用于刻劃碳化硅板的方法和設備技術

刻劃設備包括：水平工作臺(3)，碳化硅板(2)在真空抽吸作用下固定在該水平工作臺(3)上；進給螺紋(5)和Y軸控制電動機(6)，該進給螺紋(5)和Y軸控制電動機(6)用于使水平工作臺(3)在刻劃數字控制下沿著成對引導軌道(4、4)移動；引導軌道裝置本體(7)，該引導軌道裝置本體(7)沿著X軸方向安裝在水平工作臺(3)上方；支架(8)，該支架(8)安裝在引導軌道裝置本體(7)上，以便在被引導的同時沿X軸方向移動；進給螺紋和X軸控制電動機(9)，該進給螺紋和X軸控制電動機(9)用于使支架(8)在數字控制下沿X軸方向移動；以及刻劃頭部(10)，該刻劃頭部(10)安裝在支架(8)上。

【技術實現步驟摘要】
【專利說明】用于刻劃碳化硅板的方法和設備 本申請是國際申請號為PCT/JP2011 /000061、國際申請日為2011年1月7日、進入中國國家階段申請號為201180064329.9、名稱為“用于刻劃碳化硅板的方法和設備”的專利技術專利申請的分案申請。
本專利技術涉及一種用于刻劃碳化硅板的方法以及設備，其中，通過借助切割輪向碳化硅板施加壓力并使該切割輪在碳化硅板上滾動、從來在碳化硅板上刻劃出刻劃線。
技術介紹
順便而言，碳化硅板(SiC板)等由于表面硬度高，因而在進行刻劃(刻劃出刻劃線)時切割輪非常容易打滑，并且較難刻劃出可從刻劃起始點開始獲得有效垂直裂縫的刻劃線。如果碳化硅板等由于沿著刻劃線施加彎曲應力而折斷，則在刻劃起始點及其附近從垂直裂縫的斷續部分開始容易產生碎片等等。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:特開2009-248267
技術實現思路
本專利技術需解決的問題因此，本專利技術的目的是提供一種用于刻劃碳化硅板的方法和設備，該方法和設備允許從刻劃起始點開始持續地產生有效的垂直裂縫。解決問題的手段根據本專利技術，提供一種碳化硅板的刻劃方法，該方法包括如下步驟:首先，在刻劃開始時在刻劃起始點處刻劃出凹痕，并從該凹痕內開始進行刻劃。根據本專利技術，還提供一種碳化硅板的刻劃方法，該方法包括如下步驟:首先，在刻劃開始時，致使切割輪在切割輪于刻劃起始點處與碳化硅板壓接的狀態下精細地轉動或擺動，以由此在起始點處刻劃出凹痕;隨后從該凹痕內開始進行刻劃。此外，根據本專利技術，提供一種碳化硅板的刻劃方法，該方法包括如下步驟:在刻劃開始時，致使與切割輪單獨設置的金剛石刻劃針在起始點處伸出并與碳化硅板壓接，以由此刻劃出凹痕;隨后使切割輪下降到凹痕中；以及從該凹痕內開始進行刻劃。此外，根據本專利技術，提供一種刻劃設備，該刻劃設備包括:刻劃頭部，該刻劃頭部具有切割輪并且適合于通過在與碳化硅板壓接的狀態下滾動而刻劃出刻劃線；以及金剛石劃針單元，該金剛石劃針單元具有金剛石刻劃針，并且致使金剛石刻劃針與碳化硅板壓接，以便由此刻劃出凹痕。應注意到的是，前述凹痕的尺寸(直徑)較佳地等于或小于刻劃線的尺寸，但也可大于該刻劃線的尺寸。本專利技術中的碳化硅板例如用作半導體器件的基底(晶片)以及電子設備的器件之類的基底。專利技術效果在刻劃開始時，首先通過在起始點進行刻劃來形成凹痕，致使切割輪從該凹痕內開始刻劃，從而從該起始點開始持續地產生有效的垂直裂縫。為此，在包括起始點的整個刻劃線上獲得優良的折斷效果。此外，由于切割輪從凹痕內開始，因而凹痕的中心和刻劃線彼此對準。【附圖說明】圖1是一個示例中刻劃設備的示意性正視圖，在該刻劃設備中執行本專利技術刻劃方法的一個示例；圖2是利用圖1所示刻劃設備執行本專利技術刻劃方法的說明性示意圖；圖3是本專利技術刻劃方法中刻劃線的一個示例的示意性俯視圖；圖4是本專利技術刻劃方法中主要刻劃部分的示意性剖視圖；圖5是另一示例中刻劃設備的示意性正視圖，在該刻劃設備中執行本專利技術刻劃方法的另一不例；圖6是圖5所示執行本專利技術刻劃方法的刻劃設備的刻劃頭部和金剛石劃針單元的正視圖；圖7是另一示例中刻劃設備的示意性正視圖，在該刻劃設備中執行本專利技術刻劃方法的又一示例；圖8是碳化硅板切割設備的示意圖，在該碳化硅板切割設備中執行本專利技術刻劃方法的又一示例；以及圖9是圖8所示執行本專利技術刻劃方法的刻劃頭部的正視圖。【具體實施方式】以下將給出參照附圖的本專利技術實施例的描述。當然，由于利用刻劃頭部和刻劃設備來執行根據本專利技術的刻劃方法，因而將通過刻劃設備的實施例來描述根據本專利技術的刻劃方法。第一實施例在圖1至4中，刻劃設備1具有:水平工作臺3，碳化硅板2放置在該水平工作臺3上并且在真空抽吸作用下固定；成對平行引導軌道4，該成對平行引導軌道4用于引導并支承水平工作臺3沿Y軸方向水平移動;進給螺紋5和Y軸控制電動機6，該進給螺紋5和Y軸控制電動機6用于使水平工作臺3在刻劃數字控制下沿著引導軌道4移動；引導軌道裝置本體7，該引導軌道裝置本體7沿著X軸方向安裝在水平工作臺3上方;支架8，該支架8安裝在引導軌道裝置本體7上以在被引導的同時沿X軸方向移動;進給螺紋5和X軸控制電動機9，該進給螺紋和X軸控制電動機9用于使支架8在數字控制下沿X軸方向移動；以及刻劃頭部10，該刻劃頭部10安裝在支架8的前表面上。刻劃頭部10包括:花鍵軸12，該花鍵軸12在其下端處具有切割輪保持件11 ；轉動花鍵單元13，該轉動花鍵單元13用于將該花鍵軸12保持在中心，以使得該花鍵軸12可垂直移動并且也可轉動；以及氣缸單元15，該氣缸單元15借助自由轉動接頭14聯接于花鍵軸12的上端。當然，氣缸單元15的主體安裝在支架8上，且活塞桿16借助自由轉動接頭14聯接于花鍵軸12。切割輪17設置在切割輪保持件11中。當然，切割輪17的軸線相對于花鍵軸12的軸線偏心地(相對于前進方向向后)設置。保持在轉動花鍵單元13中的花鍵軸12通過氣缸單元15在轉動花鍵單元13內沿Z軸方向(垂直于碳化硅板2的表面)垂直地移動。此外，在刻劃過程中，沿與碳化硅板2的表面正交的方向對于切割輪17施加氣壓。花鍵軸12由轉動花鍵單元13驅動轉動。角度控制電動機19相對于轉動花鍵單元13側向設置。轉動花鍵單元13具有用于使花鍵軸12轉動的驅動齒輪20。由于該驅動齒輪20與安裝在角度控制電動機19上的齒輪21嚙合聯接，因而花鍵軸12且由此切割輪17通過該角度控制電動機19在角度控制下轉動。也就是說，切割輪17的刀刃面經受角度控制以面向刻劃方向。下文，將給出關于通過該刻劃設備1執行的本專利技術刻劃方法的第一實施例的描述。每次就在開始通過在向切割輪17施加氣壓的同時使切割輪17滾動而刻劃出刻劃線之前，首先使切割輪17下降至刻劃起始點A，并且利用例如從0.lkg/cm2至2kg/cm2的刀緣載荷與碳化硅板2壓接，其中該切割輪17由燒結金剛石輪構成并且較佳地具有從90°至140°的刀具角度以及從2mm至3.5mm的半徑(切割輪直徑)。在此種壓接狀態下，切割輪17精細地轉動或擺動，以便由此在該起始點A處形成凹痕B。如圖1至4所示，從該凹痕B內開始，致使切割輪17在壓接狀態下開始刻劃，由此刻劃出從凹痕B開始的連續刻劃線C。該方法是如下一種方法:每次形成刻劃線C時，通過在起始點A處刻劃而形成凹痕B并且從該凹痕B開始進行刻劃。應注意到的是，凹痕B的尺寸(直徑)等于或小于刻劃線C的尺寸。在圖3中，為了進行解釋而放大地示出了該凹痕。因此，由于從通過在起始點A處進行刻劃而形成的凹痕B內執行刻劃，因而可從凹痕(起始點A)產生連續的垂直裂縫，而切割輪從起始點A開始不會發生打滑，由此可獲得優良的折斷效果。此外，由于切割輪17從凹痕B開始，因而凹痕B的中心和刻劃線C彼此對準。第二實施例在圖5和6中，刻劃設備22具有金剛石劃針單元25，該金剛石劃針單元25在支架24的前表面上設置成與同樣設置在該支架前表面上的刻劃頭部23并置。金剛石劃針單元25專用于在刻劃開始時在碳化硅板2上刻劃形成凹痕B。該實施例中的刻劃設備22具有:工作臺26，碳化硅板2放置在該工作臺26上并且在真空抽吸作用下固定，且該工作臺水平地轉動;成對平行引導軌道27，該成對平行引導軌道27用于引導并支承工作臺26沿Y軸方向水平移動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碳化硅板刻劃方法，所述方法包括如下步驟：首先在刻劃開始時在刻劃起始點處刻劃出凹痕；以及從所述凹痕內開始刻劃。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：坂東和明，
申請(專利權)人：坂東機工株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP