[發(fā)明專利]一種晶體自動定向測量裝置和測量方法

有效

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• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114910496B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甄茹葶;甄偉
• 申請（專利權(quán)）人: 丹東奇?zhèn)テ髽I(yè)管理咨詢有限公司
• 主分類號: G01N23/207
• 分類號: G01N23/207
• 代理公司: 上海市錦天城律師事務(wù)所 31273
• 代理人: 汪妍瑜

本發(fā)明屬于晶體定向測量領(lǐng)域，提供了一種晶體自動定向測量裝置和測量方法，該裝置具有底板、弧形導(dǎo)軌、X射線發(fā)射組件、接收組件、傳動機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)以及位置記錄裝置，其特征在于：弧形導(dǎo)軌安裝在底板上并在底板左右兩邊對稱布置，X射線發(fā)射組件以及接收組件通過傳動機(jī)構(gòu)能夠在弧形導(dǎo)軌上沿圓弧方向滑動，X射線發(fā)射組件具有X射線發(fā)射器，接收組件具有接收器，控制系統(tǒng)控制傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，位置記錄裝置能夠記錄X射線發(fā)射器以及接收器的位置信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要應(yīng)用于晶體自動定向測量領(lǐng)域，特別涉及藍(lán)寶石，硅單晶，砷化鎵，碳化硅等單晶體的自動定向測量儀器和測量粘結(jié)多功能一體機(jī)儀器。

背景技術(shù)

在晶體加工過程中，定向測量是其必不可少的一道重要工序。定向測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，直接關(guān)系到晶體后序加工的效率和晶體成品的質(zhì)量。部分晶體的定向測量結(jié)果直接指導(dǎo)后序的生產(chǎn)加工。定向測量的節(jié)拍和速度，又密切關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以晶體的定向測量工作是晶體加工企業(yè)的重要環(huán)節(jié)，其作用不言而喻。

現(xiàn)有的定向測量裝置，基本為采用X射線發(fā)射器與接收器進(jìn)行配合測量，除了部分采用手動測量方式的定向儀外，目前自動定向測量設(shè)備，大都采用的測量方式為：固定X射線發(fā)射器，手動調(diào)節(jié)信號接收器，電機(jī)驅(qū)動被測晶體晶面的旋轉(zhuǎn)。這種方法雖然實(shí)現(xiàn)了自動測量的目的，但是適用晶體范圍小，不能兼顧大小尺寸變化的晶體，同時不能兼顧晶片晶棒的測量，更換其他類型的晶體時，手動調(diào)節(jié)信號接收器，存在系統(tǒng)測量偏差，準(zhǔn)確性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種晶體自動定向測量裝置，也即一種具備自動尋峰自動測量的裝置。

一種晶體自動定向測量裝置，具有底板、弧形導(dǎo)軌、X射線發(fā)射組件、接收組件、傳動機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)以及位置記錄裝置，其特征在于：弧形導(dǎo)軌安裝在底板上并在底板左右兩邊對稱布置，X射線發(fā)射組件以及接收組件通過傳動機(jī)構(gòu)能夠在弧形導(dǎo)軌上沿圓弧方向滑動，X射線發(fā)射組件具有X射線發(fā)射器，接收組件具有接收器，控制系統(tǒng)控制傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動，位置記錄裝置能夠記錄X射線發(fā)射器以及接收器的位置信息。

X射線發(fā)射器和接收器能在傳動機(jī)構(gòu)以及控制系統(tǒng)控制下分別或者協(xié)同沿弧形導(dǎo)軌運(yùn)動，能夠?qū)μ幱诨⌒螌?dǎo)軌圓心處的晶體工件進(jìn)行測量，結(jié)合位置記錄裝置記錄的X射線發(fā)射器和接收器位置信息，能夠自動尋峰自動測量，實(shí)現(xiàn)晶體的自動定向測量。

進(jìn)一步的，還包括定位組件，定位組件能夠精確定位晶體位置，定位組件定位的方位是使測量工件表面與弧形軌的回轉(zhuǎn)中心重合，便于實(shí)現(xiàn)多角度多種晶體的自動準(zhǔn)確測量。其中定位組件包含非接觸式傳感定位器和/或接觸式彈性探針定位器。可以根據(jù)工件的性質(zhì)，選擇更換定位組件為非接觸式傳感定位器或接觸式彈性探針定位器。

進(jìn)一步的，所述接觸式彈性探針定位器包含殼體、探針、彈性部件以及位移傳感器，彈性部件設(shè)置在殼體內(nèi)部，探針與彈性部件連接，并從殼體一端伸出，當(dāng)探針頂端受壓時，將壓力傳遞給彈性部件，使得彈性部件壓縮，從而使得與彈性部件相連的探針頂端回縮，位移傳感器能夠?qū)崟r反饋探針頂端位置。

進(jìn)一步的，所述非接觸式傳感定位器具體為在底板上通過支架安裝固定激光測距儀。

進(jìn)一步的，為晶體自動定向測量裝置配置非接觸式傳感定位器和接觸式彈性探針定位器，可以根據(jù)工件的性質(zhì)，選擇更換定位組件為非接觸式傳感定位器或接觸式彈性探針定位器。

進(jìn)一步的，位置記錄裝置通過磁柵頭精確記錄X射線發(fā)射器和接收器的位置。位置記錄裝置具有磁柵頭和弧形磁柵條；弧形磁柵條固定在底板上，弧形磁柵條與弧形導(dǎo)軌對應(yīng)，并與弧形導(dǎo)軌具有相同的圓心，磁柵頭能夠隨X射線發(fā)射器以及接收器的移動而移動，通過磁柵頭和弧形磁柵條配合能夠精確記錄X射線發(fā)射器以及接收器的位置以及角度信息。

進(jìn)一步的，位置記錄裝置也可以是光柵傳感器系統(tǒng)，或者任意能夠記錄X射線發(fā)射器和接收器的運(yùn)動位置和運(yùn)動狀態(tài)的位置記錄系統(tǒng)。