本实用新型涉及一种晶圆裂片装置，属于晶圆加工自动化设备技术领域。
背景技术：
目前，硅晶圆、碳化硅晶圆经激光切割后未完全切断，在晶圆表面或内部产生纵向和横向的裂痕，需要配套裂片装置将晶圆裂开，现有的裂片装置不能裂表面或背面有凸起的产品，背面镀金属的晶圆片采用现有的裂片装置裂片存在裂不开、崩边、金属层断裂不良等缺陷，造成产品良率低下。
技术实现要素：
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种晶圆裂片装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
晶圆裂片装置，特点是：包含上部安装座、下部刀头安装座、下部刀头、上部左刀头以及上部右刀头，下部刀头竖立安装于下部刀头安装座上，下部刀头安装座安装于工作台上，上部安装座位于下部刀头安装座上方，上部安装座的底面通过第一x轴直线运动单元连接上部刀头移动板，可驱动上部刀头移动板沿x轴向左右移动，上部刀头移动板的底面通过第二x轴直线运动单元连接上部右刀头安装板，上部右刀头安装板的底面安装上部右刀头，可驱动上部右刀头沿x轴向左右移动，上部刀头移动板的底面左端部向下凸设一凸台，凸台上安装上部左刀头，上部左刀头与上部右刀头处于同一水平高度并相对，用于装载待裂产品的钢环位于下部刀头与上部左刀头和上部右刀头之间。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，下部刀头一侧的下部刀头安装座上安装一高度调节器，高度调节器的调节杆与下部刀头连接，可调节下部刀头在下部刀头安装座上上下移动，下部刀头上与下部刀头安装座的连接部位开设有腰形孔，通过紧固螺栓将下部刀头锁定于下部刀头安装座上。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，所述高度调节器为微分头调节器。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，下部刀头安装座一侧的工作台上安装一调节器，调节器的调节杆与下部刀头安装座连接，可调节下部刀头安装座在工作台上沿x轴向左右移动，下部刀头安装座上与工作台的连接部位开设有腰形孔，通过紧固螺栓将下部刀头安装座锁定于工作台上。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，所述钢环安装于x-θ轴运动模组上，可驱动钢环沿x轴向左右移动和θ轴旋转运动。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，所述x-θ轴运动模组包含x轴运动单元和θ轴运动单元，所述x轴运动单元包含x轴底架、x轴直线导轨、x轴连接板和控制x轴连接板运动的x轴运动机构，x轴直线导轨和x轴运动机构安装于x轴底架上，x轴连接板置于x轴直线导轨上，x轴运动机构与x轴连接板驱动连接，从而控制x轴连接板沿x轴方向运动；所述θ轴运动单元(17)包含旋转机构和载物架，载物架安装于旋转机构上，旋转机构安装于x轴连接板上。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，所述上部安装座安装于z轴升降机构上，可驱动上部安装座沿z轴向上下运动。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，所述z轴升降机构为丝杆驱动直线运动单元或齿轮齿条驱动直线运动单元。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，所述第一x轴直线运动单元为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
进一步地，上述的晶圆裂片装置，其中，所述第二x轴直线运动单元为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
①本实用新型针对硅晶圆、碳化硅晶圆经激光切割后的裂片要求，提供自动化裂片装置，设计独特、结构新颖，利用下部刀头支撑，上部左右两个刀头下压的原理，使硅晶圆、碳化硅晶圆以及背镀金属的晶圆沿裂痕完全裂开，且崩边小、良率高；
②由x-θ轴运动模组驱动待裂产品使其裂痕与下部刀头的刀刃对齐重合，下部刀头的刀刃顶住裂痕位置；第二x轴直线运动单元使上部右刀头与上部左刀头相分开；第一x轴直线运动单使分开后的上部右刀头与上部左刀头之间的中心线与下部刀头的刀刃平行正对；z轴升降机构使上部右刀头与上部左刀头同时下降下压在待裂产品上表面，使待裂产品沿裂痕裂开，再由x-θ轴运动模组驱动待裂产品沿x轴运动到下一裂痕，重复裂片动作，直至裂痕全部裂开；再由x-θ轴运动模组驱动待裂产品沿θ轴旋转90度，重复裂片动作直到裂痕全部裂开；
③有效解决现有裂片装置不能裂有凸起的产品以及背镀金属的晶圆裂片不良的问题，避免裂不开的现象，改善崩边、金属层断裂不良的缺陷，提升产品的良率，简易适用，为一实用的新设计。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型具体实施方式了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1：本实用新型装置的结构原理示意图；
图2：本实用新型装置的轴测示意图；
图3：下部刀头与下部刀头安装座的安装示意图；
图4：钢环与x-θ轴运动模组的安装示意图；
图5：上部安装座与z轴升降机构的安装示意图；
图6：上部安装座的前轴测示意图；
图7：图6的主视示意图；
图8：图6的侧视示意图；
图9：上部安装座的底部轴测示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1、图2所示，晶圆裂片装置，包含上部安装座4、下部刀头安装座7、下部刀头1、上部左刀头2以及上部右刀头11，下部刀头1竖立安装于下部刀头安装座7上，下部刀头安装座7安装于工作台13上，上部安装座4位于下部刀头安装座7上方；如图6～9所示，上部安装座4的底面通过第一x轴直线运动单元10连接上部刀头移动板5，可驱动上部刀头移动板5沿x轴向左右移动，上部刀头移动板5的底面通过第二x轴直线运动单元12连接上部右刀头安装板6，上部右刀头安装板6的底面安装上部右刀头11，可驱动上部右刀头安装板6及位于其上的上部右刀头11沿x轴向左右移动，上部刀头移动板5的底面左端部向下凸设一凸台，凸台上安装上部左刀头2，上部左刀头2与上部右刀头11处于同一水平高度并相对；用于装载待裂产品的钢环3位于下部刀头1与上部左刀头2和上部右刀头11之间。
如图3所示，下部刀头1一侧的下部刀头安装座7上安装一高度调节器9，高度调节器9为微分头调节器，高度调节器9的调节杆与下部刀头1连接，可调节下部刀头1在下部刀头安装座7上上下移动，下部刀头1上与下部刀头安装座7的连接部位开设有腰形孔，通过紧固螺栓将下部刀头1锁定于下部刀头安装座7上。可通过高度调节器9调节下部刀头1刀刃的上下位置。
如图3，下部刀头安装座7一侧的工作台13上安装一调节器8，调节器8为微分头调节器，调节器8的调节杆与下部刀头安装座7连接，可调节下部刀头安装座7在工作台13上沿x轴向左右移动，下部刀头安装座7上与工作台13的连接部位开设有腰形孔，通过紧固螺栓将下部刀头安装座7锁定于工作台13上。可通过高度调节器9调节下部刀头1刀刃的上下位置。
如图4所示，钢环3安装于x-θ轴运动模组上，可驱动钢环3沿x轴向左右移动和θ轴旋转运动。x-θ轴运动模组包含x轴运动单元16和θ轴运动单元17，x轴运动单元16包含x轴底架、x轴直线导轨、x轴连接板和控制x轴连接板运动的x轴运动机构，x轴直线导轨和x轴运动机构安装于x轴底架上，x轴连接板置于x轴直线导轨上，x轴运动机构与x轴连接板驱动连接，从而控制x轴连接板沿x轴方向运动；θ轴运动单元17包含旋转机构和载物架，载物架安装于旋转机构上，旋转机构安装于x轴连接板上。
如图4所示，上部安装座4安装于z轴升降机构15上，可驱动上部安装座4沿z轴向上下运动。z轴升降机构15为丝杆驱动直线运动单元或齿轮齿条驱动直线运动单元。
第一x轴直线运动单元10为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
第二x轴直线运动单元12为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
具体应用时，待裂的产品(晶圆)置于钢环3上，x-θ轴运动模组驱动钢环3进给至下部刀头1工位，先旋转钢环3，待裂产品表面或内部的裂痕与下部刀头1的刀刃平行，钢环3沿x轴向左右移动，使待裂产品表面或内部的裂痕与下部刀头1的刀刃对齐重合，下部刀头1的刀刃顶住裂痕位置。第二x轴直线运动单元12驱动上部右刀头安装板6及位于其上的上部右刀头11沿x轴向左右移动，使上部右刀头11与上部左刀头2相分开，上部右刀头11与上部左刀头2之间的分开间距在0～10mm可调。第一x轴直线运动单元10驱动上部刀头移动板5沿x轴向左右移动，带动位于其上的上部右刀头11和上部左刀头2整体沿x轴向左右移动，使分开后的上部右刀头11与上部左刀头2之间的中心线与下部刀头1的刀刃平行正对。z轴升降机构15驱动上部安装座4下降，进而使上部右刀头11与上部左刀头2同时下降压在待裂产品上表面，继续下降使待裂产品沿裂痕裂开，然后z轴升降机构15驱动上部安装座4上升，完成一个裂片动作。钢环3装载产品沿x轴向移动换至下一个裂痕位置，上部右刀头11与上部左刀头2再下降压裂产品，重复上述裂片动作直到产品表面或内部的裂痕全部裂开。
钢环3装载待裂产品沿θ轴旋转90度，使产品表面或内部的裂痕与下部刀头1的刀刃平行，钢环3左右移动，使待裂产品表面或内部的裂痕与下部刀头1的刀刃对齐重合，下部刀头1的刀刃顶住裂痕位置。第二x轴直线运动单元12驱动上部右刀头安装板6及位于其上的上部右刀头11沿x轴向左右移动，使上部右刀头11与上部左刀头2相分开。第一x轴直线运动单元10驱动上部刀头移动板5沿x轴向左右移动，带动位于其上的上部右刀头11和上部左刀头2整体沿x轴向左右移动，使分开后的上部右刀头11与上部左刀头2之间的中心线与下部刀头1的刀刃平行正对。z轴升降机构15驱动上部安装座4下降，进而使上部右刀头11与上部左刀头2同时下降压在待裂产品上表面，继续下降使待裂产品沿裂痕裂开，然后z轴升降机构15驱动上部安装座4上升，完成一个裂片动作。钢环3装载产品移动换至下一个裂痕位置，上部右刀头11与上部左刀头2再下降压裂产品，重复上述裂片动作直到产品表面或内部的裂痕全部裂开。
待裂产品表面或内部的横向裂痕和纵向裂痕全部裂开，完成产品的裂片作业。
综上所述，本实用新型针对硅晶圆、碳化硅晶圆经激光切割后的裂片要求，提供自动化裂片装置，设计独特、结构新颖，利用下部刀头支撑，上部左右两个刀头下压的原理，使硅晶圆、碳化硅晶圆以及背镀金属的晶圆沿裂痕完全裂开。
由x-θ轴运动模组驱动待裂产品使其裂痕与下部刀头的刀刃对齐重合，下部刀头的刀刃顶住裂痕位置；第二x轴直线运动单元使上部右刀头与上部左刀头相分开；第一x轴直线运动单使分开后的上部右刀头与上部左刀头之间的中心线与下部刀头的刀刃平行正对；z轴升降机构使上部右刀头与上部左刀头同时下降下压在待裂产品上表面，使待裂产品沿裂痕裂开，直至裂痕全部裂开；再由x-θ轴运动模组驱动待裂产品沿θ轴旋转90度，重复裂片动作直到裂痕全部裂开。崩边小、良率高。
有效解决现有裂片装置不能裂有凸起的产品以及背镀金属的晶圆裂片不良的问题，避免裂不开的现象，改善崩边、金属层断裂不良的缺陷，提升产品的良率。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
1.晶圆裂片装置，其特征在于：包含上部安装座(4)、下部刀头安装座(7)、下部刀头(1)、上部左刀头(2)以及上部右刀头(11)，下部刀头(1)竖立安装于下部刀头安装座(7)上，下部刀头安装座(7)安装于工作台(13)上，上部安装座(4)位于下部刀头安装座(7)上方，上部安装座(4)的底面通过第一x轴直线运动单元(10)连接上部刀头移动板(5)，可驱动上部刀头移动板(5)沿x轴向左右移动，上部刀头移动板(5)的底面通过第二x轴直线运动单元(12)连接上部右刀头安装板(6)，上部右刀头安装板(6)的底面安装上部右刀头(11)，可驱动上部右刀头(11)沿x轴向左右移动，上部刀头移动板(5)的底面左端部向下凸设一凸台，凸台上安装上部左刀头(2)，上部左刀头(2)与上部右刀头(11)处于同一水平高度并相对，用于装载待裂产品的钢环(3)位于下部刀头(1)与上部左刀头(2)和上部右刀头(11)之间。
2.根据权利要求1所述的晶圆裂片装置，其特征在于：下部刀头(1)一侧的下部刀头安装座(7)上安装一高度调节器(9)，高度调节器(9)的调节杆与下部刀头(1)连接，可调节下部刀头(1)在下部刀头安装座(7)上上下移动，下部刀头(1)上与下部刀头安装座(7)的连接部位开设有腰形孔，通过紧固螺栓将下部刀头(1)锁定于下部刀头安装座(7)上。
3.根据权利要求2所述的晶圆裂片装置，其特征在于：所述高度调节器(9)为微分头调节器。
4.根据权利要求1所述的晶圆裂片装置，其特征在于：下部刀头安装座(7)一侧的工作台(13)上安装一调节器(8)，调节器(8)的调节杆与下部刀头安装座(7)连接，可调节下部刀头安装座(7)在工作台(13)上沿x轴向左右移动，下部刀头安装座(7)上与工作台(13)的连接部位开设有腰形孔，通过紧固螺栓将下部刀头安装座(7)锁定于工作台(13)上。
5.根据权利要求1所述的晶圆裂片装置，其特征在于：所述钢环(3)安装于x-θ轴运动模组上，可驱动钢环(3)沿x轴向左右移动和θ轴旋转运动。
6.根据权利要求5所述的晶圆裂片装置，其特征在于：所述x-θ轴运动模组包含x轴运动单元(16)和θ轴运动单元(17)，所述x轴运动单元(16)包含x轴底架、x轴直线导轨、x轴连接板和控制x轴连接板运动的x轴运动机构，x轴直线导轨和x轴运动机构安装于x轴底架上，x轴连接板置于x轴直线导轨上，x轴运动机构与x轴连接板驱动连接，从而控制x轴连接板沿x轴方向运动；所述θ轴运动单元(17)包含旋转机构和载物架，载物架安装于旋转机构上，旋转机构安装于x轴连接板上。
7.根据权利要求1所述的晶圆裂片装置，其特征在于：所述上部安装座(4)安装于z轴升降机构(15)上，可驱动上部安装座(4)沿z轴向上下运动。
8.根据权利要求7所述的晶圆裂片装置，其特征在于：所述z轴升降机构(15)为丝杆驱动直线运动单元或齿轮齿条驱动直线运动单元。
9.根据权利要求1所述的晶圆裂片装置，其特征在于：所述第一x轴直线运动单元(10)为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
10.根据权利要求1所述的晶圆裂片装置，其特征在于：所述第二x轴直线运动单元(12)为可直线运动的压电陶瓷驱动器、丝杆驱动直线运动单元、齿轮齿条驱动直线运动单元或无杆气缸驱动直线运动单元。
技术总结