【技术实现步骤摘要】
本专利技术给出了一种晶体剖切装置，尤其应用于inp、gaas、gan和sic等三五族化合物晶体的裂片装置。
技术介绍
1、晶体剖切指的是晶体在外界定向机械力的作用下，按着一定的方向分裂成光滑平面的能力。因剖切而成的平面，称为剖切面。剖切面在外力作用下严格沿着一定结晶方向破裂，裂出光滑平面其为剖切面，剖切面一般平行于面间距最大、面网密度最大的晶面，因为面间距大，面间的引力小，这样就造成剖切面一般的晶面指数较低，可应用于半导体激光器和光通信等领域，并且批量用于卫星通信领域中。
2、随着科技的发展和进步，半导体材料愈来愈多地应用在光电器件中，例如来inp，gaas、gan和sic等材料，在使用这些材料制造光电器件的工艺中，需要将inp，gaas、gan和sic等材料进行剖切，传统工艺在半导体晶体加工过程中一般使用如切割、划片等操作工艺来获得剖切面，此类操作存在精度差，且容易导致表面材料破损的问题。在传统的剖切晶体的操作中，常采用金刚石刀形成预划线，容易在下刀处产生破损，造成半导体晶体裂片，且预划线位置的确定采用人工确认，精度低，存在较大的偏离角，如果剖切位置的一端存在0.1°的偏离，将可能导致剖切位置的另一端偏离目标剖切面几个毫米，也会剖切面上形成不规则的剖切纹路，严重影响着器件的光学性能和电学性能，甚至器件报废。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于提高晶体剖切精度，裂片压力实时反馈，根据刀头压力值形成剖切闭环操作，避免在剖切过程中半导体晶体发生破损的问题。p>
2、本专利技术的技术方案为一种晶体剖切装置，由水平运动平台和竖直运动平台组成，竖直运动平台通过紧固方式与水平运动平台连接，水平运动平台带动竖直运动平台沿晶体水平方向运动，实现竖直运动平台水平方向的定位，竖运动平台设置有裂片装置，裂片装置与竖直平台传动连接，随晶体剖切面上下运动，裂片装置设置压力检测机构，压力检测机构根据不同的晶体剖切环境，监测剖切压力值并反馈至竖直运动平台，用以控制裂片装置剖切时的压力。
3、进一步，所述剖切装置前端紧固连接劈裂刀，作用于晶体剖切。进一步，所述竖直运动平台通过滑轨安装竖直宏动台，裂片装置通过竖直宏动台固定于竖直运动平台上，跟随竖直运动平台上下运动，实现模块的上下运动，微动压力反馈调解方面，竖直宏动台上设置竖直微动台，竖直微动台与竖直宏动台通过滑轨方式连接，所述所述压力检测机构压力采集部件为压力传感器，竖直微动台设置微动台传感器连接块，竖直宏动台设置宏动态传感器连接块，压力传感器一端通过微动台传感器连接块与竖直微动台固定，另一端通过宏动台压力传感器连接块与竖直宏动台固定，用来测量裂片时劈裂刀对晶体剖切施加的压力。
4、进一步，减小竖直微动台运动时导轨摩擦力对裂片压力的影响，竖直微动台与竖直宏动台通过低摩擦导轨连接。
5、进一步，所述裂片装置设置有劈裂刀水平角度自动调节装置，劈裂刀水平角度自动调节装置由第一调整块和促动器组成，第一调整块上部两侧设置第一锁紧螺钉，第一调整块通过第一锁紧螺钉固定于竖直微动台上，第一调整块上部锁紧螺钉之间位置设置第一转动轴，劈裂刀第一调整块可以第一转轴转动，第一调整块在第一锁紧螺钉一侧上方设置水平恢复弹簧，一端与劈裂刀第一调整块连接，一端通过水平恢复弹簧挡块与竖直微动台相连，水平恢复弹簧使劈裂刀水平复位。
6、进一步，劈裂刀水平角度自动调节装置促动器为电动促动器，用于实现劈裂刀与被加工晶体表面的平行，电动促动器固定于竖直微动台上，其驱动杆与劈裂刀调整块抵接，使其推动劈裂刀第一调整块转动裂片操作时要求劈裂刀刃的方向与晶体表面平行。
7、进一步，裂片装置设置劈裂方向调节装置，由劈裂刀第二调整块、第二转轴和第二锁紧螺钉组成，劈裂刀第二调整块绕第二转轴旋转，带动劈裂刀在劈裂方向调整，劈裂刀第一调整块通过第二转轴和第二锁紧螺钉与第二调整块连接。
8、进一步，所述劈裂刀第二调整块设置有调整螺钉，调整螺钉与劈裂刀第一调整块螺纹连接，螺钉帽与劈裂刀第二调整块抵接，劈裂刀第二调整块还设置有调整螺钉，调整螺钉劈裂刀第二调整块螺纹连接，螺钉头与劈裂刀第一调整块抵接。
9、进一步，所述裂片装置设置劈裂刀夹板，劈裂刀夹持安装于劈裂刀夹板，夹紧安装在劈裂刀第二调整块上，劈裂刀夹板上穿孔设置劈裂刀夹紧螺钉，劈裂刀夹紧螺钉锁紧劈裂刀，为防止更换劈裂刀时产生掉落风险，同时设置预夹紧装置，预夹紧装置由劈裂刀预夹紧销、劈裂刀预夹紧弹簧和弹簧挡圈组成，劈裂刀预夹紧销贯穿劈裂刀夹板和劈裂刀第二调整块，其上安装劈裂刀预夹紧弹簧和弹簧挡圈，弹簧产生的压力使劈裂刀夹板紧压在劈裂刀第二调整块上，更换劈裂刀时，先松开裂刀夹紧螺钉，然后将劈裂刀从下方推入劈裂刀第二调整块和劈裂刀夹板之间，在劈裂刀预夹紧弹簧产生的预紧力下，劈裂刀不会掉落，然后锁紧裂刀夹紧螺钉完成劈裂刀更换。
10、进一步，所述晶体剖切装置，其压力检测机构为电阻应变式压力传感器。
11、技术效果
12、由于采用了压力反馈装置，裂片刀头压力实时检测，形成控制闭环，裂片破损率明显降低，耗材成本下降，裂片剖切成品率提高。克服了在传统的剖切晶体的操作中，常采用金刚石刀形成预划线，容易在下刀处产生破损，造成半导体晶体裂片，且预划线位置的确定采用人工确认，精度低，存在较大的偏离角，如果剖切位置的一端存在0.1°的偏离，将可能导致剖切位置的另一端偏离目标剖切面几个毫米，也会剖切面上形成不规则的剖切纹路，严重影响着器件的光学性能和电学性能，甚至器件报废的问题。
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1.一种晶体剖切装置，由水平运动平台(1)和竖直运动平台(2)组成，竖直运动平台(2)通过紧固方式与水平运动平台(1)连接，水平运动平台(1)带动竖直运动平台(2)沿晶体水平方向运动，实现竖直运动平台(2)水平方向的定位，竖运动平台(2)设置有裂片装置(3)，裂片装置(3)与竖直平台(2)传动连接，随晶体剖切面上下运动，其特征在于，裂片装置(3)设置压力检测机构(30)，压力检测机构(30)根据不同的晶体剖切环境，监测剖切压力值并反馈至竖直运动平台(2)，用以控制裂片装置(3)剖切时的压力。
2.如权利要求1所述晶体剖切装置，其特征在于，所述裂片装置(3)前端紧固连接劈裂刀(22)，作用于晶体剖切。
3.如权利要求2所述晶体剖切装置，其特征在于，竖直运动平台(2)通过滑轨安装竖直宏动台(4)，裂片装置(3)通过竖直宏动台(4)固定于竖直运动平台(2)上，跟随竖直运动平台(2)上下运动，实现模块的上下运动，竖直宏动台(4)上设置竖直微动台(5)，竖直微动台(5)与竖直宏动台(4)通过滑轨方式连接，所述压力检测机构(30)压力采集部件为压力传感器(8)，竖直微
4.如权利要求3所述晶体剖切装置，其特征在于，竖直微动台(5)与竖直宏动台(4)通过低摩擦导轨(6)连接，减小竖直微动台(5)运动时导轨摩擦力对裂片压力的影响。
5.如权利要求3所述晶体剖切装置，其特征在于，裂片装置(3)设置有劈裂刀水平角度自动调节装置(40)，劈裂刀水平角度自动调节装置(40)由第一调整块(12)和促动器组成，第一调整块(12)上部两侧设置第一锁紧螺钉(15)，第一调整块(12)通过第一锁紧螺钉(15)固定于竖直微动台(5)上，第一调整块(12)上部锁紧螺钉之间设置第一转动轴(14)，第一调整块(12)可以第一转轴(14)转动，第一调整块(12)在第一锁紧螺钉(15)一侧上方设置水平恢复弹簧(11)，一端与劈裂刀第一调整块(12)连接，一端通过水平恢复弹簧挡块(13)与竖直微动台(5)相连，水平恢复弹簧(11)使劈裂刀(22)水平复位。
6.如权利要求5所述晶体剖切装置，其特征在于，劈裂刀水平角度自动调节装置(40)促动器为电动促动器(10)，用于实现劈裂刀(22)与被加工晶体表面的平行，电动促动器(10)固定于竖直微动台(5)上，其驱动杆与劈裂刀第一调整块(12)抵接，使其推动劈裂刀第一调整块(12)转动裂片操作时要求劈裂刀(22)刃的方向与晶体表面平行。
7.如权利要求6所述晶体剖切装置，其特征在于，裂片装置(3)设置劈裂方向调节装置(50)，由劈裂刀第二调整块(16)、第二转轴(17)和第二锁紧螺钉(18)组成，劈裂刀第二调整块(16)绕第二转轴(17)旋转，带动劈裂刀(22)劈裂方向调整，劈裂刀第一调整块(12)通过第二转轴(17)和第二锁紧螺钉(18)与第二调整块(16)连接。
8.如权利要求7所述晶体剖切装置，其特征在于，劈裂刀第二调整块(16)设置有调整螺钉(23)，调整螺钉(23)与劈裂刀第一调整块(12)螺纹连接，螺钉帽与劈裂刀第二调整块(16)抵接，劈裂刀第二调整块(16)还设置有调整螺钉(24)，调整螺钉(24)劈裂刀第二调整块(16)螺纹连接，螺钉头与劈裂刀第一调整块(12)抵接。
9.如权利要求8所述晶体剖切装置，其特征在于，裂片装置(3)设置劈裂刀夹板(19)，劈裂刀(22)夹持安装于劈裂刀夹板(19)，夹紧安装在劈裂刀第二调整块(16)上，劈裂刀夹板上穿孔设置劈裂刀夹紧螺钉(20)，劈裂刀夹紧螺钉(20)锁紧劈裂刀，为防止更换劈裂刀(22)时产生掉落风险，同时设置预夹紧装置(60)，预夹紧装置由劈裂刀预夹紧销(21)、劈裂刀预夹紧弹簧(25)和弹簧挡圈(26)组成，劈裂刀预夹紧销(21)贯穿劈裂刀夹板(19)和劈裂刀第二调整块(16)，其上安装劈裂刀预夹紧弹簧(25)和弹簧挡圈(26)，弹簧产生的压力使劈裂刀夹板(19)紧压在劈裂刀第二调整块(16)上。
10.如权利要求7至9任一项权利要求所述晶体剖切装置，其特征在于，压力检测机构(30)中的压力传感器(8)为电阻应变式压力传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种晶体剖切装置，由水平运动平台(1)和竖直运动平台(2)组成，竖直运动平台(2)通过紧固方式与水平运动平台(1)连接，水平运动平台(1)带动竖直运动平台(2)沿晶体水平方向运动，实现竖直运动平台(2)水平方向的定位，竖运动平台(2)设置有裂片装置(3)，裂片装置(3)与竖直平台(2)传动连接，随晶体剖切面上下运动，其特征在于，裂片装置(3)设置压力检测机构(30)，压力检测机构(30)根据不同的晶体剖切环境，监测剖切压力值并反馈至竖直运动平台(2)，用以控制裂片装置(3)剖切时的压力。
2.如权利要求1所述晶体剖切装置，其特征在于，所述裂片装置(3)前端紧固连接劈裂刀(22)，作用于晶体剖切。
3.如权利要求2所述晶体剖切装置，其特征在于，竖直运动平台(2)通过滑轨安装竖直宏动台(4)，裂片装置(3)通过竖直宏动台(4)固定于竖直运动平台(2)上，跟随竖直运动平台(2)上下运动，实现模块的上下运动，竖直宏动台(4)上设置竖直微动台(5)，竖直微动台(5)与竖直宏动台(4)通过滑轨方式连接，所述压力检测机构(30)压力采集部件为压力传感器(8)，竖直微动台设置微动台传感器连接块(7)，竖直宏动台设置宏动态传感器连接块(9)，压力传感器(8)一端通过微动台传感器连接块(7)与竖直微动台(5)固定，另一端通过宏动台压力传感器连接块(9)与竖直宏动台(4)固定，用来测量裂片时劈裂刀(22)对晶体剖切施加的压力。
4.如权利要求3所述晶体剖切装置，其特征在于，竖直微动台(5)与竖直宏动台(4)通过低摩擦导轨(6)连接，减小竖直微动台(5)运动时导轨摩擦力对裂片压力的影响。
5.如权利要求3所述晶体剖切装置，其特征在于，裂片装置(3)设置有劈裂刀水平角度自动调节装置(40)，劈裂刀水平角度自动调节装置(40)由第一调整块(12)和促动器组成，第一调整块(12)上部两侧设置第一锁紧螺钉(15)，第一调整块(12)通过第一锁紧螺钉(15)固定于竖直微动台(5)上，第一调整块(12)上部锁紧螺钉之间设置第一转动轴(14)，第一调整块(12)可以第一转轴(14)转动，第一调整块(12)在第一锁紧螺钉(15)一侧上方设置水平恢复弹簧(11)，一...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪伟，任邵彬，夏志伟，刘严庆，
申请(专利权)人：精良北京电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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