[发明专利]一种硅片机械手

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于传输硅片的硅片机械手。

技术背景

在太阳能电池片的制作过程中要经过制绒、扩散、湿法刻蚀、等离子体增强化学气相沉积和印刷烧结等重要工序，其中，等离子体增强化学气相沉积工序的工艺目的是在硅片表面沉积一层能够起到减弱反射和钝化作用的氮化硅膜。此过程通常将硅片放到石墨舟中，在400多摄氏度的高温下进行，此工艺刚刚完成后硅片呈弯曲状，硅片冷却后，用带吸盘的机械手进行取片。如果硅片未冷却至室温前，用机械手进行取片，很容易造成硅片破碎，机械手的吸盘也很容易在硅片的氮化硅膜上留下印记，造成硅片的表面不合格。如果硅片的温度较高，对机械手自身也有较大的损害，减少设备的寿命。

目前，在此工序中，取片过程全靠经验来掌握温度，实际操作中很难准确的把握温度，硅片的碎片率和不合格率均很高。因此，如何在机械手取片过程中，既能够降低硅片的碎片率，又能够提高硅片表面的合格率，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

并且，目前硅片机械手的手爪主要采用真空吸附式手爪结构，对于所述采用真空吸附式手爪的硅片机械手，其工作过程包括：先将手爪置于到水平放置的硅片下方，手爪上的真空吸盘吸附住硅片下方的表面；接着，机械臂在驱动系统的控制下，实现水平方向、垂直方向的平移或转动，带动手爪及硅片移动；当硅片移动到预定位置后，手爪上的真空吸盘解除真空，硅片从硅片机械手上移开。但是，在长时间使用的情况下，构成硅片机械手的机械部件会磨损变形，通常地，这种硅片机械手的移动通过步进马达来控制，缺少精确对准机构，硅片机械手容易定位不准而产生偏差，导致手爪上的真空吸盘无法有效吸附住硅片，导致硅片在传输过程中滑落、碎片，从而对大规模生产造成影响。因此，需要改进现有技术的硅片机械手，解决硅片因真空吸盘吸力不足而引起的掉片问题。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种硅片机械手，该硅片机械手该机械手在取片过程中，既能够降低硅片的碎片率、提高硅片表面的合格率，同时也提高了真空吸附式手爪吸附硅片的效果，避免了因真空度较差而引起的吸力不足问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种硅片机械手，包括 ：机械臂，一端与滑动导轨相连 ；真空吸附式手爪，与机械臂的另一端相连 ；真空吸盘，位于真空吸附式手爪上 ；控制器，所述控制器能够改变所述机械臂的位置并控制所述真空吸盘工作，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述机械手上，并将检测的温度信号传递给所述控制器，所述真空吸盘的数量至少为2 个；

进一步地，上述真空吸附式手爪的面积为 6 至20平方厘米，所述真空吸盘的面积为 0.5 至 2 平方厘米；

进一步地，上述真空吸盘之间相互分立，所述相互分立的真空吸盘通过分立的管道、气阀与气泵相连通；

进一步地，上述真空吸附式手爪为矩形；

进一步地，上述真空吸盘为椭圆形、圆形或条形；

进一步地，上述真空吸附式手爪上包含有 2 个真空吸盘，所述真空吸盘对称分布于真空吸附式手爪上；

进一步地，上述真空吸附式手爪上包含有 3 个真空吸盘，所述真空吸盘呈等腰三角形分布于真空吸附式手爪上，或者，所述真空吸盘并排分布于真空吸附式手爪上；

进一步地，上述温度传感器设置在所述机械手臂上；

进一步地，上述控制器为可编程序控制器；

进一步地，上述硅片机械手还包括信号灯。

本发明的有益效果：

        硅片经过高温工艺冷却一段时间后，使用本发明的硅片机械手进行取片。取片时，吸盘首先接触硅片，硅片的温度能够通过吸盘传递给机械手，温度传感器能够检测到硅片的温度，并将其传递给控制器 ；控制器根据硅片的温度判断适不适合进行取片，如果适合，则控制吸盘取片 ；如果不适合，则移动机械臂到其他硅片并进行同样的判断。经过判断，机械手进行取片操作的硅片，其温度均适宜取片，取片过程不容易造成碎片，并且吸盘也不会在硅片的氮化硅膜上留下印记。与现有技术相比，本发明机械手在取片过程中，既能够降低硅片的碎片率，又能够提高硅片表面的合格率；并且，本发明的硅片机械手在真空吸附式手爪上增加了真空吸盘的数量，所述增加的真空吸盘加大了与硅片的接触面积，从而提高了真空吸附式手爪吸附硅片的效果，避免了因真空度较差而引起的吸力不足问题 。

附图说明

图1为本发明一种硅片机械手结构示意图；