本发明涉及芯片转移设备，具体为晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备。
背景技术：
1、mi n i/m i cro led芯片转移等操作，需要运动平台频繁启停，提供几个毫秒的时间窗来实现阵列操作。虽然行程短，运动平台频繁启停速度上不去，存在效率低下，并且能耗高等问题。
2、以m i n i led转移为例，每秒需要转移上百颗芯片，而运动平台反复启停，每秒定位只能在二十次以内，效率低下。其次，运动平台频繁加减速，需要大推力电机，因此质量大，成本高。最后，运动平台减速制动力将动能耗散，导致能量的大量损耗，不利于实现绿色制造。
3、在先技术中国专利公开号为：cn113937039b的一种芯片巨量转移方法及芯片巨量转移设备，提供了刚柔复合运动双龙门刺晶方案，适合于大面板制造，设备造价比较昂贵。另外，单边驱动柔性铰链二维平台虽然可以实现大范围高速位移响应，但是无法晶圆的旋转姿态调整。最后，在先技术提出的单边驱动柔性铰链刺晶平台，存在位移耦合，在刺晶频率高达100hz,整个周期只有10ms情况下，位移耦合补偿给速度调控和刺晶运动控制带来困难。
4、现有mi n i led大部分是采用摆臂式固晶设备，能够转移的面板尺寸只有几吋，直显面板都采用小面板拼接。市面上有刺晶设备采用固定龙门，龙门横梁的侧面安装刺晶运动平台，横梁底部安装晶圆运动平台。需要保证刺晶和晶圆平台的水平和垂直度，安装困难。
5、基于此，本发明设计了晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，以解决上述背景技术中提出的安装困难、成本高，存在位移耦合，且芯片转移效率低等问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、本发明提出的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，包括龙门架以及安装在所述龙门架上水平布置的导轨组件和晶圆旋转台机构、竖直布置的z轴基台和刺晶头组件；
4、所述刺晶头组件和所述晶圆旋转台机构沿导轨组件的长度方向运动，调节刺晶头和晶圆的x轴方向位置；
5、所述z轴基台与所述导轨组件之间设置刺晶头组件的高度调节机构，调节刺晶头的z轴方向位置；
6、所述晶圆旋转台机构与所述导轨组件之间设置y轴直线驱动机构，调节晶圆的y轴方向位置；
7、所述刺晶头组件包括刺晶基座、第一音圈电机、对称柔性铰链、第一级柔性平台、第二音圈电机、单边/对称柔性铰链、第二级柔性平台，其中，第一音圈电机固定在所述刺晶基座的内部一侧，所述对称柔性铰链位于所述第一音圈电机的一侧，且所述第一音圈电机的输出端与所述对称柔性铰链的其中一个柔性铰链中部固定安装，所述对称柔性铰链通过第一级柔性平台与单边/对称柔性铰链连接，单边/对称柔性铰链通过第二级柔性平台与第二音圈电机连接，刺晶头安装在第二级柔性平台的底部，将晶圆上的芯片转移到晶圆底部的芯片基板上；
8、所述晶圆旋转台机构包括y轴基台以及滑动安装在所述y轴基台底部的晶圆组件，所述晶圆组件包括晶圆基座、转动安装在晶圆基座顶部的旋转台，晶圆位于所述旋转台的内部，所述旋转台内壁和晶圆之间设置外框架和内框架，且外框架与所述旋转台的内壁固定连接，所述内框架的外端面两侧均通过外柔性单元与所述外框架连接，所述内框架的内端面两侧均通过内柔性单元与所述晶圆连接，所述外柔性单元和所述内柔性单元两两交错排布于所述晶圆的四周；
9、所述晶圆旋转台机构还包括固定在所述外框架内壁上并联驱动的第一驱动装置和第二驱动装置，其中第一驱动装置的驱动端与所述内框架固定连接，用于驱动所述晶圆纵向运动，所述第二驱动装置的驱动端与所述晶圆固定连接使其横向运动。
10、可选的，所述导轨组件包括至少一组侧导轨，所述侧导轨水平安装在所述龙门架顶部的横梁上，所述侧导轨上滑动安装多组第一滑动组件和第二滑动组件，其中第一滑动组件与位于其下方的y轴基台固定安装，带动所述晶圆旋转台机构x轴方向运动，所述第二滑动组件与高度调节机构固定安装，带动所述z轴基台和所述刺晶头组件同步在x轴方向运动。
11、可选的，所述导轨组件还包括底部导轨，所述底部导轨与所述侧导轨平行，且底部导轨位于所述横梁远离所述侧导轨的一侧设置；
12、所述底部导轨的底部分别与底支撑板和y轴基台滑动安装，且所述底支撑板与高度调节机构连接，形成整体支撑结构。
13、可选的，所述高度调节机构包括位于所述z轴基台与所述导轨组件之间的移动座、第一伺服电机，所述移动座与z轴基台上下活动安装，所述第一伺服电机竖直安装在移动座上，第一伺服电机的输出端带动所述z轴基台、刺晶头组件同步在z轴方向运动。
14、可选的，所述第一音圈电机为推力密度高的圆形音圈电机，所述第二音圈电机采用容许动子横向运动的山型音圈电机，其在宽度方向具有间隙。
15、可选的，在所述对称柔性铰链的移动方向设置第一光栅，所述第一光栅固定在第一级柔性平台上，测量第一级柔性平台的移动位置；
16、在所述单边/对称柔性铰链的移动方向设置第二光栅，所述第二光栅固定在第二级柔性平台上，测量第二级柔性平台的移动位置；
17、所述第一光栅为标准光栅尺，所述第二光栅采用栅线宽度大于所述第一光栅的光栅尺。
18、可选的，所述第一驱动装置和第二驱动装置均采用非接触式电磁力驱动的音圈电机或平板电机。
19、可选的，所述外柔性单元和所述内柔性单元的一侧为勾式柔性铰链组合机构，另一侧为片式柔性铰链，所述勾式柔性铰链组合机构包括两个相互配合的l型勾块以及连接于两个l型勾块之间的片式柔性铰链，其中一个l型勾块与所述外框架的内壁连接，另一个l型勾块与所述内框架的外壁连接。
20、可选的，所述外柔性单元和所述内柔性单元的两侧均为片式柔性铰链。
21、可选的，所述晶圆旋转台机构还包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端固定蜗杆，所述蜗杆转动安装在所述晶圆基座上；
22、所述旋转台的外环具有一圈齿条，所述蜗杆与所述齿条相适配，驱动所述旋转台带动所述晶圆旋转。
23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24、本发明采用固定龙门结构，横梁只安装一套导轨，导轨上安装刺晶平台和晶圆平台，刺晶平台在中部，晶圆平台设置在刺晶平台的两侧，安装容易，成本低。
25、进一步，为了降低刺晶平台的耦合度，在刺晶平台上安装二维柔性铰链平台，刺晶头采用双极柔性铰链串联机构，第一级柔性铰链采用推力密度高的标准圆形音圈电机和标准光栅尺，提高了标准元件的利用效率，降低了制造成本；第二级柔性铰链采用解耦式音圈电机和宽栅线光栅尺，实现驱动和反馈的解耦，减少位移耦合控制难度，显著提高刺晶效率，由原先的每秒芯片转移速度几十次提升为上百次。
26、更进一步的在晶圆平台上设置纵向运动y轴，y轴上架设将二维柔性铰链内嵌的旋转台，方便实现运动叠加，即实现晶圆旋转姿态的间歇调整和位置偏差的实时调整。
27、同时，应用于mi n i/m icro led高速刺晶设备中晶圆急需要旋转姿态调整，又需要快速高精度定位时，将旋转台置于外层，内部安装上述二维柔性铰链平台，惯性大的电机安装在旋转基座上，适合于不频繁的调整；质量轻的晶圆盘设置到晶圆内外双柔性铰链平台内，实现高速高精度定位。
28、本发明采用刚柔复合运动技术，刚性运动采用匀速方式，柔性运动采用柔性铰链往复运动方式，合成速度成间歇式运动定位方式，避免了短距快速启停的低效率和导轨磨损问题。并且在此基础上，解决了m i n i/mi cro led巨量转移时刚性平台晶圆定位效率低，及柔性二维平台叠加旋转平台产生弯曲变形和惯量过大、定位效率低的问题。
29、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
1.晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，包括龙门架以及安装在所述龙门架上水平布置的导轨组件和晶圆旋转台机构、竖直布置的z轴基台和刺晶头组件；
2.根据权利要求1所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：所述导轨组件包括至少一组侧导轨，所述侧导轨水平安装在所述龙门架顶部的横梁上，所述侧导轨上滑动安装多组第一滑动组件和第二滑动组件，其中第一滑动组件与位于其下方的y轴基台固定安装，带动所述晶圆旋转台机构x轴方向运动，所述第二滑动组件与高度调节机构固定安装，带动所述z轴基台和所述刺晶头组件同步在x轴方向运动。
3.根据权利要求2所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：所述导轨组件还包括底部导轨，且底部导轨位于所述横梁远离所述侧导轨的一侧设置；
4.根据权利要求3所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：所述高度调节机构包括位于所述z轴基台与所述导轨组件之间的移动座、第一伺服电机，所述移动座与z轴基台上下活动安装，所述第一伺服电机竖直安装在移动座上，第一伺服电机的输出端带动所述z轴基台、刺晶头组件同步在z轴方向运动。
5.根据权利要求1所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：所述第一音圈电机为推力密度高的圆形音圈电机，所述第二音圈电机采用容许动子横向运动的山型音圈电机，其在宽度方向具有间隙。
6.根据权利要求1所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：在所述对称柔性铰链的移动方向设置第一光栅，所述第一光栅固定在第一级柔性平台上，测量第一级柔性平台的移动位置；
7.根据权利要求1所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：所述第一驱动装置和第二驱动装置均采用非接触式电磁力驱动的音圈电机或平板电机。
8.根据权利要求7所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：所述外柔性单元和所述内柔性单元的一侧为勾式柔性铰链组合机构，另一侧为片式柔性铰链，所述勾式柔性铰链组合机构包括两个相互配合的l型勾块以及连接于两个l型勾块之间的片式柔性铰链，其中一个l型勾块与所述外框架的内壁连接，另一个l型勾块与所述内框架的外壁连接。
9.根据权利要求7所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：所述外柔性单元和所述内柔性单元的两侧均为片式柔性铰链。
10.根据权利要求8或9所述的晶圆刺晶共导轨刚柔复合运动刺晶设备，其特征在于：所述晶圆旋转台机构还包括第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端固定蜗杆，所述蜗杆转动安装在所述晶圆基座上；
