一种自动调整打磨工件的硅片精磨加工装置的制作方法

本发明涉及表面处理，具体为一种自动调整打磨工件的硅片精磨加工装置。

背景技术：

1、半导体材料广泛应用于电子、新能源等行业，太阳能电池是使用半导体材料例如硅片，将光能转变为电能的装置，具备低碳、环保无污染、资源丰富、利用简单和高可靠性等优点，已经得到越来越多的利用；

2、硅片在生产过程中，通常需要进行表面处理，经过表面处理后才能达到生产要求，现有硅片表面处理过程中，由于研磨装置结构设计不合理，导致研磨后的硅片表面划伤较多，同时由于磨损后的研磨颗粒经常被粘附在硅片与研磨板之间，在精磨过程中，碎屑容易附着在硅片表面，导致在硅片表面容易出现划伤或损裂，增加了硅片精磨的废品率，增加了生产成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自动调整打磨工件的硅片精磨加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种自动调整打磨工件的硅片精磨加工装置，包括机体，所述机体上开设有若干个加工腔，所述机体的中心设置有机械臂，每个所述加工腔内设置有加工装置，所述加工装置包括：研磨腔，所述研磨腔内设置有研磨装置，所述研磨装置连通有降温装置，所述研磨装置包括：升降环，所述升降环与研磨腔内壁滑动连接，所述升降环的侧壁上设置有齿条，所述研磨腔内壁上设置有转动齿轮，所述转动齿轮通过微型电机驱动，所述齿条与转动齿轮啮合；

4、所述升降环的表面设置有滑动环，所述滑动环的内壁为放置口；所述滑动环的底部设置有研磨环，所述滑动环与研磨环组成c型结构，所述研磨环由若干个扇形板组成，所述扇形板与滑动环通过卡槽连接。

5、工作人员控制机械臂启动，机械臂将待精磨的硅片输送至其中一个加工腔内，硅片随即在机械臂的作用下通过放置口进入研磨腔内，随后硅片被放置在研磨装置内，随后控制器控制研磨装置启动，研磨装置随即对硅片进行精磨加工，研磨装置在精磨的过程中，控制器控制降温装置启动，降温装置随即向精磨的硅片喷出研磨液，研磨液随后进入研磨环与硅片之间，研磨液随即对硅片和研磨环进行降温，降温的同时将研磨产生的碎屑向远离硅片的一侧移动，避免了研磨碎屑残留在硅片表面，导致硅片表面受到损伤，提高了硅片研磨的质量。

6、优选的，所述升降环及滑动环均由两个半圆环组成，组成所述升降环的两个所述半圆环分别与研磨腔侧壁滑动连接，组成所述滑动环的两个所述半圆环分别与组成升降环的两个半圆环连接，所述滑动环中的所述半圆环与升降环中的半圆环开口方向一致。

7、优选的，所述研磨装置还包括：弧形块，所述弧形块设置有若干个，若干个所述弧形块沿着研磨腔轴线环绕布置，所述弧形块远离研磨腔内壁的一侧设置有转动块，所述转动块表面设置有吸盘，所述转动块的内部设置有气泵，所述吸盘通过管道连接气泵，所述转动块的侧壁上环绕开设有若干个弧形槽，所述弧形槽与弧形块外壁接触。

8、优选的，所述转动块的底部设置有转轴，所述转轴远离转动块的一侧设置有转动臂，所述转动臂远离转轴的一侧设置有电机座，所述电机座内设置有电机，所述电机中的驱动轴连接转动臂，所述电机座远离转动臂的一侧设置有移动座，所述移动座通过滑轨与研磨腔底部滑动连接。

9、优选的，所述电机座内的电机驱动轴穿过转动臂的一端设置有主齿轮，所述转轴穿过转动臂的一端设置有从动齿轮，所述转轴通过从动齿轮与转动臂转动连接，所述主齿轮与从动齿轮之间啮合有惰轮；

10、机械臂通过放置口将硅片放置在转动块的表面，使得硅片的下表面与吸盘接触，随后控制器控制转动块中的气泵启动，气泵将吸盘内的空气向外抽取，随后硅片在压力的作用下被挤压在转动块的表面，当放置口的轴线与转动块的轴线重合时，此时移动座处于偏心位置，随后控制器控制移动座内的电机启动，电机中的驱动轴带动移动座移动，移动座沿着滑轨向研磨腔中心位置移动，移动座移动的过程中，移动座带动电机座移动，电机座带动转动臂移动，转动臂移动时，带动转轴移动，转轴带动转动块移动，转动块带动硅片移动，使得硅片伸入弧形块与研磨环之间的间隙中；

11、当硅片移动至研磨环底部后，此时，移动座和电机座处于研磨腔的轴线位置，控制器控制电机座内的电机启动，电机中的驱动轴带动转动臂转动，转动臂绕着研磨腔的轴线转动，转动臂转动的过程中，转动臂带动转轴转动，转轴带动转动块转动，转动块则带动硅片转动，使得硅片绕着研磨腔的轴线做公转运动；

12、电机座内的电机带动转动臂转动的过程中，电机中的驱动轴也带动转动臂中的主齿轮转动，主齿轮转动时啮合传动惰轮，惰轮转动带动从动齿轮转动，从动齿轮转动则带动转轴转动，转轴随即产生自转，转轴自转带动转动块自转，转动块带动硅片自转，使得硅片绕着转动块轴线做自转运动；

13、硅片做公转运动的同时，硅片也做自转运动，使得研磨环能够均匀的对硅片表面进行精磨处理，提高了硅片表面精磨的质量，由于研磨环在研磨时只能覆盖硅片的三分之二，在研磨过程中，硅片处于研磨环外的部分表面上的碎屑则会在离心力的作用下向外甩，使得碎屑离开硅片的表面，避免了硅片在研磨的过程中受到碎屑的损伤；

14、由于研磨环由多个扇形板组成，当扇形板磨损严重后，控制器控制研磨腔内壁中的微型电机启动，微型电机中的驱动轴带动齿轮转动，齿轮啮合传动齿条，随后升降环在齿轮齿条的作用下移动，升降环向远离研磨腔的一侧移动，升降环移动时，带动滑动环移动，滑动环带动研磨环移动，当升降环移动至行程最远处时，工作人员将磨损严重的扇形板从滑动环中的卡槽取下，随后通过放置口输送至研磨腔外，随后机械臂将全新的更换上去，随后控制器控制升降环复位，升降环带动研磨环复位，避免了研磨环出现磨损，从而导致硅片在精磨过程中出现质量问题，进而提高了硅片精磨的质量；

15、当硅片需要进行简单的表面处理时，工作人员可将组成研磨环的扇形板目数依次提高，使得硅片在研磨腔中打磨数圈后，从而完成硅片表面的简单处理，节省了硅片表面处理的时间，从而提高了硅片表面处理的效率；

16、当其中一个扇形板磨损严重后，控制器控制磨损严重扇形板所位于半圆环区域升起，工作人员将磨损严重的扇形板进行替换，在替换的过程中，无需将整个升降环进行抬升，节省了升降环抬升的时间，进而提高了扇形板替换的效率，其中一个半圆环升起时，不影响另一个半圆环。

17、优选的，所述降温装置包括：移动槽，所述移动槽开设在弧形块内，所述移动槽内滑动连接有推动块，所述推动块靠近移动槽的一侧设置有推动板，所述推动板与推动块之间设置有弹簧；所述推动板靠近机体的一侧设置有输液管，所述输液管内设置有橡胶软管，所述橡胶软管顶部设置有出液口，所述橡胶软管底部设置有进液口，所述出液口和进液口均设置有单向阀。

18、优选的，所述输液管的顶部设置有喷口，所述升降环的内部环绕开设有喷槽，所述喷槽连通喷口，所述喷槽由斜槽和平槽组成，所述喷槽平槽的上表面与研磨环的下表面处于同一平面。

19、优选的，所述研磨腔的底部设置有过滤腔，过滤腔内填充有研磨液；所述过滤腔内设置有多层过滤网，所述过滤腔底部设置有泵机，所述过滤腔连通输液管；

20、当移动座带动硅片移动至研磨环下方后，控制器控制过滤腔内的泵机启动，泵机将研磨液向输液管内输送，转动块转动的过程中，弧形槽的内壁会与弧形块的外壁接触，在接触的过程中，弧形槽会接触推动块，弧形槽将推动块向远离转动块的一侧推动，推动块沿着移动槽移动，推动块移动的过程中，推动块带动推动板移动，推动板向靠近橡胶软管的一侧移动，推动板随即挤压橡胶软管，橡胶软管受到挤压后内部压力增大，橡胶软管中的研磨液随即通过出液口中的单向阀向输液管顶部喷出，随后研磨液通过输液管顶部的喷口输送至喷槽中，通过喷槽的斜槽滑向喷槽的平槽，由于喷槽平槽的上表面与研磨环的下表面处于同一平面，研磨液在毛细现象的作用下被吸入研磨环与硅片之间，研磨液随即对研磨环级硅片进行散热，当处于研磨环底部的硅片在自转的运动下转动至放置口下方时，硅片表面的研磨液会在离心力的作用下向外甩去，研磨液移动的过程中，研磨液会带动研磨产生的碎屑移动，碎屑会在离心力的作用下从硅片表面脱离，避免了碎屑再次进入研磨环与硅片之间，避免了碎屑对硅片表面产生划痕，从而影响硅片精磨的质量，进而提高了硅片的精磨质量；

21、研磨液混合着碎屑从硅片表面甩出后，掉落至过滤腔，随后研磨液经过过滤腔内的多层过滤网过滤，碎屑被多层过滤网阻挡收集，过滤后的研磨液再次在泵机的作用下输送至输液管中，当硅片精磨完成后，控制器控制移动座移动，移动座带动转动块移动，使得转动块的轴线与放置口的轴线重合，随后控制器控制转动块内的气泵吸气，气体通过管道输送至吸盘当中，使得硅片与吸盘分离，随后机械臂将硅片取走。

22、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

23、1、硅片做公转运动的同时，硅片也做自转运动，使得研磨环能够均匀地对硅片表面进行精磨处理，提高了硅片表面精磨的质量，由于研磨环在研磨时只能覆盖硅片的三分之二，在研磨过程中，硅片处于研磨环外的部分表面上的碎屑则会在离心力的作用下向外甩，使得碎屑离开硅片的表面，避免了硅片在研磨的过程中受到碎屑的损伤。

24、2、橡胶软管中的研磨液随即通过出液口中的单向阀向输液管顶部喷出，随后研磨液通过输液管顶部的喷口输送至喷槽中，通过喷槽的斜槽滑向喷槽的平槽，由于喷槽平槽的上表面与研磨环的下表面处于同一平面，研磨液在毛细现象的作用下被吸入研磨环与硅片之间，研磨液随即对研磨环级硅片进行散热，当处于研磨环底部的硅片在自转的运动下转动至放置口下方时，硅片表面的研磨液会在离心力的作用下向外甩去，研磨液移动的过程中，研磨液会带动研磨产生的碎屑移动，碎屑会在离心力的作用下从硅片表面脱离，避免了碎屑再次进入研磨环与硅片之间，避免了碎屑对硅片表面产生划痕，从而影响硅片精磨的质量，进而提高了硅片的精磨质量。

25、3、当扇形板磨损严重后，控制器控制研磨腔内壁中的微型电机启动，微型电机中的驱动轴带动齿轮转动，齿轮啮合传动齿条，随后升降环在齿轮齿条的作用下移动，升降环向远离研磨腔的一侧移动，升降环移动时，带动滑动环移动，滑动环带动研磨环移动，当升降环移动至行程最远处时，工作人员将磨损严重的扇形板从滑动环中的卡槽取下，随后通过放置口输送至研磨腔外，随后机械臂将全新的更换上去，随后控制器控制升降环复位，升降环带动研磨环复位，避免了研磨环出现磨损，从而导致硅片在精磨过程中出现质量问题，进而提高了硅片精磨的质量。

26、4.当硅片需要进行简单的表面处理时，工作人员可将组成研磨环的扇形板目数依次提高，使得硅片在研磨腔中打磨数圈后，从而完成硅片表面的简单处理，节省了硅片表面处理的时间，从而提高了硅片表面处理的效率。

27、5.当其中一个扇形板磨损严重后，控制器控制磨损严重扇形板所位于半圆环区域升起，工作人员将磨损严重的扇形板进行替换，在替换的过程中，无需将整个升降环进行抬升，节省了升降环抬升的时间，进而提高了扇形板替换的效率。