CN220921268U - 一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装，涉及半导体材料加工的技术领域，包括顶装板、底装板、伺服电机一及伺服电机二，伺服电机一竖直朝上安装于顶装板的中间，并在伺服电机一的输出端连接有圆形的旋转板，旋转板的上侧居中连接有固定板，伺服电机二水平朝前安装于固定板的中间，并在伺服电机二的输出端连接有翻转架，翻转架的前端焊接有弧形的夹紧架一，并在夹紧架一的两端都铰接有弧形的夹紧架二，夹紧架二的外壁上都焊接有L型的连接板，并在连接板上都设有U型的连接槽，并在两个连接槽之间共同插装有一根螺纹杆，并在螺纹杆上螺纹连接有一对锁紧帽。本申请中的工装具有方案合理、结构简单、使用方便的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体材料加工的技术领域，具体涉及一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装。
背景技术
SiC作为一种典型的硬脆材料，莫氏硬度为9.2～9.5仅次于金刚石，使得其加工制造过程十分困难。SiC晶片的制造过程可分成切割→粗研→细研→抛光→打标→清洗几个阶段。
申请号为202110770719.3的中国专利公开了一种SiC晶体的滚圆与参考面一次成型的加工方法，并公开了：将所述SiC单晶载入加工平台，并使用激光微水射流加工技术按照设置的水射流激光的激光能量、水射流水柱直径以及水射流激光喷头的行进轨迹对所述SiC单晶进行滚圆以及参考面一次成型加工。
现有技术中采用激光微水射流对SiC晶锭进行滚圆时，采用的是将晶锭夹持在固定基座上，激光微水射头沿加工方向移动的加工方法。在现有的滚圆加工工艺中，由于晶锭表面并非平整，会导致在滚圆工艺时加工路径上不同位置切割深度不一致，会影响加工精度降低加工效率，如果采用双面切割，在手动翻面时容易出现手动对准困难的问题，也会影响加工精度降低加工效率。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装，包括顶装板、底装板、伺服电机一及伺服电机二，所述顶装板平行设置于底装板的正上方，并在二者之间均匀连接有若干个连接柱，所述伺服电机一竖直朝上安装于顶装板的中间，并在伺服电机一的输出端通过法兰座一连接有圆形的旋转板，所述旋转板的上侧居中连接有倒T型的固定板，所述伺服电机二水平朝前安装于固定板的中间，并在伺服电机二的输出端通过法兰座二连接有U型的翻转架，所述翻转架的前端焊接有180°的弧形的夹紧架一，并在夹紧架一的两端都铰接有90°的弧形的夹紧架二，所述夹紧架二的外壁上都焊接有L型的连接板，并在连接板上都设有U型的连接槽，并在两个连接槽之间共同插装有一根螺纹杆，并在螺纹杆上螺纹连接有一对锁紧帽。
优选的，所述旋转板的下侧均匀安装有若干个万向球，所述顶装板的上侧居中安装有限位环，并在限位环的上侧设有环形的限位槽，所有的万向球均滑动接触于限位槽内。
优选的，所述夹紧架一的内壁上粘贴有橡胶垫一；所述夹紧架二的内壁上粘贴有橡胶垫二。
优选的，所述翻转架与夹紧架一之间焊接有加强板。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
将该工装的底装板水平安装于精密十字滑台的上侧。当完成调试工作后，再拧松螺纹杆上的锁紧帽，并分离开两个夹紧架二，再将碳化硅晶锭放置于夹紧架一及两个夹紧架二之间，再拧紧螺纹杆上的锁紧帽，并通过夹紧架一与两个夹紧架二稳稳地夹在碳化硅晶锭的圆周面上。
在完成对碳化硅晶锭的装夹后，先通过伺服电机一带动翻转架向后转动度，从而带动夹紧架一、夹紧架二及其中的碳化硅晶锭同步转动度，并让碳化硅晶锭位于激光微水射头的下方，再利用激光微水射流对碳化硅晶锭的正面进行切割，在切割完成后，再通过伺服电机二带动翻转架自转180°，从而带动夹紧架一、夹紧架二及其中的碳化硅晶锭同步翻转度，完成碳化硅晶锭的自动翻面，再利用激光微水射流对碳化硅晶锭的正面进行切割，而在两次切割期间，能够通过精密十字滑台可以带动该工装及其上的碳化硅晶锭进行水平面内的精准移动。
附图说明
图1为本实用新型整体三维的结构示意图。
图2为本实用新型整体侧视的结构示意图。
图3与图4为本实用新型局部三维的结构示意图。
其中：
11-顶装板；12-底装板；13-连接柱；14-伺服电机一；15-法兰座一；16-旋转板；17-万向球；18-支撑环；18a-支撑槽；19-固定板；20-伺服电机二；21-法兰座二；22-翻转架；23-夹紧架一；24-橡胶垫一；25-加强板；26-夹紧架二；27-橡胶垫二；28-连接板；28a-连接槽；29-螺纹杆；30-锁紧帽；31-碳化硅晶锭。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
如图1至图4所示，一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装，包括顶装板11、底装板12、伺服电机一14及伺服电机二20，所述顶装板11平行设置于底装板12的正上方，并在二者之间均匀连接有若干个连接柱13，所述伺服电机一14竖直朝上安装于顶装板11的中间，并在伺服电机一14的输出端通过法兰座一15连接有圆形的旋转板16，所述旋转板16的上侧居中连接有倒T型的固定板19，所述伺服电机二20水平朝前安装于固定板19的中间，并在伺服电机二20的输出端通过法兰座二21连接有U型的翻转架22，所述翻转架22的前端焊接有180°的弧形的夹紧架一23，并在夹紧架一23的两端都铰接有90°的弧形的夹紧架二26，所述夹紧架二26的外壁上都焊接有L型的连接板28，并在连接板28上都设有U型的连接槽28a，并在两个连接槽28a之间共同插装有一根螺纹杆29，并在螺纹杆29上螺纹连接有一对锁紧帽30。
在本实施例中，所述旋转板16的下侧均匀安装有若干个万向球17，所述顶装板11的上侧居中安装有限位环18，并在限位环18的上侧设有环形的限位槽18a，所有的万向球17均滑动接触于限位槽18a内。通过加装的上述结构能够对旋转板16进行有效地支撑，同时又不会阻碍到通过伺服电机一14带动旋转板16进行旋转。
在本实施例中，所述夹紧架一23的内壁上粘贴有橡胶垫一24；所述夹紧架二26的内壁上粘贴有橡胶垫二27。通过加装的橡胶垫一24及橡胶垫二27能够提升夹紧架一23及夹紧架二26在夹紧碳化硅晶锭31时的摩擦力，同时，避免在碳化硅晶锭31的圆周面留下夹痕或夹伤。
在本实施例中，所述翻转架22与夹紧架一23之间焊接有加强板25。通过加装的加强板25能够提升翻转架22与夹紧架一23之间的连接强度。
这种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装在实际应用时，包括以下工作内容：
步骤1：将该工装的底装板12水平安装于精密十字滑台的上侧。当完成调试工作后，再拧松螺纹杆29上的锁紧帽30，并分离开两个夹紧架二26，再将碳化硅晶锭31放置于夹紧架一23及两个夹紧架二26之间，再拧紧螺纹杆29上的锁紧帽30，并通过夹紧架一23与两个夹紧架二26稳稳地夹在碳化硅晶锭31的圆周面上；
步骤2：在完成对碳化硅晶锭31的装夹后，先通过伺服电机一14带动翻转架22向后转动180度，从而带动夹紧架一23、夹紧架二26及其中的碳化硅晶锭31同步转动180度，并让碳化硅晶锭31位于激光微水射头的下方，再利用激光微水射流对碳化硅晶锭31的正面进行切割，在切割完成后，再通过伺服电机二20带动翻转架22自转180°，从而带动夹紧架一23、夹紧架二26及其中的碳化硅晶锭31同步翻转180度，完成碳化硅晶锭31的自动翻面，再利用激光微水射流对碳化硅晶锭31的正面进行切割，而在两次切割期间，能够通过精密十字滑台可以带动该工装及其上的碳化硅晶锭31进行水平面内的精准移动；
步骤3：在完成对碳化硅晶锭31的切割后，先通过伺服电机一14带动翻转架22向前转动180度，并让碳化硅晶锭31离开激光微水射头的下方，从而带动夹紧架一23、夹紧架二26及其中的碳化硅晶锭31同步转动180度，再拧松螺纹杆29上的锁紧帽30，并分离开两个夹紧架二26，再将加工后的碳化硅晶锭31从夹紧架一23及两个夹紧架二26之间取下来。
因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (4)
1.一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装，其特征在于：包括顶装板(11)、底装板(12)、伺服电机一(14)及伺服电机二(20)，所述顶装板(11)平行设置于底装板(12)的正上方，并在二者之间均匀连接有若干个连接柱(13)，所述伺服电机一(14)竖直朝上安装于顶装板(11)的中间，并在伺服电机一(14)的输出端通过法兰座一(15)连接有圆形的旋转板(16)，所述旋转板(16)的上侧居中连接有倒T型的固定板(19)，所述伺服电机二(20)水平朝前安装于固定板(19)的中间，并在伺服电机二(20)的输出端通过法兰座二(21)连接有U型的翻转架(22)，所述翻转架(22)的前端焊接有180°的弧形的夹紧架一(23)，并在夹紧架一(23)的两端都铰接有90°的弧形的夹紧架二(26)，所述夹紧架二(26)的外壁上都焊接有L型的连接板(28)，并在连接板(28)上都设有U型的连接槽(28a)，并在两个连接槽(28a)之间共同插装有一根螺纹杆(29)，并在螺纹杆(29)上螺纹连接有一对锁紧帽(30)。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装，其特征在于：所述旋转板(16)的下侧均匀安装有若干个万向球(17)，所述顶装板(11)的上侧居中安装有限位环(18)，并在限位环(18)的上侧设有环形的限位槽(18a)，所有的万向球(17)均滑动接触于限位槽(18a)内。
3.根据权利要求1所述的一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装，其特征在于：所述夹紧架一(23)的内壁上粘贴有橡胶垫一(24)；所述夹紧架二(26)的内壁上粘贴有橡胶垫二(27)。
4.根据权利要求1所述的一种基于激光微水射流对碳化硅单晶进行滚圆用的工装，其特征在于：所述翻转架(22)与夹紧架一(23)之间焊接有加强板(25)。
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