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CN106206379B - 一种单晶硅的自动点胶固化装置及自动点胶固化方法 - Google Patents

一种单晶硅的自动点胶固化装置及自动点胶固化方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种单晶硅的自动点胶固化装置及自动点胶固化方法，所述自动点胶固化装置包括单晶硅自动粘接机以及控制系统，所述单晶硅自动粘接机包括出料端，所述自动点胶固化装置还包括用以固化所述硅片的固化装置，所述固化装置包括与所述出料端相连接的初步固化装置、对经初步固化装置初步固化后的硅片进行二次固化的固化室以及将硅片自初步固化装置移动至固化室内的机械手系统；所述初步固化装置包括支架、安装在所述支架上的传送部以及驱动所述传送部的驱动装置，所述硅片自所述传送部靠近所述出料端的一端运行至所述传送部远离所述出料端的一端后初步固化完成；以实现硅片的全自动化生产，节约人力成本且避免硅片的损坏，造成损失。

Description

一种单晶硅的自动点胶固化装置及自动点胶固化方法
技术领域
本发明涉及一种单晶硅粘接机，尤其涉及一种用于在无人化车间内实现单晶硅的自动点胶固化的自动点胶固化装置及自动点胶固化方法。
背景技术
在生产制造硅片时，需要将用来固定单晶硅的晶硅夹具、树脂以及单晶硅通过胶水按顺序粘接起来。目前，一般将所述晶硅夹具、树脂以及单晶硅粘接都是通过人工来完成的，使得硅片的生产效率低、人工成本比较高，不利于实现硅片的大规模生产。
同时，在所述硅片刚刚生产出来时，胶水尚未完全凝固，此时，粘接在树脂上的硅片很容易因外力(例如操作员工的误碰、搬运过程与其他物体的轻轻碰撞)的作用而歪斜，降低硅片的合格率。
有鉴于此，有必要提供一种新的单晶硅的自动点胶固化装置及自动点胶固化方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于实现单晶硅的自动点胶固化装置及其操作方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种单晶硅的自动点胶固化装置，包括用于将晶硅夹具、树酯及单晶硅粘接在一起形成硅片的单晶硅自动粘接机以及控制系统，所述单晶硅自动粘接机包括出料端，所述自动点胶固化装置还包括用以固化所述硅片的固化装置，所述固化装置包括与所述出料端相连接的初步固化装置、对经初步固化装置初步固化后的硅片进行二次固化的固化室以及将硅片自初步固化装置移动至固化室内的机械手系统；所述初步固化装置包括支架、安装在所述支架上的传送部以及驱动所述传送部的驱动装置，所述硅片自所述传送部靠近所述出料端的一端运行至所述传送部远离所述出料端的一端后初步固化完成。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述自动点胶固化装置包括多个并列设置的单晶硅自动粘接机，每一所述单晶硅自动粘接机的出料端均与所述传送部相连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述传送部的延伸方向与所述出料端的延伸方向相垂直。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述自动点胶固化装置还包括位于所述初步固化装置与所述固化室中间的过渡台，所述机械手系统与所述控制系统通讯连接且所述机械手系统包括拆除经初步固化后的硅片上的晶硅夹具并将拆除所述晶硅夹具后的硅片移动至过渡台上的第一机械手以及将拆除晶硅夹具后的硅片自过渡台移送至固化室内的第二机械手。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述固化室内具有多个用以放置待二次固化的硅片的固化格，所述固化装置包括用以感测所述固化格否处于空置状态的第一感测器，所述第一感测器与所述控制系统通讯连接，所述控制系统根据所述第一感测器感测到的固化格的状态控制所述第二机械手。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述固化装置包括用以识别硅片二次固化是否完成的第二感测器，所述自动点胶固化装置还包括用以将二次固化后的硅片移出所述固化室的第三机械手；所述第二感测器以及所述第三机械手均与所述控制系统通讯连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述传送部由若干滚轮组成，所述驱动装置为驱动若干所述滚轮转动的电机。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种自动点胶固化装置的自动点胶固化方法，所述自动点胶固化装置为上述的单晶硅的自动点胶固化装置，所述自动点胶固化方法包括如下步骤：
S1：将晶硅夹具、树酯以及单晶硅粘接在一起形成硅片；
S2:初步固化2小时；
S3：机械手系统拆除所述硅片上的晶硅夹具，并将所述硅片转移至固化室内进行二次固化4h。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述控制系统包括用以判断夹具二次固化是否完成的第二感测器，所述自动点胶固化装置还包括用以将二次固化后的硅片移出所述固化室的第三机械手；所述第二感测器以及所述第三机械手均与所述控制系统通讯连接；所述自动点胶固化方法还包括如下步骤：二次固化完成后，第三机械手自所述固化室内取出所述硅片。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述单晶硅自动粘接机包括单晶硅上料系统、晶硅夹具上料系统、树酯上料系统、操作系统以及出料系统，所述步骤S1具体包括如下步骤:
S11：给所述单晶硅上料系统、晶硅夹具上料系统、树酯上料系统上料；
S12：打开所述点胶系统，给所述晶硅夹具喷胶；
S13：抓取一片树酯放置于所述晶硅夹具上；
S14：打开所述点胶系统，给所述树酯上喷胶；
S15：抓取一片单晶硅放置于所述树酯上；
S16：所述硅片经出料系统输送至出料端。
本发明的有益效果是：本发明的初步固化装置通过设置与出料端相连接的传送部，以使得经单晶硅自动粘接机粘接形成的硅片输送至出料端后直接进入传送部进行初步固化，在所述硅片移动至传送部远离所述出料端的一端后，初步固化完成；另外，本发明的自动点胶固化装置还设置有对初步固化后的硅片进行二次固化的固化室以及将经初步固化后的硅片转移至固化室内的机械手系统，以在所述硅片移动至所述传送部远离所述出料端的一端后，所述机械手系统自动将所述硅片移送至固化室，整个硅片的加工过程无需人工操作，以实现单晶硅的自动点胶与固化，即硅片的全自动化生产，节约了人力成本且能够避免在生产过程中由于人为的操作而导致刚生产出来的硅片的损坏，造成损失。
附图说明
图1是本发明的自动点胶固化方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述，请参照图1所示，为本发明的较佳实施方式。
本发明提供一种单晶硅的自动点胶固化装置，用以实现硅片的全自动化生产，从而降低人力成本且避免在生产过程中由于人为的操作而导致刚生产出来的硅片的损坏，造成损失。
所述自动点胶固化装置包括自动将晶硅夹具、树酯、单晶硅粘接在一起形成硅片的单晶硅自动粘接机、对生产出来的所述硅片进行固化的固化装置以及与所述单晶硅自动粘接机、固化装置均通讯连接的控制系统。
所述单晶硅自动粘接机包括晶硅夹具上料系统、树酯上料系统、单晶硅上料系统、操作系统以及出料系统。所述操作系统与所述晶硅夹具上料系统、树酯上料系统以及单晶硅上料系统相配合以实现所述晶硅夹具、树酯、单晶硅的自动粘接。
所述晶硅夹具上料系统包括晶硅夹具上料架以及安装在所述晶硅夹具上料架上的传送装置。所述传送装置包括进料端，所述出料系统与所述进料端相对设置，且所述出料系统具有远离所述进料端的出料端，以使粘接形成的硅片能够经所述出料系统移送至所述出料端。
所述树酯上料系统设置有用来放置所述树酯的树酯夹具，操作人员可以通过手工将树酯放置于所述树酯夹具内。
所述操作系统包括点胶系统以及上料机械手系统。所述上料机械手系统包括轨道模块以及安装在所述轨道模块上的第一上料机械手，所述第一上料机械手能够沿所述轨道模块滑动以抓取树酯或者单晶硅。
在使用单晶硅自动粘接机时，首先分别对所述晶硅夹具上料系统、树酯上料系统、单晶硅上料系统上料，即：将所述单晶硅放置于单晶硅上料系统的传送装置上，将晶硅夹具放置于晶硅夹具上料系统的进料端，将所述树酯放置于所述树酯夹具上。所述单晶硅在所述单晶硅上料系统的传送装置的作用下运动至该传送装置与所述操作系统的相交处，所述单晶硅夹具在晶硅夹具上料系统的传送装置的作用下运动至所述晶硅夹具上料系统与所述操作系统的相交处。然后，所述点胶系统向所述晶硅夹具喷胶，接着，所述第一上料机械手移动至所述树酯上料系统的正上方抓住一片树酯，并再移动至所述晶硅夹具的正上方，将树酯放置于所述晶硅夹具上，这样，树酯就粘接在所述晶硅夹具上。紧接着，所述点胶系统再向所述树酯喷胶，然后所述第一上料机械手移动到所述单晶硅的正上方抓住一片单晶硅，并将所述单晶硅放置在所述树酯上，这样，所述单晶硅与所述树酯粘接在一起，从而实现了晶硅夹具、树酯以及单晶硅的按序粘接形成硅片，最后所述硅片在所述出料系统的作用下运动至所述出料端。
所述自动点胶固化装置包括多个并列设置的单晶硅自动粘接机，以能够同时对多个晶硅夹具进行点胶操作以增加所述自动点胶固化装置的工作效率。本实施方式中，所述自动点胶固化装置包括并列设置的三个单晶硅自动粘接机。
所述固化装置包括对粘接好的硅片进行初步固化的初步固化装置、对经初步固化后的硅片进行二次固化的固化室、设于初步固化装置与固化室之间的过渡台以及与所述控制系统相通讯连接的机械手系统。
所述初步固化装置包括支架、安装在所述支架上的传送部以及驱动所述传送部的驱动装置。多个所述单晶硅自动粘接机的出料端均与所述传送部相连接，使经出料系统传送至出料端的硅片自动转移至所述传送部以进行初步固化。
所述传送部由若干滚轮组成，所述驱动装置为驱动所述滚轮转动的电机。通过控制所述滚轮的转动速度，使所述硅片自所述传送部靠近所述出料端的一端运行至所述传送部远离所述出料端的一端需要2个小时，即，使所述硅片初步固化2个小时。
具体地，所述传送部的延伸方向与所述出料系统的延伸方向相垂直，自每一所述出料端移动至所述传送部的硅片均在所述传送部上缓慢移动2个小时，一方面，完成所述硅片的初步固化；另一方面，所述硅片刚刚生产出来时，胶水尚未完全凝固，避免所述硅片因移动速度过快，导致所述硅片产生歪斜，降低所述硅片的合格率。
所述机械手系统包括用以拆除经初步固化后的硅片上的晶硅夹具并将拆除所述晶硅夹具后的硅片移动至过渡台上的第一机械手以及将位于所述过渡台上的硅片移送至固化室内的第二机械手。所述第一机械手、第二机械手均与所述控制系统通讯连接。
所述固化室内具有多个用以放置待二次固化的硅片的固化格，所述固化装置还包括用以感测所述固化格是否处于空置状态的第一感测器，所述第一感测器与所述控制系统通讯连接。
所述第一感测器将感测到的处于空置状态的所述固化格的信息反馈至所述控制系统，在所述第二机械手需要将所述硅片移送至所述固化格内进行二次固化时，所述控制系统控制所述第二机械手将所述硅片移送至处于空置状态的固化格内。
进一步地，所述固化装置还包括用以识别所述硅片二次固化是否完成的第二感测器，所述自动点胶固化装置还包括用以将二次固化后的硅片移出所述固化格的第三机械手。
所述第二感测器以及所述第三机械手均与所述控制系统通讯连接。所述第二感测器通过识别所述硅片放置入所述固化格内的时间来判断所述硅片是否二次固化完成，即，当所述硅片放入所述固化格内的时间达到4小时时，表示所述硅片已经二次固化完成。
在所述第二感测器识别到某个固化格内的硅片已经二次固化完成后，反馈给所述控制系统，所述控制系统控制所述第三机械手将该硅片取出并放置于仓库内，在所述硅片放置于所述仓库内后，则该硅片生产完成。
如图1所示，本发明的自动点胶固化方法包括如下步骤：
S1：将晶硅夹具、树酯以及单晶硅粘接在一起形成硅片；
S2:初步固化2小时；
S3：机械手系统拆除所述硅片上的晶硅夹具，并将所述硅片转移至固化室内进行二次固化4h。
S4：二次固化完成后，第三机械手自所述固化室内取出所述硅片。
上述步骤S1具体包括如下步骤：
S11：给所述单晶硅上料系统、晶硅夹具上料系统、树酯上料系统上料；
S12：打开所述点胶系统，给所述晶硅夹具喷胶；
S13：抓取一片树酯放置于所述晶硅夹具上；
S14：打开所述点胶系统，给所述树酯上喷胶；
S15：抓取一片单晶硅放置于所述树酯上；
S16：所述硅片经出料系统输送至出料端。
综上所述，本发明的初步固化装置通过设置与出料端相连接的传送部，以使得经单晶硅自动粘接机粘接形成的硅片输送至出料端后直接进入传送部进行初步固化，在所述硅片移动至传送部远离所述出料端的一端后，初步固化完成；另外，本发明的自动点胶固化装置还设置有对初步固化后的硅片进行二次固化的固化室以及将经初步固化后的硅片转移至固化室内的机械手系统，以在所述硅片移动至所述传送部远离所述出料端的一端后，所述机械手系统自动将所述硅片移送至固化室，整个硅片的加工过程无需人工操作，以实现单晶硅的自动点胶与固化，即硅片的全自动化生产，节约了人力成本且能够避免在生产过程中由于人为的操作而导致刚生产出来的硅片的损坏，造成损失。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单晶硅的自动点胶固化装置，包括用于将晶硅夹具、树酯及单晶硅粘接在一起形成硅片的单晶硅自动粘接机以及控制系统，所述单晶硅自动粘接机包括出料端，其特征在于：所述自动点胶固化装置还包括用以固化所述硅片的固化装置，所述固化装置包括与所述出料端相连接的初步固化装置、对经初步固化装置初步固化后的硅片进行二次固化的固化室以及将硅片自初步固化装置移动至固化室内的机械手系统；所述初步固化装置包括支架、安装在所述支架上的传送部以及驱动所述传送部的驱动装置，所述硅片自所述传送部靠近所述出料端的一端运行至所述传送部远离所述出料端的一端后初步固化完成。
2.如权利要求1所述的自动点胶固化装置，其特征在于：所述自动点胶固化装置包括多个并列设置的单晶硅自动粘接机，每一所述单晶硅自动粘接机的出料端均与所述传送部相连接。
3.如权利要求2所述的自动点胶固化装置，其特征在于：所述传送部的延伸方向与所述出料端的延伸方向相垂直。
4.如权利要求1所述的自动点胶固化装置，其特征在于：所述自动点胶固化装置还包括位于所述初步固化装置与所述固化室中间的过渡台，所述机械手系统与所述控制系统通讯连接且所述机械手系统包括拆除经初步固化后的硅片上的晶硅夹具并将拆除所述晶硅夹具后的硅片移动至过渡台上的第一机械手以及将拆除晶硅夹具后的硅片自过渡台移送至固化室内的第二机械手。
5.如权利要求4所述的自动点胶固化装置，其特征在于：所述固化室内具有多个用以放置待二次固化的硅片的固化格，所述固化装置包括用以感测所述固化格是否处于空置状态的第一感测器，所述第一感测器与所述控制系统通讯连接，所述控制系统根据所述第一感测器感测到的固化格的状态控制所述第二机械手。
6.如权利要求1所述的自动点胶固化装置，其特征在于：所述固化装置包括用以识别硅片二次固化是否完成的第二感测器，所述自动点胶固化装置还包括用以将二次固化后的硅片移出所述固化室的第三机械手；所述第二感测器以及所述第三机械手均与所述控制系统通讯连接。
7.如权利要求1所述的自动点胶固化装置，其特征在于：所述传送部由若干滚轮组成，所述驱动装置为驱动若干所述滚轮转动的电机。
8.一种自动点胶固化装置的自动点胶固化方法，其特征在于：所述自动点胶固化装置为权利要求1所述的单晶硅的自动点胶固化装置，所述自动点胶固化方法包括如下步骤：
S1：将晶硅夹具、树酯以及单晶硅粘接在一起形成硅片；
S2:初步固化2小时；
S3：机械手系统拆除所述硅片上的晶硅夹具，并将所述硅片转移至固化室内进行二次固化4h。
9.如权利要求8所述的自动点胶固化方法，其特征在于：所述控制系统包括用以判断夹具二次固化是否完成的第二感测器，所述自动点胶固化装置还包括用以将二次固化后的硅片移出所述固化室的第三机械手；所述第二感测器以及所述第三机械手均与所述控制系统通讯连接；所述自动点胶固化方法还包括如下步骤：二次固化完成后，第三机械手自所述固化室内取出所述硅片。
10.如权利要求8所述的自动点胶固化方法，其特征在于：所述单晶硅自动粘接机包括单晶硅上料系统、晶硅夹具上料系统、树酯上料系统、操作系统以及出料系统，所述步骤S1具体包括如下步骤:
S11：给所述单晶硅上料系统、晶硅夹具上料系统、树酯上料系统上料；
S12：打开所述点胶系统，给所述晶硅夹具喷胶；
S13：抓取一片树酯放置于所述晶硅夹具上；
S14：打开所述点胶系统，给所述树酯上喷胶；
S15：抓取一片单晶硅放置于所述树酯上；
S16：所述硅片经出料系统输送至出料端。
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