CN217967733U

CN217967733U - 一种晶棒晶向检验装置及系统

Info

Publication number: CN217967733U
Application number: CN202221397172.3U
Authority: CN
Inventors: 曹建伟; 朱亮; 卢嘉彬; 王金荣; 方昱骅; 张慧阳; 邱文杰
Original assignee: Zhejiang Jingsheng Mechanical and Electrical Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Jingsheng Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority date: 2022-06-01
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2022-12-06
Anticipated expiration: 2032-06-01

Abstract

本申请涉及蓝宝石领域，尤其是涉及一种晶棒晶向检验装置，用于检测线网在槽轮轴向上的偏移角度，所述线网具有切割面，所述切割面用于切割晶棒，包括：料座，所述料座具有基准面；检测组件，所述检测组件包括：检测件，所述检测件位于所述切割面的一侧，所述检测件沿第一方向滑移连接于所述料座上，使得检测件可沿第一方向移动，所述第一方向分别与所述基准面、所述切割面平行；所述检测件用于检测切割线上的第一点到第二点在槽轮轴向上的距离变化量△t。解决了晶向检验调节成本较高的技术问题，达到降低检验调节晶棒成本的技术效果。

Description

一种晶棒晶向检验装置及系统

技术领域

本申请涉及蓝宝石领域，尤其是涉及一种晶棒晶向检验装置及系统。

背景技术

蓝宝石晶体在高温下仍具有较好的稳定性，在可见与红外光范围内，有很好的透过率，因此在LED，手机等光电子、通讯、国防领域都具有广泛的应用。蓝宝石经过生长后，需要对蓝宝石进行加工，对蓝宝石的切割工艺则是加工过程中重要的一环，在对蓝宝石的切割工艺中，在每次更换槽轮之后，线网和槽轮轴向之间的垂直关系存在误差，即线网会在槽轮轴向上发生偏移，因此需要对蓝宝石晶棒的粘接方向进行调节，以保证晶棒的晶向符合产品参数要求。

现有技术中，对蓝宝石晶棒的晶向调节，一般通过在蓝宝石气泡棒切割一次，再对气泡棒的晶向进行检测后，才能确定线网切割的晶向偏差，而在对气泡棒进行切割过程需要持续较长时间，且对槽轮和线网的使用寿命有所损害。

因此，现有技术的技术问题在于：晶向检验调节成本较高。

实用新型内容

本申请提供一种晶棒晶向检验装置及系统，解决了晶向检验调节成本较高的技术问题，达到降低检验调节晶棒成本的技术效果。

第一方面，本申请提供的一种晶棒晶向检验装置，采用如下的技术方案：

一种晶棒晶向检验装置，用于检测线网在槽轮轴向上的偏移角度，所述线网具有切割面，所述切割面用于切割晶棒，包括：料座，所述料座具有基准面；检测组件，所述检测组件包括：检测件，所述检测件位于所述切割面的一侧，所述检测件沿第一方向滑移连接于所述料座上，使得检测件可沿第一方向移动，所述第一方向分别与所述基准面、所述切割面平行；所述检测件用于检测切割线上的第一点到第二点在槽轮轴向上的距离△t。

作为优选，所述检测组件还包括：第一板，所述第一板沿第一方向滑移连接于所述料座上，所述第一板上固定连接有所述检测件。

作为优选，所述检测件具体为测距传感器。

作为优选，所述料座与所述第一板之间设置有滑移组件，所述滑移组件包括：滑轨，所述滑轨固定连接于所述料座上，且所述滑轨沿第一方向布置；滑块，所述滑块滑移连接于所述滑轨上，所述滑块上固定连接所述第一板。

作为优选，所述料座位于所述线网上方。

作为优选，所述滑移组件还包括：第二板，所述第二板固定连接于所述料座的底部，所述第二板的底面上具有连接面，所述连接面上固定连接所述滑轨。

作为优选，所述滑移组件还包括：第一限位块，所述第一限位块固定连接于所述第二板上，所述第一限位块位于所述滑轨的第一端上；第二限位块，所述第二限位块固定连接于所述第二板上，所述第二限位块位于所述滑轨的第二端上，使得所述滑块受限于所述第一限位块和第二限位块之间滑移。

作为优选，所述滑移组件还包括：第一限位块，所述第一限位块固定连接于所述滑轨的第一端上；第二限位块，所述第二限位块固定连接于所述滑轨的第二端上，使得所述滑块受限于所述第一限位块和第二限位块之间滑移。

作为优选，所述第一限位块与所述第二限位块间距在10-20cm之间。

第二方面，本申请提供的一种晶棒晶向检验系统，采用如下的技术方案：

一种晶棒晶向检验系统，包括：晶向检验装置，所述晶向检验装置为所述的晶向检验装置；处理单元，所述处理单元连接于所述检测件，用于获取所述检测件的变化量△t，还用于基于所述变化量△t和所述单位长度△l计算线网的切割面边缘与基准面的夹角θ。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

本申请中检测件位于线网的切割面的一侧，且滑移连接于料座上，检测件对线网的切割面的边缘到检测工位进行距离检测，检测得到变化量△t，用于后续基于变化量△t和单位长度△l计算切割面边缘和基准面的夹角，从而调节蓝宝石晶棒的粘接方向，以补偿误差，取代了传统中切割气泡棒确定晶向偏差的检验方式，大大降低了检验和调节成本；解决了晶向检验调节成本较高的技术问题，达到降低检验调节晶棒成本的技术效果。

附图说明

图1是本申请所述晶棒晶向检验装置的正视图；

图2是本申请所述晶棒晶向检验装置的立体图；

图3是图2中A的放大图；

图4是线网偏移示意图。

附图标记说明：100、线网；101、切割面；200、料座；300、检测组件；301、第一板；302、检测件；400、滑移组件；401、第二板；402、滑轨；403、滑块；404、第一限位块；405、第二限位块。

具体实施方式

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例提供了一种晶棒晶向检验装置及系统，解决了晶向检验调节成本较高的技术问题，达到降低检验调节晶棒成本的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

蓝宝石晶棒通过高速传动的线网100进行切割，如图1所示，线网100由多组相互平行的切割线构成，一般情况下，在线网100对晶棒切割时，线网100的传动方向应当与基准面相平行。而槽轮本身属于消耗品，在每次更换槽轮之后，线网100的传动方向与槽轮的轴向的垂直关系存在一定偏差，线网100整体会沿槽轮的轴向发生移动偏移，即线网100的切割面101的边缘侧边呈倾斜，如此，需要及时晶棒的粘接方向，否则导致切割后晶棒的晶向无法符合产品要求。

一种晶棒晶向检验装置，线网100通过槽轮传动并用于切割晶棒，线网100由若干组传动的切割线形成，线网100的顶面具有切割面101，切割面101用于切割晶棒，如图1、2所示，检验装置包括料座200、检测组件300以及滑移组件400；料座200用于粘接晶棒；检测组件300用于检测线网100在槽轮轴向上的偏移角度；滑移组件400用于实现检测组件300相对于线网100可移动。

料座200，如图1、2所示，料座200用于粘接晶棒。料座200设置于线网100的上方，料座200上设置粘接晶棒的基准方向和基准面，基准面用于作为线网100位置偏移的参照物，在一个实施例中，基准面为料座的端面；在正常情况下，晶棒以基准方向粘接于料座200，线网100的边缘与基准面相平行，此时经过切割后晶棒的晶向要求符合产品要求，一般的，基准方向和基准面之间相互垂直，即晶棒与线网100的切割方向相垂直；但线网100在发生偏移时，需要调整晶棒与基准方向夹角，以弥补因线网100偏移造成的误差。

检测组件300，如图1、2所示，检测组件300用于检测线网100在槽轮轴向上的偏移角度。检测组件300检测组件300包括第一板301和检测件302，第一板301通过滑移组件400滑移连接于料座200上；检测件302位于线网100边缘的一侧，检测件302固定连接于第一板301上，值得说明的是，第一板301的滑移方向沿第一方向，使得检测件302具有沿第一方向的移动的移动自由度，从而使得检测件302在线网100边缘上形成沿第一方向滑移的检测工位，其中，第一方向分别与基准面相、线网100的切割面101相平行。在一个实施例中，检测件302采用距离传感器，距离传感器用于检测线网100边缘在槽轮轴向的偏移量，即在沿第一方向上的单位长度△l内线网100边缘到检测工位之间的距离的变化量△t，通过第一方向上的单位长度△l可自行定义，距离传感器在第一方向上滑移时，检测得到单位长度的第一端到线网100边缘的距离为t1，检测得到单位长度的第二端到线网100边缘的距离为t2，则△t＝|t1-t2|，因此可通过计算得到线网100边缘与基准面之间偏移所形成的夹角θ＝arctan△t/△l；换言之，在线网边缘的切割线上定义第一点和第二点，第一点和第二点之间在第一方向上的距离即为单位长度△l，单位长度△l可自行定义，检测第一点到第二点之间在槽轮轴向上的距离即为变化量△t，再进行上述公式计算即可得到夹角值。

滑移组件400，如图2、3所示，滑移组件400用于实现检测组件300相对于线网100可移动。滑移组件400位于第一板301和料座200之间，用于实现检测组件300相对于料座200沿第一方向滑移，料座200位于线网100的上方，检测组件300通过滑移组件400向下连接于料座200上。具体的，滑移组件400包括滑轨402、滑块403、第二板401、第一限位块404以及第二限位块405，第二板401固定连接于料座200上，第二板401的底面具有连接面，连接面用于提供滑轨402连接基础；滑轨402固定连接于第二板401的连接面上，滑轨402沿第一方向布置，且平行于线网100的切割面101；滑块403滑移连接于滑轨402上，滑块403的底部固定连接第一板301，从而实现第一板301和检测件302沿滑轨402上滑移；第一限位块404和第二限位块405用于对滑块403进行限位，使得滑块403被限位于第一限位块404和第二限位块405之间，滑块403在第一限位块404和第二限位块405之间能够移动的最大距离即为单位距离△l，在一个实施例中，第一限位块404与第二限位块405之间的距离限定在10-20cm之间，即检测件302能够在第一方向上移动10-20cm的长度，优选的，第一限位块404与第二限位块405的间距为15cm；具体的，第一限位块404固定连接于第二板401上，且第一限位块404位于滑轨402的长度方向上的第一端上，第二限位块405固定连接于第二板401上，且第二限位块405位于滑轨402的长度方向上的第二端上，使得滑块403受限于第一限位块404和第二限位块405之间滑移。

在其他实施例中，第一限位块404和第二限位块405的固定位置不限于第二板401上。第一限位块404固定连接于滑轨402的第一端上，第二限位块405固定连接于滑轨402的第二端上，使得滑块403受限于第一限位块404和第二限位块405之间滑移。

本实施例还公开一种晶棒晶向检验系统，用于检测和计算晶棒调节角度，包括晶向检验装置和处理单元，其中，晶向检验装置为上述的晶向检验装置，此处不再对晶向检验装置结构进行累述；如图4所示，处理单元连接晶向检验装置的检测件302，用于获取检测件302检测的达到的变化量△t＝|t1-t2|，还用于基于变化量△t和单位长度△l计算限位的切割面101边缘与基准面的夹角θ＝arctan△t/△l，θ即为晶棒需要调节的角度，使得切割晶棒后晶向满足产品要求。

工作原理/步骤：

如图4所示，通过检测件302检测线网100边缘在槽轮轴向的偏移量，即在沿第一方向上的单位长度△l内线网100边缘到检测工位之间的距离的变化量△t，通过第一方向上的单位长度△l可自行定义，距离传感器在第一方向上滑移时，检测得到单位长度的第一端到线网100边缘的距离为t1，检测得到单位长度的第二端到线网100边缘的距离为t2，则△t＝|t1-t2|，因此可通过计算得到线网100边缘与基准面之间偏移所形成的夹角θ＝arctan△t/△l，以表征晶棒粘接需要调节的角度。

技术效果：

本申请中检测件302位于线网100的切割面101的一侧，且滑移连接于料座200上，检测件302对线网100的切割面101的边缘到检测工位进行距离检测，检测得到变化量△t，用于后续基于变化量△t和单位长度△l计算切割面101边缘和基准面的夹角，从而调节蓝宝石晶棒的粘接方向，以补偿误差，取代了传统中切割气泡棒确定晶向偏差的检验方式，大大降低了检验和调节成本；解决了晶向检验调节成本较高的技术问题，达到降低检验调节晶棒成本的技术效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种晶棒晶向检验装置，用于检测线网在槽轮轴向上的偏移角度，所述线网具有切割面，所述切割面用于切割晶棒，其特征在于，包括：

料座，所述料座具有基准面；

检测组件，所述检测组件包括：

检测件，所述检测件位于所述切割面的一侧，所述检测件沿第一方向滑移连接于所述料座上，使得检测件可沿第一方向移动，所述第一方向分别与所述基准面、所述切割面平行；所述检测件用于检测切割线上的第一点到第二点在槽轮轴向上的距离Δt。

2.根据权利要求1所述的一种晶棒晶向检验装置，其特征在于，所述检测组件还包括：

第一板，所述第一板沿第一方向滑移连接于所述料座上，所述第一板上固定连接有所述检测件。

3.根据权利要求1或2所述的一种晶棒晶向检验装置，其特征在于，所述检测件具体为测距传感器。

4.根据权利要求2所述的一种晶棒晶向检验装置，其特征在于，所述料座与所述第一板之间设置有滑移组件，所述滑移组件包括：

滑轨，所述滑轨固定连接于所述料座上，且所述滑轨沿第一方向布置；

滑块，所述滑块滑移连接于所述滑轨上，所述滑块上固定连接所述第一板。

5.根据权利要求4所述的一种晶棒晶向检验装置，其特征在于，所述料座位于所述线网上方。

6.根据权利要求4所述的一种晶棒晶向检验装置，其特征在于，所述滑移组件还包括：

第二板，所述第二板固定连接于所述料座的底部，所述第二板的底面上具有连接面，所述连接面上固定连接所述滑轨。

7.根据权利要求6所述的一种晶棒晶向检验装置，其特征在于，所述滑移组件还包括：

第一限位块，所述第一限位块固定连接于所述第二板上，所述第一限位块位于所述滑轨的第一端上；

第二限位块，所述第二限位块固定连接于所述第二板上，所述第二限位块位于所述滑轨的第二端上，使得所述滑块受限于所述第一限位块和第二限位块之间滑移。

8.根据权利要求4所述的一种晶棒晶向检验装置，其特征在于，所述滑移组件还包括：

第一限位块，所述第一限位块固定连接于所述滑轨的第一端上；

第二限位块，所述第二限位块固定连接于所述滑轨的第二端上，使得所述滑块受限于所述第一限位块和第二限位块之间滑移。

9.根据权利要求7或8所述的一种晶棒晶向检验装置，其特征在于，所述第一限位块与所述第二限位块间距在10-20cm之间。

10.一种晶棒晶向检验系统，其特征在于，包括：

晶向检验装置，所述晶向检验装置为权利要求1-9中任意一项所述的晶向检验装置；

处理单元，所述处理单元连接于所述检测件，用于获取所述检测件的变化量Δt，还用于基于所述变化量Δt和单位长度Δl计算线网的切割面边缘与基准面的夹角θ，其中，单位长度Δl是指，在线网边缘的切割线上定义第一点和第二点，第一点和第二点之间在第一方向上的距离。