一種切割晶片的方法
2023-04-29 17:42:16
專利名稱：一種切割晶片的方法
一種切割晶片的方法
技術領 域本發明涉及機械加工領域的一種工藝方法，特指一種能提高石英晶片切割質量的 新工藝。
背景技術：
石英晶體器件具有優良的選頻穩頻特性，是電子信息技術中作為頻率選擇和控 制的核心元件，被廣泛用於計算機、家用電器、航天電子、移動通信及衛星、軍事裝備等，成 為現代電子信息產業發展中不可缺少的重要元器件。而晶棒切割為晶片的加工工藝對晶片 的精度，質量，效率，加工成本、機器的使用壽命以及後續加工的難易有直接影響。目前，公知的晶片切割過程是整刀一配砂液一預切一切片。首先進行整刀，傳統 工藝沒有細化不同厚度要求的晶片採用不同厚度的刀墊和施加不同的整刀壓強，這樣導致 刀片的預緊力過大或者過小，而且不同厚度要求的晶片切出的厚度都一樣，與標準厚度有 較大的誤差，降低了後續研磨精加工的效率。然後配沙液，目前現有的砂液配置，沒有一個 公認的標準，各廠家一般只有一種砂液配置，這樣導致切割不同厚度的晶片時，會影響其表 面質量，增加了後續精加工的時間。配好砂液後開始預切，一般以時間為標準，切一到一個 半小時，可能因刀片與晶棒還沒有接觸完全，而影響切片質量甚至可能導致斷刀，也可能之 前已經充分接觸，而增加了預切時間，從而影響加工效率。最後開始切片，以往是每小時加 一次沙這樣就會導致砂液濃度越來越濃，使切片厚薄不一，質量差異很大。
發明內容
為了克服現有晶片切割工藝的不足，經過多年的探索研究，本發明提供一套完整 的晶片切割工藝方法，該工藝方法不僅可以提高石英晶片表面質量，還可以提高晶片切割 的效率。具體採用的技術方案是首先進行整刀。整刀過程中，根據不同晶片厚度的要求 採用不同的刀墊，每條刀片之間放一塊墊片，用細長螺栓串起來，固定在刀架上，用螺母擰 緊另一端。在整刀板上開始整刀，刀墊與刀片的高度相同，整刀最後要達到刀架上的刀片 和刀墊在水平方向整齊劃一，且用L行角尺來測量刀片刀墊的垂直度，直到完全垂直，一般 加工長度210mm的水晶棒時，採用260根刀條和261個刀墊串起來做切割刀具。再根據刀 墊的厚度給刀架施加不同的壓力，使刀片處於拉直狀態，且有一定的預應力，墊片厚的，拉 力小一些，墊片薄的，拉力大一些；然後進行配砂，配砂過程根據不同晶片厚度的要求，採用 不同濃度的砂液，晶片厚的，採用相對較濃的沙液進行循環切削；預切時，根據切割的聲音 判斷切割晶片的均勻度，當聲音渾厚低沉時，開始切片；切片過程中，每小時加砂前先盛出 400-600ml沙液，加入相應的切削油，保持切削液濃度一致。直到切削結束。以上各步的參 數對應關係在具體實施方式
中作詳細介紹，本發明較之以前的工藝，減少了 10%廢品量。本發明的優點是
1、規範了操作流程，使工人更易操作；2、提高了切片的精度，減小了切片與標準晶片厚度散差，減少了後續研磨精加工的時
間；
3、通過換砂加油保持砂液的濃度不變以及不同厚度要求的晶片採用相應濃度的砂液 提高了晶片表面的質量；
4、減小了斷刀的概率，減少了廢品量；
5、對廢棄的砂液進行提取，循環利用，減少了對環境的汙染。
具體實施例方式參照部分參數對照表，本發明主要涉及提高晶片切割質量的新工藝。一、根據需加工晶片厚度的要求，選擇刀墊的厚度開始整刀，刀墊的厚度比待加工 晶片厚度大0. 04-0. 06mm,邊整刀邊測量刀片與刀墊的垂直度，直到平整光滑為止，用遊標 卡尺測量兩邊刀片間的寬度，兩邊差值在0. 03士0. 005mm間時，整刀結束。然後開始對刀片 加壓使其繃直，根據待加工晶片厚度，選擇不同的拉力值，拉力值的範圍從24-40MPa，待加 工晶片厚的，取較小值，待加工晶片薄的，取較大值。以加工0.325-0. 375mm厚度的晶片為 標準，刀墊的厚度為0. 4mm,以0. 05mm的晶片厚度作單位，待加工晶片厚度比標準晶片厚度 每小一個單位即0. 005mm時，拉力值增加2Mpa，同理，比標準晶片厚度每大一個單位時，拉 力值減小2Mpa，以此類推。二、進行配砂。沙液的主要成份包括新砂、廢砂、柴油和PC油，根據待加工晶片厚 度選擇砂液配置，待加工晶片厚度厚的增加砂的量減少油的含量，待加工晶片厚度薄的，減 少砂量增加油的含量。以加工0. 325-0. 375mm厚度的晶片為標準，以0. Imm的晶片厚度作 單位，待加工晶片厚度每增加一個單位，砂增加100克，油減少100ml，同理晶片厚度每減少 一個單位，砂減少100克，油增加100ml。三預切。配沙完成後，開始裝刀預切，每隔十分鐘觀察一次刀片和晶棒之間是否 充分接觸，當刀片和晶棒之間接觸緊密、切割的聲音低沉渾厚時，預切完成，一般預切的時 間在45分鐘到兩小時之間。四、當刀片與晶棒完全接觸 時開始切片，每小時換一次砂液，先盛出600ml的砂液 相應加入600ml的廢油，再加入80士5克GC700，如此重複加砂，直到切片結束，這就是晶片 切割過程的工藝流程。實施例，具體以加工0.35mm的晶片為例，切割的晶棒長210mm左右，使用刀片數 為260根和相應的墊片數，開始整刀，檢查刀片的垂直度和兩邊刀片間的寬度，若在允許範 圍0. 03士0. 005mm內，開始加壓，否則，繼續整刀直到滿足要求。根據工藝規範的要求，選擇 36mpa進行加壓，加壓過稱不要太快，避免各刀片受力不均。然後將刀架裝入切割機，開始配 砂，對應選擇圖四選擇新砂200g，廢砂lOOOg，柴油(廢油)800ml，pc油150ml。然後預切， 聽刀片和晶棒切削的聲音，完全接觸時，聲音比較整齊，低沉，最後開始切片，切片過程中每 隔一小時換一次砂。
權利要求
1.一種切割晶片的方法，其特徵在於，具體步驟如下(A)根據需加工晶片厚度的要求，選擇刀墊的厚度開始整刀，刀墊的厚度比待加工晶片 厚度大0. 04-0. 06mm,邊整刀邊測量刀片與刀墊的垂直度，直到平整光滑為止，用遊標卡尺 測量兩邊刀片間的寬度，兩邊差值在0. 03士0. 005mm間時，整刀結束；(B)然後，開始對刀片加壓使其繃直，根據待加工晶片厚度，選擇拉力值，拉力值的範圍 從24-40MPa，待加工晶片厚的，取較小值，待加工晶片薄的，取較大值；(C)進行配砂，沙液的主要成份包括新砂、廢砂、柴油和PC油，根據待加工晶片厚度選 擇砂液配置，待加工晶片厚度厚的增加砂的量減少油的含量，待加工晶片厚度薄的，減少砂 量增加油的含量；(D)預切，配沙完成後，裝刀預切，每隔十分鐘觀察一次刀片和晶棒之間是否充分接觸， 當刀片和晶棒之間接觸緊密、切割的聲音低沉渾厚時，預切完成；(E)當刀片與晶棒完全接觸時開始切片，每小時換一次砂液，直到切片結束。
2.根據權利要求1所述的一種切割晶片的方法，其特徵在於，所述步驟(B)中選擇拉力 值的方法為以加工0. 325-0. 375mm厚度的晶片為標準，以0. 05mm的晶片厚度作單位，待加 工晶片厚度比標準晶片厚度每小一個單位即0. 005mm時，拉力值增加2Mpa，同理，比標準晶 片厚度每大一個單位時，拉力值減小2Mpa，以此類推。
3.根據權利要求1所述的一種切割晶片的方法，其特徵在於，所述步驟(C)中配砂方 法為以加工0. 325-0. 375mm厚度的晶片為標準，以0. Imm的晶片厚度作單位，待加工晶片 厚度每增加一個單位，砂增加100克，油減少IOOml ；晶片厚度每減少一個單位，砂減少100 克，油增加100ml，以此類推。
4.根據權利要求1所述的一種切割晶片的方法，其特徵在於，所述步驟(D)中換砂液的 方法為先盛出600ml的砂液相應加入600ml的廢油，再加入80士5克GC700，如此重複，直 到切片結束。
全文摘要
本發明涉及機械加工領域的方法，特指一種切割晶片的方法。具體包括整刀工藝首先，根據不同晶片厚度的要求選擇相應厚度的墊片，每條刀片之間放一塊墊片，開始整刀，最後達到的效果是整個切割裝置，兩邊厚度差值在0.03±0.005mm之間，刀片處於拉直狀態。配砂工藝根據不同晶片的厚度要求，配置不同濃度的砂液。切片過程中，每小時加砂前先盛出沙液，加入相應的切削油，保持切削液濃度一致。本發明提高了切片的均勻度及其表面質量。
文檔編號B28D5/00GK102107463SQ20101059723
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者周波, 宋志鵬, 張偉展, 李尊棟, 王樹林, 裴宏傑 申請人:江蘇大學