CN216578644U - 一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，涉及到半导体技术领域。包括加工台，所述加工台的一侧固定设置有两个螺纹杆一固定框，所述加工台的另一侧固定设置有两个螺纹杆二固定框，所述两个螺纹杆二固定框中贯穿设置有螺纹杆二，所述螺纹杆二外套设有夹持装置一，所述两个螺纹杆一固定框中贯穿设置有螺纹杆一，所述螺纹杆一外套设有夹持装置二，所述螺纹杆一的一端固定设置有锥齿轮一，所述锥齿轮一的一侧啮合设置有锥齿轮二，所述锥齿轮二的底端固定设置有交流变频调速电机，所述电机的输出杆上固定设置有切割刀。有益效果：不必人工校对长度，提高工作效率，提高人力资源利用率。

Description

一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体来说，涉及一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置。

背景技术

芯片制作完整过程包括：芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片片制作过程尤为的复杂。芯片的原料晶圆，晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化(99.999％)，接着是将些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。晶圆越薄，成产的成本越低，但对工艺就要求的越高。

CN201810652795.2一种切片厚度可调的硅棒切片装置，包括工作台，工作台的底部四角均固定连接有支撑腿，工作台的顶部固定连接有支架，支架的顶部固定连接有横梁，横梁的底部固定安装有气缸，气缸的底部固定连接有切片电机，切片电机的输出端固定套接有刀片，工作台的内部开设有滑槽，滑槽的内部设置有红外线发射器，红外线发射器的表面与滑槽的内壁表面滑动连接。

但是，该专利中提出的装置在使用时，必须人工观察红外测距仪，从而确定硅片的厚度，限制了工人的工作范围，使工人必须时刻注意着硅片切削的尺寸，浪费人力资源，拉低了工作效率。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，包括：加工台，所述加工台的一侧固定设置有两个螺纹杆一固定框，所述加工台的另一侧固定设置有两个螺纹杆二固定框，所述两个螺纹杆二固定框中贯穿设置有螺纹杆二，所述螺纹杆二外套设有夹持装置一，所述两个螺纹杆一固定框中贯穿设置有螺纹杆一，所述螺纹杆一外套设有夹持装置二，所述螺纹杆一的一端固定设置有锥齿轮一，所述锥齿轮一的一侧啮合设置有锥齿轮二，所述锥齿轮二的底端固定设置有交流变频调速电机，所述加工台靠近锥齿轮一的一端固定设置有电机固定框一，所述电机固定框一内固定设置有电机，所述电机的输出杆上固定设置有切割刀。

进一步，所述夹持装置一包括滑块，所述滑块的一侧设置有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端固定设置有弧形夹持头，所述弧形夹持头的内侧固定设置有防滑垫。

进一步，所述夹持装置一与所述夹持装置二的结构完全一致。

进一步，所述螺纹杆一与所述螺纹杆二远离锥齿轮一的一端均固定设有传动带限位块，所述传动带限位块中间设置有传动带。

进一步，所述交流变频调速电机外套设有电机固定框二，所述电机固定框二固定在加工台靠近锥齿轮一的一角。

进一步，所述螺纹杆一与所述螺纹杆二表面的螺纹方向完全一致，所述螺纹杆一、所述螺纹杆二与所述滑块之间通过螺纹连接，所述滑块内设置有内螺纹。

本实用新型的有益效果为：将单晶硅棒放入到夹持装置一与夹持装置二的中间，调整所述夹持装置一与所述夹持装置二中的伸缩杆，从而可调整两个弧形夹持头之间的距离，进而使两个弧形夹持头与单晶硅棒的柱体表面贴合，使得内侧的防滑垫对单晶硅棒进行挤压，进而达到夹持的目的，调整螺纹杆一与螺纹杆二，从而使两个滑块移动到靠近传动带的一端，启动电机，在电机固定框一的固定下，电机带动切割刀进行匀速转动，启动交流变频调速电机，交流变频调速电机带动锥齿轮二转动，锥齿轮二再带动锥齿轮一转动，锥齿轮一再带动螺纹杆一转动，螺纹杆一再带动传动带转动，传动带再带动螺纹杆二转动，从而使螺纹杆一与螺纹杆二进行同步转动，进而使两个滑块通过螺纹进行同步移动，在启动交流变频调速电机之前，硬调整所述交流变频调速电机的转速，通过变频器改变交流变频调速电机定子线圈中电源频率，进而改变其同步转速，根据电学公式n＝60f/p，其中n表示电动机的转速(转r/分min)，60则表示每分钟(秒s)，f则表示电源频率(赫兹Hz)，p则表示电动机的磁场极对数，同一个交流变频调速电机中，磁场极对数p固定不变，当输入的电源频率f增大时，转速n增加，交流变频调速电机的转速变快，则螺纹杆一与螺纹杆二的转动速度也变快，从而使得滑块的移动速度也变快，夹持装置一与夹持装置二带着单晶硅棒移动的速度也变快，由于电机的转速不变，从而切割刀的切割速度也不变，当单晶硅棒的移动速度加快时，在固定时间内通过切割刀位置的长度也增加，切割下来的单晶硅棒片的厚度也越厚，当输入的电源频率f减小时，转速n减小，交流变频调速电机的转速变慢，则螺纹杆一与螺纹杆二的转动速度也变慢，从而使得滑块的移动速度也变慢，夹持装置一与夹持装置二带着单晶硅棒移动的速度也变慢，由于电机的转速不变，从而切割刀的切割速度也不变，当单晶硅棒的移动速度减慢时，在固定时间内通过切割刀位置的长度也减小，切割下来的单晶硅棒片的厚度也越薄。设定好变频器的输出频率后，交流变频调速电机便可持续将单晶硅棒送到切割刀下，不必人工校对长度，从而提高了工作效率，提高了人力资源利用率。交流变频调速电机可更改自身的转速，从而可控制单晶硅棒移动的速度，进而可控制单晶硅棒被切削下来的硅片厚度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是根据本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的整体爆炸示意图之一；

图3是根据本实用新型实施例的整体爆炸示意图之二。

图中：

1、加工台；2、螺纹杆一固定框；3、螺纹杆二固定框；4、螺纹杆一；5、螺纹杆二；6、锥齿轮一；7、锥齿轮二；8、交流变频调速电机；9、电机固定框一；10、电机；11、切割刀；12、夹持装置一；13、夹持装置二；14、滑块；15、伸缩杆；16、弧形夹持头；17、防滑垫；18、传动带限位块；19、传动带；20、电机固定框二。

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置。

如图1-3所示，根据本实用新型实施例的可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，包括：加工台1，所述加工台1的一侧固定设置有两个螺纹杆一固定框2，所述加工台1的另一侧固定设置有两个螺纹杆二固定框3，所述两个螺纹杆二固定框3中贯穿设置有螺纹杆二5，所述螺纹杆二5外套设有夹持装置一12，所述两个螺纹杆一固定框2中贯穿设置有螺纹杆一4，所述螺纹杆一4外套设有夹持装置二13，所述螺纹杆一4的一端固定设置有锥齿轮一6，所述锥齿轮一6的一侧啮合设置有锥齿轮二7，所述锥齿轮二7的底端固定设置有交流变频调速电机8，所述加工台1靠近锥齿轮一6的一端固定设置有电机固定框一9，所述电机固定框一9内固定设置有电机10，所述电机10的输出杆上固定设置有切割刀11。

在一个实施例中，对于上述夹持装置一12来说，所述夹持装置一12包括滑块14，所述滑块14的一侧设置有伸缩杆15，所述伸缩杆15的另一端固定设置有弧形夹持头16，所述弧形夹持头16的内侧固定设置有防滑垫17，从而可对单晶硅棒进行挤压，从而达到夹持的目的。

在一个实施例中，对于上述夹持装置一12来说，所述夹持装置一12与所述夹持装置二13的结构完全一致。

在一个实施例中，对于上述螺纹杆一4来说，所述螺纹杆一4与所述螺纹杆二5远离锥齿轮一6的一端均固定设有传动带限位块18，从而防止传动带滑落，所述传动带限位块18中间设置有传动带19，从而可使螺纹杆一4与螺纹杆二5同步转动。

在一个实施例中，对于上述交流变频调速电机8来说，所述交流变频调速电机8外套设有电机固定框二20，所述电机固定框二20固定在加工台1靠近锥齿轮一6的一角。此外，具体应用时，所述交流变频调速电机8旁应配对使用变频器，从而可调整交流变频调速电机8的转速。

在一个实施例中，对于上述螺纹杆一4来说，所述螺纹杆一4与所述螺纹杆二5表面的螺纹方向完全一致，从而可使滑块14在所述螺纹杆一4与螺纹杆二5表面做同向运动，所述螺纹杆一4、所述螺纹杆二5与所述滑块14之间通过螺纹连接，所述滑块14内设置有内螺纹。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，将单晶硅棒放入到夹持装置一12与夹持装置二13的中间，调整所述夹持装置一12与所述夹持装置二13中的伸缩杆15，从而可调整两个弧形夹持头16之间的距离，进而使两个弧形夹持头16与单晶硅棒的柱体表面贴合，使得内侧的防滑垫17对单晶硅棒进行挤压，进而达到夹持的目的，调整螺纹杆一4与螺纹杆二5，从而使两个滑块14移动到靠近传动带19的一端，启动电机10，在电机固定框一9的固定下，电机10带动切割刀11进行匀速转动，启动交流变频调速电机8，交流变频调速电机8带动锥齿轮二7转动，锥齿轮二7再带动锥齿轮一6转动，锥齿轮一6再带动螺纹杆一4转动，螺纹杆一4再带动传动带19转动，传动带19再带动螺纹杆二5转动，从而使螺纹杆一4与螺纹杆二5进行同步转动，进而使两个滑块14通过螺纹进行同步移动，在启动交流变频调速电机8之前，硬调整所述交流变频调速电机8的转速，通过变频器改变交流变频调速电机8定子线圈中电源频率，进而改变其同步转速，根据电学公式n＝60f/p，其中n表示电动机的转速(转r/分min)，60则表示每分钟(秒s)，f则表示电源频率(赫兹Hz)，p则表示电动机的磁场极对数，同一个交流变频调速电机8中，磁场极对数p固定不变，当输入的电源频率f增大时，转速n增加，交流变频调速电机8的转速变快，则螺纹杆一4与螺纹杆二5的转动速度也变快，从而使得滑块14的移动速度也变快，夹持装置一12与夹持装置二13带着单晶硅棒移动的速度也变快，由于电机10的转速不变，从而切割刀11的切割速度也不变，当单晶硅棒的移动速度加快时，在固定时间内通过切割刀11位置的长度也增加，切割下来的单晶硅棒片的厚度也越厚，当输入的电源频率f减小时，转速n减小，交流变频调速电机8的转速变慢，则螺纹杆一4与螺纹杆二5的转动速度也变慢，从而使得滑块14的移动速度也变慢，夹持装置一12与夹持装置二13带着单晶硅棒移动的速度也变慢，由于电机10的转速不变，从而切割刀11的切割速度也不变，当单晶硅棒的移动速度减慢时，在固定时间内通过切割刀11位置的长度也减小，切割下来的单晶硅棒片的厚度也越薄。

有益效果：1、设定好变频器的输出频率后，交流变频调速电机便可持续将单晶硅棒送到切割刀下，不必人工校对长度，从而提高了工作效率，提高了人力资源利用率。

2、交流变频调速电机可更改自身的转速，从而可控制单晶硅棒移动的速度，进而可控制单晶硅棒被切削下来的硅片厚度。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，包括：加工台（1），其特征在于，所述加工台（1）的一侧固定设置有两个螺纹杆一固定框（2），所述加工台（1）的另一侧固定设置有两个螺纹杆二固定框（3），所述两个螺纹杆二固定框（3）中贯穿设置有螺纹杆二（5），所述螺纹杆二（5）外套设有夹持装置一（12），所述两个螺纹杆一固定框（2）中贯穿设置有螺纹杆一（4），所述螺纹杆一（4）外套设有夹持装置二（13），所述螺纹杆一（4）的一端固定设置有锥齿轮一（6），所述锥齿轮一（6）的一侧啮合设置有锥齿轮二（7），所述锥齿轮二（7）的底端固定设置有交流变频调速电机（8），所述加工台（1）靠近锥齿轮一（6）的一端固定设置有电机固定框一（9），所述电机固定框一（9）内固定设置有电机（10），所述电机（10）的输出杆上固定设置有切割刀（11）。

2.根据权利要求1所述的一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，其特征在于，所述夹持装置一（12）包括滑块（14），所述滑块（14）的一侧设置有伸缩杆（15），所述伸缩杆（15）的另一端固定设置有弧形夹持头（16），所述弧形夹持头（16）的内侧固定设置有防滑垫（17）。

3.根据权利要求1所述的一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，其特征在于，所述夹持装置一（12）与所述夹持装置二（13）的结构完全一致。

4.根据权利要求1所述的一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，其特征在于，所述螺纹杆一（4）与所述螺纹杆二（5）远离锥齿轮一（6）的一端均固定设有传动带限位块（18），所述传动带限位块（18）中间设置有传动带（19）。

5.根据权利要求1所述的一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，其特征在于，所述交流变频调速电机（8）外套设有电机固定框二（20），所述电机固定框二（20）固定在加工台（1）靠近锥齿轮一（6）的一角。

6.根据权利要求2所述的一种可调厚度的单晶硅棒智能切割装置，其特征在于，所述螺纹杆一（4）与所述螺纹杆二（5）表面的螺纹方向完全一致，所述螺纹杆一（4）、所述螺纹杆二（5）与所述滑块（14）之间通过螺纹连接，所述滑块（14）内设置有内螺纹。

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