CN117423643B - 一种芯片高精固晶机用的取料系统及无损取料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种芯片高精固晶机用的取料系统及无损取料方法，属于半导体加工技术领域，其中取料系统包括：吸附位置确定模块，用于在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置的坐标表示；姿态数据确定模块，用于确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据；平面夹角计算模块，用于计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角；取料调整控制模块，用于基于吸附位置的坐标表示和实时夹角，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至将待取料芯片运输至目的地；用以使得芯片高精固晶机在对芯片进行吸附拿取过程中减少对芯片的损伤。

Description

一种芯片高精固晶机用的取料系统及无损取料方法
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，特别涉及一种芯片高精固晶机用的取料系统及无损取料方法。
背景技术
现存的芯片高精固晶机用的取料系统一般包括取料头和传输装置，其中取料头包括真空吸附装置，真空吸附装置用于真空吸附于需要被拿取的芯片表面，以实现对芯片的取料。
但是，为了保证真空吸附装置吸附芯片时的稳定性，因此，其吸附芯片时会对芯片施加较大的吸附压力，而芯片表面电路等结构较为脆弱，易在被吸附过程中被真空吸附装置损伤，例如，公开号为CN110828339A，专利名称为一种取料单元及固晶机的发明专利，其包括有驱动装置、平行度调节装置和取料头，所述平行度调节装置包括有第一安装板和第二安装板，所述第一安装板设置在所述驱动装置的输出端上，所述第一安装板和第二安装板之间的平行度可调，所述取料头固定在所述第二安装板上，所述驱动装置能够驱使所述取料头作直线往复运动。本发明通过调节第一安装板和第二安装板之间的平行度，可及时调整晶片与载体的安装面之间的平行度，防止晶片歪斜，防止晶片与载体之间贴合不牢固，从而提升晶片贴合的良品率，保证产品质量。但是上述专利没有考虑到取料头在对芯片进行拿取时对芯片造成的损伤。
因此，本发明提出了一种芯片高精固晶机用的取料系统及无损取料方法。
发明内容
本发明提供一种芯片高精固晶机用的取料系统及无损取料方法，用以基于待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角和吸嘴在待取料芯片表面的吸附位置，保证高精固晶机的吸嘴与待取料芯片表面接触时为平行均匀接触，减少了对芯片表面破损的几率，并控制吸嘴在芯片表面的吸附位置对芯片进行吸附，保证吸附压力在芯片表面的合理位置施加，以保证待取料芯片表面受力均匀，使得芯片高精固晶机在对芯片进行吸附拿取过程中减少对芯片的损伤。
本发明提供一种芯片高精固晶机用的取料系统，包括：
吸附位置确定模块，用于基于芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的三维形状模型和待取料芯片的三维形状模型，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置的坐标表示；
姿态数据确定模块，用于基于吸嘴的实时三维姿态数据，确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据；
平面夹角计算模块，用于基于待取料芯片的实时三维姿态数据和吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角；
取料调整控制模块，用于基于吸附位置的坐标表示和实时夹角，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
优选的，吸附位置确定模块，包括：
红外扫描子模块，用于基于红外扫描装置对芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴和待取料芯片进行全方位红外扫描，获得吸嘴的红外扫描三维数据和待取料芯片的红外扫描三维数据；
第一模型生成子模块，用于基于吸嘴的红外扫描三维数据生成吸嘴的三维形状模型；
第二模型生成子模块，用于基于待取料芯片的红外扫描三维数据生成待取料芯片的三维形状模型；
吸附位置确定子模块，用于基于吸嘴的三维形状模型和待取料芯片的三维形状模型，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置。
优选的，吸附位置确定子模块，包括：
施加面和中心位置确定单元，用于基于吸嘴的三维形状模型确定出吸嘴的吸附压力施加面，并在吸附压力施加面中确定出吸附压力施加中心位置；
相对位置关系确定单元，用于确定出吸嘴的吸附位置与吸附压力施加面中的吸附压力施加中心位置之间的相对位置关系；
芯片表面重心位置确定单元，用于基于待取料芯片的三维形状模型确定出与吸嘴直接接触的部分芯片表面的坐标表示，将待取料芯片的与吸嘴直接接触的部分芯片表面的坐标表示中所有坐标值的均值当作芯片表面的重心位置的坐标值；
吸附位置确定单元，用于将芯片表面的重心位置的坐标值作为吸附压力施加中心位置，代入至相位位置关系中，确定出待取料芯片的芯片表面中的吸附位置的坐标表示。
优选的，施加面和中心位置确定单元，包括：
施加面确定子单元，用于基于吸嘴的三维形状模型确定出吸嘴上的所有与芯片接触的位置的坐标，当作接触位置坐标，基于所有接触位置坐标确定出吸嘴的吸附压力施加面的坐标表示；
中心位置确定子单元，用于基于所有接触位置坐标和吸嘴的预设压力分布数据确定出吸附压力施加中心位置的坐标值。
优选的，姿态数据确定模块，包括：
相对位姿确定子模块，用于基于吸嘴的吸附压力施加面的坐标表示和吸嘴的三维形状模型，确定出吸附压力施加面和吸嘴之间的相对位置关系；
施加面姿态确定子模块，用于基于吸附压力施加面和吸嘴之间的相对位置关系，在吸嘴的实时三维姿态数据中确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据。
优选的，平面夹角计算模块，包括：
第一姿态数据确定子模块，用于基于待取料芯片的实时三维姿态数据确定出与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的实时三维姿态数据；
实时夹角计算子模块，用于基于吸附压力施加面的实时三维姿态数据和待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角。
优选的，取料调整控制模块，包括：
目标移动方向确定子模块，用于基于吸附位置的坐标表示和当前时刻的吸嘴上的所有接触位置坐标以及待取料芯片的实时三维姿态数据，确定出吸嘴的目标移动方向；
移动偏移方位确定子模块，用于基于目标移动方向和吸嘴的实时移动方向，确定出吸嘴的实时移动偏移方位；
取料调整控制子模块，用于基于实时夹角和实时移动偏移方位，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
优选的，目标移动方向确定子模块，包括：
第一中心坐标实时确定单元，用于确定出当前时刻的吸嘴上的所有接触位置坐标，并将当前时刻的所有接触位置坐标的均值当作吸嘴的实时接触中心位置坐标；
第二中心坐标实时确定单元，用于基于吸附位置的坐标表示和待取料芯片的实时三维姿态数据，确定出吸附位置的实时三维姿态数据，将吸附位置的实时三维姿态数据中的所有坐标值的均值，当作待取料芯片的实时吸附中心位置坐标；
目标移动方向确定单元，用于将从吸嘴的实时接触中心位置坐标至实时吸附中心位置坐标的移动方向当作目标移动方向。
优选的，取料调整控制子模块，包括：
控制参数确定单元，用于以实时夹角和实时移动偏移方位当作输入量，确定出高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的实时控制参数；
取料调整控制单元，用于基于实时控制参数控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至最新获得的实时夹角为0且实时移动偏移方位为0时，则控制真空吸附装置以当前姿态进行直线运动，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
本发明提供一种芯片高精固晶机用的无损取料方法，应用于实施例1至9中任一所述的一种芯片高精固晶机用的取料系统，包括：
S1：基于芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的三维形状模型和待取料芯片的三维形状模型，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置的坐标表示；
S2：基于吸嘴的实时三维姿态数据，确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据；
S3：基于待取料芯片的实时三维姿态数据和吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角；
S4：基于吸附位置的坐标表示和实时夹角，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
本发明区别于现有技术的有益效果为：基于待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角和吸嘴在待取料芯片表面的吸附位置，保证高精固晶机的吸嘴与待取料芯片表面接触时为平行均匀接触，减少了对芯片表面破损的几率，并控制吸嘴在芯片表面的吸附位置对芯片进行吸附，保证吸附压力在芯片表面的合理位置施加，以保证待取料芯片表面受力均匀，使得芯片高精固晶机在对芯片进行吸附拿取过程中减少对芯片的损伤。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在本申请文件中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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为本发明实施例中的一种芯片高精固晶机用的取料系统及无损取料方法示意图；
图2为本发明实施例中的芯片高精固晶机实物图；
图3为本发明实施例中的一种芯片高精固晶机用的无损取料方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明提供了一种芯片高精固晶机用的取料系统，参考图1和2，包括：
吸附位置确定模块，用于基于芯片高精固晶机(即为一种用于固定晶体或半导体封装的设备)的真空吸附装置(即为采用真空吸附原理对控制吸嘴对待取料芯片进行吸附拿取的装置)的吸嘴(即为真空吸附装置中与待取料芯片表面直接接触的结构，该吸嘴多为柔性结构)的三维形状模型(即为包含吸嘴的三维形状大小的模型)和待取料芯片(即为需要利用该实施例中的芯片高精固晶机被吸附拿取的芯片)的三维形状模型(即为包含待取料芯片的三维形状大小的模型)，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置(即为为了保证拿取稳定性和芯片在被吸附时受力均匀时芯片表面被吸嘴吸附的位置，吸附位置包含多个坐标位置)的坐标表示(即为包含吸附位置中所有坐标位置的坐标值的数据表示)；
姿态数据确定模块，用于基于吸嘴的实时三维姿态数据(即为包含吸嘴在预设空间坐标系(例如宇宙坐标系)下的实时三维坐标表示的数据，通过红外扫描获得)，确定出吸嘴的吸附压力施加面(即为由吸嘴中吸附物体时与被吸附物体表面接触的位置形成的、假想的吸附压力直接施加的平面)的实时三维姿态数据(即为包含吸附压力施加面在预设空间坐标系下的实时三维坐标表示的数据)；
平面夹角计算模块，用于基于待取料芯片的实时三维姿态数据(即为包含待取料芯片在预设空间坐标系下的实时三维坐标表示的数据，通过红外扫描获得)和吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角；
取料调整控制模块，用于基于吸附位置的坐标表示和实时夹角，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态(即为吸嘴被控制后输出的三维姿态)，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时(当吸嘴上的所有预设接触位置都与待取料芯片的芯片表面接触到时，则判定吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面，可以通过在预设接触位置设置压力传感器来判断其预设接触位置是否与待取料芯片的芯片表面接触到，当压力传感器的压力值达到预设阈值时，则判定对应预设接触位置接触到芯片表面，反之亦然)，则将待取料芯片运输至目的地(即为预设的待取料芯片应该被输送至的地方)当作高精固晶机用的无损取料结果(即为芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴在抵达芯片表面之前其实时夹角和基于吸附位置确定出的实时移动偏移方位都为0时，且成功吸附待取料芯片并将待取料芯片运输至目的地获得的这一结果)。
基于待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角和吸嘴在待取料芯片表面的吸附位置，保证高精固晶机的吸嘴与待取料芯片表面接触时为平行均匀接触，减少了对芯片表面破损的几率，并控制吸嘴在芯片表面的吸附位置对芯片进行吸附，保证吸附压力在芯片表面的合理位置施加，以保证待取料芯片表面受力均匀，使得芯片高精固晶机在对芯片进行吸附拿取过程中减少对芯片的损伤。
实施例2：
在实施例1的基础上，吸附位置确定模块，包括：
红外扫描子模块，用于基于红外扫描装置(即为用于对吸嘴或待取料芯片进行红外扫描以获取其三维数据的装置)对芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴和待取料芯片进行全方位红外扫描，获得吸嘴的红外扫描三维数据(即为利用红外扫描装置对吸嘴进行红外扫描后获得的三维数据)和待取料芯片的红外扫描三维数据(即为利用红外扫描装置对待取料芯片进行红外扫描后获得的三维数据)；
第一模型生成子模块，用于基于吸嘴的红外扫描三维数据生成吸嘴的三维形状模型(即为利用红外扫描三维数据进行三维模型搭建后获得的包含吸嘴三维尺寸形状的模型)；
第二模型生成子模块，用于基于待取料芯片的红外扫描三维数据生成待取料芯片的三维形状模型(即为利用红外扫描三维数据进行三维模型搭建后获得的包含待取料芯片的三维尺寸形状的模型)；
吸附位置确定子模块，用于基于吸嘴的三维形状模型和待取料芯片的三维形状模型，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置。
上述过程基于红外扫描装置获得的红外扫描三维数据完成了对吸嘴和待取料芯片各自的三维形状模型的搭建，也基于搭建出的三维形状模型精准确定出吸嘴在待取料芯片的芯片表面的吸附位置。
实施例3：
在实施例2的基础上，吸附位置确定子模块，包括：
施加面和中心位置确定单元，用于基于吸嘴的三维形状模型确定出吸嘴的吸附压力施加面，并在吸附压力施加面中确定出吸附压力施加中心位置(即为吸嘴的吸附压力在吸附压力施加面中进行压力施加的中心位置)；
相对位置关系确定单元，用于确定出吸嘴的吸附位置与吸附压力施加面中的吸附压力施加中心位置之间的相对位置关系(该相对位置关系可以用以吸附压力施加中心位置为原点时，吸附位置中所有坐标点相对于原点的坐标值来表示)；
芯片表面重心位置确定单元，用于基于待取料芯片的三维形状模型确定出与吸嘴直接接触的部分芯片表面的坐标表示(即为在待取料芯片的三维形状模型中确定出与吸嘴直接接触的那个表面中所有位置点的坐标值)，将待取料芯片的与吸嘴直接接触的部分芯片表面的坐标表示中所有坐标值的均值当作芯片表面的重心位置的坐标值(即为待取料芯片的与吸嘴直接接触的那个表面的重心位置)；
吸附位置确定单元，用于将芯片表面的重心位置的坐标值作为吸附压力施加中心位置，代入至相位位置关系中，确定出待取料芯片的芯片表面中的吸附位置的坐标表示。
上述过程通过逐步确定出吸附压力施加中心位置、吸附位置与吸附压力施加面中的吸附压力施加中心位置之间的相对位置关系，并结合基于待取料芯片的与吸嘴直接接触的部分芯片表面的坐标表示确定出的芯片表面的中心位置，准确确定出待取料芯片的芯片表面中的吸附位置的坐标表示。
实施例4：
在实施例3的基础上，施加面和中心位置确定单元，包括：
施加面确定子单元，用于基于吸嘴的三维形状模型确定出吸嘴上的所有与芯片接触的位置(例如吸嘴表面中吸嘴接触方向上最外围的位置点)的坐标，当作接触位置坐标，基于所有接触位置坐标确定出吸嘴的吸附压力施加面的坐标表示(即为将包含将经过所有接触位置坐标的平面当作吸附压力施加面)；
中心位置确定子单元，用于基于所有接触位置坐标和吸嘴的预设压力分布数据确定出吸附压力施加中心位置的坐标值，包括：
基于吸嘴的预设压力分布数据(即为包含吸嘴吸附芯片时对芯片的吸附压力Pall在假想平面上不同区域施加的吸附压力)确定出吸嘴的吸附压力在吸附压力施加面上每个接触位置坐标处施加的吸附压力，基于该分布情况和所有接触位置坐标计算出吸附压力施加中心位置的坐标值，包括：
式中，X为吸附压力施加中心位置的横坐标值，Y为吸附压力施加中心位置的纵坐标值，n为接触位置坐标的总数，Pipart为吸嘴的吸附压力在吸附压力施加面上第i个接触位置坐标处施加的吸附压力，Pall为吸嘴预设输出的吸附压力，xi为第i个接触位置坐标的横坐标值，yi为第i个接触位置坐标的纵坐标值；
上述过程通过在吸嘴的三维形状模型中确定出吸嘴上的接触位置坐标，并结合吸嘴的预设压力分布数据，即考虑到吸嘴的吸附压力在吸附压力施加面上每个接触位置坐标处施加的吸附压力的影响，逐步精准确定出了吸附压力施加面和吸附压力施加中心位置，保证确定出的吸附压力施加中心位置是吸附压力施加面的中心受力点，进而保证了后续确定出的吸嘴位置的准确度。
实施例5：
在实施例3的基础上，姿态数据确定模块，包括：
相对位姿确定子模块，用于基于吸嘴的吸附压力施加面的坐标表示和吸嘴的三维形状模型，确定出吸附压力施加面和吸嘴之间的相对位置关系(即为吸嘴的吸附压力施加面的坐标表示和吸嘴的三维形状模型中吸嘴的坐标表示之间的坐标差)；
施加面姿态确定子模块，用于基于吸附压力施加面和吸嘴之间的相对位置关系，在吸嘴的实时三维姿态数据中确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据(即为将相对位置关系代入至吸嘴的实时三维姿态数据，确定出袖子的吸附压力施加面的实时三维姿态数据)。
上述过程通过确定出吸嘴和吸附压力施加面之间的相对位置关系，并基于吸嘴的实时三维姿态数据，精准确定出吸附压力施加面的实时三维姿态数据。
实施例6：
在实施例1的基础上，平面夹角计算模块，包括：
第一姿态数据确定子模块，用于基于待取料芯片的实时三维姿态数据确定出与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的实时三维姿态数据(即为在待取料芯片的实时三维姿态数据中选取与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的部分三维姿态数据)；
实时夹角计算子模块，用于基于吸附压力施加面的实时三维姿态数据和待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角(即为：基于吸附压力施加面的实时三维姿态数据确定出吸附压力施加面在空间坐标系下的实时坐标表示，并基于待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的实时三维姿态数据确定出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的实时坐标表示，基于该两个平面的实时坐标表示计算出两个平面之间的实时夹角)。
上述过程实现了基于待取料芯片的与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸附压力施加面的实时三维姿态数据，准确计算出待取料芯片的与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸附压力施加面之间的实时夹角。
实施例7：
在实施例1的基础上，取料调整控制模块，包括：
目标移动方向确定子模块，用于基于吸附位置的坐标表示和当前时刻的吸嘴上的所有接触位置坐标以及待取料芯片的实时三维姿态数据，确定出吸嘴的目标移动方向(为了保证吸嘴最终可以准确按照吸附位置与芯片表面进行接触时吸嘴应该遵循的移动方向)；
移动偏移方位确定子模块，用于基于目标移动方向和吸嘴的实时移动方向(即为吸嘴当前的移动方向)，确定出吸嘴的实时移动偏移方位(即为目标移动方向和实时移动方向之间的方位关系在预设空间坐标系下的方位表示，可以用三维空间下的角度表示)；
取料调整控制子模块，用于基于实时夹角和实时移动偏移方位，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
上述过程以吸嘴的当前的实时移动方向和目标移动方向之间的实时移动偏移方向以及待取料芯片的与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸附压力施加面之间的实时夹角，作为高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的控制输入，可以实现对高精固晶机的输出姿态的调整控制以保证高精固晶机对待取料芯片的无损取料。
实施例8：
在实施例7的基础上，目标移动方向确定子模块，包括：
第一中心坐标实时确定单元，用于确定出当前时刻的吸嘴上的所有接触位置坐标，并将当前时刻的所有接触位置坐标的均值当作吸嘴的实时接触中心位置坐标；
第二中心坐标实时确定单元，用于基于吸附位置的坐标表示和待取料芯片的实时三维姿态数据，确定出吸附位置的实时三维姿态数据(吸附位置的坐标表示是相对于待取料芯片中的部分表面的，因此以待取料芯片的实时三维姿态数据为中介，对吸附位置的参考坐标系进行转换，以获得吸附位置的实时三维姿态数据)，将吸附位置的实时三维姿态数据中的所有坐标值的均值，当作待取料芯片的实时吸附中心位置坐标；
目标移动方向确定单元，用于将从吸嘴的实时接触中心位置坐标至实时吸附中心位置坐标的移动方向当作目标移动方向。
将从当前时刻的所有接触位置坐标的均值对应的坐标点(即实时接触中心位置坐标)至吸附位置中所有坐标点的均值对应的坐标点(即实时吸附中心位置坐标)的移动方向，当作吸嘴的目标移动方向，实现对吸嘴应该遵循的移动方向的准确确定。
实施例9：
在实施例7的基础上，取料调整控制子模块，包括：
控制参数确定单元，用于以实时夹角和实时移动偏移方位当作输入量(即为控制高精固晶机时依据的变量)，确定出高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的实时控制参数(即为按照该实时控制参数控制高精固晶机时，可以使得实时夹角和我实时移动偏移方位等于0或逐渐趋近于0)；
取料调整控制单元，用于基于实时控制参数控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至最新获得的实时夹角为0且实时移动偏移方位为0时，则控制真空吸附装置以当前姿态进行直线运动，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
上述过程以实时教教和实时移动偏移方位当作控制高精固晶机时依据的变量，确定出了实时控制参数，以使得高精固晶机的输出姿态导致最新获得的实时教教和实时移动偏移方位逐渐趋近于0，以保证吸嘴与待取料芯片表面接触时受到的损害控制在一定极小的范围内。
实施例10：
本发明提供了一种芯片高精固晶机用的无损取料方法，应用于实施例1至9中任一所述的一种芯片高精固晶机用的取料系统，包括：
S1：基于芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的三维形状模型和待取料芯片的三维形状模型，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置的坐标表示；
S2：基于吸嘴的实时三维姿态数据，确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据；
S3：基于待取料芯片的实时三维姿态数据和吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角；
S4：基于吸附位置的坐标表示和实时夹角，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
基于待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角和吸嘴在待取料芯片表面的吸附位置，保证高精固晶机的吸嘴与待取料芯片表面接触时为平行均匀接触，减少了对芯片表面破损的几率，并控制吸嘴在芯片表面的吸附位置对芯片进行吸附，保证吸附压力在芯片表面的合理位置施加，以保证待取料芯片表面受力均匀，使得芯片高精固晶机在对芯片进行吸附拿取过程中减少对芯片的损伤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种芯片高精固晶机用的取料系统，其特征在于，包括：
吸附位置确定模块，用于基于芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的三维形状模型和待取料芯片的三维形状模型，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置的坐标表示；
姿态数据确定模块，用于基于吸嘴的实时三维姿态数据，确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据；
平面夹角计算模块，用于基于待取料芯片的实时三维姿态数据和吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角；
取料调整控制模块，用于基于吸附位置的坐标表示和实时夹角，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果；
其中，吸附位置确定模块，包括：
红外扫描子模块，用于基于红外扫描装置对芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴和待取料芯片进行全方位红外扫描，获得吸嘴的红外扫描三维数据和待取料芯片的红外扫描三维数据；
第一模型生成子模块，用于基于吸嘴的红外扫描三维数据生成吸嘴的三维形状模型；
第二模型生成子模块，用于基于待取料芯片的红外扫描三维数据生成待取料芯片的三维形状模型；
吸附位置确定子模块，用于基于吸嘴的三维形状模型和待取料芯片的三维形状模型，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置；
其中，吸附位置确定子模块，包括：
施加面和中心位置确定单元，用于基于吸嘴的三维形状模型确定出吸嘴的吸附压力施加面，并在吸附压力施加面中确定出吸附压力施加中心位置；
相对位置关系确定单元，用于确定出吸嘴的吸附位置与吸附压力施加面中的吸附压力施加中心位置之间的相对位置关系；
芯片表面重心位置确定单元，用于基于待取料芯片的三维形状模型确定出与吸嘴直接接触的部分芯片表面的坐标表示，将待取料芯片的与吸嘴直接接触的部分芯片表面的坐标表示中所有坐标值的均值当作芯片表面的重心位置的坐标值；
吸附位置确定单元，用于将芯片表面的重心位置的坐标值作为吸附压力施加中心位置，代入至相对位置关系中，确定出待取料芯片的芯片表面中的吸附位置的坐标表示；
其中，施加面和中心位置确定单元，包括：
施加面确定子单元，用于基于吸嘴的三维形状模型确定出吸嘴上的所有与芯片接触的位置的坐标，当作接触位置坐标，基于所有接触位置坐标确定出吸嘴的吸附压力施加面的坐标表示；
中心位置确定子单元，用于基于所有接触位置坐标和吸嘴的预设压力分布数据确定出吸附压力施加中心位置的坐标值；
其中，姿态数据确定模块，包括：
相对位姿确定子模块，用于基于吸嘴的吸附压力施加面的坐标表示和吸嘴的三维形状模型，确定出吸附压力施加面和吸嘴之间的相对位置关系；
施加面姿态确定子模块，用于基于吸附压力施加面和吸嘴之间的相对位置关系，在吸嘴的实时三维姿态数据中确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据。
2.根据权利要求1所述的一种芯片高精固晶机用的取料系统，其特征在于，平面夹角计算模块，包括：
第一姿态数据确定子模块，用于基于待取料芯片的实时三维姿态数据确定出与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的实时三维姿态数据；
实时夹角计算子模块，用于基于吸附压力施加面的实时三维姿态数据和待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角。
3.根据权利要求1所述的一种芯片高精固晶机用的取料系统，其特征在于，取料调整控制模块，包括：
目标移动方向确定子模块，用于基于吸附位置的坐标表示和当前时刻的吸嘴上的所有接触位置坐标以及待取料芯片的实时三维姿态数据，确定出吸嘴的目标移动方向；
移动偏移方位确定子模块，用于基于目标移动方向和吸嘴的实时移动方向，确定出吸嘴的实时移动偏移方位；
取料调整控制子模块，用于基于实时夹角和实时移动偏移方位，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
4.根据权利要求3所述的一种芯片高精固晶机用的取料系统，其特征在于，目标移动方向确定子模块，包括：
第一中心坐标实时确定单元，用于确定出当前时刻的吸嘴上的所有接触位置坐标，并将当前时刻的所有接触位置坐标的均值当作吸嘴的实时接触中心位置坐标；
第二中心坐标实时确定单元，用于基于吸附位置的坐标表示和待取料芯片的实时三维姿态数据，确定出吸附位置的实时三维姿态数据，将吸附位置的实时三维姿态数据中的所有坐标值的均值，当作待取料芯片的实时吸附中心位置坐标；
目标移动方向确定单元，用于将从吸嘴的实时接触中心位置坐标至实时吸附中心位置坐标的移动方向当作目标移动方向。
5.根据权利要求3所述的一种芯片高精固晶机用的取料系统，其特征在于，取料调整控制子模块，包括：
控制参数确定单元，用于以实时夹角和实时移动偏移方位当作输入量，确定出高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的实时控制参数；
取料调整控制单元，用于基于实时控制参数控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至最新获得的实时夹角为0且实时移动偏移方位为0时，则控制真空吸附装置以当前姿态进行直线运动，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
6.一种芯片高精固晶机用的无损取料方法，其特征在于，应用于权利要求1至5中任一所述的一种芯片高精固晶机用的取料系统，包括：
S1：基于芯片高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的三维形状模型和待取料芯片的三维形状模型，在待取料芯片的芯片表面确定出吸嘴的吸附位置的坐标表示；
S2：基于吸嘴的实时三维姿态数据，确定出吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据；
S3：基于待取料芯片的实时三维姿态数据和吸嘴的吸附压力施加面的实时三维姿态数据，计算出待取料芯片与吸附压力施加面接触的部分芯片表面和吸嘴的吸附压力施加面之间的实时夹角；
S4：基于吸附位置的坐标表示和实时夹角，控制高精固晶机的真空吸附装置的吸嘴的输出姿态，直至吸嘴完全抵达待取料芯片的芯片表面时，则将待取料芯片运输至目的地当作高精固晶机用的无损取料结果。
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