一種矽片邊緣保護裝置

《一種矽片邊緣保護裝置》是上海微電子裝備有限公司於2014年12月30日申請的專利，該專利的申請號為2014108574095，公布號為CN105807575A，授權公布日為2016年7月27日，發明人是周旭、崔海倉、倪費、葛黎黎。

《一種矽片邊緣保護裝置》公開了一種矽片邊緣保護裝置，包括：水平運動機構；垂直運動機構；調速裝置，用於調節所述垂直運動機構的運行速度；柔性防撞機構，用於連線所述水平運動機構和所述垂直運動機構；控制裝置，所述控制裝置與所述調速裝置信號連線，發出控制信號至調速裝置，控制所述垂直運動機構的運動。該發明提供的矽片邊緣保護裝置可以避免瞬間強烈衝擊工件台，避免壓碎矽片；當發生碰撞時，可以保護工作檯和矽片；並且提高了生產效率。

2018年12月20日，《一種矽片邊緣保護裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種矽片邊緣保護裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種矽片邊緣保護裝置
• 公布號：CN105807575A
• 授權日：2016年7月27日
• 申請號：2014108574095
• 申請日：2014年12月30日
• 申請人：上海微電子裝備有限公司
• 地址：上海市浦東新區張東路1525號
• 發明人：周旭、崔海倉、倪費、葛黎黎
• Int.Cl.：G03F7/20(2006.01)I; H01L21/67(2006.01)I
• 代理機構：上海思微智慧財產權代理事務所（普通合夥）
• 代理人：屈蘅、李時雲
• 類別：發明專利

專利背景

光刻裝置主要用於積體電路IC或其他微型器件的製造。通過光刻裝置，可將掩膜圖形成像於塗覆有光刻膠的矽片。光刻裝置通過投影物鏡曝光，將設計的掩模圖形轉移到光刻膠上，而作為光刻裝置的核心元件，矽片邊緣保護對實現負膠工藝曝光過程矽片邊緣保護功能有重要的影響。

光刻膠，也稱光致抗蝕劑（簡稱抗蝕劑）或光敏膠，也有地區稱光阻或光阻劑，可分為正光刻膠（簡稱正膠）和負光刻膠（簡稱負膠）兩類。將光刻膠塗覆於矽片上，曝光後，曝光部分被顯影劑溶解的光刻膠稱為正光刻膠，非曝光部分被顯影液溶解的光刻膠稱為負光刻膠。矽片邊緣保護裝置就是為負膠光刻工藝而產生的一種裝置。

2014年12月之前技術中的矽片邊緣保護裝置是利用保護環遮擋矽片邊緣，保護矽片邊緣在曝光過程中不會被曝光，所述保護環是一種中央部分鏤空，邊緣為實體的遮光禁止物件。這種矽片邊緣保護裝置包括保護環機械傳送機構和控制模組，當光刻設備的工件台攜帶矽片運動至矽片邊緣保護裝置正下方交接保護環位置時，控制模組控制保護環機械傳送機構將保護環傳送到工件台上或者從工件台上取回保護環。參考圖3b和4b，2014年12月之前技術中這種矽片邊緣保護裝置不設定調速裝置，控制裝置直接輸出開關信號至氣源的開關閥，通過開關閥調控氣體壓力，然後控制保護環機械傳送機構垂直方向氣缸運動，保護環機械傳送機構向下運動過程中，先加速運動至V1，加速運動至一定程度後一直速度保持V1勻速運動，當保護環機械傳送機構與光刻設備中攜帶矽片的工作檯碰撞時，矽片邊緣保護裝置的運動速度較大，二者之間的衝擊力較大，會破壞工作檯和矽片。

因此，為了防止破壞工作檯和矽片，在光刻裝置狹窄空間中，矽片邊緣保護裝置的安全性和可靠性要求很高，特別是在調試過程中時，如果工件台和矽片邊緣保護裝置的相對位置不正確，矽片邊緣保護裝置與工件台相撞，矽片邊緣保護裝置瞬間強烈衝擊工件台，參考圖6b，碰撞產生強烈的振動信號，瞬間強烈的衝擊會對工件台的結構和性能造成永久性破壞；並振動或者直接壓碎矽片。通過減小矽片邊緣保護裝置垂直方向的速度可以減小矽片邊緣保護裝置對工件台和矽片的衝擊，但是會導致生產效率下降。

2014年12月之前技術中還提供一種矽片邊緣保護裝置，通過一個動力源來完成多個徑向同步力，使一種直線位移轉化為多個等分徑向位移，從而實現保護環的交換，需要動力源少，同步性高。但是這種矽片邊緣保護裝置在工作過程中，發生碰撞時，無法對工件台保護，存在安全隱患。

發明內容

專利目的

《一種矽片邊緣保護裝置》提供一種矽片邊緣保護裝置。

技術方案

《一種矽片邊緣保護裝置》包括：水平運動機構；垂直運動機構；調速裝置，用於調節所述垂直運動機構的運行速度；柔性防撞機構，用於連線所述水平運動機構和所述垂直運動機構；控制裝置，所述控制裝置與所述調速裝置信號連線，發出控制信號至調速裝置，控制所述垂直運動機構的運動。

作為優選，還包括碰撞信號檢測及保護機構，用於檢測所述水平運動機構相對於所述垂直運動機構的振動信號，並根據振動信號發出報警信號和保護信號；所述碰撞信號檢測及保護機構與所述控制裝置信號連線，所述控制裝置接收報警信號和保護信號，根據報警信號和保護信號，發出控制信號至調速裝置，控制所述垂直運動機構的運動。

作為優選，所述水平運動機構包括：固定盤；三偏心凸輪盤，所述三偏心凸輪盤通過軸承固定在所述固定盤上方，所述三偏心凸輪盤上均勻設定若干個偏心槽；水平方向氣缸，所述水平方向氣缸一端與所述固定盤連線，另一端與所述三偏心凸輪連線；凸輪隨動器，所述凸輪隨動器設定在所述三偏心凸輪盤的偏心槽內；保護爪，所述保護爪嵌在所述固定盤中，所述保護爪一端與所述凸輪隨動器固定連線，另一端用於抓取或釋放保護環。

作為優選，所述水平方向氣缸通過第一鉸軸與所述固定盤連線，通過第二鉸軸與所述三偏心凸輪連線。

作為優選，所述垂直運動機構上端固定連線有垂直方向固定組件，所述垂直運動機構下端通過轉接板組件與所述柔性防撞機構連線。

作為優選，所述垂直運動機構是垂直方向氣缸。

作為優選，所述調速裝置是設定在氣源上的伺服閥。

作為優選，所述柔性防撞機構包括柔性片和用於對所述柔性片限位的限位機構，所述柔性片與所述垂直運動機構連線，所述柔性片與所述水平運動機構固定連線。

作為優選，所述柔性片通過轉接板組件與所述垂直運動機構連線。

作為優選，所述限位機構包括至少兩個限位桿，所述兩個限位桿的底部均與所述水平運動機構固定連線，所述限位桿從下至上依次貫穿所述柔性片和所述轉接板組件，所述限位桿上端設有鎖緊螺母。

作為優選，所述限位桿均勻設定在所述柔性片周圍。

作為優選，所述限位桿上端套有限位墊圈。

作為優選，所述柔性片呈圓形，所述柔性片至少一個表面設有圍成一圈的若干個筋條；所述筋條圍成的圈內側的柔性片與所述轉接板組件固定連線，所述筋條圍成的圈外側的柔性片與所述水平運動機構固定連線。

作為優選，所述筋條圍成的圈外側設有一圈外孔，所述筋條圍成的圈內側設有內孔；所述柔性片的外孔處通過螺釘與所述轉接板組件固定連線；所述柔性片的內孔處通過螺釘與所述水平運動機構固定連線。

作為優選，所述筋條呈傘形狀。

作為優選，所述防撞信號檢測及保護機構包括至少一個碰撞檢測感測器，所述碰撞檢測感測器與所述水平運動機構以及所述垂直運動機構信號連線。

作為優選，所述碰撞檢測感測器通過感測器支架固定在所述矽片邊緣保護裝置上。

改善效果

《一種矽片邊緣保護裝置》所提供的矽片邊緣保護裝置，通過設定調速裝置控制垂直運動機構的速度，控制裝置通過調速裝置控制所述垂直運動機構先加速運動；速度加速至一定程度時，保持勻速運動；當所述垂直運動機構帶動所述水平運動機構運動接近工作檯時，減速運動，當所述水平運動機構運動至接近工作檯上方，所述垂直運動機構運動速度已經大大減小，減小了所述水平運動機構與工件台發生碰撞的幾率，並且減小所述水平運動機構與工作檯相互碰撞時二者之間的衝擊力，避免所述水平運動機構瞬間強烈衝擊工件台，減小了矽片邊緣保護裝置的振動幅度，避免所述水平運動機構壓碎矽片。相比不設定調速裝置的情況，設定調速裝置後，所述垂直運動機構在勻速運動階段的運動速度大大提高，進而提高了生產效率。因此，設定調速裝置可以在保證生產效率的基礎上，保護工件台和矽片。

通過設定柔性防撞機構減小碰撞時矽片邊緣保護裝置振動幅度，當矽片邊緣保護裝置與工作檯碰撞時，減小矽片邊緣保護裝置與工作檯碰撞時二者之間的衝擊力，避免矽片邊緣保護裝置瞬間強烈衝擊工件台，進而避免矽片邊緣保護裝置壓碎矽片。

通過設定所述碰撞信號檢測及保護機構，檢測所述水平運動機構相對於所述垂直運動機構的振動信號，當振動信號沒有超過閾值時，所述矽片邊緣保護裝置正常運動；當振動信號超過閾值時，則判定為發生碰撞，所述碰撞信號檢測及保護機構發出報警信號和保護信號；控制裝置接收報警信號後報警。同時控制裝置接收保護信號，通過調速裝置控制所述矽片邊緣保護裝置執行保護運動，及時結束碰撞動作，保護工件台，避免壓碎矽片。

附圖說明

圖1是《一種矽片邊緣保護裝置》一實施例的矽片邊緣保護裝置的主視圖；

圖2是《一種矽片邊緣保護裝置》一實施例的矽片邊緣保護裝置的立體圖；

圖3a是設定調速裝置後矽片邊緣保護裝置速度控制方法示意圖；

圖3b是不設定調速裝置時矽片邊緣保護裝置速度控制方法示意圖；

圖4a是設定調速裝置後矽片邊緣保護裝置速度變化示意圖；

圖4b是不設定調速裝置時矽片邊緣保護裝置速度變化示意圖；

圖5a是《一種矽片邊緣保護裝置》一實施例的矽片邊緣保護裝置的柔性片的結構示意圖；

圖5b是《一種矽片邊緣保護裝置》一實施例的矽片邊緣保護裝置的柔性片在不同運動狀態時的示意圖；

圖6a是《一種矽片邊緣保護裝置》一實施例中矽片邊緣保護裝置與工作檯發生碰撞時水平運動機構相對於垂直運動機構的振動信號示意圖；

圖6b是2014年12月之前技術中矽片邊緣保護裝置與工作檯發生碰撞時的振動信號示意圖。

圖中所示：1、垂直運動機構，2、垂直方向固定組件，3、碰撞檢測感測器，4、保護環，5、保護爪，6、感測器支架，7、固定盤，8、柔性片，8-1、外孔，8-2、筋條，8-3、內孔，8a、柔性片穩定狀態，8b、柔性片加速度向下運動或者碰撞狀態，8c、柔性片加速向上運動狀態，9、轉接板組件，10、限位桿，11、限位墊圈，12、鎖緊螺母，13、水平方向氣缸，14、第一鉸軸，15、第二鉸軸，16、三偏心凸輪，17、凸輪隨動器、18、軸承，19、氣源，20、調速裝置。

技術領域

《一種矽片邊緣保護裝置》涉及半導體製造領域，尤其涉及一種矽片邊緣保護裝置。

權利要求

1.《一種矽片邊緣保護裝置》特徵在於，包括：水平運動機構；垂直運動機構；調速裝置，用於調節所述垂直運動機構的運行速度；柔性防撞機構，用於連線所述水平運動機構和所述垂直運動機構；控制裝置，所述控制裝置與所述調速裝置信號連線，發出控制信號至調速裝置，控制所述垂直運動機構的運動；還包括碰撞信號檢測及保護機構，用於檢測所述水平運動機構相對於所述垂直運動機構的振動信號，並根據振動信號發出報警信號和保護信號；所述碰撞信號檢測及保護機構與所述控制裝置信號連線，所述控制裝置接收報警信號和保護信號，根據報警信號和保護信號，發出控制信號至調速裝置，控制所述垂直運動機構的運動。

2.根據權利要求1所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述水平運動機構包括：固定盤；三偏心凸輪盤，所述三偏心凸輪盤通過軸承固定在所述固定盤上方，所述三偏心凸輪盤上均勻設定若干個偏心槽；水平方向氣缸，所述水平方向氣缸一端與所述固定盤連線，另一端與所述三偏心凸輪連線；凸輪隨動器，所述凸輪隨動器設定在所述三偏心凸輪盤的偏心槽內；保護爪，所述保護爪嵌在所述固定盤中，所述保護爪一端與所述凸輪隨動器固定連線，另一端用於抓取或釋放保護環。

3.根據權利要求2所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述水平方向氣缸通過第一鉸軸與所述固定盤連線，通過第二鉸軸與所述三偏心凸輪連線。

4.根據權利要求1所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述垂直運動機構上端固定連線有垂直方向固定組件，所述垂直運動機構下端通過轉接板組件與所述柔性防撞機構連線。

5.根據權利要求4所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述垂直運動機構是垂直方向氣缸。

6.根據權利要求1所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述調速裝置是設定在氣源上的伺服閥。

7.根據權利要求1所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述柔性防撞機構包括柔性片和用於對所述柔性片限位的限位機構，所述柔性片與所述垂直運動機構連線，所述柔性片與所述水平運動機構固定連線。

8.根據權利要求7所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述柔性片通過轉接板組件與所述垂直運動機構連線。

9.根據權利要求8所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述限位機構包括至少兩個限位桿，所述兩個限位桿的底部均與所述水平運動機構固定連線，所述限位桿從下至上依次貫穿所述柔性片和所述轉接板組件，所述限位桿上端設有鎖緊螺母。

10.根據權利要求9所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述限位桿均勻設定在所述柔性片周圍。

11.根據權利要求9所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述限位桿上端套有限位墊圈。

12.根據權利要求8至11任意一項所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述柔性片呈圓形，所述柔性片至少一個表面設有圍成一圈的若干個筋條；所述筋條圍成的圈內側的柔性片與所述轉接板組件固定連線，所述筋條圍成的圈外側的柔性片與所述水平運動機構固定連線。

13.根據權利要求12所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述筋條圍成的圈外側設有一圈外孔，所述筋條圍成的圈內側設有內孔；所述柔性片的外孔處通過螺釘與所述轉接板組件固定連線；所述柔性片的內孔處通過螺釘與所述水平運動機構固定連線。

14.根據權利要求12所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述筋條呈傘形狀。

15.根據權利要求1所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述碰撞信號檢測及保護機構包括至少一個碰撞檢測感測器，所述碰撞檢測感測器與所述水平運動機構以及所述垂直運動機構信號連線。

16.根據權利要求15所述的矽片邊緣保護裝置，其特徵在於，所述碰撞檢測感測器通過感測器支架固定在所述矽片邊緣保護裝置上。

實施方式

參考圖1和圖2，一種矽片邊緣保護裝置，包括：水平運動機構；垂直運動機構1；調速裝置20：用於調節所述垂直運動機構1的運行速度；柔性防撞機構：用於連線所述水平運動機構和所述垂直運動機構1；碰撞信號檢測及保護機構3：用於檢測所述水平運動機構相對於所述垂直運動機構1的振動信號，並根據振動信號發出報警信號和保護信號；控制裝置（圖未示出），所述控制裝置與所述調速裝置20信號連線，發出控制信號至調速裝置20，控制所述垂直運動機構1的運動。

所述矽片邊緣保護裝置還包括碰撞信號檢測及保護機構3，用於檢測所述水平運動機構相對於所述垂直運動機構1的振動信號，並根據振動信號發出報警信號和保護信號；所述碰撞信號檢測及保護機構3與所述控制裝置信號連線，所述控制裝置接收報警信號和保護信號，根據報警信號和保護信號，發出控制信號至調速裝置20，控制所述垂直運動機構1的運動，所述垂直運動機構1的運動帶動所述水平運動機構運動，防止所述水平運動機構與工作檯發生強烈撞擊。

繼續參考圖1和圖2，所述水平運動機構包括：固定盤7、三偏心凸輪盤16、水平方向氣缸13、凸輪隨動器17、保護環4、保護爪5；所述三偏心凸輪盤16通過軸承18固定在所述固定盤7上，所述三偏心凸輪盤16以所述軸承18的圓柱面為滑動軸作圓周運動，所述三偏心凸輪盤16上均勻設定若干個偏心槽；所述水平方向氣缸13一端與所述固定盤7連線，另一端與所述三偏心凸輪16連線；所述凸輪隨動器17設定在所述三偏心凸輪盤16的偏心槽內；所述保護爪5嵌在所述固定盤7中，通過直線導軌與所述固定盤7連線；保護爪5可以沿著直線導軌相對於所述固定盤7做徑向運動，所述保護爪5一端與所述凸輪隨動器17固定連線，另一端與所述保護環4接觸連線，凸輪隨動器17帶動所述保護抓5在固定盤7內進行徑嚮往復運動，從而實現對保護環4的抓取與釋放。所述保護爪5還對所述保護環4的過載保護作用。

較佳的，所述水平方向氣缸13通過第一鉸軸14與所述固定盤7連線，通過第二鉸軸15與所述三偏心凸輪16連線。

水平方向氣缸13通氣後，所述水平方向氣缸13驅動所述三偏心凸輪16做圓周運動，所述三偏心凸輪16通過所述偏心槽帶動所述凸輪隨動器17作徑向運動，所述凸輪隨動器17帶動所述保護爪5沿著直線導軌相對固定盤7做徑向運動，實現所述保護爪5對所述保護環4的夾緊和鬆開，從而實現所述保護環4的交換，將所述保護環4傳送到工件台上或者從工件台上取回所述保護環4。

參考圖1和圖2，所述垂直運動機構1是垂直方向氣缸，所述垂直方向氣缸上端固定連線有垂直方向固定組件2，所述垂直方向氣缸下端通過轉接板組件9與所述柔性防撞機構連線。

參考圖3a，結合圖1和圖2，本實施例中，所述調速裝置20是設定在氣源19上的伺服閥，所述伺服閥與所述控制裝置信號連線。，工作過程中，控制裝置向所述伺服閥輸出電壓控制信號，伺服閥接收控制裝置發出的電壓控制信號，相應輸出調製的流量和壓力，調節氣源19輸入所述垂直方向氣缸的氣體壓力或流量，從而控制所述垂直方向氣缸的運動速度，所述垂直方向氣缸帶動所述水平運動機構運動。

參考圖4a、4b，結合圖1和圖2，V12014年12月之前技術中矽片邊緣保護裝置勻速運動階段的速度，V2是本實施例中矽片邊緣保護裝置勻速運動階段的速度，V3是所述水平運動機構運動至接近工作檯上方或處於交接保護環4狀態時所述矽片邊緣保護裝置的速度。控制裝置通過調速裝置20控制所述垂直方向氣缸先加速運動；速度加速至V2時，保持勻速運動；當所述垂直方向氣缸帶動所述水平運動機構運動接近工作檯時，減速運動，當所述水平運動機構運動至接近工作檯上方，處於交接保護環4狀態時，所述垂直方向氣缸運動速度已經減小至V3，因此減小了所述水平運動機構與工件台發生碰撞的幾率，並且減小所述水平運動機構與工作檯相互碰撞時二者之間的衝擊力，避免所述水平運動機構瞬間強烈衝擊工件台，減小了矽片邊緣保護裝置的振動幅度，避免所述水平運動機構壓碎矽片。從圖4a和圖4b可以看出，相比不設定調速裝置20的情況，設定調速裝置後，所述垂直方向氣缸在勻速運動階段的運動速度大大提高，進而提高了生產效率。因此，設定調速裝置20可以在保證生產效率的基礎上，保護工件台和矽片。

所述柔性防撞機構包括柔性片8和用於對所述柔性片8限位的限位機構，所述柔性片8上方與所述垂直運動機構1連線，所述柔性片8下方與所述水平運動機構固定連線。較佳的，所述柔性片8上方通過轉接板組件9與所述垂直運動機構1連線。所述柔性片8下方與所述水平運動機構的固定盤7固定連線。

較佳的，所述限位機構包括至少兩個限位桿10，所述限位桿10底部與所述水平運動機構固定連線，所述限位桿10從下至上依次貫穿所述柔性片8和所述轉接板組件9，所述限位桿10上端設有鎖緊螺母12。通過鎖緊螺母12鎖緊所述限位桿10，防止水平向運動機構和垂直運動機構1相互遠離，限制水平向運動機構和垂直運動機構1相對位置。所述限位桿10均勻設定在所述柔性片8周圍，便於所述限位機構對所述柔性片均勻限位。所述限位桿10上端套有限位墊圈11，所述限位墊圈11用於緩衝所述鎖緊螺母12，防止所述鎖緊螺母12固定過緊而轉不開。

參考圖5a，結合圖1和圖2，所述柔性片8是圓形，所述柔性片8至少一個表面設有圍成一圈的若干個筋條8-2；所述筋條8-2圍成的圈內側的柔性片8與所述轉接板組件9固定連線，所述筋條8-2圍成的圈外側的柔性片8與所述水平運動機構的固定盤7固定連線。

較佳的，所述筋條8-2是傘形狀。所述筋條8-2圍成的圈外側設有一圈外孔8-1，所述筋條8-2圍成的圈內側設有內孔8-3；所述柔性片8的外孔8-1處通過螺釘與所述轉接板組件9固定連線；所述柔性片8的內孔8-3處通過螺釘與所述水平運動機構固定連線。所述柔性片8的內孔8-3處通過螺釘與所述水平運動機構的固定盤7固定連線。

參考圖5b，結合圖1和圖2，柔性片8穩定狀態下，柔性片8受到水平向運動機構的拉力作用，柔性片8中間部分的筋條8-2發生彎曲變形，整個柔性片8呈傘狀。如圖5b中的8a是設定限位機構後柔性片8處於穩定狀態的情況。

如果不設定限位機構，水平向運動機構加速度向下或者受向上的碰撞力時，柔性片8的扇狀彎曲程度相比穩定狀態時減小，此時柔性片8形狀如圖5b中的8b，水平向運動機構和垂直運動機構1相互靠近；水平向運動機構加速向上運動時，柔性片8的扇狀彎曲程度相比穩定狀態時增大，此時柔性片8形狀如圖5b中的8c，水平向運動機構和垂直運動機構1相互遠離。

通過設定限位機構，柔性片8的彎曲程度受到限制，避免水平向運動機構和垂直運動機構1相互遠離。矽片邊緣保護裝置向下運動至和工件台處於交接保護環4狀態時，水平向運動機構與工件台只有0.4毫米高度的間隙。限位機構限制柔性片8變形程度，當所述水平向運動機構和所述垂直運動機構1有遠離趨勢時，限位機構保證所述水平向運動機構和所述垂直運動機構1二者之間的相對位置，防止水平向運動機構和垂直運動機構1相互遠離，防止由於柔性片8變形導致水平向運動機構向下運動，避免水平向運動機構與工件台發生碰撞。保證交接保護環4過程中，所述柔性防撞機構與2014年12月之前技術中剛性連線具有相同的效果。

柔性片8不但要在水平方向上具備足夠的剛度保證柔性片不發生扭轉，而且在垂直方向上要提供水平向運動機構的重力支撐及一定量的柔性變形；兩者之間需要達到合適的平衡點。通過改變柔性片8厚度和筋條8-2的寬度可以調整柔性片8的剛度。較佳的，當柔性片8厚度1毫米，筋條8-2是八條，筋條8-2寬7毫米，剛度達到：當柔性片8負載100N時，穩定狀態時，柔性片8垂直方向位移為1毫米，剛度為0.01毫米/牛，柔性片8水平方向未發生扭轉現象。

參考圖6a和圖6b，結合圖1和圖2，A代表振幅，單位是Hz，與2014年12月之前技術中的剛性碰撞相比，採用柔性片8使水平向運動機構與工作檯之間的瞬間衝擊緩衝為較長時間的柔性碰撞過程，碰撞產生的振動幅度大大減小，為檢測碰撞信號的檢測提供了充足的時間，便於所述防撞信號檢測及保護機構及時發出保護信號，控制裝置及時控制垂直運動氣缸1做出相應的保護動作，避免矽片邊緣保護裝置瞬間強烈衝擊工件台，減小振動幅度，避免壓碎矽片。

參考圖1和圖2，所述防撞信號檢測及保護機構包括至少一個碰撞檢測感測器3，所述碰撞檢測感測器3與所述水平運動機構以及所述垂直運動機構1信號連線，所述碰撞檢測感測器3通過感測器支架6固定在矽片邊緣保護裝置上。較佳的，所述碰撞檢測感測器3通過感測器支架6固定在所述轉接板組件9上。碰撞檢測感測器3能夠檢測所述矽片邊緣保護裝置工作過程中檢測所述水平運動機構相對於所述垂直運動機構1的振動信號。

碰撞檢測感測器3檢測所述水平運動機構相對於所述垂直運動機構1的振動信號，當振動信號沒有超過閾值時，所述矽片邊緣保護裝置正常運動；當振動信號超過閾值時，則判定為發生碰撞，所述碰撞檢測感測器3發出報警信號和保護信號；控制裝置接收報警信號後報警。

保護信號分為上升信號和停止信號兩種。當所述矽片邊緣保護裝置垂直向下運動，並且保護環4夾持在所述水平運動機構上時，所述碰撞檢測感測器3發出上升信號；控制裝置接收碰撞檢測感測器3發出的上升信號，通過調速裝置20控制所述矽片邊緣保護裝置向上運動，保護工件台，避免壓碎矽片。

當所述矽片邊緣保護裝置處於其他工況時均發出停止信號，控制裝置接收碰撞檢測感測器3發出的停止信號，通過調速裝置20控制所述矽片邊緣保護裝置停止運動，及時結束碰撞動作。

榮譽表彰

2018年12月20日，《一種矽片邊緣保護裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。