一种晶棒参考面定向夹具及运用该夹具的晶棒磨削机床的制作方法

本实用新型属于晶棒生产应用技术领域，尤其涉及一种晶棒参考面定向夹具及运用该夹具的晶棒磨削机床。

背景技术：

晶棒在切片加工前必须对晶棒进行测定结晶方向后进行晶棒的定位面参考平面的加工；这样，一方面可以确保其在切片机上的正确位置，另一方面，识别蓝宝石晶棒或晶片上的特定的结晶方向，有利于晶片在后续工序中的识别、定位要求。

对晶棒定位面加工的普遍方法是在定向仪上放置料板，对晶棒进行测定结晶方向后就在定向仪上将晶棒粘接到料板上，再将整体放置于研磨机上进行晶棒定位面的加工。该方法由于人工粘接晶棒存在操作误差，从而对晶棒结晶方向定位会带来一定的偏差，会影响后续晶片的加工；另外，加工后还要对粘接的晶棒进行去胶处理，既费功费力，又生产效率低。

中国专利CN201220286470.5描述了一种蓝宝石晶棒定位面定向加工夹具，它包括横卧柱状的夹具体，在夹具体上沿着其长度方向开设有呈圆形的装夹孔，在夹具体上开设有紧固螺栓孔；在夹具体的横截面中，装夹孔对应的圆心角为优角，本实用新型通过锁定螺钉和垫板的配合实现了晶棒的灵活夹持与定向，克服了传统手工粘接晶棒存在的操作误差；将定好向的夹具直接放置于平面磨床上进行定位面的加工后可直接将晶棒从夹具中取出，方便、快捷，避免了上胶固定晶棒加工后需去胶处理晶棒带来的不便。

上述机构存在许多不足，在进行晶棒向夹具体内进行装料时，由于夹具体的周向封闭限制，在装料过程中操作极不便、装料效率低，且无法实现晶棒在装夹过程中的水平方向的调节。

技术实现要素：

本实用新型的针对现有技术的不足提供一种晶棒参考面定向夹具，通过将夹具体整体设置成开放式，并配合承托底座和夹紧组件，在晶棒向夹具体内快速装入的同时，调节夹紧组件使得承托底座承托晶棒向上移动，实现晶棒的快速夹紧和定向，同时通过调节两端螺丝的高低进行晶棒的水平调节，解决了现有技术中无法实现晶棒在装夹过程中的水平方向的调节的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种晶棒参考面定向夹具，包括：

夹具体，所述夹具体包括装夹区和设置于该装夹区下方的夹紧调节区；

承托底座，所述承托底座设置于所述夹具体内，且该承托底座位于所述夹紧调节区内；以及

夹紧组件，所述夹紧组件设置于所述承托底座和夹具体之间，且该夹紧组件位于所述夹紧调节区内。

作为改进，所述装夹区为圆柱状设置，该装夹区的外形形状与晶棒相适配。

作为改进，所述夹具体还包括：

底盘，所述底盘上开设若干通孔；

夹具支撑架，所述夹具支撑架数量为两组且沿所述底盘宽度方向对称设置。

作为改进，所述夹具支撑架包括：

支撑单元，所述支撑单元一端与所述底盘固定连接，该支撑单元的另一端为圆弧段设置，该支撑单元的圆弧段与所述承托底座之间形成装夹区；

夹紧接触单元，所述夹紧接触单元设置于所述支撑单元的圆弧段上，且该夹紧接触单元朝向装夹区一端设置。

作为改进，所述支撑单元包括：

第一支撑单元，所述第一支撑单元固定设置于所述底盘长度方向的一端上；

第二支撑单元，所述第二支撑单元固定设置于所述底盘长度方向的另一端上；

第三支撑单元，所述第三支撑单元固定设置于所述底盘上，且该第三支撑单元位于所述第一支撑单元和第二支撑单元之间，该第三支撑单元靠近所述第一支撑单元。

作为改进，所述夹具支撑架还包括：

加固单元，所述加固单元固定连接于所述第一支撑单元、第二支撑单元及第三支撑单元之间，该加固单元位于所述支撑单元圆弧段与竖直端的连接位置上。

作为改进，所述承托底座的上端面为圆弧面设置，且圆弧面的外形形状与晶棒外形形状相适配。

作为改进，所述夹紧组件包括：

螺纹连接杆，所述螺纹连接杆两端分别与所述底盘和所述承托底座相连接，该螺纹连接杆与所述承托底座连接端为螺纹连接；

调节轮，所述调节轮转动设置于所述螺纹连接杆上，且该调节轮与所述螺纹连接杆同轴设置。

本实用新型还提供了一种晶棒参考面定向夹具，包括上述的一种晶棒参考面定向夹具，所述承托底座通过晶棒磨削机床上的U形槽卡持安装在晶棒磨削机床上，夹具通过磁力吸附于晶棒磨削机床上。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型较传统的晶棒参考面定向加工夹具，通过将夹具体整体设置成开放式的，一方面方便进行晶棒向夹具体装夹区内进行装夹，在晶棒向夹具体内快速装入的同时，调节夹紧组件使得承托底座承托晶棒向上移动，实现晶棒的快速夹紧和定向，另一方面便于对加工完成后的夹具进行清洗；

(2)本实用新型较传统的晶棒参考面定向加工夹具，通过将承托底座与晶棒接触端设置成圆弧状，方便承放需要进行加工的晶棒，同时在该承托底座下方设置可进行承托底座上下调节的夹紧组件，通过承托底座的上下调节，一方面将晶棒固定在整个夹具体上，另一方面同时两端的螺丝的调节，可实现晶棒的水平调节，使得在每次加工时，加工机床水平不变，只需调整晶棒夹具水平即可，提高了加工效率；

(3)本实用新型较传统的晶棒参考面定向加工夹具，通过设置三组支撑单元，在两端分别设置一组，另一组的设置靠近其中一端，在加工时，第三支撑单元靠近第一支撑单元的一端为初始加工端，使得在初始加工时通过第三支撑单元和第一支撑单元的同时支撑，进行晶棒上的较大的切削力的消除，防止晶棒受力不均而变形。

总之，本实用新型具有结构简单，调节、夹紧方便等优点，尤其适用于晶棒生产应用技术领域。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型中夹具体的结构示意图；

图4为本实用新型中承托底座和夹紧组件的装配示意图；

图5为本实用新型中承托底座和夹紧组件的另一装配示意图；

图6为本实用新型中装入晶棒的工作状态示意图；

图7为本实用新型中夹紧晶棒的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、2、3、4、5、6和7所示，一种晶棒参考面定向夹具，包括：

夹具体1，所述夹具体1包括装夹区11和设置于该装夹区11下方的夹紧调节区12；

承托底座2，所述承托底座2设置于所述夹具体1内，且该承托底座2位于所述夹紧调节区12内；以及

夹紧组件3，所述夹紧组件3设置于所述承托底座2和夹具体1之间，且该夹紧组件3位于所述夹紧调节区12内。

需要说明的是，通过将夹具体1整体设置成开放式的，一方面方便进行晶棒4向夹具体装夹区11内进行装夹，在晶棒4向夹具体1内快速装入的同时，调节夹紧组件3使得承托底座2承托晶棒4向上移动，实现晶棒4的快速夹紧和定向，另一方面便于对加工完成后的夹具进行清洗。

进一步地，所述装夹区11为圆柱状设置，该装夹区11的外形形状与晶棒4相适配。

需要说明的是，通过将承托底座2与晶棒4接触端设置成圆弧状，方便承放需要进行加工的晶棒4，同时在该承托底座2下方设置可进行承托底座2上下调节的夹紧组件3，通过承托底座2的上下调节，一方面将晶棒4固定在整个夹具体1上，另一方面同时两端的螺丝的调节，可实现晶棒4的水平调节，使得在每次加工时，加工机床水平不变，只需调整晶棒4夹具水平即可，提高了加工效率。

进一步地，所述夹具体1还包括：

底盘13，所述底盘13上开设若干通孔131，设置若干通孔131一方面可在加工时将切削液及时排除，另一方面节省加工时的材料，减轻了夹具的整体质量，便于人工进行搬运。

夹具支撑架14，所述夹具支撑架14数量为两组且沿所述底盘13宽度方向对称设置。

进一步地，所述夹具支撑架14包括：

支撑单元141，所述支撑单元141一端与所述底盘13固定连接，该支撑单元141的另一端为圆弧段设置，该支撑单元141的圆弧段与所述承托底座2之间形成装夹区11；

夹紧接触单元142，所述夹紧接触单元142设置于所述支撑单元141的圆弧段上，且该夹紧接触单元142朝向装夹区11一端设置。

需要说明的是，所述夹紧接触单元142材料优选为木块，在夹紧组件3向上进行承托底座2的移动调节时，带动位于该承托底座2上的晶棒4进行同步的向上移动，晶棒4与夹紧接触单元142进行接触，材料为木块的夹紧接触单元142在与晶棒4接触时可避免对晶棒4表面产生刮伤。

实施例二

图3为本实用新型一种晶棒参考面定向夹具的实施例二的一种结构示意图；如图3所示，其中与实施例一种相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与图所示的实施例一的不同之处在于：所述支撑单元141包括：

第一支撑单元1411，所述第一支撑单元1411固定设置于所述底盘13长度方向的一端上；

第二支撑单元1412，所述第二支撑单元1412固定设置于所述底盘13长度方向的另一端上；

第三支撑单元1413，所述第三支撑单元1413固定设置于所述底盘13上，且该第三支撑单元1413位于所述第一支撑单元1411和第二支撑单元1412之间，该第三支撑单元1413靠近所述第一支撑单元1411。

需要说明的是，通过设置三组支撑单元141，在两端分别设置一组，另一组的设置靠近其中一端，在加工时，第三支撑单元1413靠近第一支撑单元1411的一端为初始加工端，使得在初始加工时通过第三支撑单1413元和第一支撑单元1411的同时支撑，进行晶棒上的较大的切削力的消除，防止晶棒受力不均而变形。

进一步地，所述夹具支撑架14还包括：

加固单元143，所述加固单元143固定连接于所述第一支撑单元1411、第二支撑单元1412及第三支撑单元1413之间，该加固单元143位于所述支撑单元141圆弧段与竖直端的连接位置上，进行各支撑单元141之间的加固。

进一步地，所述承托底座2的上端面为圆弧面设置，且圆弧面的外形形状与晶棒4外形形状相适配。

进一步地，所述夹紧组件3包括：

螺纹连接杆31，所述螺纹连接杆31两端分别与所述底盘13和所述承托底座2相连接，该螺纹连接杆31与所述承托底座2连接端为螺纹连接；

调节轮32，所述调节轮32转动设置于所述螺纹连接杆31上，且该调节轮32与所述螺纹连接杆31同轴设置。

需要说明的是，调节轮32进行螺纹连接杆31的转动调节，在转动的过程中将承托底座2在螺纹连接杆31上的上下调节并固定，使得承托底座2将晶棒4进行夹紧。

实施例三

该实施例三与实施例一的不同之处在于：

还提供了一种晶棒磨削机床，包括上述技术方案中所述的一种晶棒参考面定向夹具，所述承托底座2通过晶棒磨削机床上的U形槽卡持安装在晶棒磨削机床上，夹具通过磁力吸附于晶棒磨削机床上。

工作过程：

如图所示，将晶棒4装入到装夹区11内，并底部放置在承托底座2上，调节夹紧组件3上的调节轮32，使得承托底座2带动晶棒4一起向上移动，晶棒4在承托底座2是向上移动下与夹具支撑架14上的夹紧接触单元142接触，实现晶棒4的快速夹紧，同时可根据晶棒4的水平度，进行调节两端的调节轮32实现晶棒4的水平调节，调节完成后将夹具放置在加工机床上进行加工，其中夹具底盘13为磁性材料，可与加工机床通过磁力吸附方式实现快速固定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。