Plc芯片斜端面自動切割裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光纖通信部件加工技術領域，具體涉及一種PLC芯片斜端面自動切割裝置。
【背景技術】
[0002]PLC平面波導集成芯片是基于半導體平面加工技術的集成光學器件。PLC芯片I與光纖或光纖陣列2的連接是在對中耦合完成后用折光指數匹配的透明膠將兩者粘結在一起。為減少光在結合面反射產生的損耗，端面需要有個斜度，通常與豎直面成8°夾角，如附圖1所示。目前在生產中PLC晶圓的切割普遍借用半導體行業晶圓的自動切割設備和技術，采用圖2中所示的切割設備對晶圓9進行切割，晶圓9是水平安放在夾具(粘膜框架)上，然后放在具有真空吸附功能的卡盤上進行切割的，切割后的晶圓所獲得的芯片端面是直角，因此，直角端面的PLC芯片通過使用特定的夾具進行端面研磨拋光才能得到所需的斜端面，如附圖3所示。
[0003]PLC芯片斜端面的研磨工藝要經過粗磨，細磨和拋光三道工序，精度要求高，加工耗時大，生產人工時間成本高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型解決的技術問題是:針對目前的PLC芯片切割直角端面導致后續研磨加工工藝復雜、耗時過長的缺陷，提供一種新型的PLC芯片斜斷面自動切割裝置，可簡化后續的端面研磨工藝，提高生產效率，降低生產成本。
[0005]本實用新型采用如下技術方案實現:
[0006]PLC芯片斜端面自動切割裝置，包括:
[0007]主橫梁4，為裝置的整體固定支撐構件；
[0008]垂直柱5，與主橫梁4連接，用于將切割刀片7懸置于待切割的晶圓上方；
[0009]刀具橫梁6，設置在垂直柱5上，用于設置切割刀片7 ；
[0010]切割刀片7，設置在刀具橫梁6上，由驅動設備連接實現切割晶圓；
[0011]所述切割刀片7與豎直面傾斜設置。
[0012]進一步的，所述切割刀片7與豎直面的夾角在±8°之間。
[0013]作為本實用新型的一種優選方案，所述垂直柱5沿豎直方向設置并與主橫梁4剛性連接，為固定部件；
[0014]所述刀具橫梁6與垂直柱5可轉動鉸接，為擺動部件；
[0015]所述刀具橫梁6和垂直柱5之間設有角度調節機構3，實現切割刀片7的傾斜調整。
[0016]作為本實用新型的另一種優選方案，所述主橫梁4固定設置，為固定部件；
[0017]所述垂直柱5與主橫梁4可轉動鉸接，為擺動部件，所述刀具橫梁6與垂直柱5垂直設置并剛性連接；
[0018]所述主橫梁4和垂直柱5之間設有角度調節機構3，實現切割刀片7的傾斜調整。
[0019]上述兩種方案中，所述固定部件和擺動部件之間通過鉸鏈結構301可轉動鉸接。
[0020]優選的，所述角度調節機構3包括固設在固定部件上的水平定位塊302和斜角定位塊303，所述擺動部件位于水平定位塊302和斜角定位塊303之間，其中，所述水平定位塊302在切割刀片7處于豎直位置時與擺動部件定位接觸，所述斜角定位塊303在切割刀片7處于傾斜位置時與擺動部件定位接觸，所述固定部件與擺動部件之間通過定位銷304鎖緊。
[0021]優選的，所述角度調節機構3包括設置在固定部件上的定位槽306，所述擺動部件位于定位槽306內，所述定位槽306內具有水平位和斜角位兩個側面，分別在切割刀片7處于豎直位置時和傾斜位置時與擺動部件定位接觸，所述定位槽306內嵌設有定位滑塊307和頂桿305，分別與擺動部件接觸并鎖緊在水平位置和傾斜位置。
[0022]優選的，所述角度調節機構3包括設置在固定部件上的斜角定位塊303，所述斜角定位塊303在切割刀片7處于傾斜位置時與擺動部件定位接觸，所述擺動部件通過連桿鉸鏈309與一連桿308鉸接，用于調整擺動部件實現切割刀片7至豎直位置。
[0023]優選的，所述頂桿305或連桿308與直線驅動的液壓缸、氣缸或直線電機連接。
[0024]優選的，所述角度調節機構3包括設置在固定部件上的水平電磁鐵310和斜角電磁鐵311，所述擺動部件位于水平電磁鐵310和斜角電磁鐵311之間，其中，所述水平電磁鐵310在切割刀片7處于豎直位置時與擺動部件通過電磁吸附定位，所述斜角電磁鐵311在切割刀片7處于傾斜位置時與擺動部件通過電磁吸附定位。
[0025]所述角度調節機構3包括固定在固定部件上的角度控制電機313，所述角度控制電機313的電機驅動軸312通過鍵314與擺動部件連接，實現固定部件和擺動部件之間可轉動鉸接。
[0026]作為本實用新型的另一種優選方案，所述主橫梁4、垂直柱5、刀具橫梁6以及切割刀片7之間采用剛性連接，其中，所述垂直柱5與主橫梁4之間、所述刀具橫梁6與垂直柱之間或者所述切割刀片7與刀具橫梁6之間通過傾斜設置，實現切割刀片7與豎直面之間的夾角在±8°之間。
[0027]本實用新型將切割設備進行革新，讓切割刀片傾斜成所需的角度，然后對需要斜端面的晶圓進行切割，刀具傾斜可自然獲得PLC芯片所需端面斜度角。配合選擇合適刀片，可將端面研磨拋光工藝省去。
[0028]本實用新型實現了 PLC芯片的端面角在晶圓的自動切割中形成，通過合適的切割刀片選擇，將耗時的PLC芯片端面研磨工藝簡化掉，提高了生產效率，降低生產成本。同時，本實用新型可對刀具切割的角度進行調節，既可以實現晶圓的垂直切割同時又可以傾斜切害J，適用性更強。
[0029]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
【附圖說明】
[0030]圖1為PLC芯片與光纖或光纖陣列的連接示意圖。
[0031]圖2為現有PLC芯片的切割設備結構示意圖。
[0032]圖3為現有PLC芯片的斜端面研磨不意圖。
[0033]圖4為實施例1的PLC斜端面自動切割設備示意圖。
[0034]圖5為實施例2的PLC斜端面自動切割設備示意圖。
[0035]圖6為實施例3中的角度調節機構在切割刀片處于豎直位置時的示意圖。
[0036]圖7為實施例3中的角度調節機構在切割刀片處于傾斜位置時的示意圖。
[0037]圖8為實施例4中的角度調節機構在切割刀片處于豎直位置時的示意圖。
[0038]圖9為實施例4中的角度調節機構在切割刀片處于傾斜位置時的示意圖。
[0039]圖10為實施例5中的角度調節機構在切割刀片處于豎直位置時的示意圖。
[0040]圖11為實施例5中的角度調節機構在切割刀片處于傾斜位置時的示意圖。
[0041]圖12為實施例6中的角度調節機構在切割刀片處于豎直位置時的示意圖。
[0042]圖13為實施例6中的角度調節機構在切割刀片處于傾斜位置時的示意圖。
[0043]圖14為實施例7中的角度調節機構的正面示意圖。
[0044]圖15為實施例7中的角度調節機構的側視圖。
[0045]圖中標號:
[0046]PLC芯片，2-光纖或光纖陣列，3-角度調節機構，4_主橫梁，5_垂直柱，6_刀具橫梁，7-切割刀片，8-夾具，9-晶圓；
[0047]301-鉸鏈結構，302-水平定位塊，303-斜角定位塊，304-定位銷，305-頂桿，306-定位槽，307-定位滑塊，308-連桿，309-連桿鉸鏈，310-水平電磁鐵，311-斜角電磁鐵，312-電機驅動軸，313-角度控制電機，314-鍵，315-電機固定螺栓。
【具體實施方式】
[0048]實施例1
[0049]參見圖4，PLC芯片斜端面自動切割裝置包括主橫梁4、垂直柱5、刀具橫梁6、切割刀片7以及固定晶圓9的夾具8，夾具8采用粘膜框架，晶圓9是安放在粘膜框架上，然后放在具有真空吸附功能的卡盤固定。主橫梁4為裝置的整體固定支撐構件，垂直柱5與主橫梁4連接，將切割刀片7懸置于待切割的晶圓上方，刀具橫梁6設置在垂直柱5上，用于設置切割刀片7，切割刀片7設置在刀具橫梁6上，并與驅動設備(如電機)連接實現自動旋轉切割晶圓，結合參見圖1，PLC芯片I要求具有斜端面，并優選要求與豎直面傾斜8°才能達到最優的透光效果，因此，本實施例的切割刀片7與豎直面傾斜設置，具體對應PLC斜端面的要求與豎直面呈±8°的夾角。
[0050]具體的，本實施例中垂直柱5沿豎直方向設置并與主橫梁4剛性連接，作為一固定部件，刀具橫梁6與垂直柱5之間通過鉸鏈結構301可轉動鉸接，刀具橫梁6為一擺動部件，在刀具橫梁6和垂直柱5之間設有角度調節機構3，通過調整刀具橫梁6的水平和傾斜實現切割刀片7至相應角度的傾斜調整。
[0051]實施例2
[0052]參見圖5，本實施例與實施例1的不同之處在于:主橫梁4固定設置，為固定部件；垂直柱5與主橫梁4鉸鏈結構301可轉動鉸接，為擺動部件，刀具橫梁6與垂直柱5垂直設置并剛性連接，在主橫梁4和垂直柱5之間設有角度調節機構3，通過整體擺動垂直柱5和刀具橫梁6實現切割刀片7至相應角度的傾斜調整。
[0053]實施例3
[0054]結合參見圖4、圖6和圖7，本實施例在實施例1的基礎上，采用的角度調節機構3包括水平定位塊302、斜角定位塊303和定位銷304，水平定位塊302和斜角定位塊303固設在垂直柱5上，采用上下位置分布，刀具橫梁6 —端部通過鉸鏈結構301與垂直柱5鉸接，中段位于水平定位塊302和斜角定位塊303之間。
[0055]其中，當切割刀片7處于豎直位置時，此時刀具橫梁6對應的應當處于水平位置并與水平定位塊302定位接觸；當切割刀片7處于傾斜位置時，此時刀具橫梁6對應的應當傾斜并與斜角定位塊303定位接觸，本實施例的附圖7僅表現刀具橫梁6向下傾斜，具體應用中，刀具橫梁6可向上傾斜或向下傾斜，不論是刀具橫梁6處于水平位置或傾斜位置，刀具橫梁6與垂直柱5之間均通過定位銷304鎖緊。
[0056]本實施例