【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳化硅晶棒切片，尤其涉及一种碳化硅晶棒切片设备。
技术介绍
1、半导体器件的制造需要将碳化硅晶棒切割成薄片，切片后得到的产品也就是晶圆，然后在晶圆上进行光刻、刻蚀、掺杂等一系列工艺，才能制造出各种半导体器件。目前用于碳化硅晶棒切片的设备有金刚石线切割设备、激光切割设备以及砂浆线切割设备，其中金刚石线切割设备广泛应用于碳化硅晶棒的批量切片生产。
2、现有的金刚石线切割设备主要是通过绕线辊的高速旋转并往复回转运动，带动金刚石线做往复运动，金刚石线被两个张紧轮所张紧，同时加设两个导向轮以确保切割的精度和面型，然后，通过控制金刚石线控制台向碳化硅晶棒方向不断进给，使金刚石线与碳化硅晶棒间形成相对的磨削运动，从而实现切割。
3、金刚石线是金刚石线切割设备中的关键部件，如果金刚石线发生断裂会导致设备停机维修，我们已知的造成金刚石线断裂的原因主要有以下几点：第一，金刚石线的质量问题或金刚石线磨损过度；第二，张力过大，切割过程中，金刚石线需要保持一定的张力来保证切割精度，如果张力超过了线体所能承受的极限，线体就会发生断裂，但是若张力过小，将导致金刚线切割力不足；第三，冷却液覆盖不足或质量差，冷却液在切割过程中起着冷却和润滑的作用，如果冷却液不足，线体与切割材料之间的摩擦热不能及时散发，会导致线体温度过高，强度降低；
4、在金刚石线发生断裂后，操作人员需要找到断开的线头，然后拆掉已经报废的金刚石线，重新安装新的金刚石线，由于金刚石线非常细（直径在70μm-350μm之间），而且很轻，断开后一般会飘
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决
技术介绍
中所提出的问题，而提出的一种碳化硅晶棒切片设备。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种碳化硅晶棒切片设备，包括：底座、晶棒固定机架、绕线机架以及切割机架，所述晶棒固定机架上安装旋转式三爪卡盘，所述旋转式三爪卡盘用于固定碳化硅晶棒，同时晶棒固定机架底部固定在由x轴滑台模组和y轴滑台模组组成的十字滑台模组上，所述十字滑台模组固定安装在所述底座上；
4、所述绕线机架上旋转安装绕线辊和收线辊，所述绕线辊、收线辊上缠绕金刚石线，所述绕线机架底部固定在直线滑台模组上，所述直线滑台模组固定安装在所述底座上；
5、所述切割机架固定安装在底座上，所述切割机架上设有切割线断线卡紧装置、张紧轮装置、导向轮装置以及切片冷却装置，所述切割机架侧面在所述绕线辊、收线辊对应位置开设进线口、出线口，所述进线口、出线口设有切割线断线卡紧装置，所述金刚石线的首端固定在绕线辊上，并且在绕线辊上缠绕若干圈，所述金刚石线依次穿过所述进线口、张紧轮装置、导向轮装置、出线口，末端固定在收线辊上。
6、作为本专利技术进一步的方案：所述切割线断线卡紧装置包括上下卡紧组件和左右卡紧组件，并且上下卡紧组件、左右卡紧组件处于不同的平面内；
7、所述进线口、出线口在自身上侧和下侧位置开设上安装槽、下安装槽用于安装上下卡紧组件，所述进线口、出线口在自身左侧和右侧位置开设左安装槽、右安装槽用于安装左右卡紧组件。
8、作为本专利技术进一步的方案：所述上下卡紧组件、左右卡紧组件均由卡紧块、固定筒、伸缩筒和弹簧组成，所述卡紧块上固定安装两个伸缩筒，所述伸缩筒滑动套装在固定筒上，同时固定筒和伸缩筒内部设置弹簧，所述弹簧一端与固定筒固定连接，另一端与伸缩筒固定连接；
9、所述伸缩筒在与弹簧连接的位置设置磁性块，所述固定筒在与弹簧连接的位置设置电磁铁，所述上下卡紧组件、左右卡紧组件的固定筒分别固定在所述上安装槽、下安装槽、左安装槽、右安装槽内。
10、作为本专利技术进一步的方案：所述上下卡紧组件、左右卡紧组件均由卡紧块和自动伸缩杆组成，所述卡紧块上固定安装两个自动伸缩杆，所述上下卡紧组件、左右卡紧组件的自动伸缩杆分别固定在所述上安装槽、下安装槽、左安装槽、右安装槽内。
11、作为本专利技术进一步的方案：所述切割机架为壳体形状，并且切割机架在所述旋转式三爪卡盘对应位置设置加工口，切割机架在所述加工口上方设置腰形孔用于固定安装切片冷却装置；
12、所述切片冷却装置由自动调节杆、旋转座和喷液管组成，所述自动调节杆的首端通过固定座固定安装在所述腰形孔上，所述自动调节杆的末端固定安装旋转电机，所述旋转座固定安装在旋转电机上，并且由旋转电机驱动旋转，所述旋转座上固定安装喷液管，所述喷液管为万向管。
13、作为本专利技术进一步的方案：所述张紧轮装置设置两组，对称布置在切割机架上，所述张紧轮装置包括张紧轮和一级调节组件，所述张紧轮位于切割机架内侧，所述一级调节组件位于切割机架外侧；
14、所述一级调节组件包括滑动杆、滑块、丝杆、光杆和侧板，所述张紧轮旋转安装在滑动杆的端部，所述切割机架上开设长条形的调节槽，所述滑动杆从所述调节槽中穿过且与滑块固定；
15、所述侧板设置两个，固定安装在切割机架外表面上，所述光杆的首尾两端分别与所述两个侧板固定连接，所述光杆同样设置两个，两个光杆平行固定在两个侧板之间，所述丝杆的首尾两端与两个侧板旋转连接，并且丝杆的末端穿过侧板与驱动件连接，所述滑块被丝杆、光杆贯穿，并且滑块与丝杆螺纹连接，滑块与光杆滑动连接。
16、作为本专利技术进一步的方案：所述导向轮装置设置三组，呈三角状布置在切割机架上，并且其中两组导向轮装置分别位于所述加工口的上侧和下侧，所述导向轮装置包括导向轮和二级调节组件，所述导向轮和二级调节组件位于切割机架内侧；
17、所述二级调节组件包括固定调节座，横向推动块和竖向微调块，所述导向轮旋转安装在竖向微调块上，所述固定调节座固定在切割机架内表面上，所述固定调节座为u型，所述横向推动块底部与固定调节座滑动安装，所述横向推动块顶部为倾斜面，所述竖向微调块底部同样为倾斜面，并且竖向微调块底部与横向推动块顶部相贴合，所述竖向微调块的两侧与固定调节座滑动连接，所述横向推动块右侧与微调弹簧固定连接，所述微调弹簧右侧与固定调节座固定连接，所述横向推动块具有磁性，所述固定调节座在与微调弹簧连接位置设置微调电磁铁。
18、作为本专利技术进一步的方案：所述张紧轮为单槽导轮，所述导向轮为多槽导轮，所述导向轮设有张力传感器，同时切割机架的外表面固定安装控制器，张力传感器测量的数据显示在控制器上。
19、与现有的技术相比，本专利技术优点在于：
20、1、切割线断线卡紧装置能够在金刚石线断开时瞬间夹紧金刚石线，方便操作人员快速找到断开的两截线头，然后将断开处至收线辊上的线作为废线拆除，由于切割线断线卡紧装置还可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳化硅晶棒切片设备，包括底座（100）、晶棒固定机架（200）、绕线机架（300）以及切割机架（400），其特征在于，所述晶棒固定机架（200）上安装旋转式三爪卡盘（210），所述旋转式三爪卡盘（210）用于固定碳化硅晶棒（500），所述晶棒固定机架（200）底部固定在由X轴滑台模组（221）和Y轴滑台模组（222）组成的十字滑台模组（220）上，所述十字滑台模组（220）固定安装在所述底座（100）上；
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述切割线断线卡紧装置（410）包括上下卡紧组件（411）和左右卡紧组件（412），并且上下卡紧组件（411）、左右卡紧组件（412）处于不同的平面内；
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述上下卡紧组件（411）、左右卡紧组件（412）均由卡紧块（4111）、固定筒（4112）、伸缩筒（4113）和弹簧（4114）组成，所述卡紧块（4111）上固定安装两个伸缩筒（4113），所述伸缩筒（4113）滑动套装在固定筒（4112）上，同时固定筒（4112）和伸缩筒（
4.根据权利要求2所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述上下卡紧组件（411）、左右卡紧组件（412）均由卡紧块（4111）和自动伸缩杆（4117）组成，所述卡紧块（4111）上固定安装两个自动伸缩杆（4117），所述上下卡紧组件（411）、左右卡紧组件（412）的自动伸缩杆（4117）分别固定在所述上安装槽（4011）、下安装槽（4012）、左安装槽（4013）、右安装槽（4014）内。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述切割机架（400）为壳体形状，并且切割机架（400）在所述旋转式三爪卡盘（210）对应位置设置加工口（403），同时切割机架（400）在所述加工口（403）上方设置腰形孔（404）用于固定安装切片冷却装置（440）；
6.根据权利要求5所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述张紧轮装置（420）设置两组，对称布置在切割机架（400）上，所述张紧轮装置（420）包括张紧轮（421）和一级调节组件（422），所述张紧轮（421）位于切割机架（400）内侧，所述一级调节组件（422）位于切割机架（400）外侧；
7.根据权利要求6所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述导向轮装置（430）设置三组，呈三角状布置在切割机架（400）上，并且其中两组导向轮装置（430）分别位于所述加工口（403）的上侧和下侧，所述导向轮装置（430）包括导向轮（431）和二级调节组件（432），所述导向轮（431）和二级调节组件（432）均位于切割机架内侧；
8.根据权利要求7所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述张紧轮（421）为单槽导轮，所述导向轮（431）为多槽导轮，所述导向轮（431）设有张力传感器，同时切割机架（400）的外表面固定安装控制器（600），所述张力传感器测量的数据显示在控制器（600）上。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶棒切片设备，包括底座（100）、晶棒固定机架（200）、绕线机架（300）以及切割机架（400），其特征在于，所述晶棒固定机架（200）上安装旋转式三爪卡盘（210），所述旋转式三爪卡盘（210）用于固定碳化硅晶棒（500），所述晶棒固定机架（200）底部固定在由x轴滑台模组（221）和y轴滑台模组（222）组成的十字滑台模组（220）上，所述十字滑台模组（220）固定安装在所述底座（100）上；
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述切割线断线卡紧装置（410）包括上下卡紧组件（411）和左右卡紧组件（412），并且上下卡紧组件（411）、左右卡紧组件（412）处于不同的平面内；
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述上下卡紧组件（411）、左右卡紧组件（412）均由卡紧块（4111）、固定筒（4112）、伸缩筒（4113）和弹簧（4114）组成，所述卡紧块（4111）上固定安装两个伸缩筒（4113），所述伸缩筒（4113）滑动套装在固定筒（4112）上，同时固定筒（4112）和伸缩筒（4113）内部设置弹簧（4114），所述弹簧（4114）一端与固定筒（4112）固定连接，另一端与伸缩筒（4113）固定连接；
4.根据权利要求2所述的一种碳化硅晶棒切片设备，其特征在于，所述上下卡紧组件（411）、左右卡紧组件（412）均由卡紧块（4111）和自动伸缩杆（4117）组成，所述卡紧块（4111）上固定安装两个自动伸缩杆（4117），所述上下卡紧组件（411）、左...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁晏馨，刘洋洋，余志明，陈启迪，吕品，
申请(专利权)人：山西天成半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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