CN212885797U - 一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 - Google Patents
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Abstract
本新型涉及一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置，包括承载机架、检测筒、紫外线检测灯、三维转台、CCD摄像头、投影玻片、透镜组及驱动电路，承载机架为柱状框架结构，承载机架下端面设定位腔，检测筒嵌于定位腔内，其前端面与投影玻片连接，CCD摄像头和透镜组均嵌于检测筒内，紫外线检测灯通过三维转台与检测筒侧表面铰接，驱动电路嵌于承载机架外，并与分别与紫外线检测灯、三维转台、CCD摄像头电气连接。本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，可实现快速与多种激光切割设备配套使用，并可实现在不同结构硅晶圆表面进行切割路径投影引导，且投影引导精度高，并可与激光切割作业同步进行，从而极大的提高了引导作业的灵活性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光切路径引导设备，确切地说是一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 。
背景技术
目前在进行激光切割作业中，为了提高切割作业的精度，往往需要在切割之前及切割过程中对激光切割路径进行标记，并对激光切割作业进行引导，当前所使用的标记及引导设备在使用中，往往是通过为激光切割设备配备基于CCD摄像头为基础的光学监控系统，并根据光学监控系统对切割作业状态进行检测，然后根据检测结果对激光切割路径进行修正，如专利申请号为“201520155821.2 ”的“一种基于大幅面视觉引导和变形矫正的激光切割机”及申请号为“201820518595.3 ”的“一种激光引导切割装置”，虽然可以满足使用的需要，但设备结构大使用灵活性和通用性差，机能满足特定设备配套使用的需要，且运行及维护成本，难以有效满足实际使用的需要，且该类设备在运行中，也仅能满足对当前和完成切割后的切割路径进行检测，而无法有效的对激光切割轨迹进行有效的引导和预判，同时当前该类引导设备运行时，往往是通过对当前运行状态进行拍照，然后经过计算机系统分析后再进行引导，因此无法实现对激光切割过程进行连续检测引导的需要，且引导作业的工作效率也相对低下，从而无法实现在切割作业前消除切割轨迹误差的缺陷，并易对切割做作业工作效率造成较大的负面影响，因此依然无法有效提高硅晶圆激光切割作业的工作精度。
因此，针对这一现状，迫切需要开发一种硅晶圆表面质量检测设备，以满足实际使用的需要。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置，该新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，可实现快速与多种激光切割设备配套使用，并可实现在不同结构硅晶圆表面进行切割路径投影引导，且投影引导精度高，并可与激光切割作业同步进行，从而极大的提高了引导作业的灵活性和可靠性。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置，包括承载机架、检测筒、紫外线检测灯、三维转台、CCD摄像头、投影玻片、透镜组及驱动电路，承载机架为柱状框架结构，承载机架下端面设与其同轴分布的定位腔，检测筒嵌于定位腔内，并为与定位腔同轴且轴向截面呈“冂”字形的腔体结构，其前端面与投影玻片连接并同轴分布，投影玻片与检测筒构成密闭腔体结构，CCD摄像头和透镜组均嵌于检测筒内并与检测筒同轴分布，其中CCD摄像头与检测筒筒底连接，透镜组位于CCD摄像头和投影玻片之间位置，紫外线检测灯至少两个，环绕检测筒轴线均布在检测筒外，并分别通过三维转台与检测筒侧表面铰接，且紫外线检测灯前端面超出检测筒前端面至少3毫米，紫外线检测灯光轴与检测筒轴线呈0°—80°夹角，驱动电路嵌于承载机架外，并与分别与紫外线检测灯、三维转台、CCD摄像头电气连接。
进一步的，所述的承载机架后端面设与承载机架同轴分布的三维位移台，承载机架的定位腔与检测筒外表面间通过至少两条导向滑轨滑动连接，检测筒后端面对应的承载机架内设散热风机，所述散热风机与检测筒同轴分布，并与驱动电路电气连接。
进一步的，所述的紫外线检测灯包括防护柱、紫外线光源、分化板、回转驱动机构、准直镜及螺旋调焦座，所述防护柱为轴向截面呈矩形的空心柱状结构，所述紫外线光源嵌于防护柱内，与防护柱底部连接并同轴分布，所述分化板嵌于防护柱内，位于紫外线光源前并通过回转驱动机构与防护柱侧壁滑动连接，所述准直镜通过螺旋调焦座与防护柱前端面连接并包覆在防护柱前端面，且所述分化板、准直镜及螺旋调焦座均与防护柱同轴分布，所述紫外线光源及回转机构与驱动电路电气连接。
进一步的，所述的分化板上设直角坐标系刻度尺、水平刻画线及呈矩形阵列结构均布的格栅刻画线中的任意一种。
进一步的，所述的透镜组与检测筒侧壁内表面通过至少两条直线驱动导轨滑动连接，所述直线驱动导轨与检测筒轴线平行分布并环绕检测筒轴线均布，所述直线驱动导轨与透镜组接触面设位移传感器，且所述直线驱动导轨及位移传感器均与驱动电路电气连接。
进一步的，所述的投影玻片为凸透镜结构及凹透镜结构中的任意一种，且投影玻片前端面超出检测筒前端面-10—10毫米。
进一步的，所述的驱动电路为基于工业单片机及可编程控制器中任意一种为基础的电路系统。
本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，可实现快速与多种激光切割设备配套使用，并可实现在不同结构硅晶圆表面进行切割路径投影引导，且投影引导精度高，并可与激光切割作业同步进行，从而极大的提高了引导作业的灵活性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。
图1为本新型结构示意图；
图2为紫外线检测灯局部结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
如图1和2所示，一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置，包括承载机架1、检测筒2、紫外线检测灯3、三维转台4、CCD摄像头5、投影玻片6、透镜组7及驱动电路8，承载机架1为柱状框架结构，承载机架1下端面设与其同轴分布的定位腔9，检测筒2嵌于定位腔9内，并为与定位腔9同轴且轴向截面呈“冂”字形的腔体结构，其前端面与投影玻片6连接并同轴分布，投影玻片6与检测筒2构成密闭腔体结构，CCD摄像头5和透镜组7均嵌于检测筒2内并与检测筒2同轴分布，其中CCD摄像头5与检测筒2筒底连接，透镜组7位于CCD摄像头5和投影玻片6之间位置，紫外线检测灯3至少两个，环绕检测筒2轴线均布在检测筒2外，并分别通过三维转台4与检测筒2侧表面铰接，且紫外线检测灯3前端面超出检测筒2前端面至少3毫米，紫外线检测灯3光轴与检测筒2轴线呈0°—80°夹角，驱动电路8嵌于承载机架1外，并与分别与紫外线检测灯3、三维转台4、CCD摄像头5电气连接。
其中，所述的承载机架1后端面设与承载机架1同轴分布的三维位移台10，承载机架1的定位腔9与检测筒2外表面间通过至少两条导向滑轨11滑动连接，检测筒2后端面对应的承载机架1内设散热风机12，所述散热风机12与检测筒2同轴分布，并与驱动电路8电气连接。
重点说明的，所述的紫外线检测灯3包括防护柱31、紫外线光源32、分化板33、回转驱动机构34、准直镜35及螺旋调焦座36，所述防护柱21为轴向截面呈矩形的空心柱状结构，所述紫外线光源32嵌于防护柱31内，与防护柱31底部连接并同轴分布，所述分化板33嵌于防护柱31内，位于紫外线光源32前并通过回转驱动机构34与防护柱31侧壁滑动连接，所述准直镜35通过螺旋调焦座36与防护柱31前端面连接并包覆在防护柱31前端面，且所述分化板35、准直镜35及螺旋调焦座36均与防护柱31同轴分布，所述紫外线光源32及回转机构36与驱动电路8电气连接。
进一步优化的，所述的分化板33上设直角坐标系刻度尺刻画线、水平刻画线及呈矩形阵列结构均布的格栅刻画线中的任意一种。
此外，所述的透镜组7与检测筒2侧壁内表面通过至少两条直线驱动导轨13滑动连接，所述直线驱动导轨13与检测筒2轴线平行分布并环绕检测筒2轴线均布，所述直线驱动导轨13与透镜组7接触面设位移传感器14，且所述直线驱动导轨13及位移传感器14均与驱动电路8电气连接。
同时，所述的投影玻片6为凸透镜结构及凹透镜结构中的任意一种，且投影玻片6前端面超出检测筒2前端面-10—10毫米。
本实施例中，所述的驱动电路8为基于工业单片机及可编程控制器中任意一种为基础的电路系统。
本新型在具体实施中，首先对构成本新型的承载机架、检测筒、紫外线检测灯、三维转台、CCD摄像头、投影玻片、透镜组及驱动电路进行装配，然后将装配后的本新型的承载机架通过三维位移台与硅晶圆精光切割设备连接，然后通过三维位移台调整承载机架轴线与硅晶圆切割作业面的位置关系，使承载机架及与承载机架同轴分布的CCD摄像头轴线与硅晶圆切割面中心点相交，然后驱动三维转台运行，调整各紫外线检测灯光轴与紫外线检测灯相交且交点位于硅晶圆切割面上处即可完成本新型装配。
在进行引导作业时，根据需要，一方面驱动其中一个多个紫外线检测灯运行，在紫外线检测灯运行时，通过紫外线光源的光线在通过分化板时，将分化板上的刻画线通过准直镜调焦后投影到硅晶圆切割面上；然后通过检测筒前端面的投影玻片将硅晶圆切割面上的投影反射并通过透镜组进一步调焦后通过CCD摄像头进行连续视频信号采集，然后根据采集的包含了刻画线的硅晶圆图像进行切割作业面规划，并使规划后的切割作业面沿刻画线分布，最后即可根据设定后的切割作业面进行切割作业，且在切割中另可通过CCD摄像头对实际切割位置与刻画线间相对位置进行连续精确检测，从而达到对切割作业进行引导的目的。
本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，可实现快速与多种激光切割设备配套使用，并可实现在不同结构硅晶圆表面进行切割路径投影引导，且投影引导精度高，并可与激光切割作业同步进行，从而极大的提高了引导作业的灵活性和可靠性。
本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置，其特征在于：所述的紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置包括承载机架、检测筒、紫外线检测灯、三维转台、CCD摄像头、投影玻片、透镜组及驱动电路，所述承载机架为柱状框架结构，承载机架下端面设与其同轴分布的定位腔，所述检测筒嵌于定位腔内，并为与定位腔同轴且轴向截面呈“冂”字形的腔体结构，其前端面与投影玻片连接并同轴分布，且所述投影玻片与检测筒构成密闭腔体结构，所述CCD摄像头和透镜组均嵌于检测筒内并与检测筒同轴分布，其中所述CCD摄像头与检测筒筒底连接，透镜组位于CCD摄像头和投影玻片之间位置，所述紫外线检测灯至少两个，环绕检测筒轴线均布在检测筒外，并分别通过三维转台与检测筒侧表面铰接，且所述紫外线检测灯前端面超出检测筒前端面至少3毫米，且紫外线检测灯光轴与检测筒轴线呈0°—80°夹角，所述驱动电路嵌于承载机架外，并与分别与紫外线检测灯、三维转台、CCD摄像头电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 ，其特征在于：所述的承载机架后端面设与承载机架同轴分布的三维位移台，承载机架的定位腔与检测筒外表面间通过至少两条导向滑轨滑动连接，检测筒后端面对应的承载机架内设散热风机，所述散热风机与检测筒同轴分布，并与驱动电路电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 ，其特征在于：所述的紫外线检测灯包括防护柱、紫外线光源、分化板、回转驱动机构、准直镜及螺旋调焦座，所述防护柱为轴向截面呈矩形的空心柱状结构，所述紫外线光源嵌于防护柱内，与防护柱底部连接并同轴分布，所述分化板嵌于防护柱内，位于紫外线光源前并通过回转驱动机构与防护柱侧壁滑动连接，所述准直镜通过螺旋调焦座与防护柱前端面连接并包覆在防护柱前端面，且所述分化板、准直镜及螺旋调焦座均与防护柱同轴分布，所述紫外线光源及回转机构与驱动电路电气连接。
4.根据权利要求3所述的一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 ，其特征在于：所述的分化板上设直角坐标系刻度尺、水平刻画线及呈矩形阵列结构均布的格栅刻画线中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 ，其特征在于：所述的透镜组与检测筒侧壁内表面通过至少两条直线驱动导轨滑动连接，所述直线驱动导轨与检测筒轴线平行分布并环绕检测筒轴线均布，所述直线驱动导轨与透镜组接触面设位移传感器，且所述直线驱动导轨及位移传感器均与驱动电路电气连接。
6.根据权利要求1所述的一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 ，其特征在于：所述的投影玻片为凸透镜结构及凹透镜结构中的任意一种，且投影玻片前端面超出检测筒前端面-10—10毫米。
7.根据权利要求1所述的一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 ，其特征在于：所述的驱动电路为基于工业单片机及可编程控制器中任意一种为基础的电路系统。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114309980A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 一种新型晶圆切割装置 |
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2020
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