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CN111645212A - 一种晶棒定角粘接机及其定角粘接方法 - Google Patents

一种晶棒定角粘接机及其定角粘接方法 Download PDF

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CN111645212A
CN111645212A CN202010602894.7A CN202010602894A CN111645212A CN 111645212 A CN111645212 A CN 111645212A CN 202010602894 A CN202010602894 A CN 202010602894A CN 111645212 A CN111645212 A CN 111645212A
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CN
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angle
crystal bar
crystal rod
material plate
plate
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CN202010602894.7A
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周晋羽
李聪聪
周巍
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Taizhou Boxn Electronics Co ltd
Original Assignee
Taizhou Boxn Electronics Co ltd
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Abstract

本发明提供了一种晶棒定角粘接机及其定角粘接方法，属于半导体设备技术领域。它解决了现有晶棒与料板的定角和粘接精度不高的问题。本晶棒定角粘接机,包括工作台、X射线光路的发射与接收机构和扫描机架，扫描机架上设有矫正基准立板，矫正基准立板上设有柔性吸盘，扫描机架上设有压块。本方法，包括以下步骤：A、将料板固定在扫描机架上并将晶棒放置在料板上；B、柔性吸盘将晶棒吸附贴靠在矫正基准立板上，压块将晶棒压紧，旋转扫描机架，根据对X射线光路的发射与接收机构接收到的信号进行处理，并与预设值进行比对得出补偿角度，压块上移，矫正基准立板转动并带动晶棒贴着料板上表面旋转上述补偿角度完成定角；用胶水将晶棒与料板粘接。

Description

一种晶棒定角粘接机及其定角粘接方法
技术领域
本发明属于半导体设备技术领域，涉及一种晶棒定角粘接机及其定角粘接方法。
背景技术
晶振是数字电路必需元件，为数字电路提供时钟基准。晶振内部的石英晶片是由晶棒切割后制成。在切割晶棒前有一道非常重要的定角粘接工序，具体过程是通过X射线衍射测定晶棒的外加工面与定向原子面的角度，再将晶棒以正确的角度姿态粘接在料板上。定角粘接工序的目的是让切割后的晶片，其切割面与定向原子面的夹角(简称晶片角度)在指定的角度区间内。不同频率的晶片，需要不同的晶片角度，角度的误差，决定了晶振的温频特性。
现有技术中，如对比文件201620999397.4公开的一种晶棒定角粘接机，该机器中，工作台上设有粘料平台、X射线发射器和X射线接收器，位于粘料平台上方设有电机安装座，电机安装座通过伺服电机带动能够上下移动，电机安装座上设有旋转电机，旋转电机上连接有夹具。具体的工作过程为：料板装夹固定在粘料平台上，晶棒放置在夹具下被夹具夹持，X射线发射器和X射线接收器开始工作，并将检测到的信息发送给控制中心，控制中心控制旋转电机带动夹具转动矫正晶棒相对料板的角度，直至X射线接收器接收到衍射信号完成定角，伺服电机带动整个电机安装座连同旋转电机和夹具一同下移直至晶棒与料板接触，完成粘料。
该现有技术存在以下缺陷：该机器从角度测定到最终粘接定位，是一个开环系统，晶棒在定角过程中是被夹具在空中夹持完成的，在晶棒被夹具夹持后晶棒的上侧面贴靠在夹具上，即晶棒上侧面与夹具上的基准面抵靠，但是由于晶棒的上侧面与下侧面难以保证绝对的平行，而晶棒粘接时是以料板的上表面为基准面的，因此，夹具下移带动晶棒下降后，晶棒的下侧面难以与料板的上表面保持贴合，夹具将晶棒释放后需要人工将晶棒压持，让晶棒和料板通过胶水粘接在一起，最后进行一定时间的胶水固化，这样会导致最终晶棒与料板之间的角度与定角完成时的角度是有偏差的。同时由于装置本身精度的局限性，在完成定角后的下移过程中，晶棒的位置也可能会发生一定的偏移，而晶棒与料板之间的角度精度需要达到角秒级别的，精度要求非常高，继而会严重影响后续切割工序的精度。综上所述，由于该定角粘接机是开环系统，过程中出现多种因素的误差导致晶棒与料板之间姿态角度精度不能得到保障，使切割后的晶片角度的精确性不好。
为了提高定角和粘接的精度，常规的做法是：提高带动夹具上下移动的驱动装置的设备精度，这需要投入大量的研发成本，而且由于整个驱动装置是由伺服电机和丝杆丝母机构组成，由于现有技术的限制，要将整个装置做得精度很高几乎不可能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种晶棒定角粘接机及其定角粘接方法，用以解决现有晶棒与料板的定角和粘接精度不高的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种晶棒定角粘接机,包括工作台、X射线光路的发射与接收机构和用于使料板呈水平放置并定位的扫描机架，所述扫描机架设置在所述工作台上，其特征在于，所述扫描机架能够相对工作台转动，所述扫描机架上设有矫正基准立板且所述矫正基准立板能够相对扫描机架转动，所述矫正基准立板上设有柔性吸盘且柔性吸盘能够将放置在料板上的晶棒吸附并使晶棒贴靠在矫正基准立板的垂直基准面上，所述扫描机架上设有压块且压块能够将晶棒压紧在料板上。
本晶棒定角粘接机的X射线光路的发射与接收机构包括X光箱、单色器和计数管，为现有结构。本晶棒定角粘接机上预设有表示料板与晶棒之间的标准角度的预设值，扫描机架上设有夹具，料板装夹固定在夹具上，晶棒放置在料板上并贴近矫正基准立板，柔性吸盘能够沿水平方向将晶棒吸附并使的晶棒的侧面贴靠在矫正基准立板的垂直基准面上，压块下压将晶棒压紧使得晶棒的底面抵靠在料板的上表面上并以此面作为最终基准。X光箱中的X光管产生X射线，经过单色器中的单色片发生一级衍射，扫描机架转动带动晶棒和料板一同转动，直至X射线在晶棒中产生二级衍射，计数管接收到二级衍射信号后进行处理，通过将料板和晶棒当前的转动角度位移与预设值进行比对，得出补偿角度。整个扫描过程中，整个扫描机架连带着晶棒与料板一同转动，晶棒一直贴靠在料板的上表面，相互之间没有相对位移。得出补偿角度后，压块上移，矫正基准立板相对扫描机架转动，带着晶棒一起贴着料板的上表面转动上述的补偿角度实现矫正定角。综上所述，无论在扫描还是定角的过程中，均是以料板的上表面为基准面，不会产生偏差，保证粘接完成的角度就是目标角度，提高了定角和粘接的精度。
由于加工与装配误差的存在，晶棒贴靠的矫正基准立板的垂直基准面与料板上表面从微观层面并不绝对垂直，这使晶棒在吸附定位过程中只能贴靠于垂直基准面，而相对于料板上表面会产生微小夹角。通过压块下压能够实现矫正，使得晶棒底面与料板上表面压紧贴合，该过程中，吸盘会发生微量的形变或吸盘与晶棒的侧面之间具有细微的间隙。在晶棒底面贴紧料板上表面后柔性吸盘断气释放晶棒，柔性吸盘的微量形变复原，柔性吸盘以自然的状态对晶棒侧面再次吸附，压块上移后重新下压，如此重复一次或数次，保证最终柔性吸盘能够以自然的状态吸附晶棒并减小或消除柔性吸盘与晶棒之间的细微间隙，同时晶棒的底面贴靠在料板的上表面并以此面作为最终基准，使后续进行扫描也是以此为基准，以保证粘接完成的角度就是目标角度，且不受到其他因素影响，进而提高最终的粘接的精度。
同时，本晶棒定角粘接机通过上述的结构设计，能够在矫正定角后再次转动扫描机架进行扫描验证，根据验证的结构判断晶棒是否定角到位，如定角不到位则重复上述的步骤，如定角到位则将晶棒与料板粘接。因此，本晶棒定角粘接机能够通过扫描、矫正、验证、定角粘接形成一个闭环式的循环矫正定角过程，进一步提高了定角和粘接的精度。作为优选，压块通过竖向气缸驱动。
在上述的晶棒定角粘接机中，所述柔性吸盘固定在矫正基准立板上，所述柔性吸盘为风琴形吸盘且能够沿垂直于矫正基准立板板面方向伸缩。在风琴形吸盘将晶棒吸住之后通过惯性的作用会向后收缩，相当于风琴形吸盘对晶棒有一个往后拉的动作，使得晶棒能够与矫正基准立板的垂直基准面相贴靠，配合压块的下压，使得晶棒的底面贴靠在料板的上表面。风琴形吸盘断气释放晶棒，并重新以自然的状态对晶棒侧面再次吸附，压块上移后重新下压，如此重复一次或数次，保证最终风琴形吸盘能够以自然的状态吸附晶棒，同时晶棒的底面贴靠在料板的上表面并以此面作为最终基准，使后续进行扫描和矫正均是以此为基准，以保证粘接完成的角度就是目标角度，且不受到其他因素影响，进而提高最终的粘接的精度。
在上述的晶棒定角粘接机中，所述矫正基准立板上连接有能够沿垂直于矫正基准立板板面方向滑动的定位架，所述柔性吸盘连接在定位架上，当柔性吸盘吸附住晶棒时定位架能够缩回并使晶棒贴靠在矫正基准立板的垂直基准面上。在柔性吸盘将晶棒吸住之后，通过定位架滑动，对于晶棒有一个往后拉的动作，使得晶棒能够与矫正基准立板的垂直基准面相贴靠，配合压块的下压，使得晶棒的底面贴靠在料板的上表面，柔性吸盘断气释放晶棒，定位架在收缩后重新伸出，柔性吸盘重新以自然的状态对晶棒侧面再次吸附，压块上移后重新下压，如此重复一次或数次，保证最终柔性吸盘能够以自然的状态吸附晶棒，同时晶棒的底面贴靠在料板的上表面并以此面作为最终基准，使后续进行扫描和矫正均是以此为基准，以保证粘接完成的角度就是目标角度，且不受到其他因素影响，进而提高最终的粘接的精度。
本发明的目的还可通过下列技术方案来实现：一种晶棒定角粘接方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、上料：将料板水平装夹固定在晶棒定角粘接机的扫描机架上，然后将晶棒放置在料板上；
B、矫正定角：
b1、晶棒定角粘接机上的柔性吸盘将放置在料板上的晶棒吸附并使其贴靠在矫正基准立板的垂直基准面上，晶棒定角粘接机上的压块下压将晶棒压紧在料板上，
b2、旋转扫描机架，使其带动料板和晶棒一同转动，根据对X射线光路的发射与接收机构接收到的信号进行处理，并与预设值进行比对得出补偿角度，
b3、压块上移，矫正基准立板转动并带动晶棒贴着料板上表面旋转上述补偿角度完成定角；
C、粘接：用胶水将晶棒与料板粘接。
X射线光路的发射与接收机构包括X光箱、单色器和计数管，为现有结构。晶棒定角粘接机上预设有表示料板与晶棒之间的标准角度的预设标准位。本方法中，将料板装夹固定在扫描机架的夹具上后，将晶棒放置在料板上，柔性吸盘能够沿水平方向将晶棒吸附并使的晶棒的侧面贴靠在矫正基准立板的垂直基准面上，压块下压将晶棒压紧使得晶棒的底面贴靠料板的上表面并以此面作为最终基准，使后续进行扫描也是以此为基准。X光箱中的X光管产生X射线，经过单色器中的单色片发生一级衍射，扫描机架转动带动晶棒和料板一同转动，直至X射线在晶棒中产生二级衍射，计数管接收到二级衍射信号后进行处理，通过将料板和晶棒当前的转动角度位移与预设值进行比对，得出补偿角度。得出补偿角度后，压块上移，矫正基准立板相对扫描机架转动，带着晶棒一起贴着料板的上侧面转动上述的补偿角度实现矫正定角。本方法中将扫描和矫正两个过程分开进行，在整个扫描过程中，整个扫描机架连带着晶棒与料板一同转动，晶棒的底面一直贴靠在料板的上表面，相互之间没有相对位移；在整个矫正定角过程中，晶棒是贴在料板的上表面转动完成定角的，晶棒与料板相互之间没有相对位移。综上所述，无论在扫描还是定角的过程中，晶棒的底面与料板的上表面均未发生相对位移，定角不会产生偏差，提高了定角和粘接的精度。
作为优选，上述的晶棒定角粘接方法中，在所述的步骤A中，将晶棒放置在料板上后，并将晶棒的侧面贴近位于矫正基准立板上的柔性吸盘。将晶棒的侧面贴近柔性吸盘，保证柔性吸盘能够将晶棒吸附贴靠在矫正垂直立板的垂直基准面上。
作为优选，上述的晶棒定角粘接方法中，在所述的步骤B中，b1的具体操作步骤为：矫正基准立板上的柔性吸盘产生真空吸力吸住晶棒，并沿水平方向拉动晶棒使其贴靠在矫正基准立板的垂直基准面上；同时，矫正基准立板上的位移传感器检测晶棒是否吸附到位，检测吸附到位后，扫描机架上的压块下移将晶棒压紧在料板的上表面；柔性吸盘断气后再重新运行产生真空吸力将晶棒吸附，随后压块上移；柔性吸盘持续保持真空吸附状态，压块重新下压将晶棒压紧在料板上。
由于加工与装配误差的存在，晶棒贴靠的矫正基准立板的垂直基准面与料板上表面从微观层面并不绝对垂直，这使晶棒在吸附定位过程中只能贴靠于垂直基准面，而相对于料板上表面会产生微小夹角。通过压块下压能够实现矫正，使得晶棒底面与料板上表面压紧贴合，该过程中，吸盘会发生微量的形变或吸盘与晶棒的侧面之间具有细微的间隙。在晶棒底面贴紧料板上表面后柔性吸盘断气释放晶棒，柔性吸盘的微量形变复原，柔性吸盘以自然的状态对晶棒侧面再次吸附，压块上移后重新下压，如此重复一次或数次，保证最终柔性吸盘能够以自然的状态吸附晶棒并减小或消除柔性吸盘与晶棒之间的细微间隙，同时晶棒的底面贴靠在料板的上表面并以此面作为最终基准，使后续进行扫描也是以此为基准，以保证粘接完成的角度就是目标角度，且不受到其他因素影响，进而提高最终的粘接的精度。
上述的晶棒定角粘接方法中，在所述的步骤B中，重复上述步骤b1～b3多次，直至晶棒相对于料板的角度达到设定的允许偏差范围内。由于晶棒与料板之间的角度精度需要达到角秒级别的，精度要求非常高，因此，根据实际的定角情况，可选择重复步骤b1～b3多次，形成一个多次循环的闭环式定角模式，能够进一步保证晶棒定角后相对料板的角度保持在允许的偏差范围内，进一步提高了定角和粘接的精度。
作为优选，上述的晶棒定角粘接方法中，在所述的步骤C中，先对上述步骤B中完成定角的晶棒位置进行验证，具体验证的过程为：压块重新下压，扫描机架转动进行扫描验证，根据对X射线光路的发射与接收机构接收到的信号进行处理，并与预设值进行比对，若两者相比超出设定的允许偏差范围，则重复上述步骤B，若两者相比在设定的允许偏差范围内，则用胶水将晶棒与料板粘接。
本方法中，在步骤B完成了对晶棒的扫描与定角后，又再次转动扫描机架进行扫描验证，进一步根据验证的结构判断晶棒是否定角到位，如定角不到位则重复上述的步骤B，如定角到位则将晶棒与料板粘接。本方法通过扫描、矫正、验证、定角粘接形成一个闭环式的循环矫正定角过程，进一步提高了定角和粘接的精度。
在上述的晶棒定角粘接方法中，在所述的步骤C中，在完成粘接后，根据设定与需求，若还有下一支晶棒需要粘接在料板上，则将下一根晶棒放置在料板上，重复上述步骤A-C，直至所有晶棒均完成在料板上的粘接后，将料板从夹具上卸下，再将胶水均匀的涂抹于各晶棒与料板接触面的边缘使胶水渗透进入晶棒与料板的接触面，完成粘接。通过上述的设计，可根据设定和需求，在一个料板上粘接多根晶棒，避免重复的拆装料板，提高了工作的效率。
与现有技术相比，本晶棒定角粘接机及其定角粘接方法具有以下优点：
1、通过多次的扫描、矫正、验证形成一个闭环式的循环矫正定角过程，能够保证精确的对晶棒实现定角，提高了定角和粘接的精度。
2、在整个扫描过程中，整个扫描机架连带着晶棒与料板一同转动，晶棒一直贴靠在料板上表面，在整个矫正定角过程中，晶棒是贴着料板的上表面完成转动定角的，也就是说，无论在扫描还是定角的过程中，均是料板的上表面为基准面，不会产生偏差，保证粘接完成的角度就是目标角度，提高了定角和粘接的精度。
3、柔性吸盘吸附、压块下压、柔性吸盘释放后再吸附、压块释放后再下压的过程可以根据需要重复一次或数次，保证最终柔性吸盘能够以自然的状态吸附晶棒并减小或消除柔性吸盘与晶棒之间的间隙，同时晶棒的底面贴靠在料板的上表面并以此面作为最终基准，使后续进行扫描也是以此为基准，以保证粘接完成的角度就是目标角度，且不受到其他因素影响，进而提高最终的粘接的精度。
附图说明
图1是实施例一中本晶棒定角粘接机的立体结构示意图。
图2是实施例一中本晶棒定角粘接机省去工作台后的立体结构示意图。
图3是实施例一中矫正基准立板处第一视角的立体结构示意图。
图4是实施例一中矫正基准立板处的结构正视图。
图5是实施例一中矫正基准立板处第二视角的立体结构示意图。
图6是图4中A-A处的局部结构剖视图。
图7是图4中B-B处的局部结构剖视图。
图8是实施例一中矫正基准立板处第三视角的立体结构示意图。
图9是图4中C-C处的结构剖视图。
图10是实施例二中矫正基准立板处的立体结构图。
图11是实施例二中矫正基准立板处的剖视图。
图中，1、扫描直驱电机；2、扫描机架；2a、转盘；2b、侧板；2c、顶板；3、矫正直驱电机；3a、转台；4、移动架；4a、夹具；4a1、定夹板；4a2、动夹板；5、矫正基准立板；5a、基准凸部；5b、让位缺口；5c、避让缺口；5d、凹口；5e、位移传感器；6、定位架；6a、移动板；6a1、安装孔；6a2、导向套；6b、缓冲板；6b1、导向柱；6b2、缓冲弹簧；6b3、限位片；6c、定位块；6c1、导气孔；6d、连接块；6e、连接板；6e1、后限位块；6e2、前限位柱；6f、水平气缸；6f1、前限位块；7、柔性吸盘；7a、吸气孔；8、导向座；8a、安装部；8a1、后限位柱；9、竖向气缸；9a、升降板；9b、压块；9c、压盘；10、料板；11、工作台；12、X光箱；13、单色器；14、计数管；15、触摸屏。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，本晶棒定角粘接机,包括工作台11、触摸屏15、X射线光路的发射与接收机构、矫正基准立板5和用于水平放置并定位料板10的扫描机架2，触摸屏15设置在工作台11上，触摸屏15上预设有表示料板10与晶棒之间的标准角度的预设值以及定角后的允许偏差范围。X射线光路的发射与接收机构包括X光箱12、单色器13和计数管14，X光箱12、单色器13和计数管14均设置在工作台11上。工作台11上固定有扫描直驱电机1，扫描机架2位于工作台11上方且与扫描直驱电机1的转轴相连接，扫描直驱电机1能够驱动扫描机架2相对工作台11转动。
如图1-4所示，扫描机架2包括转盘2a、两侧板2b和顶板2c，转盘2a水平设置并与扫描直驱电机1的转轴相连接，两侧板2b呈长条状并竖直固定在转盘2a的两侧边沿处，顶板2c固定在两侧板2b的顶部，使得扫描机架2整体呈矩形框状，扫描直驱电机1能够通过触摸屏15控制运行。扫描机架2上设有夹具4a，夹具4a包括沿水平方向滑动连接在转盘2a上的移动架4，具体为通过导轨和滑块的配合结构连接，该移动架4可以通过丝杆螺母组件等直线运动模组驱动进行位置调整，移动架4的一侧固定有定夹板4a1，另一侧通过螺栓连接有动夹板4a2，通过螺栓调节能够使动夹板4a2和定夹板4a1夹紧水平放置在移动架4上的料板10。在顶板2c上固定有倒置的矫正直驱电机3，矫正直驱电机3能够通过触摸屏15控制运行，在矫正直驱电机3的输出端连接有转台3a，转台3a上固定有安装座，矫正基准立板5竖直设置且固定在安装座上，使得移动架4移动时料板10能够从矫正基准立板5下方穿过，矫正基准立板5可以采用分体式，如包括前板体和后板体相贴合拼接形成，便于加工和其他零部件的安装。在矫正基准立板5上沿水平方向滑动连接有定位架6，该定位架6的移动方向与矫正基准立板5的板面垂直，在定位架6的前端连接有多个柔性吸盘7，多个柔性吸盘7能够凸出矫正基准立板5的前板面来吸附晶棒，当柔性吸盘7吸附住晶棒时定位架6能够缩回并使晶棒压靠在矫正基准立板5的垂直基准面上，在矫正基准立板5上还沿竖直方向滑动连接有压块9b，当柔性吸盘7吸附在晶棒上且晶棒压靠在矫正基准立板5上时压块9b能够下降并将晶棒压紧在料板10上。
具体地说，如图5和6所示，定位架6包括移动板6a、缓冲板6b和两定位块6c，在矫正基准立板5后侧面上水平固定有水平气缸6f，水平气缸6f能够通过触摸屏15控制运行，该水平气缸6f的活塞杆朝后设置，移动板6a和缓冲板6b均呈条形板状，且两者均水平并沿平行于矫正基准立板5方向设置，移动板6a位于矫正基准立板5的后侧，且在移动板6a的后侧面上固定有连接块6d，连接块6d上固定有连接板6e，该连接板6e呈L形条状，连接板6e的一端朝前并与连接块6d的侧部相固定，另一端延伸至水平气缸6f的后侧并与水平气缸6f的活塞杆相固定，缓冲板6b位于移动板6a的前侧，在缓冲板6b两端的后侧面上均垂直固定有导向柱6b1，在移动板6a的两侧均开设有安装孔6a1，在安装孔6a1内均螺接固定有导向套6a2，导向套6a2的轴向沿前后方向设置，缓冲板6b的两导向柱6b1分别滑动插接在移动板6a的两导向套6a2内，两导向柱6b1的后端均固定有盘状的限位片6b3，而导向柱6b1上还套设有缓冲弹簧6b2，该缓冲弹簧6b2的后端伸入安装孔6a1并抵靠在导向套6a2的前端，缓冲弹簧6b2的前端抵靠在缓冲板6b后侧面上，在缓冲弹簧6b2的作用下限位片6b3抵靠在导向套6a2的后端端面上，使得缓冲板6b与移动板6a之间形成间隙。两定位块6c分别固定在缓冲板6b两端的前侧面上，在矫正基准立板5下边沿的两端均开设有矩形的避让缺口5c，两定位块6c分别穿过两避让缺口5c，而柔性吸盘7分为两组，两组柔性吸盘7分别固定在两定位块6c的前侧面上，矫正基准立板5前板面的下部具有两组向前凸出的基准凸部5a，两组基准凸部5a分别靠近两个定位块6c，基准凸部5a呈柱状，前端面为基准面，两组基准凸部5a的基准面共面并竖直设置形成矫正基准立板5的垂直基准面。结合图6所示，柔性吸盘7呈喇叭状并采用橡胶材料制成，在定位块6c上开设有与气泵相连通的导气孔6c1，柔性吸盘7的中心位置开设有吸气孔7a，吸气孔7a与导气孔6c1相连通。
如图8所示，矫正基准立板5的后侧面上还固定有导向座8，该导向座8呈条形板状并沿水平方向朝后设置，导向座8位于水平气缸6f的下方，连接板6e的下边沿抵靠在导向座8上侧面上，导向座8的后端端部具有向上凸起的安装部8a，连接板6e位于水平气缸6f与安装部8a之间，在连接板6e上固定有后限位块6e1，安装部8a上螺接有后限位柱8a1，该后限位柱8a1朝前设置并与后限位块6e1的后侧面相对，当定位架6向后缩回并使晶棒抵靠在基准凸部5a上时后限位块6e1能够与后限位柱8a1相抵靠形成限位。水平气缸6f的侧部固定有前限位块6f1，后限位块6e1上螺接有前限位柱6e2，该前限位柱6e2朝前设置并与前限位块6f1后侧面相对，当定位架6向前伸出设定距离时前限位柱6e2能够与前限位块6f1相抵靠形成限位。
如图9所示，扫描机架2上设有压块9b且压块9b能够将晶棒压紧在料板10上，此处设有的定义是可以是直接连接也可以是间接连接，本实施例中是间接连接，具体为：安装座上还固定有朝下设置的竖向气缸9，竖向气缸9位于矫正基准立板5的后侧，竖向气缸9能够通过触摸屏15控制运行，在矫正基准立板5的中部开设有让位缺口5b，让位缺口5b内沿竖直方向滑动连接有升降板9a，竖向气缸9的活塞杆与升降板9a的后端相固连，压块9b整体呈T形并位于矫正基准立板5的前侧，压块9b的上端与升降板9a的前端相固连，压块9b下侧面的两端均固定有朝下设置的压盘9c。在矫正基准立板5上还固定有位移传感器5e，而矫正基准立板5下边沿的中部具有凹口5d，该凹口5d位于让位缺口5b的下方，位移传感器5e朝前设置并伸入凹口5d内。
本晶棒定角粘接方法，采用上述晶棒定角粘接机完成，包括以下步骤：
A、上料：将料板10水平放置在扫描机架2的夹具4a上并拧紧夹具4a上的螺栓使得料板10固定在夹具4a上，然后将晶棒放置在料板10上，并将晶棒的侧面尽可能的贴近位于矫正基准立板5上的柔性吸盘7。
B、矫正定角：点击触摸屏15上的运行按钮，晶棒定角粘接机自动运行。
b1、矫正基准立板5上的柔性吸盘7产生真空吸力吸住晶棒，水平气缸6f带动定位架6向后回缩，使得晶棒贴靠在矫正基准立板5的基准凸部5a上，即使得晶棒的侧面贴靠在各基准凸部5a的端面形成的垂直基准面上。此时，矫正基准立板5上的位移传感器5e检测晶棒是否吸附到位，检测吸附到位后，竖向气缸9驱动压块9b下压将晶棒压紧贴靠在料板10的上表面；然后柔性吸盘7断气，定位架6在收缩后重新伸出，使得柔性吸盘7再次与晶棒侧面抵靠，柔性吸盘7再重新运行产生真空吸力将晶棒吸附，随后压块9b上移；柔性吸盘7持续保持真空吸附状态，压块9b重新下压将晶棒压紧在料板10上，如此重复多次。
b2、X光箱12中的X光管产生X射线，经过单色器13中的单色片发生一级衍射，扫描直驱电机1驱动扫描机架2上的所有部件相对工作台11转动，直至X射线在晶棒中产生二级衍射，计数管14接收到二级衍射信号后经过数据处理计算出当前状态下晶棒的转动角度，并与预设值进行比对处理并得出补偿角度。
b3、压块9b上移，矫正直驱电机3运行，驱动矫正基准立板5相对扫描机架2转动并带动贴附在料板10上表面的晶棒旋转至上述补偿角度。可根据实际需求，选择重复上述步骤b1～b3多次，直至晶棒相对于料板10的角度达到设定的允许偏差范围内，完成定角。
C、验证与粘接：
c1、点击触摸屏15上的验证按钮，竖向气缸9驱动压块9b重新下压，X光箱12中的X光管产生X射线，经过单色器13中的单色片发生一级衍射，扫描直驱电机1驱动扫描机架2上的所有部件相对工作台11转动，直至X射线在晶棒中产生二级衍射，计数管14接收到二级衍射信号后经过数据处理计算出当前状态下晶棒的转动角度，触摸屏15将计算得出的角度与预设角度值进行比对，若两者的差值超出设定的允许偏差范围，则重复上述步骤B，若得到的角度与预设值的差值在设定的允许偏差范围内，用胶水将晶棒与料板10的接触面的粘接。
c2、根据设定与需求，若还有下一支晶棒需要粘接在料板10上，则将下一根晶棒放置在料板10上，重复上述步骤A、B、c1，直至所有晶棒均完成在料板10上的粘接后，将料板10从夹具4a上卸下，完成粘接。
本方法通过多次的扫描、矫正、验证形成一个闭环式的循环矫正定角过程，能够保证精确的对晶棒实现定角，提高了定角和粘接的精度。
实施例二
本实施例的结构与实施例一基本相同，其不同之处在于：如图10-11所示，柔性吸盘7固定在矫正基准立板5上，柔性吸盘7为风琴形吸盘且能够沿垂直于矫正基准立板5板面方向伸缩,竖向气缸9位于矫正基准立板5的前侧且与压块9b连接。在风琴形吸盘将晶棒吸住之后通过惯性的作用会向后收缩，相当于风琴形吸盘对晶棒有一个往后拉的动作，使得晶棒能够与矫正基准立板5的垂直基准面相贴靠，配合压块9b的下压，使得晶棒的底面贴靠在料板10的上表面。风琴形吸盘断气释放晶棒，并重新以自然的状态对晶棒侧面再次吸附，压块9b上移后重新下压，如此重复一次或数次，保证最终风琴形吸盘能够以自然的状态吸附晶棒，同时晶棒的底面贴靠在料板10的上表面并以此面作为最终基准，使后续进行扫描和矫正均是以此为基准，以保证粘接完成的角度就是目标角度，且不受到其他因素影响，进而提高最终的粘接的精度。
本实施例中，本晶棒定角粘接方法，采用上述晶棒定角粘接机完成，包括以下步骤：
A、上料：将料板10沿水平方向放置在扫描机架2的夹具4a上并拧紧夹具4a上的螺栓使得料板10固定在夹具4a上，然后将晶棒放置在料板10上，并将晶棒的侧面尽可能的贴近位于矫正基准立板5上的柔性吸盘7。
B、矫正定角：点击触摸屏15上的运行按钮，晶棒定角粘接机自动运行。
b1、矫正基准立板5上的柔性吸盘7产生真空吸力吸住晶棒，在柔性吸盘7将晶棒吸住之后，通过惯性的作用波纹部会向后伸缩变形，从而相当于对于晶棒有一个往后拉的动作，使得晶棒贴靠在矫正基准立板5的基准凸部5a上，即使得晶棒的侧面贴靠在各基准凸部5a的端面形成的垂直基准面上。此时，矫正基准立板5上的位移传感器5e检测晶棒是否吸附到位，检测吸附到位后，竖向气缸9驱动压块9b下压将晶棒压紧贴靠在料板10的上表面；然后柔性吸盘7断气后再重新运行产生真空吸力将晶棒吸附，随后压块9b上移；柔性吸盘7持续保持真空吸附状态，压块9b重新下压将晶棒压紧在料板10上，如此重复多次。
b2、X光箱12中的X光管产生X射线，经过单色器13中的单色片发生一级衍射，扫描直驱电机1驱动扫描机架2上的所有部件相对工作台11转动，直至X射线在晶棒中产生二级衍射，计数管14接收到二级衍射信号后进行处理，通过比对料板10和晶棒当前的转动角度位移与晶棒和料板10从初始位置转动至预设值处的位移角度，得出补偿角度。
b3、压块9b上移，矫正直驱电机3运行，驱动矫正基准立板5相对扫描机架2转动并带动贴附在料板10上表面的晶棒旋转至上述补偿角度。可根据实际需求，选择重复上述步骤b1～b3多次，直至晶棒相对于料板10的角度达到设定的允许偏差范围内，完成定角。
C、验证与粘接：
c1、点击触摸屏15上的验证按钮，竖向气缸9驱动压块9b重新下压，X光箱12中的X光管产生X射线，经过单色器13中的单色片发生一级衍射，扫描直驱电机1驱动扫描机架2上的所有部件相对工作台11转动，直至X射线在晶棒中产生二级衍射，计数管14接收到二级衍射信号后进行处理，通过比对料板10和晶棒当前的转动角度位移与晶棒和料板10从初始位置转动至预设值处的位移角度，若两者相比超出允许偏差范围，则重复上述步骤B，若两者相比在设定的允许偏差范围内，用胶水将晶棒与料板10的接触面粘接。
c2、根据设定与需求，若还有下一支晶棒需要粘接在料板10上，则将下一根晶棒放置在料板10上，重复上述步骤A、B、c1，直至所有晶棒均完成在料板10上的粘接后，将料板10从夹具4a上卸下，完成粘接。
本方法通过多次的扫描、矫正、验证形成一个闭环式的循环矫正定角过程，能够保证精确的对晶棒实现定角，提高了定角和粘接的精度。
实施例三
本晶棒定角粘接方法，采用实施例二中的晶棒定角粘接机完成，包括以下步骤：
A、上料：将料板10沿水平方向放置在扫描机架2的夹具4a上并拧紧夹具4a上的螺栓使得料板10固定在夹具4a上，然后将晶棒放置在料板10上，并将晶棒的侧面尽可能的贴近位于矫正基准立板5上的柔性吸盘7。
B、矫正定角：点击触摸屏15上的运行按钮，晶棒定角粘接机自动运行。
b1、矫正基准立板5上的柔性吸盘7产生真空吸力吸住晶棒，在柔性吸盘7将晶棒吸住之后，由于惯性的作用波纹部会向后伸缩变形，从而相当于对于晶棒有一个往后拉的动作，使得晶棒贴靠在矫正基准立板5的基准凸部5a上，即使得晶棒的侧面贴靠在各基准凸部5a的端面形成的垂直基准面上。此时，矫正基准立板5上的位移传感器5e检测晶棒是否吸附到位，检测吸附到位后，竖向气缸9驱动压块9b下压将晶棒压紧贴靠在料板10的上表面；然后柔性吸盘7断气后再重新运行产生真空吸力将晶棒吸附，随后压块9b上移；柔性吸盘7持续保持真空吸附状态，压块9b重新下压将晶棒压紧在料板10上，如此重复多次。
b2、X光箱12中的X光管产生X射线，经过单色器13中的单色片发生一级衍射，扫描直驱电机1驱动扫描机架2上的所有部件相对工作台11转动，直至X射线在晶棒中产生二级衍射，计数管14接收到二级衍射信号后进行处理，通过比对料板10和晶棒当前的转动角度位移与晶棒和料板10从初始位置转动至预设值处的位移角度，得出补偿角度。
b3、压块9b上移，矫正直驱电机3运行，驱动矫正基准立板5相对扫描机架2转动并带动贴附在料板10上表面的晶棒旋转至上述补偿角度。可根据实际需求，选择重复上述步骤b1～b3多次，直至晶棒相对于料板10的角度达到设定的允许偏差范围内，完成定角。
C、验证与粘接：
c1、点击触摸屏15上的验证按钮，竖向气缸9驱动压块9b重新下压，X光箱12中的X光管产生X射线，经过单色器13中的单色片发生一级衍射，扫描直驱电机1驱动扫描机架2上的所有部件相对工作台11转动，直至X射线在晶棒中产生二级衍射，计数管14接收到二级衍射信号后进行处理，通过比对料板10和晶棒当前的转动角度位移与晶棒和料板10从初始位置转动至预设值处的位移角度，若两者相比超出设定的允许偏差范围，则重复上述步骤B，若两者相比在设定的允许偏差范围内，用胶水将晶棒与料板10的接触面粘接。
本方法通过多次的扫描、矫正、验证形成一个闭环式的循环矫正定角过程，能够保证精确的对晶棒实现定角，提高了定角和粘接的精度。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种晶棒定角粘接机,包括工作台(11)、X射线光路的发射与接收机构和用于使料板(10)呈水平放置并定位的扫描机架(2)，所述扫描机架(2)设置在所述工作台(11)上，其特征在于，所述扫描机架(2)能够相对工作台(11)转动，所述扫描机架(2)上设有矫正基准立板(5)且所述矫正基准立板(5)能够相对扫描机架(2)转动，所述矫正基准立板(5)上设有柔性吸盘(7)且柔性吸盘(7)能够将放置在料板(10)上的晶棒吸附并使晶棒贴靠在矫正基准立板(5)的垂直基准面上，所述扫描机架(2)上设有压块(9b)且压块(9b)能够将晶棒压紧在料板(10)上。
2.根据权利要求1所述的晶棒定角粘接机，其特征在于，所述矫正基准立板(5)上连接有能够沿垂直于矫正基准立板(5)板面方向滑动的定位架(6)，所述柔性吸盘(7)连接在定位架(6)上，当柔性吸盘(7)吸附住晶棒时定位架(6)能够缩回并使晶棒贴靠在矫正基准立板(5)的垂直基准面上。
3.根据权利要求1所述的晶棒定角粘接机，其特征在于，所述柔性吸盘(7)固定在矫正基准立板(5)上，所述柔性吸盘(7)为风琴形吸盘且能够沿垂直于矫正基准立板(5)板面方向伸缩。
4.一种晶棒定角粘接方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、上料：将料板(10)水平装夹固定在晶棒定角粘接机的扫描机架(2)上，然后将晶棒放置在料板(10)上；
B、矫正定角：
b1、晶棒定角粘接机上的柔性吸盘(7)将放置在料板(10)上的晶棒吸附并使其贴靠在矫正基准立板(5)的垂直基准面上，晶棒定角粘接机上的压块(9b)下压将晶棒压紧在料板(10)上，
b2、旋转扫描机架(2)，使其带动料板(10)和晶棒一同转动，根据对X射线光路的发射与接收机构接收到的信号进行处理，并与预设值进行比对得出补偿角度，
b3、压块(9b)上移，矫正基准立板(5)转动并带动晶棒贴着料板(10)上表面旋转上述补偿角度完成定角；
C、粘接：用胶水将晶棒与料板(10)粘接。
5.根据权利要求4所述的晶棒定角粘接方法，其特征在于，在所述的步骤A中，将晶棒放置在料板(10)上后，并将晶棒的侧面贴近位于矫正基准立板(5)上的柔性吸盘(7)。
6.根据权利要求4所述的晶棒定角粘接方法，其特征在于，在所述的步骤B中，b1的具体操作步骤为：矫正基准立板(5)上的柔性吸盘(7)产生真空吸力吸住晶棒，并沿水平方向拉动晶棒使其贴靠在矫正基准立板(5)的垂直基准面上；同时，矫正基准立板(5)上的位移传感器检测晶棒是否吸附到位，检测吸附到位后，扫描机架(2)上的压块(9b)下移将晶棒压紧在料板(10)的上表面；柔性吸盘(7)断气后再重新运行产生真空吸力将晶棒吸附，随后压块(9b)上移；柔性吸盘(7)持续保持真空吸附状态，压块(9b)重新下压将晶棒压紧在料板(10)上。
7.根据权利要求6所述的晶棒定角粘接方法，其特征在于，在所述的步骤B中，重复上述步骤b1～b3多次，直至晶棒相对于料板(10)的角度达到设定的允许偏差范围内。
8.根据权利要求4或5或6或7所述的晶棒定角粘接方法，其特征在于，在所述的步骤C中，先对上述步骤B中完成定角的晶棒位置进行验证，具体验证的过程为：压块(9b)重新下压，扫描机架(2)转动进行扫描验证，根据对X射线光路的发射与接收机构接收到的信号进行处理，并与预设值进行比对，若两者相比超出设定的允许偏差范围，则重复上述步骤B，若两者相比在设定的允许偏差范围内，则用胶水将晶棒与料板(10)粘接。
9.根据权利要求8所述的晶棒定角粘接方法，其特征在于，在所述的步骤C中，在完成粘接后，根据设定与需求，若还有下一支晶棒需要粘接在料板(10)上，则将下一根晶棒放置在料板(10)上，重复上述步骤A-C，直至所有晶棒均完成在料板(10)上的粘接后，将料板(10)从夹具上卸下，完成粘接。
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