CN112563163B - 一种高精度led半导体晶片自动分选机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高精度LED半导体晶片自动分选机，包括分选装置和软硬件控制系统，软硬件控制系统包括四核CPU工业控制计算机和运动控制系统；四核CPU工业控制计算机的其中一内核用于运动控制系统中的底层程序的控制运行，另外三核用于分选装置的控制运行；所述运动控制系统包括由工控机、软控制器机构、硬控制器机构和驱动器机构，软控制器机构与工控机和硬控制器机构之间的EtherCAT网络相连，工控机通过EtherCAT网络控制整机运行；工控机网口与硬控制器网口串联，构成串联EtherCAT通信网络结构；所述分选装置包括硅圆片承载台机械部件、料片承载台机械部件和晶片分选机械部件。上述自动分选机中采用分选及控制系统，工作效率和分选精度更高。

Description

一种高精度LED半导体晶片自动分选机
技术领域
本发明涉及机电设计领域，具体涉及一种高精度LED半导体晶片自动分选机。
背景技术
LED半导体晶片自动分选机是LED半导体晶片和半导体芯片生产线上的主要生产设备之一。LED半导体晶片分选机是根据分选机载入，并进行预扫描的硅圆片数据库文件，将硅圆片上的晶片(Wafer)，按用户要求进行等级分类(型号)，并将不同等级型号(性能)的晶片，分选到料片蓝膜上的生产设备。
直到目前，世界上只有美国、荷兰、日本等少数国家掌握此项技术并生产LED晶片分选机，国内虽然有不少企业一直在研制晶片分选机，但都没有真正技术过关。此项技术一直垄断在少数先进国家手中，所以，现在国内依然全部依赖进口。这些进口设备的设备价格和维修价格都十分昂贵，并且生产过程中的调整、维护麻烦，故障率高，影响生产效率和成本。国内此项技术一直处于空白。另外，国内外近三年来，LED晶片在图像显示领域的飞速发展，迫切需求高精度、Mini LED高速晶片分选设备，为适应LED显示技术发展，此项技术设备迫在眉睫
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度LED半导体晶片自动分选机，本自动分选机中采用分选及控制系统，工作效率和分选精度更高。
本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种高精度LED半导体晶片自动分选机，包括分选装置和软硬件控制系统，软硬件控制系统包括四核CPU工业控制计算机和运动控制系统；四核CPU工业控制计算机的其中一内核用于运动控制系统中的底层程序的控制运行，另外三内核用于分选装置的控制运行；
所述运动控制系统包括工控机、软控制器机构、硬控制器机构和驱动器机构，软控制器机构与设置在工控机、硬控制器机构之间的EtherCAT网络相连，工控机通过EtherCAT网络控制整机运动控制系统的运行；工控机的网口与硬控制器网口串联，构成串联EtherCAT的通信网络结构；
所述分选装置包括硅圆片承载台机械部件、料片承载台机械部件和晶片分选机械部件，硅圆片承载台机械部件包括硅圆片装卸载平台、硅圆片装卸载机械手、硅圆片承载台和推顶器，硅圆片承载台上方安装有硅片台CCD相机；
所述料片承载台机械部件包括料片承载台、料片装卸载平台、料片装卸载机械手和料片缓冲台，料片承载台上方安装有料片台CCD相机；晶片分选机械部件包括晶片分选电机、第一摆臂吸嘴组件和第二摆臂吸嘴组件。
优选的，所述四核CPU工业控制计算机通过USB口接口连接有显示器、键盘、鼠标和标签打印机；
四核CPU工业控制计算机通过RS232接口连接有硅圆片红外条码扫描仪和料片红外条码扫描仪；
四核CPU工业控制计算机通过千兆网口连接硅片台CCD相机和料片台CCD相机；四核CPU 工业控制计算机通过千兆网口与硬控制器机构连接，实现EtherCAT Net网络通信。
优选的，所述硬控制器机构包括直驱旋转电机驱动器、第一直线电机驱动器、第二直线电机驱动器、第一步进伺服电机驱动器、第二步进电机驱动器和音圈电机驱动器；
直驱旋转电机驱动器控制直驱旋转电机，直驱旋转电机内部安装有用于电机角度精确测量的正弦编码器，通过正弦编码器的反馈实现直驱旋转电机的位置反馈闭环控制，实现直驱旋转电机的±20角秒的角度定位。
优选的，所述第一直线电机驱动器控制硅圆片承载台上的硅圆片台直线电机的运动，硅圆片台直线电机连接有第一电机滑轨基座；
第一直线电机驱动器通过控制粘贴在第一电机滑轨基座上的第一光栅编码器实现硅圆片台直线电机的闭环位置反馈控制；
所述第二直线电机驱动器控制料片承载台上的料片台直线电机，料片台直线电机连接有第二电机滑轨基座；
第二直线电机驱动器通过控制粘贴在第二电机滑轨基座上的第二光栅编码器实现料片台直线电机的闭环位置反馈控制。
优选的，所述第一步进伺服电机驱动器是两轴控制器，第一步进伺服电机驱动器控制料片装卸载平台上的第一步进电机上的运动；
第一步进伺服电机驱动器通过安装在第一步进电机内部的第三编码器，实现第一步进电机闭环位置的反馈控制，控制精度为±0.1mm；
第二步进电机驱动器是四轴控制器，分别控制硅圆片装卸载平台上的电机、硅圆片装卸载机械手上的电机、料片装卸载机械手上的电机和第二步进电机驱动器自身旋转的第二步进电机；
所述第二步进电机驱动器的旋转依靠红外光电传感器定位，在硅圆片装卸载时，确保装卸载位置准确，在硅圆片承载台工作时，确保硅圆片位置准确。
优选的，所述音圈电机驱动器是四轴控制器，音圈电机驱动器用来控制推顶器的顶针的运动和摆臂吸嘴组件上的音圈电机的运动；
音圈电机驱动器通过安装在音圈电机滑道基座上的第五光栅编码器实现音圈电机位置的反馈闭环控制。
优选的，所述硅圆片装卸载平台最多可以装载15片硅圆片，硅圆片装卸载平台的升降由配套使用的步进电机驱动，在硅圆片装卸载时，待装载或卸载的硅圆片对准硅片机械手夹爪；
硅片机械手夹爪卸载时，硅圆片承载台上方的硅圆片扩张器抬起，并自动对硅圆片解锁；硅圆片扩张器下降到工作位置时，则自动锁住硅圆片；
硅圆片盘装载时，硅圆片承载台上方的红外条形码扫描器自动获取硅圆片的条码数据，将相应的硅圆片图文件数据从内存中取出变为缺省硅圆片图文件，然后自动运行。
优选的，所述料片装卸载平台中有8个料片盒，沿Y轴方向分成两排，每排4个料片盒，每个料片盒最多装25料片，料片装卸载平台最多可装200个料片；
料片装卸载平台由两台步进伺服电机驱动，分别沿Y和Z轴运动，使被装卸载的料片对准装卸载机械手夹爪，所述料片缓冲台使料片装卸载时获得缓冲；
料片装卸载机械手由步进电机驱动，夹爪由气动装置驱动；料片承载台顶部有装片器并由配套的气动装置驱动升降；料片装卸载时，装片器自动抬起，并解锁夹片器；分选时，装片器下降到工作位置，并自动锁住料片；装片器上均匀分布真空孔，分选时，装片器抽真空，使料片紧贴在装片器上；
料片承载台由直线电机驱动，沿X、Y轴运动，与料片承载台上方的料片台CCD相机准确配合，使被摆放的晶粒精确定位。
优选的，所述晶片分选电机的轴朝下安装，轴上安装第一摆臂吸嘴组件和第二摆臂吸嘴组件；所述硅圆片装卸载机械手和料片装卸载机械手上安装有视觉传感器和传感器驱动电路；
所述分选装置还包括分选机底座和直驱旋转电机支座，硅圆片承载台机械部件、料片承载台机械部件和晶片分选机械部件连接在分选机底座、直驱旋转电机支座上；分选机底座和直驱旋转电机支座使用大理石材料。
优选的，所述硅圆片承载台的上端安装有第一承载台扩张器，第一承载台扩张器由第一承载台气动机构驱动升降；
所述分选装置连接有真空气压转换气路系统，真空气压转换气路系统确保吸嘴拾取晶粒时能够抽真空，摆放晶粒时能够吹气压；真空气路上安装有真空流量计。
本发明的有益效果是：
本发明采用以上技术方案，充分运用了先进技术，进行了技术革命和技术创新。整体上设置了分选装置和软硬件控制系统，设置有两组CCD视觉识别采样结构，视觉识别采样周期小于10ms，晶片定位和合格性识别具有更高的实时性，本发明中分选机的分选周期小于100ms，工作速度更高，工作效率更高，分选晶片的准确度更高。本发明中的分选机的分选晶片的最小尺寸小于5mil×5mil，更适合Mini LED小晶片高端产品的分选。
附图说明
为了清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是分选装置整体结构位置示意图。
图2是软硬件控制系统连接控制关系示意框图。
具体实施方式
本发明提供了一种高精度LED半导体晶片自动分选机，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明进行详细说明：
实施例1
结合图1和图2，一种高精度LED半导体晶片自动分选机，包括分选装置和软硬件控制系统，软硬件控制系统包括四核CPU工业控制计算机和运动控制系统；四核CPU工业控制计算机中的其中一核用于运动控制系统中的底层程序的控制运行，另外三核用于分选装置的控制运行；
运动控制系统包括由工控机、软控制器机构、硬控制器机构和驱动器机构，软控制器机构与工控机和硬控制器机构之间的EtherCAT网络相连，工控机通过EtherCAT网络控制整机运行；工控机网口与硬控制器网口串联，构成串联EtherCAT通信网络结构；
分选装置包括硅圆片承载台机械部件、料片承载台机械部件和晶片分选机械部件，硅圆片承载台机械部件包括硅圆片装卸载平台、硅圆片装卸载机械手、硅圆片承载台和推顶器，硅圆片承载台上方安装有硅片台CCD相机；
料片承载台机械部件包括料片承载台、料片装卸载平台、料片装卸载机械手和料片缓冲台，料片承载台上方安装有料片台CCD相机；晶片分选机械部件包括晶片分选电机、第一摆臂吸嘴组件和第二摆臂吸嘴组件。
四核CPU工业控制计算机通过USB口接口连接有显示器、键盘、鼠标和标签打印机；
四核CPU工业控制计算机通过RS232接口连接有硅圆片红外条码扫描仪和料片红外条码扫描仪。
四核CPU工业控制计算机通过千兆网口连接硅片台CCD相机和料片台CCD相机；四核CPU 工业控制计算机通过千兆网口与硬控制器机构连接，实现EtherCAT Net网络通信。硬控制器机构包括直驱旋转电机驱动器、第一直线电机驱动器、第二直线电机驱动器、第一步进伺服电机驱动器、第二步进电机驱动器和音圈电机驱动器；
直驱旋转电机驱动器控制直驱旋转电机，直驱旋转电机内部安装有用于电机角度精确测量的正弦编码器，通过正弦编码器的反馈实现直驱旋转电机的位置反馈闭环控制，实现直驱旋转电机的±20角秒的角度定位。
第一直线电机驱动器控制硅圆片承载台上的硅圆片台直线电机的运动，硅圆片台直线电机连接有第一电机滑轨基座；第一直线电机驱动器通过控制粘贴在第一电机滑轨基座上的第一光栅编码器实现硅圆片台直线电机的闭环位置反馈控制。
第二直线电机驱动器控制料片承载台上的料片台直线电机，料片台直线电机连接有第二电机滑轨基座；第二直线电机驱动器通过控制粘贴在第二电机滑轨基座上的第二光栅编码器实现料片台直线电机的闭环位置反馈控制。
第一步进伺服电机驱动器是两轴控制器，第一步进伺服电机驱动器控制料片装卸载平台上的第一步进电机上的运动；第一步进伺服电机驱动器通过安装在第一步进电机内部的第三编码器，实现第一步进电机闭环位置的反馈控制，控制精度为±0.1mm。
第二步进电机驱动器是四轴控制器，分别控制硅圆片装卸载平台上的电机、硅圆片装卸载机械手上的电机、料片装卸载机械手上的电机和第二步进电机驱动器自身旋转的第二步进电机。
第二步进电机驱动器的旋转依靠红外光电传感器定位，在硅圆片装卸载时，确保装卸载位置准确，在硅圆片承载台工作时，确保硅圆片位置准确。音圈电机驱动器是四轴控制器，音圈电机驱动器用来控制推顶器的顶针的运动和摆臂吸嘴组件上的音圈电机的运动；音圈电机驱动器通过安装在音圈电机滑道基座上的第五光栅编码器实现音圈电机位置的反馈闭环控制。
硅圆片装卸载平台最多可以装载15片硅圆片，硅圆片装卸载平台的升降，由配套使用的步进电机驱动，在硅圆片装卸载时，待装载或卸载的硅圆片对准硅片机械手夹爪。硅片机械手夹爪卸载时，硅圆片承载台上方的硅圆片扩张器抬起，并自动对硅圆片解锁；硅圆片扩张器下降到工作位置时，则自动锁住硅圆片；
硅圆片盘装载时，硅圆片承载台上方的红外条形码扫描器自动获取硅圆片的条码数据，将相应的硅圆片图文件数据从内存中取出变为缺省硅圆片图文件，然后自动运行。料片装卸载平台中有8个料片盒，沿Y轴方向分成两排，每排4个料片盒，每个料片盒最多装25料片，料片装卸载平台最多可装200个料片；
料片装卸载平台由两台步进伺服电机驱动，分别沿Y和Z轴运动，使被装卸载的料片对准装卸载机械手夹爪，所述料片缓冲台使料片装卸载时获得缓冲。料片承载台由直线电机驱动，沿X,Y轴运动，与料片承载台上方的料片台CCD相机准确配合，使被摆放的晶粒精确定位。
料片装卸载机械手由步进电机驱动，夹爪由气动装置驱动；料片承载台顶部有装片器，由气动装置驱动升降，料片装卸载时，装片器自动抬起，并解锁夹片器；分选时，装片器下降到工作位置，并自动锁住料片；装片器上均匀分布真空孔，分选时，装片器抽真空，使料片紧贴在装片器上；
晶片分选电机的轴朝下安装，轴上安装第一摆臂吸嘴组件和第二摆臂吸嘴组件；所述硅圆片装卸载机械手和料片装卸载机械手上安装有视觉传感器和传感器驱动电路；所述分选装置还包括分选机底座和直驱旋转电机支座，硅圆片承载台机械部件、料片承载台机械部件和晶片分选机械部件连接在分选机底座、直驱旋转电机支座上；分选机底座和直驱旋转电机支座使用大理石材料。
硅圆片承载台的上端安装有第一承载台扩张器，第一承载台扩张器由第一承载台气动机构驱动升降；所述分选装置连接有真空气压转换气路系统，真空气压转换气路系统确保吸嘴拾取晶粒时，抽真空；摆放晶粒时吹气压。使分选装置高速、准确运行；真空气路上安装有真空流量计。真空、气压转换的机械结构设计和真空、气压转换控制电路，是本发明专利的独创创新研发的重要内容。
实施例2
上述如附图1所示，晶片自动分选机控制系统的核心部件是四核CPU工业控制计算机，其中一核专门分配给软控制器使用，负责运动控制系统底层程序管理，另外三核负责整机控制与运行。
晶片自动分选机的运动控制系统由工控机、32轴软控制器、硬控制器、驱动器、电机及编码器等部件构成。由编码器位置反馈给控制器构成位置反馈闭环控制，电机运动位置精度小于±5μm。本发明采用软控制器和硬控制器两种控制器相互组合的控制模式，运行软控制器链接工控机与控制器之间的EtherCAT网络，工控机通过EtherCAT网络控制整机运行。
工控机网口与硬控制器网口串联，构成串联EtherCAT通信网络(EtherCAT net)，本发明实例中共使用6个控制器组成电机的运动控制系统，详细叙述如下：
直驱旋转电机控制器控制直驱旋转电机，直驱旋转电机内部安装有电机角度精确测量的模拟量光栅sin cos编码器，通过sin cos编码器反馈实现直驱旋转电机的位置反馈闭环控制，角度定位精度可达到±20角秒。
直线电机控制器pm207是2运动控制器，其中一个控制器控制硅圆片承载台的X轴和Y 轴直线电机，通过粘贴在电机滑轨基座上的数字光栅数字编码器实现直线电机的闭环位置反馈控制。
另一个控制器控制料片承载台的X轴和Y轴直线电机，通过粘贴在电机滑轨基座上的数字光栅数字编码器实现直线电机的闭环位置反馈控制；步进伺服控制器是两轴控制器，控制料片装卸载平台的Y轴和Z轴的步进伺服电机，通过安装在电机内部的数字编码器实现电机闭环位置反馈控制，控制精度为±0.1mm。
步进电机控制器是四轴控制器，分别控制硅片装卸载平台，硅片装卸载机械手，料片装卸载机械手和控制器旋转的步进电机。控制器旋转依靠红外光电传感器定位，在硅圆片装卸载时，确保装卸载位置准确，在硅圆片承载台工作时，确保硅圆片位置准确；音圈电机控制器是四轴控制器，在本发明中，分别用来控制推顶器顶针和摆臂的音圈电机，通过安装在音圈电机滑道基座上的光栅编码器实现电机位置反馈闭环控制。
硅圆片承载台上扩张器的升降由气动装置驱动，这种运动机构，结构简单，运动可靠，足够保证扩张器升降运动准确。硅圆片承载台CCD相机安装在推顶器顶针的正上方，相机十字线中心与顶针重合。相机十字线中心、推顶器顶针和吸嘴孔中心三点精密对点，是确保分选机正确生产的关键。本发明中所发明的校准方法，不仅校准精度高，稳定可靠，而且容易操作，克服了国外现有分选机此项严重缺欠；料片承载台CCD相机安装在摆放晶粒中心位置的正上方，相机十字线中心与晶粒中心重合。
工业控制计算机通过USB口接口连接显示器、键盘、鼠标、标签打印机等外设；通过RS232 接口连接条码扫描仪；通过高速网口连接CCD相机；通过高速网口与硬控制器连接，实现 EtherCAT Net网络通信。压缩空气的控制、干燥、净化和真空发生器装置部分，该装置不仅为设备提供干燥干净的压缩空气，还能产生-90kpa的真空。
本发明的LED半导体晶片自动分选机只要求工厂生产厂车间提供0.4～0.5MPa气压源，分选机耗气量约为150l/m。压缩空气经过本发明分选机的过滤减压器、除湿器，获得清洁干燥的压缩空气提供给分选机。在硅圆片装卸载机械手、硅圆片承载台、料片承载台和料片装卸载机械手上，其运动机构设计为气动机构，此气动机构是利用气缸驱动，通过电磁阀进行运动控制，动作稳定，速度快，降低了制造和运行成本。
本发明中还设置有气压/真空转换装置，装置的气路分别于两个吸嘴连接。本发明研发的转换装置，气路短，气压与真空之间互相干扰小，转换时间小于5mS。加电磁阀的滞后时间15ms，故真空、气压转换时间小于20ms。
本发明的机械部件主要包括三大部件：硅圆片承载台机械部件、料片承载台机械部件和晶片分选机械部件。
硅圆片承载台机械部件包括：硅圆片装卸载平台、硅圆片装卸载机械手、硅圆片承载台和推顶器组成。硅圆片装卸载平台最多可以装载15片硅圆片，装卸载平台升降，由步进电机驱动，在硅圆片装卸载时，待装载(或卸载)的硅圆片对准机械手夹爪。机械手的运动由步进电机驱动，抓爪运作由气动机构驱动。装卸载时，硅圆片承载台上方的扩张器抬起，并自动对硅圆片解锁。扩张器下降到工作位置时，则自动锁住硅圆片。硅圆片盘装载时，硅圆片上方的红外条形码扫描器自动获取硅圆片的条码数据，将相应的硅圆片图文件数据从内存中取出变为缺省硅圆片图文件，自动运行。
料片承载台机械部件包括：料片承载台、料片装卸载平台、料片装卸载机械手和缓冲台等部件组成。料片装卸载平台中有8个料片盒，沿Y轴方向分成两排，每排4个料片盒，每个料片盒最多装25料片，料片装卸载平台最多可装200个料片。料片装卸载平台由两台步进伺服电机驱动，分别沿Y和Z轴运动，使被装卸载的料片对准装卸载机械手夹爪。缓冲台使料片装卸载时获得缓冲，提高了装卸载可靠性。料片装卸载机械手由步进电机驱动，夹爪由气动装置驱动。料片承载台顶部有装片器，由气动装置驱动升降，料片装卸载时，装片器自动抬起，并解锁夹片器。分选时，装片器下降到工作位置，并自动锁住料片。装片器上均匀分布真空孔，分选时，装片器抽真空，使料片紧贴在装片器上。料片承载台由直线电机驱动，沿X,Y轴运动，与料片承载台上方的CCD相机准确配合，使被摆放的晶粒精确定位。
晶片分选机械部件包括：晶片分选电机、摆臂支座、摆臂和吸嘴等部件组成。晶片分选电机轴朝下安装，轴上安装摆臂支座，摆臂支座上安装两个互为180°的垂直升降的音圈电机，音圈电机带动摆臂垂直升降，摆臂另一端安装吸嘴。两个摆臂长度相等，互为180°.摆臂轴线与直驱旋转电机轴中心在同一直线上。两个吸嘴孔中心与直驱旋转电机轴中心三点精确在一条直线上。
本发明的LED半导体晶片自动分选机软件是使用混合语言开发的，软件采用简体中文和英文两种语言，由本发明独立自主开发。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高精度LED半导体晶片自动分选机，其特征在于，包括分选装置和软硬件控制系统，软硬件控制系统包括四核CPU工业控制计算机和运动控制系统；四核CPU工业控制计算机的其中一内核用于运动控制系统中的底层程序的控制运行，另外三内核用于分选装置的控制运行；
所述运动控制系统包括工控机、软控制器机构、硬控制器机构和驱动器机构，软控制器机构与设置在工控机、硬控制器机构之间的EtherCAT网络相连，工控机通过EtherCAT网络控制整机运动控制系统的运行；工控机的网口与硬控制器网口串联，构成串联EtherCAT的通信网络结构；
所述分选装置包括硅圆片承载台机械部件、料片承载台机械部件和晶片分选机械部件，硅圆片承载台机械部件包括硅圆片装卸载平台、硅圆片装卸载机械手、硅圆片承载台和推顶器，硅圆片承载台上方安装有硅片台CCD相机；
所述料片承载台机械部件包括料片承载台、料片装卸载平台、料片装卸载机械手和料片缓冲台，料片承载台上方安装有料片台CCD相机；晶片分选机械部件包括晶片分选电机、第一摆臂吸嘴组件和第二摆臂吸嘴组件；
所述硬控制器机构包括直驱旋转电机驱动器、第一直线电机驱动器、第二直线电机驱动器、第一步进伺服电机驱动器、第二步进电机驱动器和音圈电机驱动器；
直驱旋转电机驱动器控制直驱旋转电机，直驱旋转电机内部安装有用于电机角度精确测量的正弦编码器，通过正弦编码器的反馈实现直驱旋转电机的位置反馈闭环控制，实现直驱旋转电机的±20角秒的角度定位；
所述第一直线电机驱动器控制硅圆片承载台上的硅圆片台直线电机的运动，硅圆片台直线电机连接有第一电机滑轨基座；
第一直线电机驱动器通过控制粘贴在第一电机滑轨基座上的第一光栅编码器实现硅圆片台直线电机的闭环位置反馈控制；
所述第二直线电机驱动器控制料片承载台上的料片台直线电机，料片台直线电机连接有第二电机滑轨基座；
第二直线电机驱动器通过控制粘贴在第二电机滑轨基座上的第二光栅编码器实现料片台直线电机的闭环位置反馈控制；
所述第一步进伺服电机驱动器是两轴控制器，第一步进伺服电机驱动器控制料片装卸载平台上的第一步进电机上的运动；
第一步进伺服电机驱动器通过安装在第一步进电机内部的第三编码器，实现第一步进电机闭环位置的反馈控制，控制精度为±0.1mm；
第二步进电机驱动器是四轴控制器，分别控制硅圆片装卸载平台上的电机、硅圆片装卸载机械手上的电机、料片装卸载机械手上的电机和第二步进电机驱动器自身旋转的第二步进电机；
所述第二步进电机驱动器的旋转依靠红外光电传感器定位，在硅圆片装卸载时，确保装卸载位置准确，在硅圆片承载台工作时，确保硅圆片位置准确；
所述音圈电机驱动器是四轴控制器，音圈电机驱动器用来控制推顶器的顶针的运动和摆臂吸嘴组件上的音圈电机的运动；
音圈电机驱动器通过安装在音圈电机滑道基座上的第五光栅编码器实现音圈电机位置的反馈闭环控制；
所述硅圆片承载台的上端安装有第一承载台扩张器，第一承载台扩张器由第一承载台气动机构驱动升降；
所述分选装置连接有真空气压转换气路系统，真空气压转换气路系统确保吸嘴拾取晶粒时能够抽真空，摆放晶粒时能够吹气压；真空气路上安装有真空流量计。
2.根据权利要求1所述的一种高精度LED半导体晶片自动分选机，其特征在于，所述四核CPU工业控制计算机通过USB口接口连接有显示器、键盘、鼠标和标签打印机；
四核CPU工业控制计算机通过RS232接口连接有硅圆片红外条码扫描仪和料片红外条码扫描仪；
四核CPU工业控制计算机通过千兆网口连接硅片台CCD相机和料片台CCD相机；四核CPU工业控制计算机通过千兆网口与硬控制器机构连接，实现EtherCAT Net网络通信。
3.根据权利要求1所述的一种高精度LED半导体晶片自动分选机，其特征在于，所述硅圆片装卸载平台最多可以装载15片硅圆片，硅圆片装卸载平台的升降由配套使用的步进电机驱动，在硅圆片装卸载时，待装载或卸载的硅圆片对准硅片机械手夹爪；
硅片机械手夹爪卸载时，硅圆片承载台上方的硅圆片扩张器抬起，并自动对硅圆片解锁；硅圆片扩张器下降到工作位置时，则自动锁住硅圆片；
硅圆片盘装载时，硅圆片承载台上方的红外条形码扫描器自动获取硅圆片的条码数据，将相应的硅圆片图文件数据从内存中取出变为缺省硅圆片图文件，然后自动运行。
4.根据权利要求1所述的一种高精度LED半导体晶片自动分选机，其特征在于，所述料片装卸载平台中有8个料片盒，沿Y轴方向分成两排，每排4个料片盒，每个料片盒最多装25料片，料片装卸载平台最多可装200个料片；
料片装卸载平台由两台步进伺服电机驱动，分别沿Y和Z轴运动，使被装卸载的料片对准装卸载机械手夹爪，所述料片缓冲台使料片装卸载时获得缓冲；
料片装卸载机械手由步进电机驱动，夹爪由气动装置驱动；料片承载台顶部有装片器并由配套的气动装置驱动升降；料片装卸载时，装片器自动抬起，并解锁夹片器；分选时，装片器下降到工作位置，并自动锁住料片；装片器上均匀分布真空孔，分选时，装片器抽真空，使料片紧贴在装片器上；
料片承载台由直线电机驱动，沿X、Y轴运动，与料片承载台上方的料片台CCD相机准确配合，使被摆放的晶粒精确定位。
5.根据权利要求1所述的一种高精度LED半导体晶片自动分选机，其特征在于，所述晶片分选电机的轴朝下安装，轴上安装第一摆臂吸嘴组件和第二摆臂吸嘴组件；所述硅圆片装卸载机械手和料片装卸载机械手上安装有视觉传感器和传感器驱动电路；
所述分选装置还包括分选机底座和直驱旋转电机支座，硅圆片承载台机械部件、料片承载台机械部件和晶片分选机械部件连接在分选机底座、直驱旋转电机支座上；分选机底座和直驱旋转电机支座使用大理石材料。
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