Plc芯片斜端面自动切割装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光纤通信部件加工技术领域，具体涉及一种PLC芯片斜端面自动切割装置。
【背景技术】
[0002]PLC平面波导集成芯片是基于半导体平面加工技术的集成光学器件。PLC芯片I与光纤或光纤阵列2的连接是在对中耦合完成后用折光指数匹配的透明胶将两者粘结在一起。为减少光在结合面反射产生的损耗，端面需要有个斜度，通常与竖直面成8°夹角，如附图1所示。目前在生产中PLC晶圆的切割普遍借用半导体行业晶圆的自动切割设备和技术，采用图2中所示的切割设备对晶圆9进行切割，晶圆9是水平安放在夹具(粘膜框架)上，然后放在具有真空吸附功能的卡盘上进行切割的，切割后的晶圆所获得的芯片端面是直角，因此，直角端面的PLC芯片通过使用特定的夹具进行端面研磨抛光才能得到所需的斜端面，如附图3所示。
[0003]PLC芯片斜端面的研磨工艺要经过粗磨，细磨和抛光三道工序，精度要求高，加工耗时大，生产人工时间成本高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题是:针对目前的PLC芯片切割直角端面导致后续研磨加工工艺复杂、耗时过长的缺陷，提供一种新型的PLC芯片斜断面自动切割装置，可简化后续的端面研磨工艺，提高生产效率，降低生产成本。
[0005]本实用新型采用如下技术方案实现:
[0006]PLC芯片斜端面自动切割装置，包括:
[0007]主横梁4，为装置的整体固定支撑构件；
[0008]垂直柱5，与主横梁4连接，用于将切割刀片7悬置于待切割的晶圆上方；
[0009]刀具横梁6，设置在垂直柱5上，用于设置切割刀片7 ；
[0010]切割刀片7，设置在刀具横梁6上，由驱动设备连接实现切割晶圆；
[0011]所述切割刀片7与竖直面倾斜设置。
[0012]进一步的，所述切割刀片7与竖直面的夹角在±8°之间。
[0013]作为本实用新型的一种优选方案，所述垂直柱5沿竖直方向设置并与主横梁4刚性连接，为固定部件；
[0014]所述刀具横梁6与垂直柱5可转动铰接，为摆动部件；
[0015]所述刀具横梁6和垂直柱5之间设有角度调节机构3，实现切割刀片7的倾斜调整。
[0016]作为本实用新型的另一种优选方案，所述主横梁4固定设置，为固定部件；
[0017]所述垂直柱5与主横梁4可转动铰接，为摆动部件，所述刀具横梁6与垂直柱5垂直设置并刚性连接；
[0018]所述主横梁4和垂直柱5之间设有角度调节机构3，实现切割刀片7的倾斜调整。
[0019]上述两种方案中，所述固定部件和摆动部件之间通过铰链结构301可转动铰接。
[0020]优选的，所述角度调节机构3包括固设在固定部件上的水平定位块302和斜角定位块303，所述摆动部件位于水平定位块302和斜角定位块303之间，其中，所述水平定位块302在切割刀片7处于竖直位置时与摆动部件定位接触，所述斜角定位块303在切割刀片7处于倾斜位置时与摆动部件定位接触，所述固定部件与摆动部件之间通过定位销304锁紧。
[0021]优选的，所述角度调节机构3包括设置在固定部件上的定位槽306，所述摆动部件位于定位槽306内，所述定位槽306内具有水平位和斜角位两个侧面，分别在切割刀片7处于竖直位置时和倾斜位置时与摆动部件定位接触，所述定位槽306内嵌设有定位滑块307和顶杆305，分别与摆动部件接触并锁紧在水平位置和倾斜位置。
[0022]优选的，所述角度调节机构3包括设置在固定部件上的斜角定位块303，所述斜角定位块303在切割刀片7处于倾斜位置时与摆动部件定位接触，所述摆动部件通过连杆铰链309与一连杆308铰接，用于调整摆动部件实现切割刀片7至竖直位置。
[0023]优选的，所述顶杆305或连杆308与直线驱动的液压缸、气缸或直线电机连接。
[0024]优选的，所述角度调节机构3包括设置在固定部件上的水平电磁铁310和斜角电磁铁311，所述摆动部件位于水平电磁铁310和斜角电磁铁311之间，其中，所述水平电磁铁310在切割刀片7处于竖直位置时与摆动部件通过电磁吸附定位，所述斜角电磁铁311在切割刀片7处于倾斜位置时与摆动部件通过电磁吸附定位。
[0025]所述角度调节机构3包括固定在固定部件上的角度控制电机313，所述角度控制电机313的电机驱动轴312通过键314与摆动部件连接，实现固定部件和摆动部件之间可转动铰接。
[0026]作为本实用新型的另一种优选方案，所述主横梁4、垂直柱5、刀具横梁6以及切割刀片7之间采用刚性连接，其中，所述垂直柱5与主横梁4之间、所述刀具横梁6与垂直柱之间或者所述切割刀片7与刀具横梁6之间通过倾斜设置，实现切割刀片7与竖直面之间的夹角在±8°之间。
[0027]本实用新型将切割设备进行革新，让切割刀片倾斜成所需的角度，然后对需要斜端面的晶圆进行切割，刀具倾斜可自然获得PLC芯片所需端面斜度角。配合选择合适刀片，可将端面研磨抛光工艺省去。
[0028]本实用新型实现了 PLC芯片的端面角在晶圆的自动切割中形成，通过合适的切割刀片选择，将耗时的PLC芯片端面研磨工艺简化掉，提高了生产效率，降低生产成本。同时，本实用新型可对刀具切割的角度进行调节，既可以实现晶圆的垂直切割同时又可以倾斜切害J，适用性更强。
[0029]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0030]图1为PLC芯片与光纤或光纤阵列的连接示意图。
[0031]图2为现有PLC芯片的切割设备结构示意图。
[0032]图3为现有PLC芯片的斜端面研磨不意图。
[0033]图4为实施例1的PLC斜端面自动切割设备示意图。
[0034]图5为实施例2的PLC斜端面自动切割设备示意图。
[0035]图6为实施例3中的角度调节机构在切割刀片处于竖直位置时的示意图。
[0036]图7为实施例3中的角度调节机构在切割刀片处于倾斜位置时的示意图。
[0037]图8为实施例4中的角度调节机构在切割刀片处于竖直位置时的示意图。
[0038]图9为实施例4中的角度调节机构在切割刀片处于倾斜位置时的示意图。
[0039]图10为实施例5中的角度调节机构在切割刀片处于竖直位置时的示意图。
[0040]图11为实施例5中的角度调节机构在切割刀片处于倾斜位置时的示意图。
[0041]图12为实施例6中的角度调节机构在切割刀片处于竖直位置时的示意图。
[0042]图13为实施例6中的角度调节机构在切割刀片处于倾斜位置时的示意图。
[0043]图14为实施例7中的角度调节机构的正面示意图。
[0044]图15为实施例7中的角度调节机构的侧视图。
[0045]图中标号:
[0046]PLC芯片，2-光纤或光纤阵列，3-角度调节机构，4_主横梁，5_垂直柱，6_刀具横梁，7-切割刀片，8-夹具，9-晶圆；
[0047]301-铰链结构，302-水平定位块，303-斜角定位块，304-定位销，305-顶杆，306-定位槽，307-定位滑块，308-连杆，309-连杆铰链，310-水平电磁铁，311-斜角电磁铁，312-电机驱动轴，313-角度控制电机，314-键，315-电机固定螺栓。
【具体实施方式】
[0048]实施例1
[0049]参见图4，PLC芯片斜端面自动切割装置包括主横梁4、垂直柱5、刀具横梁6、切割刀片7以及固定晶圆9的夹具8，夹具8采用粘膜框架，晶圆9是安放在粘膜框架上，然后放在具有真空吸附功能的卡盘固定。主横梁4为装置的整体固定支撑构件，垂直柱5与主横梁4连接，将切割刀片7悬置于待切割的晶圆上方，刀具横梁6设置在垂直柱5上，用于设置切割刀片7，切割刀片7设置在刀具横梁6上，并与驱动设备(如电机)连接实现自动旋转切割晶圆，结合参见图1，PLC芯片I要求具有斜端面，并优选要求与竖直面倾斜8°才能达到最优的透光效果，因此，本实施例的切割刀片7与竖直面倾斜设置，具体对应PLC斜端面的要求与竖直面呈±8°的夹角。
[0050]具体的，本实施例中垂直柱5沿竖直方向设置并与主横梁4刚性连接，作为一固定部件，刀具横梁6与垂直柱5之间通过铰链结构301可转动铰接，刀具横梁6为一摆动部件，在刀具横梁6和垂直柱5之间设有角度调节机构3，通过调整刀具横梁6的水平和倾斜实现切割刀片7至相应角度的倾斜调整。
[0051]实施例2
[0052]参见图5，本实施例与实施例1的不同之处在于:主横梁4固定设置，为固定部件；垂直柱5与主横梁4铰链结构301可转动铰接，为摆动部件，刀具横梁6与垂直柱5垂直设置并刚性连接，在主横梁4和垂直柱5之间设有角度调节机构3，通过整体摆动垂直柱5和刀具横梁6实现切割刀片7至相应角度的倾斜调整。
[0053]实施例3
[0054]结合参见图4、图6和图7，本实施例在实施例1的基础上，采用的角度调节机构3包括水平定位块302、斜角定位块303和定位销304，水平定位块302和斜角定位块303固设在垂直柱5上，采用上下位置分布，刀具横梁6 —端部通过铰链结构301与垂直柱5铰接，中段位于水平定位块302和斜角定位块303之间。
[0055]其中，当切割刀片7处于竖直位置时，此时刀具横梁6对应的应当处于水平位置并与水平定位块302定位接触；当切割刀片7处于倾斜位置时，此时刀具横梁6对应的应当倾斜并与斜角定位块303定位接触，本实施例的附图7仅表现刀具横梁6向下倾斜，具体应用中，刀具横梁6可向上倾斜或向下倾斜，不论是刀具横梁6处于水平位置或倾斜位置，刀具横梁6与垂直柱5之间均通过定位销304锁紧。
[0056]本实施例