CN217414531U

CN217414531U - 一种高切割精准度的晶圆切割装置

Info

Publication number: CN217414531U
Application number: CN202220565740.XU
Authority: CN
Inventors: 任飞
Original assignee: Zhejiang Jiachen Semiconductor Co ltd
Current assignee: Zhejiang Jiachen Semiconductor Co ltd
Priority date: 2022-03-15
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2032-03-15

Abstract

本实用新型公开一种高切割精准度的晶圆切割装置，包括机箱，机箱内滑动设有横向移动座以及纵向移动座，纵向移动座上转动设有转动盘，转动盘上设有真空吸附结构，真空吸附结构上方设有第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头，真空吸附结构上方还通过气缸设有竖直升降的伺服电机，伺服电机的输出轴上安装切割轮，将待切割的晶圆片放置在真空吸附结构上，然后通过第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头进行拍照定位，调节横向移动座、纵向移动座以及转动盘，使晶圆片上的一条切痕位于第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头拍出的影像的中点位置，降下切割轮，通过横向移动座或者纵向移动座带动晶圆片通过切割轮进行切割，提高了切割的精准度。

Description

一种高切割精准度的晶圆切割装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及到一种高切割精准度的晶圆切割装置。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，晶圆需要经过切割成块后，再进行封装工艺，现有的晶圆切割过程中，多通过金刚石锯片进行划片，其也是最常见的晶圆划片方式，其是通过机械力直接作用在晶圆上，缺乏晶圆切割定位设备，晶圆切割时的切割位置无法准确把握，切割出来的晶圆芯片相距的宽度比较大，不均匀，很容易损坏晶圆芯片，效率低下。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足之处，本实用新型提出一种高切割精准度的晶圆切割装置。

为了实现上述技术效果，本实用新型采用如下方案：

一种高切割精准度的晶圆切割装置，包括机箱，所述机箱匹配设有箱门，所述机箱内设有安装架，所述安装架上设有沿X轴方向滑动的横向移动座，所述横向移动座上设有沿Y轴方向滑动的纵向移动座，所述纵向移动座上转动设有转动盘，所述转动盘上设有真空吸附结构，所述机箱内的顶部通过第一支架安装有摄像定位结构，所述摄像定位结构包括第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头，所述第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头朝下设置，所述第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头中心点的连线与X轴方向或者Y轴方向相平行，所述机箱内的顶部还通过第二支架固定安装有竖直设置的气缸，所述气缸的伸缩杆朝向，所述气缸的伸缩杆上固定连接有安装板，所述安装板的下表面固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上安装切割轮，所述切割轮的投影位于第一 CCD摄像头以及第二CCD摄像头中心点连线的延长线上，所述机箱内还通过第三支架安装有喷头，所述喷头朝向切割轮切割晶圆的位置，所述机箱的顶部安装有水箱，所述水箱通过软管与喷头连接，所述机箱内的底部安装有集水槽，所述集水槽设有排水口。

优选的技术方案，所述第一CCD摄像头上安装有第一补光灯，所述第二CCD 摄像头上安装有第二补光灯。

优选的技术方案，所述横向移动座通过第一移动机构滑动安装于安装架上，所述第一移动机构包括转动设置在安装架上的第一丝杆，所述第一丝杆的两端分别与安装架转动连接，所述第一丝杆的一端连接第一步进电机的输出轴，所述第一丝杆的两侧对称设有两根第一滑杆，所述第一滑杆的两端分别与安装架固定连接，所述横向移动座上水平贯穿设有与第一丝杆匹配的第一螺纹孔，以及与第一滑杆匹配的第一滑孔，所述第一丝杆穿过第一螺纹孔以及第一滑杆穿过第一滑孔设置；所述纵向移动座通过第二移动机构滑动安装于横向移动座上，所述第二移动机构包括第二丝杆，所述第二丝杆的两端分别与横向移动座转动连接，所述第二丝杆的一端连接第二步进电机的输出轴，所述第二丝杆的两侧对称设有两根第二滑杆，所述纵向移动坐上水平贯穿设有与第二丝杆匹配的第二螺纹孔，以及与第二滑杆匹配的第二滑孔，所述第二丝杆穿过第二螺纹孔以及第二滑杆穿过第二滑孔设置。

优选的技术方案，所述纵向移动座内安装有第三步进电机，所述第三步进电机的输出轴朝上伸出纵向移动座，所述第三步进电机的输出轴与转动盘底部的中心固定连接，所述转动盘的下端嵌设有若干滚珠，若干滚珠围绕第三步进电机的输出轴均匀分布，所述纵向移动座的上表面设有围绕第三步进电机的输出轴设置的环形槽，所述环形槽与滚珠相匹配，若干滚珠位于环形槽内滚动。

优选的技术方案，所述气缸上固定设有若干导向盘，所述安装板上竖直设有若干导向杆，若干导向杆围绕气缸均匀分布，所述导向盘上具有若干与导向杆相匹配的导向孔，所述导向杆插入导向孔内。

优选的技术方案，所述真空吸附机构包括真空陶瓷吸盘，所述真空陶瓷吸盘上贯穿设有若干通孔，所述转动盘内设有安装腔，所述安装腔内安装有真空发生器，所述真空发生器与若干通孔连接，所述转动盘的外侧壁上具有若干与安装腔连通的通气孔。

与现有技术相比，有益效果为：

本实用新型结构简单，使用方便，将待切割的晶圆片背面贴上蓝膜后放置在真空吸附结构上吸附固定，然后通过第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头进行拍照定位，使晶圆片上的一条切痕位于第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头拍出的影像的中点位置，若不在，则通过调节横向移动座、纵向移动座以及转动盘进行调节，完成后，降下切割轮，通过横向移动座或者纵向移动座带动晶圆片通过切割轮进行切割，通过第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头进行拍照定位能够能精确地调整待切割晶圆的切痕的位置，精度高，切割出来的晶圆芯片均匀、美观。

附图说明

图1为本实用新型截面示意图。

附图标记：1、机箱；2、安装架；3、横向移动座；4、纵向移动座；5、转动盘；6、第一支架；7、第一CCD摄像头；8、第二CCD摄像头；9、第二支架；10、气缸；11、安装板；12、伺服电机；13、切割轮；14、第三支架；15、喷头；16、水箱；17、集水槽；18、第一丝杆；19、第一步进电机；20、第二丝杆；22、第三步进电机；23、滚珠；24、环形槽；25、导向盘；26、导向杆； 27、真空陶瓷吸盘；28、通孔；29、安装腔；30、真空发生器。

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。

一种高切割精准度的晶圆切割装置，包括机箱1，所述机箱1匹配设有箱门，所述机箱1内设有安装架2，所述安装架2上设有沿X轴方向滑动的横向移动座 3，所述横向移动座3上设有沿Y轴方向滑动的纵向移动座4，所述纵向移动座 4上转动设有转动盘5，所述转动盘5上设有真空吸附结构，所述机箱1内的顶部通过第一支架6安装有摄像定位结构，所述摄像定位结构包括第一CCD摄像头7以及第二CCD摄像头8，所述第一CCD摄像头7以及第二CCD摄像头8朝下设置，所述第一CCD摄像头7以及第二CCD摄像头8中心点的连线与X轴方向或者Y轴方向相平行，所述机箱1内的顶部还通过第二支架9固定安装有竖直设置的气缸10，所述气缸10的伸缩杆朝向，所述气缸10的伸缩杆上固定连接有安装板11，所述安装板11的下表面固定安装有伺服电机12，所述伺服电机的输出轴上安装切割轮13，所述切割轮13的投影位于第一CCD摄像头7以及第二CCD摄像头8中心点连线的延长线上，或者说是第一CCD摄像头7以及第二 CCD摄像头8中心点与切割轮13位于同一平面上，所述机箱1内还通过第三支架14安装有喷头15，所述喷头15朝向切割轮13切割晶圆的位置，所述机箱1 的顶部安装有水箱16，所述水箱16通过软管与喷头15连接，所述机箱1内的底部安装有集水槽17，所述集水槽17设有排水口，在机箱1的外侧壁上设有控制箱，控制箱内设有控制组件。

切割时，将待切割的晶圆片的背面贴上蓝膜后放置在真空吸附结构上吸附固定，再经过第一CCD摄像头7以及第二CCD摄像头8进行拍照定位，第一CCD 摄像头7以及第二CCD摄像头8拍照后，判断晶圆片上的其中一条切痕是否位于影像的中心位置，由于两点能够确定一条直线，因此需要切痕同时位于两个摄像头拍摄的影响的中心位置，若不在，则通过调节横向移动座3、纵向移动座 4以及转动盘5用以调剂晶圆片的位置，使晶圆片上的其中一条切痕位于两个摄像头拍摄的影像的中心位置，确定完成后，由于切割轮13的投影位于第一CCD 摄像头7以及第二CCD摄像头8中心点连线的延长线上，因此该条切痕能与切割轮13进行对齐，通过气缸10降下切割轮13，然后通过横向移动座3或者纵向移动座4带动晶圆片通过切割轮13进行切割，在切割的过程中喷头15朝向切割轮13切割晶圆的位置进行喷水，冲洗掉切割出的碎屑以及降温，切割完一条切痕后，再通过前述方式将切割轮13与另一条切痕对齐进行切割。

优选的技术方案，所述第一CCD摄像头7上安装有第一补光灯，所述第二 CCD摄像头8上安装有第二补光灯，由于机箱1内的光线不足，第一CCD摄像头 7以及第二CCD摄像头8拍出的影响较为昏暗，难以确定切痕的位置，通过第一补光灯以及第二补光灯进行补光能够解决上述问题。

优选的技术方案，所述横向移动座3通过第一移动机构滑动安装于安装架2 上，所述第一移动机构包括转动设置在安装架2上的第一丝杆18，第一丝杆18 与X轴方向相平行，所述第一丝杆18的两端分别与安装架2转动连接，所述第一丝杆18的一端连接第一步进电机19的输出轴，所述第一丝杆18的两侧对称设有两根第一滑杆，所述第一滑杆的两端分别与安装架2固定连接，所述横向移动座3上水平贯穿设有与第一丝杆18匹配的第一螺纹孔，以及与第一滑杆匹配的第一滑孔，所述第一丝杆18穿过第一螺纹孔以及第一滑杆穿过第一滑孔设置，第一步进电机19驱动第一丝杆18转动，从而驱动横向移动座3沿X轴方向移动；所述纵向移动座4通过第二移动机构滑动安装于横向移动座3上，所述第二移动机构包括第二丝杆20，第二丝杆20与Y中方向相平行，所述第二丝杆20的两端分别与横向移动座3转动连接，所述第二丝杆20的一端连接第二步进电机的输出轴，所述第二丝杆20的两侧对称设有两根第二滑杆，所述纵向移动坐上水平贯穿设有与第二丝杆20匹配的第二螺纹孔，以及与第二滑杆匹配的第二滑孔，所述第二丝杆20穿过第二螺纹孔以及第二滑杆穿过第二滑孔设置，第二步进电机驱动第二丝杆20转动，从而驱动纵向移动座4沿Y轴方向移动。

优选的技术方案，所述纵向移动座4内安装有第三步进电机22，所述第三步进电机22的输出轴朝上伸出纵向移动座4，所述第三步进电机22的输出轴与转动盘5底部的中心固定连接，所述转动盘5的下端嵌设有若干滚珠23，若干滚珠23围绕第三步进电机22的输出轴均匀分布，所述纵向移动座4的上表面设有围绕第三步进电机22的输出轴设置的环形槽24，所述环形槽24与滚珠23 相匹配，若干滚珠23位于环形槽24内滚动，转动盘5通过若干滚珠23支撑在纵向移动座4的上表面并且转动，转动盘5通过第三步进电机22驱动转动。

优选的技术方案，所述气缸10上固定设有若干导向盘25，所述安装板11 上竖直设有若干导向杆26，若干导向杆26围绕气缸10均匀分布，所述导向盘 25上具有若干与导向杆26相匹配的导向孔，所述导向杆26插入导向孔内，保持安装板11在竖直方向上直上直下。

优选的技术方案，所述真空吸附机构包括真空陶瓷吸盘27，所述真空陶瓷吸盘27上贯穿设有若干通孔28，所述转动盘5内设有安装腔29，所述安装腔29内安装有真空发生器30，所述真空发生器30与若干通孔28连接，所述转动盘5的外侧壁上具有若干与安装腔29连通的通气孔。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

Claims

1.一种高切割精准度的晶圆切割装置，其特征在于，包括机箱，所述机箱匹配设有箱门，所述机箱内设有安装架，所述安装架上设有沿X轴方向滑动的横向移动座，所述横向移动座上设有沿Y轴方向滑动的纵向移动座，所述纵向移动座上转动设有转动盘，所述转动盘上设有真空吸附结构，所述机箱内的顶部通过第一支架安装有摄像定位结构，所述摄像定位结构包括第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头，所述第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头朝下设置，所述第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头中心点的连线与X轴方向或者Y轴方向相平行，所述机箱内的顶部还通过第二支架固定安装有竖直设置的气缸，所述气缸的伸缩杆朝向，所述气缸的伸缩杆上固定连接有安装板，所述安装板的下表面固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上安装切割轮，所述切割轮的投影位于第一CCD摄像头以及第二CCD摄像头中心点连线的延长线上，所述机箱内还通过第三支架安装有喷头，所述喷头朝向切割轮切割晶圆的位置，所述机箱的顶部安装有水箱，所述水箱通过软管与喷头连接，所述机箱内的底部安装有集水槽，所述集水槽设有排水口。

2.根据权利要求1所述的高切割精准度的晶圆切割装置，其特征在于，所述第一CCD摄像头上安装有第一补光灯，所述第二CCD摄像头上安装有第二补光灯。

3.根据权利要求1所述的高切割精准度的晶圆切割装置，其特征在于，所述横向移动座通过第一移动机构滑动安装于安装架上，所述第一移动机构包括转动设置在安装架上的第一丝杆，所述第一丝杆的两端分别与安装架转动连接，所述第一丝杆的一端连接第一步进电机的输出轴，所述第一丝杆的两侧对称设有两根第一滑杆，所述第一滑杆的两端分别与安装架固定连接，所述横向移动座上水平贯穿设有与第一丝杆匹配的第一螺纹孔，以及与第一滑杆匹配的第一滑孔，所述第一丝杆穿过第一螺纹孔以及第一滑杆穿过第一滑孔设置；所述纵向移动座通过第二移动机构滑动安装于横向移动座上，所述第二移动机构包括第二丝杆，所述第二丝杆的两端分别与横向移动座转动连接，所述第二丝杆的一端连接第二步进电机的输出轴，所述第二丝杆的两侧对称设有两根第二滑杆，所述纵向移动坐上水平贯穿设有与第二丝杆匹配的第二螺纹孔，以及与第二滑杆匹配的第二滑孔，所述第二丝杆穿过第二螺纹孔以及第二滑杆穿过第二滑孔设置。

4.根据权利要求1所述的高切割精准度的晶圆切割装置，其特征在于，所述纵向移动座内安装有第三步进电机，所述第三步进电机的输出轴朝上伸出纵向移动座，所述第三步进电机的输出轴与转动盘底部的中心固定连接，所述转动盘的下端嵌设有若干滚珠，若干滚珠围绕第三步进电机的输出轴均匀分布，所述纵向移动座的上表面设有围绕第三步进电机的输出轴设置的环形槽，所述环形槽与滚珠相匹配，若干滚珠位于环形槽内滚动。

5.根据权利要求1所述的高切割精准度的晶圆切割装置，其特征在于，所述气缸上固定设有若干导向盘，所述安装板上竖直设有若干导向杆，若干导向杆围绕气缸均匀分布，所述导向盘上具有若干与导向杆相匹配的导向孔，所述导向杆插入导向孔内。

6.根据权利要求1所述的高切割精准度的晶圆切割装置，其特征在，所述真空吸附机构包括真空陶瓷吸盘，所述真空陶瓷吸盘上贯穿设有若干通孔，所述转动盘内设有安装腔，所述安装腔内安装有真空发生器，所述真空发生器与若干通孔连接，所述转动盘的外侧壁上具有若干与安装腔连通的通气孔。