CN117226319B - 载料装置、精密打标设备及打标方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化精密制造领域，涉及载料装置、精密打标设备及打标方法，载料装置包括一级定位机构、二级移载机构和承载机构；预设状态中一级定位机构与二级移载机构之间有供工件插入的间隙，二级移载机构位于承载机构的上方；一级工作状态中一级定位机构将工件的边缘压附定位于二级移载机构上；二级工作状态中二级移载机构驱动一级定位机构和工件同步向承载机构移动直至工件转移至承载机构上；二级移载机构包括用于预载工件的托台和用于驱动托台升降的二级驱动组件；托台上设置用于避让承载台的开窗；在二级工作状态中，托台下降，使承载台内嵌于开窗内，直至托台的台面与承载台的台面平齐。本发明可解决片状工件在转载前/后的翘曲现象。

Description

载料装置、精密打标设备及打标方法

技术领域

本发明属于自动化精密制造领域，特别涉及载料装置、精密打标设备及打标方法。

背景技术

晶圆表面进行激光打标等工艺制程包括将储存于料盒的晶圆输送至特定的上料平台，设备检测到有晶圆物料来料，自动进行取料、搬运、校准、晶圆固定、打标工作等协作工序。

现有技术的缺陷和不足：由于晶圆产品非常薄，导致部分晶圆存在翘曲现象，翘曲过大在搬运与定位校准时无法保证晶圆安全，并且会导致晶圆打标精度达不到要求，从而影响产品的良率。

现有的晶圆加工装置通常用吸盘吸附晶圆来改善翘曲现象，并且与顶升机构配合机械手上料和取料，例如公开号CN114141685A的专利文献记载了载台的吸盘中部开设有顶升滑孔，顶升机构的顶升轴升降于所述吸盘的工作面，所述顶升滑孔被配置为顶升轴进行升降时的通道。通过设置升降的顶升轴501，在不需要对硅晶圆片70进行顶升时，顶升轴501下降至吸盘30的工作面之下，避免顶升轴的存在对吸盘30吸附性能的干扰；当需要取料时，气缸505驱动顶升轴在垂直方向上将硅晶圆片70进行托起。此外，CN217361537U的专利文献中也公开了相似的吸盘和顶升结构。该类晶圆载台的顶升轴对晶圆的中心部位进行顶升，当晶圆的中间向上翘曲时，或者边缘上翘/下翘时，该顶升机构在晶圆移载过程中无法改善这些翘曲现象，用于承托晶圆的吸盘也不能有效地解决这一问题。另外，上述载台由于在移载过程中无晶圆定位机构，因此晶圆容易发生偏移现象；当晶圆的中心部位出现定位偏差时，晶圆的四周边缘均会出现偏位，导致出现大范围的偏位，降低了定位效果的可控性，影响了产品加工精度。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供一种在工件移载过程中保持工件平整无翘曲、并且定位精度高的载料装置。

一种载料装置，包括一级定位机构、二级移载机构和承载机构；所述载料装置具有以下状态：

预设状态，所述一级定位机构与二级移载机构之间有供工件插入的间隙，所述二级移载机构位于所述承载机构的上方；

一级工作状态，所述一级定位机构将工件的边缘压附定位于二级移载机构上；

二级工作状态，所述二级移载机构驱动所述一级定位机构和由所述一级定位机构定位的工件同步向所述承载机构的方向移动直至所述工件转移至所述承载机构上；其中：

所述二级移载机构包括用于预载工件的托台和用于驱动所述托台升降的二级驱动组件；所述托台上设置用于避让所述承载机构的承载台的开窗；在二级工作状态中，所述托台下降，使所述承载台内嵌于所述开窗内，直至所述托台的台面与承载台的台面平齐。

优选的，所述一级定位机构包括由一级驱动组件驱动升降的压附件，所述一级驱动组件安装于所述托台上，所述压附件可将工件的边缘压紧于所述托台上。

优选的，所述压附件包括压附台和安装于所述压附台上的压块，所述压块的底部设置用于压住工件边缘的凸台；多个所述凸台间隔地分布于所述压块的底部。

优选的，所述托台的表面设置用于避让叉板的叉槽，所述叉槽的深度设置为所述叉板可在叉槽内上下移动；进入所述一级工作状态之前，托住工件的叉板沿着所述叉槽插入所述间隙，将工件降落后移载于所述托台上。

进一步的，所述压块为环形，所述压块的上方固定有整平板，所述整平板上安装有连接供气机构的气嘴，所述气嘴位于压块中间的环形孔内，所述气嘴用于将翘曲的工件吹气压平。

优选的，所述一级驱动组件位于所述压附台的侧边，所述一级驱动组件包括卧式安装的电机一、由所述电机一驱动旋转的转轮，所述转轮上偏心地安装随动轴承，所述压附台上安装带水平滑槽的支承座，所述水平滑槽的宽度与随动轴承的直径匹配，所述转轮旋转时通过所述随动轴承在水平滑槽内移动从而改变所述压附台的高度。

优选的，所述转轮包括分别安装于所述托台的相对两侧的转轮一和转轮二，所述电机驱动所述转轮一和转轮二从相对两侧同步升降所述压附台；

所述转轮一和转轮二分别安装于带传动副一和带传动副二上，所述电机的输出端安装带传动副三，所述带传动副三通过带传动副一驱动转轮一旋转，所述所述带传动副三通过传动轴和带传动副二驱动转轮二旋转。

优选的，所述带传动副一包括传动带轮一、输出带轮一和驱动传动带轮一与输出带轮一转动的皮带一，所述带传动副二包括传动带轮二、输出带轮二和驱动传动带轮二与输出带轮二转动的皮带二；

所述转轮一和转轮二分别安装于所述输出带轮一和所述输出带轮二上；

所述带传动副三包括主动带轮、从动带轮和皮带三，所述带传动副三通过与其从动带轮同轴的传动带轮一驱动所述转轮一旋转；

所述带传动副三的从动带轮还通过与其同轴的传动轴连接传动带轮二，进而驱动带传动副二的输出带轮二与输出带轮一同步旋转。

优选的，所述二级驱动组件安装于底座上，并且位于所述托台的侧边；所述二级驱动组件包括卧式安装的电机二，所述电机二也驱动一个转轮旋转，所述转轮上偏心地安装随动轴承，所述托台上安装带水平滑槽的支承座，所述水平滑槽的宽度与随动轴承的直径匹配，所述转轮旋转时通过所述随动轴承在水平滑槽内移动从而改变所述托台的高度。

本发明的另一目的是提供一种精密打标设备，包括打标器和上述载料装置，所述载料装置的承载台设有不接触工件的空缺区，所述打标器位于所述空缺区的下方并且可朝上对工件打标；

所述载料装置安装于X轴模组上，所述X轴模组安装于Y轴模组上，所述X轴模组与Y轴模组可移动工件。

优选的，所述承载台为吸盘，所述承载台固定安装于转盘上，所述转盘安装于底座上，并且驱动所述转盘旋转的驱动机构安装于远离转盘的中心。

进一步的，Y轴模组安装于工作台上，所述工作台的上方安装镜头朝向工件MARK点的相机一，所述MARK点位于所述承载台的空缺区内；所述工作台的底部安装三轴调整模组，所述三轴调整模组的输出端安装镜头朝向工件MARK点的相机二，所述三轴调整模组用于将所述相机二微调至与所述相机一同轴，对打标工件视觉检测定位。

上述精密打标设备的打标方法包括以下步骤：

叉板将工件由间隙插入托台与压附件之间的设定位置上，然后叉板将工件下降至托台上；

一级驱动组件驱动压附件下行，将工件的边缘压附定位于托台上，撤离叉板；

二级驱动组件驱动托台和一级定位机构下行，直至所述托台与承载台的台面平齐；

所述承载台吸附工件，所述相机一与相机二配合对所述工件进行视觉检测定位；

将工件移动至打标器的正上方，启动所述打标器，对工件在空缺区内的部分打标；

所述承载台停止吸附工件，所述二级驱动组件驱动所述托台托举工件上行复位，所述叉板再次插入托台的叉槽内托住晶圆，所述一级驱动组件驱动压附件上行复位以松开工件，然后叉板从间隙内取走工件。

优选的，所述打标器对工件位于空缺区正上方的部分完成打标后，将所述承载台移动至打标器的正上方；

所述承载台暂停吸附工件，所述转盘旋转所述承载台，使工件的待打标部分位于打标器的正上方，所述承载台再次吸附工件，打标器继续对工件的待打标部分打标；

完成打标后，再将所述承载台移动至相机二的上方，对工件的打标品质拍照检测，检测完成后再取走工件。

本发明的有益效果为：

本载料装置与叉板配合，先由一级定位机构的压块下行并且压附定位工件的边缘，再由二级移载机构驱动托台和一级定位机构整体下行，即承载台相对于托台上行而嵌入托台的开窗内，顶托起工件的中间部分，因此工件的边缘不会发生翘曲，中间部分也不会下凹，产品在打标过程中整体保持水平状态，提高了打标精度。相较于现有的先从中间顶升工件，再降下工件，转用吸盘吸附工件的主体部分而言，本装置优先保证工件的边缘位置准确，避免产品中央的微小误差扩至整个工件出现大面积误差，因此定位精度更高。

在改善晶圆翘曲现象和定位偏差的基础上，本申请的一级驱动组件采用电机与带传动副和转轮、随动轴承、带水平滑槽的支承座的配合方式，整体驱动组件为卧式结构，进一步使载料装置扁平化、紧凑化，并且不会与其他器件的动作产生干涉。另外，通过传动轴带动左右两侧的带传动副和转轮同步旋转，保证了压附台升降动作的平稳性。

本载料装置特别适用于晶圆激光打标，晶圆在转载、定位和打标过程中无翘曲现象，提高了加工良率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是载料装置在预设状态的示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是载料装置的另一视角的俯视结构示意图；

图4是载料装置的压块的仰视结构示意图；

图5是载料装置的托台结构示意图；

图6是载料装置在二级工作状态的示意图；

图7是载料装置的一级驱动组件局部示意图；

图8是载料装置的一级驱动组件的另一局部示意图；

图9是精密打标装置的结构示意图；

图10是精密打标装置相机安装结构示意图。

100、载料装置；

110、一级定位机构；111、一级驱动组件；1111、电机一；1112、转轮；1113、随动轴承；1114、支承座；1115、水平滑槽；1116、感测片；1117、槽型光电传感器；1118、传动带轮一；1119、输出带轮一；1120、皮带一；1121、传动带轮二；1122、输出带轮二；1123、皮带二；1124、主动带轮；1125、从动带轮；1126、皮带三；1127、传动轴；112、压附台；113、压块；114、凸台；115、整平板；116、气嘴；117、导柱；

120、二级移载机构；121、托台；1211、开窗；1212、叉槽；1213、导套；122、二级驱动组件；1221、电机二；1222、齿轮箱；

130、承载机构；131、承载台；132、空缺区；133、转盘；

150、底座；

200、精密打标设备；210、工作台；220、X轴模组；230、Y轴模组；240、相机一；250、相机二；260、三轴调整模组；270、激光打标器。

具体实施方式

实施例1

本实施例公开一种载料装置，可精确定位并托载片状的工件，本实施例的工件以晶圆为例进行说明，在其他实施方式中工件也可以是其他薄片状物体。

如图1-8所示，载料装置100包括一级定位机构110、二级移载机构120和承载机构130，一级定位机构110位于二级移载机构120的上方，承载机构130整体上设置于二级移载机构120的下方，在工作过程中承载机构130也有部分结构嵌入二级移载机构120内，其结构将在下文中详述。本装置的运动过程包括预设状态、一级工作状态和二级工作状态。

在预设状态中，一级定位机构110与二级移载机构120之间留有一段间隙，请参考图1，晶圆可插入该间隙内，通常情况下，晶圆由机械手的叉板沿水平方向插入该间隙，由于机械手的移动行程受预写的程序控制，因此晶圆放置的坐标是相对准确的。此时，二级移载机构120位于承载机构130的上方。

在一级工作状态中，一级定位机构110将晶圆的边缘压附定位于二级移载机构120上。具体结构为，二级移载机构120包括用于预载晶圆的托台121和用于驱动托台121升降的二级驱动组件122；叉板将晶圆的边缘放置于托台121上，并且等待一级定位机构110将晶圆的边缘压附定位于托台121上之后，再退出叉板，避免晶圆的中间部分下垂而影响定位精度。

在二级工作状态中，请参考图6，二级移载机构120驱动一级定位机构110和由一级定位机构110定位的晶圆同步向承载机构130的方向移动，直至晶圆被转移至承载机构130上，晶圆的主体部分由承载机构130支撑。具体结构为，请参考图3和图5，承载机构130包括承载台131，托台121上设置可避让承载台131的开窗1211。二级驱动组件122可选用气缸、直线模组等升降驱动装置，当二级驱动组件122驱动托台121下降时，承载台131逐渐内嵌于开窗1211内，直至托台121的台面与承载台131的台面平齐时，停止下降托台121，此时晶圆中间的主体部分由承载台131支撑，边缘部分由托台121支撑，晶圆整体保持水平状态。

一级定位机构110和二级移载机构120都可配置高度传感器，分别检测压附台112和托台121的升降高度是否满足要求。

请参考图1，为了使叉板转移晶圆时不与托台121产生干涉，在托台121的表面设置用于避让叉板的叉槽1212，在进入一级工作状态之前，托住晶圆的叉板沿着叉槽1212插入间隙内，将晶圆转移于托台121上。叉槽1212的深度设置为可容纳叉板在叉槽1212内向下移动一小段距离，避免叉板在退出托台121的过程中接触晶圆，导致晶圆发生轻微位移。

请参考图1至图4，更具体来说，一级定位机构110包括由一级驱动组件111驱动升降的压附件，一级驱动组件111安装于托台121上，其可选用气缸、直线模组等升降驱动装置，压附件包括压附台112和固定安装于压附台112上的压块113，一级驱动组件111的输出端连接水平的压附台112，压块113的底部设置用于压住晶圆边缘的凸台114；多个凸台114间隔地分布于压块113的底部。一级驱动组件111驱动压附件下行，使凸台114将晶圆的边缘压紧于托台121上。

压块113和凸台114的形状、安装位置以凸台能够适配压紧晶圆的边缘为准，压块113通过螺栓可拆卸地安装于压附台112上，灵活性和适用性更强。

压块113为中间镂空的环形件，可从镂空区对工件的上表面进行打标或者作其他加工。作为另一种可选方案，承载台131具有从圆形切掉一部分的扇形面或者半圆形面或者3/4圆形面等等，切除部分对应它的空缺区132，可从空缺区132对工件的下表面进行打标或者其他加工。

作为进一步的优选方案，承载台131为吸盘，其内部为连通外部负压机构的负压腔，表面分布有多个气孔，气孔的数量几个至几百个不等，气孔均匀分布在承载台131表面，便于将晶圆平整地吸附在承载台131上，防止其出现轻微的位移偏差。

本载料装置将承载台131设置为高度固定式安装，一级定位机构110、二级移载机构120设置为升降式安装结构，先将晶圆按设定的坐标位置插入一级定位机构110与二级移载机构120之间的间隙内，并且使晶圆的边缘由二级移载机构120的托台121支撑，然后一级定位机构110的压附件下行并压住晶圆的边缘，再抽走叉板后，二级移载机构120的托台121携带一级定位机构110和工件同步下行，直至托台121的台面下降至与承载台131的台面平齐，此时晶圆的主体部分被承载台131水平地支撑，然后对工件的表面进行加工。

实施例2

部分晶圆在上料过程中会出现中间轻微拱起的现象，承载台131的吸盘可能无法可靠地将晶圆吸附平整。本实施例为解决该问题，如图3所示，在压块113的上方固定安装整平板115，整平板115的底部安装多个气嘴116，气嘴116位于压块113中间的环形孔内，气嘴116连接正压供气机构，在承载台131托住产品时，开启电磁阀，气嘴116通气后将拱起的晶圆吹气并压平，然后关闭电磁阀。

整平板115的结构为从圆形板（或者其他形状的板）上以中心对称地冲切去除多个镂空部后形成的形状，多个气嘴也中心对称地分布于整平板115上，并且在整平板115的中央也安装有气嘴，从而更均匀地对晶圆吹气压平。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

实施例3

常规的作为升降用的一级驱动组件111和二级驱动组件122，例如气缸和直线模组都是竖直安装的，其体积庞大，占用空间大，而且驱动装置经常与加工作业的其他器件，例如但不限于机械手、激光打标器、摄像头等的安装和作业位置产生干涉，因此本实施例进一步提供一种扁平化的载料装置，将驱动件边缘化和扁平化，设备空间更紧凑，并且也不会干涉其他器件的正常作业。

本载料装置中，一级驱动组件111位于压附台112的侧边，避开在压附台112中部和前后侧动作的其他部件。如图1、图7和图8所示，一级驱动组件111包括卧式安装的电机一1111、以及由电机一1111驱动旋转的转轮1112，转轮1112上偏心地安装随动轴承1113，压附台112上安装带水平滑槽1115的支承座1114，水平滑槽1115的宽度与随动轴承1113的直径匹配，因此，当转轮1112旋转时带动随动轴承1113偏心地旋转，随动轴承1113在水平滑槽1115内移动，水平滑槽1115与随动轴承1113之间的相互约束使支承座1114只在高度方向上移动，从而改变压附台112的高度，使其压紧晶圆或者松开晶圆。

转轮1112上安装沿径向向外延伸的感测片1116，托台121上安装与控制器连接的槽型光电传感器1117，转轮1112旋转时，感测片会进入槽型光电传感器内被检测到，槽型光电传感器1117与感测片1116配合，检测并控制转轮1112的旋转角度，从而保证压附台112的移动精度。

请参考图1，托台121上安装多个导套1213，压附台112的底部安装多个与导套1213配合的导柱117，当压附台112上下移动时，导柱117在导套1213内滑动，提高了压附台112的移动精度。同理，底座上也安装多个导套1213，托台121的底部安装多个与导套配合的导柱117，当托台上下移动时，导柱117在导套1213内滑动。

为了进一步提高压附台112升降动作的平衡性和稳定性，在压附台112的左右两侧均安装转轮1112。具体来说，转轮1112包括分别安装于托台121的相对两侧的转轮一和转2二，电机一1111驱动转轮一和转轮二从相对两侧同步升降压附台112。

在一个具体实现方式中，用两个直驱电机的输出端分别安装转轮一和转轮二，并且利用程序控制它们同步动作。该结构的驱动部件比较多，且电机从压附台112的左右两侧沿横向展开，虽然扁平化效果比较好，但是占用的横向空间比较大，即增加了装置的宽度，而且用程序控制电机同步动作仍会产生细微的信号延时而影响了同步性，因此需要对其进一步改进。

在另一个优选实现方式中，利用带传动副、传动轴1127与一台电机配合来提高装置的紧凑化和动作同步性。具体是这样实现的：

请参考图1、图7和图8，电机一1111卧式安装于托台121上，并且位于托台121内侧，即电机不是向托台121外横向伸出的，因此缩小了本装置的横向宽度。

转轮一和转轮二分别安装于带传动副一和带传动副二上，电机一1111的输出端安装带传动副三，带传动副三通过带传动副一驱动转轮一旋转，带传动副三通过传动轴1127和带传动副二驱动转轮二旋转。

更具体地，带传动副一包括传动带轮一1118、输出带轮一1119、以及用于驱动传动带轮一1118与输出带轮一1119转动的皮带一1120，带传动副二包括传动带轮二1121、输出带轮二1122、以及用于驱动传动带轮二1121与输出带轮二1122转动的皮带二1123。转轮一和转轮二分别安装于输出带轮一1119和输出带轮二1122上，其中图8中的转轮二被支承座1114遮挡，因而未显示出。

带传动副三包括主动带轮1124、从动带轮1125、以及张紧于主动带轮1124和从动带轮1125上的皮带三1126，电机一1111的输出端连接主动带轮1124，从动带轮1125与带传动副一的传动带轮一1118同轴安装，带传动副三通过传动带轮一1118驱动输出带轮一1119旋转，输出带轮一1119带动转轮一旋转。

带传动副三的从动带轮1125还通过与其同轴的传动轴1127连接带传动副二的传动带轮二1121，进而传动带轮二1121驱动输出带轮二1122与输出带轮一1119同步旋转。传动轴1127水平地安装于压附台112的后方，不影响压附台压附工件。

如图1所示，二级驱动组件122与一级驱动组件111的结构相似，二级驱动组件122安装于一块底座150上，并且位于托台121的左右两侧边，同时驱动托台121稳定地升降。二级驱动组件122包括卧式安装的电机二1221，电机二1221沿纵向方向（相对于电机一的横向而言）安装于底座150上，因此电机二1221也不会伸出于底座150之外，进而缩小了本装置的宽度，占用空间小。电机二1221通过齿轮箱1222连接二级驱动组件122的转轮1112，驱动该转轮1112旋转，转轮1112上偏心地安装随动轴承1113，托台121上安装带水平滑槽1115的支承座1114，水平滑槽1115的宽度与随动轴承1113的直径匹配，转轮1112旋转时通过随动轴承1113在水平滑槽1115内移动从而改变托台121的高度。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

实施例4

本实施例提供一种精密打标设备200，包括打标器和上述实施例记载的载料装置。打标器可以是激光打标器、气动打标机、电腐蚀打标机、喷码打标机、电火花打标器等，视实际工况而定，本实施例是对晶圆激光打标，因此打标器为激光打标器270。

如图3、图9和图10所示，载料装置100的承载台131设有不接触晶圆部分的空缺区132，因此晶圆在该部分的下表面是外露的，激光打标器270位于空缺区132的下方并且可朝上对晶圆打标。

载料装置100的底座150安装于X轴模组220上，X轴模组220安装于Y轴模组230上，X轴模组220与Y轴模组230可在XY坐标平面内移动晶圆。

承载台131固定安装于转盘133上，转盘133安装于底座150上，并且用于驱动转盘133旋转的驱动机构安装于远离转盘133的中心，以避让激光打标器。可以利用公知的电机与同步带传动的方式、或者锥齿轮传动的方式取代电机直驱来驱动转盘133旋转。

Y轴模组230安装于工作台210上，工作台210的上方通过台架安装镜头朝向晶圆MARK点的相机一240，相机一 240 的作用是: 进行晶圆产品拍照取像，对产品坐标精确定位，并在产品工作完成进行检查时实现底部检查相机二的拍摄图像与顶部此相机一的拍摄图像进行重叠检查，并确认工作精度偏移误差。MARK点位于承载台131的空缺区132内；工作台210的底部安装三轴调整模组260，三轴调整模组260的输出端安装有镜头朝向晶圆MARK点的相机二250，三轴调整模组260可在XYZ坐标系中将相机二250微调至与相机一240完全同轴的状态，保证了打标前相机二250取像定位时的精度，同时也提高了产品加工质量检测对比时取像的精度。相机一240和相机二250分别自带光源241和光源251。对打标晶圆视觉检测定位的具体方法为：载料装置吸附固定好晶圆后，X轴模组220和Y轴模组230移动载料装置至相机一240与相机二250之间，两组同轴的相机对晶圆的MARK点取像定位，X轴模组220和Y轴模组230再移动载料装置，对至少三点MARK定位晶圆后，X轴模组220和Y轴模组230将晶圆移载至激光打标器上方，对晶圆进行高精度高速烧蚀打标。

上述精密打标设备的打标方法包括以下步骤：

机械手的叉板将晶圆由一级定位机构110和二级移载机构120的间隙内插入托台121与压附件之间，叉板到达设定位置坐标后停止移动，然后叉板将晶圆的边缘下降至托台121上，转由托台121支撑；

一级驱动组件111驱动压附件下行，将晶圆的边缘压附定位于托台121上；撤离叉板；

二级驱动组件122驱动托台121和一级定位机构110下行，直至托台121与承载台131的台面平齐，晶圆的主体部分由承载台131支撑，边缘部分由托台121支撑，并且整体呈水平状态；

承载台131内通负压，承载台131的气孔吸附晶圆；

X轴模组220和Y轴模组230移动载料装置，使晶圆位于相机一240与相机二250之间，由两个相机配合对晶圆视觉检测定位；

X轴模组220和Y轴模组230再移动载料装置至激光打标器的上方，激光打标器的激光束穿过空缺区132对晶圆打标；

激光打标器对晶圆位于空缺区132正上方的部分完成打标后，X轴模组220与Y轴模组230配合将承载台131移动至激光打标器的正上方；

承载台131暂停吸附晶圆，转盘133旋转承载台131，使承载台131支撑晶圆的已打标部分，此时晶圆的待打标部分底部无支撑且位于打标器的正上方，承载台131再次吸附晶圆，激光打标器继续对其余部分打标；优选在转动承载台131之前稍微升起托台121，使承载台131在旋转过程中不接触晶圆，等待承载台131转动到位后再降下托台121；

完成打标后，X轴模组220与Y轴模组230驱动晶圆移动至相机一240与相机二250之间，对打标品质拍照检测；

完成检测后，X轴模组220与Y轴模组230移动至待料位，承载台131停止吸附晶圆，载料装置的二级驱动组件122驱动托台121托举晶圆上行复位，叉板再次插入托台121的叉槽1212内托住晶圆，一级驱动组件111驱动压附件上行复位以松开晶圆，然后叉板从间隙内取走晶圆。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种载料装置，其特征在于，包括一级定位机构、二级移载机构和承载机构；所述载料装置具有以下状态：

预设状态，所述一级定位机构与二级移载机构之间有供工件插入的间隙，所述二级移载机构位于所述承载机构的上方；

一级工作状态，所述一级定位机构将工件的边缘压附定位于二级移载机构上；

二级工作状态，所述二级移载机构驱动所述一级定位机构和由所述一级定位机构定位的工件同步向所述承载机构的方向移动直至所述工件转移至所述承载机构上；其中：

所述二级移载机构包括用于预载工件的托台和用于驱动所述托台升降的二级驱动组件；所述托台上设置用于避让所述承载机构的承载台的开窗；在二级工作状态中，所述托台下降，使所述承载台内嵌于所述开窗内，直至所述托台的台面与承载台的台面平齐；

所述一级定位机构包括由一级驱动组件驱动升降的压附件，所述一级驱动组件安装于所述托台上，所述压附件可将工件的边缘压紧于所述托台上；所述压附件包括压附台；

所述一级驱动组件位于所述压附台的侧边，所述一级驱动组件包括卧式安装的电机一、由所述电机一驱动旋转的转轮，所述转轮上偏心地安装随动轴承，所述压附台上安装带水平滑槽的支承座，所述水平滑槽的宽度与随动轴承的直径匹配，所述转轮旋转时通过所述随动轴承在水平滑槽内移动从而改变所述压附台的高度；

所述转轮包括分别安装于所述托台的相对两侧的转轮一和转轮二，所述电机一驱动所述转轮一和转轮二从相对两侧同步升降所述压附台；

所述转轮一和转轮二分别安装于带传动副一和带传动副二上，所述电机的输出端安装带传动副三，所述带传动副三通过带传动副一驱动转轮一旋转，所述带传动副三通过传动轴和带传动副二驱动转轮二旋转；

所述带传动副一包括传动带轮一、输出带轮一和驱动传动带轮一与输出带轮一转动的皮带一，所述带传动副二包括传动带轮二、输出带轮二和驱动传动带轮二与输出带轮二转动的皮带二；

所述转轮一和转轮二分别安装于所述输出带轮一和所述输出带轮二上；

所述带传动副三包括主动带轮、从动带轮和皮带三，所述带传动副三通过与其从动带轮同轴的传动带轮一驱动所述转轮一旋转；

所述带传动副三的从动带轮还通过与其同轴的传动轴连接传动带轮二，进而驱动带传动副二的输出带轮二与输出带轮一同步旋转；

所述转轮上安装沿径向向外延伸的感测片，所述托台上安装与控制器连接的槽型光电传感器，所述转轮旋转时，所述感测片会进入槽型光电传感器内被检测到，所述槽型光电传感器与所述感测片配合，检测并控制转轮的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的载料装置，其特征在于，所述压附件还包括安装于所述压附台上的压块，所述压块的底部设置用于压住工件边缘的凸台；多个所述凸台间隔地分布于所述压块的底部。

3.根据权利要求1所述的载料装置，其特征在于，所述托台的表面设置用于避让叉板的叉槽，所述叉槽的深度设置为：所述叉板可在叉槽内上下移动；进入所述一级工作状态之前，托住工件的叉板沿着所述叉槽插入所述间隙，将工件降落后移载于所述托台上。

4.根据权利要求2所述的载料装置，其特征在于，所述压块为环形，所述压块的上方固定有整平板，所述整平板上安装有连接供气机构的气嘴，所述气嘴位于压块中间的环形孔内，所述气嘴用于将翘曲的工件吹气压平。

5.根据权利要求1所述的载料装置，其特征在于：所述二级驱动组件安装于底座上，并且位于所述托台的侧边；所述二级驱动组件包括卧式安装的电机二，所述电机二也驱动一个转轮旋转，所述转轮上偏心地安装随动轴承，所述托台上安装带水平滑槽的支承座，所述水平滑槽的宽度与随动轴承的直径匹配，所述转轮旋转时通过所述随动轴承在水平滑槽内移动从而改变所述托台的高度。

6.一种精密打标设备，包括打标器，其特征在于：还包括权利要求1至5中任一项所述的载料装置，所述载料装置的承载台设有不接触工件的空缺区，所述打标器位于所述空缺区的下方并且可朝上对工件打标；

所述载料装置安装于X轴模组上，所述X轴模组安装于Y轴模组上，所述X轴模组与Y轴模组可移动工件。

7.根据权利要求6所述的精密打标设备，其特征在于：所述承载台为吸盘，所述承载台固定安装于转盘上，所述转盘安装于底座上，并且用于驱动所述转盘旋转的驱动机构安装于远离转盘的中心位置。

8.根据权利要求6所述的精密打标设备，其特征在于：所述Y轴模组安装于工作台上，所述工作台的上方安装镜头朝向工件MARK点的相机一，所述MARK点位于所述承载台的空缺区内；所述工作台的底部安装三轴调整模组，所述三轴调整模组的输出端安装镜头朝向工件MARK点的相机二，所述三轴调整模组用于将所述相机二微调至与所述相机一同轴，对打标工件视觉检测定位。

9.一种权利要求8所述的精密打标设备的打标方法，其特征在于，包括以下步骤：

叉板将工件由间隙插入托台与压附件之间的设定位置上，然后叉板将工件下降至托台上；

一级驱动组件驱动压附件下行，将工件的边缘压附定位于托台上；撤离叉板；

二级驱动组件驱动托台和一级定位机构下行，直至所述托台与承载台的台面平齐；

所述承载台吸附工件，所述相机一与相机二配合对所述工件进行视觉检测定位；

将工件移动至打标器的正上方，启动所述打标器，对工件在空缺区内的部分打标；

所述承载台停止吸附工件，所述二级驱动组件驱动所述托台托举工件上行复位，所述叉板再次插入托台的叉槽内托住晶圆，所述一级驱动组件驱动压附件上行复位以松开工件，然后叉板从间隙内取走工件。

10.根据权利要求9所述的打标方法，其特征在于，

所述承载台固定安装于转盘上；

所述打标器对工件位于空缺区正上方的部分完成打标后，将所述承载台移动至打标器的正上方；

所述承载台暂停吸附工件，所述转盘旋转所述承载台，使工件的待打标部分位于打标器的正上方，所述承载台再次吸附工件，打标器继续对工件的待打标部分打标；

完成打标后，再将所述承载台移动至相机二的上方，对工件的打标品质拍照检测，检测完成后再取走工件。