CN112718643A - 一种全自动硅片脱胶除胶设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动硅片脱胶除胶设备，包括上料机构，用于切割后的单晶硅棒的上料；清洗脱胶装置，用于对切割后的单晶硅棒进行清洗、脱胶，并收拢；周转装置，用于将脱胶后的硅片运送至分片机构中；脱胶搬运装置，用于切割后的单晶硅棒在清洗、脱胶时进行搬运；上料机构、清洗脱胶装置与周转装置沿着切割后的单晶硅棒的传送方向依次设置，切割后的单晶硅棒经上料机构上料后，经清洗脱胶装置清洗、脱胶后，通过周转装置将脱胶后的硅片搬运至分片机构处，进行分片；脱胶搬运装置与清洗脱胶装置相对应，便于切割后的单晶硅棒在清洗脱胶装置内的搬运。本发明的有益效果是实现硅片自动化的预清洗、脱胶、清洗，提高设备产能，降低人工成本。

Description

一种全自动硅片脱胶除胶设备

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其是涉及一种全自动硅片脱胶除胶设备。

背景技术

现在的半导体圆硅片的脱胶清洗，大多是人工脱胶，自动脱胶很少，并且设备都是进口设备，兼容性比较差。半导体级对硅片的品质要求很高，所以人工脱胶的速度比较慢，工作效率低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种全自动硅片脱胶除胶设备，对切割后的单晶硅棒进行自动清洗脱胶，自动化程度高，降低劳动强度，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种全自动硅片脱胶除胶设备，包括：

上料机构，用于切割后的单晶硅棒的上料；

清洗脱胶装置，用于对切割后的单晶硅棒进行清洗、脱胶，并收拢；

周转装置，用于将脱胶后的硅片运送至分片机构中；

脱胶搬运装置，用于切割后的单晶硅棒在清洗、脱胶时进行搬运；

上料机构、清洗脱胶装置与周转装置沿着切割后的淡金硅棒的传送方向依次设置，切割后的单晶硅棒经上料机构上料后，经清洗脱胶装置清洗、脱胶后，通过周转装置将脱胶后的硅片搬运至分片机构处，进行分片；

脱胶搬运装置与清洗脱胶装置相对应，便于切割后的单晶硅棒在清洗脱胶装置内的搬运。

进一步的，还包括：

料座输送线，用于脱胶后的料座的传输；

料框回流线，用于分片后的料框的回流再次使用。

具体的，清洗脱胶装置包括喷淋部、第一清洗部、第二清洗部、脱胶部和收拢部，喷淋部、第一清洗部、第二清洗部、脱胶部与收拢部沿着切割后的单晶硅棒的传送方向依次设置，对切割后的单晶硅棒进行清洗、脱胶。

进一步的，喷淋部包括喷淋槽、多个喷淋管、喷淋管移动驱动装置和槽盖，其中，

多个喷淋管分别设于喷淋槽的侧壁和槽底上，对硅片进行多方向喷淋；

喷淋管与喷淋管移动驱动装置连接，籍以喷淋管移动驱动装置的动作，喷淋管进行移动；

槽盖设于喷淋槽顶部。

进一步的，第一清洗部与第二清洗部均包括清洗槽、预热槽和清洗液供液系统，其中，

预热槽与清洗槽连通，预热槽用于对清洗槽进行换液；

清洗剂供液系统与清洗槽连通，对清洗槽进行清洗液供液。

进一步的，收拢部包括收拢槽和收拢装置，收拢装置设于收拢槽内，用于对脱胶后的硅片进行收拢；

收拢装置包括倾斜驱动装置和承托件，承托件的一端与收拢槽转动连接，承托件的另一端与倾斜驱动装置连接，便于承托件倾斜进行硅片收拢。

具体的，周转装置包括X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置、Z轴旋转装置、料框抓取装置和料座抓取装置，Y轴移动装置设于X轴移动装置上，Z轴移动装置设于Y轴移动装置上，Z轴旋转装置与Z轴移动装置连接，料框抓取装置与料座抓取装置均与Z轴旋转装置连接，便于对料框与料座进行抓取并转向。

进一步的，脱胶搬运装置包括横向移动装置、纵向移动装置、夹紧装置和防撞装置，纵向移动装置设于横向移动装置上，夹紧装置与纵向移动装置连接，防撞装置与夹紧装置连接，用于切割后的单晶硅棒在清洗脱胶装置中传送。

具体的，上料机构包括周转车、传送装置和上料机械手，传送装置的一端设有周转车，传送装置的另一端设有清洗脱胶装置，周转车用于切割后的单晶硅棒的周转传送，上料机械手用于切割后的单晶硅棒从周转车到传送装置的搬运。

进一步的，还包括控制装置，控制装置分别与上料机构、清洗脱胶装置、周转装置、脱胶搬运装置、料座输送线与料框回流线电连接，控制装置控制上料机构、清洗脱胶装置、周转装置、脱胶搬运装置、料座输送线与料框回流线，便于切割后的单晶硅棒上料并进行脱胶。

由于采用上述技术方案，使得全自动硅片脱胶除胶设备结构紧凑，安装维修方便，自动化程度高，具有自动上料机构，采用机械手进行上料，降低劳动强度，提高工作效率；设置有喷淋部、第一清洗部、第二清洗部、脱胶部和收拢部，对硅片进行自动脱胶、清洗，自动化程度高，清洗脱胶效率高，硅片表面清洁度高；具有周转装置及料座输送线和料框回流线，能够将脱胶后的料座输送至除板设备处进行废弃树脂板的拆除，同时能够将料框进行回流再使用，实现了半导体晶圆切割后的预清洗、脱胶、清洗自动化生产，提高设备产能，减少操作人员数量，降低人工成本，为企业降低硅片制造成本。

附图说明

图1是本发明的一实施例的结构示意图。

图中：

1、上料机构 2、清洗脱胶装置 3、料框回流线

4、料座输送线 5、周转装置 10、X轴移动装置

11、Z轴移动装置 12、Y轴移动装置 13、料框抓取装置

14、周转车 20、脱胶搬运装置 21、喷淋部

22、第一清洗部 23、第二清洗部 24、脱胶部

25、收拢部

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

图1示出了本发明一实施例的结构示意图，具体示出了本实施例的结构，本实施例涉及一种全自动硅片脱胶除胶设备，用于切割后单晶硅棒脱胶清洗使用，具有脱胶清洗装置，能够将硅片与料座分离，同时将硅片上的残胶去除；具有周转装置，能够将脱胶后的硅片传送至分片机构中，进行分片、插片；具有脱胶搬运装置，在切割后的硅片进行脱胶时进行搬运，实现切割后的单晶硅棒预清洗、脱胶、清洗自动化生产，降低劳动强度，提高产能，降低制造成本。

一种全自动硅片脱胶除胶设备，如图1所示，用于对切割后的单晶硅棒进行清洗脱胶，包括：

上料机构1，用于切割后的单晶硅棒的上料，将切割后单晶硅棒放置在料框内，以便于后续硅片脱胶；

清洗脱胶装置2，用于对切割后的硅片进行清洗、脱胶，并收拢；

周转装置，用于将脱胶后的硅片运送至分片机构中，进行分片插片；

脱胶搬运装置20，用于切割后的硅片在清洗、脱胶时进行搬运，降低劳动强度；

上料机构1、清洗脱胶装置2与周转装置5沿着切割后的单晶硅棒的传送方向依次设置，切割后的单晶硅棒经上料机构1上料后，经清洗脱胶装置2清洗、脱胶后，通过周转装置5将脱胶后的硅片搬运至分片机构处，进行分片，同时将脱胶后的料座放置于料座输送线4上；

脱胶搬运装置20与清洗脱胶装置2相对应设置，便于切割后的单晶硅棒在清洗脱胶装置内的搬运，降低劳动强度，提高工作效率。

该全自动硅片脱胶除胶设备还包括：

料座输送线4，用于脱胶后的料座的传输，将料座输送至自动去除废弃树脂板的设备中；

料框回流线3，用于分片后的料框的回流再次使用，将空的料框传送至上料机构1处，再次使用。

该全自动硅片脱胶除胶设备，还包括控制装置，控制装置分别与上料机构1、清洗脱胶装置2、周转装置5、脱胶搬运装置20、料座输送线4与料框回流线3电连接，控制装置控制上料机构1、清洗脱胶装置2、周转装置5、脱胶搬运装置20、料座输送线4与料框回流线3动作，便于切割后的单晶硅棒上料并进行脱胶、清洗。该控制装置内预设有编辑好的程序，控制装置按照预设的程序控制上料机构1、清洗脱胶装置2、周转装置5、脱胶搬运装置20、料座输送线4与料框回流线3动作，自动化完成切割后的单晶硅棒的预清洗、脱胶、清洗，降低劳动强度，提高工作效率，提高产能。

具体地，上料机构1包括周转车14、传送装置和上料机械手，传送装置的一端设有周转车14，传送装置的另一端设有清洗脱胶装置2，周转车14用于切割后的单晶硅棒的周转传送，上料机械手用于切割后的单晶硅棒从周转车传送到料框内，并将料框传送至传送装置上。

上述的周转车14为单晶硅棒生产过程中使用的周转小车，为现有技术，这里不再赘述。

上述的传送装置为传输带，该传输带安装在支架上，对切割后的单晶硅棒进行传送。

上述的上料机械手包括X轴移动装置10、Y轴移动装置12、Z轴移动装置11、Z轴旋转装置、料座抓取装置和料框抓取装置13，Y轴移动装置12滑动设于X轴移动装置10上，Y轴移动装置12能够在X轴移动装置10上进行直线往复运动，Z轴移动装置11滑动设于Y轴移动装置12上，且Z轴移动装置11能够在Y轴移动装置12上进行直线往复运动，Z轴旋转装置与Z轴移动装置连接，且料框抓取装置13和料座抓取装置均与Z轴旋转装置连接，进行料框的抓取和料座的抓取。该X轴移动装置10为相互平行设置的导轨和气缸，该相互平行的导轨安装在支架上，且在导轨的一端均安装有气缸，Y轴移动装置12为导轨和气缸，导轨的两端分别与X轴移动装置10的相互平行的两个导轨上的滑块固定连接，使得Y轴移动装置12的导轨能够在相互平行设置的导轨上滑动，进行X轴方向的直线往复运动，且该导轨的两端分别与设于平行设置的导轨上的气缸连接，使得Y轴移动装置12的导轨在X轴移动装置10的气缸的作用下在平行导轨上进行直线往复运动，在该Y轴移动装置12的导轨上固定安装有气缸；Z轴移动装置11为导轨和气缸，该Z轴移动装置11的导轨与Y轴移动装置12的导轨上的滑块固定连接，使得Z轴移动装置11的导轨能够在Y轴移动装置12的导轨上滑动，进行Y轴方向的直线往复运动，Y轴移动装置12的气缸与Z轴移动装置11的导轨连接，使得Z轴移动装置11的导轨在气缸的作用下在Y轴移动装置12的导轨上直线运动，Z轴移动装置11的气缸固定安装在该导轨上，且该气缸与Z轴旋转装置连接，同时，Z轴旋转装置与Z轴移动装置11的导轨上的滑块固定连接，使得Z轴旋转装置能够进行Z轴方向的直线运动，Z轴旋转装置均与料框抓取装置13和料座抓取装置连接，使得料框抓取装置13和料座抓取装置能够在Z轴旋转装置的作用下进行转动，对料框回流线3上的料框进行抓取。该Z轴旋转装置为旋转气缸，在旋转气缸的伸缩杆的自由端固定安装有料座抓取装置和料框抓取装置13，便于料座抓取装置和料框抓取装置13的转动。

该料框抓取装置13包括相对设置的两组挂钩，且两组挂钩平行设置。在Z轴旋转装置的伸缩杆的自由端固定安装有支撑板，使得支撑板在该气缸的作用下，进行Z轴方向转动，便于进行回流料框的抓取。在支撑板的另一侧面的两端，分别固定安装有气缸，气缸的伸缩杆的自由端固定安装有挂钩，使得挂钩在气缸的作用下进行前后移动，两端的气缸对称设置，使得两组挂钩能够同时动作，进行料框的抓取。

上述的料座抓取装置同样安装在料框抓取装置13的支撑板上，该料座抓取装置包括夹爪、气缸和导轨，导轨安装在支撑板上，且该导轨为气动导轨，夹爪的数量为两组，两组夹爪固定安装在导轨的滑块上，且对称安装，使得夹爪能够进行相对移动，对料座进行抓取，气缸与夹爪连接，保证气缸的夹紧力，气缸的伸缩杆的自由端与夹爪连接，气缸固定安装在滑块上，气缸的伸缩杆缩回，夹爪打开，气缸的伸缩杆伸出，夹爪夹紧料座。料座夹取装置的夹爪位于料框抓取装置13的两组挂钩之间，便于在抓取料框时能够进行料座的抓取，结构简单紧凑，抓取工作效率高。

上述的X轴移动装置10、Y轴移动装置12、Z轴移动装置11、料框抓取装置13和料座抓取装置在移动时，依靠缓冲器进行限位调节，使得X轴移动装置10、Y轴移动装置12、Z轴移动装置13、料座抓取装置和料框抓取装置13按照控制装置内预设好的程序进行动作，进行料座的抓取以及料框的抓取、传送。切割后的单晶硅棒放入周转车14内，推送至上料机构1的上料处，位于传输带的上料端，上料机械手的料座抓取装置在X轴移动装置10、Y轴移动装置12和Z轴移动装置11的作用下进行X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，将料座抓取装置移动至周转车14的上方，在Z轴移动装置11的作用下，料座抓取装置下降，且夹爪在夹爪气缸的作用下打开，当夹爪与料座处于同一平面时，抓取料座，夹爪在夹爪气缸的作用下夹紧料座，将切割后的单晶硅棒放置于料框内，同时，料框抓取装置13的挂钩动作，钩住料框，将盛装有切割后的单晶硅棒的料框放置于传输带上，进行料框的传送，将料框传送至清洗脱胶装置处，进行清洗脱胶。

此外，料框抓取装置13在X轴移动装置10、Y轴移动装置12和Z轴移动装置11的作用下，抓取料框回流线3上的回流料框，将该回流的料框放置于上料机构1的上料处，便于料座抓取装置抓取的切割后的单晶硅棒放置于该料框内，进行后续的脱胶、清洗动作。

上述的清洗脱胶装置2包括喷淋部21、第一清洗部22、第二清洗部23、脱胶部24和收拢部25，喷淋部21、第一清洗部22、第二清洗部23、脱胶部24与收拢部25沿着切割后的单晶硅棒的传送方向依次设置，对切割后的单晶硅棒进行清洗、脱胶、硅片的收拢。喷淋部21用于对切割后的单晶硅棒进行清洗，将切割过程中的泥浆等杂质清洗掉；第一清洗部22和第二清洗部23对切割后的单晶硅棒进一步清洗，将硅片表面的杂质清洗干净；脱胶部24用于硅片脱胶，将硅片与料座分离；收拢部25用于将脱胶后的硅片进行收拢，便于后续硅片插片。

具体地，喷淋部21包括喷淋槽、多个喷淋管、喷淋管移动驱动装置和槽盖，其中，多个喷淋管分别设于喷淋槽的侧壁和槽底上，对硅片进行多方向喷淋，将硅片表面的杂质清洗干净；且喷淋管与喷淋管移动驱动装置连接，籍以喷淋管移动驱动装置的动作，喷淋管进行移动，能够进行全方位喷淋清洗；该喷淋管移动驱动装置为气缸，通过气缸的伸缩杆的伸缩，实现喷淋管的移动，对切割后的单晶硅棒进行全方位喷淋，将切割时产生的泥浆等杂质清洗掉。该喷淋管的数量为多个，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。喷淋管与外部的纯水循环管道连通，进行纯水的供给。

槽盖设于喷淋槽顶部，将喷淋槽盖住，防止喷淋时液体飞溅。

第一清洗部22与第二清洗部23均包括清洗槽、预热槽和清洗液供液系统，其中，预热槽与清洗槽连通，预热槽用于对清洗槽进行换液，满足每颗单晶换液的需求，且预热槽提前对纯水进行加热，缩短清洗槽加热纯水的时间，缩短换液时间，提高硅片的清洗效率。预热槽位于清洗槽的上部，且预热槽通过连接管道与清洗槽连通，进行换液，同时使得清洗脱胶装置结构紧凑，占用空间小，预热槽通过托盘安装在安装架上，且在预热槽的底部设置漏液传感器，监测预热槽是否漏液，该漏液传感器与控制装置电连接，将检测到的信号时时传递给控制装置，控制装置进行是否漏液的判断，并控制预热槽对清洗槽热纯水的供给，在预热槽的出液口处安装电动阀门，该电动阀门与控制装置连接，控制装置控制电动阀门的打开与关闭。该漏液传感器与电动阀门均为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

清洗剂供液系统与清洗槽连通，对清洗槽进行清洗液供液。该清洗剂供液系统包括清洗剂储液桶、流量计、原液桶，原液桶位于清洗槽的下部，且原液桶安装在原液桶放置盘上，同时，在原液桶放置盘上设置有原液桶检测传感器，检测原液桶放置盘上是否有原液桶，同时在原液桶放置盘上设置漏液传感器，检测原液桶是否漏液，该原液桶检测传感器与漏液传感器均与控制装置电连接，将检测到的信号时时传递给控制装置，控制装置进行判断。该原液桶的数量为两个，分别放置两种不同类型的清洗剂，在原液桶的出口处安装有供液泵，供液泵的进口通过连接管道与原液桶连通，供液泵的出口通过出口连接管道与清洗剂储液桶连通，同时在供液泵的出口处设置压力变送器，检测供液泵出口压力，当出口压力过低时即认为原液桶内无液体，控制装置控制报警器发出警报，提醒操作人员进行更换原液桶。

供液泵的出口通过出口连接管道与清洗剂储液桶连通，为清洗剂储液桶供给清洗液，在清洗剂储液桶的进口和出口处均设置有自动阀门和手动阀门，自动阀门与控制装置电连接，便于实现对清洗槽自动加液和补液。清洗剂储液桶的出液口通过连接管道与清洗槽连通，对清洗槽进行补液，同时，在清洗剂储液桶的出液口设置有流量计，控制补液量，同时，流量计与控制装置电连接，时时显示补液量，便于操作者了解掌握补液情况。清洗剂储液桶作为清洗剂定量补充使用，每次由原液桶内进入清洗剂储液桶的清洗剂的容量一定，便于对清洗槽进行定量补液。上述的流量计、原液桶检测传感器、漏液传感器、供液泵和自动阀门及手动阀门均为市售产品，根据实际需求进行选择，这里不做具体要求。

从喷淋槽中出来的料框依次进入第一清洗部22、第二清洗部23的清洗槽内进行清洗，清洗后的盛装硅片的料框进入脱胶部24内进行脱胶。该脱胶部24为脱胶槽，脱胶槽内有热纯水，对粘胶进行软化、脱胶。

从脱胶槽内出来的料框传送至收拢部25内，进行硅片的收拢。该收拢部25包括收拢槽和收拢装置，收拢装置设于收拢槽内，用于对脱胶后的硅片进行收拢；收拢装置包括倾斜驱动装置和承托件，承托件的一端与收拢槽转动连接，承托件的另一端与倾斜驱动装置连接，便于承托件倾斜进行硅片收拢，该承托件为托盘，倾斜驱动装置为气缸，料框在进入收拢槽内时，放置于托盘时，倾斜驱动装置的气缸动作，伸缩杆伸出，将托盘一端翘起，托盘沿着转动轴转动，使得料框倾斜设置，料框内的硅片在重力的作用下向料框未翘起的一端靠拢，实现硅片靠拢。

上述的清洗槽、喷淋槽、脱胶槽和收拢槽结构相同，均为槽体结构，包括槽体本体和排渣箱，在槽体本体的底部设置有排渣口，使得槽体本体通过排渣口与排渣箱连通，进行泥浆等杂质的收集，该排渣箱通过滑道与槽体滑动连接，为抽屉式结构，便于对槽体本体进行密封，在排渣口安装有防堵装置，该防堵装置为过滤网，防止排渣口被堵住，采用该槽体设计，使得在槽体本体不将内部液体排放的情况下，进行清渣处理，结构简单，使用方便。

盛装有切割后的单晶硅棒的料框在喷淋部21、第一清洗部22、第二清洗部23、脱胶部24和收拢部25之间传递时，通过脱胶搬运装置20进行传输。脱胶搬运装置20包括横向移动装置、纵向移动装置、夹紧装置和防撞装置，纵向移动装置设于横向移动装置上，夹紧装置与纵向移动装置连接，防撞装置与夹紧装置连接，用于切割后的单晶硅棒在清洗脱胶装置中传送，该横向移动装置为齿轮齿条传动，在齿轮齿条传动中，齿轮与伺服电机连接，齿轮与齿条啮合，伺服电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，带动齿条进行直线运动，该齿条与导轨的滑块固定连接，导轨安装在安装架上，纵向移动装置为丝杠传动，丝杠与纵向伺服电机连接，使得丝杠在纵向伺服电机转动，且横向移动装置的安装架与丝杠上的移动块固定连接，使得横向移动装置在纵向移动装置的作用下进行上下移动；齿条与夹紧装置连接，使得夹紧装置在齿条的携带下进行横向直线运动，进行料框回流线3上的回流料框的夹取以及在喷淋部21、第一清洗部22、第二清洗部23、脱胶部24和收拢部25之间搬运传递。夹紧装置为夹爪，在夹爪上设置有气缸，保证夹爪的夹紧力；在夹爪与料框接触的内壁上，固定安装有防撞机构和缓冲块，减少料框在夹取时对料框的损伤，该防撞机构为橡胶板，橡胶板固定安装在夹爪内壁上，缓冲块为橡胶块，橡胶块固定安装在橡胶板上，对料框夹取时进行应力缓冲。

周转装置5与上料机械手结构相同，包括X轴移动装置10、Y轴移动装置12、Z轴移动装置11、Z轴旋转装置、料框抓取装置13和料座抓取装置，Y轴移动装置12设于X轴移动装置10上，Z轴移动装置11设于Y轴移动装置12上，Z轴旋转装置与Z轴移动装置11连接，料框抓取装置13与料座抓取装置均与Z轴旋转装置连接，便于对料框与料座进行抓取并转向。料座抓取装置在X轴移动装置10、Y轴移动装置12和Z轴移动装置11的作用下，移动至收拢部25的上方，对脱胶后的料座进行抓取，抓取后，在X轴移动装置10、Y轴移动装置12和Z轴移动装置11的作用下，料座抓取装置移动至料座输送线14处，将脱胶后的料座放置于料座输出线4上，将该料座输送至去除粘接在料座上的废弃树脂板设备处，进行废弃树脂板的去除，料座再次利用；料框抓取装置13在X轴移动装置10、Y轴移动装置12和Z轴移动装置11以及Z轴旋转装置的作用下，将盛装有收拢后的硅片的料框放入插片机上料处，进行硅片插片上料；料框放置后，在Z轴旋转装置的作用下，旋转料座抓取装置和料座抓取装置，将料座放置于料座回收线上，进行料座的回收。

该X轴移动装置10为相互平行设置的导轨和气缸，该相互平行的导轨安装在支架上，且在导轨的一端均安装有气缸，Y轴移动装置12为导轨和气缸，导轨的两端分别与X轴移动装置10的相互平行的两个导轨上的滑块固定连接，使得Y轴移动装置12的导轨能够在相互平行设置的导轨上滑动，进行直线往复运动，且该导轨的两端分别与设于平行设置的导轨上的气缸连接，使得Y轴移动装置12的导轨在X轴移动装置10的气缸的作用下在平行导轨上进行X轴方向的直线往复运动，在该Y轴移动装置12的导轨上固定安装有气缸；Z轴移动装置11为导轨和气缸，该Z轴移动装置11的导轨与Y轴移动装置12的导轨上的滑块固定连接，使得Z轴移动装置11的导轨能够在Y轴移动装置12的导轨上滑动，进行直线往复运动，Y轴移动装置12的气缸与Z轴移动装置11的导轨连接，使得Z轴移动装置11的导轨在气缸的作用下在Y轴移动装置12的导轨上做直线运动，Z轴移动装置11的气缸固定安装在该导轨上，且该气缸的伸缩杆的自由端与Z轴旋转装置连接，该Z轴旋转装置为旋转气缸，旋转气缸的伸缩杆自由端与料框抓取装置和料座抓取装置连接，使得料框抓取装置和料座抓取装置能够进行X轴方向移动、Y轴方向移动、Z轴方向移动和Z轴方向旋转，进行料座与料框的抓取并传送。

该料框抓取装置13包括相对设置的两组挂钩，且两组挂钩平行设置。在Z轴旋转装置的伸缩杆的自由端固定安装有支撑板，使得支撑板能够进行上下移动和转动，便于进行料框的抓取及传送。在支撑板的另一侧面的两端，分别固定安装有气缸，气缸的伸缩杆的自由端固定安装有挂钩，使得挂钩在气缸的作用下进行前后移动，两端的气缸对称设置，使得两组挂钩能够同时动作，进行料框的抓取。

上述的料座抓取装置同样安装在料框抓取装置13的支撑板上，该料座抓取装置包括夹爪、气缸和导轨，该导轨安装在支撑板上，且该导轨为气动导轨，夹爪的数量为两组，两组夹爪固定安装在导轨的滑块上，且对称安装，使得夹爪能够进行相对移动，对料座进行抓取，气缸与夹爪连接，保证气缸的夹紧力，气缸的伸缩杆的自由端与夹爪连接，气缸固定安装在滑块上，气缸的伸缩杆缩回，夹爪打开，气缸的伸缩杆伸出，夹爪夹紧料座。料座夹取装置的夹爪位于料框抓取装置的挂钩之间，便于在抓取料框时进行料座的抓取，抓取简洁方便，抓取效率高。

上述的X轴移动装置10、Y轴移动装置12、Z轴移动装置11、Z轴旋转装置、料座抓取装置和料框抓取装置13在移动时，依靠缓冲器进行限位调节，使得X轴移动装置10、Y轴移动装置12、Z轴移动装置11、Z轴旋转装置、料座抓取装置和料框抓取装置13按照控制装置内预设好的程序进行动作，进行料座的抓取以及料框的抓取、传送。切割后的单晶硅棒放入周转车14内，推送至上料机构处，位于传输带的上料端，上料机械手的料座抓取装置和料框抓取装置13在X轴移动装置10和Y轴移动装置12的作用下进行X轴方向和Y轴方向移动，将料座抓取装置和料框抓取装置移动至周转车的上方，在Z轴移动装置11的作用下，料座抓取装置下降，且夹爪在夹爪气缸的作用下打开，当夹爪与料座处于同一平面时，夹爪在夹爪气缸的作用下夹紧料座，将料座夹取，放置于料座输送线4上，同时，料框抓取装置13的挂钩动作，钩住料框，将盛装有收拢后的硅片的料框放置于硅片分片机的上料处，进行硅片的分片；Z轴旋转装置动作，将料框传送至料框回流线3上，进行料框的回收再利用；同时，将脱胶后的料座放置于料座输送线4上，将料座输送4至去除料座粘接的废弃树脂板设备内，去除废弃的树脂板。

上述的料座输送线4为传输带线体，料座输送线4宽度满足不同料座的长度，线体末端设置挡停机构和检测传感器，料座可以在线体上堆积，能够进行多个料座的存放。

料框回流线3设于料座输送线下方，该料框回流线3为传输带线体，在料框回流线末端设置料框整形机构及检测传感器，检测料框回流线上是否有料框回流。

料座输送线4及料框回流线3机构材质选用防水材质，且在料座输送线4及料框回流线3下方设置接水盘，进行废水的收集。

该全自动硅片脱胶除胶设备在使用时，人工将单晶和料座通过上料小车放入到周转车14中，再将周转车14推入设备上料机构1的上料处，并进行定位；

上料机构1的上料机械手将周转车14上的单晶搬运至料框中，若为拼棒，上料机械手此时停止，员工将隔板插入料框中，传输带再将料框向前输送脱胶清洗装置2的上料处；若不是拼棒，则传输带直接将料框向前输送至清洗脱胶装置2的上料处，对硅片进行清洗脱胶。

清洗脱胶装置2中的脱胶搬运装置20将上料位料框依次放入到喷淋部21的喷淋槽、第一清洗部22的清洗槽、第二清洗部23的清洗槽和脱胶部24的脱胶槽中进行硅片的清洗脱胶；

脱胶完成后，脱胶搬运装置20将脱胶部24的脱胶槽中的料框放入到收拢部25的收拢槽中，周转装置5将脱胶完成的料座取出，并将料座放置于料座输送线4上，料座通过传送带送入自动除板设备，同时收拢槽的收拢装置对料框中的硅片进行收拢；

周转装置5将收拢槽中的料框旋转后放入下个分片工序槽中进行分片；分片完成后，周转装置5将空的料框取出放入到料框回流线3上，料框经回流线至上料机构1的上料处，通过上料机械手抓取进行循环使用。

由于采用上述技术方案，使得全自动硅片脱胶除胶设备结构紧凑，安装维修方便，自动化程度高，具有自动上料机构，采用机械手进行上料，降低劳动强度，提高工作效率；设置有喷淋部、第一清洗部、第二清洗部、脱胶部和收拢部，对硅片进行自动脱胶、清洗，自动化程度高，清洗脱胶效率高，硅片表面清洁度高；具有周转装置及料座输送线和料框回流线，能够将脱胶后的料座输送至除板设备处进行废弃树脂板的拆除，同时能够将料框进行回流再使用，实现了半导体晶圆切割后的预清洗、脱胶、清洗自动化生产，提高设备产能，减少操作人员数量，降低人工成本，为企业降低硅片制造成本。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：包括：

上料机构，用于切割后的单晶硅棒的上料；

清洗脱胶装置，用于对切割后的单晶硅棒进行清洗、脱胶，并收拢；

周转装置，用于将脱胶后的硅片运送至分片机构中；

脱胶搬运装置，用于切割后的单晶硅棒在清洗、脱胶时进行搬运；

所述上料机构、所述清洗脱胶装置与所述周转装置沿着所述切割后的单晶硅棒的传送方向依次设置，所述切割后的单晶硅棒经所述上料机构上料后，经所述清洗脱胶装置清洗、脱胶后，通过所述周转装置将脱胶后的硅片搬运至分片机构处，进行分片；

所述脱胶搬运装置与所述清洗脱胶装置相对应，便于所述切割后的单晶硅棒在清洗脱胶装置内的搬运。

2.根据权利要求1所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：还包括：

料座输送线，用于脱胶后的料座的传输；

料框回流线，用于分片后的料框的回流再次使用。

3.根据权利要求1或2所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：所述清洗脱胶装置包括喷淋部、第一清洗部、第二清洗部、脱胶部和收拢部，所述喷淋部、所述第一清洗部、所述第二清洗部、所述脱胶部与所述收拢部沿着所述切割后的单晶硅棒的传送方向依次设置，对所述切割后的单晶硅棒进行清洗、脱胶。

4.根据权利要求3所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：所述喷淋部包括喷淋槽、多个喷淋管、喷淋管移动驱动装置和槽盖，其中，

所述多个喷淋管分别设于所述喷淋槽的侧壁和槽底上，对硅片进行多方向喷淋；

所述喷淋管与所述喷淋管移动驱动装置连接，籍以所述喷淋管移动驱动装置的动作，所述喷淋管进行移动；

所述槽盖设于所述喷淋槽顶部。

5.根据权利要求4所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：所述第一清洗部与所述第二清洗部均包括清洗槽、预热槽和清洗液供液系统，其中，

所述预热槽与所述清洗槽连通，所述预热槽用于对所述清洗槽进行换液；

所述清洗剂供液系统与所述清洗槽连通，对所述清洗槽进行清洗液供液。

6.根据权利要求5所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：所述收拢部包括收拢槽和收拢装置，所述收拢装置设于所述收拢槽内，用于对脱胶后的硅片进行收拢；

所述收拢装置包括倾斜驱动装置和承托件，所述承托件的一端与所述收拢槽转动连接，所述承托件的另一端与所述倾斜驱动装置连接，便于承托件倾斜进行硅片收拢。

7.根据权利要求4-6任一项所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：所述周转装置包括X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置、Z轴旋转装置、料框抓取装置和料座抓取装置，所述Y轴移动装置设于所述X轴移动装置上，所述Z轴移动装置设于所述Y轴移动装置上，所述Z轴旋转装置与所述Z轴移动装置连接，所述料框抓取装置与所述料座抓取装置均与所述Z轴旋转装置连接，便于对料框与料座进行抓取并转向。

8.根据权利要求7所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：所述脱胶搬运装置包括横向移动装置、纵向移动装置、夹紧装置和防撞装置，所述纵向移动装置设于所述横向移动装置上，所述夹紧装置与所述纵向移动装置连接，所述防撞装置与所述夹紧装置连接，用于切割后的单晶硅棒在所述清洗脱胶装置中传送。

9.根据权利要求8所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：所述上料机构包括周转车、传送装置和上料机械手，所述传送装置的一端设有所述周转车，所述传送装置的另一端设有所述清洗脱胶装置，所述周转车用于所述切割后的单晶硅棒的周转传送，所述上料机械手用于所述切割后的单晶硅棒从所述周转车到所述传送装置的搬运。

10.根据权利要求8或9所述的全自动硅片脱胶除胶设备，其特征在于：还包括控制装置，所述控制装置分别与所述上料机构、所述清洗脱胶装置、所述周转装置、所述脱胶搬运装置、所述料座输送线与所述料框回流线电连接，所述控制装置控制所述上料机构、所述清洗脱胶装置、所述周转装置、所述脱胶搬运装置、所述料座输送线与所述料框回流线，便于所述切割后的单晶硅棒上料并进行脱胶。

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