晶片机械解理与切割设备的制作方法

1.本发明属于晶片加工装备技术领域，尤其涉及晶片机械解理与切割设备。


背景技术：

2.随着科学技术的进步，高端电子科技的发展，带有芯片的电子产品需求量不断扩大，使芯片处于供不应求的状态，晶片是芯片的核心原件，因此各个晶片生产制造企业都将提升产量作为其中一个重要指标。需要将晶圆解理成多个晶块时，现有的晶片解理设备使用金刚笔在晶圆上等距划痕，在通过压的方式沿着划痕产生解理面，由于设备上只有一只金刚笔，单次只能划刻一刀，想要等距划刻需要再次调整金刚笔的位置，进行再次划刻，这样一来，不仅效率十分低，而且难以等距划刻，导致每个晶片的宽度存在误差。


技术实现要素：

3.为了提升晶片划刻的效率，本发明提供一种单行程可划多道等距划痕的晶片机械解理设备，从而提升晶片的切割速度，有利于提升产量。
4.本发明提供的技术方案是：晶片机械解理与切割设备，包括底座、固定架、移动架、在竖立面内转动的转动架a、在水平面内转动的转动架b和晶圆载装盘，转动架a和转动架b均由两个框架铰接而成，固定架竖立固定安装于底座上，转动架a的一端与固定架上端铰接，转动架a的另一端与移动架上端铰接；转动架b的一端与固定架侧面铰接，转动架b的另一端与移动架的侧面铰接，移动架的下端铰接有刀具载装架，刀具载装架侧面铰接有调节杆，移动架侧面固接有紧固套，调节杆插装穿过紧固套，紧固套上设置有用于紧固调节杆的顶出螺栓；所述的刀具载装架上可拆卸安装有切割装置，所述的晶圆载装盘位于切割装置下方的底座上，切割装置包括两块端板、两根轨道、一根螺杆和两块以上笔架，两块端板相互平行放置且安装于刀具载装架上，两根轨道平行放置且安装于两块端板之间，螺杆分别通过轴承与两块端板连接，螺杆可相对两端端板转动，每块笔架上带有两个使轨道穿过的通孔，两根轨道穿过每块笔架，其中一个端板及每一个笔架下面通过多连杆连接，从而实现笔架之间等距调节，最端部的一个笔架与螺杆螺纹配合，其余笔架与连杆间隙配合，每个笔架上安装有一个用于划刻晶圆的金刚笔。
5.所述的底座包括固定底座和活动底座，固定架安装于固定底座上，晶圆载装盘安装于活动底座上，活动底座上设置有翻转板，翻转板可相对活动架向着远离固定底座的一侧翻折180度，固定底座上带有两根定位插销，活动底座上带有两个定位插孔，两根定位插销插入到两个定位插孔内限制翻转板转动。
6.本发明的有益效果为：
7.1.本发明的切割装置能够安装多个金刚笔，实现多道等距划痕，且本发明能够实现快速等距调节，改变划痕间距，极大的提升解理速度，因此能够提升产量。
8.2.本发明结构简单，在竖立面内转动的转动架a和在水平面内转动的转动架b的作用下，实现了活动架的水平直线位移，在调节杆和紧固套的作用下实现了高度调节；本发明
不需要复杂的翻转机构，只需要一块翻转板，在不需要翻转时，是通过定位插销定位的，在需要转动时拉开活动底座，定位插销离开定位插孔后，翻转板自然可进行翻转。
附图说明
9.图1是本发明立面结构示意图。
10.图2是本发明中底座的俯视图。
11.图3是本发明中切割装置的俯视图。
12.图4是本发明中笔架及金刚笔的安装关系示意图。
13.图中：1、固定底座；2、固定架；3、转动架b；4、转动架a；5、紧固套；6、调节杆；7、收缩弹簧；8、手柄；9、拉手；10、活动底座；11、刀具载装架；12、翻转板；13、晶圆载装盘；14、移动架；15、定位插销；16、凸起条；17、导向销；18、导向筒；19、复位弹簧；20、限位环；21、定位插孔；22、端板；23、轨道；24、螺杆；25、笔架；26、多连杆；17、金刚笔；28、笔调节螺栓。
具体实施方式
14.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.本实施例中，底座位于最下方，底座上有固定架2、移动架14、在竖立面内转动的转动架a4、在水平面内转动的转动架b3和晶圆载装盘13。其中转动架a4和转动架b3均由两个框架铰接而成，固定架2竖立固定安装于底座的一端，在竖立面内转动的转动架a4的一端与固定架2上端铰接，转动架a4的另一端与移动架14上端铰接，从而在转动架a4的连接下，移动架14可相对固定架2前后直线移动，也可上下直线移动。在水平面内转动的转动架b3的一端与固定架2侧面铰接，转动架b3的另一端与移动架14的侧面铰接，从而在转动架b3的连接下，移动架14可相对固定架2前后直线移动，也可左右直线移动。在转动架a4和转动架b3共同连接的束缚下，取二者移动方式的交集，移动架14只可以相对固定架2前后直线运动。从而保证金刚笔17对晶圆的切割路径是直线。移动架14的下端铰接有刀具载装架11，刀具载装架11侧面铰接有调节杆6，移动架14侧面固接有紧固套5，调节杆6插装穿过紧固套5，紧固套5上设置有用于紧固调节杆6的顶出螺栓，通过调节杆6对刀具载装架11的拉拽，实现刀具载装架11相对移动架14的上下直线位移。从而实现金刚笔17的划痕深度调节。
16.所述的刀具载装架11上可拆卸安装有切割装置，所述的晶圆载装盘13位于切割装置下方的底座上。如图3所示，切割装置包括两块端板22、两根轨道23、一根螺杆24和两块以上笔架25，两块端板22相互平行放置且安装于刀具载装架11上，两根轨道23平行放置且安装于两块端板22之间，螺杆24分别通过轴承与两块端板22连接，螺杆24可相对两端端板22转动；每块笔架25上带有两个使轨道23穿过的通孔，两根轨道23穿过每块笔架25，其中一个端板22及每一个笔架25下面通过多连杆26连接，从而实现笔架25之间等距调节；最端部的一个笔架25与螺杆24螺纹配合，其余笔架25与连杆间隙配合，从而实现快速等距调节，改变划痕间距，极大的提升解理速度，有利于提升产量。每个笔架25上安装有一个用于划刻晶圆的金刚笔17，由于金刚笔17颠倒设置，因此金刚笔17的间距可以设计更小，更有利于切割较窄的晶片，同时多个金刚笔17设计能够一次性划割多条等距划痕，有利于提升晶片尺寸的
一致性。金刚笔17在笔架25中通过笔调节螺栓28可进一步的调节笔的伸出量和笔的方向。
17.为了便于使晶圆进行翻转，本实施例中将底座设计为分体结构，如图2所示，底座包括固定底座1和活动底座10，固定架2安装于固定底座1上，晶圆载装盘13安装于活动底座10上，活动底座10上设置有翻转板12，翻转板12可相对活动架向着远离固定底座1的一侧翻折180度，翻转180度以后在活动底座10上有一个容纳晶圆的凹槽，凹槽上设置一个凸起条16，在通过机械外力压片，将晶圆解理称为晶片。
18.为了使翻转板12既能够翻转，又能够固定不动当作载装盘，固定底座1上带有两根定位插销15，活动底座10上带有两个定位插孔21，当活动底座10靠近固定底座1时，两根定位插销15插入到两个定位插孔21内限制翻转板12转动，此时当作载装盘，当活动底座10远离固定底座1时，两根定位插销15拔出两个定位插孔21，束缚解除，翻转板12可进行翻转。为了便于定位插销15插入所述的定位插销15的端部为锥面，所述定位插孔21为与定位插销15匹配的锥形孔。
19.两个底座的移动是通过导向机构实现的，具体为：固定底座1两侧面固接有导向筒18，活动底座10两侧面固接有导向销17，导向销17插入到导向筒18内，位于固定底座1一侧的导向销17端部连接有限位环20，限位环20与导向筒18之间设置有复位弹簧19，在复位弹簧19的作用下，使得活动底座10具有靠近固定底座1的趋势，因此，在正常状态下，两个底座处于靠近状态，活动底座10上设置有拉手9，需要时，通过拉手9将活动底座10拉开，使其远离固定底座1。
20.刀具载装架11侧面还固接有扳动刀具载装架11的操作手柄8。
21.端板22与移动架14之间设置有收缩弹簧7，在收缩弹簧7的作用下，切割装置具有上提的趋势，避免在松开顶出螺栓的瞬间切割装置下落损坏晶圆。