CN210215624U

CN210215624U - 一种碳化硅籽晶粘贴加压机构

Info

Publication number: CN210215624U
Application number: CN201920946844.3U
Authority: CN
Inventors: Yingbin Liu; 刘英斌; Ling Xiao; 肖凌; Huiwang Wu; 吴会旺; Shenghua Li; 李胜华; Lixia Zhao; 赵丽霞; Bingke Chen; 陈秉克
Original assignee: Puxing Electronic Science & Technology Co Ltd Hebei
Current assignee: Puxing Electronic Science & Technology Co Ltd Hebei
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2029-06-21

Abstract

本实用新型提供了一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，属于晶片加工技术领域，包括设有支架的底座，用于对碳化硅籽晶加压的加压部，用于驱动所述加压部动作的驱动部和用于控制所述驱动部向所述加压板施加压力的控制部。本实用新型提供的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，控制部能控制驱动部施加于加压部的压力值，并可在控制部上设定对工件加压随时间变化的加压参数，使压力大小随时间变化，可连续准确的调整压力值，实现了工件脱气在不同温度下的压力变化，压力可连续调节，籽晶的粘贴效果好。

Description

一种碳化硅籽晶粘贴加压机构

技术领域

本实用新型属于晶片加工技术领域，更具体地说，是涉及一种碳化硅籽晶粘贴加压机构。

背景技术

目前，碳化硅半导体材料具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率、高电子饱合迁移率等优点，特别适合在大功率、高温、高压、高频和强辐射等极端条件下使用。碳化硅单晶的生产是碳化硅半导体材料器件生产的重要一环，在碳化硅单晶生产过程中，籽晶粘贴是碳化硅单晶生产的一个环节，籽晶粘贴需要连续变化的压力才能获得质量较好的籽晶。现有技术中通常使用金属重物压块对粘贴的籽晶进行加压处理，一般是将粘完的籽晶放在平台上加热，加上重物压块使所粘贴的籽晶的胶放气。但是，在加热籽晶胶水脱气过程中，由于压力不变或不合适，不能有效使胶水达到脱气要求。使用重物压块不能实现籽晶在高温下压力连续变化，容易出现胶水脱气不彻底或出现气泡，致使粘贴籽晶不合格，给后续长晶的质量造成重大影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，旨在解决在用重物压块对籽晶加压的压力不能连续变化，胶水脱气不彻底，籽晶粘贴不合格的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，包括：

底座，设有支架；

加压部，设于所述支架上，用于对碳化硅籽晶粘贴加压；

驱动部，设于所述支架上，用于驱动所述加压部动作；和

控制部，用于控制所述驱动部向所述加压部连续变化施加压力。

进一步地，所述驱动部包括：

驱动电机，固设于所述支架顶部；和

螺杆，设于所述支架侧部，与所述驱动电机的动力输出端连接。

进一步地，所述加压部包括：

压板，用于一端穿过并滑动连接所述支架，并与所述螺杆螺纹连接；

压块，用于压向碳化硅籽晶，固设于所述压板的自由端；和

平台，用于放置碳化硅籽晶，设于所述底座上，所述压块借助于所述压板的升降与所述平台抵接或分离。

进一步地，所述控制部包括：

压力传感器，设于所述螺杆上并与所述压板抵接，用于探测螺杆施加于所述压板上的压力；

电控制器，设于所述底座上，用于接收所述压力传感器的压力信号，并能控制所述驱动部向所述加压部连续变化施加压力。

进一步地，所述驱动部还包括减速器，所述减速器设于所述驱动电机与所述螺杆之间，用于减速传动所述螺杆。

进一步地，所述压块从上至下依次包括与所述压板固连的连接部、与连接部固连的过渡部和与过渡部固连的接触部。

进一步地，所述接触部的底面积大于所述连接部的底面积，所述接触部用于向碳化硅籽晶加压，所述过渡部呈倒T型。

进一步地，所述支架上设有长条形通孔，所述压板穿过所述长条形通孔，与所述螺杆连接后并能在所述支架长度方向上活动。

进一步地，所述电控制器为PLC控制器。

本实用新型提供的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，通过驱动部的驱动，加压部对碳化硅籽晶粘贴加压，控制部能控制驱动部向加压部连续变化施加压力，并可在控制部上设定对籽晶(工件)加压随时间变化的加压参数，压力大小随时间变化，可连续准确的调整压力，加压部对籽晶粘贴加压效果好，解决了用重物压块对籽晶加压的压力不能连续变化，胶水脱气不彻底，籽晶粘贴不合格的技术问题，实现了籽晶(工件)脱气彻底，实现在不同温度下的压力变化，压力可连续调节，较好的实现籽晶的粘贴效果，达到长晶的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构的控制原理框图。

图中：1、底座；11、支架；2、加压部；21、压板；22、压块；23、平台；3、驱动部；31、驱动电机；32、螺杆；4、控制部；41、压力传感器；42、电控制器。

图1中画剖面线的结构表示预粘贴的碳化硅籽晶。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-图2，现对本实用新型提供的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构进行说明。一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，包括底座1、加压部2、驱动部3和控制部4。

底座1上设有支架11。

加压部2设于支架11上，用于对碳化硅籽晶粘贴加压。

驱动部3设于支架11上，用于驱动加压部2动作。

控制部4用于控制驱动部3向加压部2连续变化施加压力，在控制部4上设定有对加压部2进行控制的控制参数或程序，通过控制部4能实现对加压部2连续变化施加压力。

本实用新型提供的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，与现有技术相比，加压部2对碳化硅籽晶粘贴加压，通过驱动部3的驱动，加压部2对碳化硅籽晶粘贴加压，控制部4能控制驱动部3向加压部2连续变化施加压力，并可在控制部4上设定对籽晶(工件)加压随时间变化的加压参数，压力大小随时间的变化而变化，可连续准确的调整压力，加压部2对籽晶粘贴加压效果好，解决了用重物压块对籽晶加压的压力不能连续变化，胶水脱气不彻底，籽晶粘贴不合格的技术问题，实现了籽晶(工件)脱气彻底，实现在不同温度下的压力变化，压力可连续调节，较好的实现籽晶的粘贴效果，达到长晶的要求。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，驱动部3包括：驱动电机31和连接在驱动电机31的动力输出端的螺杆32。

驱动电机31固设于支架11的顶部；驱动电机31的电源线连接外界电源，通过驱动电机31的转动，螺杆32随着转动。

螺杆32设于支架11侧部，与驱动电机31的动力输出端连接。螺杆32的外表面上设有外螺纹。

在一个具体实施例中，驱动电机31为伺服电机，且受控于控制部4，螺杆32为竖直设置，驱动电机31的动力输出端与螺杆32通过联轴器连接，连接比较稳定。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，加压部2包括从上至下依次设置的压板21、压块22和平台23。

压板21用于一端穿过并滑动连接支架11，并与螺杆32螺纹连接；当螺杆32发生转动时，压板21与螺杆32螺纹连接，则压板21能沿着螺杆32的长度方向平移，即可实现压板21的升降运动；又由于压板21穿插在支架11上的，在螺杆32转动过程中，压板21只能做上下移动，不会围绕螺杆32发生转动。支架11相当于起到了对压板21转动限位的作用。

压块22用于压向碳化硅籽晶，固设于压板21的自由端，压板22直接压向碳化硅籽晶，压块22的底面积较大，使整个碳化硅籽晶同时受粘贴。

平台23用于放置碳化硅籽晶，设于底座1上，压块22借助于压板21的升降与平台23抵接或分离，平台23的上端面为一平面，压块22的下底面为一平面，压块22与平台23之间的挤压力，能对碳化硅籽晶粘贴挤压，通过螺杆32驱动压板21的升降，实现了压块22与平台23之间的抵接或分离，根据预粘贴的碳化硅籽晶，可通过控制控制部4，实现对碳化硅籽晶的粘贴加压效果。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1-图2，控制部4包括相互电连接的压力传感器41和电控制器42。

压力传感器41设于螺杆32上并与压板21抵接，用于探测螺杆32施加于压板21上的压力。

电控制器42设于底座1上，用于接收压力传感器41的压力信号，并能控制驱动部3向加压部2连续变化施加压力。压力传感器41能将采集到的压力信号传递给电控制器42，电控制器42上有设定好的对于碳化硅籽晶粘贴的时间-压力参数，可预判当前的压力值是否满足设计要求，若不满足设计要求，或压力值不在预设的参数范围内，则电控制器42会向驱动部3发出信号，控制驱动部3的转速等参数，从而可以决定加压部2对碳化硅籽晶的加压力度或加压效果。

在一个具体实施例中，控制部4还包括与电控制器42电连接的供电电源，供电电源用于向电控制器42和压力传感器41供电。供电电源为蓄电池。压力传感器41设于螺杆32上，并位于压板21的上方，当螺杆32的扭矩传递给压板21时，压力传感器41位于螺杆32与压板21之间，螺杆32首先压向压力传感器41，压力传感器41再压向压板21，则压板21受到的压力即为当前的碳化硅籽晶受到的压力。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，驱动部3还包括减速器，减速器设于驱动电机31与螺杆32之间，用于减速传动螺杆32。

在一个具体实施例中，减速器为二级或三级减速器，减速器的输入端与驱动电机31轴连接，输出端与螺杆32通过联轴器连接，通过减速器的减速传动，螺杆32能获得很好的转速范围，有利于加压部2向碳化硅籽晶施加压力，碳化硅籽晶粘贴效果好。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，压块22从上至下依次包括与压板21固连的连接部221、与连接部221固连的过渡部222和与过渡部222固连的接触部223。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，接触部223的底面积大于连接部的221底面积，接触部223用于向碳化硅籽晶加压，过渡部222呈倒T型。为了增大加压部2与碳化硅籽晶的接触面积，故设置接触部223的底面积要大，这样对碳化硅的加压效果好。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，支架11上设有长条形通孔12，压板21穿过长条形通孔12，与螺杆32连接后并能在支架11的长度方向上活动。长条形通孔12起到了对压板21转动限位的作用，使压板21只能沿支架11的长度方向移动，且不能沿支架11的周向转动。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，电控制器42为PLC控制器。PLC控制器可编程控制，在可PLC控制器上设定对于驱动电机31的时间-压力参数，在不同的时间点内，控制驱动电机31驱动于加压部2的不同压力值，则对预粘贴的碳化硅籽晶加压效果好。

本实用新型提供的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构的有益效果在于：首先将预粘贴的碳化硅籽晶放置在平台23上，通过驱动部3驱动加压部2对碳化硅籽晶粘贴加压，压块22逐渐与碳化硅籽晶接触，控制部4能控制驱动部3施加于加压部2的压力值，压力值随时间变化，并可在控制部4上设定对籽晶(工件)加压随时间变化的加压参数，压力大小随时间的变化而变化，可连续准确的调整压力，实现了籽晶(工件)脱气彻底，在不同温度下的压力变化，压力可连续调节，较好的实现籽晶的粘贴效果，达到长晶的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，包括：

底座，设有支架；

加压部，设于所述支架上，用于对碳化硅籽晶粘贴加压；

驱动部，设于所述支架上，用于驱动所述加压部动作；和

2.如权利要求1所述的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，所述驱动部包括：

驱动电机，固设于所述支架顶部；和

3.如权利要求2所述的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，所述加压部包括：

压块，用于压向碳化硅籽晶，固设于所述压板的自由端；和

4.如权利要求3所述的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，所述控制部包括：

5.如权利要求2所述的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，所述驱动部还包括减速器，所述减速器设于所述驱动电机与所述螺杆之间，用于减速传动所述螺杆。

6.如权利要求3所述的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，所述压块从上至下依次包括与所述压板固连的连接部、与连接部固连的过渡部和与过渡部固连的接触部。

7.如权利要求6所述的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，所述接触部的底面积大于所述连接部的底面积，所述接触部用于向碳化硅籽晶加压，所述过渡部呈倒T型。

8.如权利要求3所述的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，所述支架上设有长条形通孔，所述压板穿过所述长条形通孔，与所述螺杆连接后并能在所述支架的长度方向上活动。

9.如权利要求4所述的一种碳化硅籽晶粘贴加压机构，其特征在于，所述电控制器为PLC控制器。