超声切割设备的制作方法

1.本发明属于半导体切割设备技术领域，具体是指一种超声切割设备。


背景技术：

2.自1960年代起，以硅为标志的第一代半导体材料一直是半导体行业产品中使用最多的材料，由于其在通常条件下具备良好的稳定性，硅衬底一直被广泛使用于集成电路芯片领域；但硅衬底在光电应用领域、高频高功率应用领域中存在材料性能不足的缺点，因此以光通讯为代表的行业开始使用gaas和、inp等二代半导体材料作为器件衬底。
3.以sic和gan为代表的宽禁带宽度材料(eg≥2.3ev)则被称之为第三代半导体材料。除了宽禁带宽度的特点，第三代半导体的主要特点在于高击穿电压、高热传导率、高饱和电子浓度以及高耐辐射能力，这些特性决定了第三代半导体材料在众多严酷环境中也能正常工作。sic作为第三代半导体中的代表材料，可以应用于各种领域的高电压环境中，包括汽车、能源、运输、消费类电子等。
4.由于碳化硅自然界中拥有多态，例如3c
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sic，4h
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sic，6h
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sic等，其中六方晶系的碳化硅理论上有无数种多态可能性。目前行业内选用的碳化硅多态为4h
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sic。为了获得想要的低缺陷4h
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sic，sic晶圆通常需要以4
°
偏轴在种子晶格上进行晶锭生长。因此，在切割垂直晶圆平边的方向时，裂纹会与c面轴向产生4
°
偏角。使用激光切割设备进行切割时，4
°
的偏角会使材料裂开变得困难，从而使得最终该方向产生严重崩边和切割痕迹蜿蜒。
5.由于sic的莫氏硬度达到了9以上，需要选用相对昂贵的金刚石材质作为刀轮，且刀轮耗材的使用寿命也大大减小。正因为sic拥有较高的机械强度，使得刀轮耗材的成本更高、切割效率极低。
6.且现有半导体切割设备切割粉尘附着而变钝，同时由于摩擦产生大量的热量，对切割系统的散热需求高，进刀速度受到散热的限制。


技术实现要素：

7.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种切割效率高，可以减少切割时的附加压力，减少刀片磨损，使得刀片寿命长，散热需求低，震动对其它设备影响小，减少芯片切割缺陷的产生，提高芯片切割良率，且运行稳定的超声切割设备。
8.本发明采取的技术方案如下：本发明一种超声切割设备，包括机架、转轴、无接触能源供应系统、超声发生器、主轴、刀架以及刀片，所述转轴转动设于机架上，所述无接触能源供应系统设于转轴一端，所述超声发生器设于无接触能源供应系统远离转轴一端，所述主轴设于超声发生器远离无接触能源供应系统一端，所述刀架设于主轴远离超声发生器一端，所述刀片设于刀架外侧。
9.进一步地，所述无接触能源供应系统包括电能接收端以及电能发射端，所述电能发射端设于转轴外侧，所述电能发射端设于机架上，所述电能接收端设于转轴靠近电能发射端一端，所述电能接收端设于超声发生器靠近电能发射端一端。
10.进一步地，所述电能发射端内设有发射线圈，所述电能接收端内设有接收线圈。
11.进一步地，所述超声发生器与电能接收端电性连接。
12.进一步地，所述超声发生器为pmn
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pt超声发生器。
13.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案一种超声切割设备，因为超声发生器的设置使得切割效率高，刀片寿命长，散热需求低，因为无接触能源供应系统的设置，使得震动对其它设备影响小，运行稳定。
附图说明
14.图1为本发明一种超声切割设备的整体结构示意图。
15.其中，1、机架，2、转轴，3、无接触能源供应系统，4、超声发生器，5、主轴，6、刀架，7、刀片，8、电能接收端，9、电能发射端，10、发射线圈，11、接收线圈。
16.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1所示，本发明一种超声切割设备，包括机架1、转轴2、无接触能源供应系统3、超声发生器4、主轴5、刀架6以及刀片7，所述转轴2转动设于机架1上，所述无接触能源供应系统3设于转轴2一端，所述超声发生器4设于无接触能源供应系统3远离转轴2一端，所述主轴5设于超声发生器4远离无接触能源供应系统3一端，所述刀架6设于主轴5远离超声发生器4一端，所述刀片7设于刀架6外侧。
19.其中，所述无接触能源供应系统3包括电能接收端8以及电能发射端9，所述电能发射端9设于转轴2外侧，所述电能发射端9设于机架1上，所述电能接收端8设于转轴2靠近电能发射端9一端，所述电能接收端8设于超声发生器4靠近电能发射端9一端。所述电能发射端9内设有发射线圈10，所述电能接收端8内设有接收线圈11。所述超声发生器4与电能接收端8电性连接。所述超声发生器4为pmn
‑
pt超声发生器4。
20.具体使用时，转轴2带动电能接收端8转动，电能接收端8带动超声发生器4转动，超声发生器4依次带动主轴5转动，主轴5则带动刀架6转动，刀架6带动刀片7转动；同时电能发射端9通电，电经发射线圈10变为磁场的变化，使得接收线圈11产生电流，进而做到无接触输电，电能接收端8将电传输至超声发生器4，超声发生器4产生高频震动，震动经主轴5传递至刀片7，由于刀片7的高频震动，使刀片7与芯片之间产生高频低幅度的撞击，使芯片表面产生碎屑层，使完全依赖摩擦的切割，变成一部分依赖超声撞击，一部分依赖摩擦的切割方式。这样不但可以减少切割时候的附加压力，减少刀片7磨损，还可以使芯片在切割过程中受到较少压力，减少芯片切割缺陷的产生，提高芯片切割良率。
21.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
23.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。