一种在硅片上进行微型码标记的飞行打码方法及系统与流程

本发明涉及激光标记，具体涉及一种在硅片上进行微型码标记的飞行打码方法及系统。

背景技术：

1、在硅片生产过程中，需要在硅片上打上标记码，以便于识别以及追溯，因硅片上后续工序例如栅线等的要求，通常采用微型码，即尺寸小于1×1mm的码来进行标识。

2、在硅片生产过程中，通常采用双轨皮带传输硅片，因两条皮带存在速度差，可能出现皮带垂直运动方向位置的抖动，而皮带的这种抖动会导致硅片产生微小位置偏差，即硅片旋转或者垂直运动方向进行微小平移，进而导致打标的二维码出现波浪形波动，特别是微型码，轻微的皮带抖动，即可导致码点出现较大的错位现象，使得打出的二维码无法读取，影响后续制程对硅片二维码的识别。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种在硅片上进行微型码标记的飞行打码方法及系统，用以解决上述至少一个技术问题。

2、根据本发明说明书的一方面，提供一种在硅片上进行微型码标记的飞行打码方法，所述方法包括：

3、利用非接触测速方式获取硅片传送方向的移动速度；

4、根据所述移动速度，对预调整微型码中的每一个标记点进行速度补偿；

5、所述微型码的预调整包括：

6、利用振镜在硅片上进行微型码弓形填充；

7、在填充后的微型码存在不对齐状态时，根据所采用的填充方式，选择调整激光信号滞后值或振镜加速距离来进行对齐补偿。

8、上述技术方案先对要标记的微型码进行预调整，得到完整且对齐的二维码，然后利用该预调整微型码对传送带上的硅片进行打码标记，以达到压缩打码时间的目的，而打码时间的压缩又能够实现尽可能在硅片波动前完成打码，同时，基于硅片的移动速度对二维码中每一个标记点进行速度补偿，利用压缩打码时间与移动速度补偿相结合，解决因双轨皮带速度差异导致皮带上下抖动，进而使硅片打码出现变形的问题。

9、进一步地，因硅片材料的特殊性，采用无接触激光编码器采集硅片传送方向的移动速度。

10、所述的激光信号滞后值是时间值，即所有的出光信号相对于振镜信号整体后移一段时间，单位为us。

11、上述技术方案的打码时间可压缩至11ms到18ms之间，该打码时间与皮带y轴的抖动时间接近或者小于该抖动时间，因此能够尽可能在皮带的上下抖动时间内完成打码，即在皮带抖动导致的硅片旋转波动前完成打码，极大减少硅片旋转波动对打码效果的影响。

12、作为进一步的技术方案，所采用的填充方式包括：点状光斑填充、圆形光斑填充或椭圆形光斑填充。

13、点光斑填充为每个位置存在单点和多点，其大小由激光光路和激光功率控制，单点的大小调节可能会相对固定，改变不大；优点在于码的规整性以及美观性较好，振镜控制方式更容易实现。

14、圆形光斑填充即微型码的单点，由多个点组成圆，其可通过调节点的距离，来改变每个单点的尺寸。

15、椭圆形光斑填充则是在圆形光斑填充的调节方式上，利用振镜走圆的前段或后段形成，主要是在微型码过小，x轴运动过小，而无法形成圆点时，利用y轴将单点扩大的一种方式。另外，椭圆光斑也可以另外一种方式实现，就是振镜非停止，双点或多点打码来实现，调节方式类似于点光斑填充模式。

16、作为进一步的技术方案，采用点状光斑进行填充且填充后的微型码存在不对齐状态时，通过调整激光信号滞后值或振镜加速距离来进行对齐补偿。在微型码预调整阶段，通过对激光信号滞后值或振镜加速距离的调整，使得码点矩阵的每一列的端部填充点对齐，便于实现高效打码。

17、进一步地，通过激光信号滞后值或振镜加速距离的调整，可在正式打标之前，得到完整且对齐的二维码，在正式打标时，只需要利用硅片移动速度对每个码点进行速度补偿，即可得到横竖间距基本一致的码点矩阵，在高效打码的同时，确保了所得二维码的可识别性。

18、作为进一步的技术方案，所述对齐补偿进一步包括：获取填充后微型码中的奇数列填充点和偶数列填充点；在所述奇数列的末端填充点与相邻偶数列的起始填充点不对齐时，调整激光信号滞后值；在所述奇数列与奇数列的同一端的端部填充点不对齐，或者所述偶数列与偶数列的同一端的端部填充点不对齐时，调整振镜加速距离。

19、进一步地，以二维码码点矩阵的其中一端为参考，在所述奇数列的末端填充点未抵达码点矩阵的最端部，但偶数列的起始填充点抵达码点矩阵的最端部时，可增大激光信后滞后值；反之则降低激光信号滞后值。

20、进一步地，在所述奇数列与奇数列的同一端的端部填充点不对齐，或者所述偶数列与偶数列的同一端的端部填充点不对齐时，均可增大振镜加速距离。

21、进一步地，在能对齐的情况下，可通过减小振镜加速距离，来进行时间的压缩。这里的振镜加速距离在起始时存在一个最小值，或者说是一个能多次打码的稳定最小值。

22、作为进一步的技术方案，在采用圆形光斑进行填充且填充后的微型码存在不对齐状态时，通过调整激光信号滞后值来进行对齐补偿。

23、作为进一步的技术方案，在采用椭圆形光斑进行填充且填充后的微型码存在不对齐状态时，通过调整激光信号滞后值来进行对齐补偿。

24、在圆形光斑填充的基础上，将激光信号滞后值加大预设值，即可得到椭圆形光斑。

25、作为进一步的技术方案，所述振镜包括x轴振镜和y轴振镜，所述x轴振镜用于微型码每一列的标记，所述y轴振镜用于微型码列与列之间的移动。

26、作为进一步的技术方案，所述振镜包括x轴振镜和y轴振镜，所述x轴振镜用于左右运动，所述y轴振镜用于直线运动。

27、作为进一步的技术方案，所述微型码的范围为200×200μm到900×900μm。

28、根据本发明说明书的一方面，提供一种在硅片上进行微型码标记的飞行打码系统，包括：工控机、控制卡、激光器、激光编码器和振镜，所述工控机与控制卡相连，所述控制卡分别与激光器、激光编码器和振镜相连，所述激光器和振镜设置于传送皮带一侧且从下往上进行打标，所述激光编码器位于传送皮带上方且从上往下对着激光出光处检测。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

30、本发明提供一种方法，该方法先对要标记的微型码进行预调整，得到完整且对齐的二维码，然后利用该预调整微型码对传送带上的硅片进行打码标记，以达到压缩打码时间的目的，而打码时间的压缩又能够实现尽可能在硅片波动前完成打码，同时，基于硅片的移动速度对二维码中每一个标记点进行速度补偿，利用压缩打码时间与移动速度补偿相结合，解决因双轨皮带速度差异导致皮带上下抖动，进而使硅片打码出现变形的问题。

31、本发明提供一种系统，该系统先在静态条件下，对激光器及振镜参数进行调整，使得通过激光器及振镜的配合能够得到完整且对齐的二维码，然后在动态飞行打码时，通过激光编码器获取硅片的移动速度，利用该移动速度对激光器的出光速度进行补偿，使得打标速度与硅片移动速度相匹配，从而得到无变形的二维码，有效避免硅片旋转波动对打码效果的影响。