本發(fā)明涉及氮化鎵切割，具體是涉及一種氮化鎵晶片切割裝置及其工藝。

背景技術(shù)：

1、氮化鎵是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，常用于制造高頻、高功率電子器件和藍(lán)光led，氮化鎵的寬禁帶特性使其能夠有效探測(cè)紫外光，并且具有高靈敏度和穩(wěn)定性，這使得氮化鎵成為高性能紫外光探測(cè)器的理想選擇，常用于制造紫外光電探測(cè)器。

2、而氮化鎵材料通常需要切割為晶圓，在切割的過程中則需要使用到金剛石線切割機(jī)，氮化鎵晶圓在切割前為柱體，對(duì)氮化鎵晶柱的固定則通過三爪卡盤進(jìn)行固定，但是在切割至氮化鎵晶柱尾端時(shí)，由于卡盤爪體的阻擋將無法繼續(xù)進(jìn)行切割，此時(shí)要么作為余料不繼續(xù)切割，或者更換夾具進(jìn)行再次切割，造成了整體效率上的降低，針對(duì)此問題需要提出一種氮化鎵晶片切割裝置及其工藝進(jìn)行解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種氮化鎵晶片切割裝置及其工藝，以解決在切割至氮化鎵晶柱尾端時(shí)，由于卡盤爪體的阻擋將無法繼續(xù)進(jìn)行切割，此時(shí)要么作為余料不繼續(xù)切割，或者更換夾具進(jìn)行再次切割，造成了整體效率上的降低的技術(shù)問題。

2、基于上述目的，本發(fā)明提供了一種氮化鎵晶片切割裝置，包括有可縱向移動(dòng)的金剛石線切割機(jī)，金剛石線切割機(jī)切割路徑的兩側(cè)分別設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)和與氮化鎵晶柱端面相接觸的壓緊件，固定機(jī)構(gòu)具有與氮化鎵晶柱端面相接觸的夾緊端，夾緊端處設(shè)置有橡膠片；

3、固定機(jī)構(gòu)上還設(shè)置有夾緊件，固定機(jī)構(gòu)控制夾緊件將處于壓緊端的氮化鎵晶柱固定；

4、氮化鎵晶片切割裝置還包括有第一直線驅(qū)動(dòng)器和第二直線驅(qū)動(dòng)器，固定機(jī)構(gòu)和壓緊件分別安裝于第一直線驅(qū)動(dòng)器和第二直線驅(qū)動(dòng)器上。

5、優(yōu)選的，固定機(jī)構(gòu)包括有設(shè)置于第一直線驅(qū)動(dòng)器工作端的套筒，套筒朝向壓緊件的一端的外端面為夾緊端；

6、夾緊件呈弧形結(jié)構(gòu)，且所述夾緊件環(huán)繞套筒設(shè)置，夾緊件的外弧面設(shè)置有鉸接座，夾緊件通過鉸接座與套筒連接；

7、套筒的內(nèi)部設(shè)置有翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件用于控制若干夾緊件沿套筒的軸線方向進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。

8、優(yōu)選的，翻轉(zhuǎn)驅(qū)組件包括有套設(shè)于套筒外部的第一環(huán)體，套筒的外部開設(shè)有與其軸線方向一致的滑槽，第一環(huán)體通過滑槽與套筒滑動(dòng)連接，套筒的內(nèi)部設(shè)置有第一氣缸，第一氣缸的輸出軸設(shè)置有連接架，連接架貫穿至套筒外部與第一環(huán)體固定連接；

9、第一環(huán)體的外緣面環(huán)繞設(shè)置有與夾緊件相對(duì)應(yīng)的連桿，連桿的一端與第一環(huán)體鉸接，且連桿的另一端與夾緊件的鉸接座連接。

10、優(yōu)選的，還包括有套架，套架上環(huán)繞設(shè)置有壓緊件，壓緊件設(shè)置于套架朝向固定機(jī)構(gòu)的一端，所述套架的內(nèi)部設(shè)置有第二環(huán)體，第二環(huán)體與壓緊件相連接，第二環(huán)體上設(shè)置有導(dǎo)向桿，第二環(huán)體通過導(dǎo)向桿與套架滑動(dòng)連接，套架上設(shè)置有第二氣缸，第二氣缸的輸出軸與第二環(huán)體相連接。

11、優(yōu)選的，套架朝向固定機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置有第一真空吸盤，套筒的夾緊端設(shè)置有第二真空吸盤。

12、優(yōu)選的，第二直線驅(qū)動(dòng)器的輸出端設(shè)置有第三直線驅(qū)動(dòng)器，套架安裝于第三直線驅(qū)動(dòng)器的輸出端，第三直線驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)套架縱向移動(dòng)。

13、優(yōu)選的，還包括有集水槽，集水槽設(shè)置于金剛石線切割機(jī)的下方，集水槽上設(shè)置有鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)延伸至集水槽外部，且鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)延伸至外部的上方設(shè)置有承料架；

14、所述鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的鏈條上設(shè)置有用以承載氮化鎵晶圓的載料件，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)通過載料件將氮化鎵晶圓輸送至承料架。

15、優(yōu)選的，載料件包括有設(shè)置于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)鏈條上的平直架，平直架上設(shè)置有端面立架和阻隔件，端面立架和阻隔件之間形成有弧形凹槽；

16、平直架的底部設(shè)置有電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿的輸出端與阻隔件連接；

17、承料架包括有端面擋板，所述端面擋板的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有側(cè)架，兩個(gè)側(cè)架之間的距離大于端面立架的寬距。

18、優(yōu)選的，一種氮化鎵晶片切割工藝，工藝包括以下步驟：

19、步驟一：工作人員將氮化鎵晶柱的端面與固定機(jī)構(gòu)夾緊端的橡膠片接觸；

20、步驟二：固定機(jī)構(gòu)中的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件開始工作，第一氣缸的輸出軸通過連接架帶動(dòng)第一環(huán)體移動(dòng)，第一環(huán)體通過連桿拉動(dòng)夾緊件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，多個(gè)夾緊件向套筒夾緊端的中心靠攏將氮化鎵晶柱夾緊；

21、步驟三：金剛石線切割機(jī)開始工作，金剛石線切割機(jī)的切割部開始下降對(duì)氮化鎵晶柱進(jìn)行切割；

22、步驟四：在氮化鎵晶柱經(jīng)過多次切割后其柱體的長(zhǎng)度將不斷縮短，在夾緊件出現(xiàn)對(duì)氮化鎵晶柱的阻礙時(shí)，第二直線驅(qū)動(dòng)器開始工作，驅(qū)動(dòng)壓緊件向沿套架進(jìn)行移動(dòng)并抵觸氮化鎵晶柱的一端，然后固定機(jī)構(gòu)中的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件再次工作，第一氣缸的輸出端推動(dòng)第一環(huán)體移動(dòng)，第一環(huán)體通過連桿拉動(dòng)夾緊件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，多個(gè)夾緊件遠(yuǎn)離套筒夾緊端的中心并且不處于氮化鎵晶柱的任一徑向；

23、步驟五：較短的氮化鎵晶柱兩端受到套筒的夾緊端和壓緊件的共同作用下進(jìn)行固定。

24、本發(fā)明的有益效果：

25、本發(fā)明在氮化鎵晶柱處于較短長(zhǎng)度時(shí)，第二直線驅(qū)動(dòng)器開始工作，驅(qū)動(dòng)壓緊件向沿套架進(jìn)行移動(dòng)并抵觸氮化鎵晶柱的一端，然后固定機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)多個(gè)夾緊件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，多個(gè)夾緊件脫離氮化鎵晶柱的外緣面且不處于其任一徑向，氮化鎵晶柱兩端受到套筒的夾緊端和壓緊件的共同作用下進(jìn)行固定，有效的提升了氮化鎵晶圓切割的連續(xù)性。

技術(shù)特征：

1.一種氮化鎵晶片切割裝置，包括有可縱向移動(dòng)的金剛石線切割機(jī)(1)，其特征在于，金剛石線切割機(jī)(1)切割路徑的兩側(cè)分別設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)(21)和與氮化鎵晶柱(7)端面相接觸的壓緊件(4)，固定機(jī)構(gòu)(21)具有與氮化鎵晶柱(7)端面相接觸的夾緊端，夾緊端處設(shè)置有橡膠片(22)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵晶片切割裝置，其特征在于，固定機(jī)構(gòu)(21)包括有設(shè)置于第一直線驅(qū)動(dòng)器(2)工作端的套筒(211)，套筒(211)朝向壓緊件(4)的一端的外端面為夾緊端；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮化鎵晶片切割裝置，其特征在于，翻轉(zhuǎn)驅(qū)組件包括有套設(shè)于套筒(211)外部的第一環(huán)體(2121)，套筒(211)的外部開設(shè)有與其軸線方向一致的滑槽，第一環(huán)體(2121)通過滑槽與套筒(211)滑動(dòng)連接，套筒(211)的內(nèi)部設(shè)置有第一氣缸(2122)，第一氣缸(2122)的輸出軸設(shè)置有連接架(2123)，連接架(2123)貫穿至套筒(211)外部與第一環(huán)體(2121)固定連接；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮化鎵晶片切割裝置，其特征在于，還包括有套架(5)，套架(5)上環(huán)繞設(shè)置有壓緊件(4)，壓緊件(4)設(shè)置于套架(5)朝向固定機(jī)構(gòu)(21)的一端，所述套架(5)的內(nèi)部設(shè)置有第二環(huán)體(51)，第二環(huán)體(51)與壓緊件(4)相連接，第二環(huán)體(51)上設(shè)置有導(dǎo)向桿(52)，第二環(huán)體(51)通過導(dǎo)向桿(52)與套架(5)滑動(dòng)連接，套架(5)上設(shè)置有第二氣缸(53)，第二氣缸(53)的輸出軸與第二環(huán)體(51)相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氮化鎵晶片切割裝置，其特征在于，套架(5)朝向固定機(jī)構(gòu)(21)的一端設(shè)置有第一真空吸盤(54)，套筒(211)的夾緊端設(shè)置有第二真空吸盤(2111)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氮化鎵晶片切割裝置，其特征在于，第二直線驅(qū)動(dòng)器(3)的輸出端設(shè)置有第三直線驅(qū)動(dòng)器(31)，套架(5)安裝于第三直線驅(qū)動(dòng)器(31)的輸出端，第三直線驅(qū)動(dòng)器(31)用于驅(qū)動(dòng)套架(5)縱向移動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氮化鎵晶片切割裝置，其特征在于，還包括有集水槽(6)，集水槽(6)設(shè)置于金剛石線切割機(jī)(1)的下方，集水槽(6)上設(shè)置有鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)(61)，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)(61)延伸至集水槽(6)外部，且鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)(61)延伸至外部的上方設(shè)置有承料架(62)；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種氮化鎵晶片切割裝置，其特征在于，載料件(63)包括有設(shè)置于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)(61)鏈條上的平直架(631)，平直架(631)上設(shè)置有端面立架(632)和阻隔件(633)，端面立架(632)和阻隔件(633)之間形成有弧形凹槽(634)；

9.一種氮化鎵晶片切割工藝，該切割工藝應(yīng)用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)，其特征在于，工藝包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及氮化鎵切割技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種氮化鎵晶片切割裝置及其工藝，包括有可縱向移動(dòng)的金剛石線切割機(jī)，金剛石線切割機(jī)切割路徑的兩側(cè)分別設(shè)置有固定機(jī)構(gòu)和與氮化鎵晶柱端面相接觸的壓緊件，固定機(jī)構(gòu)具有與氮化鎵晶柱端面相接觸的夾緊端；固定機(jī)構(gòu)上還設(shè)置有夾緊件；固定機(jī)構(gòu)和壓緊件分別安裝于第一直線驅(qū)動(dòng)器和第二直線驅(qū)動(dòng)器上，本發(fā)明在氮化鎵晶柱處于較短長(zhǎng)度時(shí)，第二直線驅(qū)動(dòng)器開始工作，驅(qū)動(dòng)壓緊件向沿套架進(jìn)行移動(dòng)并抵觸氮化鎵晶柱的一端，然后固定機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)多個(gè)夾緊件進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，多個(gè)夾緊件脫離氮化鎵晶柱的外緣面，氮化鎵晶柱兩端受到套筒的夾緊端和壓緊件的共同作用下進(jìn)行固定，有效的提升了氮化鎵晶圓切割的連續(xù)性。

技術(shù)研發(fā)人員：胡海嘯,張保國(guó),邵永亮,郝霄鵬,吳擁中
受保護(hù)的技術(shù)使用者：齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19