一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及切割工藝，特別是涉及一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工
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【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來不銹鋼市場價格的不斷降低，芯片采用不銹鋼基底代替原有的S12S底，進(jìn)一步節(jié)省了制造成本。但是，用于切割S12基底的傳統(tǒng)切割工藝，無法適應(yīng)不銹鋼基底的切割。原因在于傳統(tǒng)的金剛石刀片硬度不夠，刀頭也很容易損壞，需要經(jīng)常更換，切割效率低下。而且，傳統(tǒng)的切割工藝，會使不銹鋼基底的邊緣存在毛刺，達(dá)不到芯片劃片工藝的正常要求。
[0003]雖然行業(yè)內(nèi)也有針對不銹鋼芯片的切割工藝，如UV Laser，但是切割效率仍然較低，執(zhí)行工序較為繁瑣(需要反復(fù)貼膜、UV照射、揭膜)，切割時間長(2小時/片)，切割成本也較高，嚴(yán)重阻礙了不銹鋼芯片的量產(chǎn)和市場擴(kuò)充。因此，找到一種針對不銹鋼基底芯片的既高效，成本又低廉的切割方法迫在眉睫。
[0004]光纖激光器(Fiber laser)光束質(zhì)量高、轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性高、免維護(hù)、體積小，對傳統(tǒng)激光行業(yè)產(chǎn)生了巨大而積極的影響。最新市場調(diào)查顯示:光纖激光器供應(yīng)商將爭奪固體激光器及其他激光器在若干關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域的市場份額，而這些市場份額在未來幾年將穩(wěn)步看漲。
[0005]光纖激光器的應(yīng)用范圍非常廣泛，包括光纖通信、激光空間遠(yuǎn)距詢信、造船、汽車制造、激光雕刻機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)、激光切割機(jī)、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接(銅焊、淬水.包層以及深度焊接)、軍事國防安全、醫(yī)療器械儀器設(shè)備、大型基礎(chǔ)建設(shè)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中不銹鋼基底芯片存在無法切割、刀頭易損、效率低、邊緣毛刺、殘?jiān)⒊杀靖叩膯栴}，本發(fā)明提供了一種切割速度快，防止芯片表面被劃傷，成本降低的基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝，其特征在于:在不銹鋼晶圓上設(shè)置有多個芯片，包括以下步驟:
(1)、將晶圓的芯片正面朝上，放置于上料平臺上；
(2)、機(jī)械手吸附晶圓，運(yùn)動到圖像識別系統(tǒng)下方，通過對晶圓上標(biāo)識的識別，使得芯片能夠被精確地放置在工作平臺上；
(3)、工作平臺定位晶圓，再開啟真空吸附晶圓，然后工作平臺移動到正確切割位置，機(jī)械手撤離工作區(qū)域；
(4)、利用光纖激光器的激光切割晶圓上各切槽，使得各個芯片分離，然后將激光切割后殘?jiān)课撸? (5)、自動在每個芯片正面貼附UV膜；
(6)、手動下料，安裝擴(kuò)邊環(huán)。
[0008]前述的一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝，其特征在于:在步驟(I)中，在上料平臺上設(shè)置有光電傳感器，光電傳感器用于檢測上料平臺上是否有晶圓，以及晶圓是否安裝到位，保證當(dāng)上料平臺上沒有晶圓或者晶圓沒有至于正確位置時，機(jī)械手不會運(yùn)動到上料平臺位置拿取晶圓。
[0009]前述的一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝，其特征在于:在步驟(I)中，晶圓放于上料平臺正確位置后，給機(jī)械手一個信號，機(jī)械手運(yùn)動到上料平臺上方取料。
[0010]前述的一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝，其特征在于:在步驟(2)中，所述機(jī)械手能夠?qū)崿F(xiàn)X、Y、Z三維運(yùn)動，且機(jī)械手至少有9個吸附點(diǎn)用于吸附晶圓。
[0011]前述的一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝，其特征在于:在步驟(3)中，工作平臺實(shí)現(xiàn)X、Y、Θ向定位晶圓，工作平臺通過吸盤吸附晶圓，吸盤上設(shè)置有與晶圓上各個芯片對應(yīng)的凸點(diǎn)，在每個凸點(diǎn)上設(shè)置有真空孔，真空孔面積大于芯片面積的60%。
[0012]前述的一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝，其特征在于:在步驟(4)中，光纖激光器的激光從晶圓正面切割切槽，一次切透，保證基片正面的毛刺高度小于3 μπι，切槽控制在15 μ m?30 μ m，熱影響區(qū)控制在100 μ m以內(nèi)，切割時提供氮?dú)膺M(jìn)行造澄，氮?dú)鈮毫?.8MPa?1.0MPa。
[0013]前述的一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝，其特征在于:在步驟(4)中，吸塵裝置包括上吸塵裝置和下吸塵裝置，上吸塵裝置采用吸管的方式，將殘?jiān)?，下吸塵裝置與工作平臺的吸盤組件連接，吸盤上設(shè)置有兩個方向的排渣通道，排渣通道與排風(fēng)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)排渣。
[0014]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:本發(fā)明芯片等間隔排列在不銹鋼晶圓上，將不銹鋼晶圓放置到切割臺上，對不銹鋼晶圓正面的芯片進(jìn)行切割的工藝，本發(fā)明采用芯片正面向上的切割模式，能夠有效地保護(hù)好芯片表面已經(jīng)置好的凸球，并防止芯片表面被劃傷，本發(fā)明采用激光切割，切割速度極快，能達(dá)到15min/片的切割速度，比傳統(tǒng)UV laser切割速度提升了 8倍，成本也相應(yīng)降低很多，操作除上下料以外，全部自動完成，非常簡單實(shí)用，同時由于高光束質(zhì)量，光纖激光器可以獲得非常小的聚焦直徑和由此帶來的小切縫寬度，大大提高了切割質(zhì)量。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明激光切割工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]如圖1所示，一種基于不銹鋼基底芯片的光纖激光切割工藝，其特征在于:在不銹鋼晶圓上設(shè)置有多個芯片，包括以下步驟:
(1)、將晶圓的芯片正面朝上，放置于上料平臺上；
(2)、機(jī)械手吸附晶圓，運(yùn)動到圖像識別系統(tǒng)下方，通過對晶圓上標(biāo)識的識別，使得芯片能夠被精確地放置在工作平臺上；
(3)、工作平臺定位晶圓，再開啟真空吸附晶圓，然后工作平臺移動到正確切割位置，機(jī)械手撤離工作區(qū)域；
(4)、利用光纖激光器的激光切割晶圓上各切槽，使得各個芯片分離，然后將激光切割后殘?jiān)课撸?br> (5)、自動在每個芯片正面貼附UV膜；
(6)、手動下料，安裝擴(kuò)邊環(huán)。
[0018]本發(fā)明具體的方案如下:
1、上料:將不銹鋼晶圓(基底)的芯片正面朝上，置于上料平臺上；采用芯片正面向上的切割模式，能夠有效地保護(hù)好芯片表面已經(jīng)植好的凸球，并防止芯片表面被劃傷。手動上料放置不銹鋼晶圓，依靠垂直的兩個定位邊實(shí)現(xiàn)不銹鋼晶圓芯片的初定位。
[0019]設(shè)計(jì)兩個光電傳感器，光電傳感器用于檢測上料平臺上是否有晶圓，以及晶圓是否安裝到位，保證當(dāng)上料平臺上沒有晶圓或者晶圓沒有至于正確位置時，機(jī)械手不會運(yùn)動到上料平臺位置拿取晶圓。
[0020]上料完成后，通過手動開關(guān)，給機(jī)械手一個信號，機(jī)械手運(yùn)動上料平臺上方取料。
[0021]2、機(jī)械手:機(jī)械手取料后，運(yùn)動到圖像識別系統(tǒng)下方，通過對晶圓上標(biāo)識