CN219359078U - 一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，具体涉及划片机技术领域，包括晶圆承载台和设置在晶圆承载台上方的安装架，安装架上安装有电主轴，电主轴的输出端安装有划切刀具，还包括旋转驱动机构，旋转驱动机构包括安装板、转轴以及安装在安装板上的旋转驱动部件，转轴与安装板转动连接且与安装架固定连接，旋转驱动部件用于驱动转轴转动以使安装架可在旋转°范围内往复转动，转轴的轴线位于划切刀具的中心面上。本实用新型在回移的过程中进行划切，由于转轴的轴线位于划切刀具的中心面上的原因，使得在转动前后，划切刀具的位置保持不变，从而能够对晶圆进行精准划切，并且能够节省划切时间。

Description

一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机

技术领域

本实用新型涉及划片机技术领域，更具体地说，本实用涉及一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机。

背景技术

是以强力磨削为手段，通过空气静压支撑的电主轴带动超薄金刚石刀片以每分钟3万到6万的转速旋转，用刀片上的微细磨粒与被加工物进行接触，使划切处的材料产生碎裂，同时，承载着晶圆的晶圆承载台以一定的速度沿着刀片与工件接触方向进行直线运动，然后在刀具自身转动下以及切割水作用下将划切产生的切屑带出，最终实现工件分离或者开槽，目前随着电子产品的发展，朝着更小，更轻，更低功耗，更高可靠性的方向发展，市场对半导体封装技术提出了更高的要求。

目前的划片机依靠晶圆承载台的移动，使晶圆与刀片产生相对移动来进行划切，当从晶圆的一端划切到另一端时，晶圆承载台需要回到原点再进行划切，期间浪费了大量的时间，一般回移速度比划切的速度要快，容易产生较大的误差，该种方式对晶圆承载台的精度提出了更高的要求。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，能够在晶圆承载台来回移动的过程中，均能够对晶圆进行切割。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，包括晶圆承载台和设置在晶圆承载台上方的安装架，安装架上安装有电主轴，电主轴的输出端安装有划切刀具，还包括旋转驱动机构，旋转驱动机构包括安装板、转轴以及安装在安装板上的旋转驱动部件，转轴与安装板转动连接且与安装架固定连接，旋转驱动部件用于驱动转轴转动以使安装架可在旋转°范围内往复转动，转轴的轴线位于划切刀具的中心面上。

优选的，旋转驱动机构还包括齿轮一和与齿轮一啮合的齿轮二，齿轮一安装在转轴上，齿轮二安装在旋转驱动部件上。

优选的，旋转驱动机构还包括位于齿轮一上方并与安装板固定连接的导向轴，导向轴上套设有可沿导向轴长度方向移动的滑块，滑块的底部固定连接有销轴，齿轮一的上表面开设有弧形槽，销轴插于弧形槽的内部，齿轮一旋转°的过程中，销轴相对于弧形槽而从弧形槽的一端移动到另一端。

优选的，安装板的一侧安装有距离传感器，距离传感器位于滑块移动方向的一侧，弧形槽的两端距离转轴轴线的距离一长一短。

优选的，导向轴设置有两根，且相互平行设置。

优选的，划切刀具的中心面为与划切刀具两个侧面距离相等且平行的面。

本实用新型的技术效果和优点：

1.本实用新型在回移的过程中进行划切，由于转轴的轴线位于划切刀具的中心面上的原因，使得在转动前后，划切刀具的位置保持不变，从而能够对晶圆进行精准划切，并且能够节省划切时间。

2.本实用新型通过距离传感器的设置，可以保证晶圆划切的精度，也可以在长时间使用后，判断装置是否存在如磨损等造成的零部件不可靠的问题。

附图说明

图1为实施例的整体结构示意图。

图2为实施例的侧视图。

图3为实施例中旋转驱动机构的结构示意图。

图4为实施例中旋转驱动机构的爆炸图。

附图标记为：

1、晶圆承载台；2、安装架；3、电主轴；4、划切刀具；5、旋转驱动机构；51、安装板；52、转轴；53、旋转驱动部件；54、齿轮一；541、弧形槽；55、齿轮二；56、导向轴；57、滑块；58、销轴；59、距离传感器。

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。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

需要说明的是，在现有技术中，如果直接在晶圆承载台1回移的过程中，使用划切刀具4进行切割，则由于划切刀具4转动的方向问题，会使得划切质量较差，而如果通过改变划切刀具4旋转的方向来解决此问题，则又由于冷却装置、油雾润滑器等部件的安装位置固定，使得此时对刀具冷却、润滑效果差，所以上述方法均不可行。基于此，如图1至图4所示，本实施例提供一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，能够在晶圆承载台1来回移动的过程中，均能够对晶圆进行切割。

晶圆划片机包括晶圆承载台1和设置在晶圆承载台1上方的安装架2，安装架2上安装有电主轴3，电主轴3的输出端安装有划切刀具4，还包括旋转驱动机构5，旋转驱动机构5包括安装板51、转轴52以及安装在安装板51上的旋转驱动部件53，转轴52与安装板51转动连接且与安装架2固定连接，旋转驱动部件53用于驱动转轴52转动以使安装架2可在旋转180°范围内往复转动，转轴52的轴线位于划切刀具4的中心面上；划切刀具4采用金刚石砂轮划切刀，划切刀具4的中心面为与划切刀具4两个侧面距离相等且平行的面，该面也即是划切刀具4的中性面。

需要说明的是，晶圆划切机还包括用于驱动晶圆承载台1旋转和移动的机构，还包括用于驱动图1中装置的升降，该部分不涉及发明的核心，均可以采用现有技术，故而图中未展示。

在晶圆承载台1从一端移动到另一端时，不回移，通过旋转驱动部件53带动转轴52转动，从而带动安装架2、电主轴3和划切刀具4旋转180°，然后晶圆承载台1再回移，回移的过程中进行划切，由于转轴52的轴线位于划切刀具4的中心面上的原因，使得在转动前后，划切刀具4的位置保持不变，从而能够对晶圆进行精准划切，并且能够节省划切时间。

在本实施例中，如图1-图4所示，旋转驱动机构5还包括齿轮一54和与齿轮一54啮合的齿轮二55，齿轮一54安装在转轴52上，齿轮二55安装在旋转驱动部件53上。旋转驱动部件53通过齿轮二55和齿轮一54带动转轴52转动，以实现划切刀具4的旋转。

在本实施例中，如图3-图4所示，旋转驱动机构5还包括位于齿轮一54上方并与安装板51固定连接的导向轴56，导向轴56上套设有可沿导向轴56长度方向移动的滑块57，滑块57的底部固定连接有销轴58，齿轮一54的上表面开设有弧形槽541，销轴58插于弧形槽541的内部，齿轮一54旋转180°的过程中，销轴58相对于弧形槽541而从弧形槽541的一端移动到另一端。在转轴52转动之前销轴58与弧形槽541的一端相抵压，并在划切晶圆的过程中保持这种抵压，以保证在划切的过程中，划切刀具4不会发生微小旋转，在转轴52转动之后，销轴58与弧形槽541的另一端相抵压，与上同理，在划切晶圆的过程中保持这种抵压，以保证晶圆划切的精度。

在本实施例中，如图3-图4所示，安装板51的一侧安装有距离传感器59，距离传感器59位于滑块57移动方向的一侧，弧形槽541的两端距离转轴52轴线的距离一长一短。一长一短，也即是一端离转轴52近，另一端离转轴52远，其距离可以任意设置，比如说1cm、2cm等。此时，如果齿轮一54再转动180°的话，滑块57就会发生移动，通过距离传感器59来检测移动的距离，每一次转动，移动的距离应当一致或保持可接受的误差范围内，如果出现较大偏差，则可能为长时间使用造成零部件本身的误差，需要更换零部件。通过此种设置，可以保证晶圆划切的精度，也可以在长时间使用后，判断装置是否存在如磨损等造成的零部件不可靠的问题。

进一步地，如图3-图4所示，导向轴56设置有两根，且相互平行设置。从而可以提高滑块57移动时的稳定性。

工作原理：

在晶圆承载台1的移动下，划切刀具4从晶圆的一端划切到另一端，然后旋转驱动部件53通过齿轮二55、齿轮一54和转轴52带动安装架2、电主轴3和划切刀具4转动180°，晶圆承载台1回移的过程中，划切刀具4也能够对晶圆进行划切，即在晶圆承载台1来回移动的过程中，即能够对晶圆进行划切。

与正常划切两次的过程为：划切刀具4下移、晶圆承载台1移动(划切过程)、划切刀具4上移、晶圆承载台1回移(不划切)、划切刀具4下移、晶圆承载台1移动(划切过程)、划切刀具4上移、晶圆承载台1回移(不划切)。

本实施例划切两次的过程为：划切刀具4下移、晶圆承载台1移动(划切过程)、划切刀具4上移、划切刀具4转动、划切刀具4下移、晶圆承载台1回移(划切过程)、划切刀具4上移。

由上述比较可知，本实施例中：节省的时间T＝2*晶圆承载台1回移(不划切)的时间t₁-划切刀具4转动的时间t₂。

t₂比所需要的时间较短，所以能够大幅节省时间。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：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，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)

1.一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，包括晶圆承载台(1)和设置在晶圆承载台(1)上方的安装架(2)，所述安装架(2)上安装有电主轴(3)，所述电主轴(3)的输出端安装有划切刀具(4)，其特征在于：还包括旋转驱动机构(5)，所述旋转驱动机构(5)包括安装板(51)、转轴(52)以及安装在安装板(51)上的旋转驱动部件(53)，所述转轴(52)与安装板(51)转动连接且与安装架(2)固定连接，所述旋转驱动部件(53)用于驱动转轴(52)转动以使安装架(2)可在旋转180°范围内往复转动，所述转轴(52)的轴线位于划切刀具(4)的中心面上。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，其特征在于：所述旋转驱动机构(5)还包括齿轮一(54)和与齿轮一(54)啮合的齿轮二(55)，所述齿轮一(54)安装在转轴(52)上，所述齿轮二(55)安装在旋转驱动部件(53)上。

3.根据权利要求2所述的一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，其特征在于：所述旋转驱动机构(5)还包括位于齿轮一(54)上方并与安装板(51)固定连接的导向轴(56)，所述导向轴(56)上套设有可沿导向轴(56)长度方向移动的滑块(57)，所述滑块(57)的底部固定连接有销轴(58)，所述齿轮一(54)的上表面开设有弧形槽(541)，所述销轴(58)插于弧形槽(541)的内部，所述齿轮一(54)旋转180°的过程中，销轴(58)相对于弧形槽(541)而从弧形槽(541)的一端移动到另一端。

4.根据权利要求3所述的一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，其特征在于：所述安装板(51)的一侧安装有距离传感器(59)，所述距离传感器(59)位于滑块(57)移动方向的一侧，所述弧形槽(541)的两端距离转轴(52)轴线的距离一长一短。

5.根据权利要求3或4所述的一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，其特征在于：所述导向轴(56)设置有两根，且相互平行设置。

6.根据权利要求1所述的一种用于生产芯片加工使用的晶圆划片机，其特征在于：所述划切刀具(4)的中心面为与划切刀具(4)两个侧面距离相等且平行的面。