CN215790922U - 一种晶圆切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶圆切割机，属于晶圆加工技术领域，该晶圆切割机包括壳体；晶圆片，晶圆片位于壳体内；间歇传送机构，间歇传送机构包括间歇转动部件、固定部件、传送带和两个传送辊，两个传送辊的两端分别转动连接于壳体的两侧内壁；转位机构；切割机构；本装置采用两个激光切割器作为切割工具，通过间歇传送机构、往复移动部件和转位机构的配合，可以使得晶圆片先传送到一个激光切割器的下侧进行横向切割，然后继续传送至另一个激光切割器的下侧并在此过程中转位°，然后晶圆片会再被纵向切割从而完成晶圆切割，通过全机械操作不仅切割面非常平整，并且避免了失误率，从而使得产品的质量和生产效率都极大地提高了。

Description

一种晶圆切割机

技术领域

本实用新型属于晶圆加工技术领域，具体涉及一种晶圆切割机。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。晶圆再切割成一个个片状晶体就可用于进一步加工形成半导体元件。

现有的晶圆切割机，其采用刀片作为切割工具，切割不够平整，切割效果较差，此外现有装置的结构简单，需要靠人工操作来进行切割，不仅失误率高会导致产品质量下降，而且生产效率很低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆切割机，旨在解决现有技术中由于装置的结构简单，采用刀片作为切割工具依靠人工操作来进行切割，导致切割面不平整，产品质量较差，而且生产效率也很低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种晶圆切割机，包括：

壳体；

晶圆片，所述晶圆片位于壳体内；

间歇传送机构，所述间歇传送机构包括间歇转动部件、固定部件、传送带和两个传送辊，两个所述传送辊的两端分别转动连接于壳体的两侧内壁，所述传送带传动连接于两个传送辊的圆周表面，所述晶圆片通过固定部件固定于传送带的上端，所述间歇转动部件与其中一个传送辊连接以实现其间歇转动从而使得晶圆片间歇传送；

转位机构，所述转位机构与晶圆片连接以实现其在间歇传送的过程中被动转位，所述机构包括第一直齿轮和直齿条，所述第一直齿轮与晶圆片连接，所述直齿条固定连接于壳体的一侧内壁，且直齿条与第一直齿轮啮合；

切割机构，所述切割机构包括两组往复移动部件和两个激光切割器，两个所述激光切割器均设置于晶圆片的上侧，两组所述往复移动部件分别与两个激光切割器连接以实现其在水平方向作往复直线运动，并通过与间歇传送机构和转位机构的配合对晶圆片进行纵向切割和横向切割；以及

驱动机构，所述驱动机构与间歇传送机构和切割机构均连接以实现其运转。

作为本实用新型一种优选的方案，还包括第三转杆，所述第三转杆的两端分别转动连接于壳体的两侧内壁；

所述间歇转动部件包括第二半齿轮和第二直齿轮，所述第二半齿轮和第二直齿轮分别固定连接于第三转杆和其中一个传送辊的圆周表面，且第二半齿轮与第二直齿轮间歇啮合。

作为本实用新型一种优选的方案，每组所述往复移动部件均包括第一半齿轮和环形齿条，所述环形齿条固定连接于其中一个激光切割器的上端，所述第一半齿轮设置于环形齿条的内侧，且第一半齿轮与环形齿条间歇啮合。

作为本实用新型一种优选的方案，所述驱动机构包括传动部件、电机、第一转杆和第一锥形齿轮，所述电机固定连接于壳体的一侧内壁，所述第一转杆的一端转动连接于壳体的另一侧内壁，所述第一转杆的另一端固定连接于电机的输出端，两个所述第一半齿轮均固定连接于第一转杆的圆周表面；

所述传动部件包括第二锥形齿轮、第二转杆、皮带和两个皮带轮，所述第二转杆转动连接于壳体的一侧内壁，两个所述皮带轮分别固定连接于第二转杆和第三转杆的圆周表面，所述皮带传动连接于两个皮带轮的圆周表面，所述第二锥形齿轮固定连接于第二转杆的圆周表面，且第二锥形齿轮与第一锥形齿轮斜啮合。

作为本实用新型一种优选的方案，所述固定部件包括固定座、第一卡槽和第二卡槽，所述第二卡槽开设于传送带的上端，所述第一卡槽转动连接于第二卡槽内，所述第一卡槽开设于固定座的圆周表面，所述晶圆片活动卡接于第一卡槽内，所述第一直齿轮固定连接于固定座的圆周表面。

作为本实用新型一种优选的方案，所述壳体的上内壁开设有两个T形限位槽，两个所述环形齿条的上端均固定连接有T形限位块，且两个T形限位块分别滑动连接于两个T形限位槽内。

作为本实用新型一种优选的方案，所述间歇转动部件设有两组，且两组间歇转动部件基于传送带的中点轴对称。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本方案中，通过设有的驱动机构可以驱使间歇转动部件和往复移动部件运转，间歇转动部件会带动晶圆片向前侧传送，直到晶圆片向前移动至位于后侧的激光切割器的正下方时，间歇转动部件停止运转使得晶圆片停止移动，此时设有的往复移动部件会带动两个激光切割器在左右方向往复移动对晶圆片进行横向切割，切割完成后，间歇转动部件再次运转带动晶圆片继续向前移动至位位于前侧的激光切割器的下方，在此过程中，设有的转位机构会带动晶圆片转动°，此时间歇转动部件会再次停止运转，晶圆片会在此进行纵向切割，通过横向和纵向切割形成多个片状的晶体，不仅切割面非常平整，并且避免了失误率，从而使得产品的质量和生产效率都极大地提高了。

2、本方案中，通过两个T形限位块分别沿着两个T形限位槽内左右滑动可以对两个环形齿条起到限位作用和支撑作用，使其只能沿着两个T形限位槽的范围内作左右直线运动不会发生偏离。

3、本方案中，间歇转动部件设有两组，并基于传送带的中点左右对称，可以使得传送带的受力平衡，传送时更加稳定。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的爆炸图；

图2为本实用新型的立体图；

图3为本实用新型的剖视图；

图4为本实用新型图3中A处的局部放大图；

图5为本实用新型中激光切割器处的局部爆炸图；

图6为本实用新型中晶圆片处的局部爆炸图。

图中：1、壳体；2、晶圆片；201、固定座；202、第一卡槽；3、传送辊；301、传送带；302、第二卡槽；4、第一直齿轮；401、直齿条；5、电机；501、第一转杆；502、第一半齿轮；503、环形齿条；504、T形限位块；505、T形限位槽；506、激光切割器；6、第一锥形齿轮；601、第二锥形齿轮；602、第二转杆；603、皮带轮；604、皮带；605、第三转杆；606、第二半齿轮；607、第二直齿轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-6，本实用新型提供以下技术方案：

一种晶圆切割机，包括：

壳体1；

晶圆片2，晶圆片2位于壳体1内；

间歇传送机构，间歇传送机构包括间歇转动部件、固定部件、传送带301和两个传送辊3，两个传送辊3的两端分别转动连接于壳体1的两侧内壁，传送带301传动连接于两个传送辊3的圆周表面，晶圆片2通过固定部件固定于传送带301的上端，间歇转动部件与其中一个传送辊3连接以实现其间歇转动从而使得晶圆片2间歇传送；

转位机构，转位机构与晶圆片2连接以实现其在间歇传送的过程中被动转位，机构包括第一直齿轮4和直齿条401，第一直齿轮4与晶圆片2连接，直齿条401固定连接于壳体1的一侧内壁，且直齿条401与第一直齿轮4啮合；

切割机构，切割机构包括两组往复移动部件和两个激光切割器506，两个激光切割器506均设置于晶圆片2的上侧，两组往复移动部件分别与两个激光切割器506连接以实现其在水平方向作往复直线运动，并通过与间歇传送机构和转位机构的配合对晶圆片2进行纵向切割和横向切割；以及

驱动机构，驱动机构与间歇传送机构和切割机构均连接以实现其运转。

在本实用新型的具体实施例中，壳体1起到固定支撑装置其他结构的作用，壳体1的左右内壁之间转动有两个传送辊3，两个传送辊3一前一后分布，传送带301传动于两个传送辊3的圆周表面，传送带301的上端通过固定部件连接有晶圆片2，壳体1内还设有两个激光切割器506，两个激光切割器506一前一后分布于晶圆片2的上侧，两个激光切割器506均由前后方向的多个切割头组成，两个激光切割器506均与外部电源电性连接可发射激光对晶圆片2进行切割，通过设有的驱动机构可以驱使间歇转动部件和往复移动部件运转，间歇转动部件会带动位于后侧的传送辊3转动，进而带动传送带301和两个传送辊3转动，从而将晶圆片2向前侧传送，直到晶圆片2向前移动至位于后侧的激光切割器506的正下方时，间歇转动部件停止运转使得晶圆片2停止移动，此时设有的往复移动部件会带动两个激光切割器506在左右方向往复移动对晶圆片2进行横向切割，切割完成后，间歇转动部件再次运转带动晶圆片2继续向前移动，在此过程中，与晶圆片2连接的第一直齿轮4会与固定于壳体1的左内壁的直齿条401啮合，此时第一直齿轮4会带动晶圆片2转动，直到晶圆片2向前移动至位于前侧的激光切割器506的正下方时，晶圆片2会转动四分之一圈即90°，此时间歇转动部件会再次停止运转，晶圆片2会在此进行纵向切割，从而使得晶圆片2经过横向和纵向切割形成多个矩形的片。对于本领域技术人员而言，上述激光切割器506为现有技术，不作过多赘述。

具体的请参阅图2和图5，还包括第三转杆605，第三转杆605的两端分别转动连接于壳体1的两侧内壁；

间歇转动部件包括第二半齿轮606和第二直齿轮607，第二半齿轮606和第二直齿轮607分别固定连接于第三转杆605和其中一个传送辊3的圆周表面，且第二半齿轮606与第二直齿轮607间歇啮合。

本实施例中：壳体1的左右内壁之间转动有第三转杆605，第三转杆605从传送带301的中间穿过，第三转杆605的圆周表面固定有第二半齿轮606，位于后侧的传送辊3的圆周表面固定有第二直齿轮607，当第三转杆605转动时会带动第二半齿轮606转动，进而带动第二直齿轮607转动，进而带动位于后侧的传送带301转动将晶圆片2向前传送，当晶圆片2向前移动至位于后侧的激光切割器506的正下方时，第二半齿轮606会转动至与第二直齿轮607脱离啮合，此时第二半齿轮606转动不会带动第二直齿轮607转动，直到位于后侧的激光切割器506完成切割后，第二半齿轮606会再次转动至与第二直齿轮607啮合进而继续带动第二直齿轮607转动。

具体的请参阅图5，每组往复移动部件均包括第一半齿轮502和环形齿条503，环形齿条503固定连接于其中一个激光切割器506的上端，第一半齿轮502设置于环形齿条503的内侧，且第一半齿轮502与环形齿条503间歇啮合。

本实施例中：两个激光切割器506的上端均固定有环形齿条503，环形齿条503为环形，其齿分布于上下内壁，当两个激光切割器506位于最左侧时，两个第一半齿轮502分别与两个环形齿条503上侧的齿啮合，此时两个第一半齿轮502转动会带动两个环形齿条503和两个激光切割器506向右移动，直到两个第一半齿轮502分别转动至与两个环形齿条503上侧的齿脱离啮合后，两个第一半齿轮502会与两个环形齿条503下侧的齿啮合，进而带动两个环形齿条503和两个激光切割器506向左移动，如此往复可以实现两个激光切割器506作左右往复直线运动。

具体的请参阅图3和图5，驱动机构包括传动部件、电机5、第一转杆501和第一锥形齿轮6，电机5固定连接于壳体1的一侧内壁，第一转杆501的一端转动连接于壳体1的另一侧内壁，第一转杆501的另一端固定连接于电机5的输出端，两个第一半齿轮502均固定连接于第一转杆501的圆周表面；

传动部件包括第二锥形齿轮601、第二转杆602、皮带604和两个皮带轮603，第二转杆602转动连接于壳体1的一侧内壁，两个皮带轮603分别固定连接于第二转杆602和第三转杆605的圆周表面，皮带604传动连接于两个皮带轮603的圆周表面，第二锥形齿轮601固定连接于第二转杆602的圆周表面，且第二锥形齿轮601与第一锥形齿轮6斜啮合。

本实施例中：壳体1的后内壁固定有电机5，电机5的输出端固定有第一转杆501，第一转杆501转动于壳体1的前内壁，两个第一半齿轮502均固定于第一转杆501的圆周表面，第一转杆501的圆周表面还固定有第一锥形齿轮6，第一锥形齿轮6的右侧斜啮合有第二锥形齿轮601，第二转杆602转动于壳体1的右内壁，第二锥形齿轮601固定于第二转杆602的圆周表面，第二转杆602和第三转杆605之间通过皮带604和两个皮带轮603实现传动，电机5可以根据实际需要选择不同型号，例如选择型号为Y630-10/1180，电机5与外部电源电性连接，当电机5运转时会带动第一转杆501转动，进而带动第一锥形齿轮6和两个第一半齿轮502转动，第一锥形齿轮6会带动第二锥形齿轮601转动，进而带动第二转杆602转动，然后通过皮带604和两个皮带轮603的传动作用又会带动第三转杆605转动，从而实现了间歇传送机构和切割机构的运转。对于本领域技术人员而言，上述电机5为现有技术，不作过多赘述。

具体的请参阅图1和图6，固定部件包括固定座201、第一卡槽202和第二卡槽302，第二卡槽302开设于传送带301的上端，第一卡槽202转动连接于第二卡槽302内，第一卡槽202开设于固定座201的圆周表面，晶圆片2活动卡接于第一卡槽202内，第一直齿轮4固定连接于固定座201的圆周表面。

本实施例中：传送带301的上端后部开设有圆形的第二卡槽302，第二卡槽302内转动有固定座201，固定座201上开设有前后贯穿的第一卡槽202，第一卡槽202内卡接有晶圆片2，通过设有的固定部件可以方便放置和拿取晶圆片2，并使其与传送带301的固定更加稳固在传送和切割过程中不会发生晃动。

具体的请参阅图4，壳体1的上内壁开设有两个T形限位槽505，两个环形齿条503的上端均固定连接有T形限位块504，且两个T形限位块504分别滑动连接于两个T形限位槽505内。

本实施例中：壳体1的上内壁前后两部均开设有T形限位槽505，两个环形齿条503的上端均固定有T形限位块504，通过两个T形限位块504分别沿着两个T形限位槽505内左右滑动可以对两个环形齿条503起到限位作用和支撑作用，使其只能沿着两个T形限位槽505的范围内作左右直线运动不会发生偏离。

具体的请参阅图5，间歇转动部件设有两组，且两组间歇转动部件基于传送带301的中点轴对称。

本实施例中：第二半齿轮606和第二直齿轮607均设有两个，并基于传送带301的中点左右对称，通过设有的两组间歇转动部件可以使得第三转杆605的受力平衡，进而使得传送带301的传送更加稳定。

本实用新型的工作原理及使用流程：首先将晶圆片2插接入第一卡槽202内使其与固定座201固定，然后将固定座201放置于第二卡槽302内，然后控制电机5启动，电机5会带动第一转杆501转动，进而带动第一锥形齿轮6和两个第一半齿轮502转动，第一锥形齿轮6会带动第二锥形齿轮601和第二转杆602转动，进而第三转杆605和两个第二半齿轮606也会通过皮带604和两个皮带轮603的传动作用转动，进而两个第二半齿轮606会带动两个第二直齿轮607转动，进而带动传送带301和两个传送辊3转动将固定座201和晶圆片2向前侧传送，直到晶圆片2向前传送至位于后侧的激光切割器506的下侧时，两个第二半齿轮606会转动至与两个第二直齿轮607脱离啮合使得晶圆片2停止移动，同时两个第一半齿轮502转动会带动两个环形齿条503和两个激光切割器506左右往复移动，此时控制位于后侧的激光切割器506启动对晶圆片2进行横向切割，直到两个第二半齿轮606再次转动至与两个第二直齿轮607啮合时，横向切割完成控制位于后侧的激光切割器506停止运转，然后晶圆片2和固定座201会继续向前移动，在此过程中，第一直齿轮4会与直齿条401啮合，并由于二者的啮合发生转动，直到两个第二半齿轮606再次转动至与两个第二直齿轮607脱离啮合时，晶圆片2会传送至位于前侧的激光切割器506的下侧并停止，此时晶圆片2转动了90°，然后控制位于前侧的激光切割器506运转对其进行纵向切割，切割完成后控制其停止运转，然后晶圆片2会继续向前传送，此时将其取下，然后控制电机5停止运转完成全流程；本装置采用两个激光切割器506作为切割工具，通过间歇传送机构、往复移动部件和转位机构的配合，可以使得晶圆片2先传送到一个激光切割器506的下侧进行横向切割，然后继续传送至另一个激光切割器506的下侧并在此过程中转位90°，然后晶圆片2会再被纵向切割从而完成晶圆切割，通过全机械操作不仅切割面非常平整，并且避免了失误率，从而使得产品的质量和生产效率都极大地提高了。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种晶圆切割机，其特征在于，包括：

壳体(1)；

晶圆片(2)，所述晶圆片(2)位于壳体(1)内；

间歇传送机构，所述间歇传送机构包括间歇转动部件、固定部件、传送带(301)和两个传送辊(3)，两个所述传送辊(3)的两端分别转动连接于壳体(1)的两侧内壁，所述传送带(301)传动连接于两个传送辊(3)的圆周表面，所述晶圆片(2)通过固定部件固定于传送带(301)的上端，所述间歇转动部件与其中一个传送辊(3)连接以实现其间歇转动从而使得晶圆片(2)间歇传送；

转位机构，所述转位机构与晶圆片(2)连接以实现其在间歇传送的过程中被动转位，所述机构包括第一直齿轮(4)和直齿条(401)，所述第一直齿轮(4)与晶圆片(2)连接，所述直齿条(401)固定连接于壳体(1)的一侧内壁，且直齿条(401)与第一直齿轮(4)啮合；

切割机构，所述切割机构包括两组往复移动部件和两个激光切割器(506)，两个所述激光切割器(506)均设置于晶圆片(2)的上侧，两组所述往复移动部件分别与两个激光切割器(506)连接以实现其在水平方向作往复直线运动，并通过与间歇传送机构和转位机构的配合对晶圆片(2)进行纵向切割和横向切割；以及

驱动机构，所述驱动机构与间歇传送机构和切割机构均连接以实现其运转。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆切割机，其特征在于：还包括第三转杆(605)，所述第三转杆(605)的两端分别转动连接于壳体(1)的两侧内壁；

所述间歇转动部件包括第二半齿轮(606)和第二直齿轮(607)，所述第二半齿轮(606)和第二直齿轮(607)分别固定连接于第三转杆(605)和其中一个传送辊(3)的圆周表面，且第二半齿轮(606)与第二直齿轮(607)间歇啮合。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆切割机，其特征在于：每组所述往复移动部件均包括第一半齿轮(502)和环形齿条(503)，所述环形齿条(503)固定连接于其中一个激光切割器(506)的上端，所述第一半齿轮(502)设置于环形齿条(503)的内侧，且第一半齿轮(502)与环形齿条(503)间歇啮合。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述驱动机构包括传动部件、电机(5)、第一转杆(501)和第一锥形齿轮(6)，所述电机(5)固定连接于壳体(1)的一侧内壁，所述第一转杆(501)的一端转动连接于壳体(1)的另一侧内壁，所述第一转杆(501)的另一端固定连接于电机(5)的输出端，两个所述第一半齿轮(502)均固定连接于第一转杆(501)的圆周表面；

所述传动部件包括第二锥形齿轮(601)、第二转杆(602)、皮带(604)和两个皮带轮(603)，所述第二转杆(602)转动连接于壳体(1)的一侧内壁，两个所述皮带轮(603)分别固定连接于第二转杆(602)和第三转杆(605)的圆周表面，所述皮带(604)传动连接于两个皮带轮(603)的圆周表面，所述第二锥形齿轮(601)固定连接于第二转杆(602)的圆周表面，且第二锥形齿轮(601)与第一锥形齿轮(6)斜啮合。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述固定部件包括固定座(201)、第一卡槽(202)和第二卡槽(302)，所述第二卡槽(302)开设于传送带(301)的上端，所述第一卡槽(202)转动连接于第二卡槽(302)内，所述第一卡槽(202)开设于固定座(201)的圆周表面，所述晶圆片(2)活动卡接于第一卡槽(202)内，所述第一直齿轮(4)固定连接于固定座(201)的圆周表面。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述壳体(1)的上内壁开设有两个T形限位槽(505)，两个所述环形齿条(503)的上端均固定连接有T形限位块(504)，且两个T形限位块(504)分别滑动连接于两个T形限位槽(505)内。

7.根据权利要求6所述的一种晶圆切割机，其特征在于：所述间歇转动部件设有两组，且两组间歇转动部件基于传送带(301)的中点轴对称。

Images