具有升降功能的晶锭翻转机构的制作方法

本发明涉及一种具有升降功能的晶锭翻转机构，属于晶锭分离加工。

背景技术：

1、众所周知，晶棒切割为制作晶圆薄片的方法，其中包括锯片切割、金刚石切割、激光切割等等。其中利用锯片切割很容易造成晶片破裂，同时该方法要求晶片厚度应在2mm以上，小于2mm晶片易开裂，造成很大材料浪费；采用金刚石切割线的多线切割机切割的损耗率高达50％以上，而且在利用金刚石线锯切割晶锭时，不仅多达40％的晶锭以粉尘的形式成为废料，直接导致晶圆产量低下，单个晶圆的切割过程也需要将近数小时才能够完成，严重增加时间成本。因此，采用激光切割可以有效避免其他方法存在的问题，在激光切割晶锭后使用对应的机械方法，不仅可以消除晶锭内部仍然存在的应力，还能够快速分离出晶圆薄片。但是，激光切割所涉及的加工工艺有一定的特定要求，晶锭分离为晶圆薄片和次厚晶锭后上下位置关系需要精确调节，而且其设备占地面积不宜过大，才能够提高设备空间利用率、降低研发成本以及提高使用维护便利性。

2、故此，我们提出了一种具有升降功能的晶锭翻转机构，实现晶锭在极小的范围空间内的翻转，且能使晶锭位置移动到下一工序步骤的待料位置，满足设备对激光加工工序步骤的要求，同时减小设备占地面积，提高空间利用率及使用便利性。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有升降功能的晶锭翻转机构。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：具有升降功能的晶锭翻转机构，由翻转部分与升降轴部分组成，升降轴部分主要功能是为翻转部分提供合适的高度位置。

3、一方面，所述翻转部分包括主动同步轮、直角输出型减速机、第一伺服电机、翻转底板及翻转主轴，所述主动同步轮通过螺栓压紧于直角输出型减速机输出轴上，所述翻转主轴的轴侧设有从动同步轮，所述从动同步轮与主动同步轮安装于同一平面上，二者通过同步带实现传动作业，所述直角输出型减速机与第一伺服电机相连接，所述翻转底板上依次设有螺栓固定的支撑侧轴承座、固定侧轴承座，所述支撑侧轴承座和固定侧轴承座分别支撑固定于翻转主轴的左右两端，且所述翻转主轴上通过外部的连接零件安装有夹爪与多孔陶瓷吸盘。

4、另一方面，所述升降轴部分包括升降底板、滚珠丝杆、升降轴滑板及第二伺服电机，所述升降底板上通过螺栓固定安装有丝杆支撑侧轴承座与丝杆固定侧轴承座，所述滚珠丝杆的上下两端分别经由丝杆支撑侧轴承座和丝杆固定侧轴承座支撑安装，滚珠丝杆与丝杆螺母之间为螺纹副连接，所述滚珠丝杆与第二伺服电机之间通过联轴器作为动力传输桥梁，所述联轴器采用螺栓抱紧的方式分别与滚珠丝杆、第二伺服电机轴连接，所述升降轴滑板与丝杆螺母之间通过螺母连接座过渡连接，并利用紧固螺栓进一步锁紧螺母连接座。

5、进一步地，上述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其中：所述第一伺服电机与直角输出型减速机通过螺栓固定连接后，所述直角输出型减速机垂直安装于升降轴滑板外侧。

6、更进一步地，上述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其中：升降底板通过螺栓固定于固定侧轴承座上，与所述翻转底板呈垂直状安装结构，且升降底板的内侧设有直线导轨。

7、更进一步地，上述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其中：所述翻转底板的一侧与翻转轴侧固定板采用直钉连接，所述翻转轴侧固定板通过螺栓固定安装于升降轴滑板内侧。

8、再进一步地，上述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其中：所述多孔陶瓷吸盘设置的数量为三组，且三组多孔陶瓷吸盘呈等角度分布于环形结构的夹爪边缘上。

9、本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

10、①本发明利用多孔陶瓷吸盘对晶锭进行吸附转移，多孔陶瓷吸盘的吸附面平整光滑，吸附性能可靠，对产品无任何不良影响，而且在夹爪的辅助作用下，使晶锭在翻转过程中，吸附面受力更加均匀，且在夹爪的安全防护，产品的意外损失降至最低，极大减少了产品生产加工过程中的损耗率。

11、②本发明采用翻转结合升降的双轴结构，在升降轴移动多孔陶瓷吸盘到指定位置后可以进行晶锭的小范围翻转，极大压缩了设备的整体空间，减少占地面积，降低使用成本，为晶锭分离设备结构提供安全稳定的运输基础。

12、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.具有升降功能的晶锭翻转机构，由翻转部分与升降轴部分组成，其特征在于：所述翻转部分包括主动同步轮(4)、直角输出型减速机(5)、第一伺服电机(6)、翻转底板(8)及翻转主轴(10)，所述主动同步轮(4)通过螺栓压紧于直角输出型减速机(5)输出轴上，所述翻转主轴(10)的轴侧设有从动同步轮(1)，所述从动同步轮(1)与主动同步轮(4)安装于同一平面上，二者通过同步带(3)实现传动作业，所述直角输出型减速机(5)与第一伺服电机(6)相连接，所述翻转底板(8)上依次设有螺栓固定的支撑侧轴承座(9)、固定侧轴承座(11)，所述支撑侧轴承座(9)和固定侧轴承座(11)分别支撑固定于翻转主轴(10)的左右两端，且所述翻转主轴(10)上通过外部的连接零件安装有夹爪(21)与多孔陶瓷吸盘(22)；所述升降轴部分包括升降底板(2)、滚珠丝杆(16)、升降轴滑板(17)及第二伺服电机(20)，所述升降底板(2)上通过螺栓固定安装有丝杆支撑侧轴承座(12)与丝杆固定侧轴承座(18)，所述滚珠丝杆(16)的上下两端分别经由丝杆支撑侧轴承座(12)和丝杆固定侧轴承座(18)支撑安装，滚珠丝杆(16)与丝杆螺母(15)之间为螺纹副连接，且滚珠丝杆(16)通过第二伺服电机(20)为其提供传动力，所述升降轴滑板(17)与丝杆螺母(15)之间通过螺母连接座(14)过渡连接，并利用紧固螺栓进一步锁紧螺母连接座(14)。

2.根据权利要求1所述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其特征在于：所述第一伺服电机(6)与直角输出型减速机(5)通过螺栓固定连接后，所述直角输出型减速机(5)垂直安装于升降轴滑板(17)外侧。

3.根据权利要求1所述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其特征在于：所述翻转底板(8)的一侧与翻转轴侧固定板(13)采用直钉连接，所述翻转轴侧固定板(13)通过螺栓固定安装于升降轴滑板(17)内侧。

4.根据权利要求1所述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其特征在于：所述升降底板(2)通过螺栓固定于固定侧轴承座(11)上，与所述翻转底板(8)呈垂直状安装结构，且升降底板(2)的内侧设有直线导轨(7)。

5.根据权利要求1所述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其特征在于：所述滚珠丝杆(16)与第二伺服电机(20)之间通过联轴器(19)作为动力传输桥梁，所述联轴器(19)采用螺栓抱紧的方式分别与滚珠丝杆(16)、第二伺服电机(20)轴连接。

6.根据权利要求1所述的具有升降功能的晶锭翻转机构，其特征在于：所述多孔陶瓷吸盘(22)设置的数量为三组，且三组多孔陶瓷吸盘(22)呈等角度分布于环形结构的夹爪(21)边缘上。

技术总结
本发明公开了一种具有升降功能的晶锭翻转机构，由翻转部分与升降轴部分组成，升降轴部分为翻转部分提供合适的高度位置，当产品放置于多孔陶瓷吸盘上，通过设备提供的负压产生多孔陶瓷吸盘与产品之间的真空状态实现吸附作业，与此同时夹爪闭合，对产品实现安全保护后，即可进行升降调节与小范围翻转。采用翻转结合升降的双轴结构，在升降轴移动到指定位置后进行翻转，极大压缩了设备的整体空间，减少占地面积，再利用多孔陶瓷吸盘对晶锭进行吸附作业，为晶锭分离设备结构带来安全稳定的运输效果。

技术研发人员：赵裕兴,卢铎文
受保护的技术使用者：苏州德龙激光股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13