技术简介:
本发明针对晶片切割过程中晶片易倒伏、需人工操作效率低的问题,提出一种晶片割片系统。通过设置夹持机构(含第一、第二夹板及护板)对晶片进行径向夹持,配合线锯机构切割石墨条,使晶片分离后保持稳定,避免倒伏;并利用第二移动机构将夹持机构移送至清洗池,实现自动化清洗。该系统通过机械夹持与自动化移送,显著降低人工干预,提升切割效率与操作安全性。
关键词:晶片夹持,切割系统
1.本发明涉及光伏板生产领域,具体为一种晶片割片系统。
背景技术:2.将晶棒加工成晶片过程中,需要先采用钢线沿晶棒径向切割,直至钢线切割至晶棒外侧石墨条凹槽位置,此时,由于晶片与石墨条连接,为了将晶片从石墨条上取下,需要将石墨条平放至工作台上,然后需要工作人员一只手护住晶片,以避免从石墨条上切割下的晶片倒伏,并将切割下的晶片依次放置于晶片架的海绵上,以防止晶片倒伏而出现损伤,最后将晶片架放入煤油清洗槽内进行清洗晶片上的泥浆。
3.但是,在将晶片从石墨条上切割取下时,由于需要用手护住晶片防止晶片倒伏损坏,因此,在一片晶片与石墨条分割开后,需要马上将切割下来的晶片放置在晶片架上,该过程不仅浪费大量人力,且晶片全部切割取下所需时间较长。
技术实现要素:4.有鉴于此,本发明实施例提供了一种晶片割片系统,以解决现有将晶片从石墨条上切割下时,需要用手护住晶片防止晶片倒伏损坏,使得在一片晶片与石墨条分割开后,需要马上将切割下来的晶片放置在晶片架上所带来的大量人力被浪费的问题。
5.为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
6.一种晶片割片系统,包括:工作台、用于对晶片下方的石墨条切割的线锯机构和若干个用于夹持晶片的夹持机构;
7.夹持机构和线锯机构均设置于工作台;
8.夹持机构包括动力机构、第一夹板、第二夹板、第一护板、第二护板和伸缩机构;
9.第一夹板和第二夹板安装于动力机构;
10.动力机构用于带动第一夹板和第二夹板对晶片径向夹持;
11.第一护板设置于第一夹板的第一端,用于与石墨条第一端的晶片贴合;
12.第二护板活动设置于第一夹板的第二端,用于与石墨条第二端的晶片贴合;
13.沿第一夹板的横向开设用于第二护板穿过的横槽;
14.伸缩机构设置于第一夹板的外侧,伸缩机构用于带动第二护板在横槽内移动。
15.优选的,线锯机构,包括:第一移动机构、第一连接板、第一立柱、第二立柱、第一电机、第一滚轮、第二滚轮和金刚线;
16.第一移动机构可移动设置于第二夹板的外侧;
17.第一立柱可转动设置于第一移动机构;
18.第一电机与第一立柱传动连接;
19.第一滚轮设置于第一立柱;
20.第一连接板的第一端与第一移动机构相连;
21.第二立柱竖直设置于第一连接板的第二端;
22.第二滚轮转动设置于第二立柱;
23.第二滚轮和第一滚轮等高设置于工作台的上方;
24.金刚线的收尾相接形成环形,金刚线绕设于第一滚轮和第二滚轮。
25.优选的,第一移动机构,包括:第二电机、第一螺杆、第一滑块和第一导轨;
26.第一导轨设置于工作台,且第一导轨与第二夹板平行;
27.第二电机设置于第一导轨的一端;
28.第一螺杆与第二电机传动连接;
29.第一滑块滑动设置于第一导轨,且第一滑块开设有与第一螺杆配合的第一螺孔。
30.优选的,第一移动机构设置于工作台的上端面;
31.第一连接板包括:横板和竖板;
32.沿工作台的横向开设有用于第二立柱穿过的第一移动槽和用于竖板穿过第二移动槽;
33.第一移动槽位于第一夹板的外侧,第二移动槽位于第二夹板的外侧;
34.竖板的上端与滑块固定;
35.竖板的下端与横板的第一端相连;
36.第二立柱竖直固定于横板的第二端。
37.优选的,还包括:用于对晶片清洗的清洗池和用于将夹持机构移动至清洗池内的第二移动机构;
38.清洗池和第二移动机构均设置于工作台。
39.优选的,第二移动机构,包括:第三电机、第二螺杆、第二滑块、升降机构、连接臂和第二导轨;
40.第二导轨设置于清洗池的一侧;
41.第三电机设置于导轨的第一端;
42.第三电机与第二螺杆传动连接;
43.第二滑块滑动设置于第二导轨,且第二滑块开设有与第二螺杆配合的第二螺孔;
44.升降机构设置于滑块,用于带动连接臂升降;
45.动力机构设置于连接臂。
46.优选的,升降机构,包括:第四电机、第三螺杆、第三导轨和第三滑块;
47.第三导轨竖直设置于靠近清洗池的第二滑块的一侧;
48.第四电机与第三螺杆传动连接;
49.第三滑块滑动设置于第三导轨;
50.第三滑块开设有与第三螺杆配合的第三螺孔。
51.优选的,还包括:用于对晶片清洗的多个喷淋头。
52.优选的,还包括:顶盖;
53.顶盖可开合设置于清洗池;
54.喷淋头设置于顶盖。
55.优选的,伸缩机构为无杆气缸,第二护板固定于无杆气缸的活塞。
56.优选的,第一夹板的内侧设有多个第一棘突条,和/或,第二夹板的内侧设有多个第二棘突条。
57.优选的,第一护板与第二护板平行设置。
58.优选的,第一夹板和第二夹板均为c型结构;
59.第一夹板的开口朝向第二夹板的开口。
60.由上述内容可知,本发明公开了一种晶片割片系统。将夹持机构和线锯机构均设置于工作台;第一夹板和第二夹板安装于动力机构;进而动力机构能够带动第一夹板和第二夹板对晶片径向夹持;第一护板设置于第一夹板的第一端,并与石墨条第一端的晶片贴合;第二护板活动设置于第一夹板的第二端,并与石墨条第二端的晶片贴合;以及沿第一夹板的横向开设用于第二护板穿过的横槽;伸缩机构设置于第一夹板的外侧,进而伸缩机构带动第二护板在横槽内移动,通过上述公开的晶片割片系统,第一夹板和第二夹板能够对晶片进行径向夹持,进而在通过线锯机构将多个晶片与石墨条分离后,晶片不会出现倒伏,并通过设置的第一护板和第二护板,并使第一护板与第二护板分别与石墨条两端的晶片接触,进而在第一夹板和第二夹板分开时,第一护板和第二护板能够有效防止晶片倒伏,而在需要将晶片取下时,工作人员可一次性将多个晶片取出至晶片架,相较于现有用手护住石墨条上的晶片进行切割,以及将晶片逐一放入晶片架,本发明实施例能够有效节省人力。
附图说明
61.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
62.图1为本发明实施例提供的一种晶片割片系统的结构示意图;
63.图2为本发明实施例提供的晶片割片系统的俯视图;
64.图3为本发明实施例提供的晶片割片系统的侧视图;
65.图4为本发明实施例提供的夹持机构的结构示意图;
66.图5为本发明实施例提供的第一护板和第二护板的结构示意图。
67.其中,工作台1,第一移动槽12,第二移动槽13;线锯机构2,第一移动机构21,第一连接板22,第一立柱23,第二立柱24,第一电机25,第一滚轮26,第二滚轮27,金刚线28;夹持机构3,动力机构31,第一夹板32、第一棘突条321、横槽322,第二夹板33、第二棘突条331,第一护板34,第二护板35,伸缩机构4;清洗池5;第二移动机构6,第三电机61,第二螺杆62,第二滑块63,升降机构64,连接臂65,第二导轨66;
68.第一移动机构21:第二电机211、第一螺杆212、第一滑块213和第一导轨214;
69.第一连接板22:横板221和竖板222。
具体实施方式
70.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
71.在本技术中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,
从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.本发明实施例提供一种晶片割片系统,参见图1至图5,图1为晶片割片系统的结构示意图,晶片割片系统包括:工作台1、用于对晶片下方的石墨条切割的线锯机构2和若干个用于夹持晶片的夹持机构3;
73.夹持机构3和线锯机构2均设置于工作台1;
74.夹持机构3包括动力机构31、第一夹板32、第二夹板33、第一护板34、第二护板35和伸缩机构4;
75.第一夹板32和第二夹板33均为c型结构;
76.第一夹板32和第二夹板33安装于动力机构31,且第一夹板32的开口朝向第二夹板33的开口;
77.动力机构31用于带动第一夹板32和第二夹板33对晶片径向夹持;
78.第一护板34设置于第一夹板32的第一端,用于与石墨条第一端的晶片贴合;
79.第二护板35活动设置于第一夹板32的第二端,用于与石墨条第二端的晶片贴合;
80.沿第一夹板32的横向开设用于第二护板35穿过的横槽322;
81.伸缩机构4设置于第一夹板32的外侧,伸缩机构4用于带动第二护板35在横槽322内移动。
82.需要说明的是,将第一护板34设置于第一夹板32的第一端,并与石墨条第一端的晶片贴合;第二护板35活动设置于第一夹板32的第二端,并与石墨条第二端的晶片贴合,进而通过线锯机构2在石墨条凹槽处切割,将晶片和石墨切割开后,且第一夹板32和第二夹板33分开时,第一护板34和第二护板35能够防止两者之间的晶片出现倒伏。
83.而沿第一夹板32的横向开设用于第二护板35穿过的横槽322;并将伸缩机构4设置于第一夹板32的外侧,伸缩机构4用于带动第二护板35在横槽322内移动,进而可根据石墨条上多个晶片长度来调整第二护板35的位置,并在线锯机构2将晶片和石墨切割开后,且第一夹板32和第二夹板33分开时,第一护板34和第二护板35能够有效防止两者之间的晶片出现倒伏。
84.值得注意的是,第一护板34在具体设置时,可将第一护板34固定在伸缩机构4。
85.本发明实施例将夹持机构3和线锯机构2均设置于工作台1;第一夹板32和第二夹板33安装于动力机构31;进而动力机构31能够带动第一夹板32和第二夹板33对晶片径向夹持;第一护板34设置于第一夹板32的第一端,并与石墨条第一端的晶片贴合;第二护板35活动设置于第一夹板32的第二端,并与石墨条第二端的晶片贴合;以及沿第一夹板32的横向开设用于第二护板35穿过的横槽322;伸缩机构4设置于第一夹板32的外侧,进而伸缩机构4带动第二护板35在横槽322内移动,通过上述公开的晶片割片系统,通过动力机构31带动第一夹板32和第二夹板33能够对晶片进行径向夹持,进而在通过线锯机构2将多个晶片与石墨条分离后,晶片不会出现倒伏,并通过设置的第一护板34和第二护板35,并使第一护板34与第二护板35分别与石墨条两端的晶片接触,进而在第一夹板32和第二夹板33分开时,第一护板34和第二护板35能够有效防止晶片倒伏,而在需要将晶片取下时,工作人员可一次
性将多个晶片取出至晶片架,相较于现有用手护住石墨条上的晶片进行切割,以及将晶片逐一放入晶片架,本发明实施例能够有效节省人力。
86.具体的,线锯机构2,包括:第一移动机构21、第一连接板22、第一立柱23、第二立柱24、第一电机25、第一滚轮26、第二滚轮27和金刚线28;
87.第一移动机构21可移动设置于第二夹板33的外侧;
88.第一立柱23可转动设置于第一移动机构21;
89.第一电机25与第一立柱23传动连接;
90.第一滚轮26设置于第一立柱23;
91.第一连接板22的第一端与第一移动机构21相连;
92.第二立柱24竖直设置于第一连接板22的第二端;
93.第二滚轮27转动设置于第二立柱24;
94.第二滚轮27和第一滚轮26等高设置于工作台1的上方;
95.金刚线28的收尾相接形成环形,金刚线28绕设于第一滚轮26和第二滚轮27。
96.需要说明的是,将第一移动机构21可移动设置于第二夹板33的外侧,并将第一立柱23可转动设置于第一移动机构21,以及将第一电机25与第一立柱23传动连接;第一滚轮26设置于第一立柱23;第一连接板22的第一端与第一移动机构21相连;第二立柱24竖直设置于第一连接板22的第二端;第二滚轮27转动设置于第二立柱24;第二滚轮27和第一滚轮26等高设置于工作台1的上方;金刚线28的收尾相接形成环形,金刚线28绕设于第一滚轮26和第二滚轮27,进而在第一电机25作用下,能够带动第一立柱23转动,进而带动安装于第一立柱23的第一滚轮26转动,然而由于金刚线28为收尾相连的环形结构,且金刚线28绕设于第一滚轮26和第二滚轮27,以及第二滚轮27是可转动设置于第二立柱24,因此,当第一滚轮26转动时,可带动金刚线28转动,进而在第一移动机构21带动金刚线28向石墨条移动时,金刚线28能够在石墨条凹槽处切割,以使石墨条与晶片分离。
97.还需要说明的是,将第二滚轮27和第一滚轮26等高设置于工作台1的上方,能够使线锯对石墨条凹槽进行水平切割,且能保证金刚线28转动过程中,能够一直绕设在第一滚轮26和第二滚轮27。
98.进一步,第一移动机构21,包括:第二电机211、第一螺杆212、第一滑块213和第一导轨214;
99.第一导轨214设置于工作台1,且第一导轨214与第二夹板33平行;
100.第二电机211设置于第一导轨214的一端;
101.第一螺杆212与第二电机211传动连接;
102.第一滑块213滑动设置于第一导轨214,且第一滑块213开设有与第一螺杆212配合的第一螺孔。
103.需要说明的是,将第一导轨214设置于工作台1,且第一导轨214与第二夹板33平行;第二电机211设置于第一导轨214的一端;第一螺杆212与第二电机211传动连接;第一滑块213滑动设置于第一导轨214,且第一滑块213开设有与第一螺杆212配合的第一螺孔,进而在第二电机211作用下,能够带动第一螺杆212转动,且能够使与第一螺杆212配合的第一滑块213沿第一导轨214移动。
104.具体的,第一移动机构21设置于工作台1的上端面;
105.第一连接板22包括:横板221和竖板222;
106.沿工作台1的横向开设有用于第二立柱24穿过的第一移动槽12和用于竖板222穿过第二移动槽13;
107.第一移动槽12位于第一夹板32的外侧,第二移动槽13位于第二夹板33的外侧;
108.竖板222的上端与滑块固定;
109.竖板222的下端与横板221的第一端相连;
110.第二立柱24竖直固定于横板221的第二端。
111.需要说明的是,横板221可以设置于工作台1的下方,也可以设置在工作台1的上方,而将横板221设置于工作台1的上方时,可以不需要在工作台1开设用于第二立柱24穿过的第一移动槽12和用于竖板222穿过第二移动槽13,在本发明实施例中,优选将横板221设置于工作台1的下方,并在工作台1开设用于第二立柱24穿过的第一移动槽12和用于竖板222穿过第二移动槽13。
112.进一步,晶片割片系统,还包括:用于对晶片清洗的清洗池5和用于将夹持机构3移动至清洗池5内的第二移动机构6;
113.清洗池5和第二移动机构6均设置于工作台1。
114.需要说明的是,通过在工作台1上设置用于对晶片清洗的清洗池5和用于将夹持机构3移动至清洗池5的第二移动机构6,进而可以在线锯机构2将晶片从石墨条上切割下来后,可通过第二移动机构6将夹持机构3移动至清洗池5,在清洗池5内对夹持机构3上的晶片进行清洗,相较于现有将切割下的多个晶片依次放入晶片架后放入清洗池5清洗,本技术实施例能够有效提升晶片的加工效率。
115.具体的,第二移动机构6,包括:第三电机61、第二螺杆62、第二滑块63、升降机构64、连接臂65和第二导轨66;
116.第二导轨66设置于清洗池5的一侧;
117.第三电机61设置于导轨的第一端;
118.第三电机61与第二螺杆62传动连接;
119.第二滑块63滑动设置于第二导轨66,且第二滑块63开设有与第二螺杆62配合的第二螺孔;
120.升降机构64设置于滑块,用于带动连接臂65升降;
121.动力机构31设置于连接臂65。
122.需要说明的是,将第二导轨66设置于清洗池5的一侧;并将第三电机61设置于导轨的第一端;第三电机61与第二螺杆62传动连接;第二滑块63滑动设置于第二导轨66,且第二滑块63开设有与第二螺杆62配合的第二螺孔;升降机构64设置于滑块,以带动连接臂65升降;以及将动力机构31设置于连接臂65,当夹持机构3上的晶片均与石墨条被线锯机构2切割开后,可在第三电机61的作用下,能够使第二螺杆62转动,而第二螺杆62转动,能够使与第二螺杆62配合的第二滑块63沿第二导轨66移动,由于升降机构64设置于第二滑块63,且升降机构64能够带动连接臂65升降,动力机构31也设置于连接臂65,因此,在第二滑块63移动时,能够带动动力机构31沿第二导轨66移动,直至整个夹持机构3位于清洗池5上方时,可通过升降机构64带动夹持机构3向下移动至清洗池5内进行清洗,而当晶片清洗完成后,可先通过升降机构64带动夹持机构3向上移动至平台上方,然后通过第三电机61带动第二螺
杆62反转,使第二滑块63通过连接臂65带动夹持机构3移动至晶片切割位置。
123.具体的,升降机构64,包括:第四电机、第三螺杆、第三导轨和第三滑块;
124.第三导轨竖直设置于靠近清洗池5的第二滑块63的一侧;
125.第四电机与第三螺杆传动连接;
126.第三滑块滑动设置于第三导轨;
127.第三滑块开设有与第三螺杆配合的第三螺孔。
128.需要说明的是,升降机构64可以为上述零部件组成的机构,也可以为液压缸,本领域技术人员可根据需求进行选择。
129.优选的,第一电机25、第二电机211、第三电机61和第四电机均为伺服电机。
130.进一步,晶片割片系统,还包括:用于对晶片清洗的多个喷淋头。
131.需要说明的是,通过设置多个喷淋头,可在对晶片清洗时,通过喷淋头对晶片进行喷淋,能够对晶片上的泥浆进行冲洗,提升对晶片的清洗效率。
132.进一步,晶片割片系统,还包括:顶盖;
133.顶盖可开合设置于清洗池5;
134.喷淋头设置于顶盖。
135.需要说明的是,由于对晶片清洗时通常采用煤油,而煤油具有刺鼻味道,因此,通过在清洗上方设置可开合的顶盖,并将喷淋头设置在顶盖,进而在对晶片进行清洗时,可将顶盖合上,然后通过喷淋头对晶片喷淋煤油,以避免煤油味道大量溢出影响环境。
136.具体的,伸缩机构4为无杆气缸,第二护板35固定于无杆气缸的活塞。
137.需要说明的是,伸缩机构4可以为无杆气缸,也可以为普通的气缸,本领域技术人员可根据需求进行选择,但是,在本发明实施例中,优选将伸缩机构4为无杆气缸。
138.进一步,第一夹板32的内侧设有多个第一棘突条321,和/或,第二夹板33的内侧设有多个第二棘突条331。
139.需要说明的是,通过在第一夹板32的内侧设置多个第一棘突条321,以及在第二夹板33的内侧设有多个第二棘突条331,能够避免第一夹板32和第二夹板33与晶片直接接触,且能将晶片进行牢固夹持,能减少晶片损坏的可能性,提升晶片的成品率。
140.优选的,所述第一棘突条321和/或所述第二棘突条331采用聚氨酯材料制成。
141.需要说明的是,聚氨酯全名为聚氨基甲酸酯,是一种高分子化合物,其耐磨性较好,且具有一定回弹性和力学性能,因此,将第一棘突条321采用聚氨酯材料制成,能够有效防止晶片与第一夹板硬接触而损坏,而将所述第二棘突条331采用聚氨酯材料制成,能够有效防止晶片与第二夹板硬接触而损坏。
142.还需要说明的是,第一棘突条321可以采用聚氨酯材料制成,也可以采用其他耐磨材料制成,本领域技术人员可根据需求进行替换。
143.以及第二棘突条331可以采用聚氨酯材料制成,也可以采用其他耐磨材料制成,本领域技术人员可根据需求进行替换。
144.进一步,第一护板34与第二护板35平行设置。
145.需要说明的是,将第一护板34与第二护板35平行设置,可以使第一夹板32和第二夹板33分开后,晶片可以靠在第一护板34,也可以靠在第二护板35,进而避免晶片倒伏。
146.具体的,第一夹板32和第二夹板33均为c型结构;
147.第一夹板32的开口朝向第二夹板33的开口。
148.需要说明的是,将第一夹板32和第二夹板33设置成c型结构,并使第一夹板32的开口朝向第二夹板33的开口,进而在动力机构31带动第一夹板32和第二夹板33对晶片进行径向夹持时,能在第一夹板32的内侧和第二夹板33的内侧与晶片接触时,增加第一夹板32和第二夹板33与晶片的接触面积,进而在对晶片夹持时,不易损坏晶片。
149.优选的,第一护板34和/或第二护板35采用聚氨酯制成。
150.需要说明的是,第一护板34可以采用聚氨酯制成,也可以采用其他材料制成,本领域技术人员可根据需求进行选择。
151.第二护板35可以采用聚氨酯制成,也可以采用其他材料制成,本领域技术人员可根据需求进行选择。
152.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
153.专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
154.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。