一种半导体晶片切割机的制作方法

本实用新型涉及一种片材切割装置，特别是涉及一种半导体晶片切割机。

背景技术：

半导体晶片切割机是进行晶片分割的常用设备，例如用于LED晶片的分割，形成LED芯粒。在切割作业中，切割刀高(刀刃低端距离载片盘表面的距离)是影响背崩的主要因素。现有技术中的切割机的刀片高度调节往往需要人工的介入，通过频繁停刀检查，手动进行刀片的上下调节，不仅耗费大量人力，也很大影响了生产效率。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种半导体晶片切割机，通过增设图像采集装置，以便于提高刀片高度的检查效率和调节效率，从而大大增加半导体晶片的切割效率。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半导体晶片切割机，包括切割机构和控制系统，切割机构包括切割装置和位置调整装置，所述切割装置包括用于切割半导体晶片的刀片，所述位置调整装置与所述切割装置连接，用于调整所述刀片的位置；控制系统与所述切割机构连接，用于控制所述切割装置进行切割，并控制所述位置调整装置调整所述刀片的位置；还包括图像采集装置，其与所述控制系统连接，用于收集所述刀片切割晶片后留下的刀痕图像并上传至所述控制系统。

在一个实施方式中，所述位置调整装置包括竖向设置的丝杠导轨，所述竖向设置的丝杠导轨包括竖向丝杠和竖向滑块，竖向滑块沿竖向丝杠上下移动；所述切割装置还包括切割刀轴，其可转动地安装于所述竖向滑块，所述刀片安装在所述切割刀轴的自由端。

在一个实施方式中，所述竖向丝杠的一端连接有竖向驱动电机，所述控制系统控制所述竖向驱动电机的转动。

在一个实施方式中，所述切割机构还包括水平设置的第一丝杠导轨和第二丝杠导轨，所述第一丝杠导轨和所述第二丝杠导轨均包括水平丝杠和水平滑块，所述水平丝杠的一端连接水平驱动电机，所述控制系统控制两个所述水平驱动电机的转动；所述第二丝杠导轨垂直于所述第一丝杠导轨；所述第一丝杠导轨的水平滑块上安装有载片盘；所述竖向设置的丝杠导轨安装在第二丝杠导轨的水平滑块上。

在一个实施方式中，所述图像采集装置为CCD图像传感器。

在一个实施方式中，所述图像采集装置设置在所述刀片的侧上方。

在一个实施方式中，所述切割机还包括冷却喷头机构，用于冷却刀片。

在一个实施方式中，所述导轨上设有检测滑块位置的传感器。

在一个实施方式中，所述驱动电机为伺服电机。

在一个实施方式中，所述载片盘上还设置有夹持结构，用于夹持固定半导体晶片。

如上所述，本实用新型提供的半导体晶片切割机，具有以下有益效果：

1.通过增设图像采集装置，提高刀片高度的检查效率和调节效率，从而大大增加半导体晶片的切割效率；2.结构简单，成本低，便于操作。

附图说明

图1显示为本实用新型半导体晶片切割机一个实施例的各组成部分结构关系示意图；

图2显示为本实用新型位置调整装置一个实施例的结构示意图。

元件标号说明

1 机架 8 Y轴丝杠导轨 15 Z轴丝杠

2 X轴丝杠导轨 9 Y轴电机 16 Z轴传感器

3 X轴滑块 10 Y轴丝杠 17 切割刀轴

4 X轴电机 11 Y轴传感器 18 刀片

5 X轴丝杠 12 Z轴丝杠导轨 19 图像采集装置

6 X轴传感器 13 Z轴滑块 20 位置调整装置

7 载片盘 14 Z轴电机 21 控制系统

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型提供的半导体晶片切割机包括切割机构和控制系统21，切割机构包括切割装置和位置调整装置20，所述切割装置包括用于切割半导体晶片的刀片18和安装刀片的切割刀轴17，所述位置调整装置与所述切割装置连接，用于调整所述刀片的位置；控制系统21与所述切割机构连接，用于控制所述切割装置进行切割，并控制所述位置调整装置调整所述刀片的位置。这也是现有半导体晶片切割机的一般结构。除上述组成部分外，本实用新型的半导体晶片切割机还包括图像采集装置19，设置于刀片18的侧上方，其与控制系统21连接，用于收集刀片18切割晶片后留下的刀痕图像并上传至控制系统21。

图2示出本实用新型半导体晶片切割机位置调整装置的一个实施例，位置调整装置设置于机架1的台面上，包括X轴丝杠导轨2、Y轴丝杠导轨8和Z轴丝杠导轨12。X轴丝杠导轨2和Y轴丝杠导轨8水平设置，且相互垂直。X轴丝杠导轨2包括X轴丝杠5和X轴滑块3，X轴滑块3的底部通过丝杠螺母与X轴丝杠5螺纹连接，X轴丝杠5的一端连接X轴电机4。Y轴丝杠导轨8包括Y轴丝杠10和Y轴滑块12，Y轴滑块12的底部通过丝杠螺母与Y轴丝杠10螺纹连接，Y轴丝杠10的一端连接Y轴电机9。X轴滑块3上固定有载片盘7，用于承载待切割或在切割的晶片。Z轴丝杠导轨12竖向设置，其下端固定于Y轴滑块，或如图2所示，Z轴丝杠导轨12与Y轴滑块采用一体结构的形式。Z轴丝杠导轨12包括Z轴丝杠15和Z轴滑块13，Z轴滑块13的底部通过丝杠螺母与Z轴丝杠15螺纹连接，Z轴丝杠15的一端连接Z轴电机14。切割刀轴17可转动地安装于Z轴滑块13，其自由端安装刀片。

在工作中，切割机的控制系统分别通过控制X轴电机4、Y轴电机9和Z轴电机14，驱动X轴丝杠5、Y轴丝杠10和Z轴丝杠15转动，进而带动X轴滑块3、Y轴滑块和Z轴滑块13移动，从而实现刀片18与载片盘7以及载片盘7上的晶片在前后、左右及上下的相对位置调整。当将刀片18与待切割晶片调整到适于切割的相对位置后，控制系统通过切割刀轴的驱动电机(图中未示出)或其他合适的驱动机构驱动切割刀轴17带动刀片18旋转，对晶片进行切割。在本实施例中，控制系统既可以采用嵌入切割机的单片机或可编程逻辑控制芯片，通过预先写入单片机或可编程逻辑控制芯片的程序来实现对切割机构的控制；也可以直接采用计算机，通过将计算机与切割机构相连，对切割机构直接进行控制。

在切割过程中，晶片底部衬有胶膜，切割刀片的较为适宜的高度应该是使得刀片底端位于晶片底部与胶膜的交界处。如果胶膜上的刀痕呈虚线状态，说明刚好切割到晶片的底部，如果刀痕呈实线状态，则需要调高切割刀片的高度；而当胶膜上无刀痕时，则需调低切割刀片的高度。在上述实施例中，该图像采集装置为CCD图像传感器，可设置在Z轴滑块13上，与切割机的控制系统连接。

在晶片的切割过程中，图像采集装置采集切割图像，即胶膜上的刀痕图像，并将该图像发送给控制系统。其中，

在一较佳实施例中，操作者通过查看控制系统中的切割图像，准确便捷地辨识刀痕的状态，从而调节切割刀片的高度；

在另一较佳实施例中，控制系统还可根据图像采集装置采集的切割图像，直接利用图像识别技术，自动辨识刀痕的状态，自动对Z轴电机14进行控制，以实现切割刀片高度的自动调节。

此外，在X轴丝杠导轨2、Y轴丝杠导轨8和Z轴丝杠导轨12上分别设有X轴传感器6、Y轴传感器11和Z轴传感器16。控制系统可通过各传感器检测到的各滑块的位置，控制各滑块移动。

在一较佳实施例中，X轴电机4、Y轴电机9和Z轴电机14为伺服电机。

在一较佳实施例中，所述载片盘上还设置有夹持结构，用于夹持固定所述半导体晶片。

在一较佳实施例中，切割机还包括冷却喷头机构(图中未示)，用于在切割过程中喷射冷却液，对刀片进行冷却降温。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。