一种用于第三代半导体的精密加工装置的制作方法

1.本发明涉及半导体加工技术领域，具体为一种用于第三代半导体的精密加工装置。


背景技术：

2.第三代半导体材料主要包括sic、gan、金刚石等,因其禁带宽度(eg)大于或等于2.3电子伏特(ev),又被称为宽禁带半导体材料。和第一代、第二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点,可以满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的新要求,是半导体材料领域最有前景的材料,在国防、航空、航天、石油勘探、光存储等领域有着重要应用前景,在宽带通讯、太阳能、汽车制造、半导体照明、智能电网等众多战略行业可以降低50％以上的能量损失,最高可以使装备体积减小75％以上,对人类科技的发展具有里程碑的意义。
3.目前，现有的第三代半导体sic晶片的工业生产中，需要对sic晶片进行打孔加工，而现有的sic晶片在进行加工时，一方面由于材料整体体积较小且厚度较薄，因此每种型号的sic晶片，都需要相应的模具对其进行定位以及固定，该种方式不仅增加加工成本，同时不便于sic晶片加工前的放置以及sic晶片加工后的拿取，另一方面在sic晶片打孔的过程中，由于孔径较小，则会存在较多的杂质残留在孔洞中，从而影响sic晶片打孔加工的精度，为此，我们提出一种用于第三代半导体的精密加工装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于第三代半导体的精密加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于第三代半导体的精密加工装置，包括加工工作台和用于对sic晶片进行加工的钻孔机构，其所述工作台上方且位于钻孔机构下方设有用于对sic晶片在加工时进行支撑的支撑板，所述支撑板上设有两个夹持板，所述支撑板上设有用于对两个夹持板之间的夹持距离进行调节的调节件；
6.且支撑板底端设有去除机构，所述去除机构用于对sic晶片在钻孔后对其孔径中的杂质进行去除。
7.优选的，所述支撑板中心处设有通孔，且去除机构在sic晶片加工时使通孔处保持填充状态。
8.优选的，所述去除机构包括设置在通孔处的圆板，所述圆板底端设有对其相对于通孔位置进行伸缩支撑的支撑机构，所述支撑机构底端设有安装在支撑板底端的固定壳；
9.所述调节件位于固定壳内部且连接端与两个夹持板连接；
10.所述固定壳的一侧设有对其上的杂质进行吸附的除尘机构；
11.所述固定壳底端且位于工作台上设有对钻孔的sic晶片孔内含有杂质进行去除的振动去杂机构。
12.优选的，所述支撑机构包括安装在固定壳内部的电动推杆，通过所述电动推杆伸缩，使支撑板位于通孔处或脱离通孔处。
13.优选的，所述支撑板上设有两个滑槽，且调节件贯穿两个滑槽与支撑板连接。
14.优选的，所述调节件包括分别设置在两个夹持板底端的四个连接杆，四个连接杆底端均穿过滑槽，两个所述连接杆形成一组，且两个连接杆之间设有卡接件，两个所述连接杆通过卡接件卡接有连接壳；
15.所述连接壳外侧安装有螺纹套，四个所述螺纹套相互之间设有相向移动件，通过四个所述相向移动件分别带动四组连接杆两两相向移动，使两个夹持板之间的距离进行调节。
16.优选的，所述夹持板底端设有两个导向槽，且两个导向槽内部均安装有导向条，所述连接杆顶端设有与导向条相互滑动连接的移动槽。
17.优选的，所述卡接件包括两端分别与两个连接杆连接的多个缓冲弹簧，且两个连接杆相互远离的一侧均安装有卡接块，所述连接壳上对应两个卡接块的位置分别设有卡接口。
18.优选的，所述相向移动件包括转动连接在固定壳内部的分别两个双向螺纹杆，四个所述螺纹套分别两两螺纹套接在两个双向螺纹杆外侧，两个所述双向螺纹杆的一端均安装有驱动齿轮，两个所述驱动齿轮之间传动连接有齿轮链，且其中一个所述驱动齿轮的外侧安装有对其进行驱动的驱动电机。
19.优选的，所述振动去杂机构包括安装在固定壳底部四角的缓冲机构，四个所述缓冲机构均安装在工作台上，所述工作台上设有转动杆，所述转动杆中心处设有齿轮传动机构，且转动杆的两端分别固定安装有偏心轮，所述偏心轮上滑动连接有滚轮，且滚轮相对偏心轮进行移动，所述滚轮上安装有固定杆，所述固定杆使滚轮与固定壳之间进行连接，且随着滚轮的上下移动，以及四个缓冲机构支撑，使支撑板上的sic晶片一定程度的振动，使其钻孔处的杂质掉落。
20.优选的，两个所述夹持板相互靠近的一侧中心处设有安装槽，且安装槽内部设有压力传感器，所述压力传感器外侧且位于夹持板内侧安装有防滑接触垫。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、本发明在进行使用时，通过在工作台上方的支撑板上设有的两个夹持板，两个夹持板在调节件的调节件，可以实现对不同尺寸型号大小的sic晶片在加工时进行可调式固定的作用，同时在调节件支撑板上对应设有的去除机构，该去除机构不仅能够实现对sic晶片在打孔加工后，实现对其孔径中残留的杂质进行快速振动去除的作用，进一步的提高sic晶片打孔加工的精度。
23.2、本发明通过在支撑板上设有的圆孔，同时在圆孔处设有的圆板，该圆板可以随着电动推杆相对于圆孔处进行上下移动，从而便于sic晶片在加工前的放置，同时便于sic晶片在加工后的取出的作用。
附图说明
24.图1为本发明整体结构示意图；
25.图2为本发明固定壳结构示意图；
26.图3为本发明固定壳侧视结构示意图；
27.图4为本发明固定壳内部结构示意图；
28.图5为本发明支撑机构结构示意图；
29.图6为本发明双向螺纹杆结构示意图；
30.图7为本发明夹持板结构示意图；
31.图8为本发明夹持板侧视结构示意图；
32.图9为本发明压力传感器结构示意图；
33.图10为本发明压力传感器电性连接关系结构示意图。
34.图中：1
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工作台；2
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支撑板；3
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支撑板；31
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夹持板；311
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安装槽；312
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压力传感器；313
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防滑接触垫；32
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导向条；33
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通孔；4调节件；41
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连接杆；42
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连接壳；43
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螺纹套；5
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去除机构；51
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圆板；52
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固定壳；6
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支撑机构；61
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电动推杆；7
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除尘机构；8
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卡接件；81
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缓冲弹簧；82
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卡接块；9
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相向移动件；91
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双向螺纹杆；92
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驱动齿轮；93
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齿轮链；94
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驱动电机；10
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振动去杂机构；101
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转动杆；102
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偏心轮；103
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滚轮；104
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固定杆；11
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缓冲机构；12
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齿轮传动机构。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.请参阅图1
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10，本发明提供一种技术方案：一种用于第三代半导体的精密加工装置，包括加工工作台1和用于对sic晶片进行加工的钻孔机构2，钻孔机构2用于sic晶片进行钻孔加工，且为现有技术人领域人员所公知，为此不做过多赘述，对所述工作台1上方且位于钻孔机构2下方设有用于对sic晶片在加工时进行支撑的支撑板3，所述支撑板3上设有两个夹持板31，两个所述夹持板31相互靠近的一侧中心处设有安装槽311，且安装槽311内部设有压力传感器312，所述压力传感器312外侧且位于夹持板31内侧安装有防滑接触垫313，两个所述夹持板31当对sic晶片进行夹持固定时，通过防滑接触垫313夹持固定在sic晶片的外侧，同时通过压力传感器312检测其与sic晶片之间的压力值，当检测到压力值到达所设置的值时，则调节件4停止运行，从而实现对sic晶片在夹持固定时的防护作用；
37.所述支撑板3上设有用于对两个夹持板31之间的夹持距离进行调节的调节件4，所述支撑板3上设有两个滑槽，且调节件4贯穿两个滑槽与支撑板3连接，两个所述滑槽呈细长条形状，所述调节件4包括分别设置在两个夹持板31底端的四个连接杆41，四个连接杆41底端均穿过滑槽，两个所述连接杆41形成一组，且两个连接杆41之间设有卡接件8，两个所述连接杆41通过卡接件8卡接有连接壳42；
38.所述连接壳42外侧安装有螺纹套43，四个所述螺纹套43相互之间设有相向移动件9，通过四个所述相向移动件9分别带动四组连接杆41两两相向移动，使两个夹持板31之间的距离进行调节；
39.所述相向移动件9包括转动连接在固定壳52内部的分别两个双向螺纹杆91，四个所述螺纹套43分别两两螺纹套43接在两个双向螺纹杆91外侧，两个所述双向螺纹杆91的一
端均安装有驱动齿轮92，两个所述驱动齿轮92之间传动连接有齿轮链93，且其中一个所述驱动齿轮92的外侧安装有对其进行驱动的驱动电机94；
40.即当对sic晶片进行夹持固定时，则通过驱动电机94运行，使两个驱动齿轮92在齿轮链93的连接下进行同步转动，并使两个双向螺纹杆91进行转动，且在双向螺纹杆91转动的同时，四个螺纹套43两两之间受到相反方向的驱动力，进一步的分别通过四组连接杆41带动两个夹持板31相向移动，直到对sic晶片进行夹持固定，直到夹持板31上的压力传感器312检测到压力达到设定值后，则驱动电机94停止运行，进一步的使sic晶片进行稳定高精度夹持。
41.所述夹持板31底端设有两个导向槽，且两个导向槽内部均安装有导向条32，所述连接杆41顶端设有与导向条32相互滑动连接的移动槽。
42.所述卡接件8包括两端分别与两个连接杆41连接的多个缓冲弹簧81，且两个连接杆41相互远离的一侧均安装有卡接块82，所述连接壳42上对应两个卡接块82的位置分别设有卡接口；
43.即当需要对夹持板31进行拆卸时，则通过挤压两个卡接块82，此时，缓冲弹簧81受到挤压力而形变，使四组连接杆41分别沿着对应的导向槽处两两相互移动，直到卡接块82脱离卡接口处，此时，即可实现对卡接板与连接壳42之间快速拆卸更换的作用。
44.且支撑板3底端设有去除机构5，所述去除机构5用于对sic晶片在钻孔后对其孔径中的杂质进行去除，所述支撑板3中心处设有通孔33，且去除机构5在sic晶片加工时使通孔33处保持填充状态；
45.所述去除机构5包括设置在通孔33处的圆板51，所述圆板51底端设有对其相对于通孔33位置进行伸缩支撑的支撑机构6，所述支撑机构6底端设有安装在支撑板3底端的固定壳52，所述支撑机构6包括安装在固定壳52内部的电动推杆61，通过所述电动推杆61伸缩，使支撑板3位于通孔33处或脱离通孔33处；
46.所述调节件4位于固定壳52内部且连接端与两个夹持板31连接；
47.所述固定壳52的一侧设有对其上的杂质进行吸附的除尘机构7，吸尘机构为设置在固定壳52内部一侧的吸尘头、与吸尘头连通且贯穿固定壳52一侧的吸尘软管、吸尘风机以及对吸尘风机吸入的杂质进行收集的收集壳组成，即通过吸尘风机运行，以及吸尘管和吸尘头的连接，实现对固定壳52内部的杂质进行去除的作用；
48.所述固定壳52底端且位于工作台1上设有对钻孔的sic晶片孔内含有杂质进行去除的振动去杂机构10，所述振动去杂机构10包括安装在固定壳52底部四角的缓冲机构11，所述缓冲机构11为固定安装在固定壳52底端的滑杆、套设在滑杆底端外侧的滑套和设置在滑套内部且用于对滑杆进行支撑连接的定位弹簧组成，四个所述缓冲机构11均安装在工作台1上，所述工作台1上设有转动杆101，所述转动杆101中心处设有齿轮传动机构12，齿轮传动机构12为伺服电机驱动主动齿轮、主动齿轮外侧啮合连接有从动齿轮、且从动齿轮套设在转动杆101外侧，通过所述驱动电机94运行，进一步的使从动齿轮带动转动杆101进行转动，且转动杆101的两端分别固定安装有偏心轮102，所述偏心轮102上滑动连接有滚轮103，且滚轮103相对偏心轮102进行移动，所述滚轮103上安装有固定杆104，所述固定杆104使滚轮103与固定壳52之间进行连接，且随着滚轮103的上下移动，以及四个缓冲机构11支撑，使支撑板3上的sic晶片一定程度的振动，使其钻孔处的杂质掉落。
49.当对sic晶片孔径中的杂质去除时，则电动推杆61缩回，使圆板51移动至固定壳52内部，此时，sic晶片在两个夹持板31的夹持下，相对支撑板3保持固定状态，随后，除尘机构7运行，对支撑板3上的杂质进行去除，同时齿轮传动机构12运行，使转动杆101带动其两端的偏心轮102以转动杆101为圆心进行转动，而滚轮103则沿着偏心轮102且在缓冲机构11的支撑下，带动固定壳52相对于工作台1进行上下一定幅度的振动，进而实现对sic晶片进行振动的作用，从而使sic晶片内部孔径中的杂质进行振动去除。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。