半导体晶棒立式滚圆开槽机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半导体晶棒立式滚圆开槽机，包括：机座；上料平台，设于机座上，用于承接外部转运而至的半导体晶棒；转运装置，设于机座上并可在XY平面内移动，用于半导体晶棒在不同工作区内的转运及驱动半导体晶棒转动；竖向定位装置，设置于机座上，用于半导体晶棒轴线的纵向定位；晶向定位仪，设置于机座上，用于检测半导体晶棒内部晶向；磨削装置，设置于机座上，与所述转运装置协同对半导体晶棒进行竖向滚圆、开槽作业；卸料平台，设置于机座上，用于卸载滚圆、开槽后的半导体晶棒。通过改变定位方式有效的简化了半导体晶棒的定位步骤和定位所需约束，提高了生产效率；并且定位所需约束的减少也有助于提升半导体晶棒在滚圆过程中精度。

Semiconductor crystal bar vertical round slotting machine

【技术实现步骤摘要】
半导体晶棒立式滚圆开槽机
本专利技术涉及半导体加工领域，特别是一种半导体晶棒立式滚圆开槽机。
技术介绍
半导体晶棒滚圆、开槽是半导体加工过程中非常重要的一步加工步骤。而在对半导体晶棒加工前，半导体晶棒能否精准定位将极大的影响到后续滚圆过程中半导体晶棒的利用率高低。现有的半导体滚圆开槽机采用卧式加工的方式，而该种加工方式在精准定位半导体晶棒时往往需要校准半导体晶棒的X轴及Y轴状态，该种精准方式操作繁琐，效率低下。同时现有的半导体晶棒滚圆开槽机在对半导体晶棒实施滚圆、开槽的过程中，半导体晶棒的粗滚、精滚、开槽往往还需要采用一一对应的的加工刀具，因此在加工过程中需要停止加工进行相应的换刀处理，而换刀则会造成加工效率低下，且在换刀过程中容易积累误差，造成材料的浪费或者加工误差的进一步加大，给后续的加工带来不便。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种能够有效简化待加工半导体晶棒定位操作以及无需换刀即可完成半导体晶棒粗滚、精滚、开槽加工以提升加工效率降低加工误差的半导体晶棒立式滚圆开槽机。为实现上述目的及其他相关目的，一种半导体晶棒立式滚圆开槽机，包括：机座；上料平台，设置于机座上，用于承接外部转运而至的半导体晶棒；转运装置，设置于机座上并可在XY平面内移动，用于半导体晶棒在不同工作区内的转运及驱动半导体晶棒转动；竖向定位装置，设置于机座上，用于半导体晶棒轴线的纵向定位；晶向定位仪，设置于机座上，用于检测半导体晶棒内部晶向；磨削装置，设置于机座上，与所述转运装置协同对半导体晶棒进行竖向滚圆、开槽作业；卸料平台，设置于机座上，用于卸载滚圆、开槽后的半导体晶棒。本专利技术在生产过程中只需实现Z轴方向定位即可达到加工所需要求。相较于现有的卧式滚圆机的多轴定位，本专利技术有效的简化了在对半导体晶棒加工前的定位步骤以及减少了定位所需约束，从而提升了生产效率，同时定位所需约束的减少也有助于提升半导体晶棒在滚圆过程中精度。本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述转运装置包括：XY平面驱动装置，设置于机座上用于驱动转运装置在XY平面内的水平移动；第一机架，固设于所述XY平面驱动装置上；万向承载台，设置于第一机架底部，用于支撑半导体晶棒下部端面；压紧装置，设置于万向承载台上方，与所述万向承载台协同作用竖向夹紧半导体晶棒并驱动所述半导体晶棒转动。本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述压紧装置，包括：压紧盘，设置于万向承载台上方并与万向承载台共轴；压紧机构，设置于第一机架上驱动与之连接的压紧盘竖直升降；旋转驱动，设置于第一机架上并驱动与之连接的压紧盘转动以带动夹紧于万向承载台与压紧装置之间的半导体晶棒转动。本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述竖向定位装置包括：第二机架，固设于机座上；竖向固定装置：滑设于第二机架上，用于夹紧半导体晶棒上下端并对半导体晶棒实施轴线竖向定位；夹爪调节装置，设置于第二机架上，用于驱动与之连接的竖向固定装置沿Z轴方向升降。本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述竖向固定装置包括：上下设置的上夹紧装置、下夹紧装置；所述上夹紧装置包括：第一刀架，设置于第二机架上，与夹爪调节装置固定连接并在夹爪调节装置驱动下升降；两个夹爪，相正对的设置在第一刀架上并随第一刀架同步升降，所述两个夹爪面向半导体晶棒一侧设置有V形凹槽并在与之连接的夹爪驱动装置驱动下沿半导体晶棒径向作同步的张开或合拢动作；所述下夹紧装置包括：第二刀架，设置于第二机架上，并可在与之连接的夹爪调节装置的驱动下实现相对于上夹紧装置的独立升降；两个夹爪，相正对的设置在第二刀架上并随第二刀架同步升降，所述两个夹爪面向半导体晶棒一侧设置有V形凹槽并在与之连接的夹爪驱动装置驱动下沿半导体晶棒径向作同步的张开或合拢动作；本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述夹爪调节装置包括：升降装置、锁止装置；所述升降装置包括：驱动电机，固定于第二机架顶部；第一减速机，固定于第二机架顶部且输入轴与驱动电机输出轴相连接；传动链条，绕设于上下设置的两个链轮上，所述两个链轮的其中一个与第一减速机的输出轴固定连接，且上夹紧装置与传动链条固定连接；锁止装置，固定于第二刀架上用于控制下夹紧装置与传动链条之间的卡固与脱离状态。本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述锁止装置包括：锁定链轮，可转动的设置在第二刀架上并与所述传动链条相啮合；锁止机构，设置在第二刀架上，用于抬升下夹紧装置时锁死锁定链轮。本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述锁止机构包括：锁紧气缸，固定在第二刀架上；锁止部，固定在所述锁紧气缸的伸缩杆端部，并在锁紧气缸驱动下可沿锁紧链轮径向移动进入锁定链轮以使锁定链轮能够锁止在传送链条上。本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述磨削装置包括：磨头升降机构，设置于所述机座上；砂轮驱动电机，在与之固定连接的磨头升降装置驱动下升降；组合砂轮，与砂轮驱动电机的输出端固定连接，并随砂轮驱动电机同步升降以对转运装置上的转动的半导体晶棒实施滚圆、割槽作业。本专利技术半导体晶棒立式滚圆开槽机的进一步改进在于，所述组合砂轮包括：轴向阶梯状分布的精磨砂轮本体、粗磨砂轮本体、切割砂轮本体；所述精磨砂轮本体面向半导体晶棒一侧的外圈上设置有精磨砂圈；所述粗磨砂轮本体面向半导体晶棒一侧的外圈上设置有粗磨砂圈；所述切割砂轮本体轮缘上设置有切割砂圈。附图说明图1是本专利技术的带有护罩的立体结构示意图；图2是本专利技术去除护罩后的立体结构示意图；图3是本专利技术去除护罩后的另一视角的结构示意图；图4是本本专利技术的正视图；图5是本专利技术的左视图；图6是本专利技术的俯视图；图7是竖向固定装置的结构示意图；图8是竖向固定装置另一视角的结构示意图；图9是半导体晶棒装夹在竖向固定装置上时的状态示意图；图10是半导体晶棒装夹在竖向固定装置上时的俯视图；图11是夹爪调节装置的结构示意图；图12是夹爪调节装置的后视图；图13是半导体晶棒装夹在转运装置上时的状态示意图；图14是半导体晶棒装夹在转运装置上时的另一视角的状态示意图；图15是组合砂轮的结构示意图；图16是组合砂轮的剖面图；图17a～17c是组合砂轮的剖面示意图以及作用在半导体晶棒上时与半导体晶棒之间的相对位置的示意图。附图标记：1000.机座2000.上料平台2100.翻转机构2110.托架2200.转动轮组2300.固定装置2310.压紧杆2320.旋转气缸3000.竖向定位装置3100.第二机架3110.纵向滑轨320本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体晶棒立式滚圆开槽机，其特征在于，包括：/n机座；/n上料平台，设置于机座上，用于承接外部转运而至的半导体晶棒；/n转运装置，设置于机座上并可在XY平面内移动，用于半导体晶棒在不同工作区内的转运及驱动半导体晶棒转动；/n竖向定位装置，设置于机座上，用于半导体晶棒轴线的纵向定位；/n晶向定位仪，设置于机座上，用于检测半导体晶棒内部晶向；/n磨削装置，设置于机座上，与所述转运装置协同对半导体晶棒进行竖向滚圆、开槽作业；/n卸料平台，设置于机座上，用于卸载滚圆、开槽后的半导体晶棒。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体晶棒立式滚圆开槽机，其特征在于，包括：
机座；
上料平台，设置于机座上，用于承接外部转运而至的半导体晶棒；
转运装置，设置于机座上并可在XY平面内移动，用于半导体晶棒在不同工作区内的转运及驱动半导体晶棒转动；
竖向定位装置，设置于机座上，用于半导体晶棒轴线的纵向定位；
晶向定位仪，设置于机座上，用于检测半导体晶棒内部晶向；
磨削装置，设置于机座上，与所述转运装置协同对半导体晶棒进行竖向滚圆、开槽作业；
卸料平台，设置于机座上，用于卸载滚圆、开槽后的半导体晶棒。


2.如权利要求1所述的一种半导体晶棒立式滚圆开槽机，其特征在于，所述转运装置包括：
XY平面驱动装置，设置于机座上用于驱动转运装置在XY平面内的水平移动；
第一机架，固设于所述XY平面驱动装置上；
万向承载台，设置于第一机架底部，用于支撑半导体晶棒下部端面；
压紧装置，设置于万向承载台上方，与所述万向承载台协同作用竖向夹紧半导体晶棒并驱动所述半导体晶棒转动。


3.如权利要求2所述的一种半导体晶棒立式滚圆开槽机，其特征在于，所述压紧装置，包括：
压紧盘，设置于万向承载台上方并与万向承载台共轴；
压紧机构，设置于第一机架上驱动与之连接的压紧盘竖直升降；
旋转驱动，设置于第一机架上并驱动与之连接的压紧盘转动以带动夹紧于万向承载台与压紧装置之间的半导体晶棒转动。


4.如权利要求1所述的一种半导体晶棒立式滚圆开槽机，其特征在于，所述竖向定位装置包括：
第二机架，固设于机座上；
竖向固定装置：滑设于第二机架上，用于夹紧半导体晶棒上下端并对半导体晶棒实施轴线竖向定位；
夹爪调节装置，设置于第二机架上，用于驱动与之连接的竖向固定装置沿Z轴方向升降。


5.如权利要求4所述的一种半导体晶棒立式滚圆开槽机，其特征在于，还包括夹爪驱动装置，所述夹爪驱动装置包括：
第一驱动单元，与两个夹爪中的其中一个固定连接，并驱动与之连接的夹住沿半导体晶棒的径向移动；
传动齿轮，可转动的设置于所述的两个夹爪中间；
传动齿条，水平的设置在与之一一对应的夹爪上并与所述传动齿轮相啮合；
所述传动齿轮、传动齿条为斜齿结构。


6.如权利要求5所述的一种半导体晶棒立式滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏静洪，卢建伟，李鑫，张峰，吴张琪，朱勤超，梁文，
申请(专利权)人：天通日进精密技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33