技术领域
本发明属晶棒切割技术领域，涉及一种在水下利用钢线对晶棒进行切片的 系统。
背景技术
随着半导体的应用技术的广泛发展，现代社会对于半导体晶片的需求大大 增加，为了得到晶片，需要将晶块进行掏棒得到晶棒，之后进行晶片切割得到 晶片，随后将晶片进行一系列加工从而得到应用。在现有技术中，一般是通过 内圆或者外圆切割机对晶棒进行切片，随着技术的发展，为了提高切割效率和 精度，现今普遍采用钢线切割晶棒得到晶片，即利用高速往复运动的一条或多 条平行的钢线对相对钢线垂直运动的晶棒进行线切割，得到的晶片表面光滑并 且切割效率高。但是，钢线切割过程中摩擦产生的高温对钢线的损害非常大， 使得钢线更容易断裂，而一些表面粘结有金刚石颗粒的钢线也会由于高温而造 成表面颗粒的脱落，由此造成钢线失效，造成了大量的浪费，提高了切割成本， 并且在切割过程中出现的粉尘给环境造成很大的勿扰，严重影响现场工人的健 康。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已知技术存在的不足，从而提供一种晶棒切片 系统，可避免利用钢线切割晶棒过程中由于高温造成的钢线损坏、失效，并且 能够避免在切割过程中的切割粉尘危害。
为解决上述技术问题本发明提出一种晶棒切片系统，包括钢线切割机构和 晶棒夹持运动机构，所述钢线切割机构由钢线、线辊和钢线驱动装置组成，所 述晶棒夹持运动机构可带动待切割晶棒沿水平方向和垂直方向运动，还包括水 箱机构，所述水箱机构包括装有切割水的切割水箱，所述水箱上方设置两个线 辊，两线辊相隔一段距离平行设置在所述切割水箱上方，切割水的水面以下设 置两个线辊，两线辊相隔一段距离水平设置在所述切割水箱的切割水的水面以 下并完全没入切割水中，所述钢线通过所述四个线辊使得切割水中的工作钢线 部分平行设置，所述晶棒夹持运动机构带动晶棒在切割水的水面下向下垂直运 动与工作钢线接触进行切片。切割过程中，钢线在钢线驱动机构驱动下在滚轮， 钢线通过四个滚轮在切割水箱的切割水的水面下高速往复运动，晶棒夹持运动 机构夹持晶棒两端，并带动晶棒水平运动调整水平位置，在合适的位置停止水 平运动，之后带动晶棒垂直向下运动使晶棒完全没入切割水中使得棒身与钢线 接触进行切片，利用切割水的冷却作用，消除切割过程中的高温，并且溶解切 割粉尘。
优选的，在该切割系统中的水箱机构还包括过滤水箱以及连接在切割水箱 和装有过滤水的过滤水箱之间的抽水管道和排水管道；所述抽水管道上设置有 抽水泵，所述过滤水箱中设置有过滤器。排水管道将溶解有切割粉尘的切割水 从切割水箱中排入过滤水箱中，过滤水箱中的过滤器将切割粉尘过滤掉，之后 抽水泵将过滤后的水通过抽水管道重新进入切割水箱，形成水循环，在水的循 环过程中水吸收的温度也被进一步消散。
优选的，在该切割系统中的晶棒夹持运动机构为龙门架结构，包括左底座 和右底座、分别设置在所述左底座和右底座上的左垂直滑动柱和右垂直滑动柱、 滑动设置在所述左垂直滑动柱和右垂直滑动柱上的水平滑动梁以及滑动设置在 水平滑动梁上的晶棒夹具。
优选的，在该切割系统中，左垂直滑动柱上设置有水平滑动梁驱动电机， 用于驱动水平滑动横梁沿左右垂直滑动柱垂直运动，所述水平滑动梁上设置有 晶棒夹具驱动电机，用于驱动晶棒夹具沿水平滑动横梁水平运动，所述晶棒夹 具上设置有晶棒旋转驱动电机，使得夹持在晶棒夹具上的晶棒能够做高速旋转。
优选的，在该切割系统中，钢线切割机构中设置多条钢线，各钢线两两相 隔一定距离分别在所述四个线辊上水平分布。
优选的，在该切割系统中，抽水管道设置在切割切割水箱一侧上部，所述 排水管道设置在所述切割水箱的另一侧下部。这种设计使得水箱中上部用于消 除高温和溶解切割粉尘的水保持低温和纯净。
优选的，在该切割系统中，晶棒夹具通过连接板与所述水平滑动横梁滑动 连接，在所述连接板上固定设置有前夹板和滑动设置有后夹板，所述前夹板和 后夹板的下部分别转动连接有用于夹持晶棒的左卡盘和右卡盘，所述右卡盘与 设置在所述前夹板上的晶棒旋转驱动电机的转动输出轴连接，还包括定位气缸， 所述定位气缸的气缸杆连接在所述后夹板上，所述定位气缸与固定板固定连接， 所述固定板固定连接在所述连接板上。在定位气缸的作用下，后夹板沿连接板 向前夹板滑动，将晶棒的两端分别固定在左卡盘和右卡盘上，在晶棒旋转电机 的驱动下做高速旋转。
本发明的有益效果在于：消除钢线切割晶棒过程中产生的高温，避免钢线 因高温造成的损坏和失效，消除钢线切割晶棒过程中产生的切割粉尘，避免切 割粉尘造成的污染和对实地工人造成的危害。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是晶棒夹具的结构示意图；
钢线1，线辊2、18、19、20，切割水箱3，切割水4，过滤水箱5，过滤水6， 抽水管道7，排水管道8，晶棒夹具9，晶棒旋转驱动电机10，水平滑动梁11， 左垂直滑动柱12，晶棒夹具驱动电机13，水平滑动梁驱动电机14，左底座15， 水箱机构16，钢线切割机构17，工作钢线部分21，晶棒夹持运动机构22，回 晶棒23，右底座24，右垂直滑动柱25，定位气缸26，固定板27，连接板28， 后夹板29，前夹板30，气缸杆31,前卡盘32，后卡盘33。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种晶棒切片系统，包括钢线切割机构17和晶棒夹持运动机 构22，所述钢线切割机构17由钢线1、线辊2、18、19、20和钢线驱动装置组 成，所述晶棒夹持运动机构22可带动待切割晶棒23沿水平方向和垂直方向运 动，还包括水箱机构16，所述水箱机构16包括装有切割水4的切割水箱3，所 述切割水箱3上方设置两个线辊2、18，两线辊相隔一段距离平行设置在所述切 割水箱3上方，切割水的水面以下设置两个线辊19、20，两线辊相隔一段距离 水平设置在所述切割水箱3的切割水4的水面以下并完全没入水中，所述钢线1 通过所述四个线辊2、18、19、20使得切割水4中的工作钢线部分21平行设置， 所述晶棒夹持运动机构22带动晶棒23在切割水4的水面下向下垂直运动与工 作钢线部分21接触进行切片。切割过程中，钢线在钢线驱动机构驱动下在滚轮， 钢线通过四个滚轮在切割水箱的水面下高速往复运动，晶棒夹持运动机构夹持 晶棒两端，并带动晶棒水平运动调整水平位置，在合适的位置停止水平运动， 之后带动晶棒垂直向下运动使晶棒完全没入水中使得棒身与钢线接触进行切 片，利用水的冷却作用，消除切割过程中的高温，并且溶解切割粉尘。
优选的，在该切割系统中的水箱机构16还包括过滤水箱5以及连接在切割 水箱3和装有过滤水6的过滤水箱5之间的抽水管道7和排水管道8；所述抽水 管道8上设置有抽水泵，所述过滤水箱5中设置有过滤器。排水管道8将溶解 有切割粉尘的切割水4从切割水箱3中排入过滤水箱5中，过滤水箱5中的过 滤器将切割粉尘过滤掉，之后抽水泵将过滤后的水通过抽水管道7重新进入切 割水箱3，形成水循环，在水的循环过程中水吸收的温度也被进一步消散。
优选的，在该切割系统中的晶棒夹持运动机构22为龙门架结构，包括左底 座15和右底座24、分别设置在所述左底座15和右底座24上的左垂直滑动柱 12和右垂直滑动柱25、滑动设置在所述左垂直滑动柱12和右垂直滑动柱25上 的水平滑动梁11以及滑动设置在水平滑动梁11上的晶棒夹具9。
优选的，在该切割系统中，左垂直滑动柱12上设置有水平滑动梁驱动电机 14，用于驱动水平滑动横梁11沿左右垂直滑动柱12垂直运动，所述水平滑动 梁11上设置有晶棒夹具驱动电机13，用于驱动晶棒夹具9沿水平滑动横梁11 水平运动，所述晶棒夹具9上设置有晶棒旋转驱动电机10，使得夹持在晶棒夹 具9上的晶棒23能够做高速旋转。
优选的，在该切割系统中，钢线切割机构中设置多条钢线1，各钢线1两两 相隔一定距离分别在所述四个线辊2、18、19、20上水平分布。
优选的，在该切割系统中，抽水管道7设置在切割切割水箱3一侧上部， 所述排水管道8设置在所述切割水箱3的另一侧下部。这种设计使得水箱中上 部用于消除高温和溶解切割粉尘的水保持低温和纯净。
优选的，在该切割系统中，晶棒夹具9通过连接板28与所述水平滑动横梁 11滑动连接，在所述连接板28上固定设置有前夹板30和滑动设置有后夹板29， 所述前夹板30和后夹板29的下部分别转动连接有用于夹持晶棒23的前卡盘32 和后卡盘33，所述前卡盘32与设置在所述前夹板30上的晶棒旋转驱动电机10 的转动输出轴连接，还包括定位气缸26，所述定位气缸26的气缸杆31连接在 所述后夹板29上，所述定位气缸26与固定板27固定连接，所述固定板27固 定连接在所述连接板28上。在定位气缸26的作用下，后夹板29沿连接板28 向前夹板30滑动，将晶棒23的两端分别固定在后卡盘33和前卡盘32上，在 晶棒旋转电机10的驱动下做高速旋转。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制， 只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视 为落入本发明专利的权利保护范围内。
