CN217237808U - 晶棒检查装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种晶棒检查装置，包括：壳体，壳体的内部设置有具有通孔的隔板，将壳体分为第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔用于放置晶棒；光源，设置在隔板上，用于发射激光；海绵垫，吸纳有检查油，设置在第二容纳腔中；检查部；以及第一驱动部，用于驱动海绵垫沿晶棒的轴向运动，以使海绵垫在两个容纳腔之间运动，第一驱动部还配置为驱动海绵垫绕晶棒的轴线转动，和/或，晶棒检查装置具有用于驱动晶棒绕轴线自转的第二驱动部。使用时，将晶棒放入第一容纳腔中，推动海绵垫涂抹检查油并用光源照射晶棒，借助显示器检查破损处，可以避免将晶棒放在桌上检查容易沾灰，导致检测结果出现误差，另外可以避免人手直接涂抹对人体造成伤害。

Description

晶棒检查装置

技术领域

本公开涉及蓝宝石的处理加工领域，具体地，涉及一种晶棒检查装置。

背景技术

蓝宝石晶片因其优良的介电性能、化学稳定性、热传导性和高表面平滑度等特点而成为制备高温超导薄膜、红外光学材料、微电子器件等的最优质基片和衬底材料。晶棒检验为生产蓝宝石晶片作业的第一步，现有的晶棒检验需要将晶棒搬运至桌面进行人工手动检测，晶棒检验人员会在检验晶棒时将冬青油涂覆至晶棒表面，使用海绵垫将冬青油擦拭均匀，再使用绿色激光笔从晶棒侧面反复照射，将肉眼能检查出的晶棒缺陷使用油性笔标注。由于在检验晶棒时，晶棒需要放置在桌面，容易粘到桌面灰尘，从而在激光笔的强光照射下，会影响检验晶棒时的视觉效果，造成误以为有缺陷的错觉，影响检测的准确性和效率。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种晶棒检查装置，以至少部分地解决相关技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种晶棒检查装置，包括：壳体，构造为可开闭的中空结构，所述壳体的内部设置有具有通孔的隔板，以将所述壳体分为第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔用于放置所述晶棒；光源，设置在所述隔板上，用于朝向所述晶棒发射激光；海绵垫，吸纳有检查油，并设置在所述第二容纳腔中；检查部，包括设置在所述第一容纳腔内的摄像头和连接所述摄像头的显示器；以及第一驱动部，用于驱动所述海绵垫沿所述晶棒的轴向运动，以使所述海绵垫通过所述通孔在所述第一容纳腔和所述第二容纳腔之间运动，其中，所述第一驱动部还配置为驱动所述海绵垫绕所述晶棒的轴线转动，和/或，所述晶棒检查装置具有用于驱动所述晶棒绕轴线自转的第二驱动部。

可选地，所述第一驱动部包括第一连接件和第一摇杆，所述第一连接件固定安装在所述海绵垫的远离所述第一容纳腔的端部，所述壳体的靠近所述第一连接件的形成面设有第一贯穿孔以供所述第一摇杆从所述壳体外侧穿入而连接所述第一连接件。

可选地，所述第一贯穿孔与所述第一摇杆的伸入所述第二容纳腔的部分形状相匹配，以通过所述第一摇杆连接所述第一连接件实现对所述海绵垫的径向定位。

可选地，所述第二驱动部包括第二连接件和第二摇杆，所述第二连接件可旋转地安装在所述第一容纳腔的远离所述第二容纳腔的内壁上，用于连接所述晶棒的端部，所述壳体的安装所述第二连接件的形成面设有第二贯穿孔以供所述第二摇杆从所述壳体外侧穿入而连接所述第二连接件。

可选地，所述第二容纳腔的顶部设置有可开闭的盖板，以用于在打开时供所述海绵垫补充所述检查油。

可选地，所述光源包括两个激光笔，分别用于朝向所述晶棒的端面和周面放射激光。

可选地，还包括可沿所述晶棒轴向运动的标注机构，所述标注机构构造为直径可缩放的弹性环状件，所述标注机构间隔套设在所述晶棒的外侧，并且在直径缩小时可与所述晶棒的周面接触，其中，所述标注机构的内表面涂覆有标记物。

可选地，所述标注机构配置为可开合的环状件，以用于在打开时将所述晶棒放入所述第一容纳腔。

可选地，所述壳体的底面设置有调节机构，以使所述隔板可沿所述晶棒的轴向移动地设置在所述壳体的底面，其中，所述调节机构包括设置在所述壳体的底部的滑轨和设置在所述隔板下方用于与所述滑轨配合的滑块。

可选地，所述海绵垫构造为横截面为弧形或圆形的长条状，所述通孔的横截面构造为与所述海绵垫的横截面相互匹配的弧形，其中，所述通孔和所述晶棒同轴设置且所述通孔的内径与所述晶棒的外径重合。

通过上述技术方案，使用时，将晶棒放入第一容纳腔中，推动海绵垫涂抹检查油并用光源照射晶棒，借助显示器检查破损处，如此，可以避免直接将晶棒放在桌上检查容易沾灰，导致检测结果出现误差的问题，另外可以避免人手直接涂抹检查油对人体造成伤害。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开示例性示出的一种晶棒检查装置的示意图。

附图标记说明

10-壳体；20-隔板；31-第一容纳腔；32-第二容纳腔；40-海绵垫；50- 显示器；61-第二连接件；62-第二摇杆；70-激光笔；81-第一摇杆；90-标注机构；100-调节机构。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词“顶”、“底”是基于相关部件实际使用的方向定义的，例如第二容纳腔的“顶部”设置有可开闭的盖板指的是第二容纳腔使用时放正后远离地面的形成面设置成可开闭的盖板；“内”、“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的，例如第二摇杆可从壳体“外侧”穿入指的是第二摇杆可以从壳体的外部穿过壳体的形成面进入壳体内部的容纳空间。

除此之外，在本公开中，使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

首先，需要说明的是，晶棒指的是蓝宝石棒体，构造为细长圆柱状，用于制造蓝宝石晶片，以作为制备高温超导薄膜、红外光学材料、微电子器件等的最优质基片和衬底材料，晶棒的结构和性能为本领域技术人员所熟知，这里不作过多解释。

参照图1，本公开提供一种晶棒检查装置，包括构造为可开闭的中空结构的壳体10、用于朝向晶棒发射激光的光源、吸纳有检查油的海绵垫40、用于观察晶棒的检查部以及用于驱动海绵垫40沿晶棒的轴向运动的第一驱动部，以使海绵垫40通过下述的通孔在下述的第一容纳腔31和下述的第二容纳腔32之间运动，其中，壳体10的内部设置有具有通孔的隔板20，以将壳体10分为第一容纳腔31和第二容纳腔32，第一容纳腔31用于放置晶棒；光源设置在隔板20上；海绵垫40设置在第二容纳腔32中；检查部包括设置在第一容纳腔31内的摄像头和连接摄像头的显示器50；其中，第一驱动部还配置为驱动海绵垫40绕晶棒的轴线转动，和/或，晶棒检查装置具有用于驱动晶棒绕轴线自转的第二驱动部。这里，本公开对检查油的种类不作具体限定，可以是冬青油、八角油等，只要满足能够涂抹在晶棒周向以用于配合激光检查晶棒的破损等瑕疵即可。

首先，本公开对壳体10的形状不作限定，在一些实施例中，壳体10可以构造成规则的六面体结构。此外，在其他一些实施例中，壳体10也可以构造为其他不规则的空心结构。另外，壳体10构造为可开闭的目的是以用于在将其打开时将晶棒放入，或者在检测时将其关闭以为晶棒提供黑暗的检查条件。当然，本公开对壳体10的具体哪个形成面设置成可开闭不作限制，在本实施例中，可以将壳体10的顶面设置为可开闭。

本公开实施例中，为了在晶棒的周面涂抹检查油，需要实现海绵垫40 和晶棒的相对转动。在一些实施例中，第一驱动部除了驱动海绵垫40沿晶棒的轴向运动外，还可以配置为能够驱动海绵垫40绕晶棒的轴线旋转，以能够在对晶棒进行涂抹检查油时可以将检查油涂抹到晶棒的全部外周面。在其他一些实施例中，也可以通过设置驱动晶棒转动的第二驱动部以实现海绵垫40对晶棒外周面的全方位涂抹。另外，在一些实施例中，晶棒检查装置也可以配置为既具有可以驱动晶棒转动的第二驱动部，同时第一驱动部也可以配置为可以驱动海绵垫40绕晶棒的轴线旋转，以能够更加快速将检查油涂抹在晶棒的全部外周面。需要强调的是，本公开的“全部外周面”指的是晶棒的不包括长度方向两端的外表面(即圆柱的侧面)。

通过上述技术方案，使用时，将晶棒放入第一容纳腔中，推动海绵垫40 涂抹检查油并用光源照射涂抹后的晶棒，借助显示器观察晶棒并检查是否有破损处，如此，可以避免直接将晶棒放在桌上检查沾灰，导致检测结果出现误差的问题，另外可以避免人手直接涂抹检查油而对人体造成伤害。

为了使摄像头可以无死角的对晶棒进行检测，本公开的检查部可以包括设置在第二容纳腔内的摄像头和位于第二容纳腔外部且连接摄像头以用于观察晶棒的显示器50。需要说明的是，在晶棒检查装置不具有驱动晶棒转动的第二驱动部时，摄像头需要布置多个，以能够全方位拍摄晶棒的外周面。在晶棒检查装置设置有驱动晶棒转动的第二驱动部时，在一些实施例中，摄像头可以设置在第一容纳腔31的底部。使用时，第二驱动部驱动晶棒旋转就可以通过设置在底部的一个摄像头观察到晶棒的全部外周面。

参照图1，为了使第一驱动部能够驱动海绵垫40完成对应的运动，在一些实施例中，第一驱动部可以包括第一连接件和第一摇杆81，第一连接件固定安装在海绵垫40的远离第一容纳腔31的端部，壳体10的靠近第一连接件的形成面设有第一贯穿孔以供第一摇杆81从壳体10外侧穿入而连接第一连接件。这里需要说明的是，“第一连接件固定安装在海绵垫40的远离第一容纳腔31的端部”是基于海绵垫40位于第二容纳腔32时的状态说明的。使用时，通过摇动第一摇杆81的位于壳体10外部的部分即可带动第一连接件和海绵垫40进行绕晶棒轴线的旋转运动。其中，第一摇杆81和下面将提到的第二摇杆82可以构造为折线形(例如图中示出的Z形)，以提高转动半径。类似地，通过沿晶棒轴线方向推拉第一摇杆81的位于壳体10外部的部分即可带动第一连接件和海绵垫40进行沿晶棒轴向的运动。当然，在晶棒轴向长度较大时，为了使海绵垫40可以完全穿过隔板20上的通孔进入第一容纳腔31以对晶棒的全部外周面涂抹检查油，第一连接件需要构造为能够通过上述通孔的形状。在一些实施例中，对第一摇杆81的控制可以是人工摇动或者推动。此外，在其他一些实施例中，可以采用电机等机械结构对第一摇杆81进行控制，本公开对此不作限定。

进一步地，为了对海绵垫40进行径向定位，防止其沿径向窜动无法顺利穿过上述通孔，或者无法对晶棒外周面进行涂抹检查油，在一些实施例中，第一贯穿孔与第一摇杆81的伸入第二容纳腔32的部分可以设置成形状相匹配，以通过第一摇杆81连接第一连接件实现对海绵垫40的径向定位。此时，由于第一摇杆81和第一贯穿孔的配合部分形状相匹配，从而第一摇杆81无法径向移动，如此，连接第一摇杆81的海绵垫40也无法在径向移动。当然，在其他一些实施例中，可以在第二容纳腔32内设置海绵垫40的支撑架，以确保海绵垫40无法发生径向窜动，本公开对此不作限定。

参照图1，为了使第二驱动部能够驱动晶棒绕其轴线的旋转，在一些实施例中，第二驱动部包括第二连接件61和第二摇杆62，第二连接件61可旋转地安装在第一容纳腔31的远离第二容纳腔32的内壁上，用于连接晶棒的端部，壳体10的安装第二连接件61的形成面设有第二贯穿孔以供第二摇杆 62从壳体10外侧穿入而连接第二连接件61。使用时，如上述的第一摇杆81 相似，通过摇动第二摇杆62的位于壳体10外部的部分即可带动第二连接件61和晶棒一起进行绕晶棒的轴线的旋转运动。当然，也可以通过外接电机带动第二摇杆62转动，本公开对此不作限定。

进一步地，参照图1，在一些实施例中，第二连接件61可以包括与晶棒端部形状相互匹配的圆板和设置在圆板上的真空发生器，真空发生器用于将晶棒吸附固定在圆板上。此外，在其他一些实施例中，也可以将真空发生器直接设置在第二摇杆62的与晶棒连接的端部，用于将晶棒直接吸附在第二摇杆62的端部，此时，与上述第一驱动部相似的，第二贯穿孔的形状与第二摇杆62的伸入第一容纳腔31的部分相匹配，以实现晶棒的径向定位。

为了使海绵垫40可以及时补充检查油，在一些实施例中，第二容纳腔 32的顶部可以设置有可开闭的盖板，以用于在打开时供海绵垫40补充检查油。此外，在其他一些实施例中，可以设置有连通海绵垫40的输油管，以用于在需要时对海绵垫40进行补充检查油。

参照图1，为了提供检查晶棒时所需要的激光，在一些实施例中，光源可以包括两个激光笔70，分别用于朝向晶棒的端面和周面放射激光。为了提升激光笔70的使用寿命，在一些实施例中，激光笔70可以设置有外接的开关，以在需要时打开激光笔70、在不需要时关闭激光笔70。

另外，本公开对激光笔70的个数不作限定，例如，在本实施例中，激光笔70可以设置有两个，在其他一些实施例中，激光笔70可以设置有三个、四个等。

参照图1，为了可以对检查完毕的表面具有破损等瑕疵的晶棒进行标注，在一些实施例中，晶棒检查装置还包括可沿晶棒轴向运动的标注机构90，标注机构90构造为直径可缩放的弹性环状件，标注机构90间隔套设在晶棒的外侧，并且在直径缩小时可与晶棒的周面接触，其中，标注机构90的内表面涂覆有标记物。首先，本公开对标注机构90的内表面涂覆的标记物不作限定，在一些实施例中，标记物可以是碳粉。此外，在其他一些实施例中，标记物可以是油漆，此时要求油漆是处于未风干的粘稠状。使用时，手动将标注机构90移动至晶棒的瑕疵处，然后通过外力使其直径缩小以贴合晶棒外周，从而可以将标记物涂抹至晶棒的瑕疵处。当然，在其他一些实施例中，可以通过人工使用画笔对晶棒的瑕疵处进行标注。

进一步地，由于标注机构90是预先放置在第一容纳腔31内，为了标注机构90可以不干涉晶棒放入第一容纳腔31，在一些实施例中，标注机构90 可以配置为可开合的环状件，以用于在打开时将晶棒放入第一容纳腔31。此时，标注机构90的开合处与壳体10的可开闭的形成面相对应，以能够在放入晶棒时打开第一容纳腔31和标注机构90。在一些实施例中，标注机构 90的开合处可以设置为卡扣结构。此外，在其他一些实施例中，开合处还可以设置成磁吸结构，本公开对此不作限定。

参照图1，为了在检查装置放入不同长度的晶棒时，光源可以直接照射晶棒、海绵垫40可以穿过上述通孔直接为晶棒涂抹检查油，通常需要将隔板20布置在靠近晶棒的远离第二驱动部的一端。具体地，在一些实施例中，壳体10的底面设置有调节机构100，以使隔板20可沿晶棒的轴向移动地设置在壳体10的底面，其中，调节机构100包括设置在壳体10的底部的滑轨和设置在隔板20下方用于与滑轨配合的滑块(滑轨和滑块图中未示出)。在本实施例中，调节机构100通过手推调节。此外，在其他一些实施例中，调节机构100可以通过电机控制，具体地，电机输出轴可以连接有曲柄滑块结构，或者电机输出轴连接丝杠机构等。

为了使海绵垫40不需要径向调整直接可以对晶棒的周面进行涂抹检查油，在一些实施例中，海绵垫40可以构造为横截面为弧形的长条状，上述的通孔的横截面构造为与海绵垫40的横截面相互匹配的弧形，其中，通孔和晶棒同轴设置且通孔的内径与晶棒的外径重合。

首先，本公开对海绵垫40和通孔的横截面的弧形的圆心角不作限定，例如，在一些实施例中，弧形的圆心角可以是60度。在其他一些实施例中，弧形的圆心角可以180度，本公开对此不作限定。另外，通孔的圆心角也可以大于海绵垫40的圆心角。

另外，本公开多海绵垫40和通孔的形状不作限定，例如，在其他一些实施例中，海绵垫40和通孔的横截面可以构造为圆形，此时，上述的激光笔70可以布置壳体10的其他位置，例如第一容纳腔31的侧壁上。

为了方便对本技术方案的理解，接下来结合图1对晶棒检查装置的整个工作过程进行描述。首先，将第一容纳腔31的顶板打开，然后打开标注机构90将晶棒放入并关闭顶板和标注机构90。此时，通过第一驱动部驱动海绵垫40穿过通孔进入第一容纳腔31，然后同时配合海绵垫40或者晶棒的旋转运动以为晶棒的全部外周面涂抹检查油，然后将海绵垫40退回到第二容纳腔32。此时，打开激光笔70对晶棒进行照射，通过第二驱动部驱动晶棒旋转，然后通过显示器50观察晶棒表面是否有破损等瑕疵，检查完毕后，打开第一容纳腔31的顶板，移动标注机构90到瑕疵处，并人工缩小其直径，使其内径和晶棒的外径贴合以能够将其内表面的标记物涂覆在晶棒上即可。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种晶棒检查装置，其特征在于，包括：

壳体(10)，构造为可开闭的中空结构，所述壳体(10)的内部设置有具有通孔的隔板(20)，以将所述壳体(10)分为第一容纳腔(31)和第二容纳腔(32)，所述第一容纳腔(31)用于放置所述晶棒；

光源，设置在所述隔板(20)上，用于朝向所述晶棒发射激光；

海绵垫(40)，吸纳有检查油，并设置在所述第二容纳腔(32)中；

检查部，包括设置在所述第一容纳腔(31)内的摄像头和连接所述摄像头的显示器(50)；以及

第一驱动部，用于驱动所述海绵垫(40)沿所述晶棒的轴向运动，以使所述海绵垫(40)通过所述通孔在所述第一容纳腔(31)和所述第二容纳腔(32)之间运动，

其中，所述第一驱动部还配置为驱动所述海绵垫(40)绕所述晶棒的轴线转动，和/或，所述晶棒检查装置具有用于驱动所述晶棒绕轴线自转的第二驱动部。

2.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，所述第一驱动部包括第一连接件和第一摇杆(81)，所述第一连接件固定安装在所述海绵垫(40)的远离所述第一容纳腔(31)的端部，所述壳体(10)的靠近所述第一连接件的形成面设有第一贯穿孔以供所述第一摇杆(81)从所述壳体(10)外侧穿入而连接所述第一连接件。

3.根据权利要求2所述的检查装置，其特征在于，所述第一贯穿孔与所述第一摇杆(81)的伸入所述第二容纳腔(32)的部分形状相匹配，以通过所述第一摇杆(81)连接所述第一连接件实现对所述海绵垫(40)的径向定位。

4.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，所述第二驱动部包括第二连接件(61)和第二摇杆(62)，所述第二连接件(61)可旋转地安装在所述第一容纳腔(31)的远离所述第二容纳腔(32)的内壁上，用于连接所述晶棒的端部，所述壳体(10)的安装所述第二连接件(61)的形成面设有第二贯穿孔以供所述第二摇杆(62)从所述壳体(10)外侧穿入而连接所述第二连接件(61)。

5.根据权利要求1所述检查装置，其特征在于，所述第二容纳腔(32)的顶部设置有可开闭的盖板，以用于在打开时供所述海绵垫(40)补充所述检查油。

6.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，所述光源包括两个激光笔(70)，分别用于朝向所述晶棒的端面和周面放射激光。

7.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，还包括可沿所述晶棒轴向运动的标注机构(90)，所述标注机构(90)构造为直径可缩放的弹性环状件，所述标注机构(90)间隔套设在所述晶棒的外侧，并且在直径缩小时可与所述晶棒的周面接触，其中，所述标注机构(90)的内表面涂覆有标记物。

8.根据权利要求7所述的检查装置，其特征在于，所述标注机构(90)配置为可开合的环状件，以用于在打开时将所述晶棒放入所述第一容纳腔(31)。

9.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，所述壳体(10)的底面设置有调节机构(100)，以使所述隔板(20)可沿所述晶棒的轴向移动地设置在所述壳体(10)的底面，其中，所述调节机构(100)包括设置在所述壳体(10)的底部的滑轨和设置在所述隔板(20)下方用于与所述滑轨配合的滑块。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的检查装置，其特征在于，所述海绵垫(40)构造为横截面为弧形或圆形的长条状，所述通孔的横截面构造为与所述海绵垫(40)的横截面相互匹配的弧形，其中，所述通孔和所述晶棒同轴设置且所述通孔的内径与所述晶棒的外径重合。

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