CN117507162B - 一种多切割刀划片装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种多切割刀划片装置及其控制方法，多切割刀划片控制方法包括采用多切割刀划片装置对晶圆进行划片；多切割刀划片装置包括机座、N个刀片和调节机构，N个刀片同轴设置在机座上，且相邻两个刀片之间具有预设间距，每个刀片均能够绕自身轴线转动以对晶圆进行划片，调节机构配置成在N个刀片对晶圆进行部分划片后，根据晶圆上剩余划片道的数量调节用于切割晶圆的刀片的数量为X，以使X个刀片能够将晶圆上剩余的划片道均切割完，从而通过调节用于切割晶圆的刀片的数量和晶圆上剩余划片道的数量相匹配，避免出现部分刀片空转但并不切割晶圆的情况，在节省能量的同时，提高芯片的生产效率。

Description

一种多切割刀划片装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种多切割刀划片装置及其控制方法。

背景技术

半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其在集成电路、消费电子、通信系统等领域一般做成芯片进行应用。

单个芯片一般来自于晶圆，晶圆是指制造半导体晶体管或集成电路的衬底（也叫基片）；在一个晶圆上，通常有几百个至数千个芯片连在一起，它们之间留有80um至150um的间隙，此间隙被称之为划片街区，将每一个具有独立电气性能的芯片分离出来的过程叫做划片或切割。

相关技术中，常采用切割设备对晶圆进行切割，如授权公告号为CN209328855U的中国专利文献公开了一种半导体机械切割机多刀切割装置，该半导体机械切割机多刀切割装置在不增加切割机主轴数量的情况下，通过在一个主轴上安装两把以上的刀片，达到一次步进切割同时完成两刀以上的切割。

上述半导体机械切割机多刀切割装置虽然在一定程度上提高了晶圆切割时的效率，但是在实际工作过程中发现，对于同一种型号的装置来说，其刀片的数量和相邻刀片之间的间距都是确定的，而需要切割的晶圆上的总切割道数是不确定的，因此常常导致刀片的数量和总切割道数不对应，进而在多刀同时对一片晶圆进行切割的过程中，总会存在部分刀片空转但并不切割晶圆的情况，从而增加了不必要的能源损耗，降低了刀片的利用率，影响芯片的生产效率。

发明内容

基于此，有必要针对目前的晶圆划片过程中所存在的能源消耗高、划片效率低的问题，提供一种多切割刀划片装置及其控制方法。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种多切割刀划片装置，所述多切割刀划片装置包括：

机座；

N个刀片，所述N个刀片同轴设置在所述机座上，且相邻两个所述刀片之间具有预设间距，每个所述刀片均能够绕自身轴线转动以对晶圆进行划片，N为大于等于2的自然数；

调节机构，所述调节机构配置成在所述N个刀片对所述晶圆进行部分划片后，根据所述晶圆上剩余划片道的数量调节用于切割所述晶圆的刀片的数量为X，X为小于N的自然数，以使X个所述刀片能够将所述晶圆上剩余的划片道均切割完。

进一步地，所述调节机构包括传动组件、连接组件、第一传动轴和第一端同轴插装在所述第一传动轴的第二端内的第二传动轴，所述第一传动轴的第一端设置在所述机座上，且配置成既能够绕自身轴线转动，又能够沿自身轴线方向滑动，并在滑动前后具有相应的第一位置和第二位置，且所述第一位置和所述第二位置之间间隔（N-X）个所述预设间距；所述第二传动轴配置成既能够随所述第一传动轴转动，又能够沿自身轴线方向滑动，并在第一次滑动前后具有相应的第三位置和第四位置，在第二次滑动后具有相应的第五位置，在第三次滑动后具有相应的第六位置，所述第三位置和所述第四位置之间间隔一个所述预设间距，所述第四位置和所述第五位置之间间隔（N-X）个所述预设间距，所述第五位置和所述第六位置之间间隔一个所述预设间距；所述N个刀片均同轴套接在所述第一传动轴上，且通过所述连接组件和所述机座进行连接，并在所述传动组件的作用下能够随所述第一传动轴转动。

进一步地，所述传动组件包括键凸组和安装环，所述键凸组的数量和所述刀片的数量相等，且沿所述第一传动轴的轴线方向并排设置，每个所述键凸组均包括多个键凸，所述多个键凸沿圆周方向排布设置在所述第一传动轴和所述第二传动轴之间，且能够沿径向方向滑动；所述安装环的数量和所述刀片的数量相等，且一一对应设置，所述安装环的内周壁上设置有和所述键凸组对应设置的键槽组；使用时，所述第一传动轴处于所述第一位置、所述第二传动轴处于所述第三位置，所述键凸组和所述键槽组卡接，以将所述第一传动轴的转动传递给所述N个刀片；调节时，首先调节所述第二传动轴处于所述第四位置，使所述键凸组和所述键槽组脱离卡接，然后调节所述第一传动轴处于所述第二位置、所述第二传动轴处于所述第五位置，使（N-X）个所述刀片和所述第一传动轴脱离连接，然后调节所述第二传动轴处于所述第六位置，使（N-X）个所述键凸组和（N-X）个所述键槽组卡接，以将所述第一传动轴的转动传递给X个所述刀片。

进一步地，同一个所述键槽组中的相邻两个键槽之间均通过引导槽连通，所述引导槽配置成能够将所述键凸引导入所述键槽内。

进一步地，所述第一传动轴的内部同轴设置有轴孔；所述第二传动轴的第一端的外部设置有轴肩，所述轴肩在划片时配置成和所述轴孔之间的配合方式为止挡配合，以减少所述第一传动轴和所述第二传动轴的变形。

进一步地，所述连接组件的数量和所述刀片的数量相等，且一一对应设置，所述连接组件包括安装架、移动架和减压部，所述安装架一端设置在所述机座上，另一端悬空设置；所述移动架设置在所述安装架上，且能够沿竖直方向上下滑动；所述刀片能够转动地设置在所述移动架上；所述减压部配置成能够给所述移动架提供沿竖直方向、向上的支撑力，以减小所述刀片和所述移动架的重力对所述第一传动轴和所述第二传动轴变形的影响。

进一步地，所述减压部包括磁性连接的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体设置在所述安装架上，所述第二磁体设置在所述移动架上；使用时，所述第一磁体和所述第二磁体能够相互吸引以提供所述移动架沿竖直方向、向上的支撑力。

进一步地，所述第一磁体和所述第二磁体其中一个设置为永磁体，另一个设置为电磁铁，以通过所述电磁铁改变所述第一磁体和所述第二磁体之间吸引力的大小，进而改变所述移动架在所述安装架上的位置。

进一步地，所述多切割刀划片装置还包括驱动件，所述驱动件配置成能够提供所述第一传动轴转动的驱动力。

本发明还提供了一种多切割刀划片控制方法，采用一种多切割刀划片装置，所述多切割刀划片控制方法包括以下步骤：

S1、在晶圆表面识别出格子状的划片道；

S2、设定第一方向上所述划片道的总数量有M个，并设定相邻两个刀片之间间隔Y个所述划片道，Y为小于M的自然数；

S3、判断M是否能整除[（Y+1）N]；

S31、若能整除，带动N个所述刀片同时对所述晶圆进行划片，直至将所述晶圆第一方向上所有的所述划片道均切割完；

S32、若不能整除，带动N个所述刀片对所述晶圆进行划片，并剩余Q个所述划片道；

S321、设定用于切割所述晶圆的刀片的数量为P个，P=1、2……（N-1），并计算Q/[（Y+1）P]的余数；

S322、将余数=0对应的刀片的数量按照从大到小的顺序进行排序，并按照最大的刀片数量X调节用于切割所述晶圆的刀片的数量；

S323、X个所述刀片同时对所述晶圆进行划片，直至将所述晶圆第一方向上剩余的Q个所述划片道均切割完；

S4、对所述晶圆第二方向上的划片道重复步骤S2至步骤S323，直至将所述晶圆第二方向上所有的所述划片道均切割完，其中所述第二方向和所述第一方向垂直设置。

本发明的有益效果是：

本发明涉及一种多切割刀划片装置及其控制方法，多切割刀划片控制方法包括采用多切割刀划片装置对晶圆进行划片；多切割刀划片装置在对晶圆进行划片的过程中，通过调节用于切割晶圆的刀片的数量和晶圆上剩余划片道的数量相匹配，避免出现部分刀片空转但并不切割晶圆的情况，从而在节省能量的同时，高效的对晶圆进行划片，提高芯片的生产效率。

进一步的，通过在第一传动轴的内部同轴设置有轴孔，在第二传动轴的第一端的外部设置有轴肩，从而在划片的过程中，通过轴肩和轴孔之间的止挡配合，使得第一传动轴和第二传动轴均受到轴向的应力，进而一方面保证第一传动轴和第二传动轴在转动过程中的稳定性，使得刀片的划片过程更加稳定，另一方面减小刀片的重力对第一传动轴和第二传动轴产生的径向方向的变形的影响，保证刀片划片时的精度，提高划片生产时的良品率。

进一步的，通过设置第一磁体和第二磁体，以在划片时，通过第一磁体和第二磁体之间的磁性连接，以提供移动架沿竖直方向、向上的支撑力，从而减小刀片和移动架的重力对第一传动轴和第二传动轴产生的径向方向的变形的影响，进一步提高刀片划片时的精度，提高划片生产时的良品率。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的立体结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的正视结构示意图；

图3为图2所示的多切割刀划片装置的A-A向剖面视图；

图4为图3所示的多切割刀划片装置的B-B向剖面视图；

图5为图4所示的多切割刀划片装置的C处局部放大结构示意图；

图6为图4所示的多切割刀划片装置的D处局部放大结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的驱动电机、第二驱动缸、连接筒、第一传动轴和第二传动轴装配时的立体结构示意图；

图8为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的第二传动轴和套环装配时的立体结构示意图；

图9为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的安装架、移动架、刀片、垫片和安装环装配时的立体结构示意图；

图10为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的安装架、移动架、刀片、垫片和安装环装配时的立体剖视结构示意图；

图11为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的安装环的立体结构示意图；

图12为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的调整状态图一；

图13为本发明一实施例提供的多切割刀划片装置的调整状态图二。

其中：

100、机座；110、固定板；120、滑动板；130、安装架；131、第一磁体；140、移动架；141、第二磁体；142、卡凸；150、第一传动轴；160、第二传动轴；161、容纳槽；162、轴肩；170、连接部；171、连接筒；172、推力轴承；173、套环；

200、键凸；

300、刀片；310、安装环；311、键槽；312、引导槽；313、卡键；320、垫片；330、连接环；

400、驱动电机；

500、第一驱动缸；

600、第二驱动缸。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图13所示，本发明一实施例提供的多切割刀划片装置用于对晶圆进行划片；在本实施例中，多切割刀划片装置设置为包括机座100、N个刀片300和调节机构，具体的，如图4所示，机座100设置为具有Z形的滑动板120和Z形的固定板110，其中滑动板120设置为具有沿水平方向、从左往右的第一竖板、第一横板、第二竖板，固定板110设置为具有沿水平方向、从左往右的第三竖板、第二横板、第四竖板，其中第一竖板、第二竖板、第三竖板和第四竖板在使用时其板面均沿竖直方向设置，第一横板和第二横板在使用时其板面均沿水平方向设置，第一横板在安装时设置为一端垂直且固定连接在第一竖板的顶部右板面上、另一端垂直且固定连接在第二竖板的底部左板面上，第二横板在安装时设置为一端垂直且固定连接在第三竖板的底部右板面上、另一端垂直且固定连接在第四竖板的顶部左板面上，且第一竖板、第一横板、第二横板和第四竖板形成的形状为U形。

N个刀片300同轴设置在机座100上，且相邻两个刀片300之间具有预设间距，每个刀片300均能够绕自身轴线转动以对晶圆进行划片，N为大于等于2的自然数，具体的，如图1和图4所示，刀片300设置为环状结构，且具有底座部分和套接在底座部分的划片部分，其中底座部分设置为沿过自身轴线的平面的截面形状为倒T形的环形结构，划片部分设置为沿过自身轴线的平面的截面形状为等腰三角形的环形结构，且等腰三角形的每个角均设置为锐角；更具体的，预设间距设置为若干个划片道之间的距离，也就是说，相邻两个刀片300之间间隔若干个划片道。

以刀片300的数量设置有四个、且相邻两个刀片300之间间隔四个划片道为例，在对晶圆进行划片的过程中，四个刀片300能够分别沿同一方向上的（4+1）=5个划片道对晶圆进行切割，四个刀片300一次总共能够切割（4+1）4=20个划片道，也就是说，只有当晶圆上的总划片道数为20的整数倍时，才不需要改变刀片300的数量就能够将晶圆上的所有划片道都切割完，但是这种情况毕竟是特定情况，假设晶圆上的总划片道数设置有50时，则四个刀片300将其中40个划片道数切割完后，在切割剩下10个划片道时，若仍用四个刀片300去切割，则有两个刀片300会始终空转，不仅浪费能量，而且空转的刀片300可能会切割到放置晶圆的基台，进而造成额外的损失；为解决上述问题，可将调节机构配置成在N个刀片300对晶圆进行部分划片后，根据晶圆上剩余划片道的数量调节用于切割晶圆的刀片300的数量为X，X为小于N的自然数，以使X个刀片300能够将晶圆上剩余的划片道均切割完，以避免出现部分刀片300空转但并不切割晶圆的情况，从而在节省能量的同时，能够高效的对晶圆进行划片，提高芯片的生产效率。

在一些实施例中，调节机构设置为包括传动组件、连接组件、第一传动轴150和第一端同轴插装在第一传动轴150的第二端内的第二传动轴160，第一传动轴150的第一端设置在机座100上，且配置成既能够绕自身轴线转动，又能够沿自身轴线方向滑动，并在滑动前后具有相应的第一位置和第二位置，且第一位置和第二位置之间间隔（N-X）个预设间距，具体的，如图4所示，第一传动轴150设置为空心、且两端开口的圆杆状结构，且在安装时设置为第一端能够转动地插装在第一竖板的板面上，第二端悬空设置；更具体，如图4所示，在第二竖板的底部右板面上垂直且固定连接有插板，在第二横板的左端面上设置有能够和插板插接的插槽，以使滑动板120能够相对于固定板110沿水平方向、向左或向右滑动，进而通过第一竖板带动第一传动轴150沿自身轴线方向滑动；更具体的，如图4所示，在第三竖板的右板面上通过螺栓固定连接有第一驱动缸500，第一驱动缸500的输出轴固定连接在第二竖板的右板面上，以提供滑动板120沿水平方向、向左或向右滑动的驱动力。

可以理解的是，第一驱动缸500可以设置为液压缸、气压缸或电动缸中的任意一种。

第二传动轴160配置成既能够随第一传动轴150转动，又能够沿自身轴线方向滑动，并在第一次滑动前后具有相应的第三位置和第四位置，在第二次滑动后具有相应的第五位置，在第三次滑动后具有相应的第六位置，第三位置和第四位置之间间隔一个预设间距，第四位置和第五位置之间间隔（N-X）个预设间距，第五位置和第六位置之间间隔一个预设间距，具体的，如图4所示，第二传动轴160设置为空心、且两端开口的圆杆状结构，第二传动轴160在安装时设置为第一端同轴插装在第一传动轴150的第二端，第二端能够转动地插装在第四竖板的板面上；更具体的，在第一传动轴150的内周壁上设置有至少一个第一卡槽，在第二传动轴160的外周壁上设置数量和第一卡槽相等、且位置对应的卡块，以通过卡块和第一卡槽的卡接使第一传动轴150能够带动第二传动轴160转动；更具体的，在第四竖板的右板面上通过螺栓固定连接有第二驱动缸600，第二驱动缸600的输出轴同轴且能够转动地连接在第二传动轴160上，以提供第二传动轴160沿自身轴线方向滑动的驱动力；更具体的，第二驱动缸600的输出轴设置为通过连接部170和第二传动轴160的第二端能够转动地连接，如图4和图5所示，连接部170设置为包括连接筒171、轴承和套环173，连接筒171设置为右端部开口的筒状结构，连接筒171在安装时设置为同轴套接在第二传动轴160和第二驱动缸600的输出轴的外部，并通过螺栓和第二驱动缸600的输出轴固定连接，轴承和套环173均同轴插装在连接筒171内部，且均同轴套接在第二传动轴160的外部，套环173一方面通过螺栓和第二传动轴160固定连接，另一方面和轴承的内圈抵接。

可以理解的是，第二驱动缸600可以设置为液压缸、气压缸或电动缸中的任意一种。

N个刀片300均同轴套接在第一传动轴150上，且通过连接组件和机座100进行连接，并在传动组件的作用下能够随第一传动轴150转动。

在本实施例中，传动组件设置为包括键凸组和安装环310，键凸组的数量和刀片300的数量相等，且沿第一传动轴150的轴线方向并排设置，每个键凸组均设置为包括多个键凸200，多个键凸200沿圆周方向排布设置在第一传动轴150和第二传动轴160之间，且能够沿径向方向滑动，具体的，如图6和图7所示，键凸200设置为具有固定连接的柱状部分和半球状部分，其中柱状部分的半径设置为和半球状部分的半径相等，且在安装时设置为半球状部分的底面固定连接在柱状部分的顶面上，柱状部分的轴线经过半球状部分的球心；更具体的，在第一传动轴150的圆周侧壁上设置有数量和键凸组相等的通孔组，多个通孔组设置为沿第一传动轴150的轴线方向并排设置，每个通孔组均设置为包括数量和一个键凸组中的键凸200数量相等、且位置对应的通孔，通孔配置成能够供键凸200伸出；更具体的，如图6和图8所示，在第二传动轴160的外周壁上设置有数量和键凸组相等的容纳槽161，容纳槽161设置为环形结构，且沿过第二传动轴160的轴线的平面的截面形状设置为等腰梯形，且等腰梯形的短边较长边更靠近第二传动轴160的轴线设置，多个容纳槽161设置为沿第二传动轴160的轴线方向并排设置，以使键凸200能够完全缩入到第一传动轴150内部，避免影响第一传动轴150和第二传动轴160之间的相对移动。

可以理解的是，为避免键凸200从通孔处脱离第一传动轴150，通孔可以设置为具有沿径向方向、从内至外的渐缩口。

可以理解的是，可通过将第二传动轴160和键凸200之间的连接方式设置为磁性连接，以使键凸200能够被始终吸引在第二传动轴160的外周壁处。

安装环310的数量和刀片300的数量相等，且一一对应设置，安装环310的内周壁上设置有和键凸组对应设置的键槽组，具体的，如图11所示，安装环310设置为环状结构，且在安装时设置为同轴插装在刀片300的底座部分的内部，键槽组设置为包括数量和同一个键凸组中的键凸200相等的键槽311，且键槽311的形状设置为半球形，以使第一传动轴150能够通过键槽311和键凸200的卡接带动刀片300转动；更具体的，如图11所示，在安装环310的外周壁上、沿周向设置有多个卡键313，在刀片300的底座部分的内周壁上设置有数量和卡键313相等、且对应设置的第二卡槽，以使第一传动轴150能够通过键槽311和键凸200的卡接带动安装环310转动，安装环310能够通过卡键313和第二卡槽的卡接带动刀片300转动。

划片时，第一传动轴150处于第一位置、第二传动轴160处于第三位置，键凸组和键槽组卡接，以将第一传动轴150的转动传递给N个刀片300，具体的，如图4所示，启动驱动电机400，驱动电机400的输出轴带动第一传动轴150转动，第一传动轴150一方面通过键凸200和键槽311的卡接带动安装环310转动，安装环310通过卡键313和第二卡槽的卡接带动刀片300转动，以便于对晶圆进行切割，另一方面通过卡块和第一卡槽的卡接带动第二传动轴160转动。

调节时，首先调节第二传动轴160处于第四位置，使键凸组和键槽组脱离卡接，具体的，如图12所示，第二驱动缸600的输出轴沿水平方向、向左伸出一个预设间距，以同步带动第二传动轴160从第三位置移动到第四位置，第一传动轴150和第二传动轴160之间的相对移动，使得键凸200从键槽311内移动到容纳槽161内；然后调节第一传动轴150处于第二位置、第二传动轴160处于第五位置，使（N-X）个刀片300和第一传动轴150脱离连接，具体的，如图13所示，第一驱动缸500沿水平方向、向左伸出（N-X）个预设间距，以同步带动第一传动轴150从第一位置移动到第二位置，第二驱动缸600的输出轴同步沿水平方向、向左伸出（N-X）个预设间距，以同步带动第一传动轴150从第四位置移动到第五位置，使得（N-X）个键凸组和刀片300沿第一传动轴150的轴线方向错位设置，然后调节第二传动轴160处于第六位置，使键凸组和键槽组卡接，以将第一传动轴150的转动传递给X个刀片300，具体的，第二驱动缸600的输出轴同步沿水平方向、向左伸出一个预设间距，第一传动轴150和第二传动轴160之间的相对移动，使得X个键凸组中的键凸200均从容纳槽161内移动到键槽311内，进而带动X个刀片300转动，以便于对晶圆进行切割。

在进一步的实施例中，同一个键槽组中的相邻两个键槽311之间均通过引导槽312进行连接，引导槽312配置成能够将键凸200引导入键槽311内，具体的，如图11所示，引导槽312设置为沿垂直于安装环310的轴线的平面的截面形状为U形，且引导槽312中部高、两端低，从而在键凸200和键槽311沿周向错位时，随着安装环310和第一传动轴150之间的相对转动，使得键凸200能够在引导槽312的引导下进入到对应的键槽311内。

在其他实施例中，第一传动轴150的内部同轴设置有轴孔；第二传动轴160的第一端的外部设置有轴肩162，具体的，如图4、图6和图8所示，轴孔设置为环形结构，且同轴开设在第一传动轴150的内部，使得第一传动轴150内部形成T形的孔状结构，轴肩162设置为环形结构，且同轴固定套接在第二传动轴160的第一端的端部，使得第二传动轴160形成T形的外观结构；轴肩162在划片时配置成和轴孔之间的配合方式为止挡配合，以减少第一传动轴150和第二传动轴160的变形，具体的，如图4所示，在划片时，启动第二驱动缸600，第二驱动缸600带动第二传动轴160具有沿水平方向、向右移动的趋势，第二传动轴160通过轴肩162和轴孔之间的止挡配合具有带动第一传动轴150沿水平方向、向右移动的趋势，第一传动轴150同时受到驱动电机400的电机轴沿水平方向、向左的拉力，进而使得第一传动轴150和第二传动轴160均受到轴向的拉应力，从而一方面保证第一传动轴150和第二传动轴160在转动过程中的稳定性，使得刀片300的划片过程更加稳定，另一方面减小刀片300的重力对第一传动轴150和第二传动轴160产生的径向方向的变形的影响，保证刀片300划片时的精度，提高划片生产时的良品率。

在本实施例中，轴承优选为推力轴承172，以更好的承受轴向的载荷。

在一些实施例中，连接组件的数量和刀片300的数量相等，且一一对应设置，连接组件设置为包括安装架130、移动架140和减压部，安装架130一端设置在机座100上，另一端悬空设置，具体的，如图4和图9所示，安装架130设置为下端开口的箱体结构，且通过螺栓固定连接在第二横板的底板面上；移动架140设置在安装架130上，且能够沿竖直方向上下滑动，具体的，如图4和图9所示，移动架140设置为由两个对称设置的板状部分组成，且两个板状部分通过螺栓连接在一起，移动架140从安装架130的底部开口插入安装架130内部；刀片300能够转动地设置在移动架140上，具体的，如图9和图10所示，刀片300的底座部分同轴插装移动架140的两个板状部分之间，并通过连接环330和移动架140进行连接，连接环330设置为环状结构，且数量设置有两个，两个连接环330对称设置在安装架130的两侧，并一端通过螺栓和移动架140连接，另一端和刀片300的底座部分的端部能够转动地连接；减压部配置成能够给移动架140提供沿竖直方向、向上的支撑力，以减小刀片300和移动架140的重力对第一传动轴150和第二传动轴160变形的影响。

在本实施例中，减压部设置为包括磁性连接的第一磁体131和第二磁体141，第一磁体131设置在安装架130上，第二磁体141设置在移动架140上；使用时，第一磁体131和第二磁体141能够相互吸引以提供移动架140沿竖直方向、向上的支撑力，从而能够减小刀片300和移动架140的重力对第一传动轴150和第二传动轴160产生的径向方向的变形的影响，进一步提高刀片300划片时的精度，提高划片生产时的良品率。

在进一步的实施例中，第一磁体131和第二磁体141其中一个设置为永磁体，另一个设置为电磁铁，以通过电磁铁改变第一磁体131和第二磁体141之间吸引力的大小，进而改变移动架140在安装架130上的位置，以在调节时，通过第一磁体131和第二磁体141之间的磁性吸引力带动刀片300沿竖直方向、向上移动一个较小的距离，使得该刀片300和基台之间沿竖直方向具有更大的间距，从而避免其他刀片300在对晶圆划片时，该刀片300和基台发生刚性碰撞，导致该刀片300损坏，增加换刀成本。

在进一步的实施例中，如图9所示，在移动架140的每个板状部分的外板面上都设置有楔形的卡凸142，以在移动架140缩入安装架130内部时，通过卡凸142的形变进而将刀片300夹紧，避免影响下次键槽311和键凸200之间的对齐。

在一些实施例中，如图10所示，在安装环310和连接环330之间同轴插装有垫片320，垫片320具有弹性，使得初始时刀片300之间的间距会略大于键凸组之间的间距，例如，该尺寸可以设置为1至2mm，因此为保证键凸200和键槽311之间的配合，需要将连接环330通过拧紧螺栓的方向以向靠近刀片300的方向移动，进而使得垫片320同步弹性压缩，使得刀片300之间能够相互紧贴在一起，以共同抵抗刀片300切割晶圆时产生的震动，提高刀片300切割时的精度。

可以理解的是，当初始时刀片300之间的间距会略大于键凸组之间的间距时，为保证引导槽312仍能够发挥引导作用，可以设置引导槽312沿安装环310轴线方向上的宽度为2至4mm，使得初始时键凸200仍位于引导槽312内。

在一些实施例中，多切割刀划片装置设置为还包括驱动件，驱动件配置成能够提供第一传动轴150转动的驱动力，在本实施例中，驱动件设置为包括驱动电机400，具体的，如图4所示，驱动电机400通过螺栓固定连接在第一竖板的左板面上，且驱动电机400的电机轴同轴插装在第一传动轴150的内部，并通过螺栓和第一传动轴150固定连接，以带动第一传动轴150转动。

本发明一实施例还提供了一种多切割刀划片控制方法，采用一种多切割刀划片装置，多切割刀划片控制方法包括以下步骤：

S1、在晶圆表面识别出格子状的划片道；

具体的，可通过摄像头进行识别。

S2、设定第一方向上所述划片道的总数量有M个，并设定相邻两个刀片之间间隔Y个所述划片道，Y为小于M的自然数；

S3、判断M是否能整除[（Y+1）N]；

S31、若能整除，带动N个所述刀片同时对所述晶圆进行划片，直至将所述晶圆第一方向上所有的所述划片道均切割完；

S32、若不能整除，带动N个所述刀片对所述晶圆进行划片，并剩余Q个所述划片道；

具体的，以刀片300的数量设置有四个、且相邻两个刀片300之间间隔四个划片道为例，假设M=50，则M/[（Y+1）N]=50/[（4+1）/>4]=2……10，则Q=10；

S321、设定用于切割所述晶圆的刀片的数量为P个，P=1、2……（N-1），并计算Q/[（Y+1）P]的余数；

具体的，当P=1时，Q/[（Y+1）P]=10/[（4+1）/>1]=2，余数为0；当P=2时，Q/[（Y+1）/>P]=10/[（4+1）/>2]=1，余数为0；当P=3时，Q/[（Y+1）/>P]=10/[（4+1）/>3]=0，余数为10。

S322、将余数=0对应的刀片的数量按照从大到小的顺序进行排序，并按照最大的刀片数量X调节用于切割所述晶圆的刀片的数量；

具体的，则取X=2，通过将余数=0对应的刀片300的数量按照从大到小的顺序进行排序，并将其中刀片300数量最大的用于调节切割晶圆的刀片300的数量，使得多个刀片300能够同时对晶圆进行切割，以提高晶圆的切割效率，提高芯片的生产效率。

S323、X个所述刀片同时对所述晶圆进行划片，直至将所述晶圆第一方向上剩余的Q个所述划片道均切割完；

S4、对所述晶圆第二方向上的划片道重复步骤S2至步骤S323，直至将所述晶圆第二方向上所有的所述划片道均切割完，其中所述第二方向和所述第一方向垂直设置。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种多切割刀划片装置，其特征在于，所述多切割刀划片装置包括：

机座；

N个刀片，所述N个刀片同轴设置在所述机座上，且相邻两个所述刀片之间具有预设间距，每个所述刀片均能够绕自身轴线转动以对晶圆进行划片，N为大于等于2的自然数；

调节机构，所述调节机构配置成在所述N个刀片对所述晶圆进行部分划片后，根据所述晶圆上剩余划片道的数量调节用于切割所述晶圆的刀片的数量为X，X为小于N的自然数，以使X个所述刀片能够将所述晶圆上剩余的划片道均切割完；

所述调节机构包括传动组件、连接组件、第一传动轴和第一端同轴插装在所述第一传动轴的第二端内的第二传动轴，所述第一传动轴的第一端设置在所述机座上，且配置成既能够绕自身轴线转动，又能够沿自身轴线方向滑动，并在滑动前后具有相应的第一位置和第二位置，且所述第一位置和所述第二位置之间间隔（N-X）个所述预设间距；所述第二传动轴配置成既能够随所述第一传动轴转动，又能够沿自身轴线方向滑动，并在第一次滑动前后具有相应的第三位置和第四位置，在第二次滑动后具有相应的第五位置，在第三次滑动后具有相应的第六位置，所述第三位置和所述第四位置之间间隔一个所述预设间距，所述第四位置和所述第五位置之间间隔（N-X）个所述预设间距，所述第五位置和所述第六位置之间间隔一个所述预设间距；所述N个刀片均同轴套接在所述第一传动轴上，且通过所述连接组件和所述机座进行连接，并在所述传动组件的作用下能够随所述第一传动轴转动；

所述传动组件包括键凸组和安装环，所述键凸组的数量和所述刀片的数量相等，且沿所述第一传动轴的轴线方向并排设置，每个所述键凸组均包括多个键凸，所述多个键凸沿圆周方向排布设置在所述第一传动轴和所述第二传动轴之间，且能够沿径向方向滑动；所述安装环的数量和所述刀片的数量相等，且一一对应设置，所述安装环的内周壁上设置有和所述键凸组对应设置的键槽组；使用时，所述第一传动轴处于所述第一位置、所述第二传动轴处于所述第三位置，所述键凸组和所述键槽组卡接，以将所述第一传动轴的转动传递给所述N个刀片；调节时，首先调节所述第二传动轴处于所述第四位置，使所述键凸组和所述键槽组脱离卡接，然后调节所述第一传动轴处于所述第二位置、所述第二传动轴处于所述第五位置，使（N-X）个所述刀片和所述第一传动轴脱离连接，然后调节所述第二传动轴处于所述第六位置，使（N-X）个所述键凸组和（N-X）个所述键槽组卡接，以将所述第一传动轴的转动传递给X个所述刀片；

所述连接组件的数量和所述刀片的数量相等，且一一对应设置，所述连接组件包括安装架、移动架和减压部，所述安装架一端设置在所述机座上，另一端悬空设置；所述移动架设置在所述安装架上，且能够沿竖直方向上下滑动；所述刀片能够转动地设置在所述移动架上；所述减压部配置成能够给所述移动架提供沿竖直方向、向上的支撑力，以减小所述刀片和所述移动架的重力对所述第一传动轴和所述第二传动轴变形的影响。

2.根据权利要求1所述的多切割刀划片装置，其特征在于，同一个所述键槽组中的相邻两个键槽之间均通过引导槽连通，所述引导槽配置成能够将所述键凸引导入所述键槽内。

3.根据权利要求1所述的多切割刀划片装置，其特征在于，所述第一传动轴的内部同轴设置有轴孔；所述第二传动轴的第一端的外部设置有轴肩，所述轴肩在划片时配置成和所述轴孔之间的配合方式为止挡配合，以减少所述第一传动轴和所述第二传动轴的变形。

4.根据权利要求1所述的多切割刀划片装置，其特征在于，所述减压部包括磁性连接的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体设置在所述安装架上，所述第二磁体设置在所述移动架上；使用时，所述第一磁体和所述第二磁体能够相互吸引以提供所述移动架沿竖直方向、向上的支撑力。

5.根据权利要求4所述的多切割刀划片装置，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体其中一个设置为永磁体，另一个设置为电磁铁，以通过所述电磁铁改变所述第一磁体和所述第二磁体之间吸引力的大小，进而改变所述移动架在所述安装架上的位置。

6.根据权利要求1所述的多切割刀划片装置，其特征在于，所述多切割刀划片装置还包括驱动件，所述驱动件配置成能够提供所述第一传动轴转动的驱动力。

7.一种多切割刀划片控制方法，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项所述的多切割刀划片装置，所述多切割刀划片控制方法包括以下步骤：

S1、在晶圆表面识别出格子状的划片道；

S2、设定第一方向上所述划片道的总数量有M个，并设定相邻两个刀片之间间隔Y个所述划片道，Y为小于M的自然数；

S3、判断M是否能整除[（Y+1）N]；

S31、若能整除，带动N个所述刀片同时对所述晶圆进行划片，直至将所述晶圆第一方向上所有的所述划片道均切割完；

S32、若不能整除，带动N个所述刀片对所述晶圆进行划片，并剩余Q个所述划片道；

S321、设定用于切割所述晶圆的刀片的数量为P个，P=1、2……（N-1），并计算Q/[（Y+1）P]的余数；

S322、将余数=0对应的刀片的数量按照从大到小的顺序进行排序，并按照最大的刀片数量X调节用于切割所述晶圆的刀片的数量；

S323、X个所述刀片同时对所述晶圆进行划片，直至将所述晶圆第一方向上剩余的Q个所述划片道均切割完；

S4、对所述晶圆第二方向上的划片道重复步骤S2至步骤S323，直至将所述晶圆第二方向上所有的所述划片道均切割完，其中所述第二方向和所述第一方向垂直设置。