CN204834589U - 一种用于硅片激光刻字的传送定位装置 - Google Patents

Abstract

一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，包括用于承接片盒中输出硅片的传送台、定位台及升降台，定位台的上表面设有呈一定夹角的参考面挡板和初步定位挡板，定位台上设有若干贯通其上下表面的气孔；该装置还包括控制器和真空发生器，定位台上对应参考面挡板的位置开设有通孔，通孔中设有用于检测硅片的光电传感器，当硅片被升降台从传送台转移至定位台上后，光电传感器感应到硅片的存在，并将信号传递至控制器，控制器控制真空发生器将气孔供应的空气转变为用于吸附定位硅片的真空。该装置操作简便，避免了由于硅片于定位台落点不稳造成的刻字序列方向不一致的缺陷，减少了损失，降低了生产成本，提高了产品质量和生产效益。

Description

一种用于硅片激光刻字的传送定位装置

技术领域

本实用新型涉及单晶硅片生产加工技术领域，具体涉及一种用于硅片激光刻字的传送定位装置。

背景技术

单晶硅抛光片的加工过程是：先将单晶硅棒经过切断、滚磨、切片、倒角、激光刻字、磨片及腐蚀，然后进入抛光工序。激光刻字是依据客户需要，用激光在硅片表面上靠近边缘的部位刻出产品型号、批号或规格等信息，方便客户进一步加工。而且，通过激光对硅片刻字，对加工抛光片的用户和半导体深加工的用户而言，便于分辨，避免出现不同规格产品的混料现象。

目前，硅片激光刻字主要采用机械臂或用传送皮带将片盒中的硅片运出，将硅片送至传送台，传送台再转至圆柱形的刻字台，然后由圆柱台释放真空吸附片子，继而打开激光，在硅片表面刻出固定代码序列。此种方法存在如下问题：将待刻字加工硅片由传送台送至圆柱台时，由于机械振动和系统气压变化，在一段连续时间内，硅片在圆柱台上的位置和状态容易发生轻微变化，相应的，参考面不能稳定保持在同一位置。在实际生产中，要求刻字序列与参考面平行，因此，硅片在圆柱台上的位置变化和形态变化后，由激光管发射的激光打在硅片上的位置和参考面难以保持平行，刻在硅片上的代码序列的直线方向总是不一致，往往生产出次、废品，不但满足不了客户需要，而且对生产硅片厂家容易造成较大损失。

实用新型内容

本发明的目的是针对现有半导体硅片在激光刻字中出现的问题，提供一种用于硅片激光刻字的传送定位装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为：一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，包括用于承接片盒中输出硅片的传送台、用于将硅片限定在激光管下方的定位台以及将硅片从传送台转移到定位台上的升降台，定位台的上表面设有呈一定夹角的参考面挡板和初步定位挡板，定位台上位于参考面挡板和初步定位挡板二者所围区域的位置开设有若干贯通定位台上下表面的气孔；该装置还包括控制器和真空发生器，定位台上对应参考面挡板的位置开设有通孔，通孔中设有用于检测硅片的光电传感器，当硅片被升降台从传送台转移至定位台上后，光电传感器感应到硅片的存在，并将信号传递至控制器，控制器控制真空发生器将气孔供应的空气转变为用于吸附定位硅片的真空。

其中，气孔的开孔方向与定位台的上表面所在平面之间具有一定的夹角，且该夹角朝参考面挡板和初步定位挡板二者延伸交叉方向倾斜。

进一步的，定位台的上表面上开设有条形槽，定位台上设有两个末端部均伸入定位槽中的紧定螺钉，参考面挡板固定在紧定螺钉的末端部，通过旋动两个紧定螺钉，调整参考面挡板的位置，用以初步调整刻字序列和参考面边缘距离，所述的定位台上还设有用于测量参考面挡板位置的螺旋测微仪，用以精确调整刻字序列和参考面的平行度。

本实用新型中，气孔呈矩形阵列均布在定位台中，且定位台上设有距离气孔的矩形阵列边缘不同间距的位置设有若干螺纹孔，所述的初步定位挡板通过螺栓固定在螺纹孔中。

其中，该装置还包括用于带动升降台升降的升降气缸以及用于带动升降气缸旋转的旋转气缸，升降台上对应传送台和定位台的两侧均设有用于吸附硅片的气嘴。

进一步的，升降台呈扇形，传送台和定位台中对应升降台的扇形弧面的侧面均呈弧形结构。

本实用新型中，传送台上设有凹槽、用于感应硅片的传感器以及用于转移硅片的转动轮，转动轮的中心轴线与传送台的上表面平行设置，且转动轮的部分周缘伸出凹槽外；传送台上表面上对应转动轮的位置设有用于固定传感器的基座，且传送台上设有用于将转动轮带动的硅片输送至传送台边缘的多个空气导流槽。

进一步的，传送台上还设有导向轮，导向轮的中心轴线与传送台的上表面垂直设置。

有益效果：1、该装置中，定位台上均匀分布的气孔吹出的压缩空气压力使传送至定位台上的硅片最初悬浮于定位台，然后光电传感器发出信号，控制器控制真空发生器将压缩空气转化为真空，继而吸附定位硅片；定位台上的参考面挡板与硅片的参考面平行，即参考面挡板的方向与硅片的刻字序列方向一致。当硅片的参考面与刻字序列间距不符合工艺要求时，旋动紧定螺钉，可使参考面挡板沿条形槽向前或向后移动，当参考面与刻字序列成一定夹角时，调整对应螺旋测微仪，直至将硅片的参考面与刻字序列调整为完全平行。

2、本实用新型中，气孔的开孔方向与定位台的上表面所在平面之间具有一定的夹角，能够改变压缩空气或真空在通过气孔时的流动方向，提高压缩空气或真空在气孔中的停留时间，使硅片能够牢靠的悬浮在气孔上方，保证悬浮于定位台上的硅片在真空作用下能够完全靠紧参考面挡板。

3、该装置操作简便，避免了由于硅片于定位台落点不稳造成的刻字序列方向不一致的缺陷，减少了损失，降低了生产成本，提高了产品质量和生产效益。采用本装置，能够保证硅片传送至定位台时稳定且位置固定唯一。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为图1中定位台中的局部示意图；

图3为图1中传送台的放大示意图。

附图标记：1、硅片，10、硅片参考面，2、真空发生器，3、传送台，30、凹槽，31、传感器，32、基座，33、转动轮，34、导向轮，35、空气导流槽，4、定位台，40、参考面挡板，41、初步定位挡板，42、气孔，43、通孔，44、光电传感器，45、条形槽，46、紧定螺钉，47、螺旋测微仪，5、升降台，50、升降气缸，51、旋转气缸，52、气嘴，6、螺纹孔，7、螺栓。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型的用于硅片激光刻字的定位装置作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，如图1所述，包括传送台3、定位台4以及升降台5，其中，传送台3用于承接片盒中输出硅片1，定位台4用于将硅片1限定在激光管下方，升降台5用于将硅片1从传送台3转移到定位台4上。

如图1和图2所示，定位台4的上表面设有呈一定夹角的参考面挡板40和初步定位挡板41，定位台4上位于参考面挡板40和初步定位挡板41二者所围区域的位置开设有若干贯通定位台4上下表面的气孔42；该装置还包括控制器和真空发生器2，定位台4上对应参考面挡板40的位置开设有通孔43，通孔43中设有用于检测硅片1的光电传感器44，当硅片1被升降台5从传送台3转移至定位台4上后，光电传感器44感应到硅片1的存在，并将信号传递至控制器，控制器控制真空发生器2将气孔42供应的空气转变为用于吸附定位硅片1的真空。其中，参考面挡板40和初步定位挡板41均为硬质材料制成，初步定位挡板41位于定位台4的外边缘，气孔42呈矩形阵列均布在定位台4中，且定位台4上设有距离气孔42的矩形阵列边缘不同间距的位置设有若干螺纹孔6，所述的初步定位挡板41通过螺栓7固定在螺纹孔6中，可以调整初步定位挡板41距离气孔42的间距，以适应不同尺寸的硅片。参考面挡板40与硅片参考面10接触面要求直线精度，硅片参考面方向与刻字序列方向一致。

如图2所示，气孔42的开孔方向与定位台4的上表面所在平面之间具有一定的夹角，且该夹角朝参考面挡板40和初步定位挡板41二者延伸交叉方向倾斜。优选的，气孔42的孔径为1~2mm，相邻两个气孔42的中心孔间距为5~8mm，压缩空气的压力为0.3~0.5MPa。

所述定位台4的上表面上开设有条形槽45，定位台4上设有两个末端部均伸入定位槽45中的紧定螺钉46，参考面挡板40固定在紧定螺钉46的末端部，通过旋动两个紧定螺钉46，调整参考面挡板40的位置，所述的定位台4上还设有用于测量参考面挡板40位置的螺旋测微仪47。其中，两个紧定螺钉46可以用来调整参考面挡板40在条形槽45中的前后位置，当硅片参考面10与刻字序列方向有较大偏差时，可以通过位于参考面挡板40后方的螺旋测微仪47微调参考面挡板40的倾斜角度。

该装置还包括用于带动升降台5升降的升降气缸50以及用于带动升降气缸50旋转的旋转气缸51，升降台5上对应传送台3和定位台4的两侧均设有用于吸附硅片1的气嘴52，其中，升降台5呈扇形，传送台3和定位台4中对应升降台5的扇形弧面的侧面均呈弧形结构。

如图1和图3所示，传送台3上设有凹槽30、用于感应硅片1的传感器31以及用于转移硅片1的转动轮33，转动轮33的中心轴线与传送台3的上表面平行设置，且转动轮33的部分周缘伸出凹槽30外；传送台3上表面上对应转动轮33的位置设有用于固定传感器31的基座32，且传送台3上设有用于将转动轮33带动的硅片1输送至传送台3边缘的多个空气导流槽35；传送台3上还设有两个导向轮34，两个导向轮34的中心轴线与传送台3的上表面垂直设置，其中，两个导向轮34的位置能够根据不同规格大小的硅片1进行调整。

本实用新型中，硅片1经由传送皮带或机械臂传送至传送台3后，由空气导流槽35带动硅片1向前运动，当硅片1遮挡住传感器31后，与转动轮33相连的电机运转，带动转动轮33旋转，硅片1在转动轮33的旋转带动和导向轮34的辅助作用下进行自旋转，直至硅片参考面10与转动轮33重合时，硅片1遮挡住传感器31，电机停止旋转；至此，在传送台3上，完成硅片1定位找准其参考面的工作。硅片1遮挡住该传感器31的同时，升降台5上升，升至上限位后，旋转气缸51带动升降台5旋转，直至将硅片1送至定位台4上方，此时升降气缸50下落将硅片1放置于定位台4上。此时，由于定位台4上的气孔42中通有压缩空气，硅片1在定位台4上将处于悬浮状态，此时位于通孔43下方的光电传感器44得到信号，且在压缩空气向参考面挡板40和初步定位挡板41二者的夹角方向吹动作用下，硅片参考面10紧靠参考面挡板40，硅片1的圆弧面紧靠初步定位挡板41。控制器根据光电传感器44输出的信号，控制真空发生器2将压缩空气转化为真空，吸附硅片1。当激光管开始对待加工硅片标记刻字时，能够确保硅片参考面10与刻字序列方向平行，保证了同一批硅片刻字完后刻字位置固定唯一。

Claims (8)

1.一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，包括用于承接片盒中输出硅片（1）的传送台（3）、用于将硅片（1）限定在激光管下方的定位台（4）以及将硅片（1）从传送台（3）转移到定位台（4）上的升降台（5），其特征在于：定位台（4）的上表面设有呈一定夹角的参考面挡板（40）和初步定位挡板（41），定位台（4）上位于参考面挡板（40）和初步定位挡板（41）二者所围区域的位置开设有若干贯通定位台（4）上下表面的气孔（42）；该装置还包括控制器和真空发生器（2），定位台（4）上对应参考面挡板（40）的位置开设有通孔（43），通孔（43）中设有用于检测硅片（1）的光电传感器（44），当硅片（1）被升降台（5）从传送台（3）转移至定位台（4）上后，光电传感器（44）感应到硅片（1）的存在，并将信号传递至控制器，控制器控制真空发生器（2）将气孔（42）供应的空气转变为用于吸附定位硅片（1）的真空。

2.根据权利要求1所述的一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，其特征在于：气孔（42）的开孔方向与定位台（4）的上表面所在平面之间具有一定的夹角，且该夹角朝参考面挡板（40）和初步定位挡板（41）二者延伸交叉方向倾斜。

3.根据权利要求2所述的一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，其特征在于：所述定位台（4）的上表面上开设有条形槽（45），定位台（4）上设有两个末端部均伸入定位槽（45）中的紧定螺钉（46），参考面挡板（40）固定在紧定螺钉（46）的末端部，通过旋动两个紧定螺钉（46），调整参考面挡板（40）的位置，所述的定位台（4）上还设有用于测量参考面挡板（40）位置的螺旋测微仪（47）。

4.根据权利要求2所述的一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，其特征在于：所述的气孔（42）呈矩形阵列均布在定位台（4）中，且定位台（4）上设有距离气孔（42）的矩形阵列边缘不同间距的位置设有若干螺纹孔（6），所述的初步定位挡板（41）通过螺栓（7）固定在螺纹孔（6）中。

5.根据权利要求1所述的一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，其特征在于：该装置还包括用于带动升降台（5）升降的升降气缸（50）以及用于带动升降气缸（50）旋转的旋转气缸（51），升降台（5）上对应传送台（3）和定位台（4）的两侧均设有用于吸附硅片（1）的气嘴（52）。

6.根据权利要求5所述的一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，其特征在于：所述的升降台（5）呈扇形，传送台（3）和定位台（4）中对应升降台（5）的扇形弧面的侧面均呈弧形结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，其特征在于：所述的传送台（3）上设有凹槽（30）、用于感应硅片（1）的传感器（31）以及用于转移硅片（1）的转动轮（33），转动轮（33）的中心轴线与传送台（3）的上表面平行设置，且转动轮（33）的部分周缘伸出凹槽（30）外；传送台（3）上表面上对应转动轮（33）的位置设有用于固定传感器（31）的基座（32），且传送台（3）上设有用于将转动轮（33）带动的硅片（1）输送至传送台（3）边缘的多个空气导流槽（35）。

8.根据权利要求7所述的一种用于硅片激光刻字的传送定位装置，其特征在于：所述的传送台（3）上还设有导向轮（34），导向轮（34）的中心轴线与传送台（3）的上表面垂直设置。