CN212350795U - 定位治具及激光切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种定位治具及激光切割装置，包括定位组件和固设于定位组件的除尘组件；且定位组件与除尘组件可拆连接；定位组件用于固定晶圆盘，定位组件上对应晶圆盘切割区域设有除尘通道；除尘组件包括除尘腔体和除尘管道；除尘腔体固设于定位组件的底部，除尘腔体的内腔与除尘通道连通；除尘管道的进口端与除尘腔体的内腔连通，除尘管道的出口端用于与外部抽风装置连通以使激光切割晶圆盘产生的粉尘通过除尘管道的出口端排出。将除尘组件固定在定位组件的下方，能够及时除尘，提高除尘质量，也避免粉尘堆积在定位组件内，保证定位精度，提高切割质量，从而提高生产效率。

Description

定位治具及激光切割装置

技术领域

本实用新型属于晶圆切割技术领域，更具体地说，是涉及一种定位治具及激光切割装置。

背景技术

晶圆是制作半导体芯片的基本材料，随着半导体行业不断发展，对晶圆的要求越来越高。在生产过程中，为了保证晶圆的纯度，需要从半成品晶圆盘上切割下小块的晶圆来进行实验检测品质，若纯度未达到要求，则再次提纯，若纯度达到要求，则进入下一工序；待晶圆盘制造完成后，需要根据需求将其切割成一定形状的晶圆；因此，晶圆盘的切割是半导体芯片生产中必不可少的一道工序。

激光切割晶圆盘能够切割下各种形状尺寸的晶圆，且切割速度快，生产效率高，满足用户的生产需求。但激光切割晶圆盘时会产生粉尘，粉尘大部分集中于固定晶圆盘的定位治具上，难以及时有效除去粉尘，影响晶圆盘的定位精度，也容易粘在晶圆和晶圆盘上，影响切割质量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种定位治具，以解决现有技术中存在的激光切割晶圆盘时定位不准、除尘效果差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种定位治具，包括定位组件和固设于所述定位组件的除尘组件；且所述定位组件与所述除尘组件可拆连接；

所述定位组件用于固定晶圆盘，所述定位组件上对应晶圆盘切割区域设有除尘通道；

所述除尘组件包括除尘腔体和除尘管道；

所述除尘腔体固设于所述定位组件的底部，所述除尘腔体的内腔与所述除尘通道连通；

所述除尘管道的进口端与所述除尘腔体的内腔连通，所述除尘管道的出口端用于与外部抽风装置连通以使激光切割晶圆盘产生的粉尘通过所述除尘管道的出口端排出。

进一步地，所述定位组件包括定位吸盘、隔板和负压管道；

所述隔板密封连接于所述定位吸盘的底部并与所述定位吸盘围设有真空腔；所述定位吸盘设有多个吸附孔，所述吸附孔与所述真空腔连通；

所述除尘腔体可拆连接于所述隔板的底部；所述隔板隔离所述除尘腔体和所述真空腔；

所述隔板上设有连接孔；所述负压管道的一端通过所述连接孔与所述真空腔连通，所述负压管道的另一端与真空发生装置连通。

进一步地，所述除尘通道穿过所述真空腔并与所述除尘腔体的内腔连通，所述除尘通道的内腔与所述真空腔隔离设置。

进一步地，所述除尘通道包括设于所述定位吸盘的第一通道和位于所述隔板的除尘孔；所述第一通道穿过所述真空腔并插设于所述除尘孔，且所述第一通道与所述除尘腔体连通。

进一步地，所述除尘通道竖直向下穿过所述真空腔；

所述第一通道为竖直向下的直线通道，所述除尘孔为竖直向下的直孔。

进一步地，所述除尘通道还包括位于所述定位吸盘顶部的避让凹槽，所述避让凹槽与所述第一通道连通。

进一步地，所述避让凹槽内设有多个与所述真空腔连通的吸附通道，所述吸附通道避开所述第一通道设置。

进一步地，多个所述吸附通道呈矩形阵列排布；所述第一通道位于每行所述吸附通道的两侧。

本实用新型还提供了一种激光切割装置，包括机架以及分别固设于所述机架的激光切割机构和定位机构，其特征在于：所述定位机构包括移动模组、第一随动除尘管道和前述任一技术方案所述的定位治具；所述移动模组包括固设于所述机架的X轴驱动组件和滑设于所述X轴驱动组件上的Y轴驱动组件，所述定位治具滑设于Y轴驱动组件上；所述第一随动除尘管道用于连通所述除尘组件和所述外部抽风装置以使所述粉尘通过所述第一随动除尘管道排出。

进一步地，所述激光切割机构包括固设于所述机架的升降工作台、滑设于所述升降工作台的激光切割器、分别固设于所述激光切割器的相机定位组件和第二随动除尘管道；

所述相机定位组件用于对所述定位治具上的晶圆盘拍摄，以供所述移动模组根据所述相机定位组件的拍摄结果调整所述晶圆盘的位置；

所述第二随动除尘管道的进口端用于吸入所述粉尘，所述第二随动除尘管道的出口端用于与所述外部抽风装置连通以排出所述粉尘。

本实用新型提供的定位治具及激光切割装置的有益效果在于：与现有技术相比，将除尘组件固定在定位组件的下方，除尘通道、除尘腔体、除尘管道和外部抽风装置依次连通，启动外部抽风装置能够将激光切割晶圆盘产生的粉尘通过除尘管道的出口端排出，能够及时将粉尘去除，避免粉尘堆积在定位组件内，保证定位精度，提高切割质量，从而提高生产效率，也能改善加工环境；能够将除尘组件从定位组件上拆下清洗，清洁更加彻底，避免除尘组件与定位组件一体化设计导致粉尘沉积在除尘组件内不易清洗，保证切割质量；拆下除尘组件后可直接安装另一个除尘组件，避免清洗时间过长影响生产效率。

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性的前提下，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激光切割装置的结构示意图一；

图2为图1中定位治具的爆炸结构示意图；

图3为图1中定位治具的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、机架；

2、激光切割机构；21、升降工作台；22、激光切割器；23、相机定位组件；

24、第二随动除尘管道；

3、定位机构；31、定位治具；311、定位组件；

3111、定位吸盘；A1、避让凹槽；A2、吸附孔；A3、第一通道；

A4、缺口；A5、环形凸起；A6、凹槽圈；A7、吸附通道；

3112、隔板；B1、除尘孔；B2、连接孔；

3113、负压管道；

312、除尘组件；3121、除尘腔体；C1、避让开口；3122、除尘管道；

32、第一随动除尘管道；33、X轴驱动组件；34、Y轴驱动组件。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图2，现对本实用新型提供的定位治具进行说明。所述定位治具，包括定位组件311和固设于定位组件311的除尘组件312；且定位组件311与除尘组件312可拆连接；

定位组件311用于固定晶圆盘，定位组件311上对应晶圆盘切割区域设有除尘通道；

除尘组件312包括除尘腔体3121和除尘管道3122；

除尘腔体3121固设于定位组件311的底部，除尘腔体3121的内腔与除尘通道连通；

除尘管道3122的进口端与除尘腔体3121的内腔连通，除尘管道3122的出口端用于与外部抽风装置连通以使激光切割晶圆盘产生的粉尘通过除尘管道3122的出口端排出。

本实用新型提供的定位治具，与现有技术相比，将除尘组件312固定在定位组件311的下方，除尘通道、除尘腔体3121、除尘管道3122和外部抽风装置依次连通，启动外部抽风装置能够将激光切割晶圆盘产生的粉尘通过除尘管道3122的出口端排出，避免粉尘堆积在定位组件311内，保证定位精度，提高切割质量，从而提高生产效率，也能改善加工环境；能够将除尘组件312从定位组件311上拆下清洗，清洁更加彻底，避免除尘组件312与定位组件311一体化设计导致粉尘沉积在除尘组件312内不易清洗，保证切割质量；拆下除尘组件312后可直接安装另一个除尘组件312，避免清洗时间过长影响生产效率。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的定位治具的一种具体实施方式，定位组件311包括定位吸盘3111、隔板3112和负压管道3113；

隔板3112密封连接于定位吸盘3111的底部并与定位吸盘3111围设有真空腔；定位吸盘3111设有多个吸附孔A2，吸附孔A2与真空腔连通；

除尘腔体3121可拆连接于隔板3112的底部；隔板3112隔离除尘腔体3121和真空腔；

隔板3112上设有连接孔B2；负压管道3113的一端通过连接孔B2与真空腔连通，负压管道3113的另一端与真空发生装置连通；真空发生装置抽取真空腔内的空气从而使吸附孔A2吸紧定位吸盘3111上的晶圆盘，待切割完成后，真空发生装置释放气体从而使吸附孔A2松开晶圆盘；通过真空吸附来定位固定晶圆盘，固定更加稳定，避免激光切割时的保护气流吹动晶圆盘，也能避免夹压固定时造成晶圆盘变形，保证定位精度，提高切割下的晶圆的良品率；除尘腔体3121和真空腔通过隔板3112隔离设置，从而使除尘路径和真空吸附路径隔离，避免两者相互影响，确保除尘质量和吸附稳定性。

具体地，定位吸盘3111的底面固设有环形凸起A5，隔板3112盖设于环形凸起A5上；定位吸盘3111和隔板3112更易围设形成真空腔，连接简单，便于安装与维修。

具体地，除尘腔体3121上设有避让负压管道3113的避让开口C1，负压管道3113穿设于避让开口C1；避免除尘腔体3121与负压管道3113之间产生位置干涉，使定位治具31的整体结构更加紧凑，减少占用空间。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的定位治具的一种具体实施方式，除尘通道穿过真空腔并与除尘腔体3121的内腔连通，除尘通道的内腔与真空腔隔离设置；除尘通道直接从真空腔中穿过，合理规划除尘通道与真空腔的位置，简化了定位治具31的结构，使定位治具31整体更加紧凑，减少占用空间，操作更加灵活；也能避免粉尘进入真空腔内影响真空吸附效果。

进一步地，请一并参阅图2及图3，作为本实用新型提供的定位治具的一种具体实施方式，除尘通道包括设于定位吸盘3111的第一通道A3和位于隔板3112的除尘孔B1；第一通道A3穿过真空腔并插设于除尘孔B1，且第一通道A3与除尘腔体3121连通；结构简单，便于加工与安装。

优选地，除尘通道竖直向下穿过真空腔；第一通道A3为竖直向下的直线通道，除尘孔B1为竖直向下的直孔；除尘通道为竖直向下的最短路径，提高除尘效率；粉尘能够直接落入除尘腔体3121内，避免粉尘在除尘通道内堆积，有利于保持除尘通道的畅通，提高除尘质量，清洗时只需拆卸除尘组件312进行清洗，提高生产效率；也进一步合理规划定位治具31的整体结构，提高对定位治具31内部空间的合理利用，减少占用空间。

具体地，除尘管道3122位于除尘腔体3121的正下方，除尘管道3122为竖直向下的直线管道；整个除尘路径为最短路径，进一步提高除尘效率与质量，避免粉尘堆积在除尘腔体3121内。

进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的定位治具的一种具体实施方式，除尘通道还包括位于定位吸盘3111顶部的避让凹槽A1；避让凹槽A1与第一通道A3连通；避让凹槽A1避空激光切割路径，能够更好的保护晶圆盘未切割区域；同时激光切割晶圆盘产生的粉尘直接落入避让凹槽A1内，从而通过除尘管道3122的出口端排出，能够及时有效的除尘，避免粉尘堆积，提高除尘质量，提高除尘效率，保证切割质量。

具体地，第一通道A3位于避让凹槽A1的正下方，便于粉尘直接落入第一通道A3，避免粉尘堆积在避让凹槽A1的底部，提高除尘效率与质量。

具体地，避让凹槽A1内设有多个与真空腔连通的吸附通道A7，吸附通道A7避开第一通道A3设置；避免切割下的晶圆掉入避让凹槽A1内造成碰撞损坏，提高晶圆良品率；避免掉落的晶圆堵住第一通道A3从而影响除尘，提高除尘质量。

优选地，多个吸附通道A7呈矩形阵列排布；第一通道A3位于每行吸附通道A7的两侧；加强晶圆盘切割区域处的真空吸附力，避免晶圆盘被切割时产生晃动，避免晶圆掉入避让凹槽A1内。

进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的定位治具的一种具体实施方式，定位吸盘3111的顶部设有多个开口向外的缺口A4；便于晶圆盘上下料，易于操作。

具体地，定位吸盘3111的顶部设有凹槽圈A6，所有吸附孔A2位于凹槽圈A6的圈内；能够对晶圆盘进行定位，提高定位效率和精度。

请参阅图1，本实用新型还提供一种激光切割装置，所述激光切割装置，包括机架1以及分别固设于机架1的激光切割机构2和定位机构3，定位机构3包括移动模组、第一随动除尘管道32和前述任一实施例述及的定位治具31；移动模组包括固设于机架1的X轴驱动组件33和滑设于X轴驱动组件33上的Y轴驱动组件34，定位治具31滑设于Y轴驱动组件34内；第一随动除尘管道32用于连通除尘组件312和外部抽风装置以使激光切割产生的粉尘通过第一随动除尘管道32排出。

本实用新型提供的激光切割装置，X轴驱动组件33能够驱动定位治具31沿X轴方向滑动，Y轴驱动组件34能够驱动定位治具31沿Y轴方向滑动，从而定位治具31能够分别沿X轴和Y轴方向上移动，能够更好更快的完成对晶圆盘的激光切割；同时将除尘组件312固定在定位组件311的下方，除尘通道、除尘腔体3121、除尘管道3122和外部抽风装置依次连通，启动外部抽风装置能够将激光切割晶圆盘产生的粉尘通过除尘管道3122的出口端排出，避免粉尘堆积在定位组件311上，保证定位精度，提高切割质量，从而提高生产效率，也能改善加工环境。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的激光切割装置的一种具体实施方式，激光切割机构2包括固设于机架1的升降工作台21、滑设于升降工作台21的激光切割器22、分别固设于激光切割器22的相机定位组件23和第二随动除尘管道24；

相机定位组件23用于对定位治具31上的晶圆盘拍摄，以供移动模组根据相机定位组件23的拍摄结果调整晶圆盘的位置；

第二随动除尘管道24的进口端用于吸入激光切割晶圆盘产生的粉尘，第二随动除尘管道24的出口端用于与外部抽风装置连通以排出激光切割晶圆盘产生的粉尘；避免人工定位时人眼带来的误差，提高定位精度；第二随动除尘管道24能够吸取排出定位组件311外部的粉尘，进一步提高除尘效果，确保切割质量。

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 (10)

1.定位治具，其特征在于：包括定位组件和固设于所述定位组件的除尘组件；且所述定位组件与所述除尘组件可拆连接；

所述定位组件用于固定晶圆盘，所述定位组件上对应晶圆盘切割区域设有除尘通道；

所述除尘组件包括除尘腔体和除尘管道；

所述除尘腔体固设于所述定位组件的底部，所述除尘腔体的内腔与所述除尘通道连通；

所述除尘管道的进口端与所述除尘腔体的内腔连通，所述除尘管道的出口端用于与外部抽风装置连通以使激光切割晶圆盘产生的粉尘通过所述除尘管道的出口端排出。

2.如权利要求1所述的定位治具，其特征在于：所述定位组件包括定位吸盘、隔板和负压管道；

所述隔板密封连接于所述定位吸盘的底部并与所述定位吸盘围设有真空腔；所述定位吸盘设有多个吸附孔，所述吸附孔与所述真空腔连通；

所述除尘腔体可拆连接于所述隔板的底部；所述隔板隔离所述除尘腔体和所述真空腔；

所述隔板上设有连接孔；所述负压管道的一端通过所述连接孔与所述真空腔连通，所述负压管道的另一端与真空发生装置连通。

3.如权利要求2所述的定位治具，其特征在于：所述除尘通道穿过所述真空腔并与所述除尘腔体的内腔连通，所述除尘通道的内腔与所述真空腔隔离设置。

4.如权利要求3所述的定位治具，其特征在于：所述除尘通道包括设于所述定位吸盘的第一通道和位于所述隔板的除尘孔；所述第一通道穿过所述真空腔并插设于所述除尘孔，且所述第一通道与所述除尘腔体连通。

5.如权利要求4所述的定位治具，其特征在于：所述除尘通道竖直向下穿过所述真空腔；

所述第一通道为竖直向下的直线通道，所述除尘孔为竖直向下的直孔。

6.如权利要求4所述的定位治具，其特征在于：所述除尘通道还包括位于所述定位吸盘顶部的避让凹槽，所述避让凹槽与所述第一通道连通。

7.如权利要求6所述的定位治具，其特征在于：所述避让凹槽内设有多个与所述真空腔连通的吸附通道，所述吸附通道避开所述第一通道设置。

8.如权利要求7所述的定位治具，其特征在于：多个所述吸附通道呈矩形阵列排布；所述第一通道位于每行所述吸附通道的两侧。

9.激光切割装置，包括机架以及分别固设于所述机架的激光切割机构和定位机构，其特征在于：所述定位机构包括移动模组、第一随动除尘管道和权利要求1-8任一项所述的定位治具；所述移动模组包括固设于所述机架的X轴驱动组件和滑设于所述X轴驱动组件上的Y轴驱动组件，所述定位治具滑设于Y轴驱动组件上；所述第一随动除尘管道用于连通所述除尘组件和所述外部抽风装置以使所述粉尘通过所述第一随动除尘管道排出。

10.如权利要求9所述的激光切割装置，其特征在于：所述激光切割机构包括固设于所述机架的升降工作台、滑设于所述升降工作台的激光切割器、分别固设于所述激光切割器的相机定位组件和第二随动除尘管道；

所述相机定位组件用于对所述定位治具上的晶圆盘拍摄，以供所述移动模组根据所述相机定位组件的拍摄结果调整所述晶圆盘的位置；

所述第二随动除尘管道的进口端用于吸入所述粉尘，所述第二随动除尘管道的出口端用于与所述外部抽风装置连通以排出所述粉尘。

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