CN210982247U - 半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，包括有机架、电控箱、转环装置、取像装置以及打标装置；该机架上具有进料槽和出料槽，该进料槽和出料槽中均设置有传送装置，出料槽与进料槽之间形成有运转空间；该转环装置竖向设置于机架内并位于运转空间中，转环装置包括有转环和第一驱动机构，该第一驱动机构与电控箱连接并带动转环运转；该取像装置和打标装置均设置于转环上随转环转动。通过配合利用电控箱、转环装置、取像装置和打标装置，可对半导体硅晶柱进行全方位的拍照和打标记，实现对半导体硅晶柱内部瑕疵的全面检测，使得后续在切割的过程中，可避开有内部瑕疵的位置，从而有效节省时间、人力和成本。

Description

半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备

技术领域

本实用新型涉及检测设备领域技术，尤其是指一种半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备。

背景技术

目前硅材料是电子工业中重要的半导体材料。硅是地球上最丰富的元素之一，占地壳的四分之一，以硅酸盐和氧化物的形式存在，常见的砂和砂石都是二氧化硅，只是纯度不同，以石英纯度最高。制造半导体芯片的硅片首先要经过还原制成高纯度的单质硅。作为半导体芯片材料，除了纯度高以外，还需要长成均匀、完整、无缺陷的晶体。目前普遍采用以一小颗单晶硅生长出晶体。这一颗单晶硅就像一颗“种子”，周围的硅原子会以和它一样的排列顺序在其周围生长，生成纯度高、均匀的晶体。生长出来的晶体通常为圆柱形，也称为硅晶柱。硅晶柱生长出来后，需要把它切割成片状并抛光，以制成硅晶片。

然而，硅晶柱在生成的过程中，由于各种因素，如参数的控制等，会使得硅晶柱内部形成有瑕疵，导致切割下来的硅晶片存在瑕疵，由于切割硅晶柱需要耗费大量的时间、人力和成本，若切割下来的硅晶片存在瑕疵，将导致时间、人力和成本的浪费，因此，有必要在硅晶柱切割前对硅晶柱的内部是否有瑕疵进行检测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其能对硅晶柱的内部是否有瑕疵进行检测。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，包括有机架、电控箱、转环装置、取像装置以及打标装置；该机架上具有进料槽和出料槽，该进料槽和出料槽中均设置有传送装置，出料槽与进料槽之间形成有运转空间；该电控箱设置于机架上，前述传送装置与电控箱连接；该转环装置竖向设置于机架内并位于运转空间中，转环装置包括有转环和第一驱动机构，该第一驱动机构与电控箱连接并带动转环运转；该取像装置和打标装置均设置于转环上随转环转动，取像装置和打标装置均连接电控箱并朝向转环的旋转中心。

作为一种优选方案，所述出料槽中设置有用于对准半导体硅晶柱的测距传感器，测距传感器连接电控箱。

作为一种优选方案，所述测距传感器可升降调节位置地设置于出料槽中，测距传感器由第二驱动机构带动而上升或下降，第二驱动机构连接电控箱。

作为一种优选方案，所述进料槽和出料槽中均分布有多个便于透明载盘移动的滚轮，进料槽与出料槽之间的距离小于透明载盘的长度。

作为一种优选方案，所述传送装置包括有丝杠、电机和气缸；该丝杠可转动地安装在进料槽或出料槽中并沿进料槽或出料槽的方向延伸，该电机固定在进料槽或出料槽上，电机带动丝杠来回转动，该气缸与丝杠螺合连接并由丝杠带动气缸沿丝杠轴向来回移动，该透明载盘的两端底部开设有与气缸之活塞杆配合的对接孔。

作为一种优选方案，所述机架上具有两升降平台，该进料槽和出料槽分别位于对应的升降平台上，每一升降平台均由一升降机构带动而上升或下降，升降机构连接电控箱。

作为一种优选方案，所述机架上固定有一固定环，该固定环上设置有环形滑轨，该转环通过滑块滑动安装在环形滑轨上沿环形滑轨运转。

作为一种优选方案，所述第一驱动机构包括有电机、齿轮和环形齿条，该电机固定于固定环上，该齿轮安装在电机的输出轴，该环形齿条固定在转环上，环形齿条与齿轮齿合。

作为一种优选方案，所述转环上设置有背光源，该背光源与控制箱连接，且背光源与取像装置彼此径向相对设置，取像装置包括有支架、摄像头和第三驱动机构，该支架固定在转环上，该摄像头可径向来回活动地设置于支架上并与电控箱连接；该第三驱动机构设置于支架上并带动摄像头径向来回活动，第三驱动机构连接电控箱。

作为一种优选方案，所述打标装置包括有支架、激光镭射头和第四驱动机构，该支架固定在转环上，该激光镭射头可轴向来回活动地设置于支架上，激光镭射头连接电控箱，该第四驱动机构设置于支架上并带动激光镭射头轴向来回活动，第四驱动机构连接电控箱。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过配合利用电控箱、转环装置、取像装置和打标装置，可对半导体硅晶柱进行全方位的拍照和打标记，实现对半导体硅晶柱内部瑕疵的全面检测，使得后续在切割的过程中，可避开有内部瑕疵的位置，从而有效节省时间、人力和成本。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的立体示意图；

图2是本实用新型之较佳实施例另一角度的立体示意图；

图3是本实用新型之较佳实施例的截面图；

图4是本实用新型之较佳实施例另一状态的截面图；

图5是本实用新型之较佳实施例再一状态的截面图；

图6是本实用新型之较佳实施例转环装置的放大示意图。

附图标识说明：

10、机架 11、进料槽

12、出料槽 13、滚轮

14、升降平台 15、升降机构

101、运转空间 20、电控箱

30、转环装置 31、转环

32、第一驱动机构 321、电机

322、齿轮 323、环形齿条

33、固定环 34、环形滑轨

35、滑块 40、取像装置

41、支架 42、摄像头

43、第三驱动机构 431、电机

432、滚珠丝杆 50、打标装置

51、支架 52、激光镭射头

53、第四驱动机构 531、电机

60、传送装置 61、丝杠

62、电机 63、气缸

631、活塞杆 71、半导体硅晶柱

72、测距传感器 73、第二驱动机构

74、喷淋头 75、背光源

80、透明载盘 81、对接孔。

具体实施方式

请参照图1至图6所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有机架10、电控箱20、转环装置30、取像装置40以及打标装置50。

该机架10上具有进料槽11和出料槽12，该进料槽11和出料槽12中均设置有传送装置60，出料槽12与进料槽11之间形成有运转空间101；该电控箱20设置于机架10上，前述传送装置60与电控箱20连接。

所述出料槽12中设置有用于对准半导体硅晶柱71的测距传感器72，测距传感器72连接电控箱20，并且，所述测距传感器72可升降调节位置地设置于出料槽12中，测距传感器72由第二驱动机构73带动而上升或下降，第二驱动机构73连接电控箱20，第二驱动机构73为气缸，不以为限。

所述进料槽11和出料槽12中均分布有多个便于透明载盘80移动的滚轮13，进料槽11与出料槽12之间的距离小于透明载盘80的长度，透明载盘80为玻璃或亚克力材质，不以为限。所述传送装置60包括有丝杠61、电机62和气缸63；该丝杠61可转动地安装在进料槽11或出料槽12中并沿进料槽11或出料槽12的方向延伸，该电机62固定在进料槽11或出料槽12上，电机62带动丝杠61来回转动，该气缸63与丝杠61螺合连接并由丝杠61带动气缸63沿丝杠61轴向来回移动，该透明载盘80的两端底部开设有与气缸63之活塞杆631配合的对接孔81。

以及，所述机架10上具有两升降平台14，该进料槽11和出料槽12分别位于对应的升降平台14上，每一升降平台14均由一升降机构15带动而上升或下降，升降机构15连接电控箱20，升降机构15为气缸、油缸或者电机配合丝杠等方式，不以为限。

另外，该机架10上设置有喷淋头74，该喷淋头74朝向进料槽11，其用于向半导体硅晶柱71喷水。

该转环装置30竖向设置于机架10内并位于运转空间101中，转环装置30包括有转环31和第一驱动机构32，该第一驱动机构32与电控箱20连接并带动转环31运转；在本实施例中，所述机架10上固定有一固定环33，该固定环33上设置有环形滑轨34，该转环31通过滑块35滑动安装在环形滑轨34上沿环形滑轨34运转；所述第一驱动机构32包括有电机321、齿轮322和环形齿条323，该电机321固定于固定环33上，该齿轮322安装在电机321的输出轴，该环形齿条323固定在转环31上，环形齿条323与齿轮322齿合。

该取像装置40和打标装置50均设置于转环31上随转环31转动，取像装置40和打标装置50均连接电控箱20并朝向转环31的旋转中心。

所述转环31上设置有背光源75，该背光源75与控制箱20连接，且背光源75与取像装置40彼此径向相对设置，取像装置40包括有支架41、摄像头42和第三驱动机构43，该支架41固定在转环31上，该摄像头42可径向来回活动地设置于支架41上并与电控箱20连接；该第三驱动机构43设置于支架41上并带动摄像头42径向来回活动，以调整摄像头42的对焦距离，第三驱动机构43连接电控箱20，第三驱动机构43为电机431配合滚珠丝杆432的结构方式，其为现有技术，在此不做详细叙述。

所述打标装置50包括有支架51、激光镭射头52和第四驱动机构53，该支架51固定在转环31上，该激光镭射头52可轴向来回活动地设置于支架51上，激光镭射头52连接电控箱20，该第四驱动机构53设置于支架51上并带动激光镭射头52轴向来回活动，第四驱动机构53连接电控箱20，第四驱动机构53为电机531配合皮带（图中未示）的结构方式，其为现有技术，在此不做详细叙述。

详述本实施例的工作原理如下：

首先，将透明载盘80置于进料槽11中，并将待检测的半导体硅晶柱71置于透明载盘80上；接着，启动设备，首先，设备的控制系统根据待测半导体硅晶柱71的规格大小，通过升降机构15控制升降平台14上升或下降，使得半导体硅晶柱71的中心与转环31的旋转中心重合；接着，进料槽11中的传送装置60工作将透明载盘80朝向运转空间101输送，透明载盘80在输送的过程中，测距传感器72对透明载盘80上的半导体硅晶柱71进行感测，以获知半导体硅晶柱71随透明载盘80移动的位置，在半导体硅晶柱71进入运转空间101之前，该喷淋头74朝向半导体硅晶柱71喷水，以使得半导体硅晶柱71的外表面凹凸平整，避免出现误判。当半导体硅晶柱71随透明载盘80进入到运转空间101后，该转环装置30、取像装置40和打标装置50开始工作：首先，该转环装置30带动取像装置40围绕半导体硅晶柱71旋转，同时，取像装置40在旋转过程中对半导体硅晶柱71进行拍照，电控箱20中的控制系统对拍照获取的图像进行分析处理，以判断半导体硅晶柱71哪个位置的内部有瑕疵，当判断一个位置的内部有瑕疵时，打标装置50工作而在该位置上打上标记。当透明载盘80的前端进入出料槽12后，透明载盘80由出料槽12中的传送装置80带动而继续移动，透明载盘80在移动经过运转空间101的过程中，取像装置40持续对半导体硅晶柱71进行拍照，打标装置50适时启动进行打标记，当透明载盘80完全离开运转空间101进行出料槽12后，该转环装置30、取像装置40和打标装置50停止工作，即可完成对半导体硅晶柱71的检测，此时即可将半导体硅晶柱71拿去进行切割，对于打上标记的地方，由于其内部有瑕疵，将不会对打标记的地方进行切割，从而可以节省时间、人力和成本。

本实用新型的设计重点在于：通过配合利用电控箱、转环装置、取像装置和打标装置，可对半导体硅晶柱进行全方位的拍照和打标记，实现对半导体硅晶柱内部瑕疵的全面检测，使得后续在切割的过程中，可避开有内部瑕疵的位置，从而有效节省时间、人力和成本。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：包括有机架、电控箱、转环装置、取像装置以及打标装置；该机架上具有进料槽和出料槽，该进料槽和出料槽中均设置有传送装置，出料槽与进料槽之间形成有运转空间；该电控箱设置于机架上，前述传送装置与电控箱连接；该转环装置竖向设置于机架内并位于运转空间中，转环装置包括有转环和第一驱动机构，该第一驱动机构与电控箱连接并带动转环运转；该取像装置和打标装置均设置于转环上随转环转动，取像装置和打标装置均连接电控箱并朝向转环的旋转中心。

2.根据权利要求1所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述出料槽中设置有用于对准半导体硅晶柱的测距传感器，测距传感器连接电控箱。

3.根据权利要求2所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述测距传感器可升降调节位置地设置于出料槽中，测距传感器由第二驱动机构带动而上升或下降，第二驱动机构连接电控箱。

4.根据权利要求1所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述进料槽和出料槽中均分布有多个便于透明载盘移动的滚轮，进料槽与出料槽之间的距离小于透明载盘的长度。

5.根据权利要求4所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述传送装置包括有丝杠、电机和气缸；该丝杠可转动地安装在进料槽或出料槽中并沿进料槽或出料槽的方向延伸，该电机固定在进料槽或出料槽上，电机带动丝杠来回转动，该气缸与丝杠螺合连接并由丝杠带动气缸沿丝杠轴向来回移动，该透明载盘的两端底部开设有与气缸之活塞杆配合的对接孔。

6.根据权利要求1所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述机架上具有两升降平台，该进料槽和出料槽分别位于对应的升降平台上，每一升降平台均由一升降机构带动而上升或下降，升降机构连接电控箱。

7.根据权利要求1所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述机架上固定有一固定环，该固定环上设置有环形滑轨，该转环通过滑块滑动安装在环形滑轨上沿环形滑轨运转。

8.根据权利要求7所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述第一驱动机构包括有电机、齿轮和环形齿条，该电机固定于固定环上，该齿轮安装在电机的输出轴，该环形齿条固定在转环上，环形齿条与齿轮齿合。

9.根据权利要求1所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述转环上设置有背光源，该背光源与控制箱连接，且背光源与取像装置彼此径向相对设置，取像装置包括有支架、摄像头和第三驱动机构，该支架固定在转环上，该摄像头可径向来回活动地设置于支架上并与电控箱连接；该第三驱动机构设置于支架上并带动摄像头径向来回活动，第三驱动机构连接电控箱。

10.根据权利要求1所述的半导体硅晶柱内部瑕疵影像检测设备，其特征在于：所述打标装置包括有支架、激光镭射头和第四驱动机构，该支架固定在转环上，该激光镭射头可轴向来回活动地设置于支架上，激光镭射头连接电控箱，该第四驱动机构设置于支架上并带动激光镭射头轴向来回活动，第四驱动机构连接电控箱。

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