用于刻划碳化硅板的方法和设备技术

刻划设备包括：水平工作台(3)，碳化硅板(2)在真空抽吸作用下固定在该水平工作台(3)上；进给螺纹(5)和Y轴控制电动机(6)，该进给螺纹(5)和Y轴控制电动机(6)用于使水平工作台(3)在刻划数字控制下沿着成对引导轨道(4、4)移动；引导轨道装置本体(7)，该引导轨道装置本体(7)沿着X轴方向安装在水平工作台(3)上方；支架(8)，该支架(8)安装在引导轨道装置本体(7)上，以便在被引导的同时沿X轴方向移动；进给螺纹和X轴控制电动机(9)，该进给螺纹和X轴控制电动机(9)用于使支架(8)在数字控制下沿X轴方向移动；以及刻划头部(10)，该刻划头部(10)安装在支架(8)上。

Method and apparatus for characterization of silicon carbide plates

\u523b\u5212\u8bbe\u5907\u5305\u62ec\uff1a\u6c34\u5e73\u5de5\u4f5c\u53f0(3)\uff0c\u78b3\u5316\u7845\u677f(2)\u5728\u771f\u7a7a\u62bd\u5438\u4f5c\u7528\u4e0b\u56fa\u5b9a\u5728\u8be5\u6c34\u5e73\u5de5\u4f5c\u53f0(3)\u4e0a\uff1b\u8fdb\u7ed9\u87ba\u7eb9(5)\u548cY\u8f74\u63a7\u5236\u7535\u52a8\u673a(6)\uff0c\u8be5\u8fdb\u7ed9\u87ba\u7eb9(5)\u548cY\u8f74\u63a7\u5236\u7535\u52a8\u673a(6)\u7528\u4e8e\u4f7f\u6c34\u5e73\u5de5\u4f5c\u53f0(3)\u5728\u523b\u5212\u6570\u5b57\u63a7\u5236\u4e0b\u6cbf\u7740\u6210\u5bf9\u5f15\u5bfc\u8f68\u9053(4\u30014)\u79fb\u52a8\uff1b\u5f15\u5bfc\u8f68\u9053\u88c5\u7f6e\u672c\u4f53(7)\uff0c\u8be5\u5f15\u5bfc\u8f68\u9053\u88c5\u7f6e\u672c\u4f53(7)\u6cbf\u7740X\u8f74\u65b9\u5411\u5b89\u88c5\u5728\u6c34\u5e73\u5de5\u4f5c\u53f0(3)\u4e0a\u65b9\uff1b\u652f\u67b6(8)\uff0c\u8be5\u652f\u67b6(8)\u5b89\u88c5\u5728\u5f15\u5bfc\u8f68\u9053\u88c5\u7f6e\u672c\u4f53(7)\u4e0a\uff0c\u4ee5\u4fbf\u5728\u88ab\u5f15\u5bfc\u7684\u540c\u65f6\u6cbfX\u8f74\u65b9\u5411\u79fb\u52a8\uff1b\u8fdb\u7ed9\u87ba\u7eb9\u548cX\u8f74\u63a7\u5236\u7535\u52a8\u673a(9)\uff0c\u8be5\u8fdb\u7ed9\u87ba\u7eb9\u548cX\u8f74\u63a7\u5236\u7535\u52a8\u673a(9)\u7528\u4e8e\u4f7f\u652f\u67b6(8)\u5728\u6570\u5b57\u63a7\u5236\u4e0b\u6cbfX\u8f74\u65b9\u5411\u79fb\u52a8\uff1b\u4ee5\u53ca\u523b\u5212\u5934\u90e8(10)\uff0c\u8be5\u523b\u5212\u5934\u90e8(10)\u5b89\u88c5\u5728\u652f\u67b6(8)\u4e0a\u3002

【技术实现步骤摘要】
用于刻划碳化硅板的方法和设备本申请是国际申请号为PCT/JP2011/000061、国际申请日为2011年1月7日、进入中国国家阶段申请号为201180064329.9、名称为“用于刻划碳化硅板的方法和设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种用于刻划碳化硅板的方法以及设备，其中，通过借助切割轮向碳化硅板施加压力并使该切割轮在碳化硅板上滚动、从来在碳化硅板上刻划出刻划线。
技术介绍
顺便而言，碳化硅板(SiC板)等由于表面硬度高，因而在进行刻划(刻划出刻划线)时切割轮非常容易打滑，并且较难刻划出可从刻划起始点开始获得有效垂直裂缝的刻划线。如果碳化硅板等由于沿着刻划线施加弯曲应力而折断，则在刻划起始点及其附近从垂直裂缝的断续部分开始容易产生碎片等等。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2009-248267
技术实现思路
本专利技术需解决的问题因此，本专利技术的目的是提供一种用于刻划碳化硅板的方法和设备，该方法和设备允许从刻划起始点开始持续地产生有效的垂直裂缝。解决问题的手段根据本专利技术，提供一种碳化硅板的刻划方法，该方法包括如下步骤：首先，在刻划开始时在刻划起始点处刻划出凹痕，并从该凹痕内开始进行刻划。根据本专利技术，还提供一种碳化硅板的刻划方法，该方法包括如下步骤：首先，在刻划开始时，致使切割轮在切割轮于刻划起始点处与碳化硅板压接的状态下精细地转动或摆动，以由此在起始点处刻划出凹痕；随后从该凹痕内开始进行刻划。此外，根据本专利技术，提供一种碳化硅板的刻划方法，该方法包括如下步骤：在刻划开始时，致使与切割轮单独设置的金刚石刻划针在起始点处伸出并与碳化硅板压接，以由此刻划出凹痕；随后使切割轮下降到凹痕中；以及从该凹痕内开始进行刻划。此外，根据本专利技术，提供一种刻划设备，该刻划设备包括：刻划头部，该刻划头部具有切割轮并且适合于通过在与碳化硅板压接的状态下滚动而刻划出刻划线；以及金刚石划针单元，该金刚石划针单元具有金刚石刻划针，并且致使金刚石刻划针与碳化硅板压接，以便由此刻划出凹痕。应注意到的是，前述凹痕的尺寸(直径)较佳地等于或小于刻划线的尺寸，但也可大于该刻划线的尺寸。本专利技术中的碳化硅板例如用作半导体器件的基底(晶片)以及电子设备的器件之类的基底。专利技术效果在刻划开始时，首先通过在起始点进行刻划来形成凹痕，致使切割轮从该凹痕内开始刻划，从而从该起始点开始持续地产生有效的垂直裂缝。为此，在包括起始点的整个刻划线上获得优良的折断效果。此外，由于切割轮从凹痕内开始，因而凹痕的中心和刻划线彼此对准。附图说明图1是一个示例中刻划设备的示意性正视图，在该刻划设备中执行本专利技术刻划方法的一个示例；图2是利用图1所示刻划设备执行本专利技术刻划方法的说明性示意图；图3是本专利技术刻划方法中刻划线的一个示例的示意性俯视图；图4是本专利技术刻划方法中主要刻划部分的示意性剖视图；图5是另一示例中刻划设备的示意性正视图，在该刻划设备中执行本专利技术刻划方法的另一示例；图6是图5所示执行本专利技术刻划方法的刻划设备的刻划头部和金刚石划针单元的正视图；图7是另一示例中刻划设备的示意性正视图，在该刻划设备中执行本专利技术刻划方法的又一示例；图8是碳化硅板切割设备的示意图，在该碳化硅板切割设备中执行本专利技术刻划方法的又一示例；以及图9是图8所示执行本专利技术刻划方法的刻划头部的正视图。具体实施方式以下将给出参照附图的本专利技术实施例的描述。当然，由于利用刻划头部和刻划设备来执行根据本专利技术的刻划方法，因而将通过刻划设备的实施例来描述根据本专利技术的刻划方法。第一实施例在图1至4中，刻划设备1具有：水平工作台3，碳化硅板2放置在该水平工作台3上并且在真空抽吸作用下固定；成对平行引导轨道4，该成对平行引导轨道4用于引导并支承水平工作台3沿Y轴方向水平移动；进给螺纹5和Y轴控制电动机6，该进给螺纹5和Y轴控制电动机6用于使水平工作台3在刻划数字控制下沿着引导轨道4移动；引导轨道装置本体7，该引导轨道装置本体7沿着X轴方向安装在水平工作台3上方；支架8，该支架8安装在引导轨道装置本体7上以在被引导的同时沿X轴方向移动；进给螺纹5和X轴控制电动机9，该进给螺纹和X轴控制电动机9用于使支架8在数字控制下沿X轴方向移动；以及刻划头部10，该刻划头部10安装在支架8的前表面上。刻划头部10包括：花键轴12，该花键轴12在其下端处具有切割轮保持件11；转动花键单元13，该转动花键单元13用于将该花键轴12保持在中心，以使得该花键轴12可垂直移动并且也可转动；以及气缸单元15，该气缸单元15借助自由转动接头14联接于花键轴12的上端。当然，气缸单元15的主体安装在支架8上，且活塞杆16借助自由转动接头14联接于花键轴12。切割轮17设置在切割轮保持件11中。当然，切割轮17的轴线相对于花键轴12的轴线偏心地(相对于前进方向向后)设置。保持在转动花键单元13中的花键轴12通过气缸单元15在转动花键单元13内沿Z轴方向(垂直于碳化硅板2的表面)垂直地移动。此外，在刻划过程中，沿与碳化硅板2的表面正交的方向对于切割轮17施加气压。花键轴12由转动花键单元13驱动转动。角度控制电动机19相对于转动花键单元13侧向设置。转动花键单元13具有用于使花键轴12转动的驱动齿轮20。由于该驱动齿轮20与安装在角度控制电动机19上的齿轮21啮合联接，因而花键轴12且由此切割轮17通过该角度控制电动机19在角度控制下转动。也就是说，切割轮17的刀刃面经受角度控制以面向刻划方向。下文，将给出关于通过该刻划设备1执行的本专利技术刻划方法的第一实施例的描述。每次就在开始通过在向切割轮17施加气压的同时使切割轮17滚动而刻划出刻划线之前，首先使切割轮17下降至刻划起始点A，并且利用例如从0.1kg/cm2至2kg/cm2的刀缘载荷与碳化硅板2压接，其中该切割轮17由烧结金刚石轮构成并且较佳地具有从90°至140°的刀具角度以及从2mm至3.5mm的半径(切割轮直径)。在此种压接状态下，切割轮17精细地转动或摆动，以便由此在该起始点A处形成凹痕B。如图1至4所示，从该凹痕B内开始，致使切割轮17在压接状态下开始刻划，由此刻划出从凹痕B开始的连续刻划线C。该方法是如下一种方法：每次形成刻划线C时，通过在起始点A处刻划而形成凹痕B并且从该凹痕B开始进行刻划。应注意到的是，凹痕B的尺寸(直径)等于或小于刻划线C的尺寸。在图3中，为了进行解释而放大地示出了该凹痕。因此，由于从通过在起始点A处进行刻划而形成的凹痕B内执行刻划，因而可从凹痕(起始点A)产生连续的垂直裂缝，而切割轮从起始点A开始不会发生打滑，由此可获得优良的折断效果。此外，由于切割轮17从凹痕B开始，因而凹痕B的中心和刻划线C彼此对准。第二实施例在图5和6中，刻划设备22具有金刚石划针单元25，该金刚石划针单元25在支架24的前表面上设置成与同样设置在该支架前表面上的刻划头部23并置。金刚石划针单元25专用于在刻划开始时在碳化硅板2上刻划形成凹痕B。该实施例中的刻划设备22具有：工作台26，碳化硅板2放置在该工作台26上并且在真空抽吸作用下固定，且该工作台水平地转动；成对平行引导轨道27，该成对平行引导轨道27用于引导并支承工作台26沿Y轴方向水平移动；进给螺纹28和Y轴控制电动机29本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅板刻划方法，所述方法包括如下步骤：首先在刻划开始时在刻划起始点处刻划出凹痕；以及从所述凹痕内开始刻划。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅板刻划方法，所述方法包括如下步骤：首先在刻划开始时在刻划起始点处刻划出凹痕；以及从所述凹痕内开始刻划。2.一种碳化硅板刻划方法，所述方法包括如下步骤：在刻划开始时，首先致使切割轮在所述切割轮于刻划起始点处与碳化硅板压接的状态下转动或摆动，由此在所述起始点处刻划出凹痕；随后从所述凹痕内开始刻划。3.一种碳化硅板刻划方法，所述方法包括如下步骤：在刻划开始时，首先致使与切割轮单独设置的金刚石刻划...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂东和明，
申请(专利权)人：坂东机工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP