基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置及方法，尤其是一种划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆裂片装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前3C行业中正在兴起用人工蓝宝石来取代传统的玻璃制造电子产品如手机的按键和盖板的趋势。蓝宝石按键和面板的生产目前主要采用的是光纤激光切割的方法，该方法由于热影响较大所以加工出的产品存在一定的缺陷，因而引入了划线的方法来对蓝宝石晶圆进行切割加工，但由于这一方法在切割时只在材料中造成裂纹而不是直接使材料分离，故还需要对划线后的蓝宝石晶圆进行裂片操作。其中，现有的裂片操作通常采用裂片机完成，而目前市场上的裂片机只能通过劈裂的方法来对非闭合图形(大部分是直线)进行加工，对于封闭图形的裂片还没有较为合适的方法，通常采用手工裂片，但由于手工裂片效率低，该方法并没有得到工程化应用。
[0003]因此，有必要设计一种新的裂片装置及方法以解决上述问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种封闭图形的裂片装置及方法，解决手工裂片效率低的问题。
[0005]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，用于对经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆进行裂片操作，其特征在于，包括:一底座，其上设有多个柱状物，所述柱状物与所述蓝宝石晶圆上的封闭图形位置对应;一压头，与所述底座相对设置，其对应所述柱状物设有多个孔;所述底座与所述压头可沿直线方向产生相对运动，而对放置于其中的经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆产生剪切动作，使得所述蓝宝石晶圆上的封闭图形从基材上脱落。
[0006]进一步，所述柱状物为中空的，以便真空吸附所述蓝宝石晶圆。
[0007]进一步，所述孔贯穿所述压头。
[0008]进一步，所述柱状物与所述蓝宝石晶圆上的封闭图形的形状相匹配。
[0009]进一步，所述蓝宝石晶圆上的封闭图形可以是圆形或者方形或者其他异形封闭图形。
[0010]进一步，包括一驱动装置，用于驱动所述底座与所述压头产生相对运动。
[0011]进一步，所述驱动装置可以是气缸或电动平移台或仅仅依靠重力驱动。
[0012]进一步，包括一导向装置，用于导引所述压头相对所述底座运动。
[0013]进一步，所述导向装置可以是导杆或导轨。
[0014]—种基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片方法，其特征在于，采用如上任一项所述的裂片装置对激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆进行裂片操作，包括以下步骤:将经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆放置于所述底座上，并使得所述蓝宝石晶圆上的封闭图形与所述柱状物的位置对应;控制所述压头竖直向下运动，所述柱状物与所述孔相互配合而对所述蓝宝石晶圆上的封闭图形产生剪切动作，使得所述蓝宝石晶圆上的封闭图形从基材上脱落。
[0015]本发明的有益效果是:本发明的裂片装置及方法通过底座上的柱状物与压头上的孔的配合来对蓝宝石晶圆上的封闭图形进行裂片操作，可代替传统的手工裂片操作，裂片效率高。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0017]图1为本发明放置有蓝宝石晶圆的裂片装置的示意图；
图2为本发明放置有蓝宝石晶圆的裂片装置的另一方向示意图；
图3为本发明裂片装置底座与压头的示意图。
[0018]图中1-底座、11-柱状物、2-压头、21-孔、3-驱动装置、4-导向装置、5-蓝宝石晶圆。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释发明，并非用于限定发明的范围。
[0020]如图1和图2，本发明的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置包括底座1、压头2、驱动装置3以及导向装置4，用于对经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆5进行裂片操作。本实施例中待裂片的蓝宝石晶圆5划线加工的封闭图形为圆形。
[0021]如图1和图3，所述底座I可固定于机架或其他位置，其设有多个向上延伸的柱状物11，所述柱状物11为中空的圆柱体，可真空吸附待裂片的蓝宝石晶圆5，在其他实施例中，所述柱状物11也可以是方形的或者其他异形封闭图形的柱体，依待裂片的蓝宝石晶圆上的封闭图形的形状而定。
[0022]如图2和图3，所述压头2位于所述底座I上方并可相对所述底座I竖直向下运动，在其他实施例中，所述压头2与所述底座I也可在水平或其他方向上产生相对运动，所述压头2设有多个贯穿所述压头2的孔21，所述孔21与所述柱状物11的位置对应且形状匹配，以对放置于其中的划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆5进行剪切动作。
[0023]如图1和图2，所述驱动装置3为一气缸，用以对所述压头2产生压力从而驱动所述压头2向下运动，在其他实施例中，所述驱动装置3可以是电动平移台或仅仅依靠所述压头2自身的重力来驱动。
[0024]如图1和图2，所述导向装置4为导杆，其与气缸集成在一起，具有较好的方向性而又比较紧凑。所述导向装置4用于导引所述压头2竖直向下运动，防止所述压头2与所述底座I的相对位置产生偏移，在其他实施例中，所述导向装置4也可以是导杆或其他具有导向作用的装置。
[0025]本发明的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置在使用时，将经过激光划线加工有圆形图案的蓝宝石晶圆5放置于所述底座I上，并使得所述蓝宝石晶圆5上的圆形图案与所述柱状物11的位置对应，将所述柱状物11抽成真空使得所述蓝宝石晶圆5吸附于所述底座I;控制所述驱动装置3向下驱动所述压头2，使得所述压头2在所述导向装置4的导引作用下竖直向下运动，所述柱状物11与所述孔21相互配合而对所述蓝宝石晶圆5上的圆形图案产生剪切动作，所述蓝宝石晶圆5上的圆形图案支撑于所述柱状物11，而其他部位在所述压头2的压力作用下向下掉落，从而使得所述蓝宝石晶圆5上的圆形图案从基材上脱落。
[0026]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，用于对经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆进行裂片操作，其特征在于，包括:一底座，其上设有多个柱状物，所述柱状物与所述蓝宝石晶圆上的封闭图形位置对应;一压头，与所述底座相对设置，其对应所述柱状物设有多个孔;所述底座与所述压头可沿直线方向产生相对运动，而对放置于其中的经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆产生剪切动作，使得所述蓝宝石晶圆上的封闭图形从基材上脱落。2.根据权利要求1所述的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，其特征在于:所述柱状物为中空的，以便真空吸附所述蓝宝石晶圆。3.根据权利要求1所述的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，其特征在于:所述孔贯穿所述压头。4.根据权利要求1所述的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，其特征在于:所述柱状物与所述蓝宝石晶圆上的封闭图形的形状相匹配。5.根据权利要求1所述的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，其特征在于:所述蓝宝石晶圆上的封闭图形可以是圆形或者方形或者其他异形封闭图形。6.根据权利要求1所述的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，其特征在于:进一步包括一驱动装置，用于驱动所述底座与所述压头产生相对运动。7.根据权利要求6所述的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，其特征在于:所述驱动装置可以是气缸或电动平移台或仅仅依靠重力驱动。8.根据权利要求1所述的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，其特征在于:进一步包括一导向装置，用于导引所述压头相对所述底座运动。9.根据权利要求8所述的基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置，其特征在于:所述导向装置可以是导杆或导轨。10.—种基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片方法，其特征在于，采用如权1-9任一项所述的裂片装置对激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆进行裂片操作，包括以下步骤:将经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆放置于所述底座上，并使得所述蓝宝石晶圆上的封闭图形与所述柱状物的位置对应;控制所述压头竖直向下运动，所述柱状物与所述孔相互配合而对所述蓝宝石晶圆上的封闭图形产生剪切动作，使得所述蓝宝石晶圆上的封闭图形从基材上脱落。
【专利摘要】本发明涉及一种基于激光划线加工工艺的蓝宝石晶圆裂片装置及方法，用于对经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆进行裂片操作，包括一底座，其上设有多个柱状物，柱状物与蓝宝石晶圆上的封闭图形位置对应；一压头，与底座相对设置，其对应柱状物设有多个孔；底座与压头可沿直线方向产生相对运动，而对放置于其中的经过激光划线加工有封闭图形的蓝宝石晶圆产生剪切动作，使得蓝宝石晶圆上的封闭图形从基材上脱落。本发明的裂片装置及方法可代替传统的封闭图形手工裂片操作，裂片效率高。
【IPC分类】B28D5/04, B28D5/00
【公开号】CN105643819
【申请号】
【发明人】王建刚, 孙绍文
【申请人】武汉华工激光工程有限责任公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月18日