專利名稱：激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置及其使用方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及半導體晶片激光加工領域，具體是一種激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置及其使用方法。
背景技術(shù)：
近年來隨著激光加工技術(shù)的推廣和應用，激光加工處理設備在半導體晶片生產(chǎn)制造領域得到了廣泛的應用。特別是在光伏電池領域，激光技術(shù)的應用大幅度提高了電池片的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時也在很大程度上降低了電池片的生產(chǎn)制造成本。然而目前半導體晶片，包括光伏電池片的激光加工設備多數(shù)還是采用人工上下料的半自動方式，具有如下缺點急需改進1、一般平均需要兩名操作工操作一臺設備，造成人力資源的浪費、效率不 高；2、人工操作容易出錯，造成碎片率和次品率較高；3、人工操作容易對晶片產(chǎn)生污染，影響產(chǎn)品質(zhì)量；4、人工操作無法實現(xiàn)激光加工設備與前后道工序之間的無縫聯(lián)接。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置及其使用方法，解決現(xiàn)有的加工加工中人為進行上下料操作，操作效率差，操作中造成廢品率的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為
激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，包括有支撐架、設置于支撐架頂端的激光加工平臺、設置于支撐架上且位于激光加工平臺下方的晶片傳輸機構(gòu)和設置于支撐架內(nèi)且位于傳輸裝置下方的聯(lián)動上下料機構(gòu)；所述的聯(lián)動上下料機構(gòu)包括直線滑動裝置、設置于直線滑動裝置上的滑動支撐板、設置于滑動支撐板上端面上的升降驅(qū)動裝置和升降桿、設置于升降桿上與升降驅(qū)動裝置連接的水平升降板、兩個分別設置于升降板兩端上端面上的上料托盤支架和卸料托盤支架、設置于上料托盤支架頂端的上料托盤和設置于卸料托盤支架頂端的卸料托盤；且所述的上料托盤和卸料托盤分別與所述的激光加工平臺卡合配合。所述的晶片傳輸機構(gòu)包括設置于支撐架頂部兩端且位于激光加工平臺水平下方的惰輪臂、設置于支撐架內(nèi)與支撐架固定連接的帶輪組和惰輪組、纏繞于帶輪組、惰輪組和惰輪臂上的傳輸帶和驅(qū)動帶輪組轉(zhuǎn)動的傳輸驅(qū)動裝置。所述的激光加工平臺為M形平板結(jié)構(gòu)的激光加工平臺，所述的上料托盤為U形平板結(jié)構(gòu)的上料托板，所述的卸料托盤為I形平板結(jié)構(gòu)的卸料托盤，I形卸料托盤與M形激光加工平臺中間的插槽配合，U形上料托板與M形激光加工平臺兩側(cè)的插槽配合。所述的上料托盤、卸料托盤和激光加工平臺上均設置有真空吸附裝置。所述的直線滑動裝置選用直線滑動氣缸；所述的升降驅(qū)動裝置采用直線步進馬達；所述的升降桿選用滾珠導向軸。
所述的支撐架包括前端板和后端板，所述的帶輪組和惰輪組均連接于前端板和后端板之間，所述的惰輪臂設置于前端板和后端板的頂部兩端。所述的傳輸驅(qū)動裝置選用步進馬達；所述的傳輸帶選用平面皮帶。激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置的使用方法，包括以下步驟
(1)、將半導體晶片放置于晶片傳輸機構(gòu)上，然后在晶片傳輸機構(gòu)將半導體晶片傳輸至上料托盤上；
(2)、升降板在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下升高，同時上料托盤隨升降板上移至稍低于激光加工平臺，等待激光加工平臺上的半導體晶片加工完成；
(3)、升降板在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下再繼續(xù)升高，直到上料托盤和卸料托盤的上端面稍高于激光加工平臺的上端面時，卸料托盤將激光加工平臺上已加工好的半導體晶片托起，然后上料托盤隨滑動支撐板向激光加工平臺移動直至與激光加工平臺間隙配合，然后升降板在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下下降，將上料托盤上的半導體晶片置于激光加工平臺上進行加工；然后升降板在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下繼續(xù)下降，直至卸料托盤稍低于傳輸帶時，將已加工好的半導體晶片放到傳輸帶上；
(4)、上料托盤和卸料托盤重復1-3的步驟進行上下料操作。本發(fā)明的優(yōu)點
(1)、本發(fā)明裝置為全自動操作，只需人為操作相關(guān)部件啟停即可控制裝置進行上下料，操作簡單，提高了激光加工半導體晶片的效率；
(2)、本發(fā)明可將半導體晶片從激光加工平臺上上下料操作同時進行，縮短了上下料的時間，提聞了效率；
(3)、本發(fā)明上下料中，操作工與半導體晶片無直接接觸，保證了半導體晶片無人為污染，保證了半導體晶片產(chǎn)品的質(zhì)量；
(4)、將本發(fā)明裝置設置于進料盒和激光加工工序之間，實現(xiàn)與前后道工序之間的無縫聯(lián)接、無間斷運行。本發(fā)明應用于半導體晶片的激光加工和處理，可以實用于多種不同工藝的晶片加工與制造，包括晶體硅光伏電池和薄膜光伏電池的精密加工與處理，如激光切割、激光刻線、激光燒結(jié)、激光打孔、激光制絨、激光劃邊等。
圖I是本發(fā)明激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置的剖視圖。
具體實施例方式見圖I、圖2，激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，包括有由前端板I和后端板組合2而成的支撐架、設置于支撐架頂端的M形激光加工平臺3、設置于支撐架上且位于 M形激光加工平臺3下方的晶片傳輸機構(gòu)和設置于支撐架內(nèi)且位于傳輸裝置下方的聯(lián)動上下料機構(gòu)；
晶片傳輸機構(gòu)包括設置于前端板I和后端板2頂部兩端且位于M形激光加工平臺3水平下方的惰輪臂41、連接于前端板I和后端板2之間的帶輪組42和惰輪組43、纏繞于帶輪組42、惰輪組43和惰輪臂41上的傳輸帶44和驅(qū)動帶輪組42轉(zhuǎn)動的傳輸驅(qū)動裝置45 ;傳輸帶44選用平面皮帶；傳輸驅(qū)動裝置45選用步進馬達。聯(lián)動上下料機構(gòu)包括直線滑動裝置51、滑動設置于直線滑動裝置51上的滑動支撐板52、設置于滑動支撐板52上端面上的升降驅(qū)動裝置53和升降桿54、設置于升降桿54上與升降驅(qū)動裝置53連接的水平升降板55、兩個分別設置于升降板55兩端上端面上的上料托盤支架56和卸料托盤支架57、設置于上料托盤支架56頂端的U形上料托盤58和設置于卸料托盤支架57頂端的I形卸料托盤59 ；1形卸料托盤59與M形激光加工平臺3中間的插槽配合，U形上料托板58與M形激光加工平臺3兩側(cè)的插槽配合;U形上料托盤58、I形卸料托盤59和M形激光加工平臺3上均設置有真空吸附裝置；直線滑動裝置51選用直線滑動氣缸；升降驅(qū)動裝置53采用直線步進馬達；升降桿54選用滾珠導向軸。激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置的使用方法包括以下步驟
(1)、將半導體晶片放置于晶片傳輸機構(gòu)上，然后在晶片傳輸機構(gòu)將半導體晶片傳輸至U形上料托盤58上，U形上料托盤58吸附住半導體晶片；
(2)、升降板55在升降驅(qū)動裝置53的驅(qū)動下升高，同時U形上料托盤58隨升降板55上移至稍低于M形激光加工平臺3，等待M形激光加工平臺3上的半導體晶片加工完成；
(3)、升降板55在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下再繼續(xù)升高，直到U形上料托盤58和I形卸料托盤59的上端面稍高于M形激光加工平臺3的上端面時，I形卸料托盤59將M形激光加工平臺3上已加工好的半導體晶片托起，然后U形上料托盤58隨滑動支撐板52向M形激光加工平臺3移動直至與M形激光加工平臺3間隙配合，然后升降板55在升降驅(qū)動裝置53的驅(qū)動下下降，將U形上料托盤58上的半導體晶片置于M形激光加工平臺3上進行加工；然后升降板55在升降驅(qū)動裝置53的驅(qū)動下繼續(xù)下降，直至I形卸料托盤59稍低于傳輸帶44時，將已加工好的半導體晶片放到傳輸帶44上；
(4)、U形上料托盤58和I形卸料托盤59再重復1-3的步驟進行上下料操作。
權(quán)利要求
1.激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，其特征在于它包括有支撐架、設置于支撐架頂端的激光加工平臺、設置于支撐架上且位于激光加工平臺下方的晶片傳輸機構(gòu)和設置于支撐架內(nèi)且位于傳輸裝置下方的聯(lián)動上下料機構(gòu)；所述的聯(lián)動上下料機構(gòu)包括直線滑動裝置、設置于直線滑動裝置上的滑動支撐板、設置于滑動支撐板上端面上的升降驅(qū)動裝置和升降桿、設置于升降桿上與升降驅(qū)動裝置連接的水平升降板、兩個分別設置于升降板兩端上端面上的上料托盤支架和卸料托盤支架、設置于上料托盤支架頂端的上料托盤和設置于卸料托盤支架頂端的卸料托盤；且所述的上料托盤和卸料托盤分別與所述的激光加工平臺卡合配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，其特征在于所述的晶片傳輸機構(gòu)包括設置于支撐架頂部兩端且位于激光加工平臺水平下方的惰輪臂、設置于支撐架內(nèi)與支撐架固定連接的帶輪組和惰輪組、纏繞于帶輪組、惰輪組和惰輪臂上的傳輸帶和驅(qū)動帶輪組轉(zhuǎn)動的傳輸驅(qū)動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，其特征在于所 述的激光加工平臺為M形平板結(jié)構(gòu)的激光加工平臺，所述的上料托盤為U形平板結(jié)構(gòu)的上料托板，所述的卸料托盤為I形平板結(jié)構(gòu)的卸料托盤，I形卸料托盤與M形激光加工平臺中間的插槽配合，U形上料托板與M形激光加工平臺兩側(cè)的插槽配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，其特征在于所述的上料托盤、卸料托盤和激光加工平臺上均設置有真空吸附裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，其特征在于所述的直線滑動裝置選用直線滑動氣缸；所述的升降驅(qū)動裝置采用直線步進馬達；所述的升降桿選用滾珠導向軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，其特征在于所述的支撐架包括前端板和后端板，所述的帶輪組和惰輪組均連接于前端板和后端板之間，所述的惰輪臂設置于前端板和后端板的頂部兩端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置，其特征在于所 述的傳輸驅(qū)動裝置選用步進馬達；所述的傳輸帶選用平面皮帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置的使用方法，其特征在于包括以下步驟 (1)、將半導體晶片放置于晶片傳輸機構(gòu)上，然后在晶片傳輸機構(gòu)將半導體晶片傳輸至上料托盤上； (2)、升降板在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下升高，同時上料托盤隨升降板上移至稍低于激光加工平臺，等待激光加工平臺上的半導體晶片加工完成； (3)、升降板在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下再繼續(xù)升高，直到上料托盤和卸料托盤的上端面稍高于激光加工平臺的上端面時，卸料托盤將激光加工平臺上已加工好的半導體晶片托起，然后上料托盤隨滑動支撐板向激光加工平臺移動直至與激光加工平臺間隙配合，然后升降板在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下下降，將上料托盤上的半導體晶片置于激光加工平臺上進行加工；然后升降板在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下繼續(xù)下降，直至卸料托盤稍低于傳輸帶時，將已加工好的半導體晶片放到傳輸帶上； (4)、上料托盤和卸料托盤重復1-3的步驟進行上下料操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置及其使用方法，激光加工半導體晶片用全自動上下料裝置包括有支撐架、設置于支撐架頂端的激光加工平臺、設置于支撐架上且位于激光加工平臺下方的晶片傳輸機構(gòu)和設置于支撐架內(nèi)且位于傳輸裝置下方的聯(lián)動上下料機構(gòu)。本發(fā)明全自動上下料裝置無需人為操作上下料，且上下料同時進行，提高了生產(chǎn)效率和成品率，且避免了操作工直接接觸晶片可能對其造成的污染，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時還可以實現(xiàn)本工序與其上下道工序之間的無縫聯(lián)接，省掉工序之間工件的人工轉(zhuǎn)運步驟。
文檔編號H01L21/677GK102723302SQ20121011974
公開日2012年10月10日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者吳周令, 翟驥 申請人:吳周令