自修正晶圆切割组件和晶圆切割装置的制作方法

本发明涉及晶圆切割，具体而言，涉及一种自修正晶圆切割组件和晶圆切割装置。

背景技术：

1、ws(wafer saw)晶圆切割技术，主要由电铸镍基结合剂、金刚石/类金刚石等硬质颗粒组成的刀片进行晶圆的切割。切割时由主轴带动刀片高速旋转获得高刚性，从而去除材料实现切割。普通刀具利用锋锐尖端在物体表面施加集中应力,可直接分裂物体进行切割。而划片刀与普通刀具不同。因为本身结构、材质特性,在静态或低速转动时，划片刀无法实现切割，必须高速旋转获得高刚度，从而以碾碎去除材料的形式实现切割。其在高速旋转过程中，刀片所呈现出来的运行轨迹是正圆还是椭圆决定着晶圆切割深度的统一，影响着后续da(die attach)焊片，可见其刀片的同心修正变得尤为重要，在不减少刀片磨耗降低耗材成本提高生产效率的情况下修正同心圆是本发明的初衷。

2、经发明人调研发现，现有的晶圆切割装置，由于切割刀片与刀座内圆存在微小的偏差，为了在切割产片时能够有较好的切割品质，需要进行前置修正(precut)使刀片达到同心圆的一个修正，这样就会存在刀片需要过多磨损，且影响切割效率。并且，一旦刀片precut后拆卸下来再次安装，由于刀片各个点的损耗不一，就会改变同心修正后的位置，旋转轨迹也不再是正圆，需要再次做大量的precut，造成工艺效率下降，并进一步造成刀片磨损加剧，导致刀片使用寿命降低，更换频繁且耗材成本升高。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种自修正晶圆切割组件和晶圆切割装置，其能够显著地增加刀片的使用寿命，提高工艺效率且降低耗材成本。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种自修正晶圆切割组件，包括：

4、刀座，所述刀座用于固定在外部驱动座上，并设置有刀具安装台；

5、环状刀具，所述环状刀具套设在所述刀具安装台上；

6、膨胀器，所述膨胀器设置在所述刀具安装台上，并位于所述环状刀具的内侧；

7、其中，所述膨胀器具有相互切换的收缩状态和膨胀状态，所述环状刀具的内径大于所述刀具安装台的外径，所述膨胀器用于在所述环状刀具安装在所述刀具安装台的过程中处于收缩状态，以使所述环状刀具活动套设在所述刀具安装台上，并使得所述环状刀具和所述刀具安装台之间形成安装间隙；所述膨胀器还用于在所述环状刀具安装到位后切换到膨胀状态，并填充所述安装间隙后抵持于所述环状刀具的内侧，以将所述环状刀具同心固定在所述刀具安装台上。

8、在可选的实施方式中，所述膨胀器包括外环架、精密传动件和环状气囊，所述环状气囊套设在所述刀具安装台外，所述外环架套设在所述环状气囊的周围，所述环状刀具间隙配合在所述外环架的周围，所述精密传动件活动设置在所述外环架上，并连接至所述环状气囊，其中，所述环状气囊朝内收缩时带动所述精密传动件缩回所述外环架，所述环状气囊朝外膨胀时带动所述精密传动件伸出所述外环架，并抵持在所述环状刀具的内侧。

9、在可选的实施方式中，所述膨胀器还包括微型气泵，所述微型气泵设置在所述刀具安装台内，并与所述环状气囊连接，用于向所述环状气囊供气或抽出所述环状气囊中的气体，以使所述环状气囊朝外膨胀或朝内收缩。

10、在可选的实施方式中，所述精密传动件为多个，所述外环架上设置有多个安装槽，多个所述精密传动件一一对应地活动安装在多个所述安装槽内，并围设在所述环状气囊的周围，每个所述安装槽的两端均贯通至所述外环架的内外两侧。

11、在可选的实施方式中，每个所述精密传动件远离所述环状气囊的一端设置有抵持凸齿，所述环状刀具的内侧壁设置有抵持齿槽，所述抵持凸齿配合抵持在所述抵持齿槽内，用于周向限位所述环状刀具。

12、在可选的实施方式中，所述安装间隙的宽度在12-16μm之间。

13、在可选的实施方式中，所述刀座包括主轴基座和柱状刀架，所述刀具安装台设置在所述柱状刀架的底部，并可拆卸地安装在所述主轴基座上，所述膨胀器套设安装在所述刀具安装台外，其中所述柱状刀架的外径小于所述环状刀具的内径。

14、在可选的实施方式中，所述柱状刀架的轴向长度大于所述环状刀具的轴向长度，以使所述柱状刀架的顶部伸出所述环状刀具，且所述柱状刀架伸出所述环状刀具的部分设置有定位件，所述定位件用于沿轴向限位所述环状刀具。

15、在可选的实施方式中，所述柱状刀架的中心开设有安装沉孔，所述安装沉孔延伸至所述刀具安装台，且所述安装沉孔内装配有安装螺钉，所述安装螺钉穿过所述安装沉孔并装配在主轴基座上，以使所述刀具安装台固定在所述主轴基座上。

16、第二方面，本发明提供一种晶圆切割装置，包括驱动座和如前述实施方式任一项所述的自修正晶圆切割组件，所述驱动座与所述刀座连接，用于带动所述刀座转动。

17、本发明实施例的有益效果包括，例如：

18、本发明实施例提供的自修正晶圆切割组件和晶圆切割装置，在刀座上设置刀具安装台，并将环状刀具套设在刀具安装台上，同时在刀具安装台上设置膨胀器，其中，膨胀器具有相互切换的收缩状态和膨胀状态，环状刀具的内径大于刀具安装台的外径。在实际安装时，首先将膨胀器切换至收缩状态，将环状刀具安装在刀具安装台上，以使环状刀具活动套设在刀具安装台上，并使得环状刀具和刀具安装台之间形成安装间隙。在环状刀具安装到位后，膨胀器切换到膨胀状态，并填充安装间隙后抵持于环状刀具的内侧，以将环状刀具同心固定在刀具安装台上。相较于现有技术，本发明实施例提供的自修正晶圆切割组件，通过额外设置膨胀器，能够实现环状刀具的同心修正，使得刀座高速旋转时，环状刀具所呈现出的运动轨迹为正圆，无需使用磨刀板进行precut，能够显著地增加环状刀具的使用寿命，且提高了工艺效率，降低了耗材成本。

技术特征：

1.一种自修正晶圆切割组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自修正晶圆切割组件，其特征在于，所述膨胀器包括外环架、精密传动件和环状气囊，所述环状气囊套设在所述刀具安装台外，所述外环架套设在所述环状气囊的周围，所述环状刀具间隙配合在所述外环架的周围，所述精密传动件活动设置在所述外环架上，并连接至所述环状气囊，其中，所述环状气囊朝内收缩时带动所述精密传动件缩回所述外环架，所述环状气囊朝外膨胀时带动所述精密传动件伸出所述外环架，并抵持在所述环状刀具的内侧。

3.根据权利要求2所述的自修正晶圆切割组件，其特征在于，所述膨胀器还包括微型气泵，所述微型气泵设置在所述刀具安装台内，并与所述环状气囊连接，用于向所述环状气囊供气或抽出所述环状气囊中的气体，以使所述环状气囊朝外膨胀或朝内收缩。

4.根据权利要求2所述的自修正晶圆切割组件，其特征在于，所述精密传动件为多个，所述外环架上设置有多个安装槽，多个所述精密传动件一一对应地活动安装在多个所述安装槽内，并围设在所述环状气囊的周围，每个所述安装槽的两端均贯通至所述外环架的内外两侧。

5.根据权利要求4所述的自修正晶圆切割组件，其特征在于，每个所述精密传动件远离所述环状气囊的一端设置有抵持凸齿，所述环状刀具的内侧壁设置有抵持齿槽，所述抵持凸齿配合抵持在所述抵持齿槽内，用于周向限位所述环状刀具。

6.根据权利要求1所述的自修正晶圆切割组件，其特征在于，所述安装间隙的宽度在12-16μm之间。

7.根据权利要求1所述的自修正晶圆切割组件，其特征在于，所述刀座包括主轴基座和柱状刀架，所述刀具安装台设置在所述柱状刀架的底部，并可拆卸地安装在所述主轴基座上，所述膨胀器套设安装在所述刀具安装台外，其中所述柱状刀架的外径小于所述环状刀具的内径。

8.根据权利要求7所述的自修正晶圆切割组件，其特征在于，所述柱状刀架的轴向长度大于所述环状刀具的轴向长度，以使所述柱状刀架的顶部伸出所述环状刀具，且所述柱状刀架伸出所述环状刀具的部分设置有定位件，所述定位件用于沿轴向限位所述环状刀具。

9.根据权利要求7所述的自修正晶圆切割组件，其特征在于，所述柱状刀架的中心开设有安装沉孔，所述安装沉孔延伸至所述刀具安装台，且所述安装沉孔内装配有安装螺钉，所述安装螺钉穿过所述安装沉孔并装配在主轴基座上，以使所述刀具安装台固定在所述主轴基座上。

10.一种晶圆切割装置，其特征在于，包括驱动座和如权利要求1-9任一项所述的自修正晶圆切割组件，所述驱动座与所述刀座连接，用于带动所述刀座转动。

技术总结本发明的实施例提供了一种自修正晶圆切割组件和晶圆切割装置，涉及晶圆切割技术领域，该自修正晶圆切割组件包括刀座、环状刀具和膨胀器，刀座用于固定在外部驱动座上，并设置有刀具安装台；环状刀具套设在刀具安装台上；膨胀器设置在刀具安装台上，并位于环状刀具的内侧；其中，膨胀器具有相互切换的收缩状态和膨胀状态，环状刀具的内径大于刀具安装台的外径。相较于现有技术，本发明实施例提供的自修正晶圆切割组件，通过额外设置膨胀器，能够实现环状刀具的同心修正，使得刀座高速旋转时，环状刀具所呈现出的运动轨迹为正圆，无需使用磨刀板进行precut，能够显著地增加环状刀具的使用寿命，且提高了工艺效率，降低了耗材成本。技术研发人员：刘楚连,鲁聪受保护的技术使用者：上海共进微电子技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5