CN101229816A - 一种晶圆运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆运输车。现有的多层固定式搁架手推车所设置的搁架高度不符合人体工程学原理，且高度无法调节，使得作业人员从搁架上取放晶盒时容易伤及背部和腰部，长期作业对健康危害很大。为解决上述问题，本发明提供了一种具有可活动式搁架的晶圆运输车，其包括车身和两层搁架，采用了不同的上搁板设计，配合相应的升降驱动装置，可方便地实现下搁板的升降。采用本发明的运输车可将搁架调到符合人体工程学原理的高度，从而避免作业人员的人体损伤。

Description

一种晶圆运输车

技术领域

本发明涉及晶圆运输装置，特别涉及一种具有活动搁板的晶圆运输车。

背景技术

随着晶圆尺寸从8寸增加到12寸，用于放置晶圆的前开式晶盒(FOUP)及其零配件的尺寸也越来越大，使得晶盒的重量不断增加，一个载满晶圆的FOUP的重量约为9.8Kg。如果这些物料都是自动作业的话，那么这种尺寸及重量的增加可能不会引起任何重大的人体生物工程风险。但是，全自动化作业是不能完全实现的，因此不可避免地还是存在人工搬运的情况，例如芯片测量、将晶盒搬运到人工货架等环节。随着越来越多的芯片制造商往亚洲转移，而多数作业人员为女性，FOUP的尺寸及重量问题变得更为明显。

从人体生物工程学的角度而言，搬运重物时最理想的搬运高度应当在人的腰部上下。而随着现行洁净室的运行成本及工作效率的提高，将运送FOUP的推车的搁架高度设在作业人员腰部这样一个单一高度是不实际的，这样会大大影响运输效率。通常，采用具有多层固定式搁架的手推车来进行搬运，每层放置两个前开式晶盒，那么必然至少会有一层搁架的高度是不符合人体生物工程学要求的。作业人员需要重复由低到高或由高到低放置前开式晶盒的动作，如果不能遵从正确的举放技巧的话，会导致作业人员背部及腰部的持续性慢性疼痛，从而严重影响员工的身心健康。

因此，如何提供一种符合人体生物工程学原理的晶圆运输车已成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种新的晶圆运输车，该运输车的多层搁架均能调到符合人体工程学原理的高度，从而避免作业人员因晶盒放置位置过高或过低而导致搬运时出现的人体损伤。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种晶圆运输车，包括底座、车身、两层搁板和升降驱动装置，所述搁板用于承载存放晶圆的晶盒，所述下搁板在升降驱动装置的驱动下可向上升起，具体地，所述上搁板由两块挡板铰接至一轴杆而组成，所述轴杆固定在车身的支架上，两块挡板可绕轴杆转动，并具有一展开状态和一收拢状态；所述的升降驱动装置包括两组滑轮，该两组滑轮固定在车身上，且每组滑轮上均跨设有拉绳，所述拉绳的一端固定在下搁板上，通过拉动拉绳的另一端可升起下搁板。

进一步地，所述下搁板的底部还设有活动金属柱，所述拉绳的一端连接至活动金属柱，通过拉动拉绳的另一端升起活动金属柱而托起下搁板。

进一步地，所述挡板底部开有两道滑槽，滑槽内设有滑动件，且每个滑动件与相应的活动金属柱之间通过一滑轮绳相连，所述挡板的底部与车身支架之间还通过阻尼弹簧连接。

本发明的另一方案是提供一种晶圆运输车，包括底座、车身、两层搁板和升降驱动装置，所述搁板用于承载存放晶圆的晶盒，所述下搁板在升降驱动装置的驱动下可向上升起，具体地，所述晶圆运输车设有一侧车身，其上设有导轨，所述上搁板的一端通过一搁板支柱与下搁板固定连接，所述上、下搁板的另一端通过滑轮或滑块可沿车身上的导轨滑动；所述的升降驱动装置包括动力剪及其驱动固定部件，该动力剪的一端通过驱动固定部件安装在运输车底座上，另一端与下搁板相连，通过改变动力剪的张开角度可实现下搁板的上升与下降。

进一步地，所述的驱动固定部件包括螺杆、传动滑块、连接器和直流马达，所述螺杆通过螺杆固定座固定至运输车底座，所述动力剪的一端连接至传动滑块，所述传动滑块通过连接器连接至直流马达，所述传动滑块在直流马达的驱动下沿螺杆滑动，以改变动力剪的张开角度。

进一步地，所述的上、下搁板上还分别设有搁篱，用于将晶盒围在晶盒放置区域内，避免晶盒从搁板上摔落。

本发明的又一方案是提供一种晶圆运输车，包括底座、车身、两层搁板和升降驱动装置，所述搁板用于承载存放晶圆的晶盒，所述下搁板在升降驱动装置的驱动下可向上升起，具体地，所述晶圆运输车设有一侧车身，其上设有导轨，所述上搁板由一框架、设置于框架上的前、后滑板及中央固定架构成，前、后滑板与中央固定架之间为中空，且前、后滑板可沿框架导轨同时朝向或者远离中央固定架滑动；所述运输车的前端还设有一搁板支架，上搁板固定在搁板支架上，下搁板的一端可沿搁板支架滑动；所述的升降驱动装置包括动力剪及其驱动固定部件，以及滑板驱动部件，该动力剪的一端通过驱动固定部件安装在运输车底座上，另一端与下搁板相连，通过改变动力剪的张开角度可实现下搁板升降，当下搁板上升时，由滑板驱动部件驱动前、后滑板向远离中央固定架的方向移动，当下搁板下降时，由滑板驱动部件驱动前、后滑板向靠近中央固定架的方向移动。

进一步地，所述的驱动固定部件包括螺杆、传动滑块、连接器和直流马达，所述螺杆通过螺杆固定座固定至运输车底座，所述动力剪的一端连接至传动滑块，所述传动滑块通过连接器连接至直流马达，所述传动滑块在直流马达的驱动下沿螺杆滑动，以改变动力剪的张开角度。

进一步地，所述的滑板驱动部件包括拉绳滑轮、滑板拉绳及拉力弹簧，该拉绳滑轮设置在中央固定架下方，滑轮上跨设有滑板拉绳，拉绳的一端固定在下搁板上，另一端分出两股，分别连接在前、后滑板上，所述拉力弹簧分别设置在前滑板与搁板支架之间，以及后滑板与车身之间。

进一步地，中央固定架到搁板支架的距离等于中央固定架到车身的距离，且该距离大于一个晶盒底盘的宽度。

初始状态下，上、下搁板之间留有大于一个晶盒高度的距离，上搁板的前、后滑板到中央固定架的距离都等于晶盒底盘的宽度，从而前滑板与中央固定架一起支撑一个晶盒，中央固定架与后滑板一起支撑一个晶盒。

此外，所述的动力剪及其驱动固定部件也可采用手动装置来替换，该手动装置包括摇杆、连杆、摆杆、翘翘杆、翘翘杆的支架以及用于支撑抵顶下搁板的支杆，所述摇杆、连杆、摆杆、翘翘杆及支杆依次相互轴接；当摇杆向左摇动时，连杆按逆时针方向转动，带动摆杆向下运动，使得翘翘杆连接支杆的一端上升，从而由支杆顶起下搁板上升；当摇杆向右摇动时，连杆按顺时针方向转动，带动摆杆向上运动，使得翘翘杆连接支杆的一端下降，从而由支杆拉动下搁板下降。

与现有的具有多层固定式搁架的晶圆运输车相比，本发明的运输车采用了不同的上搁板设计，配合相应的升降驱动装置，可方便地实现下搁板的升降，使作业人员在存取晶盒时，其作业高度可保持在符合人体工程学的最佳位置，避免了不必要的人体损伤。

附图说明

本发明的晶圆运输车由以下的实施例及附图给出。

图1a～图1e是本发明实施例1的晶圆运输车的结构示意图。

图2a和图2b是本发明实施例2的晶圆运输车的结构示意图。

图3a～图3c是本发明实施例3的晶圆运输车的结构示意图。

图4是本发明实施例3中动力剪装置的一种替换装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将以两层搁板的运输车为例对本发明的晶圆运输车作进一步的详细描述。本发明的目的是使得作业人员在存取晶盒时，其作业高度可保持在符合人体工程学的最佳位置，为此，设计了不同的升降驱动装置来达到所述目的。

实施例1

参见图1a至图1e，本发明的晶圆运输车包括底座10、车身20和两层搁板。上搁板由两块挡板41、42和一轴杆43组成，挡板41、42铰接至轴杆43，并可绕轴杆43转动至一展开状态(见图1a)或一收拢状态(见图1b)。图1a所示的是展开状态，在该状态下，两块挡板41、42上可分别放置一晶盒100。下搁板30为活动式搁板，通过滑轮31与拉绳32的配合，可使下搁板30在拉绳32的牵引下在车身20内作升降运动。

当上搁板上的晶盒100被作业人员取走后，需要继续存取下搁板30上的晶盒100。参见图1b，当作业人员通过拉绳32将下搁板30升起时，挡板41、42沿轴杆43转动至收拢状态，留出供晶盒100通过的通道。当下搁板30上升到最大高度时，将下搁板30固定，从而作业人员可以进行晶盒100的取放工作。虽然该高度略低于上搁板的高度，但仍在符合人体工程学的合理高度范围内。

参见图1c，下搁板30的底部对应四个角的位置还设有活动金属柱33，拉绳32的一端固定在活动金属柱33上，通过拉动拉绳32的另一端升起活动金属柱33而托起下搁板30。上搁板的两块挡板41、42的底部与车身支架21之间装有阻尼弹簧44，该阻尼弹簧44将挡板41、42向上顶起，使挡板41、42能自动转到收拢位置。较佳地，还可在挡板41、42底端和活动金属柱33之间连接滑轮线34，当下搁板30上升时，滑轮线34放松，阻尼弹簧44松解，挡板41、42在阻尼弹簧44弹力的推动下渐渐向收拢位置转动；当下搁板30下降时，活动金属柱44牵动滑轮线34逐渐收紧，并给挡板41、42一个向下的拉力，使挡板41、42慢慢回到展开位置。

参见图1d，下搁板30和底座10之间还设有缓冲装置，例如阻尼弹簧12。当下搁板30下降时，阻尼弹簧12可起到缓冲作用，避免搁板30急速下降；当拉动拉绳升起搁板30时，由于阻尼弹簧12具有弹性恢复力，给搁板30一个向上的推力，因此可以达到省力的目的。

如图1e所示，车身20两侧位于滑轮31下方的位置还设有卡榫23及相应的卡榫钮24，卡榫23通过铰接结构与车身20相连接，其自然状态下的位置如图1e所示。当下搁板30升起时，卡榫23在搁板30的推动下向车身20的两侧收拢，从而使下搁板30可以顺利通过。当搁板30完全经过卡榫23时，由于卡榫23所受的外力已撤销，其又恢复到自然状态的位置。此时，松开拉绳32，则下搁板30由卡榫23支撑并固定在图示位置。当下搁板30上的晶盒取放完毕后，通过按动卡榫钮24收拢卡榫23，使下搁板30又可以下通行，回到初始位置。

实施例2

参阅图2a和图2b，本实施例的晶圆运输车采用推车的形式，其具有底座10’以及一侧车身20’，底座10’下设有轮子11’，车身20’的顶部装有手推把21’，便于作业人员推动运输车。该晶圆运输车同样设置两层搁板：下搁板30’和上搁板40’，该两层搁板的一端通过滑轮或滑块可沿车身20’上的导轨22’(见图2b)滑动，另一端通过搁板支柱31’相互固定连接，每层搁板上还分别设有搁篱35’/42’，用于将晶盒围在晶盒放置区域内，避免晶盒从搁板上摔落。

本实施例采用动力剪来实现两层搁板的同时升降，其具体连接方式为：动力剪12’的一端卡设在下搁板30’底部的导轨内(图中未示出)，另一端通过传动滑块13’连接至螺杆14’，所述螺杆14’通过螺杆固定座15’固定至运输车底座10’。所述传动滑块13’通过连接器16’连接至直流马达17’，由直流马达17’驱动传动滑块13’沿螺杆14’滑动以改变动力剪12’的张开角度，从而带动下搁板30’连同上搁板40’上升或者下降。当作业人员需要存取下搁板30’上的晶盒时，只需通过直流马达17’驱动动力剪12’将下搁板30’升到上搁板40’的初始位置，于是作业人员便可在合理的作业高度完成晶盒的取放。

实施例3

参见图3a至图3c，本实施例的晶圆运输车在实施例2的基础上，将其改成仅下搁板升降的结构。其中，运输车底座10’、车身20’、下搁板30’、动力剪12’及其驱动固定部件均与实施例2相同或相似，其主要改进在于上搁板40’的结构。

参见图3a，上搁板40’仅由一框架、设置于框架上的前滑板43’、后滑板44’及中央固定架45’构成，滑板43’、44’与中央固定架45’之间为中空，且前、后滑板43’、44’可沿框架导轨同时朝向或者远离中央固定架45’滑动。图3b是前、后滑板43’、44’及中央固定架45’的侧视图，前、后滑板43’、44’的截面呈三角形，中央固定架45’的截面呈矩形。

下面结合图3a至图3c具体说明上、下搁板的活动方式。参见图3c，该运输车的前端还设有一搁板支架33’，上搁板40’固定在支架33’上，下搁板30’的一端可沿支架33’滑动，中央固定架45’到支架33’的距离等于中央固定架45’到车身20’的距离，且该距离大于一个晶盒底盘的宽度。该中央固定架45’下方设有一拉绳滑轮47’，滑轮47’上跨设有滑板拉绳48’，拉绳48’的一端固定在下搁板30’上，另一端分出两股，分别连接在前、后滑板43’、44’上。此外，前滑板43’与搁板支架33’之间、后滑板44’与车身20’之间还分别设有拉力弹簧46’。

初始状态下，上、下搁板40’、30’之间留有大于一个晶盒高度的距离，上搁板40’的前、后滑板43’、44’到中央固定架45’的距离都等于晶盒底盘的宽度，从而前滑板43’与中央固定架45’一起支撑一个晶盒，中央固定架45’与后滑板44’一起支撑一个晶盒，此时，下搁板30’上也放置两个晶盒。当上搁板40’上的晶盒取走后，需要升起下搁板30’以拿取下搁板30’上的晶盒。通过直流马达17’驱动传动滑块13’沿螺杆14’向螺杆固定座15’方向滑动，使动力剪12’推动下搁板30’上升，此时，滑板拉绳48’放松，前、后滑板43’、44’在拉力弹簧46’的牵引下，向远离中央固定架45’的方向移动，从而露出中间区域，使得下搁板30’的晶盒可以通过该中间区域。当下搁板30’运动到上搁板40’的高度时，工作人员便可取下晶盒，此时，再通过直流马达17’驱动动力剪12’使下搁板30’下降，滑板拉绳48’在下搁板30’的牵引下收紧，并带动前、后滑板43’、44’向中央固定架45’靠拢，回到距离中央固定架45’一个晶盒底盘宽度的位置，从而上搁板40’又可以放置晶盒。

采用本实施例的结构，由于只要利用动力剪托起一层搁板，其承受的重力比实施例2小，因此，只需选用功率较小的马达即可，能够降低能耗。

参见图4，作为实施例3中动力剪12’及其驱动固定部件的一种替换，也可采用手动装置升起下搁板30’。该手动装置包括摇杆51、连杆52、摆杆53、翘翘杆54、翘翘杆的支架56以及用于支撑抵顶下搁板30’的支杆55，所述摇杆51、连杆52、摆杆53、翘翘杆54及支杆55依次相互轴接。当摇杆51向左摇动时，连杆52按逆时针方向转动，带动摆杆53向下运动，使得翘翘杆54连接支杆55的一端上升，从而由支杆55顶起下搁板30’，达到使下搁板30’上升的目的。同样地，当摇杆51向右摇动时，连杆52按顺时针方向转动，带动摆杆53向上运动，使得翘翘杆54连接支杆55的一端下降，从而由支杆55拉动下搁板30’下降。

虽然本发明通过上述优选实施例进行了揭露，然而可根据需要对晶圆运输车进行横向和纵向的扩展，改变成三层以上的结构，以实现运输效率的进一步提高。任何对本发明的装置结构作本技术领域内熟知的替换、组合、分立，均不超出本发明的揭露以及保护范围。

Claims (12)

1.一种晶圆运输车，包括底座、车身、两层搁板和升降驱动装置，所述搁板用于承载存放晶圆的晶盒，其特征在于：所述下搁板在升降驱动装置的驱动下可向上升起，具体地，所述上搁板由两块挡板铰接至一轴杆而组成，所述轴杆固定在车身的支架上，两块挡板可绕轴杆转动，并具有一展开状态和一收拢状态；所述的升降驱动装置包括两组滑轮，该两组滑轮固定在车身上，且每组滑轮上均跨设有拉绳，所述拉绳的一端固定在下搁板上，通过拉动拉绳的另一端可升起下搁板。

2.如权利要求1所述的晶圆运输车，其特征在于：所述下搁板的底部还设有活动金属柱，所述拉绳的一端连接至活动金属柱，通过拉动拉绳的另一端升起活动金属柱而托起下搁板。

3.如权利要求2所述的晶圆运输车，其特征在于：所述挡板底部开有两道滑槽，滑槽内设有滑动件，且每个滑动件与相应的活动金属柱之间通过一滑轮绳相连，所述挡板的底部与车身支架之间还通过阻尼弹簧连接。

4.一种晶圆运输车，包括底座、车身、两层搁板和升降驱动装置，所述搁板用于承载存放晶圆的晶盒，其特征在于：所述下搁板在升降驱动装置的驱动下可向上升起，具体地，所述晶圆运输车设有一侧车身，其上设有导轨，所述上搁板的一端通过一搁板支柱与下搁板固定连接，所述上、下搁板的另一端通过滑轮或滑块可沿车身上的导轨滑动；所述的升降驱动装置包括动力剪及其驱动固定部件，该动力剪的一端通过驱动固定部件安装在运输车底座上，另一端与下搁板相连，通过改变动力剪的张开角度可实现下搁板的上升与下降。

5.如权利要求4所述的晶圆运输车，其特征在于：所述的驱动固定部件包括螺杆、传动滑块、连接器和直流马达，所述螺杆通过螺杆固定座固定至运输车底座，所述动力剪的一端连接至传动滑块，所述传动滑块通过连接器连接至直流马达，所述传动滑块在直流马达的驱动下沿螺杆滑动，以改变动力剪的张开角度。

6.如权利要求4所述的晶圆运输车，其特征在于：所述的上、下搁板上还分别设有搁篱，用于将晶盒围在晶盒放置区域内，避免晶盒从搁板上摔落。

7.一种晶圆运输车，包括底座、车身、两层搁板和升降驱动装置，所述搁板用于承载存放晶圆的晶盒，其特征在于：所述下搁板在升降驱动装置的驱动下可向上升起，具体地，所述晶圆运输车设有一侧车身，其上设有导轨，所述上搁板由一框架、设置于框架上的前、后滑板及中央固定架构成，前、后滑板与中央固定架之间为中空，且前、后滑板可沿框架导轨同时朝向或者远离中央固定架滑动；所述运输车的前端还设有一搁板支架，上搁板固定在搁板支架上，下搁板的一端可沿搁板支架滑动；所述的升降驱动装置包括动力剪及其驱动固定部件，以及滑板驱动部件，该动力剪的一端通过驱动固定部件安装在运输车底座上，另一端与下搁板相连，通过改变动力剪的张开角度可实现下搁板升降，当下搁板上升时，由滑板驱动部件驱动前、后滑板向远离中央固定架的方向移动，当下搁板下降时，由滑板驱动部件驱动前、后滑板向靠近中央固定架的方向移动。

8.如权利要求7所述的晶圆运输车，其特征在于：所述的驱动固定部件包括螺杆、传动滑块、连接器和直流马达，所述螺杆通过螺杆固定座固定至运输车底座，所述动力剪的一端连接至传动滑块，所述传动滑块通过连接器连接至直流马达，所述传动滑块在直流马达的驱动下沿螺杆滑动，以改变动力剪的张开角度。

9.如权利要求7所述的晶圆运输车，其特征在于：所述的滑板驱动部件包括拉绳滑轮、滑板拉绳及拉力弹簧，该拉绳滑轮设置在中央固定架下方，滑轮上跨设有滑板拉绳，拉绳的一端固定在下搁板上，另一端分出两股，分别连接在前、后滑板上，所述拉力弹簧分别设置在前滑板与搁板支架之间，以及后滑板与车身之间。

10.如权利要求7所述的晶圆运输车，其特征在于：中央固定架到搁板支架的距离等于中央固定架到车身的距离，且该距离大于一个晶盒底盘的宽度。

11.如权利要求7所述的晶圆运输车，其特征在于：初始状态下，上、下搁板之间留有大于一个晶盒高度的距离，上搁板的前、后滑板到中央固定架的距离都等于晶盒底盘的宽度，从而前滑板与中央固定架一起支撑一个晶盒，中央固定架与后滑板一起支撑一个晶盒。

12.如权利要求7所述的晶圆运输车，其特征在于：所述的动力剪及其驱动固定部件也可采用手动装置来替换，该手动装置包括摇杆、连杆、摆杆、翘翘杆、翘翘杆的支架以及用于支撑抵顶下搁板的支杆，所述摇杆、连杆、摆杆、翘翘杆及支杆依次相互轴接；当摇杆向左摇动时，连杆按逆时针方向转动，带动摆杆向下运动，使得翘翘杆连接支杆的一端上升，从而由支杆顶起下搁板上升；当摇杆向右摇动时，连杆按顺时针方向转动，带动摆杆向上运动，使得翘翘杆连接支杆的一端下降，从而由支杆拉动下搁板下降。

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