CN116190263A - 一种二极管晶圆加工划片机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二极管晶圆加工划片机，包括支撑框架，所述支撑框架上方通过立柱连接有工作台，所述工作台上设有定位吸附机构，并配合定位吸附机构设有划片机构，所述工作台上位于定位吸附机构一侧设有旋转吸附机构，位于旋转吸附机构的两侧设有结构相同的上料机构和下料机构，所述工作台上设有与上料机构、下料机构相配合的尺寸调节机构。本发明能够有效减少人工操作，准确定位转运，提高晶圆加工效率。

Description

一种二极管晶圆加工划片机
技术领域
本发明属于晶圆加工技术领域，具体涉及一种二极管晶圆加工划片机。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。
目前，晶圆划片机在对晶圆进行加工划片时，大多都是通过人工对划片工件进行移动，十分不便，易出错的同时也影响加工进度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二极管晶圆加工划片机，能够有效减少人工操作，准确定位转运，提高晶圆加工效率。
为实现上述目的，本发明一种二极管晶圆加工划片机，包括支撑框架，所述支撑框架上方通过立柱连接有工作台，所述工作台上设有定位吸附机构，并配合定位吸附机构设有划片机构，所述工作台上位于定位吸附机构一侧设有旋转吸附机构，位于旋转吸附机构的两侧设有结构相同的上料机构和下料机构，所述工作台上设有与上料机构、下料机构相配合的尺寸调节机构；
所述旋转吸附机构包括固定于工作台上的第一升降气缸，所述升降气缸的动力输出端连接有支撑板，所述支撑板底部环绕第一升降气缸设有若干限位柱，所述限位柱与工作台滑动配合，所述支撑板上方设有旋转电机，所述旋转电机的动力输出端连接有取料板，所述取料板上设有真空取料泵；
所述取料板由同等长度的第一板体和第二板体构成，所述第一板体和第二板体夹角为90°，所述真空取料泵设于第一板体和第二板体连接处，所述第一板体远离真空取料泵的一端设有第一主吸盘，所述第一主吸盘通过第一导管与真空取料泵连接，所述第二板体远离真空取料泵的一端设有第二主吸盘，环绕第二主吸盘设有若干辅吸盘，所述第二主吸盘和辅吸盘共同通过第二导管与真空取料泵连接。
作为本发明进一步的方案：所述上料机构包括贯通式丝杆步进电机和料盘，所述贯通式丝杆步进电机固定在工作台上，所述料盘位于工作台的上方，所述料盘底部与贯通式丝杆步进电机的动力输出端转动连接。
作为本发明进一步的方案：所述尺寸调节机构包括环绕设于料盘周边的限位板，所述料盘上设有供限位板移动调节的导向槽，所述工作台上对应限位板设有电动推杆，所述电动推杆的动力输出端与限位板底部连接。
作为本发明进一步的方案：所述定位吸附机构包括固定于工作台上的真空定位泵，所述真空定位泵通过贯穿工作台的通气管连接有操作盘，所述操作盘上设有与通气管连通的气孔。
作为本发明进一步的方案：所述划片机构包括固定于工作台上对称设于定位吸附机构两侧的第一导轨，所述第一导轨上设有第一导向柱和第一齿条，并通过第一导向柱滑动连接有第一移动架，所述第一移动架上设有第一电机，所述第一电机的动力输出端连接有第一齿轮，所述第一齿轮与第一导轨啮合；
所述第一移动架上方通过第二升降气缸连接有垂直于第一导轨的第二导轨，所述第二导轨上设有第二导向柱和第二齿条，并通过第二导向柱滑动连接有第二移动架，所述第二移动架底部固定有划片刀，所述第二移动架上设有第二电机，所述第二电机的动力输出端连接有第二齿轮，所述第二齿轮与第二导轨啮合。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
上料机构和下料机构的设置，加工时，人工只需要将工件放置在上料机构上，取料时通过下料机构即可取走加工完成的工件，极大的提高操作便利性；
配合上料结构、下料机构设置的尺寸调节该机构，能够根据工件尺寸进行调节，从而能够使放置在操作台上时，处于准确加工位置，不再需要人工手动调整；
利用旋转吸附机构，能够一边通过上料机构取工件送至操作台加工，另一边能够同步对加工完成后的工件取走，送至下料机构，实现高效的循环作业方式，提高工件加工效率，另外第二板体上设置辅吸盘，避免加工后的工件表面有残渣时，仅依靠第二主吸盘不能稳定吸取，出现脱落事故发生；
划片机构利用第一导轨和第二导轨的配合，能够对划片刀的位置进行调节，从而实现精准定位划片，提高晶圆划片加工质量。
附图说明
图1是一种二极管晶圆加工划片机的结构示意图。
图2是旋转吸附机构的结构示意图。
图3是上料机构的结构示意图。
图4是定位吸附机构的结构示意图。
图5是划片机构的结构示意图。
图中：1、支撑框架，2、立柱，3、工作台，4、定位吸附机构，5、划片机构，6、旋转吸附机构，7、下料机构，8、上料机构，9、尺寸调节机构；
4.1、真空定位泵，4.2、通气管，4.3、操作盘，4.4、气孔；
5.1、第一导轨，5.2、第一导向柱，5.3、第一齿条，5.4、第一移动架，5.5、第一电机，5.6、第二升降气缸，5.7、第一齿轮，5.8、第二齿轮，5.9、划片刀，5.10、第二移动架，5.11、第二电机，5.12、第二导轨，5.13、第二导向柱，5.14、第二齿条；
6.1、第一升降气缸，6.2、限位柱，6.3、支撑板，6.4、第一板体，6.5、第一主吸盘，6.6、第一导管，6.7、真空取料泵，6.8、第二导管，6.9、第二板体，6.10、辅吸盘，6.11、第二主吸盘，6.12、旋转电机；
8.1、贯通式丝杆步进电机，8.2、料盘，8.3、导向槽；
9.1、限位板，9.2、电动推杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种二极管晶圆加工划片机，包括支撑框架1，支撑框架1上方通过立柱2连接有工作台3，工作台3上设有定位吸附机构4，能够稳定吸附固定工件，方便划片加工，并配合定位吸附机构4设有划片机构5，工作台3上位于定位吸附机构4一侧设有旋转吸附机构6，能够方便高效的进行工件转运，位于旋转吸附机构6的两侧设有结构相同的上料机构8和下料机构7，利用旋转吸附机构6从上料机构8取料送至定位吸附机构4通过划片机构5进行加工处理，之后在利用旋转吸附机构6加工好的工件取下转运至下料机构7，方便人工取出，工作台3上设有与上料机构8、下料机构7相配合的尺寸调节机构9，能够适应调节不同尺寸的工件，保证后续划片精准度；
旋转吸附机构6包括固定于工作台3上的第一升降气缸6.1，升降气缸的动力输出端连接有支撑板6.3，支撑板6.3底部环绕第一升降气缸6.1设有若干限位柱6.2，限位柱6.2与工作台3滑动配合，利用第一升降气缸6.1和限位柱6.2的配合，稳定的控制支撑板6.3升降调节，支撑板6.3上方设有旋转电机6.12，旋转电机6.12的动力输出端连接有取料板，取料板上设有真空取料泵6.7，利用真空取料泵6.7完成工件的取放操作；
取料板由同等长度的第一板体6.4和第二板体6.9构成，第一板体6.4和第二板体6.9夹角为90°，以旋转电机6.12为圆心，往返90°循环转动，能够实现高效、稳定的取料加工和送出；真空取料泵6.7设于第一板体6.4和第二板体6.9连接处，第一板体6.4远离真空取料泵6.7的一端设有第一主吸盘6.5，第一主吸盘6.5通过第一导管6.6与真空取料泵6.7连接，第二板体6.9远离真空取料泵6.7的一端设有第二主吸盘6.11，环绕第二主吸盘6.11设有若干辅吸盘6.10，第二主吸盘6.11和辅吸盘6.10共同通过第二导管6.8与真空取料泵6.7连接，由于工件加工后，表面会有少量的粉尘，为了避免单一第二主吸盘6.11不能稳定抓取加工后的工件，安装辅吸盘6.10，提高取件的稳定性。
如图3所示，为了方便上料机构8配合旋转吸附机构6吸取工件，优选的，上料机构8包括贯通式丝杆步进电机8.1和料盘8.2，贯通式丝杆步进电机8.1固定在工作台3上，料盘8.2位于工作台3的上方，料盘8.2底部与贯通式丝杆步进电机8.1的动力输出端转动连接，利用贯通式丝杆步进电机8.1提供动力，贯通式丝杆步进电机8.1的丝杆的上下移动带动料盘8.2上下移动，从而能够根据工件后度调节料盘8.2高度，实现与旋转吸附机构6的稳定配合。
如图1和图3所示，为了避免贯通式丝杆步进电机8.1的丝杆在转动调节的过程中带动料盘8.2转动，从而使料盘8.2上工件放置便宜，优选的，尺寸调节机构9包括环绕设于料盘8.2周边的限位板9.1，料盘8.2上设有供限位板9.1移动调节的导向槽8.3，工作台3上对应限位板9.1设有电动推杆9.2，电动推杆9.2的动力输出端与限位板9.1底部连接，利用电动推杆9.2控制限位板9.1在导向槽8.3内的限位调节，既能实现对工件的位置调节，又能利用导向槽8.3与限位板9.1的配合，防止料盘8.2在升降过程中发生转动。
如图4所示，为了能够稳定的控制工件，优选的，定位吸附机构4包括固定于工作台3上的真空定位泵4.1，真空定位泵4.1通过贯穿工作台3的通气管4.2连接有操作盘4.3，操作盘4.3上设有与通气管4.2连通的气孔4.4，利用真空定位泵4.1在操作盘4.3下方形成稳定吸附力，从而实现对工件的固定，取件时只要解除吸附力即可，能够方便的配合旋转吸附机构6实现高效快速的工件切换加工。
如图5所示，为了能够灵活准确的定位划片刀5.9，完成在操作盘4.3上对工件的划片作业，优选的，划片机构5包括固定于工作台3上对称设于定位吸附机构4两侧的第一导轨5.1，第一导轨5.1上设有第一导向柱5.2和第一齿条5.3，并通过第一导向柱5.2滑动连接有第一移动架5.4，第一移动架5.4上设有第一电机5.5，第一电机5.5的动力输出端连接有第一齿轮5.7，第一齿轮5.7与第一导轨5.1啮合；
第一移动架5.4上方通过第二升降气缸5.6连接有垂直于第一导轨5.1的第二导轨5.12，第二导轨5.12上设有第二导向柱5.13和第二齿条5.14，并通过第二导向柱5.13滑动连接有第二移动架5.10，第二移动架5.10底部固定有划片刀5.9，第二移动架5.10上设有第二电机5.11，第二电机5.11的动力输出端连接有第二齿轮5.8，第二齿轮5.8与第二导轨5.12啮合，第一导轨5.1和第二导轨5.12的配合，能够准确定位划片刀5.9的所在位置，从而按需完成划片加工。
本发明的工作过程：如图1所示，根据待加工工件的尺寸，调节料盘8.2的高度，使代加工的工件和已经加工完成的工件能够同时利用旋转吸附机构6进行吸附取件，从而方便后续的高校循环加工；
将待加工的工件放置在上料机构8的料盘8.2上，旋转定位吸附机构4在第一升降气缸6.1的动力作用下向下移动，利用第一主吸盘6.5完成对工件的提取，然后转动90°，使工件对应操作盘4.3，然后控制第一升降气缸6.1下降，将工件放置在操作盘4.3上，利用真空定位泵4.1完成对工件的吸附固定，之后旋转吸附机构6即可上升旋转复位，等待划片机构5完成对工件的加工，加工完成后，划片机构5利用第一导轨5.1移开，第一升降气缸6.1再次带动取料板下移，此时第一板体6.4上的第一主吸盘6.5吸取新工件，第二板体6.9上的第二主吸盘6.11和辅吸盘6.10结合吸取加工后的工件，然后取料板在第一升降气缸6.1的作用下上升、旋转90°，将加工完成后的工件放置于下料机构7，将新工件放置于操作盘4.3，进行新一轮的加工，如此循环往复，人工只要在上料机构8和下料机构7取放工件即可。
为了进一步的提高加工效率可以对称设置定位吸附机构4、旋转吸附机构6、上料机构8、下料机构7和尺寸调节机构9可以对称设置两组，第二导轨5.12带动划片刀5.9在第一导轨5.1上来回往复时，均能形成划片加工效果。

Claims (5)

1.一种二极管晶圆加工划片机，包括支撑框架(1)，所述支撑框架(1)上方通过立柱(2)连接有工作台(3)，其特征在于，所述工作台(3)上设有定位吸附机构(4)，并配合定位吸附机构(4)设有划片机构(5)，所述工作台(3)上位于定位吸附机构(4)一侧设有旋转吸附机构(6)，位于旋转吸附机构(6)的两侧设有结构相同的上料机构(8)和下料机构(7)，所述工作台(3)上设有与上料机构(8)、下料机构(7)相配合的尺寸调节机构(9)；
所述旋转吸附机构(6)包括固定于工作台(3)上的第一升降气缸(6.1)，所述升降气缸的动力输出端连接有支撑板(6.3)，所述支撑板(6.3)底部环绕第一升降气缸(6.1)设有若干限位柱(6.2)，所述限位柱(6.2)与工作台(3)滑动配合，所述支撑板(6.3)上方设有旋转电机(6.12)，所述旋转电机(6.12)的动力输出端连接有取料板，所述取料板上设有真空取料泵(6.7)；
所述取料板由同等长度的第一板体(6.4)和第二板体(6.9)构成，所述第一板体(6.4)和第二板体(6.9)夹角为90°，所述真空取料泵(6.7)设于第一板体(6.4)和第二板体(6.9)连接处，所述第一板体(6.4)远离真空取料泵(6.7)的一端设有第一主吸盘(6.5)，所述第一主吸盘(6.5)通过第一导管(6.6)与真空取料泵(6.7)连接，所述第二板体(6.9)远离真空取料泵(6.7)的一端设有第二主吸盘(6.11)，环绕第二主吸盘(6.11)设有若干辅吸盘(6.10)，所述第二主吸盘(6.11)和辅吸盘(6.10)共同通过第二导管(6.8)与真空取料泵(6.7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种二极管晶圆加工划片机，其特征在于，所述上料机构(8)包括贯通式丝杆步进电机(8.1)和料盘(8.2)，所述贯通式丝杆步进电机(8.1)固定在工作台(3)上，所述料盘(8.2)位于工作台(3)的上方，所述料盘(8.2)底部与贯通式丝杆步进电机(8.1)的动力输出端转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种二极管晶圆加工划片机，其特征在于，所述尺寸调节机构(9)包括环绕设于料盘(8.2)周边的限位板(9.1)，所述料盘(8.2)上设有供限位板(9.1)移动调节的导向槽(8.3)，所述工作台(3)上对应限位板(9.1)设有电动推杆(9.2)，所述电动推杆(9.2)的动力输出端与限位板(9.1)底部连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种二极管晶圆加工划片机，其特征在于，所述定位吸附机构(4)包括固定于工作台(3)上的真空定位泵(4.1)，所述真空定位泵(4.1)通过贯穿工作台(3)的通气管(4.2)连接有操作盘(4.3)，所述操作盘(4.3)上设有与通气管(4.2)连通的气孔(4.4)。
5.根据权利要求1或3所述的一种二极管晶圆加工划片机，其特征在于，所述划片机构(5)包括固定于工作台(3)上对称设于定位吸附机构(4)两侧的第一导轨(5.1)，所述第一导轨(5.1)上设有第一导向柱(5.2)和第一齿条(5.3)，并通过第一导向柱(5.2)滑动连接有第一移动架(5.4)，所述第一移动架(5.4)上设有第一电机(5.5)，所述第一电机(5.5)的动力输出端连接有第一齿轮(5.7)，所述第一齿轮(5.7)与第一导轨(5.1)啮合；
所述第一移动架(5.4)上方通过第二升降气缸(5.6)连接有垂直于第一导轨(5.1)的第二导轨(5.12)，所述第二导轨(5.12)上设有第二导向柱(5.13)和第二齿条(5.14)，并通过第二导向柱(5.13)滑动连接有第二移动架(5.10)，所述第二移动架(5.10)底部固定有划片刀(5.9)，所述第二移动架(5.10)上设有第二电机(5.11)，所述第二电机(5.11)的动力输出端连接有第二齿轮(5.8)，所述第二齿轮(5.8)与第二导轨(5.12)啮合。
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