CN2584388Y - 一种晶片切割机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无冷却晶片切割装置。该装置包括：晶片定位系统、拖动系统、控制面板、显示系统、电视监控系统；其特征在于：还包括一晶片切割系统。所述的晶片切割系统，由高速直流电机、金刚石刀片卡具、高速直流电机的测速装置及控速装置组成。所述的高速直流电机的控速装置，包括：带有一通光孔的挡光板、数字频率计、传感器和电位器，通过电位器调节电源电压控制电机的转速。该装置切割速度和行进速度可调节，成功的解决了无冷却晶片切割的难题，而且该实用新型制备结构合理、易于操作、使用安全、成本低廉，不仅为高温超导薄膜晶片及各种高温超导器件提供一种新型切割设备，也为半导体工业、太阳能电池工业提供了一种新型切割设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种晶片切割装置，特别是一种无冷却晶片切割装置。
背景技术
常用的晶片切割装置是使用高速气动转轴带动金刚石刀片的切割方式。由于被切割的晶片具有很高的硬度，且易破碎，常见的晶片切割机多采用高速转动的刀片(例如30万转/分)，在切割会中产生大量的热，需采用强制冷却的手段冷却高速刀片，通常使用水、油等冷却手段使金刚石砂轮片不致烧毁。但是，有些晶片很容易被冷却液损坏，例如带有高温超导薄膜的宝石晶片、各种高温超导器件等，因此不能采用常规方式切割。
发明内容
本实用新型的目的在于：解决常用的切割装置必须采用强制冷却的手段和冷却液会损坏某些晶片的矛盾，从而提供一种新的无冷却晶片切割装置。
本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型无冷却晶片切割装置，如图1和图2所示，包括：晶片定位系统、拖动系统、控制面板、显示系统、电视监控系统；其特征在于：还包括晶片切割系统；晶体定位系统、拖动系统、晶体切割系统和摄像机四个部分安装在该装置的一侧，该侧开有一门，其中，拖动系统和晶体定位系统中的Y方向移动台固定连接，晶体切割系统由一支架固定在晶片定位系统的上方，摄像机按装在机架内的左上方；控制面板和显示器安装在该装置的另一侧。
所述晶体，包括：宝石片、单晶硅片、石英、玻璃、陶瓷、超导薄膜和超导器件。
所述的晶体定位系统是四维移动台，由X方向移动台、Y方向移动台、Z方向移动台和转动角移动台组成，Y方向移动台固定在机架上，X方向移动台固定在Y方向移动台上，Z方向移动台固定在X方向移动台上，转动角移动台固定在Z方向移动台上。
所述的晶片切割系统，包括：高速直流电机、金刚石刀片卡具、高速直流电机的测速装置及控速装置；高速直流电机的测速装置中的挡光板、高速直流电机、金刚石刀片卡具、刀片、防退盖同轴固定在电机轴的轴套上。
所述的高速直流电机的功率大于10W、转速为10000-18000转/分。
所述的刀片卡具，由前卡盘、后卡盘和刀片组成，卡具在转动中发生的跳动和左右摆动应小于0.05mm。
所述的高速直流电机的测速装置和控速装置，由带有一通光孔的挡光板、数字频率计、传感器和电位器组成，挡光板同轴固定在电机轴的尾部，传感器通过一凹形支架固定在挡光板两侧，传感器与数字频率计电连接。
所述的传感器，包括：一对发光二极管；该对二极管分别置于挡光板两侧。
本实用新型具有以下优点：
(1)该实用新型采用中速切割的方式，成功的解决了无冷却晶片切割的难题，保证切割对象不被污染和破坏；
(2)该实用新型的切割速度和行进速度可调节，以适应不同切割对象的需要；
(3)该实用新型制备结构合理、易于操作、使用安全、成本低廉。
总之，本实用新型不仅为高温超导薄膜晶片及各种高温超导器件提供一种新型切割设备，也为半导体工业，太阳能电池工业提供了一种新型切割设备。
附图说明
图1、本实用新型无冷却晶片切割机的结构示意图
图2、本实用新型无冷却晶片切割机中的晶片切割系统示意图
附图标示：
1、机架 2、显示器 3、控制面板
4、金刚石刀片 5、转动角移动台 6、Z方向移动台
7、X方向移动台 8、Y方向移动台 9、电机轴
10、轴套 11、防退盖 12、卡盘
13、挡光板 14、通光孔 15、电机
具体实施方式实施例1
制作一无冷却晶片切割机中的晶片切割系统，如图2所示，首先，将轴套10安装在电机轴上，然后，将金刚石刀片4、防退盖11和卡盘12安装在轴套10上，挡光板13同轴固定在电机轴的尾部，传感器通过一凹形支架固定在挡光板两侧，传感器与数字频率计电连接。本实施例中，采用功率大于10W、转速为10000-18000转/分可调的直流电动机；ST/C型数字频率计和红外发光二极对管电连接，组成转速测量系统；电机电源采用电压可调的直流稳压源，最大电流3安培，电压范围为10-18伏，电机电源上的电位器通过调节电源电压控制电机的转速。实施例2
利用实施例1制作的晶片切割系统，制作一无冷却晶片切割机，如图1所示，晶体定位系统、拖动系统、晶体切割系统和摄像机四个部分安装在该装置的左侧，该侧开有一门，在切割机工作时关闭。晶片装置在晶体定位系统上，拖动系统由小型低速直流电机和皮带减速轮组成，晶体定位系统固定在拖动系统上，其Y方向平移台8和皮带减速轮相连。晶体切割系统由一支架固定在晶片定位系统的上方；电视监控系统采用SP-709电视监视器2和SP-926PA摄象机，摄像机装在晶体切割系统的固定支架的左端；控制面板3和显示器2安装在该装置的右侧。其中，晶片定位系统采四自由度晶片切割台，由型号为01TS的X方向平移台7(行程100mm，移动速度≤0.1mm/s，中心负载10kg)，型号为02TSM12的Y方向平移台8(行程50mm，手动控速)，型号为02TV021的Z方向升降台6(行程13mm，手动控速)和型号为02RM0141的θ角度精密旋转台5(范围360度，最小读数2′)组成，X方向平移台7使用数字方式显示位移结果，Z方向升降台6的机座使用螺旋测微杆定位，角度精密旋转台5使用游标定位。
Claims (7)
1、一种无冷却晶片切割装置，该装置包括：晶片定位系统、拖动系统、控制面板、显示系统、电视监控系统；其中，晶片定位系统、拖动系统和摄像机三个部分安装在该装置的一侧，该侧开有一门，拖动系统和晶片定位系统中的Y方向移动台固定连接，摄像机安装在机架内的左上方，控制面板和显示器安装在该装置的另一侧；其特征在于：还包括一固定在晶片定位系统的上方的晶片切割系统，该系统包括：高速直流电机、刀片卡具、高速直流电机的测速装置及控速装置；高速直流电机的测速装置中的挡光板、高速直流电机、刀片卡具、防退盖同轴固定在电机轴的轴套上。
2、按照权利要求1所述的无冷却晶片切割装置，其特征在于：所切割的晶片，包括：宝石片、单晶硅片、石英、玻璃、陶瓷、超导薄膜和超导器件。
3、按照权利要求1所述的无冷却晶片切割装置，其特征在于：所述的晶片定位系统是四维移动台，由X方向移动台、Y方向移动台、Z方向升降台和转动角移动台组成，Y方向移动台固定在机架上，X方向移动台固定在Y方向移动台上，Z方向升降台固定在X方向移动台上，转动角移动台固定在Z方向升降台上。
4、按照权利要求1所述的无冷却晶片切割装置，其特征在于：所述的高速直流电机的功率大于10W、转速为10000-18000转/分。
6、按照权利要求1所述的无冷却晶片切割装置，其特征在于：所述的刀片卡具，由前卡盘、后卡盘和金刚石刀片组成，金刚石刀片固定在前卡盘和后卡盘之间，卡具在转动中发生的跳动和左右摆动小于0.05mm。
7、按照权利要求1所述的无冷却晶片切割装置，其特征在于：所述的高速直流电机的测速装置和控速装置，由带有一通光孔的挡光板、数字频率计、传感器和电位器组成，挡光板同轴固定在电机轴的尾部，传感器通过一凹形支架固定在挡光板两侧，传感器与数字频率计电连接。
8、按照权利要求7所述的无冷却晶片切割装置，其特征在于：所述的传感器，包括：一对发光二极管；该对二极管分别置于挡光板两侧。
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