CN218139100U - 清洗冷却装置及划片机 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了清洗冷却装置及划片机，其中清洗冷却装置包括设置在刀片的径向一侧的喷液块，喷液块上设置有用于向刀片的刀刃喷液的第一喷液孔及用于向晶圆的上表面喷液的第二喷液孔，所述第一喷液孔的轴线及第二喷液孔的轴线均与刀片的轴线垂直；所述第一喷液孔的第一出液端到所述刀片的距离在13‑15mm之间。本实用新型在喷液块上设置第一喷液孔对刀片的刀刃进行清洗和冷却，同时对第一喷液孔的第一出液端到刀片的距离的设计可以有效地保证第一喷液孔喷出的第一水柱不会出现散射，保证了清洗冷却效果，还可避免由于第一出液端距离刀片太近影响刀片转动速率的问题；并且，第二喷液孔能够对与刀片轴线垂直的划痕进行清洗。

Description

清洗冷却装置及划片机

技术领域

本实用新型涉及半导体器件领域，尤其是清洗冷却装置及划片机。

背景技术

在划片机加工过程中，需要对划片中的刀片及晶圆进行清洗、冷却。

如申请号为201110241740.0所揭示的现有技术，其是通过在刀片的轴向两侧设置第一喷管、第二喷管来对刀片的刀面及晶圆进行冷却和清洗，以及在刀片的径向侧部设置第三喷管来对刀片的径向一侧导入冷却介质。

这种结构中，第一喷管及第二喷管对晶圆上与刀片的轴线平行的划痕有一定的清洗效果，但对晶圆上已经形成的与刀片轴线垂直的划痕的清洗效果很差，更无法对刀片实时划切出的划痕进行清洗。

同时，在向刀片的径向喷液时，第三喷管的出液端与刀片之间的间距对清洗、冷却效果及刀片的转动有较大影响。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种清洗冷却装置及划片机。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

清洗冷却装置，包括喷液块，所述喷液块设置在所述刀片的径向一侧，所述喷液块被配置用于向划片中的刀片和被刀片加工的晶圆喷液，所述喷液块上设置有用于向所述刀片的刀刃喷液的第一喷液孔及用于向刀片下方的晶圆的上表面喷液的第二喷液孔，所述第一喷液孔的轴线及第二喷液孔的轴线均与所述刀片的轴线垂直；所述第一喷液孔的第一出液端到所述刀片的距离在13-15mm之间。

优选的，所述清洗冷却装置中，所述第一喷液孔的轴线的高度与所述刀片的轴线的高度相当，所述喷液块的底部位于所述刀片的底部上方。

优选的，所述清洗冷却装置中，所述第一喷液孔的孔径在1.5-2.5mm之间。

优选的，所述清洗冷却装置中，所述第二喷液孔为一排且它们沿所述刀片的轴向分布，所述第二喷液孔的直径在0.8-1.5mm之间。

优选的，所述清洗冷却装置中，所述第二喷液孔中的一个与所述刀片的位置相对。

优选的，所述清洗冷却装置中，所述第二喷液孔为一排沿所述刀片的轴向分布的长条孔，每个所述长条孔沿竖向延伸设定长度，所述第二喷液孔的内端与圆柱安装腔连通，所述圆柱安装腔的轴线与刀片的轴线平行，所述圆柱安装腔与第二进液流道连通，所述圆柱安装腔中可自转地设置有转动块，所述转动块上设置有与所述长条孔一一对应的出液口，所述出液口与转动块内的水腔连通，所述水腔通过进液口与所述第二进液流道连通，所述出液口的直径小于等于所述长条孔的长度的一半，所述出液口的轴线与所述长条孔的中心线平行时，所述出液口的轴线位于所述长条孔的中心线的上侧。

优选的，所述清洗冷却装置还包括至少两根与连接块连接的喷液杆，所述喷液杆分布在所述刀片的轴向两侧，每根喷液杆上设置有朝向所述刀片的轴向侧面的第三喷液孔，所述第三喷液孔沿所述喷液杆的圆周方向延伸一定长度，所述第三喷液孔的弧长为3±0.2mm。

优选的，所述清洗冷却装置中，所述第三喷液孔的宽度为0.2±0.05mm。

优选的，所述清洗冷却装置中，所述喷液杆包括依次衔接的第一段、第二段及第三段，所述第一段和第二段保持钝角，所述第二段及第三段保持钝角，所述第一段与第三段垂直。

划片机，包括上述任一所述的清洗冷却装置。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本实用新型通过在喷液块上设置第一喷液孔和第二喷液孔，第一喷液孔可以对刀片的刀刃进行清洗和冷却，第二喷液孔可以对晶圆上与刀片轴线垂直的划痕进行清洗，有利于改善与刀片轴线垂直的划痕的清洗效率和效果；同时通过第一喷液孔的第一出液端到刀片的距离设定可以有效地保证第一喷液孔喷出的第一水柱在冲刷到刀片时不会出现散射，保证了清洗、冷却效果，还避免了由于第一出液端到刀片的距离太近影响刀片转速进而导致划切效率降低的问题。

本实用新型的第二喷液孔为一排，能够提高清洗质量和清洗效率，同时，使一个第二喷液孔与刀片位置对应，能够有效地对刀片与晶圆接触的位置进行冷却，同时可以实时对划切出的划痕喷液以及时清除碎屑，有利于降低刀片因碎屑造成损坏的风险。

本实用新型通过转动块来连通第二喷液孔和第二进液流道，并使转动块上形成有尺寸小于第二喷液孔的长度的出液口，可以通过转动所述转动块来实现出液口的出水角度的调节，能够有效满足不同出水角度的快速调整需要，使用更灵活。

本实用新型对喷水杆的第三喷液孔的尺寸设计能够有效地保证清洗的力度和具有足够大的喷水范围以对晶圆和刀片同时进行清洗和冷却，有利于改善清洗和冷却质量。同时喷水杆的多段的角度设计可以有效地降低水流阻力，在相同的供水压力下能够具有更佳的水流速度，有利于提高第三喷孔的出水的冲刷力度。

本实用新型的喷液块与喷液杆所接的接水快采用分体式结构，相对于现有技术，更有利于组装及调试，使用更便利。

附图说明

图1是本实用新型的清洗冷却装置的立体图；

图2是本实用新型的清洗冷却装置的正视图；

图3是本实用新型的喷液块的正视图；

图4是本实用新型的喷液块的B-B剖视图；

图5是本实用新型的喷液块的C-C剖视图；

图6是本实用新型的喷液块带有转动块的立体图；

图7是本实用新型的喷液块带有转动块的正视图；

图8是本实用新型的转动块的立体图；

图9是本实用新型的喷液杆的立体图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

实施例1

下面结合附图对本实用新型揭示的清洗冷却装置进行阐述，如附图1-附图5所示，其包括喷液块1，所述喷液块1设置在所述刀片2的径向一侧（右侧），所述喷液块1被配置用于向划片中的刀片2和被刀片2加工的晶圆喷液。所述喷液块1上设置有用于向所述刀片2的刀刃21喷液的第一喷液孔11及用于向刀片下方的晶圆的上表面喷液的第二喷液孔12，所述第一喷液孔11的轴线及所述第二喷液孔12的轴线与所述刀片2的轴线垂直；为了避免所述第一喷液孔11喷出的第一水柱112出现散射及影响刀片2的转速，所述第一喷液孔11的第一出液端111到所述刀片2的距离d在13-15mm之间。

如附图1所示，本实用新型中定义所述刀片2的轴向为第一方向Y，与水平面垂直的直线的延伸方向为竖向Z，与所述第一方向Y和竖向Z均垂直的方向为第二方向X。

如附图2、附图3、附图4所示，所述喷液块1包括朝向所述刀片2的第一竖平面13及第二竖平面14，所述第一竖平面13到所述刀片2的距离小于所述第二竖平面14到所述刀片2的距离。所述第二竖平面14位于所述第一竖平面13的下方且两者之间通过第一斜面衔接，所述第二竖平面14的下方衔接有第二斜面15。

如附图3、附图4所示，所述第一喷液孔11仅有一个，且所述第一喷液孔11的第一出液端111位于所述第一竖平面13处，所述第一喷液孔11的轴线可以是倾斜的。更优的，所述第一喷液孔11的轴线沿所述第二方向X延伸。所述第一喷液孔11的具体高度可以根据需要进行设置，优选的，所述第一喷液孔11的轴线的高度与所述刀片2的轴线的高度相当，这样能够避免刀片2的刀刃被清洗后，在转动过程中再次被碎屑污染的问题，从而使刀片2的刀刃与晶圆接触时，能够尽可能保持洁净和润滑，从而延长刀片2的使用寿命及保证切割质量。同时，这样的高度设计为第二喷液孔12的布置创造了便利条件。

在上述距离设计的基础上，发明人进一步研究发现：当所述第一喷液孔的孔径在1.5-2.5mm之间时，其喷出的第一水柱111能够有效地覆盖刀刃，同时第一水柱的清洗力度能够有效达到清洗效果且对刀片转速的影响最小。

如附图1、附图4所示，所述第一喷液孔11的内端与所述喷液块1上的第一进液流道16连通，所述第一进液流道16沿竖向Z延伸，所述第一进液流道16的进液端位于所述喷液块1的顶面且连接第一管接头4，所述第一管接头4用于连接供水管道。当然，在其他实施例中，所述第一喷液孔11的进液端可以位于所述喷液块1的表面处并直接连接第一管接头4。

如附图2所示，所述喷液块1位于所述刀片2的底部的上方，从而所述第二喷液孔位于所述刀片2的底部的上方。如附图1、附图5所示，所述第二喷液孔12的进液端也可以连接第二进液流道17，所述第二进液流道17连接第二管接头3，所述第二管接头3用于连接供水管道。当然，所述第二喷液孔12的进液端同样可以设置在所述喷液块1的表面并连接第二管接头3。

如附图3所示，所述第二喷液孔12为多个，它们沿所述第一方向Y分布,所述第二喷液孔12的具体数量可以根据需要设定，本实施例中，所述第二喷液孔12为5个且它们等间距设置，同时，中间位置的所述第二喷液孔12与所述刀片2的刀刃的位置匹配。所述第二喷液孔12优选是圆孔，其直径优选在0.8-1.5mm之间，这样能够有效地保证第二喷液孔12喷出的第二水柱122的冲击力和覆盖范围且不容易出现散射的情况，同时能够保证第二喷液孔的清洗效果。

如附图2、附图3、附图5所示，所述第二喷液孔12的第二出液端121位于所述第二斜面15处，且所述第二喷液孔12的轴线与所述第二斜面15垂直。所述第二喷液孔12的内部可以与一个腔体连通，所述腔体的轴线沿所述第一方向Y延伸，所述腔体与所述第二进液流道17连通。当然，在其他实施例中，所述第二喷液孔12的数量同样可以仅有一个，此时，优选所述第二喷液孔12与所述刀片2的刀刃的位置对应；或者所述第二喷液孔12可以是一条沿所述第一方向Y延伸一定长度的条形孔。

为了方便实现冲刷晶圆的第二水柱122的角度调节以达到最佳的冲刷效果。

如附图6、附图7所示，所述第二喷液孔12为一排沿所述第一方向Y分布的长条孔，每个所述长条孔沿竖向Z延伸设定长度，从而每个所述长条孔的长度方向沿竖向Z延伸，所述长条孔的宽度方向沿第一方向Y延伸，所述长条孔的深度方向沿第二方向X延伸，所述长条孔的具体长度、宽度及深度可以根据需要设计，此处不作限定。此时，所述喷液块1可以取消所述第二斜面15，而使所述第二喷液孔12的第二出液端直接位于所述第二竖平面14处。

如附图6-附图8所示，所述第二喷液孔12的内端与圆柱安装腔18连通，所述圆柱安装腔18的轴线沿第一方向Y延伸，所述圆柱安装腔18与第二进液流道17连通，所述圆柱安装腔18中可自转地设置有转动块7，所述转动块7上设置有与所述长条孔一一对应的出液口71，所述出液口71为圆孔且直径在0.8-1.5mm之间，所述出液口71与转动块7的水腔72连通，所述水腔72通过进液口73与所述第二进液流道17连通，所述出液口71的直径小于等于所述长条孔的长度的一半，同时，所述出液口71的直径小于所述长条孔的宽度，所述出液口71的轴线与所述长条孔的中心线平行时，所述出液口71的轴线位于所述长条孔的中心线的上侧。

通过转动所述转动块7即可方便地使所述出液口71朝向所述长条孔在竖向Z的不同位置，从而实现出液角度的灵活调整以达到最佳的冲刷效果，同时降低了喷液块1的加工及安装要求。

所述转动块7可以通过密封圈固定在所述圆柱安装腔18中。当然，所述转动块7也可以与所述圆柱安装腔18螺纹连接，不过此时，所述长条孔的宽度要尽可能大，以使所述转动块7转动后，所述出液口71仍能够与所述长条孔相对。

为了适应不同清洗需要，所述转动块可以为一组，每个所述转动块上的出液口71的直径不同于其他转动块上的出液口的直径，可以通过更换所述转动块来满足不同清洗力度和清洗面积的要求。进一步，为了方便所述转动块的更换，所述转动块优选通过密封圈与所述圆柱安装腔18固定连接，具体的，所述转动块的外圆周处形成有两个位于所述进液口72两侧的限定槽，所述密封圈套设在所述限定槽处。同时，所述喷液块上还形成有退料孔，所述退料孔与所述圆柱安装腔18共轴且与圆柱安装腔18的内端连通，所述退料孔的直径小于所述转动块的外经，当需要将转动块从所述圆柱安装腔中取出时，可以将一推料杆从所述退料孔中伸入并将所述转动块从所述圆柱安装腔中退出。

同时，所述喷液块上还形成有沿第二方向X延伸的螺孔，所述螺孔用于与划片机上的安装结构连接。

如附图1、附图2所示，所述清洗冷却装置还包括至少两根与连接块8连接的喷液杆10，所述连接块8用于连接外部供液管道，其上形成有与所述喷液杆10的中心流道连通的进液通道，所述进液通道连接第三管接头9，所述第三管接头9用于连接外部供液管道，所述连接块8上还形成有用于连接外部结构的连接通孔，所述连接通孔的轴线沿第一方向Y延伸。

如附图9所示，所述喷液杆10分布在所述刀片2的轴向两侧，每根喷液杆10上设置有朝向所述刀片2的轴向侧面的第三喷液孔101，所述第三喷液孔101的数量可以根据需要进行设计，优选为三个。所述第三喷液孔101沿所述喷液杆10的圆周方向延伸一定长度，所述第三喷液孔101的弧长为3±0.2mm，所述第三喷液孔101的宽度为0.2±0.05mm。

如附图2、附图9所示，所述喷液杆10包括依次衔接的第一段102、第二段103及第三段104，所述第一段102和第二段103保持钝角其它们之间通过第一折弯段连接，所述第一段102的第二段103夹角优选在120°-145°之间；所述第二段103及第三段104保持钝角且它们之间通过第二折弯段连接，所述第二段103及第三段104夹角优选在120°-145°之间，所述第一段102与第三段104垂直。所述第一段102沿竖向Z延伸，所述第三段104沿第二方向X延伸，且所述第三喷液孔101均形成在所述第三段104处。同时，所述第三段104的高度与所述刀片2的底部高度相当。

实施例2

本实施例揭示了一种划片机，包括上述实施例的清洗冷却装置，所述划片机还包括已知划片机的其他结构，此处不作赘述。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.清洗冷却装置，包括设置在刀片的径向一侧的喷液块，其特征在于：所述喷液块上设置有用于向所述刀片的刀刃喷液的第一喷液孔及用于向刀片下方的晶圆的上表面喷液的第二喷液孔，所述第一喷液孔的轴线及第二喷液孔的轴线均与所述刀片的轴线垂直；所述第一喷液孔的第一出液端到所述刀片的距离在13-15mm之间。

2.根据权利要求1所述的清洗冷却装置，其特征在于：所述第一喷液孔的轴线的高度与所述刀片的轴线的高度相当，所述喷液块的底部位于所述刀片的底部上方。

3.根据权利要求1所述的清洗冷却装置，其特征在于：所述第一喷液孔的孔径在1.5-2.5mm之间。

4.根据权利要求1所述的清洗冷却装置，其特征在于：所述第二喷液孔为一排且它们沿所述刀片的轴向分布，所述第二喷液孔的直径在0.8-1.5mm之间。

5.根据权利要求4所述的清洗冷却装置，其特征在于：所述第二喷液孔中的一个与所述刀片的位置相对。

6.根据权利要求1所述的清洗冷却装置，其特征在于：所述第二喷液孔为一排沿所述刀片的轴向分布的长条孔，每个所述长条孔沿竖向延伸设定长度，所述第二喷液孔的内端与圆柱安装腔连通，所述圆柱安装腔的轴线与刀片的轴线平行，所述圆柱安装腔与第二进液流道连通，所述圆柱安装腔中可自转地设置有转动块，所述转动块上设置有与所述长条孔一一对应的出液口，所述出液口与转动块内的水腔连通，所述水腔通过进液口与所述第二进液流道连通，所述出液口的直径小于等于所述长条孔的长度的一半，所述出液口的轴线与所述长条孔的中心线平行时，所述出液口的轴线位于所述长条孔的中心线的上侧。

7.根据权利要求1-6任一所述的清洗冷却装置，其特征在于：还包括至少两根与连接块连接的喷液杆，所述喷液杆分布在所述刀片的轴向两侧，每根喷液杆上设置有朝向所述刀片的轴向侧面的第三喷液孔，所述第三喷液孔沿所述喷液杆的圆周方向延伸一定长度，所述第三喷液孔的弧长为3±0.2mm。

8.根据权利要求7所述的清洗冷却装置，其特征在于：所述第三喷液孔的宽度为0.2±0.05mm。

9.根据权利要求8所述的清洗冷却装置，其特征在于：所述喷液杆包括依次衔接的第一段、第二段及第三段，所述第一段和第二段保持钝角，所述第二段及第三段保持钝角，所述第一段与第三段垂直。

10.划片机，其特征在于：包括如权利要求1-9任一所述的清洗冷却装置。

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