,所述压力传感器贯穿活动槽并与海绵相接触,所述工作台的底部设置有控制器,所述控制器的输入端和压力传感器输出端电性连接。
进一步的,所述固定框的内壁四周均固定连接有伸缩杆,所述伸缩杆贯穿圆形管并与夹持板固定连接。
进一步的,所述固定框的内壁四角均固定连接有限位座,所述第二锥形齿轮的另一侧固定连接有数量为两个的限位杆,所述限位杆设置于限位座的内壁滑动。
一种半导体材料加工工艺,该工艺使用了如权利要求1-9任意所述的一种半导体材料切割装置。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
1、本方案通过设置夹持装置,环形分布的夹持装置可对圆形或方形半导体材料的四周进行有效夹持,在夹持不同规格的半导体材料时,无需更换夹持装置,节省切割加工的时间,且夹持效果好,适用范围广,使用起来更加方便,通过设置防护框、第一弹簧和伸缩框,使得切割环境在一个密封的环境进行,避免切割时碎屑飞溅,对操作人员造成安全隐患,且第一弹簧可以根据防护框下降的程度自动调节自身的长度,使得伸缩框始终和工作台的顶部接触,密封性能较好;
2、通过设置防护垫,避免伸缩框直接和工作台顶部接触,橡胶材质的防护垫可对工作台顶部起到有效保护的作用,通过设置吹气装置,吹起装置分布在切割机的四周,并且多个所述喷嘴产生倾斜且朝向工作台中心的气流,可对散落在防护框内部和工作台顶部碎屑进行吹拂,使得碎屑集中在工作台顶部的中间,直接进入收集装置中,避免碎屑在防护框和工作台的顶部进行滞留;
3、通过设置收集装置,可对切割时产生的碎屑进行自动收集,避免碎屑在工作台顶部停留,保障切割流程的正常运行,且排水管可及时将收集框内部的水进行排出,在维护收集框时更加方便;
4、通过设置挡框和滤板,可对碎屑和水进行分离,避免碎屑进入水中不方便清理的情况出现,通过设置压力传感器,可以更加精确的检测到夹持板和半导体材料之间夹持的情况,避免出现夹持过度的情况发生,且第二弹簧可对压力传感器进行防护,为压力传感器提供一定的伸缩空间,避免压力传感器在和半导体材料接触时出现损坏的情况;
5、通过设置伸缩杆,可以夹持板的移动轨迹进行限定,避免夹持板在移动的过程中发生偏移,保障夹持装置的正常运行,通过设置限位杆和限位座,对第二锥形齿轮进行限位,避免第二锥形齿轮在工作时出现移动情况,保障夹持装置的正常夹持。
附图说明
图1为本发明的立体图;
图2为本发明的正面剖视图;
图3为本发明固定框的侧面剖视图;
图4为本发明防护框的正面剖视图;
图5为本发明收集装置的结构示意图;
图6为本发明图3中A处的放大图;
图7为本发明图4中B处的放大图。
图中标号说明:
1、工作台;101、条形口;2、收集装置;201、固定板;202、收集框;203、排水管;204、挡框;205、滤板;3、控制器;4、固定框;5、圆形管;6、夹持装置;601、夹持板;602、丝杆;603、马达;604、第一锥形齿轮;605、第二锥形齿轮;606、限位座;607、限位杆;608、伸缩杆;609、海绵;610、第二弹簧;611、压力传感器;7、框架;8、液压缸;9、防护框;10、吹气装置;1001、连接管;1002、喷嘴;11、风机;12、切割机;13、安装槽;14、第一弹簧;15、伸缩框;1501、防护垫。
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,本发明实施例中,一种半导体材料切割装置,包括工作台1和切割机12,工作台1的顶部固定连接有框架7,框架7的顶部固定连接有液压缸8,液压缸8的底部贯穿框架7并固定连接有防护框9,防护框9的底部开设有安装槽13,安装槽13的内顶壁固定连接有均匀分布的第一弹簧14,第一弹簧14的底部固定连接有伸缩框15,伸缩框15贯穿防护框9并延伸至防护框9的外部,切割机12固定安装于防护框9的内顶壁,防护框9的内壁固定连接有数量为两个的吹气装置10,防护框9的顶部设置有数量为两个的风机11,风机11贯穿防护框9并与吹气装置10相连通,工作台1的顶部开设有与收集框202相连通的条形口101,工作台1的底部设置有收集装置2,工作台1的顶部固定连接有数量为两个的固定框4,固定框4的内壁固定连接有圆形管5,圆形管5的内部设置有环形分布的夹持装置6,夹持装置6依次贯穿圆形管5和固定框4并延伸至固定框4的外部,通过设置防护框9、第一弹簧14和伸缩框15,使得切割环境在一个密封的环境进行,避免切割时碎屑飞溅,对操作人员造成安全隐患,且第一弹簧14可以根据防护框9下降的程度自动调节自身的长度,使得伸缩框15始终和工作台1的顶部接触,密封性能较好;
夹持装置6包括夹持板601,夹持板601的另一侧转动连接有丝杆602,丝杆602依次贯穿圆形管5和固定框4并延伸至固定框4的外部,丝杆602的表面螺纹连接有第二锥形齿轮605,第二锥形齿轮605和固定框4的内壁转动连接,固定框4的内壁四周均固定连接有马达603,马达603的输出轴固定连接有第一锥形齿轮604,第一锥形齿轮604和第二锥形齿轮605啮合连接,通过设置夹持装置6,环形分布的夹持装置6可对圆形或方形半导体材料的四周进行有效夹持,在夹持不同规格的半导体材料时,无需更换夹持装置6,节省切割加工的时间,且夹持效果好,适用范围广,使用起来更加方便。
参阅图4,伸缩框15的底部设置有防护垫1501,防护垫1501为橡胶材料构件,通过设置防护垫1501,避免伸缩框15直接和工作台1顶部接触,橡胶材质的防护垫1501可对工作台1顶部起到有效保护的作用。
参阅图4、图7,吹气装置10包括连接管1001,连接管1001和防护框9的内壁固定连接,连接管1001的表面设置有均匀分布的喷嘴1002,连接管1001和风机11相连通,通过设置吹气装置10,可对散落在防护框9内部和工作台1顶部碎屑进行吹拂,使得碎屑集中在工作台1顶部的中间,直接进入收集装置2中,避免碎屑在防护框9和工作台1的顶部进行滞留。
参阅图2、图5,收集装置2包括数量为两个的固定板201,固定板201的顶部和工作台1固定连接,两个固定板201的相对侧滑动连接有收集框202,收集框202的底部连通有排水管203,通过设置收集装置2,可对切割时产生的碎屑进行自动收集,避免碎屑在工作台1顶部停留,保障切割流程的正常运行,且排水管203可及时将收集框202内部的水进行排出,在维护收集框202时更加方便。
参阅图5,收集框202的内壁固定连接有挡框204,挡框204的形状为回字形,挡框204的内壁设置有滤板205,通过设置挡框204和滤板205,可对碎屑和水进行分离,避免碎屑进入水中不方便清理的情况出现。
参阅图1、图6,夹持板601的一侧设置有海绵609,夹持板601的一侧开设有活动槽,活动槽的内壁固定连接有第二弹簧610,第二弹簧610的一侧固定连接有压力传感器611,压力传感器611贯穿活动槽并与海绵609相接触,工作台1的底部设置有控制器3,控制器3的输入端和压力传感器611输出端电性连接,通过设置压力传感器611,可以更加精确的检测到夹持板601和半导体材料之间夹持的情况,避免出现夹持过度的情况发生,且第二弹簧610可对压力传感器611进行防护,为压力传感器611提供一定的伸缩空间,避免压力传感器611在和半导体材料接触时出现损坏的情况。
参阅图6,固定框4的内壁四周均固定连接有伸缩杆608(伸缩杆608为两个相互插接的连接杆组成,可以根据夹持板601的依次发生长度的变化,只对夹持板601的运动方向进行限定),伸缩杆608贯穿圆形管5并与夹持板601固定连接,通过设置伸缩杆608,可以实现对夹持板601的移动轨迹进行限定,避免夹持板601在移动的过程中发生偏移,保障夹持装置6的正常运行。
参阅图6,固定框4的内壁四角均固定连接有限位座606,第二锥形齿轮605的另一侧固定连接有数量为两个的限位杆607,限位杆607设置于限位座606的内壁滑动,通过设置限位杆607和限位座606,对第二锥形齿轮605进行限位,避免第二锥形齿轮605在工作时出现移动情况,保障夹持装置6的正常夹持。
一种半导体材料加工工艺,该工艺使用了如权利要求1-9任意所述的一种半导体材料切割装置。
本发明的工作原理是:将半导体材料放置进入圆形管5的内部,启动夹持装置6,夹持装置6中的马达603开始转动,第一锥形齿轮604带动第二锥形齿轮605进行转动,在限位座606和限位杆607的作用下,通过设置限位杆607和限位座606,对第二锥形齿轮605进行限位,避免第二锥形齿轮605在工作时出现移动情况,保障夹持装置6的正常夹持,第二锥形齿轮605原地转动,带动丝杆602向半导体材料靠近,夹持板601同时向半导体材料靠近,通过设置夹持装置6,环形分布的夹持装置6可对圆形或方形半导体材料的四周进行有效夹持,在夹持不同规格的半导体材料时,无需更换夹持装置6,节省切割加工的时间,且夹持效果好,适用范围广,使用起来更加方便,伸缩杆608跟随夹持板601一起移动,通过设置伸缩杆608,可以夹持板601的移动轨迹进行限定,避免夹持板601在移动的过程中发生偏移,保障夹持装置6的正常运行,海绵609最先和半导体材料的表面接触,压力传感器611受力,第二弹簧610发生弯曲,压力传感器611将信号传输至控制器3,控制器3关闭马达603,通过设置压力传感器611,可以更加精确的检测到夹持板601和半导体材料之间夹持的情况,避免出现夹持过度的情况发生,且第二弹簧610可对压力传感器611进行防护,为压力传感器611提供一定的伸缩空间,避免压力传感器611在和半导体材料接触时出现损坏的情况,完成夹持后,启动液压缸8,液压缸8带动防护框9向下移动,防护垫1501最先和工作台1顶部接触,通过设置防护垫1501,避免伸缩框15直接和工作台1顶部接触,橡胶材质的防护垫1501可对工作台1顶部起到有效保护的作用,切割机12上下移动对半导体材料进行切割,在此过程中,第一弹簧14会出现弯曲的情况,伸缩框15在安装槽13内部移动,通过设置防护框9、第一弹簧14和伸缩框15,使得切割环境在一个密封的环境进行,避免切割时碎屑飞溅,对操作人员造成安全隐患,且第一弹簧14可以根据防护框9下降的程度自动调节自身的长度,使得伸缩框15始终和工作台1的顶部接触,密封性能较好,启动风机11,风机11将风输送至吹气装置10中,通过吹气装置10的喷嘴1002将碎屑向中间靠拢,通过设置吹气装置10,可对散落在防护框9内部和工作台1顶部碎屑进行吹拂,使得碎屑集中在工作台1顶部的中间,直接进入收集装置2中,避免碎屑在防护框9和工作台1的顶部进行滞留,碎屑经过条形口101直接进入收集装置2中的收集框202中,滤板205对碎屑进行阻挡,通过设置挡框204和滤板205,可对碎屑和水进行分离,避免碎屑进入水中不方便清理的情况出现,当收集框202需要清理时,先利用排水管203将收集框202中的水排出,再进行清理即可,通过设置收集装置2,可对切割时产生的碎屑进行自动收集,避免碎屑在工作台1顶部停留,保障切割流程的正常运行,且排水管203可及时将收集框202内部的水进行排出,在维护收集框202时更加方便。
需要说明的是,以上说明中控制器3、马达603、压力传感器611、液压缸8、风机11、切割机12等均为现有技术应用较为成熟的器件,具体型号可根据实际的需要选择,同时控制器3、马达603、压力传感器611、液压缸8、风机11、切割机12的供电可为内置电源供电,也可为市电供电,具体的供电方式视情况选择,在此不做赘述。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种半导体材料切割装置,包括工作台(1)和切割机(12),所述工作台(1)的顶部固定连接有框架(7),其特征在于:所述框架(7)的顶部固定连接有液压缸(8),所述液压缸(8)的底部贯穿框架(7)并固定连接有防护框(9),所述防护框(9)的底部开设有安装槽(13),所述安装槽(13)的内顶壁固定连接有均匀分布的第一弹簧(14),所述第一弹簧(14)的底部固定连接有伸缩框(15),所述伸缩框(15)贯穿防护框(9)并延伸至防护框(9)的外部,所述切割机(12)固定安装于防护框(9)的内顶壁,所述防护框(9)的内壁固定连接有数量为两个的吹气装置(10),所述防护框(9)的顶部设置有数量为两个的风机(11),所述风机(11)贯穿防护框(9)并与吹气装置(10)相连通,所述工作台(1)的底部设置有收集装置(2),所述工作台(1)的顶部固定连接有数量为两个的固定框(4),所述固定框(4)的内壁固定连接有圆形管(5),所述圆形管(5)的内部设置有环形分布的夹持装置(6),所述夹持装置(6)依次贯穿圆形管(5)和固定框(4)并延伸至固定框(4)的外部。
2.根据权利要求1所述的一种半导体材料切割装置,其特征在于:所述伸缩框(15)的底部设置有防护垫(1501),所述防护垫(1501)为橡胶材料构件,所述夹持装置(6)包括夹持板(601),所述夹持板(601)的另一侧转动连接有丝杆(602),所述丝杆(602)依次贯穿圆形管(5)和固定框(4)并延伸至固定框(4)的外部,所述丝杆(602)的表面螺纹连接有第二锥形齿轮(605),所述第二锥形齿轮(605)和固定框(4)的内壁转动连接,所述固定框(4)的内壁四周均固定连接有马达(603),所述马达(603)的输出轴固定连接有第一锥形齿轮(604),所述第一锥形齿轮(604)和第二锥形齿轮(605)啮合连接。
3.根据权利要求2所述的一种半导体材料切割装置,其特征在于:所述吹气装置(10)包括连接管(1001),所述连接管(1001)和防护框(9)的内壁固定连接,且连接管(1001)倾斜设置,所述连接管(1001)的表面设置有均匀分布的喷嘴(1002),所述连接管(1001)和风机(11)相连通,所述吹起装置(10)分布在切割机(12)的四周,并且多个所述喷嘴(1002)产生倾斜且朝向工作台(1)中心的气流。
4.根据权利要求2所述的一种半导体材料切割装置,其特征在于:所述收集装置(2)包括数量为两个的固定板(201),所述固定板(201)的顶部和工作台(1)固定连接,两个所述固定板(201)的相对侧滑动连接有收集框(202),所述收集框(202)的底部连通有排水管(203)。
5.根据权利要求4所述的一种半导体材料切割装置,其特征在于:所述收集框(202)的内壁固定连接有挡框(204),所述挡框(204)的形状为回字形,所述挡框(204)的内壁设置有滤板(205)。
6.根据权利要求4所述的一种半导体材料切割装置,其特征在于:所述工作台(1)的顶部开设有与收集框(202)相连通的条形口(101),风机(11)将风输送至吹气装置(10)中,通过吹气装置(10)的喷嘴(1002)将碎屑向中间靠拢,实现对散落在防护框(9)内部和工作台(1)顶部碎屑的收集聚拢,使得碎屑集中在工作台(1)顶部的中间,通过条形口(101)进入收集装置2中。
7.根据权利要求6所述的一种半导体材料切割装置,其特征在于:所述夹持板(601)的一侧设置有海绵(609),所述夹持板(601)的一侧开设有活动槽,所述活动槽的内壁固定连接有第二弹簧(610),所述第二弹簧(610)的一侧固定连接有压力传感器(611),所述压力传感器(611)贯穿活动槽并与海绵(609)相接触,所述工作台(1)的底部设置有控制器(3),所述控制器(3)的输入端和压力传感器(611)输出端电性连接,通过设置压力传感器,可以更加精确的检测到夹持板和半导体材料之间夹持的情况,避免出现夹持过度的发生,且第二弹簧可对压力传感器进行防护,为压力传感器提供一定的伸缩空间,避免压力传感器在和半导体材料接触时出现损坏。
8.根据权利要求3所述的一种半导体材料切割装置,其特征在于:所述固定框(4)的内壁四周均固定连接有伸缩杆(608),所述伸缩杆(608)贯穿圆形管(5)并与夹持板(601)固定连接,伸缩杆(608)为两个相互插接的连接杆组成,可以根据夹持板(601)的依次发生长度的变化,只对夹持板(601)的运动方向进行限定,通过设置伸缩杆(608),可以对夹持板(601)的移动轨迹进行限定,避免夹持板(601)在移动的过程中发生偏移。
9.根据权利要求3所述的一种半导体材料切割装置,其特征在于:所述固定框(4)的内壁四角均固定连接有限位座(606),所述第二锥形齿轮(605)的另一侧固定连接有数量为两个的限位杆(607),所述限位杆(607)设置于限位座(606)的内壁滑动。
10.一种半导体材料加工工艺,其特征在于:该工艺使用了如权利要求1-9任意所述的一种半导体材料切割装置。
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