CN211991443U - 一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，其包括机体，所述机体内设置有工作台，所述机体内设置有激光切割装置，所述工作台上设置有晶圆片切割放置盘，所述晶圆片切割放置盘设置在激光切割装置的下方，所述机体内设置有料盒放置台，所述料盒放置台上设置有晶圆片放置料盒，所述机体内设置有送料装置，所述送料装置包括第一移动机构和第二移动机构。本实用新型在对晶圆片进行切割的时候，将晶圆片放置在晶圆片放置料盒内，第一移动机构可以带动取料臂移动，取料臂能够进行取料，当晶圆片在取料臂的带动下移动至第二移动机构下方的时候，第二移动机构可以带动晶圆片自动上料进行切割，提高了晶圆片的切割效率。

Description

一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机

技术领域

本实用新型涉及晶圆加工生产设备的技术领域，尤其是涉及一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机。

背景技术

硅半导体集成电路的应用越来越广泛，其中，硅半导体集成电路都需要使用到晶圆，而应用在硅半导体集成电路的晶圆前期是进行过加工的。传统对晶圆的加工是纯手工操作，即工人使用切割机（金刚石切割机、激光切割机等）对晶圆进行加工，该种现有的晶圆加工技术因人工操作，会存在如下问题：一、加工精度低，切割出的晶圆相距的宽度比较大，均匀度差；二、所能够切割的晶圆材料单一，适用性差；三、废品率高，材料耗费大，生产效率低；四、加工过程中对工作的精度要求高，同时，劳动强度大，容易对工人的身体造成伤害。因此现有技术中存在一种半自动晶圆切割机。

例如，专利公告号为CN204621370U的实用新型专利，具体公开了一种半自动晶圆划片切割机，包括机架、工作盘和切割机构，工作盘位于机架内，切割机构位于工作盘的上方，机架设置有驱动工作盘旋转运动的旋转驱动机构、驱动旋转驱动机构沿X轴运动的X轴驱动机构和驱动X轴驱动机构沿Y轴运动的Y轴驱动机构，机架内设置有龙门架，龙门架安装有用于驱动切割机构沿Z轴运动的Z轴驱动机构。

上述技术方案虽然能够实现对晶圆片的自动切割，但是在加工过程中需要人工一片一片的将晶圆片放置在切割盘上再利用定位装置对晶圆片进行人工装夹，在切割的过程中操作较为繁琐，生产效率较低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，该切割机能够实现晶圆片的自动上下料，从而能够提高晶圆片的切割效率。

本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，包括机体，所述机体内设置有工作台，所述机体内设置有激光切割装置，所述工作台上设置有晶圆片切割放置盘，所述晶圆片切割放置盘设置在激光切割装置的下方，所述机体内设置有料盒放置台，所述料盒放置台上设置有晶圆片放置料盒，所述机体内设置有送料装置，所述送料装置包括第一移动机构和第二移动机构，所述第一移动机构包括滑移设置在机体内的第一移动座以及与第一移动座连接的取料臂，所述第二移动机构包括滑移设置在机体内的第二移动座以及与第二移动座固定连接的第一气缸、与第一气缸活塞杆固定连接的连接板、与连接板下端固定连接的旋转气缸、与旋转气缸活塞杆固定连接的取料板以及设置在取料板上的第一真空吸附盘，所述第一移动机构设置在切割放置盘以及料盒放置台的一侧，所述第二移动机构设置在第一移动机构的上方。

通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行切割的时候，将晶圆片放置在晶圆片放置料盒内，第一移动机构可以带动取料臂移动，取料臂能够进行取料，从而带动晶圆片与晶圆片放置料盒相脱离并且进行移动，当晶圆片在取料臂的带动下移动至第二移动机构下方的时候，第二移动座带动第一气缸移动，当第一真空吸附盘位于晶圆片上方的时候，利用真空吸附将晶圆片吸附起来，再利用旋转气缸对晶圆片进行转移，使晶圆片转移到晶圆片切割放置盘上端，能够利用激光切割装置对晶圆片起到切割的作用，在下料的时候再利用第一移动机构和第二移动机构对切割好之后的晶圆片进行转移下料，从而能够实现晶圆片的自动上下料，提高了晶圆片的切割效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一移动座与第二移动座均通过电动导轨驱动滑移。

通过采用上述技术方案，在需要第一移动座和第二移动座移动的时候，启动电动导轨就可以实现第一移动座和第二移动座的移动，带动晶圆片的转移。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述取料臂远离料盒放置台的一端固定连接有连接杆，所述连接杆滑移穿设在第一移动座中，所述第一移动座的下端固定连接有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆滑移穿设在第一移动座中并与连接杆固定连接。

通过采用上述技术方案，在进行取料的时候，取料臂可以延伸至晶圆片的下方，当取料臂延伸至晶圆片的下方时，启动第二气缸，第二气缸能够抵动连接杆，使连接杆带动取料臂上移，使取料臂的上端面与晶圆片下端面相贴合，从而能够使取料臂顺利的带动晶圆片移动。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述取料臂上开设有真空吸附孔，所述取料臂上贯通插接有真空吸附管，所述真空吸附管与真空吸附孔相连通。

通过采用上述技术方案，在吸取晶圆片的时候，利用真空吸附管吸真空，真空吸附孔产生负压，从而能够对晶圆片进行吸附，在取料的时候更加的平稳，保证晶圆片的顺利转移。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机体内设置有驱动料盒放置台移动的驱动机构，所述驱动机构包括与机体固定连接的第一电机、与第一电机输出端连接的两个丝杆、分别与两个丝杆螺纹配合的两个滑块、与两个滑块固定连接的移动板以及与移动板固定连接的支撑杆，所述支撑杆与料盒放置台的下端固定连接。

通过采用上述技术方案，在第一移动座移动取料的时候，驱动料盒能够配合第一移动座上下移动，从而不需要人工重复的上下料，在上下料的时候更加的便利，提高工作效率，节约劳动成本。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机体内设置有晶圆片清洗装置，所述晶圆片清洗装置设置在第一移动机构远离料盒放置台的一侧，所述晶圆片清洗装置包括支撑台、与支撑台转动连接的清洗盘以及设置在支撑台一侧的清洗喷头，所述支撑台上固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴与清洗盘的下端固定连接。

通过采用上述技术方案，在晶圆片切割完成之后，可以将晶圆片放置在清洗盘上端，启动第二电机，第二电机带动清洗盘转动的时候，清洗喷头能够对清洗盘上端的晶圆片进行清洗，能够将残留在晶圆片上端的灰尘杂质清洗干净，从而在对晶圆片进行切割的同时能够对晶圆片进行清洗，提高了晶圆片加工制备的工作效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述清洗盘上铰接有限位卡爪，所述限位卡爪环状均匀设置有多个。

通过采用上述技术方案，在第二电机带动清洗盘转动的时候，限位卡爪会在离心力的作用下翻转，能够对晶圆片起到限位固定的作用，从而能够保证在对晶圆片进行清洗的时候，晶圆片不会发生与清洗盘脱离的现象，能够保证对晶圆片的清洁效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑台的一侧还设置有风干喷头。

通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行清洗之后，可以利用风干喷头对晶圆片进行风干，从而防止晶圆片上残留水渍。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.在对晶圆片进行切割的时候，将晶圆片放置在晶圆片放置料盒内，第一移动机构可以带动取料臂移动，取料臂能够进行取料，当晶圆片在取料臂的带动下移动至第二移动机构下方的时候，第二移动座带动第一气缸移动，当第一真空吸附盘位于晶圆片上方的时候，再利用旋转气缸对晶圆片进行转移，使晶圆片转移到晶圆片切割放置盘上端，能够实现晶圆片的自动上下料，提高了晶圆片的切割效率；

2.在吸取晶圆片的时候，利用真空吸附管吸真空，真空吸附孔产生负压，从而能够对晶圆片进行吸附，在取料的时候更加的平稳，保证晶圆片的顺利转移；

3.在晶圆片切割完成之后，可以将晶圆片放置在清洗盘上端，启动第二电机，第二电机带动清洗盘转动的时候，清洗喷头能够对清洗盘上端的晶圆片进行清洗，能够将残留在晶圆片上端的灰尘杂质清洗干净，从而在对晶圆片进行切割的同时能够对晶圆片进行清洗，提高了晶圆片加工制备的工作效率。

附图说明

图1是晶圆片激光切割机的整体结构示意图；

图2是机体内部的具体结构示意图；

图3是驱动机构的具体结构示意图；

图4是图2中A部分的局部放大示意图；

图5是第三移动机构以及晶圆片清洗装置的具体结构示意图。

图中，1、机体；2、工作台；3、激光切割装置；4、晶圆片切割放置盘；5、第一移动机构；51、第一移动座；52、取料臂；53、第一电动导轨；54、第二气缸；55、连接杆；56、真空吸附孔；57、真空吸附管；6、第二移动机构；61、第二移动座；62、第一气缸；63、连接板；64、旋转气缸；65、取料板；66、第一真空吸附盘；67、第二电动导轨；7、料盒放置台；8、晶圆片放置料盒；9、放置槽；10、晶圆片清洗装置；101、支撑台；102、清洗盘；103、清洗喷头；104、风干喷头；105、限位卡爪；11、第三移动机构；111、第三电动导轨；112、第三气缸；113、第二真空吸附盘；12、驱动机构；121、第一电机；122、丝杆；123、滑块；124、移动板；125、支撑杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，包括机体1，机体1内设置有工作台2，机体1内设置有激光切割装置3，工作台2上设置有晶圆片切割放置盘4，晶圆片切割放置盘4设置在激光切割装置3的下方，晶圆片切割放置盘4的一侧设置有第一移动机构5，第一移动机构5能够带动晶圆片进行移动，第一移动机构5的上方设置有第二移动机构6，第一移动机构5和第二移动机构6相互配合能够实现晶圆片的自动上下料，第一移动机构5和到第二移动机构6组合成送料装置。

参照图2，第一移动机构5的一侧设置有料盒放置台7，料盒放置台7上设置有晶圆片放置料盒8，晶圆片放置料盒8内设置有多个相互平行的放置槽9，晶圆片可以放置在放置槽9内，料盒放置台7能够在机体1内上下滑移，从而晶圆片放置料盒8能够配合送料装置上下移动，实现晶圆片的送料。

机体1内设置有晶圆片清洗装置10，晶圆片清洗装置10设置在第一移动机构5远离料盒放置台7的一侧，晶圆片清洗装置10以及第一移动机构5的上方设置有第三移动机构11，在晶圆片切割完成之后，可以启动第三移动机构11，使第三移动机构11带动晶圆片移动至晶圆片清洗装置10上端，能够对晶圆片表面残留的杂质和粉尘进行清理。

参照图3，机体1内设置有驱动料盒放置台7移动的驱动机构12，驱动机构12包括与机体1固定连接的第一电机121、与第一电机121输出端连接的两个丝杆122、分别与两个丝杆122螺纹配合的两个滑块123、与两个滑块123固定连接的移动板124以及与移动板124固定连接的支撑杆125，支撑杆125与料盒放置台7的下端固定连接，两个丝杆122可以通过带传动相互联动，在需要料盒放置台7上下移动的时候，启动第一电机121，第一电机121带动两个丝杆122转动，丝杆122联动滑块123移动从而带动移动板124上下移动，实现料盒放置台7的上下移动，可以使晶圆片与第一移动机构5的水平高度相对应。

参照图4，第一移动机构5包括滑移设置在机体1内的第一移动座51以及与第一移动座51连接的取料臂52，机体1内设置有两组第一电动导轨53，两组第一电动导轨53上均联动滑台，第一移动座51设置在两个滑台之间，需要取料的时候，启动第一电动导轨53，第一电动导轨53带动两个滑台移动，在滑台移动的时候能够带动第一移动座51移动。

第一移动座51的下端固定连接有第二气缸54，第二气缸54的活塞杆滑移穿设在第一移动座51中，第二气缸54的活塞杆上端固定连接有连接杆55，连接杆55滑移穿设在第一移动座51中，且连接杆55与取料臂52远离第一移动座51的一端固定连接，当第一移动座51带动取料臂52移动至晶圆片的下方时，启动第二气缸54，使第二气缸54带动取料臂52向上移动，取料臂52上端面与晶圆片相贴合。

取料臂52上开设有真空吸附孔56，取料臂52上贯通插接有真空吸附管57，真空吸附管57与真空吸附孔56相连通，当取料臂52上端与晶圆片下端相贴合的时候，利用真空吸附管57抽真空，从而能够使取料臂52带动晶圆片更加平稳的移动。

第二移动机构6包括滑移设置在机体1内的第二移动座61以及与第二移动座61固定连接的第一气缸62、与第一气缸62活塞杆固定连接的连接板63、与连接板63下端固定连接的旋转气缸64、与旋转气缸64活塞杆固定连接的取料板65以及设置在取料板65上的第一真空吸附盘66，机体1内设置有第二电动导轨67，第二移动座61与第二电动导轨67相连接，第一真空吸附盘66上端也可以设置真空管，当晶圆片移动到第一真空吸附盘66上方的时候，使第一气缸62与旋转气缸64相配合带动第一真空吸附盘66移动，第一真空吸附盘66能够吸取晶圆片，从而将晶圆片带动至晶圆片切割放置盘4上端，再利用激光切割装置3对晶圆片进行切割，实现晶圆片的自动上料。

参照图5，第三移动机构11包括与机架固定连接的第三电动导轨111、与第三电动导轨111连接的滑台、与滑台固定连接的第三气缸112、与第三气缸112活塞杆固定连接的第二真空吸附盘113，第二真空吸附盘113上端设置有气管，当晶圆片切割完成之后，利用第二移动机构6将晶圆片放置在取料臂52上，在需要带动晶圆片移动清洗的时候，启动第三电动导轨111，第三电动导轨111带动滑台移动，当滑台带动第二真空吸附盘113移动到取料臂52上方，启动第三气缸112，使第三气缸112带动第二真空吸附盘113向下移动，使第二真空吸附盘113吸附晶圆片，并且使第二真空吸附盘113带动晶圆片移动到晶圆片清洗装置10的上方，实现晶圆片的输送。

参照图5，晶圆片清洗装置10包括支撑台101、与支撑台101转动连接的清洗盘102以及设置在支撑台101一侧的清洗喷头103，支撑台101的一侧还设置有风干喷头104，支撑台101上固定连接有第二电机，第二电机的输出轴与清洗盘102的下端固定连接，清洗盘102上铰接有限位卡爪105，限位卡爪105环状均匀设置有多个，在对晶圆片进行清洗的时候，启动第二电机，第二电机带动清洗盘102转动，在清洗盘102转动的时候，限位卡爪105在离心力的作用下进行翻转，能够对晶圆片起到限位的作用，同时支撑台101一侧的清洗喷头103进行转动，能够对晶圆片进行清洗，在清洗完成之后，风干喷头104进行转动，实现对晶圆片的风干。

本实施例的实施原理为：将晶圆片放置料盒8放置在料盒放置台7上，启动第一移动机构5，使第一移动机构5带动取料臂52向晶圆片放置料盒8一侧移动，当取料臂52移动到晶圆片下方的时候，启动第二气缸54，第二气缸54带动取料臂52向上移动，取料臂52上端面与晶圆片相贴合，再利用真空吸附管57抽真空，从而能够使取料臂52带动晶圆片更加平稳的移动。

当取料臂52带动晶圆片移动到第二取料机构的下方时，使第一气缸62与旋转气缸64相配合带动第一真空吸附盘66移动，第一真空吸附盘66能够吸取晶圆片，从而将晶圆片带动至晶圆片切割放置盘4上端，再利用激光切割装置3对晶圆片进行切割，实现晶圆片的自动上料。

当晶圆片切割完成之后，利用第二移动机构6将晶圆片放置在取料臂52上，在需要带动晶圆片移动清洗的时候，启动第三电动导轨111，第三电动导轨111带动滑台移动，当滑台带动第二真空吸附盘113移动到取料臂52上方，启动第三气缸112，使第三气缸112带动第二真空吸附盘113向下移动，使第二真空吸附盘113吸附晶圆片，并且使第二真空吸附盘113带动晶圆片移动到晶圆片清洗装置10的上方，实现晶圆片的输送。

在晶圆片进行清洗的同时，晶圆片放置料盒8在驱动机构12的驱动下向上移动，取料臂52进行再次取料，在清洗的同时可以对下一个晶圆片进行切割，提高工作效率，当晶圆片清洗完成之后，利用第三移动机构11和第一移动机构5实现晶圆片的下料，下料之后的晶圆片退回至晶圆片放置料盒8中。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，包括机体(1)，所述机体(1)内设置有工作台(2)，所述机体(1)内设置有激光切割装置(3)，所述工作台(2)上设置有晶圆片切割放置盘(4)，所述晶圆片切割放置盘(4)设置在激光切割装置(3)的下方，其特征在于：所述机体(1)内设置有料盒放置台(7)，所述料盒放置台(7)上设置有晶圆片放置料盒(8)，所述机体(1)内设置有送料装置，所述送料装置包括第一移动机构(5)和第二移动机构(6)，所述第一移动机构(5)包括滑移设置在机体(1)内的第一移动座(51)以及与第一移动座(51)连接的取料臂(52)，所述第二移动机构(6)包括滑移设置在机体(1)内的第二移动座(61)以及与第二移动座(61)固定连接的第一气缸(62)、与第一气缸(62)活塞杆固定连接的连接板(63)、与连接板(63)下端固定连接的旋转气缸(64)、与旋转气缸(64)活塞杆固定连接的取料板(65)以及设置在取料板(65)上的第一真空吸附盘(66)，所述第一移动机构(5)设置在切割放置盘以及料盒放置台(7)的一侧，所述第二移动机构(6)设置在第一移动机构(5)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，其特征在于：所述第一移动座(51)与第二移动座(61)均通过电动导轨驱动滑移。

3.根据权利要求2所述的一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，其特征在于：所述取料臂(52)远离料盒放置台(7)的一端固定连接有连接杆(55)，所述连接杆(55)滑移穿设在第一移动座(51)中，所述第一移动座(51)的下端固定连接有第二气缸(54)，所述第二气缸(54)的活塞杆滑移穿设在第一移动座(51)中并与连接杆(55)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，其特征在于：所述取料臂(52)上开设有真空吸附孔(56)，所述取料臂(52)上贯通插接有真空吸附管(57)，所述真空吸附管(57)与真空吸附孔(56)相连通。

5.根据权利要求1所述的一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，其特征在于：所述机体(1)内设置有驱动料盒放置台(7)移动的驱动机构(12)，所述驱动机构(12)包括与机体(1)固定连接的第一电机(121)、与第一电机(121)输出端连接的两个丝杆(122)、分别与两个丝杆(122)螺纹配合的两个滑块(123)、与两个滑块(123)固定连接的移动板(124)以及与移动板(124)固定连接的支撑杆(125)，所述支撑杆(125)与料盒放置台(7)的下端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，其特征在于：所述机体(1)内设置有晶圆片清洗装置(10)，所述晶圆片清洗装置(10)设置在第一移动机构(5)远离料盒放置台(7)的一侧，所述晶圆片清洗装置(10)包括支撑台(101)、与支撑台(101)转动连接的清洗盘(102)以及设置在支撑台(101)一侧的清洗喷头(103)，所述支撑台(101)上固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴与清洗盘(102)的下端固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，其特征在于：所述清洗盘(102)上铰接有限位卡爪(105)，所述限位卡爪(105)环状均匀设置有多个。

8.根据权利要求6所述的一种带有自动上下料功能的晶圆片激光划片切割机，其特征在于：所述支撑台(101)的一侧还设置有风干喷头(104)。

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