CN212946118U - 精密激光加工晶圆移动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种精密激光加工晶圆移动系统，包括机架，机架上设置将晶圆托盘从机架上的晶圆储料盒转运到切割平台的晶圆真空吸盘上进行激光加工的移动系统，移动系统包括直线转运机构、转动转运机构以及晶圆真空吸盘移动机构；直线转运机构下方转运位设置可以存放晶圆托盘的托料架；直线转运机构将晶圆托盘在晶圆储料盒的夹持位和转运位之间转换；转动转运机构使晶圆托盘在转运位和切割平台上的加工转运位之间转换；晶圆真空吸盘移动机构使晶圆托盘在切割平台上沿着X方向和Y方向直线移动。本实用新型结构紧凑、定位准确、加工精度高。

Description

精密激光加工晶圆移动系统

技术领域

本实用新型属于硅晶圆激光加工领域，具体涉及一种精密激光加工晶圆移动系统。

背景技术

硅晶圆进行激光加工时，需要使用晶圆夹持机构将晶圆托盘从晶圆存料盒中取出，并直线移动到转运位。转运吸盘吸附晶圆托盘并转动使其移动到加工转运位上方，切割平台的晶圆真空吸盘也移动的加工转运位上并接收晶圆托盘。转运吸盘需要转动机构和升降机构使之在加工转运位、转运位以及中间避障位转换。需要保证晶圆托盘位置准确并尽量减少工序等待时间。硅晶圆进行激光加工时，需要把晶圆托盘设置在切割平台的晶圆真空吸盘上，然后在硅晶圆上按照以及画好的划线进行切割。在这过程中，也需要保证加工精度。

实用新型内容

本实用新型提供一种精密激光加工晶圆移动系统。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：精密激光加工晶圆移动系统，包括机架，机架上设置将晶圆托盘从机架上的晶圆储料盒转运到切割平台的晶圆真空吸盘上进行激光加工的移动系统，移动系统包括直线转运机构、转动转运机构以及晶圆真空吸盘移动机构；直线转运机构下方转运位设置可以存放晶圆托盘的托料架；直线转运机构将晶圆托盘在晶圆储料盒的夹持位和转运位之间转换；转动转运机构使晶圆托盘在转运位和切割平台上的加工转运位之间转换；晶圆真空吸盘移动机构使晶圆托盘在切割平台上沿着X方向和Y方向直线移动。

直线转运机构包括晶圆夹持机构以及带动晶圆夹持机构直线移动的夹持直线驱动机构；夹持直线驱动机构的运动件包括直线转运滑块；直线转运滑块上设置夹持滑块，夹持滑块可以沿着直线转运滑块移动方向上移动；夹持滑块和直线转运滑块之间设置夹持滑块复位弹簧；夹持滑块复位弹簧的长度沿着夹持滑块的移动方向。

夹持滑块和直线转运滑块之间夹持滑块位移检测机构；即直线转运滑块上设置滑块位移传感器、夹持滑块上对应位置设置滑块位移检测条；或者夹持滑块上设置滑块位移传感器、直线转动滑块上对应位置设置滑块位移检测条。

晶圆夹持机构包括夹持连接板，夹持连接板上端固定连接夹持滑块，下端连接上夹持板、夹持气缸缸体；其中夹持气缸的活塞头连接下夹持板；上夹持板前端部分设置向下的夹持挡片，下夹持板对应位置设置挡片避让槽；夹持挡片下端伸入挡片避让槽。

上夹持板和下夹持板之间设置夹持板弹簧；上夹持板和下夹持板夹空状态下，夹持板弹簧将下夹持板拉回到与上夹持板接触；上夹持板上设置夹持板位移传感器，下夹持板设置与其配合的夹持板位移检测条。

托料架包括托料底板、托料底板上设置两根平行的托料导轨、托料导轨在导轨驱动机构的带动下沿着托料底板反向或者相向移动；所述导轨驱动机构为设置在托料底板上的同步带传送机构，同步带传送机构的两侧同步带上分别固定一个同步带连接板、两个同步带连接板反向或者相向移动，每个同步带连接板与一个托料导轨连接。

托料底板上设置至少一个托料底板位移传感器，同步带连接板上设置与托料底板位移传感器对应的连接板位移检测条；托料导轨上设置接近开关。

转动转运机构包括转动设置在机架上转运连接体，转运连接体两端分别设置转运升降气缸，转运升降气缸的外侧面设置转运升降气缸导轨，转运升降气缸的活塞头固定转运气缸连接板，转运气缸连接板固定转运升降气缸滑块；转运升降气缸滑块与转运升降气缸导轨构成导轨副；转运升降气缸滑块外侧伸出悬臂，悬臂上固定转运吸盘。

转运连接体上设置转运位移检测条；机架沿着转运位移检测条的转动轨迹上设置两个转运位移传感器；转运位移检测条从一个转运位移传感器移动到另一个转运位移传感器时，其中一个转运吸盘从转运位移动加工转运位、另一个转运吸盘从加工转运位移动到转运位；机架上围绕转运电机输出轴的轴线设置环形的转运限位槽，转运限位槽内设置下端与转运连接体固定并且上端穿过转运限位槽的转运限位柱，转运限位槽的角度保证转运限位柱转动180度。

晶圆真空吸盘移动机构包括机架，机架上设置沿着X方向移动的X滑动座；X滑动座上设置沿着Y方向移动的XY滑动座；XY滑动座上设置旋转座；旋转座上设置晶圆真空吸盘。

本实用新型的有益效果是：设置滑块位移传感器检测晶圆托盘前后方向是否到位。检测到位后，夹持气缸开始动作进行夹持，夹持板位移传感器检测到下夹持板的上下位置是否到位、是否和上夹持一起夹持晶圆托盘4。从而准确的夹持晶圆托盘。托料导轨间距可调，适应不同规格晶圆托盘的存储需要。两个转运吸盘转动的结构可以使加工完成后的晶圆托盘返回到转运位，最终回到晶圆存料盒，节省工序。

附图说明

图1是精密激光加工晶圆移动系统正面示意图（隐藏部分无关零部件）。图2是图1的背部切割平台部分示意图（隐藏部分无关零部件）。图3是图1的俯视剖视图（隐藏部分非运动部件）。图4是图1另一高度平面的俯视剖视图（隐藏部分非运动部件）。图5是晶圆夹持机构结构示意图（隐藏部分遮挡的零部件）。图6是上夹持板以及下夹持板部分放大图。图7是上夹持板以及下夹持板前侧示意图。图8是托料架放大示意图。图9是转动转运机构放大图。图10是运吸盘部分放大图。图11是晶圆夹持机构剖视简图（有夹持板弹簧的实施例）。图12是夹持滑块示意简图。图13是压电陶瓷安装位置示意图。

其中，1是机架、2是晶圆存料盒、3是晶圆夹持机构、30是上夹持板、300是夹持挡片、301夹持板位移传感器、302夹持气缸避让槽、31是下夹持板、 310是挡片避让槽；311夹持板位移检测条、32是夹持气缸、320夹持气缸滑块、33夹持板弹簧、34是夹持连接板、35是夹持滑块、350滑块位移检测条、36是直线转运丝杠机构、37是直线转运滑块、370滑块位移传感器、38是夹持滑块复位弹簧、39夹持直线转运滑轨、4是晶圆托盘、5托料架、51是托料导轨、52是接近开关、53是托料底板、54是同步带、55是同步带连接板、56是托料底板位移传感器、57是托料导轨连接板、58是托料底板位移检测条、59是托料底板导轨、6晶圆转动转运机构；60是转运连接体、61是转运升降气缸、62转运连接板、63悬臂、64转运吸盘、640是十字架体、641是架体连接板、642是吸头杆、643是负压吸嘴、645是调节槽、65转运升降气缸滑块、66转运升降气缸导轨、67是转运位移检测条、68转运位移传感器、69是转运限位柱、7是切割平台、70是X滑动座、71是XY滑动座；72旋转座、75是晶圆真空吸盘、76是压电陶瓷。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”“设置”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1- 13所示，一种精密激光加工晶圆移动系统，包括机架1，机架1上设置将晶圆托盘4从机架1上的晶圆储料盒2转运到切割平台7的晶圆真空吸盘75上进行激光加工的移动系统。移动系统包括直线转运机构、转动转运机构6以及晶圆真空吸盘移动机构。直线转运机构下方转运位设置可以存放晶圆托盘的托料架5。直线转运机构将晶圆托盘4在晶圆储料盒2的夹持位和转运位之间转换；转动转运机构6使晶圆托盘4在转运位和切割平台7上的加工转运位之间转换；晶圆真空吸盘移动机构使晶圆托盘4在切割平台7上沿着X方向和Y方向直线移动。

直线转运机构包括晶圆夹持机构3以及带动晶圆夹持机构3直线移动的夹持直线驱动机构。夹持直线驱动机构的运动件与晶圆夹持机构3之间设置缓冲防夹空装置。

夹持直线驱动机构的运动件包括直线转运滑块37；直线转运滑块37上设置夹持滑块35，夹持滑块35可以沿着直线转运滑块37移动方向上移动。夹持滑块35和直线转运滑块37之间设置夹持滑块复位弹簧38；夹持滑块复位弹簧38的长度沿着夹持滑块35的移动方向。晶圆夹持机构3如果夹持到晶圆托盘4，运动件继续向前移动的过程中，晶圆夹持机构3夹持的晶圆托盘4触碰到晶圆存料盒2的内壁或者其内的限位条，晶圆夹持机构3不能再移动。此时运动件继续移动，运动件和晶圆夹持机构3之间会产生相对移动。这种结构可以使晶圆夹持机构3夹持晶圆托盘4后，其夹持的晶圆托盘4和晶圆存料盒2之间不会发生碰撞。当夹持直线驱动机构移动使晶圆夹持机构3夹持的晶圆托盘4离开晶圆存料盒2后，夹持滑块复位弹簧38保证晶圆夹持机构3向后移动使，运动件和晶圆夹持机构3复位。具体的结构中，夹持滑块35内设置弹簧安装槽，夹持滑块复位弹簧38设置在弹簧安装槽内、一端与夹持滑块35固定，另一端与直线转运滑块37伸入弹簧安装槽内的部分相连。

夹持滑块35和直线转运滑块37之间夹持滑块位移检测机构；即直线转运滑块37上设置滑块位移传感器370、夹持滑块35上对应位置设置滑块位移检测条350。或者夹持滑块35上设置滑块位移传感器370、直线转动滑块37上对应位置设置滑块位移检测条350。夹持滑块位移检测机构就是用来检测运动件和晶圆夹持机构3之间是否有相对移动。从而判断晶圆夹持机构3上夹持板30和下夹持板31对应的高度的晶圆存料盒2内是否有可以夹持的晶圆托盘4。

晶圆夹持机构3包括夹持连接板34，夹持连接板34上端固定连接夹持滑块35，下端连接上夹持板30、夹持气缸32缸体；其中夹持气缸32的活塞头连接下夹持板31。上夹持板30前端部分设置向下的夹持挡片300，下夹持板31对应位置设置挡片避让槽310；夹持挡片300下端伸入挡片避让槽310。

或者晶圆夹持机构3包括夹持连接板34，夹持连接板34上端固定连接夹持滑块35，下端连接上夹持板30、夹持气缸32缸体；其中夹持气缸32的活塞头连接下夹持板31。下夹持板31前端部分向上设置夹持挡片，上夹持板30对应位置设置挡片避让槽；夹持挡片上端伸入挡片避让槽。夹持挡片300可用于定位晶圆托盘4在晶圆夹持机构3中的位置。此时，可以等到滑块位移传感器370检测到滑块位移检测条350存在时，再使上夹持板30和下夹持板31合拢夹持托盘晶圆4。夹持挡片300的结构保证滑块位移传感器370不但可以检测到晶圆夹持机构3是否夹空，也可以保证不夹空状态下、晶圆托盘4的后端与夹持挡片300接触，从而保证夹持的前后位置精确。

夹持直线驱动机构为直线转运丝杠机构36，直线转运夹持丝杠机构36外侧设置夹持直线转运滑轨39；直线转运滑块37滑动设置在夹持直线转运滑轨39上。直线转运滑块37也可以与直线转动丝杠机构的螺母直接相连。夹持直线转运滑轨39截面不是圆形，运动过程更加稳定。

上夹持板30和下夹持板31之间可以设置夹持板弹簧33。夹持板弹簧33一端固定在上夹持板30上，另一端固定在下夹持板31上。通过调整夹持板弹簧33的弹力调整上夹持板30和下夹持板31的夹持力，并且在夹持过程中提供缓冲，有效的保护晶圆托盘4。

进一步的，上夹持板30后端也设置夹持气缸避让槽302，夹持气缸32设置在夹持气缸避让槽302内，夹持气缸32的活塞头连接夹持气缸滑块320、夹持气缸滑块320和夹持气缸32外表面的导轨构成导轨滑块连接副。下夹持板31固定在夹持气缸滑块32上。夹持气缸滑块320可以为L形。夹持板弹簧33可以设置在夹持气缸滑块320上表面和夹持气缸32缸体下表面之间。也可以设置在夹持气缸避让槽302的两侧的上夹持板30和下夹持板31之间。

夹持板弹簧33为拉簧，夹持气缸32为双作用气缸，一端可选择的连通气源或者大气、另一端直接连通大气。此时夹持气缸32可以通气伸长，不再通气时需要外力才能缩回。通气时，夹持气缸32带动下夹持板31向下移动。不通气时，拉簧将下夹持板31拉拉回复位。夹持状态下；拉簧的伸长量大于下夹持板31的重力对应的伸长量。此时，拉簧的回复力大于下夹持板31的重力，从而使下夹持板31和上夹持板30压紧晶圆托盘4。可以设置多个拉簧或者弹力大的拉簧从而增加其弹力，夹紧晶圆托盘4。不同弹力的拉簧可以提供不同的夹持力。

夹持气缸32也可以为单作用气缸。单作用气缸内部有弹簧使其通气时伸长、不通气时自动缩回。但是气缸是标准件、单作用气缸内部弹簧的弹性是固定的、回复力较小而且无法调节，能给与的夹持力也是固定的。选定了需要的伸缩长度的标准气缸后，其内置弹簧的回复弹力却不能准确的满足晶圆夹持机构3的需要。而且不同规格的晶圆托盘4的重力不同需要的夹持力也不相同，需要方便的调节弹力的机构。所以即使是单作用气缸，也需要设置夹持板弹簧33。

为了检测夹持时晶圆托盘是否到位，防止出现夹空现象，上夹持板30上也可以设置夹持板位移传感器301，下夹持板31设置与其配合的夹持板位移检测条311。更进一步的：夹持板位移传感器301位于上夹持板30侧边、夹持板位移检测条311一端固定在夹持气缸滑块320上。

上夹持板30和下夹持板31夹空状态下，夹持板弹簧33将下夹持板31拉回、夹持板弹簧33的弹力保证上夹持板30和下夹持板31接触并有压力，此时夹持板位移传感器301的发射端和接收端之间插入夹持板位移检测条311；没有夹空时，夹持板位移传感器301的接收端能够收到发射端发出的信号。夹持板位移传感器301可以为光电传感器。

滑块位移传感器370能检测到晶圆托盘4前后方向是否到位。检测到位后，夹持气缸32开始动作进行夹持，夹持板位移传感器301能够检测到下夹持板的上下位置是否到位、是否和上夹持板30一起夹持晶圆托盘4。

机架1上设置在可以上下移动的晶圆存料盒2，晶圆存料盒2内部位于晶圆托盘4的插入方向的两侧壁设置与晶圆托盘4对应的水平托料槽，晶圆托盘可以放置在水平托料槽内。晶圆存料盒2的两侧壁上还设置可以沿着水平托料槽前后方向滑动的限位杆，限位杆的长度大致等于晶圆存料盒2的高度。晶圆托盘4移动到与限位杆接触时停止继续移动。晶圆托盘4存放单个硅晶圆，晶圆运载以及激光切割时候，都是晶圆托盘4与夹具或者吸盘接触。晶圆托盘4包括金属盘，金属盘为圆形，圆形上设置四个直线边，四个直线边分别位于十字的四个端点。其中一个直线边是夹持晶圆托盘的夹持端，另一个直线边设置在夹持端的对边。另外两个直线边与水平托料槽接触。晶圆存料盒一般设置为长方体。金属盘中心设置中心孔，中心孔上覆盖设置承载层，晶圆设置在承载层上。晶圆托盘4以及晶圆存料盒2的形状以及结构是现有技术，不再详细描述。

转动转运机构6包括转动设置在机架1上转运连接体60，转运连接体60向下连接可以升降的转运吸盘64。转运连接体60两端分别设置转运升降气缸61，转运升降气缸61的外侧面设置转运升降气缸导轨66，转运升降气缸61的活塞头固定转运气缸连接板62。转运气缸连接板62固定转运升降气缸滑块65；转运升降气缸滑块65与转运升降气缸导轨66构成导轨副。转运升降气缸滑块65外侧伸出悬臂63，悬臂63上固定转运吸盘64。转运升降气缸61带动转运吸盘64升降，活塞头移动的位置可能有一定的偏差，造成转运吸盘64的位置有一定的误差，影响后续加工工序。在转运升降气缸61外侧表面设置转运升降气缸导轨66，转运吸盘64通过悬臂63和转运升降气缸滑块65固定在一起；通过导轨副结构使转运吸盘升降过程中位置准确。而且两个转运升降气缸可以使晶圆托盘4在转运位和加工转运位之间互换，加工完成后的晶圆托盘4不需要从另外的路线移走、能够原路返回到晶圆存料盒2，结构紧凑。

转运连接体60上设置转运位移检测条67；机架1沿着转运位移检测条67的转动轨迹上设置两个转运位移传感器68。转运位移检测条67从一个转运位移传感器68移动到另一个转运位移传感器68时，其中一个转运吸盘64从转运位移动加工转运位、另一个转运吸盘从加工转运位移动到转运位。转运位移传感器68保证转运吸盘64准确的停到转运位和加工转运位。至于中间避障位，不需要那么精确，只要从转运位或者加工转运位开始转动一定角度就可以了，通过伺服电机就可以实现。

转运连接体60与设置在机架1上的转运电机的输出端相连。机架1上围绕转运电机输出轴的轴线设置环形的转运限位槽，转运限位槽内设置下端与转运连接体60固定并且上端穿过转运限位槽的转运限位柱69，转运限位槽的角度保证转运限位柱69转动180度。转运限位槽可以略大于180度。转运限位柱69位于转运限位槽的两端时，两个转运吸盘其中一个处于转运位。

转运吸盘64包括吸盘架体，吸盘架体上周向设置至少3个向下的吸头杆642，吸头杆642上设置负压吸嘴643；吸头杆642上设置与负压吸嘴联通的气体连接头，气体连接头通过负压管连接负压源头。转运吸盘64中负压怎么实现属于现有技术，不再详细描述。

吸盘架体包括十字架体640，十字架体640末端设置架体连接板641，吸头杆642上端固定在架体连接板641上；架体连接板641上设置调节槽645，十字架体640上设置固定孔，通过调节固定孔在调节槽645内长度方向的位置调节架体连接板641伸出十字架体640的长度。固定孔可以是螺纹孔，固定孔内设置螺栓，通过螺栓的螺母压紧连接板上表面来固定架体连接板641和十字架体640。

托料架5包括托料底板53、托料底板53上设置两根平行的托料导轨51，托料导轨51在导轨驱动机构的带动下沿着托料底板53反向或者相向移动。导轨驱动机构为设置在托料底板53上的同步带传送机构，同步带传送机构的两侧同步带54上分别固定一个同步带连接板55、两个同步带连接板55反向或者相向移动，每个同步带连接板55与一个托料导轨51连接。同步带传送机构包括设置在托料底板53上的同步带电机，同步带电机的输出轴设置链轮，托料底板53上远离同步带电机的一侧也设置转动的链轮，链轮上设置有同步带54。

托料底板53上设置两个平行的托料底板导轨59，托料底板导轨59的长度方向垂直于托料导轨51的长度方向；托料导轨51底部连接托料导轨连接板57，托料导轨连接板57上设置连接板滑块，连接板滑块与托料底板导轨59构成导轨副；托料导轨连接板57与同步带连接板55固定。

更进一步，托料底板53上设置至少一个托料底板位移传感器56，同步带连接板55上设置与托料底板位移传感器56对应的连接板位移检测条58。连接板位移检测条58移动到每个托料底板位移传感器56位置时，对应的两个托料导轨51之间的距离对应一种晶圆托盘4的尺寸。连接板位移检测条58也可以设置在托料导轨连接板57上。

托料导轨51上设置接近开关52。托料导轨51上设置槽，接近开关52安装在槽内，接近开关52上表面不高于托料导轨51上表面。这样，晶圆夹持机构3夹持的晶圆托盘4到达接近开关52位置时，接近开关开启使晶圆夹持机构3不再向前移动，并且松开晶圆托盘4使其放置在两根托料导轨51上。之后晶圆夹持机构3移开。

托料导轨51一端可以延伸到接近晶圆存料盒2位置，此时托料导轨51的长度方向与晶圆夹持机构3沿着夹持直线转运滑轨39的直线移动方向平行。当然，托料导轨51也可以设置成别的方向，只要能满足托住晶圆托盘4的功能即可，但是为了避免与晶圆夹持机构3干涉，需要有可以上下调节的机构。

晶圆真空吸盘移动机构包括切割平台7，切割平台7上可以沿着X方向移动的X滑动座70；X滑动座70上设置沿着Y方向移动的XY滑动座71；XY滑动座71上设置旋转座72；旋转座72上设置晶圆真空吸盘75。旋转座72和晶圆真空吸盘75之间可以设置至少3个压电陶瓷76。压电陶瓷76一端连接旋转座72上表面、一端连接晶圆真空吸盘75下表面。旋转座72和晶圆真空吸盘75通过压电陶瓷76相连。机架1上方设置有对切割情况进行检测的CCD检测机构，可以包括照相机以及图形处理系统，CCD检测机构与控制器电连接。CCD检测机构对晶圆上表面拍照并进行处理分析，结果发给控制器。测试出晶圆上表面不是平面时，控制器发出信号给压电陶瓷76，调整压电陶瓷76使其高度发生变化从而使晶圆上表面不倾斜。

旋转座72上表面中心位置可以固定设置一个外表面为部分球体的固定半球76，晶圆真空吸盘75下表面中心位置设置对应固定半球76的固定半球孔。固定半球76的球心在旋转座72以及晶圆真空吸盘的轴线上。固定半球76和固定半球孔使晶圆真空吸盘7可以绕着固定半球76多方向转动，从而适应压电陶瓷76的高度调整。

旋转座72和XY滑动座71之间设置旋转座72零位定位机构。具体是XY滑动座71侧边设置旋转座位移传感器，旋转座72对应位置设置旋转座位移传感器检测条。每次加工完成的晶圆托盘被取走后，旋转座72转动到零位，即旋转座位移传感器感应到旋转座位移传感器检测条。未加工的晶圆托盘移动的旋转座72上的晶圆真空吸盘75上后，光学设备对其拍照分析后，能发出信号使旋转座72相对零位转动合适的位置。晶圆真空吸盘75上表面设置吸附槽，吸附槽上设置向下的吸附孔，吸附孔连接真空发生器所在的空间。晶圆真空吸盘75的结构属于现有技术，可以如专利CN105321863A中的结构以及其他公开的结构，不再详细描述。

X方向和Y方向垂直。晶圆托盘设置在旋转座72上方，随着旋转座72移动。一般情况下，通过光学设备对旋转座72上晶圆托盘的位置进行判定并发出信号使旋转座72转动合适的角度，从而定位。旋转座72能够转动保证晶圆上的划线方向分别和X滑动座70的移动方向以及XY滑动座71的移动方向平行。这样，X滑动座70和XY滑动座71就可以不同时移动，激光切割时不会在划线方向上产生锯齿，从而提高了硅晶圆激光切割的精度。机架上沿着X方向设置X直线电机；X滑动座70与X直线电机的动子固定；X滑动座70上沿着Y方向设置XY直线电机，XY滑动座71与XY直线电机的动力固定。机架1上并列设置两个平行的X直线电机，X滑动座70两端分别设置在X直线电机的动子上；X滑动座70上并列设置两个平行的XY直线电机，XY滑动座71两端分别设置在两个XY直线电机的动子上。X直线电机和XY直线电机步进距离可以是是0.5到1微米。这种结构其实是高精度二维直线电机平台的一种，高精度二维直线电机平台上设置旋转座72。具体可以参考现有的高精度二位直线电机平台的产品。旋转座72是高精度旋转平台。高精度旋转平台是市场上现有产品具体结果不再详细描述。

具体实施时：需要夹持未加工的晶圆托盘4时，机架上设置的晶圆存料盒2上下移动使需要加工的晶圆托盘4达到夹持位。控制器或者控制系统发送信号给晶圆夹持机构3使其夹持晶圆托盘4。晶圆夹持机构3夹持的晶圆托盘4到达接近开关52位置时，接近开关52开启使晶圆夹持机构3不再向前移动，并且松开未加工晶圆托盘4使其放置在两根托料导轨51上。之后晶圆夹持机构3移开。同时切割平台的晶圆真空吸盘75上加工好的晶圆托盘移动到加工转运位。转运电机转动使两个转运吸盘64从中间避障位转动到分别位于转运位和加工转运位的晶圆托盘64的上方。转运升降气缸61启动使转运吸盘向下移动直到接触并吸附两个晶圆托盘64。转运吸盘64上升到初始高度并且转动预定角度使其两个晶圆托盘4位置互换。两个转运吸盘64下降并放下将对应的晶圆托盘4分别放到托料导轨51和晶圆真空吸盘75上。转运电机转动使转运吸盘64移动到中间避障位。晶圆夹持机构3将加工好的晶圆托盘4夹持并移动到晶圆存料盒2中。晶圆真空吸盘75将未加工的晶圆吸盘4移动到激光机构下方进行切割。

以上说明中：夹持位是晶圆夹持机构3在晶圆存料盒2内开始取料时，被夹持的晶圆托盘4所在的位置。转运位是晶圆夹持机构3夹持晶圆托盘4移动一段距离后等待转运吸盘64吸取的位置。加工转运位是切割平台7上的晶圆真空吸盘75从转运吸盘64接收晶圆托盘4的位置。中间避障位：位于转运位和加工转运位之间的位置，一般中间位。附图中A为夹持位、B为准运位、C为加工转运位。

需要说明的是，描述中使用的术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了标语描述本专利，而不是指示或者暗示所指的装置或者原件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。而且，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理的精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型都在本说明书的范围内。

Claims (10)

1.精密激光加工晶圆移动系统，包括机架，机架上设置将晶圆托盘从机架上的晶圆储料盒转运到切割平台的晶圆真空吸盘上进行激光加工的移动系统，其特征在于：所述移动系统包括直线转运机构、转动转运机构以及晶圆真空吸盘移动机构；直线转运机构下方转运位设置可以存放晶圆托盘的托料架；直线转运机构将晶圆托盘在晶圆储料盒的夹持位和转运位之间转换；转动转运机构使晶圆托盘在转运位和切割平台上的加工转运位之间转换；晶圆真空吸盘移动机构使晶圆托盘在切割平台上沿着X方向和Y方向直线移动。

2.根据权利要求1所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：所述直线转运机构包括晶圆夹持机构以及带动晶圆夹持机构直线移动的夹持直线驱动机构；夹持直线驱动机构的运动件包括直线转运滑块；直线转运滑块上设置夹持滑块，夹持滑块可以沿着直线转运滑块移动方向上移动；夹持滑块和直线转运滑块之间设置夹持滑块复位弹簧；夹持滑块复位弹簧的长度沿着夹持滑块的移动方向。

3.根据权利要求2所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：所述夹持滑块和直线转运滑块之间夹持滑块位移检测机构；即直线转运滑块上设置滑块位移传感器、夹持滑块上对应位置设置滑块位移检测条；或者夹持滑块上设置滑块位移传感器、直线转动滑块上对应位置设置滑块位移检测条。

4.根据权利要求3所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：所述晶圆夹持机构包括夹持连接板，夹持连接板上端固定连接夹持滑块，下端连接上夹持板、夹持气缸缸体；其中夹持气缸的活塞头连接下夹持板；上夹持板前端部分设置向下的夹持挡片，下夹持板对应位置设置挡片避让槽；夹持挡片下端伸入挡片避让槽。

5.根据权利要求4所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：上夹持板和下夹持板之间设置夹持板弹簧；上夹持板和下夹持板夹空状态下，夹持板弹簧将下夹持板拉回到与上夹持板接触；上夹持板上设置夹持板位移传感器，下夹持板设置与其配合的夹持板位移检测条。

6.根据权利要求1所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：所述托料架包括托料底板、托料底板上设置两根平行的托料导轨、托料导轨在导轨驱动机构的带动下沿着托料底板反向或者相向移动；所述导轨驱动机构为设置在托料底板上的同步带传送机构，同步带传送机构的两侧同步带上分别固定一个同步带连接板、两个同步带连接板反向或者相向移动，每个同步带连接板与一个托料导轨连接。

7.根据权利要求6所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：所述托料底板上设置至少一个托料底板位移传感器，同步带连接板上设置与托料底板位移传感器对应的连接板位移检测条；托料导轨上设置接近开关。

8.根据权利要求1所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：所述转动转运机构包括转动设置在机架上转运连接体，转运连接体两端分别设置转运升降气缸，转运升降气缸的外侧面设置转运升降气缸导轨，转运升降气缸的活塞头固定转运气缸连接板，转运气缸连接板固定转运升降气缸滑块；转运升降气缸滑块与转运升降气缸导轨构成导轨副；转运升降气缸滑块外侧伸出悬臂，悬臂上固定转运吸盘。

9.根据权利要求8所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：所述转运连接体上设置转运位移检测条；机架沿着转运位移检测条的转动轨迹上设置两个转运位移传感器；转运位移检测条从一个转运位移传感器移动到另一个转运位移传感器时，其中一个转运吸盘从转运位移动加工转运位、另一个转运吸盘从加工转运位移动到转运位；机架上围绕转运电机输出轴的轴线设置环形的转运限位槽，转运限位槽内设置下端与转运连接体固定并且上端穿过转运限位槽的转运限位柱，转运限位槽的角度保证转运限位柱转动180度。

10.根据权利要求1-9任一所述精密激光加工晶圆移动系统，其特征在于：所述晶圆真空吸盘移动机构包括机架，机架上设置沿着X方向移动的X滑动座；X滑动座上设置沿着Y方向移动的XY滑动座；XY滑动座上设置旋转座；旋转座上设置晶圆真空吸盘。

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