一种晶片自动扫描切割设备的制作方法

本发明涉及半导体衬底材料制造，特别是涉及一种晶片自动扫描切割设备。

背景技术：

1、磷化铟衬底(晶片)在制造高频高功率器件、光纤通信、无线传输、射电天文学等射频器件领域存在应用市场。使用磷化铟衬底制造的射频器件已在卫星、雷达等应用场景中表现出优异的性能。在雷达和通信系统的射频前端、模拟/混合信号宽带宽电路方面具有较强竞争力，适合高速数据处理、高精度宽带宽a/d转换等应用。此外，磷化铟基射频器件相关器件如低噪声放大器、模块和接收机等器件还被广泛应用于卫星通信、毫米波雷达、有源和无源毫米波成像等设备中。在100ghz以上的带宽水平，使用磷化铟基射频器件在回程网络和点对点通信网络的无线传输方面具有明显优势，未来在6g通信甚至7g通信无线传输网络中，磷化铟衬底将有望成为射频器件的主流衬底材料。但在切圆工序是一步费时费力的工序。

2、现有技术中，磷化铟衬底是采用人工切圆，员工先利用金刚石刀将不规则晶片掰成方形，再拿金刚石刀在每一片划好线一端沿节理面掰直边(成八角形)放在卡塞里进行切圆，方能进行下一晶片的操作。人工操作难度和劳动强度大，效率低下，无法满足高效的需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何提升晶片的切圆效率并降低工人的劳动强度。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种晶片自动扫描切割设备，包括：

3、工作台，所述工作台上开设有转盘安装槽位；

4、转盘机构，所述转盘机构安装于所述转盘安装槽位内，所述转盘机构包括转盘电机以及与所述转盘电机的输出轴连接的转盘本体，所述转盘本体的上表面开设有至少两个吸盘安装槽位，每个所述吸盘安装槽位内均设有用于固定待切割晶片的吸盘组件；

5、移动定位机构，所述移动定位机构包括定位支架组件、金刚石切割头和激光扫描组件，所述定位支架组件活动架设于所述工作台上，所述金刚石切割头和激光扫描组件分别活动安装于所述定位支架组件上；以及

6、取料机构，所述取料机构安装于所述工作台上，用于抓取切割后的晶片。

7、进一步优选地，所述吸盘组件包括用于吸附固定待切割晶片的第一吸盘以及用于驱动所述第一吸盘转动的吸盘转动电机，所述吸盘转动电机和第一吸盘均设于所述吸盘安装槽位内。

8、进一步优选地，所述吸盘组件还包括：

9、真空源，所述真空源设于所述工作台内；

10、真空集成管，所述真空集成管设于所述转盘本体内部，所述真空集成管的一端与所述真空源连接；以及

11、真空支管，所述真空支管设于所述第一吸盘上，所述真空支管与所述真空集成管通过旋转接头转动连接。

12、进一步优选地，所述吸盘组件还包括外环以及第一气缸，所述外环设于所述第一吸盘的外周，且所述外环置于所述吸盘安装槽位内，所述第一气缸设于所述外环的底部并能够驱动所述外环实现升降。

13、进一步优选地，所述转盘本体的上表面所在平面的高度大于所述工作台上表面所在平面的高度，所述外环的上表面所在平面的高度等于或低于所述第一吸盘上表面所在平面的高度。

14、进一步优选地，所述定位支架组件包括：

15、立架，所述立架为两个且分别设于所述工作台的两侧，所述工作台上设有第一滑槽，所述立架的底部设有与所述第一滑槽相配合的限位滑块；以及

16、横架，所述横架设置于两个所述立架之间，所述立架上开设有第二滑槽，所述横架的端部滑动设于所述第二滑槽内，所述横架上开设有第三滑槽和第四滑槽，所述金刚石切割头滑动设于所述第三滑槽内，所述激光扫描组件滑动设于所述第四滑槽内。

17、进一步优选地，所述定位支架组件还包括第一直线丝杆电机、第二直线丝杆电机以及第三直线丝杆电机，所述第一直线丝杆电机对应所述第一滑槽设于所述工作台内部，所述限位滑块受控于所述第一直线丝杆电机，所述第二直线丝杆电机设于所述立架的顶部，所述横架受控于所述第二直线丝杆电机以实现升降，所述第三直线丝杆电机为两组且分别对应所述第三滑槽和第四滑槽设置于所述横架的内部，所述金刚石切割头和激光扫描组件独立受控于两组所述第三直线丝杆电机。

18、进一步优选地，所述取料机构包括设于所述工作台上的安装座，所述安装座上转动安装有折弯支撑臂，所述安装座的底部设有驱动所述折弯支撑臂转动的支撑臂转动电机，所述折弯支撑臂远离所述安装座的一端设有用于吸附切割后的第二吸盘，所述第二吸盘与所述真空源连通，所述第二吸盘的下表面设置有检测传感器。

19、进一步优选地，所述折弯支撑臂远离所述安装座的一端还设有第二气缸，所述第二吸盘安装于所述第二气缸的活塞端。

20、进一步优选地，所述取料机构还包括：

21、第三气缸，所述第三气缸设于所述第二气缸的外壁；

22、伸缩臂，所述伸缩臂设于所述第三气缸的活塞端，所述伸缩臂远离所述第三气缸的一端设有第四气缸；以及

23、夹持块，所述夹持块为月牙形状，所述夹持块安装于所述第四气缸的活塞端。

24、本发明提供的一种晶片自动扫描切割设备与现有技术相比，其有益效果在于：

25、本发明通过在工作台上开设有转盘安装槽位，便于转盘机构的安装，由于转盘本体设置有多个吸盘组件，因此，当转盘电机带动转盘本体在转盘安装槽位内转动时，能够将吸盘组件吸附已标注好的不规则晶片转移至切割区域后，晶片由激光扫描组件开始晶片整面扫描，扫描结束确认所需要的晶片位置和直径，定位支架组件带动金刚石切割头对应切割位置，金刚石切割头下降与晶片接触，吸盘组件带动晶片转动以配合割圆，割圆结束后，取料机构抓取切割后的晶圆，本发明通过对人工掰圆进行改造，集自动定位割圆、自动取料于一体，使得晶片的切圆效率大幅提升，并能降低工人的劳动强度。

技术特征：

1.一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述吸盘组件包括用于吸附固定待切割晶片的第一吸盘以及用于驱动所述第一吸盘转动的吸盘转动电机，所述吸盘转动电机和第一吸盘均设于所述吸盘安装槽位内。

3.根据权利要求2所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述吸盘组件还包括：

4.根据权利要求1所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述吸盘组件还包括外环以及第一气缸，所述外环设于所述第一吸盘的外周，且所述外环置于所述吸盘安装槽位内，所述第一气缸设于所述外环的底部并能够驱动所述外环实现升降。

5.根据权利要求4所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述转盘本体的上表面所在平面的高度大于所述工作台上表面所在平面的高度，所述外环的上表面所在平面的高度等于或低于所述第一吸盘上表面所在平面的高度。

6.根据权利要求1所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述定位支架组件包括：

7.根据权利要求6所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述定位支架组件还包括第一直线丝杆电机、第二直线丝杆电机以及第三直线丝杆电机，所述第一直线丝杆电机对应所述第一滑槽设于所述工作台内部，所述限位滑块受控于所述第一直线丝杆电机，所述第二直线丝杆电机设于所述立架的顶部，所述横架受控于所述第二直线丝杆电机以实现升降，所述第三直线丝杆电机为两组且分别对应所述第三滑槽和第四滑槽设置于所述横架的内部，所述金刚石切割头和激光扫描组件独立受控于两组所述第三直线丝杆电机。

8.根据权利要求3所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述取料机构包括设于所述工作台上的安装座，所述安装座上转动安装有折弯支撑臂，所述安装座的底部设有驱动所述折弯支撑臂转动的支撑臂转动电机，所述折弯支撑臂远离所述安装座的一端设有用于吸附切割后的第二吸盘，所述第二吸盘与所述真空源连通，所述第二吸盘的下表面设置有检测传感器。

9.根据权利要求8所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述折弯支撑臂远离所述安装座的一端还设有第二气缸，所述第二吸盘安装于所述第二气缸的活塞端。

10.根据权利要求9所述的一种晶片自动扫描切割设备，其特征在于，所述取料机构还包括：

技术总结
本发明涉及半导体衬底材料制造技术领域，具体公开了一种晶片自动扫描切割设备，包括工作台、转盘机构、移动定位机构以及取料机构，工作台上开设有转盘安装槽位；转盘机构安装于转盘安装槽位内，转盘机构包括转盘电机以及与转盘电机的输出轴连接的转盘本体，转盘本体的上表面开设有至少两个吸盘安装槽位，每个吸盘安装槽位内均设有用于固定待切割晶片的吸盘组件；移动定位机构包括定位支架组件、金刚石切割头和激光扫描组件，定位支架组件活动架设于工作台上，金刚石切割头和激光扫描组件分别活动安装于定位支架组件上；取料机构安装于工作台上，用于抓取切割后的晶片。本发明在提升晶片的切圆效率的同时能够降低工人的劳动强度。

技术研发人员：郑金龙,唐勇,周铁军,马金峰
受保护的技术使用者：广东先导微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4