CN214584950U - 碳化硅晶型检验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及实验设备技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅晶型检验装置。碳化硅晶型检验装置包括拍照箱、拍照相机、拍照光源、托盘和控制单元；拍照箱围合形成用于拍照的暗室空间；托盘可转动地设置在拍照箱中，托盘用于承载晶体；拍照光源和拍照相机均设置在拍照箱中，控制单元与拍照相机连接以操控拍照相机对托盘上的晶体进行拍照。能够通过自动拍照进行UV灯照射检验。

Description

碳化硅晶型检验装置

技术领域

本实用新型涉及实验设备技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅晶型检验装置。

背景技术

碳化硅当前主要受到长晶稳定性的影响导致整体的晶体良率低的影响。而在长晶过程中是极度容易产生其他晶型的晶体。所以对于晶体晶型的检验及确认，也是当前碳化硅晶体检测必要的工作。当前生产技术条件下多型的检测主要通过UV灯照射来辨识晶体晶型情况。

然而UV灯照射检验的持续时间长、紫外线伤害是现有存在的弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种碳化硅晶型检验装置，其能够通过自动拍照进行UV灯照射检验。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型提供一种碳化硅晶型检验装置，用于对碳化硅的晶体拍照，包括：

拍照箱、拍照相机、拍照光源、托盘和控制单元；

所述拍照箱围合形成用于拍照的暗室空间；所述托盘可转动地设置在所述拍照箱中，所述托盘用于承载所述晶体；

所述拍照光源和所述拍照相机均设置在所述拍照箱中，所述控制单元与所述拍照相机连接以操控所述拍照相机对所述托盘上的所述晶体进行拍照。

本方案的碳化硅晶型检验装置通过设置具有暗室空间的拍照箱，而暗室空间中具有拍照相机，控制单元通过控制拍照相机完成对放置在托盘上的晶体进行拍照，再根据拍照得到的相片对晶片进行验证和检验。同时，托盘可转动的设置在拍照箱中，当拍照相机拍摄过程中，通过转动托盘，使得相机能够多角度地实现对托盘上的晶体的拍摄，从而获得更加全面的晶片的照片，进而保障了晶体检验的准确性和高效性。另外，在拍照箱的暗室空间中，拍照光源的光源效果能够得到最大限度地展示，从而提高了拍照相机的对晶体拍照的相片效果，如此提高了拍照相机的质量，而高质量的相片能够增加晶体检验的效率。

综上，这样的碳化硅晶型检验装置具有结构简单、操作方面，且自动化完成拍照的作业，从而显著提高了晶体检验的效率、提高了作业人员的安全性，因此经济效益显著。

在可选的实施方式中，所述碳化硅晶型检验装置包括旋转机构；

所述旋转机构与所述托盘连接，以驱动所述托盘绕其中心转动。

在可选的实施方式中，所述控制单元与所述旋转机构连接，以操控所述旋转机构带动托盘转动。

在可选的实施方式中，所述拍照相机包括均设置在所述拍照箱中的第一相机和第二相机；

所述第一相机位于所述托盘的正对面，所述第二相机位于所述托盘的侧面。

在可选的实施方式中，所述拍照光源包括第一光源和第二光源；

所述第一光源设置在所述第一相机的附近，所述第二光源设置在所述第二相机附近。

在可选的实施方式中，所述第二光源设置在所述第二相机靠近所述第一光源的一侧。

在可选的实施方式中，所述第一光源包括第一发光件和第二发光件；

所述第一发光件设置在所述第一相机远离所述第二相机的一侧；所述第二发光件位于所述第一相机和所述第二光源之间。

在可选的实施方式中，所述拍照光源均为UV灯。

在可选的实施方式中，所述拍照箱均由防紫外线材料制作。

在可选的实施方式中，所述拍照箱均由铝材料或不锈钢材料制作而成。

在可选的实施方式中，所述拍照箱包括箱体和盖板；

所述箱体具有出入口，所述盖板可拆卸地设置在所述箱体的所述出入口中以封闭所述出入口形成暗室或打开所述出入口。

本实用新型实施例的有益效果包括，例如：

本方案的碳化硅晶型检验装置包括拍照箱、拍照相机、拍照光源、托盘和控制单元。控制单元通过控制拍照相机完成对放置在托盘上的晶体进行拍照，再根据拍照得到的相片对晶片进行验证和检验。且在拍照相机拍摄过程时，通过转动托盘，使得相机能够多角度地实现对托盘上的晶体的拍摄，从而获得更加全面的晶片的照片，进而保障了晶体检验的准确性和高效性。这样的碳化硅晶型检验装置具有结构简单、操作方便、拍照效率高、持续时间短、提高了作业人员的安全性，因此具有显著的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的碳化硅晶型检验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的碳化硅晶型检验装置的另一视角的结构示意图。

图标：11-晶体；100-拍照箱；101-暗室空间；110-箱体；120-盖板；200-拍照相机；210-第一相机；220-第二相机；300-拍照光源；310-第一光源；311-第一发光件；312-第二发光件；320-第二光源；400-托盘；600-旋转机构。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

碳化硅是继第一代半导体Si、第二代半导体GaAs之后发展起来的重要的第三代半导体材料，它具有宽禁带、高热导率、高击穿场强、高载流子饱、高抗辐射能力及良好的化学稳定性等的优越特性，因其本身具有的特性，第三代半导体技术应用将在节能减排、信息技术、国防科技三大领域催生上万亿元潜在市场，近年来迅速渗透到照明、电子电力器件、微波射频等领域的各个角落，市场规模快速提升，在新能源汽车、汽车灯照、通用照明、电动车、5G通讯应用等领域有着广泛的应用市场，将成为未来新能源发展的方向之一。

碳化硅当前主要受到长晶稳定性的影响导致整体的晶体良率低的影响。而在长晶过程中是极度容易产生其他晶型的晶体。所以对于晶体晶型的检验及确认，也是当前碳化硅晶体检测必要的工作。当前生产技术条件下多型的检测主要通过两种方式进行检验：①采用拉曼测试仪，对晶体晶型进行检验。②通过UV灯照射来辨识晶体晶型情况。

现有技术一般采用的为后者，后者对设备、人员有良好的适应性。但是检验时间长、紫外线伤害是现有存在的弊端。

现有的碳化硅晶体检验晶型方法，主要操作：打开照相机软件，调整好晶体在视图下的位置后，穿好防护手套和防护眼镜，关闭其他灯源，打开UV灯电源，拍下晶体的UV照射图片，调整晶体至适宜的方位继续拍摄。拍摄结束后关闭UV灯电源，晶体的多型情况：多晶、多型。

为改善上述技术问题，在下面的实施例中提供一种碳化硅晶型检验装置。

请参考图1，本实施例提供了一种碳化硅晶型检验装置，用于对碳化硅的晶体11拍照，包括拍照箱100、拍照相机200、拍照光源300、托盘400和控制单元。

拍照箱100围合形成用于拍照的暗室空间101；托盘400可转动地设置在拍照箱100中，托盘400用于承载晶体11；

拍照光源300和拍照相机200均设置在拍照箱100中，控制单元与拍照相机200连接以操控拍照相机200对托盘400上的晶体11进行拍照。

本方案的碳化硅晶型检验装置通过设置具有暗室空间101的拍照箱100，而暗室空间101中具有拍照相机200，控制单元通过控制拍照相机200完成对放置在托盘400上的晶体11进行拍照，再根据拍照得到的相片对晶片进行验证和检验。同时，托盘400可转动的设置在拍照箱100中，当拍照相机200拍摄过程中，通过转动托盘400，使得相机能够多角度地实现对托盘400上的晶体11的拍摄，从而获得更加全面的晶片的照片，进而保障了晶体11检验的准确性和高效性。另外，在拍照箱100的暗室空间101中，拍照光源300的光源效果能够得到最大限度地展示，从而提高了拍照相机200的对晶体11拍照的相片效果，如此提高了拍照相机200的质量，而高质量的相片能够增加晶体11检验的效率。

这样的碳化硅晶型检验装置具有结构简单、操作方面，且自动化完成拍照的作业，从而显著提高了晶体11检验的效率、提高了作业人员的安全性，改善了现有技术碳化硅晶体11晶型检测时出现的用时多，时效慢，紫外线对人体的伤害的技术问题。

请继续参照图1和图2，以了解碳化硅晶型检验装置的更多结构细节。

从图中可以看出，在本实施例中，拍照箱100包括箱体110和盖板120；箱体110具有出入口，盖板120可拆卸地设置在箱体110的出入口中以封闭出入口形成暗室或打开出入口。

箱体110和盖板120可拆卸设置能够保障拍照箱100的暗室空间101的效果，从而保障最终拍照相机200的拍照效果，有利于提高碳化硅晶体11的晶型检验效果。

进一步的，在本实用新型的本实施例中，碳化硅晶型检验装置包括旋转机构600；旋转机构600与托盘400连接，以驱动托盘400绕其中心转动。

旋转机构600能够带动托盘400转动，从而为拍照相机200对托盘400上的晶体11提供更多的拍照视角，提高了拍照相机200的照片质量，有利于提高晶体11检验效率。

可选的，这里的旋转机构600可以是电机、马达等动力结构通过旋转轴驱动托盘400转动，如此进一步提高了碳化硅晶型检验装置的自动化程度。

可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，旋转机构600也可以是通过人工操作托盘400转动。例如通过与拍照箱100具有预设距离的转轮(或转轮通过带传动等)使得托盘400转动，只要托盘400能够带动晶体11转动即可，这里仅仅是一个示例，不作限定。

进一步的，在本实用新型的本实施例中，控制单元与旋转机构600连接，以操控旋转机构600带动托盘400转动。

可以理解是，控制单元能够控制旋转机构600的旋转角度与拍照相机200的拍照节拍一致，从而获得高质量的晶片照片，进而保障晶体11的检验的效率。

请参阅图1，从图中可以看出，在本实用新型的本实施例中，拍照相机200包括均设置在拍照箱100中的第一相机210和第二相机220；第一相机210位于托盘400的正对面，第二相机220位于托盘400的侧面。

第一相机210和第二相机220分别拍摄托盘400上的晶体11的顶部部分，以及晶体11的侧面部分，配合托盘400的转动，从而确保了晶体11表面各处均能够被拍照相机200拍照，如此确保了拍照检验的准确性和高效性。避免了人工调整拍照角度带来的不便。

进一步的，在本实用新型的本实施例中，拍照光源300包括第一光源310和第二光源320；第一光源310设置在第一相机210的附近，第二光源320设置在第二相机220附近。

第一光源310和第二光源320的设置能够分别为第一相机210和第二相机220提供充足的拍照环境，从而提高拍照相机200的拍照质量，提供了晶体11检验的质量和效率。

进一步的，在本实施例中，第二光源320设置在第二相机220靠近第一光源310的一侧。第二光源320除了能够为第二相机220提供充足的拍照环境，还能够在为第一相机210也提供部分的光照，从而便于两个相机的拍照效果。

从图中可以看出，在本实用新型的本实施例中，第一光源310包括第一发光件311和第二发光件312；第一发光件311设置在第一相机210远离第二相机220的一侧；第二发光件312位于第一相机210和第二光源320之间。

即本实施例中，拍照箱100中具有3个光源结构，分别是第一发光件311、第二发光件312和第二光源320。

具体的，第一相机210设置在拍照箱100内壁的顶部。沿拍照箱100的长度方向，第一发光件311、第二发光件312分别设置在第一相机210的两侧。第一相机210、第一发光件311、第二发光件312均正对托盘400上的晶体11顶部。第二相机220设置在拍照箱100内壁的侧面。第二光源320位于第二相机220的上方，且第二光源320位于第二发光件312和第二相机220之间。第一发光件311、第二发光件312和第二光源320均嵌设在拍照箱100的内壁中。

在本实用新型的本实施例中，拍照光源300均为UV灯。

进一步的，拍照箱100均由防紫外线材料制作。可选的，拍照箱100均由铝材料或不锈钢材料制作而成。

可选的，在本实施例中，控制单元为PC电脑。如此能够简化控制单元的控制，且成本可控，检验可直接通过PC电脑的显示器观察即可。

使用时，将晶体11放置在托盘400上方，盖上盖板120，链接电脑相机软件驱动托盘400进行拍摄。从而解决了碳化硅晶体11晶型检验，人工操作复杂，耗用时间长，紫外线伤害。

其工艺步骤如下：

1.将待检碳化硅晶棒准备好，打开盖板120将晶体11放置在晶体11托盘400上。

2.放好晶体11后关掉盖板120；

3.打开上方与侧面的UV灯；

4.通过与电脑连接的相机软件调整好第一相机210、第二相机220的焦距；

5.使用电脑软件进行确认拍照形式，对第一相机210进行拍照完成碳化硅晶棒的表面拍照；

6.使用电脑软件进行确认拍照形式，第二相机220，进行拍照；

7.侧面拍照时由于对晶体11周围360°均要拍摄，故拍照时选取每60°拍摄一张照片；完成6张照片拍摄；

8.晶棒表面与侧面拍照完成后对存储的照片进行晶型辨别；

9.晶型的辨别标准参照上方现有技术的标准进行判别。

综上，本实用新型实施例提供了一种碳化硅晶型检验装置，至少具有以下优点：

从实际生产出发，利用自动快速拍照判定碳化硅晶体11晶型装置将可以给实际生产带来了巨大的效益，同时对人员的伤害可以降低至可控情况。下表给出传统碳化硅晶体11晶型装置与新型自动快速拍照判定碳化硅晶体11晶型装置数据对比。

传统的人工UV灯监测装置检验100个晶体11需要耗时20min，其单位时间产能为3pcs/H，且还需要防紫外线手套1pcs和防紫外线眼睛1pcs的耗材。

而本方案的碳化硅晶型检验装置100个晶体11需要耗时3min，其单位时间产能为20pcs/H，且不需要防紫外线手套1pcs和防紫外线眼睛1pcs之类的耗材。

从上述可以看出，新型自动快速拍照判定碳化硅晶体11晶型装置解决了晶型检验单位时间产能低，耗费时间长。与传统的蚀刻加工治具相比，在加工时间缩短了6.3倍。

此外在耗材上由于减少紫外线对人体的伤害，所以劳保用品也可以进行节省，很大程度上减少了劳保用品的开支，同时对操作人员的伤害程度也降到了极低，进一步减少出现该岗位有职业病风险。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种碳化硅晶型检验装置，用于对碳化硅的晶体拍照，其特征在于，包括：

拍照箱(100)、拍照相机(200)、拍照光源(300)、托盘(400)和控制单元；

所述拍照箱(100)围合形成用于拍照的暗室空间(101)；所述托盘(400)可转动地设置在所述拍照箱(100)中，所述托盘(400)用于承载所述晶体(11)；

所述拍照光源(300)和所述拍照相机(200)均设置在所述拍照箱(100)中，所述控制单元与所述拍照相机(200)连接以操控所述拍照相机(200)对所述托盘(400)上的所述晶体(11)进行拍照。

2.根据权利要求1所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述碳化硅晶型检验装置包括旋转机构(600)；

所述旋转机构(600)与所述托盘(400)连接，以驱动所述托盘(400)绕其中心转动。

3.根据权利要求2所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述控制单元与所述旋转机构(600)连接，以操控所述旋转机构(600)带动托盘(400)转动。

4.根据权利要求1所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述拍照相机(200)包括均设置在所述拍照箱(100)中的第一相机(210)和第二相机(220)；

所述第一相机(210)位于所述托盘(400)的正对面，所述第二相机(220)位于所述托盘(400)的侧面。

5.根据权利要求4所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述拍照光源(300)包括第一光源(310)和第二光源(320)；

所述第一光源(310)设置在所述第一相机(210)的附近，所述第二光源(320)设置在所述第二相机(220)附近。

6.根据权利要求5所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述第二光源(320)设置在所述第二相机(220)靠近所述第一光源(310)的一侧。

7.根据权利要求6所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述第一光源(310)包括第一发光件(311)和第二发光件(312)；

所述第一发光件(311)设置在所述第一相机(210)远离所述第二相机(220)的一侧；所述第二发光件(312)位于所述第一相机(210)和所述第二光源(320)之间。

8.根据权利要求1所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述拍照光源(300)均为UV灯。

9.根据权利要求8所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述拍照箱(100)均由防紫外线材料制作。

10.根据权利要求1所述的碳化硅晶型检验装置，其特征在于：

所述拍照箱(100)包括箱体(110)和盖板(120)；

所述箱体(110)具有出入口，所述盖板(120)可拆卸地设置在所述箱体(110)的所述出入口中以封闭所述出入口形成暗室或打开所述出入口。

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