【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于精密加工设备，特别涉及一种用于半导体晶圆划切设备。
技术介绍
1、随着科技的不断发展，人们对日常使用的电子设备需求也是不断提高，使得市场对半导体行业提出更高的技术要求，其中芯片封装切割涉及到材料、力学、可靠性等多种学科，也是越来越受到重视，与集成电路芯片一同成为了高新发展产业。在设计研发和芯片制造中，对划切精度的程度更加严谨。为此，在对碳化硅类等材料切割加工时的精度要求更为苛刻，尤其半导体类材料切割时常见的大崩边、大切缝、切偏以及切深等缺陷，都会对半导体后期制备有严重的影响。此类缺陷出现的主要原因就是平面移动误差较大，精度较差，定位不准确。
2、近几十年来，随着国家对半导体行业的大量支持，半导设备取得了一定的突破，但是与西方国家还存在很大的差距，对于划片机的研制，国内先后开发了半自动、自动划切方式系列划片机，然而使得国内相比先进划片机的技术水平尚有差距，而满足划片机高精度、高可靠性，也是相关产业所发展的大前提。
3、传统平面驱动装置依靠x轴方向的滚珠丝杠移动以及主轴y方向伸缩相互叠加以此控制切割片达到预期被加工位置，但此时运动误差已被二次放大，且当主轴伸出较远位置时，出现悬臂梁结构，若此时主轴端部的切割片在高速旋转下，产生微振动，此时误差影响因素众多，致使其定位精度大大降低。另外，传统划片机的常见结构均为矩形钢结构框架，在此类结构中常会出现整体划片机重心偏离设备中心位置，钢材料在一定温度变化时，材料的热伸缩性将会对整体切割精度产生偏差，精度下降。传统划片机的排水装置采用排水箱结构进行排水处理
技术实现思路
1、鉴于现有传统划片机的切割精度低、定位精度误差大、测高不准确以及主轴轴振等问题，且无法满足半导体行业对切割精度要求缺点、不足，本专利技术提供一种用于半导体晶圆划切设备，其解决上述传统划片机出现的诸多问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
3、本专利技术提出一种用于半导体晶圆划切设备，所述设备包括床身部分、加工组件、图像识别系统和加工平台装置，其中床身部分设置加工平台装置，床身部分上端连接加工组件，加工组件上连接图像识别系统；
4、所述床身部分包括钢结构底座、金字塔形大理石框架和金字塔结构顶盖，钢结构底座正上方设置有金字塔形大理石框架，金字塔形大理石框架顶端固定金字塔结构顶盖，金字塔结构顶盖下方设置z1轴支撑板；
5、所述加工组件包括直线电机、l形主轴支撑板和主轴切割部分，直线电机固定于z1轴支撑板上，直线电机上滑动连接主轴切割部分和l形主轴支撑板，l形主轴支撑板上固定图像识别系统；
6、所述加工平台装置包括真空吸盘、工件载物台、平面电机、切削液导流槽、排水管和矩形机床底座凹槽，所述钢结构底座顶部设置切削液导流槽，切削液导流槽连通排水管，切削液导流槽内设置矩形机床底座凹槽，机床底座凹槽内固定平面电机，所述平面电机上方设置有工件载物台，工件载物台中心设置有真空吸盘。
7、进一步的，所述z1轴支撑板为等腰梯形的倒金字塔结构。
8、进一步的，所述主轴切割部分包括主轴直线电机支撑板、主轴进气口、保持架、空气静压主轴、超薄砂轮、冷却装置、砂轮法兰盘，直线电机的滑块连接直线电机支撑板，直线电机支撑板底部与l形主轴支撑板的短边连接，所述l形主轴支撑板短边下表面设置有保持架，保持架的一端设置主轴进气口，另一端设置空气静压主轴，空气静压主轴端部固定冷却装置和超薄砂轮，超薄砂轮位于冷却装置正下方。
9、进一步的，所述主轴保持架为环抱式结构，为两个c形结构槽对立放置，内部是中空结构，且主轴保持架两侧面设置有多个孔。
10、进一步的，所述图像识别系统包括z2轴支撑板、安装座、运动调节器、运动控制器、摄像头和杂光过滤装置，安装座底面固定连接在l形主轴支撑板上端面，安装座上固定设置运动控制器，安装座侧面滑动连接运动调节器，运动控制器的输出轴连接运动调节器，运动调节器上固定连接z2轴支撑板，z2轴支撑板侧面固定连接摄像头，摄像头底部连接杂光过滤装置。
11、进一步的，所述真空吸盘外周圈设有导流口，真空吸盘下端设有挡水板，挡水板下端设有密封罩板。
12、进一步的，所述工件载物台边缘与切削液导流槽之间设置有柔性防水布。
13、进一步的，所述切削液导流槽两侧均连通排水管。
14、在采用上述技术方案，本专利技术有益效果在于：
15、本专利技术可以通过平面电机带动晶圆在二维平面的精准移动，替代了由旋转电机通过机械转换机构产生的二维运动方式，减小机构复杂性，降低加工成本，消除传统滚珠丝杠与主轴在高速旋转下伸缩移动形成的悬臂梁结构所相累加的原始误差，使得工作噪音下降，优化运行环境，电机的热负载性提升，增加了系统稳定性，进一步精确了切割效果；
16、本装置可以通过金字塔框架结构，使得直线电机、运动摄像头以及空气静压主轴在支撑板的连接下，更合理的调整了空间分布，划片机重心与工件载物台所相近；
17、金字塔框架结构为大理石材质，消除了钢架结构在切割中由升温引起的热伸缩性变形，为切割过程创建了更稳定的加工平台。
18、本装置可以通过主轴保持架安装空气静压主轴，使得空气静压主轴振动减小；综合以上因素，使得划片机在工作中具有更稳定效果，保证了切割精度。
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1.一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述设备包括床身部分、加工组件、图像识别系统和加工平台装置，其中床身部分设置加工平台装置，床身部分上端连接加工组件，加工组件上连接图像识别系统；
2.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述Z1轴支撑板(15)为等腰梯形的倒金字塔结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述主轴切割部分包括主轴直线电机支撑板(27)、主轴进气口(25)、保持架(24)、空气静压主轴(23)、超薄砂轮(20)、冷却装置(21)、砂轮法兰盘(22)，直线电机(16)的滑块连接直线电机支撑板(27)，直线电机支撑板(27)底部与L形主轴支撑板(14)的短边连接，所述L形主轴支撑板(14)短边下表面设置有保持架(24)，保持架(24)的一端设置主轴进气口(25)，另一端设置空气静压主轴(23)，空气静压主轴(23)端部固定冷却装置(21)和超薄砂轮(20)，超薄砂轮(20)位于冷却装置(21)正下方。
4.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述主
5.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述图像识别系统包括Z2轴支撑板(5)、安装座(18)、运动调节器(17)、运动控制器(2)、摄像头(4)和杂光过滤装置(19)，安装座(18)底面固定连接在L形主轴支撑板(14)上端面，安装座(18)上固定设置运动控制器(2)，安装座(18)侧面滑动连接运动调节器(17)，运动控制器(2)的输出轴连接运动调节器(17)，运动调节器(17)上固定连接Z2轴支撑板(5)，Z2轴支撑板(5)侧面固定连接摄像头(4)，摄像头(4)底部连接杂光过滤装置(19)。
6.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述真空吸盘(8)外周圈设有导流口(30)，真空吸盘(8)下端设有挡水板(28)，挡水板(28)下端设有密封罩板(29)。
7.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述工件载物台(9)边缘与切削液导流槽(32)之间设置有柔性防水布。
8.根据权利要求7所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述切削液导流槽(32)两侧均连通排水管(33)。
...【技术特征摘要】
1.一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述设备包括床身部分、加工组件、图像识别系统和加工平台装置，其中床身部分设置加工平台装置，床身部分上端连接加工组件，加工组件上连接图像识别系统；
2.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述z1轴支撑板(15)为等腰梯形的倒金字塔结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述主轴切割部分包括主轴直线电机支撑板(27)、主轴进气口(25)、保持架(24)、空气静压主轴(23)、超薄砂轮(20)、冷却装置(21)、砂轮法兰盘(22)，直线电机(16)的滑块连接直线电机支撑板(27)，直线电机支撑板(27)底部与l形主轴支撑板(14)的短边连接，所述l形主轴支撑板(14)短边下表面设置有保持架(24)，保持架(24)的一端设置主轴进气口(25)，另一端设置空气静压主轴(23)，空气静压主轴(23)端部固定冷却装置(21)和超薄砂轮(20)，超薄砂轮(20)位于冷却装置(21)正下方。
4.根据权利要求1所述的一种用于半导体晶圆划切设备，其特征在于：所述主轴保持架(24)为环抱式结构，为两个c形结构槽对立放置，内部是中...
【专利技术属性】
技术研发人员：苑泽伟，田志鸿，冯双，成志辉，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：
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