[发明专利]一种划片机龙门切削双刀具机构

说明书

本发明公开了一种划片机龙门切削双刀具机构，包括：两组砂轮组件，由刀片和空气主轴组成，用于晶圆片的切割加工，安装于划片机的机架上；金属工作盘，位于砂轮组件的下前方，用于放置工件；W轴DD马达，用于工件的角度位置调整，便于后续工序的加工；Y轴电机，用于刀具Y轴的进给；控制系统，控制双刀具的同步运动，以及工作盘的进给运动、Z轴的下降运动和W轴的旋转运动等；本发明解决了晶圆片划片加工中的加工效率较低的问题，有益于划片机的广泛应用。

技术领域

本发明涉及划片机切削加工领域，特别是涉及到一种划片机龙门切削双刀具机构。

背景技术

划片机是半导体加工的关键设备，可以加工的主要材料有单晶硅、多晶硅的集成电路、石英、陶瓷、太阳能电池片等。可加工的材料范围高，加工要求精度高，因此要求对于各个轴的控制达到非常高的精度。

在对工件进行切削加工时，划片机的Z轴下降，利用高速旋转的主轴带动金刚石刀具对工件进行划切加工。该过程是高速微量加工，切削速度不高，加工完一个工件需要几分钟的时间。且由于加工过程中带来的裂片等问题，使得加工效率很低。要提升加工效率且保证加工质量，一般的方法有提高进给速度或者采用双刀切割。提高进给速度可能会带来裂片以及不能完全切透等问题，因此，采用双刀切割是可行性最高的方法。

综上，针对现有划切装备存在的不足，亟需一种结构能够高效地对晶圆片进行加工且保证加工质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决划片机加工过程中加工速度慢、加工效率低的缺点而提出来的一种新型的划片机龙门切削双刀具机构。

本发明采用了如下技术方案：

一种新型划片机龙门切削双刀具机构,其特征在于,包括:

机架组件，包括金属板和底座，用于安装其他组件；

进给组件，包括Y轴进给系统，Z轴升降系统和W轴旋转系统，用于实现刀具的Y轴进给和Z轴升降，以及工件的W轴旋转,安装于机架组件上；

两组切割组件，用于切割工件,安装于进给组件上；

控制系统，控制双刀具的进给、下降、切割、W轴的转动及两个刀具之间的同步运动。

进一步，Y轴进给系统包括Y轴进给电机、齿形联轴器Ⅰ、齿形联轴器Ⅱ、Y轴滚珠丝杆Ⅰ和Y轴滚珠丝杆Ⅱ，Y轴进给电机分别与齿形联轴器Ⅰ和齿形联轴器Ⅱ相配合，两个齿形联轴器分别与Y轴滚珠丝杆Ⅰ和Y轴滚珠丝杆Ⅱ相连接；Z轴升降系统包括Z轴升降电机、Z轴联轴器与Z轴丝杆，Z轴升降电机通过Z轴联轴器与Z轴丝杆连接，实现Z轴的升降运动；W轴旋转系统包括两个DD马达和与之连接的工作盘Ⅰ、工作盘Ⅱ，W轴DD马达实现工作盘W轴的转动。

进一步，工作盘Ⅰ和工作盘Ⅱ为金属材质，更加耐用。

进一步，切割组件包括空气主轴Ⅰ、空气主轴Ⅱ、刀具Ⅰ和刀具Ⅱ，空气主轴Ⅰ和刀具Ⅰ固定连接，空气主轴Ⅱ和刀具Ⅱ固定连接。

进一步，空气主轴Ⅰ和刀具Ⅰ通过锁紧螺母Ⅰ连接，空气主轴Ⅱ和刀具Ⅱ通过锁紧螺母Ⅱ连接，便于刀具的拆卸。

进一步，Y轴进给系统装有光栅尺，进一步提升Y轴的进给精度。

进一步，两根空气主轴之间的距离根据工作盘Ⅰ和工作盘Ⅱ的大小决定。

本发明的有益效果：通过对现有的砂轮划片机的切削子系统进行了改进优化设计，利用两个金刚石刀具对晶圆片进行切削加工，在现有的基础上显著的提高了晶圆片的加工效率。

附图说明

图1为本发明的新型划片机龙门切削双刀具机构俯视示意图；

图2为本发明的新型划片机龙门切削双刀具机构侧视示意图；