[实用新型]一种用于金刚线半导体硅棒截断机的进刀装置

说明书

技术领域

本实用新型专利属于半导体加工技术，特别涉及半导体单晶硅棒截断机的进刀装置。

背景技术

单晶硅棒加工成单晶硅抛光片的加工流程主要有：单晶硅生长、单晶硅棒截断、单晶硅棒外圆滚磨、单晶硅棒切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗，最后包装。其中截断的目的是切除单晶硅棒的头部和尾部及超出目标规格的部分，将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度，切取试片测量单晶硅棒的特性。

在半导体单晶硅棒截断的过程前，需要切割一定厚度晶硅样片，用于对单晶硅片的特性进行检测。目前的切割方式是分两次进行切割单晶硅棒，从而获得所需要厚度的单晶硅片。但由于单晶硅棒移动的距离难以精确控制，使得单晶硅样片厚度很难控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于金刚线半导体硅棒截断机的进刀装置。

为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种用于金刚线半导体硅棒截断机的进刀装置，包括门形的龙门支撑架；在龙门支撑架的两侧立柱上分别设置竖向的导轨，进刀单元背板活动安装在两根导轨上，并通过丝杆螺母座与竖向布置的丝杆组件活动连接；丝杆组件的上端穿过龙门支撑架横梁的中心，且通过减速机接至进刀单元伺服电机，后者固定安装在横梁上；

在进刀单元背板上对称布置了两个收放线轮组件、两个扩张导轮组件、两个并线导轮组件和两个端部设有切割导轮组件的摆动导轮臂；金刚石切割线在进刀单元背板上的布置方式为：金刚石切割线的一端缠绕保存左侧收放线轮组件中，然后依次经左侧扩张导轮组件、左侧切割导轮组件、右侧切割导轮组件、右侧并线导轮组件、左侧并线导轮组件、左侧切割导轮组件、右侧切割导轮组件、右侧扩张导轮组件后，另一端缠绕保存右侧收放线轮组件中；在两个切割导轮组件上分别设有两个串接的导轮，使得在两个切割导轮组件之间的金刚石切割线呈平行线布置；两个收放线轮组件分别通过传动机构连接至驱动电机以实现同步转动，使得金刚石切割线能在两个切割导轮组件之间往复运动。

作为一种改进，所述进刀单元背板的上缘与龙门支撑架的横梁不接触，一个测距传感器通过安装架固定在横梁下方。

作为一种改进，所述进刀单元背板上还设有冷却水管组件，冷却水管的出口对准两个切割导轮组件之间的金刚石切割线。

作为一种改进，所述两个摆动导轮臂通过转动销活动安装在进刀单元背板上，并能通过螺钉和安装孔的组合变化调整其安装方向。

作为一种改进，所述丝杆组件是滚珠丝杆组件，并通过键与减速机连接。

作为一种改进，所述龙门支撑架通过螺钉安装在半导体单晶硅棒截断机的底架上。

工作原理描述：

金刚石切割线在多个导轮组件上的布置，使其在两个切割导轮组件之间呈平行线布置；驱动电机带动两个收放线轮组件同步转动，使得金刚石切割线在两个切割导轮组件之间往复运动，在对龙门支撑架下方单晶硅棒进行切割时，可以一次性获得薄片状的单晶硅样片。

在进刀单元背板上对称布置了两个收放线轮组件、两个扩张导轮组件、两个并线导轮组件和两个摆动导轮臂，摆动导轮臂的端部设有切割导轮组件的摆动导轮臂。收放线轮组件用于缠绕和保存金刚石切割线；扩张导轮组件用于扩张金刚石切割线布局以改变走向，避免与其它部件触碰；并线导轮组件用于改变金刚石切割线布局使其能够在切割导轮组件之间形成平行并列的两条。

摆动导轮臂可以绕着转动销转动，当所切割的单晶硅棒直径变化时，调整摆动导轮臂的方向使两个切割导轮组件保持合适的距离，然后以螺钉固定摆动导轮臂。这样设置的目的是，在切割硅棒时减少金刚石切割线的线弓，提高加工硅棒的生产效率。

通过进刀单元伺服电机工作带动丝杆组件转动，可使进刀单元背板上下运动，除开始切割前进行调整以适应不同尺寸单晶硅棒，还应在切割过程中根据切割进度逐步下移以适应切割位置的变化。测距传感器用于检测进刀单元背板与龙门支撑架的距离，限制其移动距离以防止发生机械碰撞，引起安全事故。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、可以一次性获得一定厚度的单晶硅样片，用于检测单晶硅的特性。

2、可以通过调整摆动导轮臂之间的距离，使得金刚石切割线的线弓减小，提高单晶硅棒的切割效率。

附图说明

图1是进刀单元装置主视图。