CN116749359B - 一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳化硅外延晶片加工技术领域，且公开了一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备，包括安装架，所述安装架内固定连接有安装框，所述安装框内转动连接有翻转固定机构，所述安装框上固定连接有切割机构，该一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备，通过第一安装箱上的夹持机构对不同大小的碳化硅外延晶片进行夹持，随后通过切割机构、喷水机构和第二传动机构的配合对碳化硅外延晶片外延层边缘超出部分进行受力均匀的稳定切割，防止切割过程中外延层超出部分受力不均发生崩掉，导致外延层内部受到损害，造成切割失败，从而实现对不同大小的碳化硅外延晶片外延层边缘超出部分进行精准稳定的切割，提高了切割产品的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及碳化硅外延晶片加工技术领域，具体涉及一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备。
背景技术
碳化硅外延片是在碳化硅衬底上生长一层有一定要求的，与衬底晶相同的单晶薄片(外延层)碳化硅片，制备方式是将清洗后的碳化硅衬底材料放置进热壁式水平外延炉进行升温加热，同时通入反应气体硅烷、甲烷、乙烯等，使衬底材料表面上沉积生长碳化硅晶体，形成外延层。
现有的碳化硅外延晶片在生产外延层过程中，一部分的碳化硅外延片晶片的外延层的边缘超出了碳化硅衬底的边缘，从而导致碳化硅外延晶片无法进行后续的加工使用，因此对于超出的部分需要对其进行切割，现有的切割装置在切割过程中由于对其切割的受力不均，导致在切割过程中将超出部分的外延层直接崩掉，导致未超出的外延层也随之崩掉，从而导致切割失败，从而导致切割产品的合格率较低，同时无法对其切割后进行打磨，导致切割部位较为粗糙，无法对碳化硅衬底齐平，导致切割后的碳化硅外延晶片质量较差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备，具备了可以对碳化硅外延晶片外延层边缘超出部分进行稳定精准的切割，防止切割受力不均或温度过高导致切割失败，提高了产品切割的合格率，同时对切割后进行精准稳定的打磨，提高了碳化硅外延晶片的质量等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备，包括安装架，所述安装架内固定连接有安装框，所述安装框内转动连接有翻转固定机构，所述安装框上固定连接有切割机构，所述安装框的下方设置有与安装架相连接的打磨机构。
作为本发明进一步的方案：所述翻转固定机构包括与安装框转动连接的两个第一传动轴，两个所述第一传动轴之间固定连接有安装盘，其中一个所述第一传动轴的外表面传动连接有第一传动机构，所述安装盘上转动连接有第二传动轴，所述第二传动轴的外表面传动连接有与安装盘相连接的第二传动机构，所述第二传动轴的顶端固定连接有第一安装箱，所述第一安装箱内转动连接有第一传动齿圈，所述第一传动齿圈的内表面啮合有多个第一传动齿轮，所述第一传动齿轮的中间固定套接有与第一安装箱转动连接的连接轴，所述第一传动齿轮的外表面啮合连接有第一传动齿条，所述第一传动齿条的一侧固定连接有与第一安装箱滑动连接的夹持块，所述第一传动齿圈的内表面传动连接有第一驱动机构；
所述切割机构包括与安装框固定连接的支撑架，所述支撑架上转动连接有两个调节螺纹杆，所述调节螺纹杆的外表面螺纹配合有螺纹套筒，所述螺纹套筒的底端转动连接有安装板，所述安装板的底部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端通过联轴器固定连接有与安装板转动连接的正反螺纹杆，所述正反螺纹杆的外表面螺纹配合有传动块，所述传动块的底部固定连接有切割电机，所述切割电机的输出端通过联轴器固定连接有切割轴，所述切割轴的外表面固定套接有切刀，所述支撑架上设置有与安装架相连接的喷水机构，所述调节螺纹杆的外表面传动连接有第三传动机构。
作为本发明进一步的方案：所述第一传动机构包括与安装框固定连接的第一传动电机，所述第一传动电机的输出端通过联轴器固定套接有第一齿轮，所述第一齿轮的外表面啮合连接有与第一传动轴固定套接的第二齿轮，所述第二传动机构包括与安装盘固定连接的第二传动电机，所述第二传动电机的输出端通过联轴器固定套接有第三齿轮，所述第三齿轮的外表面啮合连接有与第二传动轴固定套接的第四齿轮。
作为本发明进一步的方案：所述第一驱动机构包括与第一安装箱固定连接的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端通过联轴器固定连接有第一驱动轴，所述第一驱动轴的外表面固定套接有与第一传动齿圈啮合连接的第五齿轮。
作为本发明进一步的方案：所述第三传动机构包括与支撑架固定连接的伺服电机，所述伺服电机的输出端通过联轴器固定连接有第一转轴，所述第一转轴的外表面固定套接有第六齿轮，所述第六齿轮的外表面啮合连接有与调节螺纹杆固定套接的第七齿轮。
作为本发明进一步的方案：所述喷水机构包括与安装架固定连接的水箱，所述水箱内固定连接有多个过滤网板，所述水箱的一侧通过管道固定连接有与支撑架固定连接的第一水泵，所述第一水泵的输出端通过软管固定连接有与安装板固定连接的喷水头，所述安装架内固定连接有集水框，所述水箱的一侧通过管道固定连接有第二水泵，所述第二水泵的输入端固定连接有进水管，所述打磨机构通过管道与水箱相连接。
作为本发明进一步的方案：所述打磨机构包括与安装架固定连接的多个电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的顶端固定连接有支撑框，所述支撑框上转动连接有传动管，所述传动管的外表面传动连接有与支撑框相连接的第四传动机构，所述传动管的一端固定连接有第二安装箱，所述第二安装箱内转动连接有第二传动齿圈，所述第二传动齿圈的内表面传动连接有第二驱动机构，所述第二传动齿圈的内表面啮合连接有多个第二传动齿轮，所述第二传动齿轮的中间固定套接有与第二安装箱转动连接的连接轴，所述第二传动齿轮的外表面啮合连接有与第二安装箱滑动连接的第二传动齿条，所述第二传动齿条的一侧固定连接有与第二安装箱滑动连接的安装块，所述安装块上固定连接有打磨片，所述传动管的一端固定连接有与第二安装箱固定连接的分水管，所述分水管的外表面通过软管与第二传动齿条相连接，所述第二传动齿条内开设有与安装块相通的通水槽，所述安装块的一侧开设有与通水槽相通的出水口，所述传动管的一端转动连接有与支撑框固定连接的连接管，所述连接管的一端通过管道固定连接有与水箱固定连接的第三水泵。
作为本发明进一步的方案：所述第四传动机构包括与支撑框固定连接的第三传动电机，所述第三传动电机的输出端通过联轴器固定套接有第八齿轮，所述第八齿轮的外表面啮合连接有与传动管固定套接的第九齿轮。
作为本发明进一步的方案：所述第二驱动机构包括与第二安装箱固定连接的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端通过联轴器固定连接有第二转轴，所述第二转轴的外表面固定套接有与第二传动齿圈啮合连接的第三传动齿轮。
本发明的有益效果：
（1）通过第一传动机构带动第一传动轴转动，第一传动轴带动安装盘、第二传动轴和第一安装箱进行转动翻转，通过第一安装箱上的夹持机构对不同大小的碳化硅外延晶片进行夹持，随后通过切割机构、喷水机构和第二传动机构的配合对碳化硅外延晶片外延层边缘超出部分进行受力均匀的稳定切割，防止切割过程中外延层超出部分受力不均发生崩掉，导致外延层内部受到损害，造成切割失败，从而实现对不同大小的碳化硅外延晶片外延层边缘超出部分进行精准稳定的切割，提高了切割产品的合格率。
（2）通过电动伸缩杆带动支撑框向上移动，随后通过第二驱动机构带动第二传动齿圈进行转动，第二传动齿圈带动第二传动齿条、安装块和打磨片进行内外往复移动，同时他通过第二传动机构带动第二传动轴和第一安装箱上的碳化硅外延晶片进行转动，使其对碳化硅外延晶片外延层边缘超出部分进行打磨，同时通过出水口进行出水对打磨时进行降温和冲走碎屑，降低温度和碎屑对打磨的影响，使从而实现对碳化硅外延晶片外延层切割后的稳定精准的打磨，使其与碳化硅晶片衬底齐平，同时保证切割部位光滑，提高了碳化硅外延晶片外延层的质量，便于后续对碳化硅外延晶片外延层的加工。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的外部结构第一立体图；
图2是本发明的外部结构第二立体图；
图3是本发明的外部结构第三立体图；
图4是本发明第一安装箱的内部结构俯视图；
图5是本发明第二安装箱的内部结构俯视图；
图6是本发明图1中A的放大图；
图7是本发明图2中B的放大图；
图8是本发明水箱的内部结构侧视图。
图中：1、安装架；2、安装框；11、第一传动轴；12、安装盘；13、第二传动轴；14、第一安装箱；15、第一传动齿圈；16、第一传动齿轮；17、第一传动齿条；18、夹持块；19、支撑架；190、调节螺纹杆；191、螺纹套筒；192、安装板；193、第一电机；194、正反螺纹杆；195、传动块；196、切割电机；197、切割轴；198、切刀；21、第一传动电机；22、第一齿轮；23、第二齿轮；24、第二传动电机；25、第三齿轮；26、第四齿轮；31、第一驱动电机；32、第一驱动轴；33、第五齿轮；41、伺服电机；42、第一转轴；43、第六齿轮；44、第七齿轮；51、水箱；52、过滤网板；53、第一水泵；54、喷水头；55、集水框；56、第二水泵；61、电动伸缩杆；62、支撑框；63、传动管；64、第二安装箱；65、第二传动齿圈；66、第二传动齿轮；67、第二传动齿条；68、安装块；69、打磨片；691、分水管；692、通水槽；693、出水口；694、连接管；695、第三水泵；71、第三传动电机；72、第八齿轮；73、第九齿轮；81、第二驱动电机；82、第二转轴；83、第三传动齿轮。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-图8所示，本发明为一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备，包括安装架1，所述安装架1内固定连接有安装框2，所述安装框2内转动连接有翻转固定机构，所述安装框2上固定连接有切割机构，所述安装框2的下方设置有与安装架1相连接的打磨机构，通过碳化硅外延晶片放入到翻转固定机构上进行固定，随后翻转固定机构对碳化硅外延晶片进行翻转90°，使其翻转到切割机构的下方，随后切割机构对碳化硅外延晶片的超出部分进行精准稳定的切割，切割完毕后，翻转固定机构带动碳化硅外延晶片进行翻转90°，使其翻转到打磨机构上进行打磨，对碳化硅外延晶片外延层超出的切割部位进行精准稳定的打磨，使碳化硅外延晶片外延层与碳化硅晶片衬底齐平，从而保证碳化硅外延晶片加工后的质量。
实施例二
请参阅图1、图3、图4和图6所示，所述翻转固定机构包括与安装框2转动连接的两个第一传动轴11，两个所述第一传动轴11之间固定连接有安装盘12，其中一个所述第一传动轴11的外表面传动连接有第一传动机构，所述安装盘12上转动连接有第二传动轴13，所述第二传动轴13的外表面传动连接有与安装盘12相连接的第二传动机构，所述第二传动轴13的顶端固定连接有第一安装箱14，所述第一安装箱14内转动连接有第一传动齿圈15，所述第一传动齿圈15的内表面啮合连接有多个第一传动齿轮16，所述第一传动齿轮16的中间固定套接有与第一安装箱14转动连接的连接轴，所述第一传动齿轮16的外表面啮合连接有第一传动齿条17，所述第一传动齿条17的一侧固定连接有与第一安装箱14滑动连接的夹持块18，所述第一传动齿圈15的内表面传动连接有第一驱动机构；
所述切割机构包括与安装框2固定连接的支撑架19，所述支撑架19上转动连接有两个调节螺纹杆190，所述调节螺纹杆190的外表面螺纹配合有螺纹套筒191，所述螺纹套筒191的底端转动连接有安装板192，所述安装板192的底部固定连接有第一电机193，所述第一电机193的输出端通过联轴器固定连接有与安装板192转动连接的正反螺纹杆194，所述正反螺纹杆194的外表面螺纹配合有传动块195，所述传动块195的底部固定连接有切割电机196，所述切割电机196的输出端通过联轴器固定连接有切割轴197，所述切割轴197的外表面固定套接有切刀198，所述支撑架19上设置有与安装架1相连接的喷水机构，所述调节螺纹杆190的外表面传动连接有第三传动机构，通过将碳化硅外延晶片放入到第一安装箱14上，随后通过第一驱动机构带动第一传动齿圈15转动，第一传动齿圈15带动多个第一传动齿轮16转动，第一传动齿轮16带动第一传动齿条17进行移动，第一传动齿条17带动夹持块18进行移动，夹持块18对碳化硅外延晶片进行夹持，从而实习对不同大小的碳化硅外延晶片进行夹持固定，随后通过第一传动机构带动第一传动轴11转动90°，第一传动轴11通过安装盘12和第二传动轴13带动第一安装箱14进行翻转90°，随后根据碳化硅外延晶片外延层超出衬底的宽度控制第三传动机构，第三传动机构带动调节螺纹杆190进行转动，调节螺纹杆190带动螺纹套筒191进行向下移动，螺纹套筒191带动安装板192向下移动，使安装板192上的切刀198移动到所需的切割位置，随后第一电机193带动正反螺纹杆194进行转动，正反螺纹杆194带动两个传动块195相互靠近，传动块195带动两个切割电机196相互靠近，同时两个切割电机196带动切割轴197和切刀198进行转动，使两个切割同时对碳化硅外延晶片外延层超出的部分进行切割，使其碳化硅外延晶片外延层超出部分在切割时两侧受力的均匀，防止从一侧切割时，切割压力过大导致切割部位崩掉，造成碳化硅外延晶片损坏，同时喷水机构对切割部位进行喷水进行清洗降温，降低切割部位的稳定，防止温度过高导致碳化硅外延晶片外延层损坏，同时及时对切割的碎屑进行冲走，防止碎屑摩擦切割部位导致切割处损伤，同时第二传动机构带动第二传动轴13和第一安装箱14进行转动，第一安装箱14带动碳化硅外延晶片进行转动，从而实现对碳化硅外延晶片外延层超出部分的全部切除，从而实现对碳化硅外延晶片外延层边缘超出部分进行精准稳定的切割，提高了切割的合格率。
所述第一传动机构包括与安装框2固定连接的第一传动电机21，所述第一传动电机21的输出端通过联轴器固定套接有第一齿轮22，所述第一齿轮22的外表面啮合连接有与第一传动轴11固定套接的第二齿轮23，所述第二传动机构包括与安装盘12固定连接的第二传动电机24，所述第二传动电机24的输出端通过联轴器固定套接有第三齿轮25，所述第三齿轮25的外表面啮合连接有与第二传动轴13固定套接的第四齿轮26，第一传动电机21和第二传动电机24均通过PLC编程程序控制，可控制第一传动电机21和第二传动电机24正反转动和转动的角度，通过第一传动电机21带动第一齿轮22转动，第一齿轮22通过第二齿轮23带动第一传动轴11进行转动，通过第二传动电机24带动第三齿轮25转动，第三齿轮25通过第四齿轮26带动第二传动轴13转动。
所述第一驱动机构包括与第一安装箱14固定连接的第一驱动电机31，所述第一驱动电机31的输出端通过联轴器固定连接有第一驱动轴32，所述第一驱动轴32的外表面固定套接有与第一传动齿圈15啮合连接的第五齿轮33，第一驱动电机31通过PLC编程程序控制，可控制第一驱动电机31进行正反转动和转动的角度，通过第一驱动电机31带动第一驱动轴32转动，第一驱动轴32通过第五齿轮33带动第一传动齿圈15进行转动。
所述第三传动机构包括与支撑架19固定连接的伺服电机41 ，所述伺服电机41的输出端通过联轴器固定连接有第一转轴42，所述第一转轴42的外表面固定套接有第六齿轮43，所述第六齿轮43的外表面啮合连接有与调节螺纹杆190固定套接的第七齿轮44，伺服电机41通过PLC编程程序控制，可控制伺服电机41进行正反转动和转动的角度，通过伺服电机41带动第一转轴42转动，第一转轴42通过第六齿轮43和第七齿轮44带动调节螺纹杆190进行转动。
实施例三
请参阅图1、图6、和图8所示，所述喷水机构包括与安装架1固定连接的水箱51，所述水箱51内固定连接有多个过滤网板52，所述水箱51的一侧通过管道固定连接有与支撑架19固定连接的第一水泵53，所述第一水泵53的输出端通过软管固定连接有与安装板192固定连接的喷水头54，所述安装架1内固定连接有集水框55，所述水箱51的一侧通过管道固定连接有第二水泵56，所述第二水泵56的输入端固定连接有进水管，所述打磨机构通过管道与水箱51相连接，通过第一水泵53和管道将水箱51内的水抽入到喷水头54内进行喷水，同喷出的水通过打磨机构底部的接水盘接住并通过管道进入到安装架1底部的集水框55内，随后通过第二水泵56和管道将水抽入到水箱51内，随后通过水箱51内的过滤网板52对抽入的水中的杂质进行过滤，从而实现对水的循环使用。
实施例四
请参阅图1、图2、图5、和图7所示，所述打磨机构包括与安装架1固定连接的多个电动伸缩杆61，所述电动伸缩杆61的顶端固定连接有支撑框62，所述支撑框62上转动连接有传动管63，所述传动管63的外表面传动连接有与支撑框62相连接的第四传动机构，所述传动管63的一端固定连接有第二安装箱64，所述第二安装箱64内转动连接有第二传动齿圈65，所述第二传动齿圈65的内表面传动连接有第二驱动机构，所述第二传动齿圈65的内表面啮合连接有多个第二传动齿轮66，所述第二传动齿轮66的中间固定套接有与第二安装箱64转动连接的连接轴，所述第二传动齿轮66的外表面啮合连接有与第二安装箱64滑动连接的第二传动齿条67，所述第二传动齿条67的一侧固定连接有与第二安装箱64滑动连接的安装块68，所述安装块68上固定连接有打磨片69，所述传动管63的一端固定连接有与第二安装箱64固定连接的分水管691，所述分水管691的外表面通过软管与第二传动齿条67相连接，所述第二传动齿条67内开设有与安装块68相通的通水槽692，所述安装块68的一侧开设有与通水槽692相通的出水口693，所述传动管63的一端转动连接有与支撑框62固定连接的连接管694，所述连接管694的一端通过管道固定连接有与水箱51固定连接的第三水泵695，当切割机构在对碳化硅外延晶片外延层进行切割时，此时第四传动机构带动传动管63和第二安装箱64转动，使其安装块68和打磨片69的一侧朝下，同时第二安装箱64上固定连接有接水框，接水框将切割时的水接住，并通过水管排出，在碳化硅外延晶片外延层在切割过程中，由于切刀198具有一定的厚度，随后碳化硅外延晶片外延层切割部分还有一小部分未切除，同时切割的位置不够光滑，影响后续对碳化硅外延晶片外延层的使用，固需要对切割后碳化硅外延晶片进行进一步打磨，当进行打磨时，第一传动机构带动第一安装箱14进行转动，使第一安装箱14上碳化硅外延晶片外延层朝下，随后第四传动机构带动传动管63和第二安装箱64转动90°，使安装块68和打磨片69朝上，随后电动伸缩杆61带动支撑框62向上移动，使碳化硅外延晶片进入到安装块68和打磨片69围成的内部，随后第二驱动机构根据碳化硅外延晶片外延层的直径带动第二传动齿圈65进行转动，第二传动齿圈65带动第二传动齿轮66进行转动，第二传动齿轮66带动第二传动齿条67进行移动，第二传动齿条67带动安装块68进行移动，安装块68带动打磨片69进行移动，使打磨片69与碳化硅外延晶片外延层进行贴合，随后第二传动机构带动第二传动轴13和第一安装箱14进行转动，第一安装箱14带动碳化硅外延晶片外延层进行转动，打磨片69对碳化硅外延晶片外延层超出部分进行打磨，同时通过第二驱动机构带动安装块68和打磨片69进行内外往复移动，使其打磨充分，同时通过第三水泵695和管道将水供入到连接管694和传动管63内，随后通过传动管63、分水管691和软管将水供入到第二传动齿条67的通水槽692内，并从通水槽692内的出水口693排出，使其进行打磨降温，同时对打磨产生的碎屑进行冲走，降低温度和碎屑对打磨的影响，使从而实现对碳化硅外延晶片外延层切割后的稳定精准的打磨，使其与碳化硅晶片衬底齐平，同时保证切割部位光滑，提高了碳化硅外延晶片外延层的质量，便于后续对碳化硅外延晶片外延层的加工。
所述第四传动机构包括与支撑框62固定连接的第三传动电机71，所述第三传动电机71的输出端通过联轴器固定套接有第八齿轮72，所述第八齿轮72的外表面啮合连接有与传动管63固定套接的第九齿轮73，第三传动电机71通过PLC编程程序控制，可控制第三传动电机71进行正反转动和转动角度，通过第三传动电机71带动第八齿轮72转动，第八齿轮72通过第九齿轮73带动传动管63进行转动。
所述第二驱动机构包括与第二安装箱64固定连接的第二驱动电机81，所述第二驱动电机81的输出端通过联轴器固定连接有第二转轴82，所述第二转轴82的外表面固定套接有与第二传动齿圈65啮合连接的第三传动齿轮83，第二驱动电机81通过PLC编程程序控制，可控制第二驱动电机81进行正反转动，通过第二驱动电机81带动第二转轴82转动，第二转轴82通过第三传动齿轮83带动第二传动齿圈65进行转动。
本发明的工作原理：通过将碳化硅外延晶片放入到第一安装箱14上，随后通过第一驱动机构带动第一传动齿圈15转动，第一传动齿圈15带动多个第一传动齿轮16转动，第一传动齿轮16带动第一传动齿条17进行移动，第一传动齿条17带动夹持块18进行移动，夹持块18对碳化硅外延晶片进行夹持，从而实习对不同大小的碳化硅外延晶片进行夹持固定，随后通过第一传动机构带动第一传动轴11转动90°，第一传动轴11通过安装盘12和第二传动轴13带动第一安装箱14进行翻转90°，随后根据碳化硅外延晶片外延层超出衬底的宽度控制第三传动机构，第三传动机构带动调节螺纹杆190进行转动，调节螺纹杆190带动螺纹套筒191进行向下移动，螺纹套筒191带动安装板192向下移动，使安装板192上的切刀198移动到所需的切割位置，随后第一电机193带动正反螺纹杆194进行转动，正反螺纹杆194带动两个传动块195相互靠近，传动块195带动两个切割电机196相互靠近，同时两个切割电机196带动切割轴197和切刀198进行转动，使两个切割同时对碳化硅外延晶片外延层超出的部分进行切割，使其碳化硅外延晶片外延层超出部分在切割时两侧受力的均匀，防止从一侧切割时，切割压力过大导致切割部位崩掉，造成碳化硅外延晶片损坏，同时喷水机构对切割部位进行喷水进行清洗降温，降低切割部位的稳定，防止温度过高导致碳化硅外延晶片外延层损坏，同时及时对切割的碎屑进行冲走，防止碎屑摩擦切割部位导致切割处损伤，同时第二传动机构带动第二传动轴13和第一安装箱14进行转动，第一安装箱14带动碳化硅外延晶片进行转动，实现对碳化硅外延晶片外延层超出部分的全部切除，从而实现对不同大小的碳化硅外延晶片外延层边缘超出部分进行精准稳定的切除。
当切割机构在对碳化硅外延晶片外延层进行切割时，此时第四传动机构带动传动管63和第二安装箱64转动，使其安装块68和打磨片69的一侧朝下，同时第二安装箱64上固定连接有接水框，接水框将切割时的水接住，并通过水管排出，在碳化硅外延晶片外延层在切割过程中，由于切刀198具有一定的厚度，随后碳化硅外延晶片外延层切割部分还有一小部分未切除，同时切割的位置不够光滑，影响后续对碳化硅外延晶片外延层的使用，固需要对切割后碳化硅外延晶片进行进一步打磨，当进行打磨时，第一传动机构带动第一安装箱14进行转动，使第一安装箱14上碳化硅外延晶片外延层朝下，随后第四传动机构带动传动管63和第二安装箱64转动90°，使安装块68和打磨片69朝上，随后电动伸缩杆61带动支撑框62向上移动，使碳化硅外延晶片进入到安装块68和打磨片69围成的内部，随后第二驱动机构根据碳化硅外延晶片外延层的直径带动第二传动齿圈65进行转动，第二传动齿圈65带动第二传动齿轮66进行转动，第二传动齿轮66带动第二传动齿条67进行移动，第二传动齿条67带动安装块68进行移动，安装块68带动打磨片69进行移动，使打磨片69与碳化硅外延晶片外延层进行贴合，随后第二传动机构带动第二传动轴13和第一安装箱14进行转动，第一安装箱14带动碳化硅外延晶片外延层进行转动，打磨片69对碳化硅外延晶片外延层超出部分进行打磨，同时通过第二驱动机构带动安装块68和打磨片69进行内外往复移动，使其打磨充分，同时通过第三水泵695和管道将水供入到连接管694和传动管63内，随后通过传动管63、分水管691和软管将水供入到第二传动齿条67的通水槽692内，并从通水槽692内的出水口693排出，使其进行打磨降温，同时对打磨产生的碎屑进行冲走，降低温度和碎屑对打磨的影响，使从而实现对碳化硅外延晶片外延层切割后的稳定精准的打磨，使其与碳化硅晶片衬底齐平，同时保证切割部位光滑，提高了碳化硅外延晶片外延层的质量，便于后续对碳化硅外延晶片外延层的加工。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备，包括安装架(1)，其特征在于，所述安装架(1)内固定连接有安装框(2)，所述安装框(2)内转动连接有翻转固定机构，所述安装框(2)上固定连接有切割机构，所述安装框(2)的下方设置有与安装架(1)相连接的打磨机构；
所述翻转固定机构包括与安装框(2)转动连接的两个第一传动轴(11)，两个所述第一传动轴(11)之间固定连接有安装盘(12)，其中一个所述第一传动轴(11)的外表面传动连接有第一传动机构，所述安装盘(12)上转动连接有第二传动轴(13)，所述第二传动轴(13)的外表面传动连接有与安装盘(12)相连接的第二传动机构，所述第二传动轴(13)的顶端固定连接有第一安装箱(14)，所述第一安装箱(14)内转动连接有第一传动齿圈(15)，所述第一传动齿圈(15)的内表面啮合连接有多个第一传动齿轮(16)，所述第一传动齿轮(16)的中间固定套接有与第一安装箱(14)转动连接的连接轴，所述第一传动齿轮(16)的外表面啮合连接有第一传动齿条(17)，所述第一传动齿条(17)的一侧固定连接有与第一安装箱(14)滑动连接的夹持块(18)，所述第一传动齿圈(15)的内表面传动连接有第一驱动机构；
所述切割机构包括与安装框(2)固定连接的支撑架(19)，所述支撑架(19)上转动连接有两个调节螺纹杆(190)，所述调节螺纹杆(190)的外表面螺纹配合有螺纹套筒(191)，所述螺纹套筒(191)的底端转动连接有安装板(192)，所述安装板(192)的底部固定连接有第一电机(193)，所述第一电机(193)的输出端通过联轴器固定连接有与安装板(192)转动连接的正反螺纹杆(194)，所述正反螺纹杆(194)的外表面螺纹配合有传动块(195)，所述传动块(195)的底部固定连接有切割电机(196)，所述切割电机(196)的输出端通过联轴器固定连接有切割轴(197)，所述切割轴(197)的外表面固定套接有切刀(198)，所述支撑架(19)上设置有与安装架(1)相连接的喷水机构，所述调节螺纹杆(190)的外表面传动连接有第三传动机构；
所述喷水机构包括与安装架(1)固定连接的水箱(51)，所述水箱(51)内固定连接有多个过滤网板(52)，所述水箱(51)的一侧通过管道固定连接有与支撑架(19)固定连接的第一水泵(53)，所述第一水泵(53)的输出端通过软管固定连接有与安装板(192)固定连接的喷水头(54)，所述安装架(1)内固定连接有集水框(55)，所述水箱(51)的一侧通过管道固定连接有第二水泵(56)，所述第二水泵(56)的输入端固定连接有进水管，所述打磨机构通过管道与水箱(51)相连接；
所述打磨机构包括与安装架(1)固定连接的多个电动伸缩杆(61)，所述电动伸缩杆(61)的顶端固定连接有支撑框(62)，所述支撑框(62)上转动连接有传动管(63)，所述传动管(63)的外表面传动连接有与支撑框(62)相连接的第四传动机构，所述传动管(63)的一端固定连接有第二安装箱(64)，所述第二安装箱(64)内转动连接有第二传动齿圈(65)，所述第二传动齿圈(65)的内表面传动连接有第二驱动机构，所述第二传动齿圈(65)的内表面啮合连接有多个第二传动齿轮(66)，所述第二传动齿轮(66)的中间固定套接有与第二安装箱(64)转动连接的连接轴，所述第二传动齿轮(66)的外表面啮合连接有与第二安装箱(64)滑动连接的第二传动齿条(67)，所述第二传动齿条(67)的一侧固定连接有与第二安装箱(64)滑动连接的安装块(68)，所述安装块(68)上固定连接有打磨片(69)，所述传动管(63)的一端固定连接有与第二安装箱(64)固定连接的分水管(691)，所述分水管(691)的外表面通过软管与第二传动齿条(67)相连接，所述第二传动齿条(67)内开设有与安装块(68)相通的通水槽(692)，所述安装块(68)的一侧开设有与通水槽(692)相通的出水口(693)，所述传动管(63)的一端转动连接有与支撑框(62)固定连接的连接管(694)，所述连接管(694)的一端通过管道固定连接有与水箱(51)固定连接的第三水泵(695)。
2.根据权利要求1所述的一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备,其特征在于，所述第一传动机构包括与安装框(2)固定连接的第一传动电机(21)，所述第一传动电机(21)的输出端通过联轴器固定套接有第一齿轮(22)，所述第一齿轮(22)的外表面啮合连接有与第一传动轴(11)固定套接的第二齿轮(23)，所述第二传动机构包括与安装盘(12)固定连接的第二传动电机(24)，所述第二传动电机(24)的输出端通过联轴器固定套接有第三齿轮(25)，所述第三齿轮(25)的外表面啮合连接有与第二传动轴(13)固定套接的第四齿轮(26)。
3.根据权利要求1所述的一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备,其特征在于，所述第一驱动机构包括与第一安装箱(14)固定连接的第一驱动电机(31)，所述第一驱动电机(31)的输出端通过联轴器固定连接有第一驱动轴(32)，所述第一驱动轴(32)的外表面固定套接有与第一传动齿圈(15)啮合连接的第五齿轮(33)。
4.根据权利要求1所述的一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备,其特征在于，所述第三传动机构包括与支撑架(19)固定连接的伺服电机(41)，所述伺服电机(41)的输出端通过联轴器固定连接有第一转轴(42)，所述第一转轴(42)的外表面固定套接有第六齿轮(43)，所述第六齿轮(43)的外表面啮合连接有与调节螺纹杆(190)固定套接的第七齿轮(44)。
5.根据权利要求1所述的一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备,其特征在于，所述第四传动机构包括与支撑框(62)固定连接的第三传动电机(71)，所述第三传动电机(71)的输出端通过联轴器固定套接有第八齿轮(72)，所述第八齿轮(72)的外表面啮合连接有与传动管(63)固定套接的第九齿轮(73)。
6.根据权利要求1所述的一种用于加工碳化硅外延晶片的切割设备,其特征在于，所述第二驱动机构包括与第二安装箱(64)固定连接的第二驱动电机(81)，所述第二驱动电机(81)的输出端通过联轴器固定连接有第二转轴(82)，所述第二转轴(82)的外表面固定套接有与第二传动齿圈(65)啮合连接的第三传动齿轮(83)。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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