CN217860315U - 一种砷化镓晶圆水平法切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了砷化镓生产加工技术领域的一种砷化镓晶圆水平法切割装置，包括工作台与驱动电机，所述工作台表面开设有放置砷化镓晶柱的凹槽，所述凹槽的底部为弧形，所述凹槽的底部滑动连接有驱动推杆；本实用新型在工作前，通过砷化镓晶柱厚度的不同来间接调节打磨辊右端的位置，从而来调节打磨辊所能打磨的最大圆直径，有利于根据砷化镓晶柱厚度的不同来确定打磨的最大圆柱的晶柱，从而减少多余的打磨，避免浪费；连接球与其上的十字环形槽可以满足打磨辊与转动齿轮转动轴之间的角度调节，有利于在打磨辊的右端进行抬起时，转动齿轮依然能对打磨辊提供稳定的驱动力，避免卡死或驱动力不稳定。

Description

一种砷化镓晶圆水平法切割装置

技术领域

本实用新型涉及砷化镓生产加工技术领域，具体为一种砷化镓晶圆水平法切割装置。

背景技术

砷化镓是一种重要的半导体材料，砷化镓可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料，用来制作集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测器等；在利用水平法进行制造砷化镓时，制成的砷化镓晶柱截面为独特的“D”形，在对晶柱进行切割前需要将晶柱进行打磨成圆形。

现有技术在对水平法制成的砷化镓晶柱进行打磨时，一般是直接对砷化镓晶柱进行统一的打磨，然而水平法制成的晶柱的厚度并不相同，进行统一的打磨会使较厚的晶柱打磨的较多，造成浪费，不能打磨出晶柱截面所能打磨出的最大圆，而较薄的晶柱部分不能被完全打磨，导致晶柱不能被打磨成完全的圆形，需要进行二次打磨。

基于此，本实用新型设计了一种砷化镓晶圆水平法切割装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种砷化镓晶圆水平法切割装置，以解决上述背景技术中提出了现有技术在对水平法制成的砷化镓晶柱进行打磨时，一般是直接对砷化镓晶柱进行统一的打磨，然而水平法制成的晶柱的厚度并不相同，进行统一的打磨会使较厚的晶柱打磨的较多，造成浪费，不能打磨出晶柱截面所能打磨出的最大圆，而较薄的晶柱部分不能被完全打磨，导致晶柱不能被打磨成完全的圆形，需要进行二次打磨的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种砷化镓晶圆水平法切割装置，包括工作台与驱动电机，所述工作台表面开设有放置砷化镓晶柱的凹槽，所述凹槽的底部为弧形，所述凹槽的底部滑动连接有驱动推杆，所述驱动推杆左端有部分凸起并且其左端位于砷化镓晶柱的左侧，所述凹槽的上方设有压盖，所述压盖可以将砷化镓的上端盖住，所述压盖的上端右侧固定连接有顶动块，所述顶动块的右侧为斜面，所述工作台表面对应压盖的两侧位置均固定连接有限位板，所述工作台的右侧底部固定连接有辅助台，所述辅助台上端上下滑动连接有支撑架，所述支撑架的上端固定连接有打磨筒，所述打磨筒的左端固定连接有内齿环，所述内齿环右侧转动连接有外齿环，所述驱动电机固定连接在内齿环的左侧，所述驱动电机转动轴贯穿内齿环后固定连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与外齿环啮合，所述外齿环表面转动连接有三个等距排列的转动齿轮，三个所述转动齿轮均与内齿环啮合并且三个所述转动齿轮转动轴贯穿外齿环，三个所述转动齿轮转动轴右端均设有球铰链机构，三个所述转动齿轮转动轴均通过球铰链机构连接有打磨辊，所述打磨辊斜向布置并且其底部为圆弧形，所述打磨辊的尾端固定连接有轴承，所述轴承表面固定连接有可伸缩的弧形拉板，所述弧形拉板的顶部贯穿打磨筒，所述打磨筒对应弧形拉板位置开设有通槽，所述通槽将打磨筒分为两部分，所述打磨筒的表面对应通槽位置套接有推动环，所述弧形拉板的顶部滑动在推动环的内壁上，所述弧形拉板的中间位置固定连接有拉动绳，所述拉动绳的另一端与推动环的内壁固定连接，所述打磨筒上端对应顶动块位置滑动连接有推动杆，所述推动杆左端为斜面并且其右端与推动环接触，所述打磨筒的内壁右侧设有限定机构，所述限定机构用来限定打磨后的砷化镓晶柱符合晶柱的最大圆；

所述球铰链机构包括连接球，所述连接球表面开设有十字环形槽，所述转动齿轮转动轴右端与所述打磨辊左端均滑动在十字环形槽内；

工作时，现有技术在对水平法制成的砷化镓晶柱进行打磨时，一般是直接对砷化镓晶柱进行统一的打磨，然而水平法制成的晶柱的厚度并不相同，进行统一的打磨会使较厚的晶柱打磨的较多，造成浪费，不能打磨出晶柱截面所能打磨出的最大圆，而较薄的晶柱部分不能被完全打磨，导致晶柱不能被打磨成完全的圆形，需要进行二次打磨，本实用新型在工作前，需要将压盖拿起，将砷化镓晶柱放入到凹槽内，随后利用压盖将砷化镓晶柱盖压固定，在利用压盖将砷化镓晶柱进行固定时，顶动块右侧的斜面会作用推动杆左侧端部的斜面，推动杆会向右侧移动，推动环会在推动杆的作用向右侧移动，推动环向右侧移动会带动拉动绳一起向右侧移动，拉动绳会拉动弧形拉板，弧形拉板的下端会向上移动，从而将打磨辊的右端拉起，使打磨辊所能打磨的最大圆直径增大，有利于根据砷化镓晶柱厚度的不同来确定打磨的最大圆柱的晶柱，从而减少多余的打磨，避免浪费，随后驱动杆与驱动电机启动，驱动杆会推动砷化镓晶体移动，驱动电机会带动驱动齿轮转动，外齿环会在驱动齿轮的作用下转动，转动齿轮会在外齿环的带动下进行公转，在转动齿轮公转的同时，转动齿轮会在内齿环的作用下自转，转动齿轮转动轴会随着一起自转，打磨辊会在转动齿轮转动轴与连接球的作用下转动，连接球与其上的十字环形槽可以满足打磨辊与转动齿轮转动轴之间的角度调节，有利于在打磨辊的右端进行抬起时，转动齿轮依然能对打磨辊提供稳定的驱动力，避免卡死或驱动力不稳定，打磨辊会随着转动齿轮转动轴一起公转并且自转，一方面有利于提高打磨的效果，另一方面有利于使砷化镓晶柱的表面能被均匀的打磨，保证打磨出晶柱的圆度。

在砷化镓晶柱被打磨后，其未被打磨成圆形的部分可能会移动出打磨辊的打磨范围，为了解决以上问题，作为本实用新型的进一步方案，所述限定机构包括阻挡环，所述阻挡环的中间位置有通口，所述通口左侧铰接有三个等角度排列的限定板，所述限定板的左端为弧形并且所述限定板的底部中间位置固定连接有擦拭棉，所述限定板的中间位置铰接有调节杆，所述调节杆贯穿所述打磨筒后端部向左侧弯折并延伸所述推动环位置，所述调节杆上端左侧为斜面；工作时，在砷化镓晶柱被压盖压住固定的过程中，推动杆与推动环会在顶动块的作用下向右侧移动，在推动环向右侧移动的过程中，推动环的右侧会作用调节杆顶部左侧的斜面，调节杆会在推动环的作用下向打磨筒的外侧移动，限定板会在调节杆的作用下转动，从而增大左侧形成圆形的直径，限定板能根据砷化镓的厚度来进行调节左侧圆形直径的大小，有利于使限定板遂形成的圆与打磨辊可以根据砷化镓厚度进行调节变化的圆直径相适应，在砷化镓晶柱未被打磨成与限定板右侧的弧形板形成的圆形直径相匹配时，砷化镓晶柱则会被阻挡，不能通过，打磨辊会持续对砷化镓晶柱进行打磨，当砷化镓晶柱的截面圆直径与限定板右侧的弧形板形成的圆形直径相匹配时，砷化镓晶柱则能通过限定板，有利于保证砷化镓晶柱能被打磨成复合要求的圆形柱体，避免砷化镓晶柱未被打磨成符合要求的柱体移动出打磨范围，在打磨完成的砷化镓柱体移动过限定板时，限定板底部的擦拭棉会将柱体表面打磨产生的粉末擦除，避免粉末到处飞扬，不便于清理，阻挡环能将擦拭落下的粉末与打磨时产生的粉末进行阻挡，有利于使打磨与擦拭产生的粉末的范围限制在打磨筒的内部，避免四处飞扬。

水平法制成的砷化镓晶柱为“D”形，其两侧的打磨余量较多，会导致打磨时间长，并且两侧的余量可以打磨成较小的圆形，在特殊的环境内可以得到利用，为了解决以上问题，作为本实用新型的进一步方案，所述工作台对应所述凹槽底部前后两侧位置均开设有弧形引导槽，两个所述弧形引导槽内均滑动连接有可伸缩的弧形引导轨，所述弧形引导轨端部通过弧形弹簧弹性连接，两个所述弧形引导轨的顶部均滑动在压盖的左端，所述压盖左端对应两个弧形引导轨的顶端位置均开设有让位槽，所述让位槽贯穿压盖，所述工作台的右端结构与左端相同，四个所述弧形引导轨内均滑动连接有滑动块，左右两端所述滑动块之间共同设有切割丝，所述切割丝贯穿滑动块后与外部非金属线切割装置相连接；工作时，在砷化镓晶柱放入到凹槽后，将弧形引导轨的顶端挂到砷化镓晶柱的上端，弧形引导轨会根据砷化镓晶柱的厚度被拉伸不同的长度，在弧形引导轨被拉伸时，其底部会在弧形引导槽内向两侧滑动，从而使弧形引导轨能大致的圈出晶柱所能加工出的最大圆，随后将压盖将晶柱进行固定，外部的非金属线切割装置会带动切割丝对晶柱进行初步的切割，滑动块会在弧形引导轨内滑动，有利于使晶柱在被打磨前能将多余的晶柱进行切割，避免打磨余量较多，打磨时间较长，因为线切割能顺着弧形引导轨对晶柱进行切割，切割出的角料较为完整，可以给加工工人提供较大的操作空间，在一些较为特殊的环境下会得到再次利用，有利于节约资源。

在砷化镓晶柱的厚度不同，其所能打磨的最大圆的圆心也会发生变化，为了解决以上问题，作为本实用新型的进一步方案，所述工作台右端表面对应所述压盖的前后两侧位置均固定连接有差速器，两个所述差速器右侧均设有伸缩板，两个所述伸缩板与差速器内部连接并且所述齿环右侧为斜面，所述内齿环对应伸缩板位置开设有抬升槽，所述抬升槽的内壁上端为斜面，所述差速器的左端滑动连接有U形的限位杆，所述限位杆与差速器之间弹性连接有弹簧，所述限位杆一端延伸至伸缩板的表面，所述伸缩板对应限位杆位置开设有限位口，所述限位杆的另一端延伸至弧形引导槽的表面；工作时，在砷化镓晶柱被压盖固定后，差速器会根据端盖与初始位置变化后的高度的一般进行调节伸缩板的位置进行升高，随后切割丝对晶柱进行切割，在滑动块移动到弧形引导轨的中间位置是，限位杆会被推动，限位杆端部会与限位口脱离，伸缩板会伸长，伸缩板端部的斜面会作用抬升槽内壁顶部的斜面，从而使打磨筒向上移动晶柱厚度变化量的一半高度，因为晶体的厚度变化量为打磨成圆的直径变化量，而打磨筒的移动变化量为打磨成圆的半径变化量，所以需要利用差速器进行调节，有利于使砷化镓晶柱的圆心位置与打磨辊打磨所形成的圆同心，避免在晶柱厚度变化时，晶柱所能打磨的最大圆的圆心与打磨辊的打磨圆心不同心，导致打磨成的晶柱偏心甚至部分不能被打磨到。

在砷化镓晶柱打磨时，打磨辊对晶柱表面的打磨压力均相同，在晶柱表面有凸起较高的部分打磨时间相对较长，而晶柱的其它地方会一起被打磨，导致晶柱会被打磨的越来越细，不能打磨出晶柱所能打磨出的最大圆，为了解决以上问题，作为本实用新型的进一步方案，所述弧形拉板由三个部分组成，并且其上下两端通过弧形弹簧弹性连接；工作时，在打磨时，打磨辊打磨凸起较高的部分时，弧形拉板会在凸起与打磨辊的作用下向上转动，弧形拉板收缩，弧形弹簧被压缩，从而增大打磨辊与晶柱之间的压力，有利于使打磨辊在打磨有凸起的部分时能有更大的压力，从而将凸起部分充分的打磨，便于使+晶柱能快速的被打磨成晶柱所能打磨出的最大圆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型在工作前，通过砷化镓晶柱厚度的不同来间接调节打磨辊右端的位置，从而来调节打磨辊所能打磨的最大圆直径，有利于根据砷化镓晶柱厚度的不同来确定打磨的最大圆柱的晶柱，从而减少多余的打磨，避免浪费；连接球与其上的十字环形槽可以满足打磨辊与转动齿轮转动轴之间的角度调节，有利于在打磨辊的右端进行抬起时，转动齿轮依然能对打磨辊提供稳定的驱动力，避免卡死或驱动力不稳定，并且打磨辊会随着转动齿轮转动轴一起公转并且自转，一方面有利于提高打磨的效果，另一方面有利于使砷化镓晶柱的表面能被均匀的打磨，保证打磨出晶柱的圆度。

2.本实用新型通过设置限定板，通过砷化镓晶柱的厚度来对限定板左端所形成的进行调节，有利于使限定板遂形成的圆与打磨辊可以根据砷化镓厚度进行调节变化的圆直径相适应，在砷化镓晶柱未被打磨成与限定板右侧的弧形板形成的圆形直径相匹配时，砷化镓晶柱则会被阻挡，不能通过，打磨辊会持续对砷化镓晶柱进行打磨，当砷化镓晶柱的截面圆直径与限定板右侧的弧形板形成的圆形直径相匹配时，砷化镓晶柱则能通过限定板，有利于保证砷化镓晶柱能被打磨成复合要求的圆形柱体，避免砷化镓晶柱未被打磨成符合要求的柱体移动出打磨范围。

3.本实用新型在工作前，弧形引导轨可以根据砷化镓晶柱的厚度被拉伸不同的长度，从而使弧形引导轨能大致的圈出晶柱所能加工出的最大圆，随后将压盖将晶柱进行固定，外部的非金属线切割装置会带动切割丝对晶柱进行初步的切割，滑动块会在弧形引导轨内滑动，有利于使晶柱在被打磨前能将多余的晶柱进行切割，避免打磨余量较多，打磨时间较长，因为线切割能顺着弧形引导轨对晶柱进行切割，切割出的角料较为完整，可以给加工工人提供较大的操作空间，在一些较为特殊的环境下会得到再次利用，有利于节约资源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本实用新型总体第一结构示意图；

图2为本实用新型总体第二结构示意图；

图3为图2中A处结构示意图；

图4为本实用新型总体剖视后的结构示意图；

图5为本实用新型中工作台的第一结构示意图；

图6为图5中B处结构示意图；

图7为本实用新型中工作台的第二结构示意图；

图8为图7中C处结构示意图；

图9为本实用新型中工作台未放置砷化镓晶柱的结构示意图；

图10为本实用新型中打磨筒的结构示意图；

图11为本实用新型中内齿环与外齿环爆炸开的结构示意图；

图12为本实用新型中转动齿轮、连接球与打磨辊爆炸开的结构示意图(推动环被剖开)；

图13本实用新型中限定板、调节杆、弧形拉板、打磨筒、与推动环连接关系的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

工作台1、驱动电机2、凹槽3、驱动推杆4、压盖5、顶动块6、限位板7、辅助台8、支撑架9、打磨筒10、内齿环11、外齿环12、驱动齿轮13、转动齿轮14、打磨辊15、轴承16、弧形拉板17、通槽18、推动环19、拉动绳20、推动杆21、连接球22、十字环形槽 23、阻挡环24、通口25、限定板26、擦拭棉27、调节杆28、弧形引导槽29、弧形引导轨30、让位槽31、滑动块32、切割丝33、差速器34、伸缩板35、抬升槽36、限位杆37、限位口38。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-13，本实用新型提供一种技术方案：一种砷化镓晶圆水平法切割装置，包括工作台1与驱动电机2，工作台1表面开设有放置砷化镓晶柱的凹槽3，凹槽3的底部为弧形，凹槽3的底部滑动连接有驱动推杆4，驱动推杆4左端有部分凸起并且其左端位于砷化镓晶柱的左侧，凹槽3的上方设有压盖5，压盖5可以将砷化镓的上端盖住，压盖5的上端右侧固定连接有顶动块6，顶动块6的右侧为斜面，工作台1表面对应压盖5的两侧位置均固定连接有限位板7，工作台1的右侧底部固定连接有辅助台8，辅助台8上端上下滑动连接有支撑架9，支撑架9的上端固定连接有打磨筒10，打磨筒10的左端固定连接有内齿环11，内齿环11右侧转动连接有外齿环12，驱动电机2固定连接在内齿环11的左侧，驱动电机2转动轴贯穿内齿环11后固定连接有驱动齿轮13，驱动齿轮13与外齿环12啮合，外齿环12表面转动连接有三个等距排列的转动齿轮14，三个转动齿轮14均与内齿环11啮合并且三个转动齿轮14转动轴贯穿外齿环 12，三个转动齿轮14转动轴右端均设有球铰链机构，三个转动齿轮 14转动轴均通过球铰链机构连接有打磨辊15，打磨辊15斜向布置并且其底部为圆弧形，打磨辊15的尾端固定连接有轴承16，轴承 16表面固定连接有可伸缩的弧形拉板17，弧形拉板17的顶部贯穿打磨筒10，打磨筒10对应弧形拉板17位置开设有通槽18，通槽18 将打磨筒10分为两部分，打磨筒10的表面对应通槽18位置套接有推动环19，弧形拉板17的顶部滑动在推动环19的内壁上，弧形拉板17的中间位置固定连接有拉动绳20，拉动绳20的另一端与推动环19的内壁固定连接，打磨筒10上端对应顶动块6位置滑动连接有推动杆21，推动杆21左端为斜面并且其右端与推动环19接触，打磨筒10的内壁右侧设有限定机构，限定机构用来限定打磨后的砷化镓晶柱符合晶柱的最大圆；

球铰链机构包括连接球22，连接球22表面开设有十字环形槽 23，转动齿轮14转动轴右端与打磨辊15左端均滑动在十字环形槽 23内；

工作时，现有技术在对水平法制成的砷化镓晶柱进行打磨时，一般是直接对砷化镓晶柱进行统一的打磨，然而水平法制成的晶柱的厚度并不相同，进行统一的打磨会使较厚的晶柱打磨的较多，造成浪费，不能打磨出晶柱截面所能打磨出的最大圆，而较薄的晶柱部分不能被完全打磨，导致晶柱不能被打磨成完全的圆形，需要进行二次打磨，本实用新型在工作前，需要将压盖5拿起，将砷化镓晶柱放入到凹槽3内，随后利用压盖5将砷化镓晶柱盖压固定，在利用压盖5将砷化镓晶柱进行固定时，顶动块6右侧的斜面会作用推动杆21左侧端部的斜面，推动杆21会向右侧移动，推动环19会在推动杆21的作用向右侧移动，推动环19向右侧移动会带动拉动绳20一起向右侧移动，拉动绳20会拉动弧形拉板17，弧形拉板17的下端会向上移动，从而将打磨辊15的右端拉起，使打磨辊15所能打磨的最大圆直径增大，有利于根据砷化镓晶柱厚度的不同来确定打磨的最大圆柱的晶柱，从而减少多余的打磨，避免浪费，随后驱动杆与驱动电机2启动，驱动杆会推动砷化镓晶体移动，驱动电机2会带动驱动齿轮13转动，外齿环12会在驱动齿轮13的作用下转动，转动齿轮14会在外齿环12的带动下进行公转，在转动齿轮 14公转的同时，转动齿轮14会在内齿环11的作用下自转，转动齿轮14转动轴会随着一起自转，打磨辊15会在转动齿轮14转动轴与连接球22的作用下转动，连接球22与其上的十字环形槽23可以满足打磨辊15与转动齿轮14转动轴之间的角度调节，有利于在打磨辊15的右端进行抬起时，转动齿轮14依然能对打磨辊15提供稳定的驱动力，避免卡死或驱动力不稳定，打磨辊15会随着转动齿轮14 转动轴一起公转并且自转，一方面有利于提高打磨的效果，另一方面有利于使砷化镓晶柱的表面能被均匀的打磨，保证打磨出晶柱的圆度。

在砷化镓晶柱被打磨后，其未被打磨成圆形的部分可能会移动出打磨辊15的打磨范围，为了解决以上问题，作为本实用新型的进一步方案，限定机构包括阻挡环24，阻挡环24的中间位置有通口 25，通口25左侧铰接有三个等角度排列的限定板26，限定板26的左端为弧形并且限定板26的底部中间位置固定连接有擦拭棉27，限定板26的中间位置铰接有调节杆28，调节杆28贯穿打磨筒10后端部向左侧弯折并延伸推动环19位置，调节杆28上端左侧为斜面；工作时，在砷化镓晶柱被压盖5压住固定的过程中，推动杆21与推动环19会在顶动块6的作用下向右侧移动，在推动环19向右侧移动的过程中，推动环19的右侧会作用调节杆28顶部左侧的斜面，调节杆28会在推动环19的作用下向打磨筒10的外侧移动，限定板 26会在调节杆28的作用下转动，从而增大左侧形成圆形的直径，限定板26能根据砷化镓的厚度来进行调节左侧圆形直径的大小，有利于使限定板26遂形成的圆与打磨辊15可以根据砷化镓厚度进行调节变化的圆直径相适应，在砷化镓晶柱未被打磨成与限定板26右侧的弧形板形成的圆形直径相匹配时，砷化镓晶柱则会被阻挡，不能通过，打磨辊15会持续对砷化镓晶柱进行打磨，当砷化镓晶柱的截面圆直径与限定板26右侧的弧形板形成的圆形直径相匹配时，砷化镓晶柱则能通过限定板26，有利于保证砷化镓晶柱能被打磨成复合要求的圆形柱体，避免砷化镓晶柱未被打磨成符合要求的柱体移动出打磨范围，在打磨完成的砷化镓柱体移动过限定板26时，限定板 26底部的擦拭棉27会将柱体表面打磨产生的粉末擦除，避免粉末到处飞扬，不便于清理，阻挡环24能将擦拭落下的粉末与打磨时产生的粉末进行阻挡，有利于使打磨与擦拭产生的粉末的范围限制在打磨筒10的内部，避免四处飞扬。

水平法制成的砷化镓晶柱为“D”形，其两侧的打磨余量较多，会导致打磨时间长，并且两侧的余量可以打磨成较小的圆形，在特殊的环境内可以得到利用，为了解决以上问题，作为本实用新型的进一步方案，工作台1对应凹槽3底部前后两侧位置均开设有弧形引导槽29，两个弧形引导槽29内均滑动连接有可伸缩的弧形引导轨 30，弧形引导轨30端部通过弧形弹簧弹性连接，两个弧形引导轨30 的顶部均滑动在压盖5的左端，压盖5左端对应两个弧形引导轨30 的顶端位置均开设有让位槽31，让位槽31贯穿压盖5，工作台1的右端结构与左端相同，四个弧形引导轨30内均滑动连接有滑动块 32，左右两端滑动块32之间共同设有切割丝33，切割丝33贯穿滑动块32后与外部非金属线切割装置相连接；工作时，在砷化镓晶柱放入到凹槽3后，将弧形引导轨30的顶端挂到砷化镓晶柱的上端，弧形引导轨30会根据砷化镓晶柱的厚度被拉伸不同的长度，在弧形引导轨30被拉伸时，其底部会在弧形引导槽29内向两侧滑动，从而使弧形引导轨30能大致的圈出晶柱所能加工出的最大圆，随后将压盖5将晶柱进行固定，外部的非金属线切割装置会带动切割丝33 对晶柱进行初步的切割，滑动块32会在弧形引导轨30内滑动，有利于使晶柱在被打磨前能将多余的晶柱进行切割，避免打磨余量较多，打磨时间较长，因为线切割能顺着弧形引导轨30对晶柱进行切割，切割出的角料较为完整，可以给加工工人提供较大的操作空间，在一些较为特殊的环境下会得到再次利用，有利于节约资源。

在砷化镓晶柱的厚度不同，其所能打磨的最大圆的圆心也会发生变化，为了解决以上问题，作为本实用新型的进一步方案，工作台1右端表面对应压盖5的前后两侧位置均固定连接有差速器34，两个差速器34右侧均设有伸缩板35，两个伸缩板35与差速器34 内部连接并且齿环右侧为斜面，内齿环11对应伸缩板35位置开设有抬升槽36，抬升槽36的内壁上端为斜面，差速器34的左端滑动连接有U形的限位杆37，限位杆37与差速器34之间弹性连接有弹簧，限位杆37一端延伸至伸缩板35的表面，伸缩板35对应限位杆 37位置开设有限位口38，限位杆37的另一端延伸至弧形引导槽29 的表面；工作时，在砷化镓晶柱被压盖5固定后，差速器34会根据端盖与初始位置变化后的高度的一般进行调节伸缩板35的位置进行升高，随后切割丝33对晶柱进行切割，在滑动块32移动到弧形引导轨30的中间位置是，限位杆37会被推动，限位杆37端部会与限位口38脱离，伸缩板35会伸长，伸缩板35端部的斜面会作用抬升槽36内壁顶部的斜面，从而使打磨筒10向上移动晶柱厚度变化量的一半高度，因为晶体的厚度变化量为打磨成圆的直径变化量，而打磨筒10的移动变化量为打磨成圆的半径变化量，所以需要利用差速器34进行调节，有利于使砷化镓晶柱的圆心位置与打磨辊15打磨所形成的圆同心，避免在晶柱厚度变化时，晶柱所能打磨的最大圆的圆心与打磨辊15的打磨圆心不同心，导致打磨成的晶柱偏心甚至部分不能被打磨到。

在砷化镓晶柱打磨时，打磨辊15对晶柱表面的打磨压力均相同，在晶柱表面有凸起较高的部分打磨时间相对较长，而晶柱的其它地方会一起被打磨，导致晶柱会被打磨的越来越细，不能打磨出晶柱所能打磨出的最大圆，为了解决以上问题，作为本实用新型的进一步方案，弧形拉板由三个部分组成，并且其上下两端通过弧形弹簧弹性连接；工作时，在打磨时，打磨辊15打磨凸起较高的部分时，弧形拉板会在凸起与打磨辊15的作用下向上转动，弧形拉板收缩，弧形弹簧被压缩，从而增大打磨辊15与晶柱之间的压力，有利于使打磨辊15在打磨有凸起的部分时能有更大的压力，从而将凸起部分充分的打磨，便于使+晶柱能快速的被打磨成晶柱所能打磨出的最大圆。

工作原理：

工作时，现有技术在对水平法制成的砷化镓晶柱进行打磨时，一般是直接对砷化镓晶柱进行统一的打磨，然而水平法制成的晶柱的厚度并不相同，进行统一的打磨会使较厚的晶柱打磨的较多，造成浪费，不能打磨出晶柱截面所能打磨出的最大圆，而较薄的晶柱部分不能被完全打磨，导致晶柱不能被打磨成完全的圆形，需要进行二次打磨，本实用新型在工作前，需要将压盖5拿起，将砷化镓晶柱放入到凹槽3内，随后利用压盖5将砷化镓晶柱盖压固定，在利用压盖5将砷化镓晶柱进行固定时，顶动块6右侧的斜面会作用推动杆21左侧端部的斜面，推动杆21会向右侧移动，推动环19会在推动杆21的作用向右侧移动，推动环19向右侧移动会带动拉动绳20一起向右侧移动，拉动绳20会拉动弧形拉板17，弧形拉板17的下端会向上移动，从而将打磨辊15的右端拉起，使打磨辊15所能打磨的最大圆直径增大，有利于根据砷化镓晶柱厚度的不同来确定打磨的最大圆柱的晶柱，从而减少多余的打磨，避免浪费，随后驱动杆与驱动电机2启动，驱动杆会推动砷化镓晶体移动，驱动电机2会带动驱动齿轮13转动，外齿环12会在驱动齿轮13的作用下转动，转动齿轮14会在外齿环12的带动下进行公转，在转动齿轮 14公转的同时，转动齿轮14会在内齿环11的作用下自转，转动齿轮14转动轴会随着一起自转，打磨辊15会在转动齿轮14转动轴与连接球22的作用下转动，连接球22与其上的十字环形槽23可以满足打磨辊15与转动齿轮14转动轴之间的角度调节，有利于在打磨辊15的右端进行抬起时，转动齿轮14依然能对打磨辊15提供稳定的驱动力，避免卡死或驱动力不稳定，打磨辊15会随着转动齿轮14 转动轴一起公转并且自转，一方面有利于提高打磨的效果，另一方面有利于使砷化镓晶柱的表面能被均匀的打磨，保证打磨出晶柱的圆度。

Claims (6)

1.一种砷化镓晶圆水平法切割装置，包括工作台(1)与驱动电机(2)，其特征在于：所述工作台(1)表面开设有放置砷化镓晶柱的凹槽(3)，所述凹槽(3)的底部为弧形，所述凹槽(3)的底部滑动连接有驱动推杆(4)，所述驱动推杆(4)左端有部分凸起并且其左端位于砷化镓晶柱的左侧，所述凹槽(3)的上方设有压盖(5)，所述压盖(5)可以将砷化镓的上端盖住，所述压盖(5)的上端右侧固定连接有顶动块(6)，所述顶动块(6)的右侧为斜面，所述工作台(1)表面对应压盖(5)的两侧位置均固定连接有限位板(7)，所述工作台(1)的右侧底部固定连接有辅助台(8)，所述辅助台(8)上端上下滑动连接有支撑架(9)，所述支撑架(9)的上端固定连接有打磨筒(10)，所述打磨筒(10)的左端固定连接有内齿环(11)，所述内齿环(11)右侧转动连接有外齿环(12)，所述驱动电机(2)固定连接在内齿环(11)的左侧，所述驱动电机(2)转动轴贯穿内齿环(11)后固定连接有驱动齿轮(13)，所述驱动齿轮(13)与外齿环(12)啮合，所述外齿环(12)表面转动连接有三个等距排列的转动齿轮(14)，三个所述转动齿轮(14)均与内齿环(11)啮合并且三个所述转动齿轮(14)转动轴贯穿外齿环(12)，三个所述转动齿轮(14)转动轴右端均设有球铰链机构，三个所述转动齿轮(14)转动轴均通过球铰链机构连接有打磨辊(15)，所述打磨辊(15)斜向布置并且其底部为圆弧形，所述打磨辊(15)的尾端固定连接有轴承(16)，所述轴承(16)表面固定连接有可伸缩的弧形拉板(17)，所述弧形拉板(17)的顶部贯穿打磨筒(10)，所述打磨筒(10)对应弧形拉板(17)位置开设有通槽(18)，所述通槽(18)将打磨筒(10)分为两部分，所述打磨筒(10)的表面对应通槽(18)位置套接有推动环(19)，所述弧形拉板(17)的顶部滑动在推动环(19)的内壁上，所述弧形拉板(17)的中间位置固定连接有拉动绳(20)，所述拉动绳(20) 的另一端与推动环(19)的内壁固定连接，所述打磨筒(10)上端对应顶动块(6)位置滑动连接有推动杆(21)，所述推动杆(21)左端为斜面并且其右端与推动环(19)接触，所述打磨筒(10)的内壁右侧设有限定机构，所述限定机构用来限定打磨后的砷化镓晶柱符合晶柱的最大圆。

2.根据权利要求1所述的一种砷化镓晶圆水平法切割装置，其特征在于：所述球铰链机构包括连接球(22)，所述连接球(22)表面开设有十字环形槽(23)，所述转动齿轮(14)转动轴右端与所述打磨辊(15)左端均滑动在十字环形槽(23)内。

3.根据权利要求2所述的一种砷化镓晶圆水平法切割装置，其特征在于：所述限定机构包括阻挡环(24)，所述阻挡环(24)的中间位置有通口(25)，所述通口(25)左侧铰接有三个等角度排列的限定板(26)，所述限定板(26)的左端为弧形并且所述限定板(26)的底部中间位置固定连接有擦拭棉(27)，所述限定板(26)的中间位置铰接有调节杆(28)，所述调节杆(28)贯穿所述打磨筒(10)后端部向左侧弯折并延伸所述推动环(19)位置，所述调节杆(28)上端左侧为斜面。

4.根据权利要求3所述的一种砷化镓晶圆水平法切割装置，其特征在于：所述工作台(1)对应所述凹槽(3)底部前后两侧位置均开设有弧形引导槽(29)，两个所述弧形引导槽(29)内均滑动连接有可伸缩的弧形引导轨(30)，所述弧形引导轨(30)端部通过弧形弹簧弹性连接，两个所述弧形引导轨(30)的顶部均滑动在压盖(5)的左端，所述压盖(5)左端对应两个弧形引导轨(30)的顶端位置均开设有让位槽(31)，所述让位槽(31)贯穿压盖(5)，所述工作台(1)的右端结构与左端相同，四个所述弧形引导轨(30)内均滑动连接有滑动块(32)，左右两端所述滑动块(32)之间共同设有切割丝(33)，所述切割丝(33)贯穿滑动块(32)后与外部非金属线切割装置相连接。

5.根据权利要求4所述的一种砷化镓晶圆水平法切割装置，其特征在于：所述工作台(1)右端表面对应所述压盖(5)的前后两侧位置均固定连接有差速器(34)，两个所述差速器(34)右侧均设有伸缩板(35)，两个所述伸缩板(35)与差速器(34)内部连接并且所述齿环右侧为斜面，所述内齿环(11)对应伸缩板(35)位置开设有抬升槽(36)，所述抬升槽(36)的内壁上端为斜面，所述差速器(34)的左端滑动连接有U形的限位杆(37)，所述限位杆(37)与差速器(34)之间弹性连接有弹簧，所述限位杆(37)一端延伸至伸缩板(35)的表面，所述伸缩板(35)对应限位杆(37)位置开设有限位口(38)，所述限位杆(37)的另一端延伸至弧形引导槽(29)的表面。

6.根据权利要求5所述的一种砷化镓晶圆水平法切割装置，其特征在于：所述弧形拉板由三个部分组成，并且其上下两端通过弧形弹簧弹性连接。

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