本發明涉及晶體硅工件切割技術領域,特別是涉及一種晶體硅工件截斷機及晶體硅工件截斷方法。
背景技術:
在制造各種半導體、光伏器件時,將包含硅、藍寶石、陶瓷等硬脆材料的半導體晶錠切割加工為要求厚度尺寸的晶片。由于晶片切割是制約后續成品的重要工序,因而對其加工要求也越來越高。目前,多線切割技術由于具有生產效率高、加工成本低、加工精度高等特點,被廣泛應用于產業的晶體切割生產中。
多線切割技術是目前世界上比較先進的晶體切割技術,它的原理是通過高速運動的金剛線對待加工晶體硅工件進行切割形成次級產品。以硅錠切割為例,一般地,先使用硅錠開方機對初級硅方體進行開方加工以形成次級硅方體,開方完畢后,再使用硅錠截斷機對次級硅方體進行截斷加工以形成硅方體成品,后續再使用切片機對次級硅方體進行切片加工,則得到硅片。如上所述,使用硅錠截斷機對初級硅方體進行截斷作業,在現有技術中,一般是采用如下操作流程:先對初級硅方體的頭尾兩面(硅方體的四個側面是由硅錠開方機切割而成的)進行平整度測試;根據平整度測試的結果,確定合適的切割位置(既要確保頭尾部切割后的平整度又要確保切割部分盡可能少以避免材料浪費),在確定好的切割位置處施以切割標識位(例如通過刻記、劃線器/彈線器劃線、記號筆畫出等);以人工方式將初級硅方體搬運至硅錠截斷機的切割臺上,并通過對切割臺上的初級硅方體的位置調整來實現定位,使得初級硅方體中的切割標識位正對于硅錠截斷機的切割線。由上可知,現有技術具有如下缺失:依靠人工實現初級硅方體的切割定位,定位精準性較差,且定位過程易反復,比較費時;依靠人工搬運硅方體,費時費力,效率低下且易造成搬運工人的損傷及晶體硅工件的損毀。
技術實現要素:
本發明的目的在于公開一種晶體硅工件截斷機及晶體硅工件截斷方法,用于解決現有技術中存在的晶體硅工件切割定位精準性較差、人工操作費時費力等問題。
本發明在一方面公開一種晶體硅工件截斷機,包括:機座;工件承載裝置,設于所述機座上;線切割裝置,設于所述機座上,用于對所述工件承載裝置所承載的晶體硅工件進行截斷作業;工件定位裝置,用于對待上料的晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息;上料移送裝置,用于根據所述工件定位裝置所獲取的工件位置信息而將待上料的晶體硅工件移送至所述工件承載裝置上的指定位置。
本發明公開的晶體硅工件截斷機,包括:機座;工件承載裝置,設于所述機座上;線切割裝置,設于所述機座上;工件定位裝置;以及上料移送裝置。利用所述工件定位裝置來對待上料的晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息,所述上料移送裝置則根據所述工件定位裝置所獲取的工件位置信息而將待上料的晶體硅工件移送至所述工件承載裝置上的指定位置,如此,即可利用線切割裝置對所述工件承載裝置所承載的晶體硅工件進行截斷作業,相比于現有技術由人工操作實現晶體硅工件的搬運及切割位置定位,整個過程操作簡單高效,定位精準,一步到位,實現自動化操作。
在某些實施方式中,所述工件承載裝置包括工件載盤;所述線切割裝置包括與所述工件載盤對應的線切割單元,所述線切割單元可升降地設于所述工件載盤的上方,所述線切割單元具有切割線;所述工件載盤上設有與所述切割線對應的定位槽。
在某些實施方式中,所述工件定位裝置為視覺定位裝置,包括:圖像攝取單元,用于攝取待上料的晶體硅工件以形成工件圖像信息;所述待上料的晶體硅工件承載于上料承載臺的工件承載區;圖像處理單元,與所述圖像攝取單元連接,用于接收所述工件圖像信息并對所述工件圖像信息進行圖像分析以形成工件位置信息。
在某些實施方式中,所述待上料的晶體硅工件具有至少一預設標識位;所述圖像攝取單元攝取待上料的晶體硅工件所形成的工件圖像信息至少包括:晶體硅工件的邊界和預設標識位;所述圖像處理單元對所述工件圖像信息進行圖像分析以形成工件位置信息至少包括:晶體硅工件的邊界的位置信息和預設標識位的位置信息。
在某些實施方式中,所述工件定位裝置還包括照明部件,用于提供攝取光源。
在某些實施方式中,所述上料移送裝置包括:工件取放單元;移動機構,用于驅動所述工件取放單元移動,以利用所述工件取放單元將所述晶體硅工件移送至所述工件承載裝置。
在某些實施方式中,所述移動機構包括:第一方向移動單元;第二方向移動單元;移動控制單元,與所述第一方向移動單元和所述第二方向移動單元連接,用于根據所述工件定位裝置所獲取的工件位置信息而控制所述第一方向移動單元和所述第二方向移動單元帶動所述工件取放單元移動。
在某些實施方式中,所述第一方向移動單元包括:第一方向齒軌;第一轉動齒輪,與所述第一方向齒軌相嚙合;第一驅動電機,用于驅動所述第一轉動齒輪轉動以沿著所述第一方向齒軌進退。
在某些實施方式中,所述第二方向移動單元包括:第二方向齒軌;第二轉動齒輪,與所述第二方向齒軌相嚙合;第二驅動電機,用于驅動所述第二轉動齒輪轉動以沿著所述第二方向齒軌進退。
本發明在另一方面公開一種前述晶體硅工件截斷機的晶體硅工件截斷方法,包括:對待上料的晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息;根據所獲取的工件位置信息,將所述晶體硅工件移送至工件承載裝置的指定位置;對承載的所述晶體硅工件進行截斷作業。
本發明公開的晶體硅工件截斷方法,先對晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息,再根據工件位置信息將晶體硅工件移送至工件承載裝置的指定位置,俾令線切割裝置對該指定位置處的晶體硅工件進行切割以實現截斷作業,相比于現有技術由人工操作實現晶體硅工件的搬運及切割位置定位,整個過程操作簡單高效,定位精準,一步到位,實現自動化操作。
附圖說明
圖1為本發明晶體硅工件截斷機在第一視角下的立體示意圖。
圖2為本發明晶體硅工件截斷機在第二視角下的立體示意圖。
圖3為本發明晶體硅工件截斷機的側視圖。
圖4為本發明晶體硅工件截斷機在第一種可選實施中的內部結構示意圖。
圖5為本發明晶體硅工件截斷機在第二種可選實施中的內部結構示意圖。
圖6為圖5的側視圖。
圖7為圖6的局部放大圖。
圖8為本發明晶體硅工件截斷機中上料移送裝置的工件取放單元的結構示意圖。
圖9為圖1中上料承載臺承載有待截斷的工件的俯視圖。
圖10為本發明晶體硅工件截斷方法的流程示意圖。
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式,熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
請參閱圖1至圖10。須知,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本發明可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本發明可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發明可實施的范疇。
本發明的發明人發現,在現有針對晶體硅工件截斷作業的技術中,一般采用人工方式搬運待截斷的晶體硅工件并對其切割位置進行定位,費時費力,且定位精準性較差,效率低下。有鑒于此,本發明主要在于提出了一種針對晶體硅工件截斷的改進技藝,能對待上料的晶體硅工件進行定位并據此自動將該晶體硅工件移送至指定位置,免除了人工作業帶來的種種缺失,具有定位精準、省時省力、高效等優點。
請參閱圖1至圖4,為本發明晶體硅工件截斷機在一實施方式中的結構示意圖,其中,圖1為本發明晶體硅工件截斷機在第一視角下的立體示意圖,圖2為本發明晶體硅工件截斷機在第二視角下的立體示意圖,圖3為本發明晶體硅工件截斷機的側視圖,圖4為本發明晶體硅工件截斷機的內部結構示意圖。本發明晶體硅工件截斷機用于進行截斷作業的晶體硅工件是以硅錠為例來說明的,但并不以此為限,實際上,實施截斷作業的晶體硅工件也可以是例如硅棒、硅塊等。結合圖1至圖4,本發明晶體硅工件截斷機包括:機座11、工件承載裝置13、線切割裝置15、工件定位裝置17、以及上料移送裝置19。
工件承載裝置13設于機座11上,用于承載待截斷的晶體硅工件。以晶體硅工件為硅錠為例,該待截斷的硅錠90為立方體結構,其實質是由初級硅方體經開方加工而形成的次級硅方體,其中,該硅錠的頭部及尾部是原先初級硅方體的表面部分,而初級硅方體是由硅料定向凝固形成的產品,初級硅方體中表面部分成型較差且可能存在一定的缺陷(例如:硅料均勻性較差、存在雜質和氣泡等),因此,一般都需要對硅錠進行截斷作業以截斷其不符合生產工藝要求的頭部和/或尾部。那么在實施截斷作業之前,勢必要確定待截斷的硅錠的截斷位置(若截斷不充分,那么截斷后的硅錠中仍可能存在缺陷而不符合生產工藝要求;若截斷過頭,那么將浪費材料,增加成本),而確定硅錠的截斷位置一般是通過專用工件檢測設備來實現。該專用工件檢測設備可選為紅外檢測設備,利用紅外檢測技術檢測硅錠的內部狀況。具體地,紅外檢測設備具有紅外成像功能,能對硅錠內部的雜質或氣泡陰影進行探測、定位,并形成相應的探測圖,在實際應用中,可通過形成的探測圖來判定硅錠的成品質量(例如通過在紅外檢測設備中設置一定的色度閾值,將得到的檢測圖與色度閾值進行對比來判定),以確定硅錠中存在缺陷所處的區域。
工件承載裝置13包括工位平臺131,工位平臺131包括平臺底座130以及設置在平臺底座130上的多個工件載盤132,多個工件載盤132間隔排列(不同的相鄰兩個工件載盤之間的間距不作限定,可以是等間距的也可以不等間距的),每一個工件載盤132可承載至少一個晶體硅工件。
在第一種可選實施例中,工件承載裝置13包括一個工位平臺131(如圖4所示),這一個工位平臺131是固定設置的,即,工位平臺131中的平臺底座130是固定設置機座11上。這樣,這個工位平臺131所處區域是工件上下料區域和工件作業區域的重合。在實際應用中,以硅錠為例,先將待截斷的硅錠90上料至工位平臺131的各個工件載盤132上,對工件載盤132上的硅錠90實施截斷作業,再將截斷后的硅錠90自工位平臺131的各個工件載盤132上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠90。
在第二種可選實施例中,工件承載裝置13包括至少兩個工位平臺(如圖5和圖6所示,為便于描述,該至少兩個工位平臺可分別稱為第一工位平臺133和第二工位平臺135),第一工位平臺133和第二工位平臺135可通過工位轉換機構而轉換位置,從而實現任一工位平臺(第一工位平臺133或第二工位平臺135)在工件上下料區域和工件作業區域之間進行轉換。在實際應用中,其中的一個工位平臺是位于工件上下料區域進行硅錠的上下料作業,其中的另一個工位平臺是位于工件作業區域進行硅錠的截斷作業;待其中的另一個工位平臺完成截斷作業之后,就通過工位轉換機構與其中的一個工位平臺轉換位置,使得其中的一個工位平臺由工件上下料區域轉換到工件作業區域以進行硅錠的截斷作業而其中的另一個工位平臺由硅錠作業區域轉換到上下料區域進行下料截斷后的硅錠及上料新的待截斷的硅錠。相比于第一種可選實施例,第二種可選實施例中的雙工位平臺的設計,一方面,該工作臺包括并列設置的至少兩個工位平臺,多工位平臺可承托更多的待截斷的硅錠,通過線切割裝置可以同時將多個待截斷的硅錠的頭部和/或尾部進行切除,切割速度快,還可以保證切割面的切割質量,切割完不用剪線,另一方面,該工作臺中的至少兩個所述工位平臺通過工位轉換機構而轉換工位位置,能實現工位平臺的自動且準確的轉換,使得線切割裝置能對裝載于至少兩個工位平臺上的待截斷的硅錠實現交替切割,保證多批硅錠可以有序進行切割作業,大大提升了截斷作業的效率。
在上述第二種可選實施例中,第一工位平臺133與第二工位平臺135是可通過工位轉換機構而轉換位置。在一種實現方式中,所述工位轉換機構包括分別設置于至少兩個所述工位平臺的相對兩端的兩個工位轉換機構20。
結合圖5和圖6,工位轉換機構20包括:基座210,傳動連接板220,以及至少兩個轉動軸。
基座210位于工件承載裝置13的一端且固定于機座20上,基座210上設有驅動齒輪211和用于驅動驅動齒輪211的驅動動力源。在一實施例中,所述驅動動力源可例如為驅動馬達或伺服電機。
傳動連接板220的中間區域設有傳動軸221,傳動軸221的相對兩端分別設有第一傳動齒輪223和第二傳動齒輪225,第一傳動齒輪223與基座210上的驅動齒輪211嚙合。
至少兩個轉動軸,任一個轉動軸的兩端分別軸接于所述傳動連接板220和對應的一個工位平臺中的平臺底座。具體地:第一轉動軸的一端軸接于傳動連接板220的一端,第一轉動軸的另一端軸接于第一工位平臺133中的平臺底座130的端部,第一轉動軸上設有與傳動連接板220上的第二傳動齒輪225嚙合的第一轉動齒輪233。第二轉動軸的一端軸接于傳動連接板220的另一端,第二轉動軸的另一端軸接于第二工位平臺135中的平臺底座130的端部,第二轉動軸上設有與傳動連接板220上的第二傳動齒輪225嚙合的第二轉動齒輪234。優選地,第一轉動軸與傳動軸221的距離與第二轉動軸與傳動軸221的距離相同。進一步地,為使得第一工位平臺133與第二工位平臺135更為穩定地轉換工位位置,工位轉換機構20還提供了兩個輔助傳動輪,其中,第一輔助傳動輪235位于第一轉動軸與第二傳動齒輪225之間且分別與第一轉動軸和第二傳動齒輪225相嚙合,第二輔助傳動輪236位于第二轉動軸與第二傳動齒輪225之間且分別與第二轉動軸和第二傳動齒輪225相嚙合。
在實際應用中,工位轉換機構20中的驅動動力源驅動驅動齒輪211轉動,由驅動齒輪211帶動傳動軸221第一端的第一傳動齒輪223轉動,這樣,傳動軸221第二端的第二傳動齒輪225因應第一傳動齒輪223而同步轉動,第一傳動齒輪223分別通過第一輔助傳動輪235和第二輔助傳動輪236而帶動第一轉動軸和第二轉動軸轉動,由此,順勢帶動第一工位平臺133和第二工位平臺135以傳動軸221作為轉動中心作順時針或逆時針轉動,改變位置,實現工位位置的轉換。更具體地,在本實施例中,工件承載裝置13包括兩個工位平臺(第一工位平臺133與第二工位平臺135),因此,工位轉換機構20的傳動軸221轉動180°,傳動連接板220帶動第一工位平臺133與第二工位平臺135也轉動180°,就可以完成第一工位平臺133與第二工位平臺135的位置的互換,實現對裝載于第一工位平臺133上的待截斷的硅錠90以及第二工位平臺135上的待截斷的硅錠90進行交替切割的作用。
當然,在本第二種可選實施例中,為使得第一工位平臺133和第二工位平臺135轉動角度的精確性,工位轉換機構20還可包括角度傳感器或位置傳感器(未在圖式中予以顯示),用于檢測第一工位平臺133和第二工位平臺135的轉動角度或位置變化量。例如,角度傳感器或位置傳感器實時檢測第一工位平臺133和第二工位平臺135的轉動角度或位置變化量,一旦檢測到第一工位平臺133和第二工位平臺135的轉動角度或位置變化量達到預設值(以轉動角度為例,預設值可設定為180°)時,即通知驅動動力源停止工作,第一工位平臺133 和第二工位平臺135調整到位。
另外,每一個工件載盤132可承托1~4個待截斷的硅錠90(如圖5或圖6所示,所示的工件載盤132上承載有兩個硅錠90,兩個硅錠90并排放置)。
進一步地,工件載盤132上設有用于定位待截斷的硅錠90的定位機構,所述定位機構可以對待切割的硅錠90進行定位,從而能在切割的過程中保證待切割的硅錠40的位置不會發生偏移,確保切割的精度。
在一種可選實施例中,所述定位機構可選為一頂壓機構。如圖7所示,在一種情形下,工件載盤132上承載有并排放置的兩個硅錠90,頂壓機構30可包括:固設于工件載盤132上且位于并排設置的兩個硅錠90之間的支撐桿311、水平連接于支撐桿311的固定桿313(固定桿313橫跨于兩個硅錠90且固定桿313的兩個端部分別對應于兩個硅錠90)、以及固接于固定桿313的兩端部并位于待切割的硅錠40上方的抵壓件315。在另一種情形下,工件載盤132上承載有一個硅錠90或前后設置的多個硅錠90,所述頂壓機構可包括:固設于工件載盤132上且位于硅錠90旁側的支撐桿311、水平連接于支撐桿311的固定桿313(固定桿313的其中一個端部對應于硅錠90)、以及固接于固定桿313端部并位于待切割的硅錠40上方的抵壓件315。在實際應用中,抵壓件315可選為彈性壓塊,所述彈性壓塊的底部抵壓于待截斷的硅錠90的頂部。再有,根據硅錠90的尺寸及定位穩固度要求,定位機構的數量可作適時調整,例如,一般地,一個硅錠90配置有兩個定位機構,分別位于硅錠的前后兩位置。
更進一步地,為避免工件載盤132上所承載的多個硅錠90產生相互干涉,在相鄰兩個硅錠90之間可設置隔塊或隔板136。
在另一種可選實施例中,所述定位機構可選為一夾緊機構,該夾緊機構可包括:承載座和鉸接于承載座的工件夾緊治具。在該夾緊機構中,所述承載座可為獨立的部件,設置于工件載盤132上,但并不以此為限,實際上,所述承載座也可省去,工件夾緊治具可直接鉸接于工件載盤132上。在一種情形下,工件夾緊治具為一對夾緊臂,這一對夾緊臂受控(例如驅動電機等)而相對所述承載座作張合的夾緊動作,這樣,當硅錠90放置于所述承載座后,這一對夾緊臂受控閉合并通過相互配合而夾緊住硅錠90。在另一種情形下,工件夾緊治具為一對L型撐角結構,所述L型撐角結構包括撐角承壓底座和與所述撐角承壓底座成夾角連接的夾持臂,所述撐角承壓底座的底部鉸接于所述承載座。利用所述L型撐角結構,按照杠桿原理,依靠硅錠90自重壓住兩側的L型撐角結構中的撐角承壓底座,撐角承壓底座在受壓的情況下相對于所述承載座翻轉,使得與撐角承壓底座相連的夾持臂朝向中間擠壓(這一對夾緊臂受壓后自行閉合)并通過相互配合而夾緊住硅錠90。
線切割裝置15設于機座11上,用于對工件承載裝置13所承載的硅錠90進行截斷作業。在本實施方式中,線切割裝置15是通過一機架150而架設于機座11上且可通過一升降機構40而升降地設于工件承載裝置13的上方。進一步地,線切割裝置15包括通過升降機構40升降連接于機架150的線切割安裝支架151以及安裝于線切割安裝支架151上、用于切割待截斷的硅錠90的多個線切割單元153。進一步地,線切割安裝支架151為由橫桿和豎桿搭建的框架結構,線切割裝置15中的多個線切割單元153之間通過橫桿而相互連接。升降機構40包括滑軌411和滑塊413,具體地,機架150上的相對兩側分別豎向設置有滑軌411,線切割安裝支架151的背面(即,線切割安裝支架151中的橫桿上)上設有滑塊413,滑塊413上開設有供滑塊413滑設于滑軌411的滑槽。利用升降機構40,可以驅動滑塊413在滑軌411上做升降運動,進而帶動多個線切割單元153一同做升降運動,以完成對工件載盤132上待截斷的硅錠90的截斷作業。結合圖5和圖6所示,線切割單元153包括連接于線切割安裝支架151的切割輥架152以及對稱設置于切割輥架152底部的至少兩個切割輥154,兩個切割輥154之間設有切割線156。具體地,切割輥架152包括傳動連接于升降機構40的水平框架以及對稱設置于水平框架底部的兩個豎直框架,兩個切割輥154分別設于兩個豎直框架上。更優選地,兩個豎直框架分別設于水平框架的底部兩側,如此,兩個豎直框架與水平框架拼接形成倒凹字型切割輥架。優選地,切割輥架152上還可設置相應的導向輪和張力輪等,用于實現切割線156的導向及張力調整。利用線切割裝置15中線切割單元153,即可對對應的工件載盤132上的硅錠90實施實施截斷作業。
一般地,在硅錠截斷作業中,硅錠90的頭部及尾部均需要被截斷。因此,在一種可選實施例中:一方面,針對線切割裝置15,線切割裝置15中的線切割單元153的數量與工件載盤132的數量一致,該線切割單元153位于工件載盤132的上方且對應工件載盤132的頭部或尾部。另一方面,針對工件承載裝置15,為了能使得工件載盤132上的硅錠90中未被截斷的尾部/頭部也能被截除,在工件承載裝置13中,工件載盤132設有工件載盤旋轉機構,工件載盤132在所述工件載盤旋轉機構的驅動下可以在水平面內轉動(例如轉動180°),使得工件載盤132及其所承載的硅錠90的頭尾部調換。由此可見,在該一種可選實施例中,在截斷硅錠的應用中,是先利用線切割單元153截斷工件載盤132上待截斷的硅錠90的頭部(或尾部),再利用工件載盤旋轉機構旋轉工件載盤132使得工件載盤132及其所承載的硅錠90的頭尾部調換,后利用線切割單元153截斷工件載盤132上待截斷的硅錠90的尾部(或頭部)。請參閱圖7,其為圖7中工件載盤以及旋轉機構的放大示意圖。如圖7所示,旋轉機構50包括旋轉軸510、承托于工件載盤132底部的支撐盤520、設于旋轉軸510與支撐盤520之間的軸承組件530、以及用于對支撐盤520進行限位的限位片540。在實際應用中,旋轉軸510旋轉帶動支撐盤520轉動,由支撐盤520驅動工件載盤132在水平面內轉動180°,使得工件載盤132上的待切割的硅錠90的頭尾位置調換,并可再通過撥動限位片540來對支撐盤520進行限位,使得支撐盤520無法再轉動。
而在另一種可選實施例中:線切割裝置15中的線切割單元153的數量是工件載盤132的數量的兩倍,即,針對每一個工件載盤132均對應配置了兩個線切割單元153,兩個線切割單元153位于工件載盤132的上方且分別對應硅錠90的頭部的位置和尾部的位置。如此,在該另一種可選實施例中,在截斷硅錠的應用中,僅需同時下降兩個線切割單元153并進行一次截斷作業即可完成對一個硅錠90的頭部和尾部的同時截斷。由上可知,與前一個可選實施例相比,后一個可選實施例結構及操作相對簡單(結構上僅需重復增加線切割單元而無需對工件承載裝置進行結構改動,操作上僅需執行下降線切割單元并執行截斷而無需再對工件承載裝置作轉動),且能明顯提升切割效率的效果(前一個可選實施例,需要執行第一次截斷+工件承載裝置轉動硅錠頭尾互換位置+第二次截斷;后一個可選實施例,僅需執行同時下降兩個線切割單元153并進行一次截斷作業)。
通過線切割裝置15中的線切割單元153對硅錠90進行截斷作業以截除硅錠90的頭部和/或尾部,由此會引入一個新的問題,為完全截斷硅錠90,線切割單元153中的切割線勢必得完全貫穿硅錠90。在本實施例中,工件載盤132上對應待切割的硅錠90頭部和/或尾部的一側或兩側開設有與切割線156相對應的定位槽134,這定位槽134具有一定的深度且槽口的寬度要大于切割線156的線徑,如此,切割線156在完全截掉硅錠90的頭部和/或尾部之后可落入定位槽134內,在實現硅錠90頭部和/或尾部的截斷的同時,可起到保護切割線156的作用,避免切割線156與工件載盤132產生摩擦而損傷。另外,當工件載盤132的頭部和尾部均設有定位槽134時,兩個定位槽134之間就存在一定位槽間距D,不同的工件載盤132所具有定位槽間距D可以相同也可以不相同,從而通過截斷作業獲得相同規格或不同規格的硅錠90。當然,工件載盤132仍可作其他形式的變化,例如,在一種可選實施例中,在工件載盤132上可設置墊塊,待切割的硅錠90是通過墊塊墊設于工件載盤132上,這樣,硅錠90與工件載盤132之間就有一定的間隙。在截斷作業時,下降線切割單元153并由切割線156接觸硅錠90并繼續切割直至完全貫穿硅錠90完成截斷,切割線156停留在硅錠90與工件載盤132之間的間隙內,同樣可起到保護切割線156的作用,避免切割線156與工件載盤132產生摩擦而損傷。
工件定位裝置17,用于對待上料的晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息。當晶體硅工件為硅錠時,則工件定位裝置17是用于對待上料的硅錠90進行定位以獲取硅錠位置信息。進一步地,如圖8所示,工件定位裝置17可選為一視覺定位裝置,其至少包括:圖像攝取單元和圖像處理單元(未在圖式中顯示)。
圖像攝取單元用于攝取待上料的晶體硅工件以形成工件圖像信息。在本實施例中,待上料的硅錠90具有至少一預設標識位,因此,圖像攝取單元用于攝取待上料的晶體硅工件以形成工件圖像信息,包括:拍攝待上料的硅錠90以形成一硅錠圖像,從所述硅錠圖像的圖像特征中獲取硅錠的邊界和預設標識位。在這里,預設標識位可選為硅錠的截斷標識線,用于表示硅錠需被截斷的位置。易知,如前所述,該硅錠90的頭部及尾部是原先初級硅方體的表面部分,而初級硅方體是由硅料定向凝固形成的產品,初級硅方體中表面部分成型較差且可能存在一定的缺陷(例如:硅料均勻性較差、存在雜質和氣泡等),因此,通過專用工件檢測設備對待截斷的硅錠90進行檢測以確定合適的截斷位置。以專用工件檢測設備為紅外檢測設備為例,紅外檢測設備具有紅外成像功能,能對硅錠內部的雜質或氣泡陰影進行探測、定位,并形成相應的探測圖,如此,可通過形成的探測圖來確定硅錠中存在缺陷所處的區域(例如通過在紅外檢測設備中設置一定的色度閾值,將得到的檢測圖與色度閾值進行對比來判定),根據確定的缺陷區域,在硅錠90中缺陷區域與質量合格區域的分界處設定截斷標識線,即,截斷標識線即作為硅錠90中質量合格區域與缺陷區域的分界線。后續,就可依著截斷標識線對硅錠90進行截斷,從而將硅錠90中的缺陷部分截除掉而留下質量合格部分。截斷標識線在硅錠90中缺陷區域與質量合格區域的分界處設定,可實現在截斷掉硅錠90的缺陷部分的條件下盡可能多地保留硅錠90的質量合格部分(若截斷標識線在相對于缺陷區域與質量合格區域的分界處偏向于缺陷區域設定,則無法截除所有的缺陷部分;若截斷標識線在相對于缺陷區域與質量合格區域的分界處偏向于質量合格區域設定,則會截除掉部分的質量合格部分,造成材料的浪費。因為硅錠90的制作成本較高,更多的部分被留下來,就可在后續制作出更多的硅片)。在實際應用中,所述截斷標識線可通過記號設備或人工劃線等可顯現的方式標記于硅錠90上(便于圖像攝取單元攝取圖像特征)。還需說明的是,截斷標識線也并非僅限于必須按照專用工件檢測設備的檢測結果來標記。例如,在其他變化例中,當待截斷的硅錠90的成晶質量較好和/或硅錠的長度足夠長,那么,在對硅錠90標記截斷標識線時,硅錠90的第一端的截斷標識線可根據專用工件檢測設備的檢測結果來標記,硅錠90的第二端的截斷標識線則無需再利用專用工件檢測設備進行檢測來確定而是直接根據工件載盤132中兩個定位槽134之間的定位槽間距D來比照第一端的截斷標識線來標記,即,將第一端的截斷標識線所處位置移動工件載盤132中兩個定位槽134之間的定位槽間距D之后的位置即為第二端的截斷標識線的所處位置。如此,在將待截斷硅錠90上料并置放于相應的工件載盤132上之后,通過單次截斷作業(工件載盤配置雙線切割單元)或者雙次截斷作業+單次工件載盤旋轉(工件載盤配置單線切割單元),即可實現硅錠90的頭部截斷和尾部截斷,相比于硅錠90的頭部的截斷標識線和尾部的截斷標識線之間的截斷標識線間距與工件載盤132中兩個定位槽134之間的定位槽間距D不一致時導致在執行完一端截斷作業之后還須借助上料移送裝置19或其他類似的工件移送裝置執行硅錠90移位以使得另一端的截斷標識線對應于定位槽以進行另一端截斷作業,節省了工序且操作簡單,提高了切割作業的效率。
圖像處理單元與圖像攝取單元連接,用于接收圖像攝取單元所攝取的工件圖像信息,并對所述工件圖像信息進行圖像分析以形成工件位置信息。在本實施例中,所述工件圖像信息即為硅錠90的邊界和預設標識位,因此,通過對所述工件圖像信息進行圖像分析以形成工件位置信息就包括硅錠90的邊界的位置信息和預設標識位的位置信息。
在一可選實施例中,作為工件定位裝置17的視覺定位裝置可選為CCD(Charge-Coupled Device,電荷耦合元件)檢測裝置,CCD檢測裝置可包括CCD攝像機(包括CCD傳感器和光學成像系統)、數據采集和處理系統,CCD傳感器是一種以電荷為信號載體的微型圖像傳感器,具有光電轉換和信號電荷存儲、轉移及讀取的功能。CCD傳感器是由大量獨立光敏元件組成,每個光敏元件也叫一個像素,具有一個MOS電容器(大多為光敏二極管)。這些光敏元件按照一定規律排列而成(例如按矩陣排列),光線透過鏡頭照射到光敏元件上并被轉換成電荷,每個光敏元件上的電荷量取決于它所受到的光照強度,圖像光信號轉換為電信號。當CCD傳感器工作時,CCD傳感器將各個光敏元件的信息經過模/數轉換器處理后變成數字信號,數字信號以一定格式壓縮后存入緩存內,然后圖像數據根據不同的需要以數字信號和視頻信號的方式輸出。CCD檢測裝置具有如下有點:1)體積小,重量輕,工作電壓低,抗沖擊與振動,壽命長;2)靈敏度高,噪聲低,動態范圍大;3)響應速度快,刷新時無殘留痕跡,攝像啟動快。
在實際應用中,在利用工件定位裝置17對待上料的硅錠90進行定位時,待截斷的硅錠90是穩定置放于一上料承載臺12上的。該上料承載臺12可設于機座11的前端的旁側并具有供承載硅錠90的工件承載區。為使得工件定位裝置17能相對簡便且準確獲得硅錠90的邊界的位置信息和預設標識位的位置信息,可選地,工件定位裝置17還可包括工件限位單元171。該工件限位單元171設于上料承載臺12上,用于將硅錠90限位于工件承載區內。在本實施例中,工件限位單元171可選為擋塊或直角限位塊,以直角限位塊為例,所述直角限位塊包括呈直角的兩個限位面,更進一步地,該直角限位塊171中的角端更可作為基準標識位,在定位時,將硅錠90的一角部抵靠于直角限位塊171(即,將硅錠90的一角部的兩個面貼靠于直角限位塊171中呈直角的兩個限位面,可參見圖9),這樣,就可利用工件定位裝置17中的圖像攝取單元和圖像處理單元獲取硅錠90的邊界的位置信息和預設標識位的位置信息。以硅錠90的頭部和尾部均需進行截斷作業為例,由于硅錠90一端的邊界是與基準標識位重合的,因此,最后得到的硅錠的邊界的位置信息和預設標志位的位置信息即可簡化為:硅錠90中第一端的邊界基準值、硅錠90中鄰近第一端的第一截斷標識線相對于該邊界基準值的距離差值、硅錠90中鄰近第二端的第二截斷標識線相對于該邊界基準值的距離差值、以及硅錠90中第二端的邊界相對于該邊界基準值的距離差值。通過上述的工件定位裝置17,即可對待上料的硅錠90進行定位而獲得硅錠位置信息。如此,一般地,各個工件載盤132上所設置的定位槽134的位置信息是已知的(例如,定位槽134的位置信息可以是一個絕對值,或者,定位槽134的位置信息也可以是一個相對于預設標識位的相對值),再后續,通過上述工件定位裝置17所獲取到的硅錠90中的邊界及各個截斷標識線的位置信息及各個工件載盤132上所設置的定位槽134的位置信息,即可計算得出待上料的硅錠90所需移動的位移量。
另外,實際上,工件定位裝置17還可增設其他輔助設施,例如,工件定位裝置可增設照明部件,用于提供攝取光源。照明是影響CCD檢測裝置圖像輸入的重要因素,它直接影響圖像輸入的質量和應用效果。攝取光源可分為可見光和不可見光。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。按照照射方法可分為:背向照明、前向照明、結構光和頻閃光照明等。背向照明是被測物放在光源和CCD傳感器之間(在該實例中,所述照明部件可設置于上料承載臺12上且臨近硅錠90的底部),它的優點是能獲得高對比度的圖像。前向照明是光源和CCD傳感器位于被測物的同側(在該實例中,所述照明部件可設置于工件定位裝置17上且臨近CCD傳感器),這種方式便于安裝。結構光照明是將光柵或線光源等投射到被測物上,根據它們產生的畸變,解調出被測物的三維信息。頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到被測物上,CCD傳感器攝取動作要與光源的頻閃動作同步。通過增設照明部件,可提高攝取硅錠的圖像效果及后續對硅錠圖像信息進行圖像分析的效果。
上料移送裝置19,用于根據工件定位裝置17所獲取的工件位置信息而將待上料的晶體硅工件移送至工件承載裝置13上的指定位置。當晶體硅工件為硅錠時,則上料移送裝置19是用于根據工件定位裝置17對待上料的硅錠90進行定位所獲取的硅錠位置信息而將待上料的硅錠轉移至工件承載裝置13中的工件載盤132上。
上料移送裝置19可具體包括:工件取放單元190和移動機構。
工件取放單元190,用于取放待上料的晶體硅工件。當晶體硅工件為硅錠時,工件取放單元190就是用于取放待上料的硅錠90。進一步地,工件取放單元190可包括:機殼192、活動連接于機殼192的機械伸縮臂194(機械伸縮臂194可沿Z軸上下伸縮)、設于置機械伸縮臂194端部的抓取件196。利用抓取件196可抓取待上料的硅錠90。在一可選實施例中,抓取件196為吸附部件,抓取件196的端部具有真空吸附腔或吸盤,據此吸附住待上料的硅錠90(例如,抓取件196中的真空吸附腔正對硅錠90的其中一個側立面并吸附住硅錠90以硅錠平直放置的方式進行轉移上料)。而在另一可選實施例中,抓取件196為夾持件,包括一對可張合的夾持臂,這一對夾持臂受控而作張合動作,用于夾持住硅錠。另外,在該另一可選實施例中,所述夾持件的形態可根據所需抓取的工件的類型及尺寸規格而有不同變化。例如:所述工件為類矩形的硅錠,所述夾持件為呈ㄇ的夾具。優選地,在一對夾持臂相對的內臂面(即,會與硅錠90接觸的夾持面)上可增設緩沖墊(例如通過黏貼等方式),以避免跟硅錠90直接接觸而產生損傷。
移動機構,用于驅動工件取放單元190移動。為使得工件取放單元190能靈活移動,進一步地,所述移動機構可包括:第一方向移動單元191、第二方向移動單元193、以及移動控制單元。移動控制單元與第一方向移動單元191和第二方向移動單元193連接,用于根據工件定位裝置17所獲取的工件位置信息而控制第一方向移動單元191和第二方向移動單元193帶動工件取放單元190移動,以利用工件取放單元190將硅錠90移送至工件承載裝置13中的工件載盤132上。在一實施例中,移動控制單元可例如為一帶有數據處理芯片的控制終端。
第一方向移動單元191,用于帶動工件取放單元190沿第一方向(例如X軸)移動。具體地,第一方向移動單元191可包括:第一方向齒軌191a,沿第一方向布設;第一轉動齒輪191b,設置于工件取放單元190上且與第一方向齒軌191a相嚙合;第一驅動電機191c,用于驅動第一轉動齒輪191b轉動以使得工件取放單元190沿著所述第一方向齒軌進退。在實際應用中,第一驅動電機191c可例如為伺服電機。
第二方向移動單元193,用于帶動工件取放單元190沿第二方向(例如Y軸)移動。具體地,第二方向移動單元193可包括:第二方向齒軌193a,沿第二方向布設;第二轉動齒輪193b,設置于工件取放單元190上且與第二方向齒軌193a相嚙合;第二驅動電機193c,用于驅動第二轉動齒輪193b轉動以使得工件取放單元190沿著所述第二方向齒軌進退。在實際應用中,第二驅動電機193c可例如為伺服電機。
在實際應用中,利用上料移送裝置19將待上料的硅錠轉移至工件承載裝置13中的工件載盤132上具體包括:根據工件定位裝置17所獲取的硅錠位置信息,驅動第一方向移動單元191和第二方向移動單元193帶動工件取放單元190移動至上料承載臺12中工件承載區的正上方(若工件取放單元190已位于工件承載區的正上方,則可省去驅動第一方向移動單元191和第二方向移動單元193的步驟);驅動工件取放單元190靠近硅錠90并抓取(通過吸附或夾持等方式)硅錠90;根據硅錠位置信息及所需放置硅錠90的工件載盤132的位置信息,驅動第一方向移動單元191和第二方向移動單元193帶動工件取放單元190移動至對應的工件載盤132;驅動工件取放單元190將硅錠90釋放至工件載盤132上,使得硅錠90的截斷標識線對應于工件載盤132的定位槽310。由于工件載盤132的定位槽134是對應于線切割裝置15的切割線156,因此,硅錠90的截斷標識線也就對應于切割線156。如此,就完成了硅錠90的自動化上料。
在后續,利用線切割裝置15對工件載盤132上所承載的硅錠90進行截斷作業時,切割線156就可對準硅錠90上的截斷標識線進行切割直至將截除掉存在缺陷的部分。具體地,截斷作業包括:通過升降機構(同步)下降線切割裝置中的多個線切割單元,由線切割單元中的切割線在下降過程中接觸到硅錠且沿著硅錠的截斷標識線進行切割直至完全貫穿硅錠90完成截斷,截除掉硅錠中存在缺陷區域的的頭部或尾部,此時,切割線就停留在定位槽內;之后,再通過升降機構將多個線切割單元(同步)上升以復位。
還需說明的是,本發明晶體硅截斷機還可作其他的變更,例如,該晶體硅截斷機還可設置下料承載臺14,用于承載已完成截斷作業的硅錠90并得以實施下料作業。具體地,該下料承載臺14可設于機座11的后端的旁側(例如,與上料承載臺12相對設置)并具有供承載硅錠90的工件承載區。在實際應用中,當利用線切割裝置15而對各個硅錠90進行截斷使得各個硅錠90完成截斷作業之后,就需要將這些硅錠90從工件載盤132上卸下,而在下料作業中,是先將待下料的硅錠90從工件載盤132轉移至下料承載臺14,后續,再將待下料的硅錠90從下料承載臺14卸下。在前述下料作業中,將待下料的硅錠90從工件載盤132轉移至下料承載臺14可兼由上料移送裝置19或其他類似的工件移送裝置執行,而將待下料的硅錠90從下料承載臺14卸下則可由外部的工件移送裝置或者人工搬運(必要的時候)來執行。
本發明公開的晶體硅工件截斷機,包括:機座;工件承載裝置,設于所述機座上;線切割裝置,設于所述機座上;工件定位裝置;以及上料移送裝置。利用所述工件定位裝置來對待上料的晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息,所述上料移送裝置則根據所述工件定位裝置所獲取的工件位置信息而將待上料的晶體硅工件移送至所述工件承載裝置上的指定位置,如此,即可利用線切割裝置對所述工件承載裝置所承載的晶體硅工件進行截斷作業。
本發明另公開了一種利用前述晶體硅工件截斷機進行晶體硅工件的截斷方法,請參閱圖10,為本發明晶體硅工件截斷方法的流程示意圖。如圖10所示,本發明晶體硅工件截斷方法包括:
步驟S11,對待上料的晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息。步驟S11的目的就是在于:在對晶體硅工件上料并進行截斷之前,須先對晶體硅工件進行定位以獲取其與切割位置相關的工件位置信息。以硅錠為例,該硅錠的頭部及尾部是原先初級硅方體的表面部分,而初級硅方體是由硅料定向凝固形成的產品,初級硅方體中表面部分成型較差且可能存在一定的缺陷(例如:硅料均勻性較差、存在雜質和氣泡等),因此,一般都需要對硅錠進行截斷作業以截斷其不符合生產工藝要求的頭部和/或尾部。那么在實施截斷作業之前,勢必要確定待截斷的硅錠的截斷位置(若截斷不充分,那么截斷后的硅錠中仍可能存在缺陷而不符合生產工藝要求;若截斷過頭,那么將浪費材料,增加成本),而確定硅錠的截斷位置一般是通過專用工件檢測設備檢測硅錠中存在缺陷所處的區域來實現的。當利用專用工件檢測設備通過對硅錠的檢測而確定得到缺陷區域之后,就可在硅錠上設置相應的預設標識位,即,在硅錠中缺陷區域與質量合格區域的分界處設定截斷標識線,如此,截斷標識線即作為硅錠中質量合格區域與缺陷區域的分界線。后續,就可依著截斷標識線對硅錠進行截斷,從而將硅錠中的缺陷部分(頭部和/或尾部)截除掉而留下質量合格部分。在實際應用中,所述截斷標識線可通過記號設備或人工劃線等可顯現的方式標記于硅錠上。
步驟S11中對待上料的晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息是通過工件定位裝置來實現的。工件定位裝置可為視覺定位裝置,用于攝取承載于上料承載臺的工件承載區中的晶體硅工件而形成工件圖像信息,并通過對所述工件圖像信息進行圖像分析而形成工件位置信息。以前述的硅錠為例,所述硅錠至少具有設于頭部和/或尾部的預設標識位(即,截斷標識線),攝取承載于上料承載臺的工件承載區中的晶體硅工件而形成工件圖像信息就包括硅錠的邊界和預設標識位,而根據該工件圖像信息中的硅錠的邊界和預設標識位就能得到工件位置信息,該工件位置信息就包括硅錠的邊界的位置信息和預設標識位的位置信息。更具體地,硅錠的邊界的位置信息和預設標識位的位置信息是以相對的位置關系來確定的(該相對的位置關系主要是指在硅錠的長度方向上),例如在一種可選實施例中,將硅錠的其中一端的位置信息設定為邊界基準值,那么硅錠中的截斷標識線及另一端的位置信息就可轉換為相對設定的邊界基準值的相對位置信息。假設硅錠有第一端和第二端、以及鄰近所述第一端的第一截斷標識線和鄰近所述第二端的第二截斷標識線,且,將硅錠的第一端的位置信息設定為邊界基準值,那么,最后得到的硅錠的邊界的位置信息和預設標志位的位置信息即可簡化為:硅錠中第一端的邊界基準值、硅錠中鄰近第一端的截斷標識線相對于該邊界基準值的距離差值、硅錠中鄰近第二端的截斷標識線相對于該邊界基準值的距離差值、以及硅錠中第二端的邊界相對于該邊界基準值的距離差值。
步驟S13,根據所獲取的工件位置信息,將晶體硅工件移送至工件承載裝置的指定位置。以硅錠為例,在步驟S13中,根據所獲取的工件位置信息而將晶體硅工件移送至工件承載裝置的指定位置,包括:根據所獲取的硅錠位置信息及所需放置硅錠的工件載盤的位置信息,將硅錠移送至工件承載裝置的工件載盤上的指定位置,使得硅錠中的截斷標識線對應于線切割裝置中的切割線。若工件載盤上開設有與切割線相對應的定位槽,則將硅錠移送至工件承載裝置的工件載盤上,且使得硅錠中的截斷標識線對應于工件載盤上的定位槽。
在實際應用中,將晶體硅工件移送至工件承載裝置的指定位置是通過上料移送裝置來完成的。所述上料移送裝置包括工件取放單元和移動機構,所述移動機構又進一步包括第一方向移動單元、第二方向移動單元、以及移動控制單元。由此,利用上料移送裝置將待上料的硅錠轉移至工件承載裝置中的工件載盤上具體包括:根據工件定位裝置所獲取的硅錠位置信息,驅動第一方向移動單元和第二方向移動單元帶動工件取放單元移動至上料承載臺中工件承載區的正上方(若工件取放單元已位于工件承載區的正上方,則可省去驅動第一方向移動單元和第二方向移動單元的步驟);驅動工件取放單元靠近硅錠并抓取(通過吸附或夾持等方式)硅錠;根據硅錠位置信息及所需放置硅錠的工件載盤的位置信息,驅動第一方向移動單元和第二方向移動單元帶動工件取放單元移動至對應的工件載盤;驅動工件取放單元將硅錠釋放至工件載盤上,使得硅錠的截斷標識線對應于工件載盤的定位槽。由于工件載盤的定位槽是對應于線切割裝置的切割線,因此,硅錠的截斷標識線也就對應于切割線。如此,就完成了硅錠的自動化上料。
步驟S15,對承載的晶體硅工件進行截斷作業。以硅錠為例,在步驟S15中,對承載的所述晶體硅工件進行截斷作業包括:對承載的硅錠進行截斷作業。
在實際應用中,對承載的所述硅錠進行截斷作業具體包括:通過升降機構(同步)下降線切割裝置中的多個線切割單元,由線切割單元中的切割線在下降過程中接觸到硅錠且沿著硅錠的截斷標識線進行切割直至完全貫穿硅錠完成截斷,截除掉硅錠中存在缺陷區域的的頭部或尾部,此時,切割線就停留在定位槽內;之后,再通過升降機構將多個線切割單元(同步)上升以復位。
后續,將步驟S15中已完成截斷作業的硅錠自工件承載裝置上移除。將已完成截斷作業的硅錠自工件承載裝置上移除可兼由上料移送裝置或其他類似的工件移送裝置執行。
由上可知,本發明晶體硅工件截斷方法,先對晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息,再根據工件位置信息將晶體硅工件移送至工件承載裝置的指定位置,俾令線切割裝置對該指定位置處的晶體硅工件進行切割以實現截斷作業,相比于現有技術由人工操作實現晶體硅工件的搬運及切割位置定位,整個過程操作簡單高效,定位精準,一步到位,實現自動化操作。
以下針對本發明所公開的晶體硅工件截斷機及晶體硅工件截斷方法在不同實施例及不同應用場景下的實施例進行說明。
第一實施例:
在該第一實施例中,所述晶體硅工件截斷機包括:機座、工件承載裝置、線切割裝置、工件定位裝置、及上料移送裝置,其中,所述工件承載裝置包括一個工位平臺,這一個工位平臺是固定設置的(工位平臺的平臺底座至少是固定設置的,即,工位平臺中的平臺底座是固定設置機座上)。這樣,這個工位平臺所處區域是工件上下料區域和工件作業區域的重合。所述工位平臺上設有多個工件載盤,所述線切割裝置包括線切割安裝支架和安裝于所述線切割安裝支架上的多個線切割單元,所述線切割單元具有切割線。在該第一實施例中,每一個所述工件載盤對應有兩個線切割單元(即,所述工件載盤的前后兩端分別對應有線切割單元的切割線),每一個所述工件載盤中對應切割線的位置處設有對應的定位槽(以下可稱為第一定位槽和第二定位槽)。
現仍以硅錠為例,在第一種情形下,假設硅錠在一端(頭部/尾部)設定有截斷標識線,那么在該第一種情形下,利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至工位平臺的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠上設定的截斷標識線對應于工件載盤的第一定位槽或第二定位槽;利用線切割裝置,至少下降對應硅錠的截斷標識線的線切割單元,由該線切割單元中的切割線沿著截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部或尾部之后可落入第一定位槽或第二定位槽內;再將截斷后的硅錠自工位平臺的各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
在第二種情形下,假設硅錠在前后兩端(頭部和尾部)均設定有截斷標識線,若硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距不等于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距(例如:硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距大于或者小于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距),則利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至工位平臺的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠的某一端(例如:第一端)設定的截斷標識線(以下稱為第一截斷標識線)對應于工件載盤的第一定位槽;利用線切割裝置,至少下降對應硅錠的第一截斷標識線的第一線切割單元,由該第一線切割單元中的切割線沿著第一截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部(或尾部)之后可落入第一定位槽內;再利用上料移送裝置依序將各個硅錠進行調整(例如:利用上料移送裝置重新移送至上料承載臺,再利用工件定位裝置對上料承載臺上的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,之后,繼續利用上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠的另一端(例如:第二端)設定的截斷標識線(以下稱為第二截斷標識線)對應于工件載盤的第二定位槽(當然,也可將硅錠的第二截斷標識線仍對應于工件載盤的第一定位槽);利用線切割裝置,至少下降對應硅錠的第二截斷標識線的第二線切割單元,由該第二線切割單元中的切割線沿著第二截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的尾部(或頭部)之后可落入第二定位槽內;再將截斷后的硅錠自工位平臺的各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
在第三種情形下,假設硅錠在前后兩端(頭部和尾部)均設定有截斷標識線,若硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距是等于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距,則利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至工位平臺的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠前后兩端的兩個截斷標識線分別對應于工件載盤上前后兩個定位槽;利用線切割裝置,先后或者同時下降對應硅錠的兩個截斷標識線的兩個線切割單元,由這兩個線切割單元中的切割線分別沿著對應的截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成首部和尾部截斷,兩個切割線在分別完全截掉硅錠的頭部和尾部之后落入對應的兩個定位槽內;再將截斷后的硅錠自工位平臺的各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
第二實施例:
在該第二實施例中,所述晶體硅工件截斷機包括:機座、工件承載裝置、線切割裝置、工件定位裝置、及上料移送裝置,其中,所述工件承載裝置包括一個工位平臺,這一個工位平臺是固定設置的(工位平臺的平臺底座至少是固定設置的,即,工位平臺中的平臺底座是固定設置機座上)。這樣,這個工位平臺所處區域是工件上下料區域和工件作業區域的重合。所述工位平臺上設有多個工件載盤,所述線切割裝置包括線切割安裝支架和安裝于所述線切割安裝支架上的多個線切割單元,所述線切割單元具有切割線。在該第二實施例中,每一個所述工件載盤對應有一個線切割單元(即,所述工件載盤的前端(或后端)對應有一個線切割單元的切割線),每一個所述工件載盤的前后兩端均設有用于與切割線對應的定位槽(以下可稱為第一定位槽和第二定位槽)。特別地,每一個所述工件載盤設有工件載盤旋轉機構,所述工件載盤在所述工件載盤旋轉機構的驅動下可以在水平面內轉動(例如轉動180°),使得所述工件載盤及其所承載的晶體硅工件的頭尾部調換。
現仍以硅錠為例,在第一種情形下,假設硅錠在一端(頭部或尾部)設定有截斷標識線,那么在該第一種情形下,利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至工位平臺的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠上設定的那一個截斷標識線對應于工件載盤的第一定位槽(或第二定位槽);利用線切割裝置,下降對應工件載盤的第一定位槽(或第二定位槽)及硅錠的截斷標識線的線切割單元,由該線切割單元中的切割線沿著截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部或尾部之后可落入第一定位槽或第二定位槽內;再將截斷后的硅錠自工位平臺的各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
在第二種情形下,假設硅錠在前后兩端(頭部和尾部)均設定有截斷標識線,若硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距不等于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距(例如:硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距大于或者小于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距),則利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至工位平臺的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠的某一端(例如:第一端)設定的截斷標識線(以下稱為第一截斷標識線)對應于工件載盤的第一定位槽;利用線切割裝置,下降對應硅錠的線切割單元(假設此時線切割單元中的切割線是對應于第一定位槽),由該線切割單元中的切割線沿著第一截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部(或尾部)之后可落入第一定位槽內;再利用上料移送裝置依序將各個硅錠進行調整(例如:利用上料移送裝置重新移送至上料承載臺,再利用工件定位裝置對上料承載臺上的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,之后,繼續利用上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠的另一端(例如:第二端)設定的截斷標識線(以下稱為第二截斷標識線)對應于工件載盤的第二定位槽(當然,也可將硅錠的第二截斷標識線仍對應于工件載盤的第一定位槽,這樣的話,后續就無需驅動工件載盤旋轉機構,直接下降對應硅錠的線切割單元,由該線切割單元中對應于第一定位槽的切割線沿著第二截斷標識線對硅錠實施截斷作業);驅動工件載盤旋轉機構在水平面內轉動180°,使得工件載盤及其所承載的晶體硅工件的頭尾部調換,此時,線切割單元中的切割線是對應于第二定位槽;利用線切割裝置,下降對應硅錠的線切割單元(此時,線切割單元中的切割線是對應于第二定位槽),由該線切割單元中的切割線沿著第二截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的尾部(或頭部)之后可落入第二定位槽內;再將截斷后的硅錠自工位平臺的各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
在第三種情形下,假設硅錠在前后兩端(頭部和尾部)均設定有截斷標識線,若硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距是等于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距,則利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至工位平臺的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠前后兩端的兩個截斷標識線分別對應于工件載盤上前后兩個定位槽,此時,對應硅錠的線切割單元中的切割線是對應于某一個定位槽的;利用線切割裝置,下降對應硅錠的線切割單元(假設此時線切割單元中的切割線是對應于第一定位槽),由該線切割單元中的切割線沿著第一截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部(或尾部)之后可落入第一定位槽內;驅動工件載盤旋轉機構在水平面內轉動180°,使得工件載盤及其所承載的晶體硅工件的頭尾部調換,此時,線切割單元中的切割線是對應于第二定位槽;利用線切割裝置,下降對應硅錠的線切割單元(此時,線切割單元中的切割線是對應于第二定位槽),由該線切割單元中的切割線沿著第二截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的尾部(或頭部)之后可落入第二定位槽內;再將截斷后的硅錠自工位平臺的各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
第三實施例:
在該第三實施例中,所述晶體硅工件截斷機包括:機座、工件承載裝置、線切割裝置、工件定位裝置、及上料移送裝置,其中,所述工件承載裝置包括至少兩個工位平臺,以兩個工位平臺為例,第一工位平臺和第二工位平臺可通過工位轉換機構而轉換位置,從而實現任一工位平臺在工件上下料區域和工件作業區域之間進行轉換(例如:當第一工位平臺位于工件上下料區域時則第二工位平臺位于工件作業區域,或者,當第一工位平臺位于工件作業區域時則第二工位平臺位于工件上下料區域)。每一個工位平臺(第一工位平臺或第二工位平臺)上設有多個工件載盤,所述線切割裝置包括線切割安裝支架和安裝于所述線切割安裝支架上的多個線切割單元,所述線切割單元具有切割線。在該第三實施例中,位于工件作業區域上的那一個工位平臺中的每一個所述工件載盤對應有兩個線切割單元,即,所述工件載盤的前后兩端分別對應有線切割單元的切割線,每一個所述工件載盤中對應切割線的位置處設有對應的定位槽(以下可稱為第一定位槽和第二定位槽)。
現仍以硅錠為例,在第一種情形下,假設硅錠在一端(頭部或尾部)設定有截斷標識線,那么在該第一種情形下,利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至第二工位平臺(假設此時第二工位平臺位于工件上下料區域而第一工位平臺位于工件作業區域)的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的第二工位平臺的工件載盤上),使得硅錠上設定的截斷標識線對應于第二工位平臺的工件載盤的第一定位槽或第二定位槽;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域及第一工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域(以供后續對位于工件上下料區域的第一工位平臺執行下料及上料的作業);利用線切割裝置,至少下降對應硅錠的截斷標識線的線切割單元,由該線切割單元中的切割線沿著截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部或尾部之后可落入第一定位槽或第二定位槽內;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域及第一工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域;將位于工件上下料區域的第二工位平臺上已完成截斷作業的硅錠從各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
在第二種情形下,假設硅錠在前后兩端(頭部和尾部)均設定有截斷標識線,若硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距不等于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距(例如:硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距大于或者小于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距),則利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至第二工位平臺(假設此時第二工位平臺位于工件上下料區域而第一工位平臺位于工件作業區域)的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的第二工位平臺的工件載盤上),使得硅錠的某一端(例如:第一端)設定的截斷標識線(以下稱為第一截斷標識線)對應于工件載盤的第一定位槽;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域及第一工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域;利用線切割裝置,至少下降對應硅錠的第一截斷標識線的第一線切割單元,由該第一線切割單元中的切割線沿著第一截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部(或尾部)之后可落入第一定位槽內;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域及第一工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域;再利用上料移送裝置依序將各個硅錠進行調整(例如:利用上料移送裝置重新移送至上料承載臺,再利用工件定位裝置對上料承載臺上的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,之后,繼續利用上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠的另一端(例如:第二端)設定的截斷標識線(以下稱為第二截斷標識線)對應于工件載盤的第二定位槽(當然,也可將硅錠的第二截斷標識線仍對應于工件載盤的第一定位槽);通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域及第一工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域;利用線切割裝置,至少下降對應硅錠的第二截斷標識線的第二線切割單元,由該第二線切割單元中的切割線沿著第二截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的尾部(或頭部)之后可落入第二定位槽內;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域及第一工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域;將位于工件上下料區域的第二工位平臺上已完成截斷作業的硅錠從各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
在第三種情形下,假設硅錠在前后兩端(頭部和尾部)均設定有截斷標識線,若硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距是等于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距,則利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至第二工位平臺(假設此時第二工位平臺位于工件上下料區域而第一工位平臺位于工件作業區域)的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的第二工位平臺的工件載盤上),使得硅錠前后兩端的兩個截斷標識線分別對應于工件載盤上前后兩個定位槽;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域及第一工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域(以供后續對位于工件上下料區域的第一工位平臺執行下料及上料的作業);利用線切割裝置,先后或者同時下降對應硅錠的兩個截斷標識線的兩個線切割單元,由這兩個線切割單元中的切割線分別沿著對應的截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成首部和尾部截斷,兩個切割線在分別完全截掉硅錠的頭部和尾部之后落入對應的兩個定位槽內;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域及第一工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域;將位于工件上下料區域的第二工位平臺上已完成截斷作業的硅錠從各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
第四實施例:
在該第四實施例中,所述晶體硅工件截斷機包括:機座、工件承載裝置、線切割裝置、工件定位裝置、及上料移送裝置,其中,所述工件承載裝置包括至少兩個工位平臺,以兩個工位平臺為例,第一工位平臺和第二工位平臺可通過工位轉換機構而轉換位置,從而實現任一工位平臺在工件上下料區域和工件作業區域之間進行轉換(例如:當第一工位平臺位于工件上下料區域時則第二工位平臺位于工件作業區域,或者,當第一工位平臺位于工件作業區域時則第二工位平臺位于工件上下料區域)。每一個工位平臺(第一工位平臺或第二工位平臺)上設有多個工件載盤,所述線切割裝置包括線切割安裝支架和安裝于所述線切割安裝支架上的多個線切割單元,所述線切割單元具有切割線。在該第四實施例中,每一個所述工件載盤對應有一個線切割單元,即,所述工件載盤的前端(或后端)對應有一個線切割單元的切割線,每一個所述工件載盤的前后兩端均設有用于與切割線對應的定位槽(以下可稱為第一定位槽和第二定位槽)。特別地,每一個所述工件載盤設有工件載盤旋轉機構,所述工件載盤在所述工件載盤旋轉機構的驅動下可以在水平面內轉動(例如轉動180°),使得所述工件載盤及其所承載的晶體硅工件的頭尾部調換。
現仍以硅錠為例,在第一種情形下,假設硅錠在一端(頭部或尾部)設定有截斷標識線,那么在該第一種情形下,利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至第二工位平臺(假設此時第二工位平臺位于工件上下料區域而第一工位平臺位于工件作業區域)的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的第二工位平臺的工件載盤上),使得硅錠上設定的截斷標識線對應于第二工位平臺的工件載盤的第一定位槽(或第二定位槽);通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域及第一工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域(以供后續對位于工件上下料區域的第一工位平臺執行下料及上料的作業);利用線切割裝置,下降對應工件載盤的第一定位槽(或第二定位槽)及硅錠的截斷標識線的線切割單元,由該線切割單元中的切割線沿著截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部或尾部之后可落入第一定位槽或第二定位槽內;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域及第一工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域;將位于工件上下料區域的第二工位平臺上已完成截斷作業的硅錠從各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
在第二種情形下,假設硅錠在前后兩端(頭部和尾部)均設定有截斷標識線,若硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距不等于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距(例如:硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距大于或者小于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距),則利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至第二工位平臺(假設此時第二工位平臺位于工件上下料區域而第一工位平臺位于工件作業區域)的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的第二工位平臺的工件載盤上),使得硅錠的某一端(例如:第一端)設定的截斷標識線(以下稱為第一截斷標識線)對應于工件載盤的第一定位槽;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域及第一工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域;利用線切割裝置,下降對應硅錠的線切割單元(假設此時線切割單元中的切割線是對應于第一定位槽),由該線切割單元中的切割線沿著第一截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部(或尾部)之后可落入第一定位槽內;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域及第一工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域;再利用上料移送裝置依序將各個硅錠進行調整(例如:利用上料移送裝置重新移送至上料承載臺,再利用工件定位裝置對上料承載臺上的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,之后,繼續利用上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的工件載盤上),使得硅錠的另一端(例如:第二端)設定的截斷標識線(以下稱為第二截斷標識線)對應于第二工位平臺的工件載盤的第二定位槽(當然,也可將硅錠的第二截斷標識線仍對應于工件載盤的第一定位槽,這樣的話,后續就無需驅動工件載盤旋轉機構,直接下降對應硅錠的線切割單元,由該線切割單元中對應于第一定位槽的切割線沿著第二截斷標識線對硅錠實施截斷作業);通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域及第一工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域;驅動工件載盤旋轉機構在水平面內轉動180°,使得工件載盤及其所承載的晶體硅工件的頭尾部調換,此時,線切割單元中的切割線是對應于第二定位槽;利用線切割裝置,下降對應硅錠的線切割單元(此時,線切割單元中的切割線是對應于第二定位槽),由該線切割單元中的切割線沿著第二截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的尾部(或頭部)之后可落入第二定位槽內;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域及第一工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域;將位于工件上下料區域的第二工位平臺上已完成截斷作業的硅錠從各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
在第三種情形下,假設硅錠在前后兩端(頭部和尾部)均設定有截斷標識線,若硅錠前后兩端的兩個截斷標識線之間的截斷標識線間距是等于工件載盤上前后兩個定位槽之間的定位槽間距,則利用該晶體硅工件截斷機執行硅錠的截斷作業流程可包括:先利用上料移送裝置結合工件定位裝置依序將各個硅錠上料至第二工位平臺(假設此時第二工位平臺位于工件上下料區域而第一工位平臺位于工件作業區域)的各個工件載盤(對于任一個硅錠上料,先通過工件定位裝置對上料承載臺上待上料的硅錠進行定位以獲取硅錠位置信息,再通過上料移送裝置根據工件定位裝置獲取的硅錠位置信息和工件載盤的位置信息而將上料承載臺上的硅錠移送至對應的第二工位平臺的工件載盤上),使得硅錠前后兩端的兩個截斷標識線分別對應于工件載盤上前后兩個定位槽,此時,對應硅錠的線切割單元中的切割線是對應于某一個定位槽的;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域及第一工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域(以供后續對位于工件上下料區域的第一工位平臺執行下料及上料的作業);利用線切割裝置,下降對應硅錠的線切割單元(假設此時線切割單元中的切割線是對應于第一定位槽),由該線切割單元中的切割線沿著第一截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的頭部(或尾部)之后可落入第一定位槽內;驅動工件載盤旋轉機構在水平面內轉動180°,使得工件載盤及其所承載的晶體硅工件的頭尾部調換,此時,線切割單元中的切割線是對應于第二定位槽;利用線切割裝置,下降對應硅錠的線切割單元(此時,線切割單元中的切割線是對應于第二定位槽),由該線切割單元中的切割線沿著第二截斷標識線對硅錠實施截斷作業,直至完全貫穿硅錠完成截斷,切割線在完全截掉硅錠的尾部(或頭部)之后可落入第二定位槽內;通過工位轉換機構而轉換第一工位平臺和第二工位平臺的位置,使得第二工位平臺由工件作業區域轉換至工件上下料區域及第一工位平臺由工件上下料區域轉換至工件作業區域;將位于工件上下料區域的第二工位平臺上已完成截斷作業的硅錠從各個工件載盤上予以下料,并重新上料待截斷的硅錠。
綜上所述,本發明公開的晶體硅工件截斷機及其截斷方法,先對晶體硅工件進行定位以獲取工件位置信息,再根據工件位置信息將晶體硅工件移送至工件承載裝置的指定位置,俾令線切割裝置對該指定位置處的晶體硅工件進行切割以實現截斷作業,相比于現有技術由人工操作實現晶體硅工件的搬運及切割位置定位,整個過程操作簡單高效,定位精準,一步到位,實現自動化操作。
本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效,而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發明的權利要求所涵蓋。