CN101847594A - 晶片盒传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶片盒传递装置，其用于将其中放置有若干晶片的晶片盒从水平位置转换至竖直位置，且将该晶片盒传递至指定的加工位置。该装置包括：一个晶片盒装载平台，该装载平台安装成可绕一个水平铰链轴前后转动一个角度，用于安置从该装置的外部传递至其上的晶片盒；一个夹紧单元，其用于固定或释放安置在该晶片盒装载平台上的该晶片盒；及一个平台转动单元，其用于使该晶片盒装载平台绕该铰链轴前后转动一个角度，以便使该晶片盒装载平台处于竖直位置或水平位置，从而允许从一个外部机器将处于水平位置、被传递至其上的该晶片盒直接引导至该晶片处理机，使得易于构建与外部设备相连的自动系统，从而提高晶片盒传递速度及工作效率。

Description

晶片盒传递装置
技术领域
本发明涉及一种传递其中装有晶片的晶片盒的装置，尤其是涉及如此一种装置，即传递一个晶片处理机中的晶片盒，用于将从外侧接收的一个晶片盒从水平位置转换至竖直位置，并传递该晶片盒至指定的加工位置。
背景技术
在微电子学中，半导体材料晶片被用作生产微电子元件的基片。举例而言，作为合适的材料，有II/VI化合物半导体，III/V化合物半导体，及诸如锗、硅等的元素半导体。
通过将单个圆柱状晶体半导体锭坯切割成几厘米或十分之几厘米长度的锭坯元件而制造该半导体晶片。然后该锭坯元件分别被切割成薄晶片。
在将该锭坯元件切割成这些晶片之前，该锭坯元件可根据制造目标加工成多边形状。举例而言，为形成硅片(PV晶片)，该锭坯元件可被加工成为多边柱，诸如方柱或准方柱。
在由切片该锭坯元件而获得的这些晶片被导入一台晶片光刻检验机，并由该晶片光刻检验机检验后，这些晶片被引导至电子元件生产过程，诸如半导体封装或太阳能电池组件。
同时，由于传统的晶片处理机以如此一方式构造，即工人亲自在机器的指定位置装载其中放置有多个晶片的晶片盒，且从该晶片盒中将这些晶片取出，从而实施期望的操作。因此，该传统的晶片处理机存在若干问题，即其生产能力低下(WPH：晶片数/每小时)，且不能构建一套与其他晶片设备自动协同操作的自动系统。
举例而言，该晶片光刻检验机利用晶片取出单元从一个装载位置处的一个直立晶片盒中一个接一个地拖拉这些晶片，从而检测这些晶片。由于从外部晶片处理机传递的该晶片盒处于水平位置，因此该晶片盒当然不是以自动的方式被引导至该晶片光刻检验机，而是工人以手动方式将该晶片盒装载到该晶片光刻检验机的该装载位置上，并处于竖直位置以供检测。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种用于传递晶片盒的装置。
本发明的目标是提供一种传递晶片盒的装置，其中从外侧以水平位置接收的晶片盒转变成直接从一台外部晶片处理机以垂直位置接收该晶片盒，从而能构建一个与外部机器协同操作的自动系统。
将在随后的说明中部分阐述本公开内容另外的优点、目标及特征，一般本领域技术人员通过搜查随后的说明或从实践本发明中部分了解这些优点、目标及特征。可通过该书面描述及其权利要求及这些附图特别指出的该结构实现及获得本发明的这些目标及其他优点。
为实现这些目标和其他优点且与本发明的目的一致，如此处具体表达及大致的描述，一种传递晶片盒的装置包括：一个晶片盒装载平台，该装载平台安装成可绕一个水平铰链轴前后转动预定角度，且其上安置有从外部传递的晶片盒；一个夹紧单元，其用于固定或释放该晶片盒装载平台上的该晶片盒；及一个平台转动单元，其用于使该晶片盒装载平台绕该铰链轴前后转动预定角度，以便使该晶片盒装载平台处于竖直位置或水平位置。
应了解前面的描述及随后本发明的详细描述都是作为例证及解释，且企图如权利要求为本发明提供进一步的说明。
附图说明
这些附图的作用在于进一步理解该解释内容，且是本申请不可或缺的部分，其用于图示说明该公开内容的具体实施例，且与该描述一起用作解释此公开内容的原理。
图1为一横截面视图，其示出用于传递根据本发明的一个优选具体实施例的晶片盒的装置。
图2为一横截面视图，其示出用于传递图1中晶片盒的该装置，其上水平放置有该晶片盒，沿一基座水平移动。
图3为一横截面视图，其示出用于传递图1中晶片盒的该装置，其装载平台转动90度将该晶片盒转换至垂直位置。
具体实施方式
将详细参考本发明的该具体实施例，其实例图示说明于这些附图中。在任何可能的情况下，这些相同的元件符号在所有这些图中指代相同或相似的部分。
图1至3图示说明一种根据本发明的一个优选具体实施例的晶片盒传递装置100，其包括：一个水平移动块120，其以水平移动的方式安装在一个基座(图中未示出)上，其通过一个众所周知的具有滚珠丝杠(图中未示出)的线性移动单元、一台电动机(图中未示出)和一个导向构件180而在X轴方向移动；一可转动块130，其以可转动的方式安装在该水平移动块120上，用于绕垂直于该水平移动块120的轴(Z轴)转动；一个升降块140，其以可垂直移动的方式安装在该可转动块130上，用于在上/下方向上移动；一个晶片盒装载平台110，其安装在该升降块140的顶部，可绕该铰链轴113转动；与一个平台转动单元，其用于转动该晶片盒装载平台110。
该晶片盒装载平台110具有多个导向突出部111，这些导向突出部111从该晶片盒装载平台110的顶表面突出，用于固定该晶片盒C的两个侧边。在该晶片盒装载平台110的一个端部处提供有一个固定该晶片盒C的一个端部的夹具115和一个用于前后移动该夹具115的气压缸116。而在该晶片盒装载平台110的另一端部上固定有一个用于夹持该晶片盒C的另一端部的夹紧块117。该夹具115及该夹紧块117具有夹紧突出部115a及117a，这些夹紧突出部115a及117a分别插入该晶片盒C相对端的夹紧凹槽r中。
在该水平移动块120上安装有一个轴承座122。该可转动块130通过该轴承座122中提供的一个轴承132以可转动的方式支撑。在该水平移动块120的一侧提供有一电动机(图中未示出)，经由一个动力传动带134电动机可带动该可转动块130转动。该可转动块130转动，以改变放置在该晶片盒装载平台110上的该晶片盒C的方位。
通过安装在该可转动块130上的滚珠丝杠142和驱动该滚珠丝杠142旋转的电动机141，该升降块140在垂直方向(Z轴方向)上/下移动。
该铰链轴113为该晶片盒装载平台110的旋转中心，其通过固定至该升降块140顶部的一个铰链托架114而与该晶片盒装载平台110的一侧端相连。
根据本发明的该优选具体实施例，该平台转动单元包括：一根沿上/下方向(Z轴方向)延伸的滚珠丝杠152；一台用于转动该滚珠丝杠152的Z轴电动机151；一个与该滚珠丝杠152耦合并沿该滚珠丝杠152移动的螺母153；及一连杆154，其一端以可转动的方式与该螺母153联接，而其另一端以可转动的方式与该晶片盒装载平台110联接。
该Z轴电动机151优选为一个控制该连杆154移动速度的伺服电动机，这样就有可能当该连杆154将该螺母153的线性运动转变成该晶片盒装载平台110的旋转运动时，防止这些晶片落下或因该晶片盒装载平台110的急速旋转运动而受到冲击。
当然，尽管该具体实施例提出该螺母153为与该连杆154联接的升降构件，而该Z轴电动机151及该滚珠丝杠152为驱动该螺母153(其为升降构件)的驱动装置，与此不同的是，一台线性电动机可用作该驱动装置，且通过以可转动的方式联接该连杆154与该线性电动机的动子，从而可驱动该连杆154运动。
下面将描述传递晶片盒的装置的操作。
当通过一个外部传送机在该晶片盒装载平台110上放置多个(在该具体实施例中为两个)晶片盒C时，该晶片盒装载平台110的该夹具115由该气压缸116驱动，朝向该夹紧块117挤压这些晶片盒C的一个端部。在这种情况下，该夹具115上的这些突出部115a及117a固定在这些晶片盒C中的这些夹紧凹槽r内，从而将这些晶片盒固定至该晶片盒装载平台110。
然后，该可转动块130转动90度，从而改变这些晶片盒C的方位。当由一个外部传送机(图中未示出)提供至其上的这些晶片盒C的方位与该晶片处理机所传递的这些晶片盒C的方位不同时，则实施该步骤。然而，若由一外部传送机(图中未示出)提供至其上的这些晶片盒C的方位与该晶片处理机所传递的这些晶片盒C的方位相同时，要么不转动该可转动块130，要么不提供该可转动块130，但该升降块140可直接安装至该水平移动块120，以便可在上/下方向上移动。
然后，该水平移动块120在X轴方向上移动，直至该装载平台110到达该晶片处理机的晶片盒装载位置为止。然后，如图3中所示，该升降块140向上移动预定距离，以便升高该晶片盒装载平台110。这是因为当该晶片盒装载平台110转动90度时，若接受这些晶片盒C处的装载位置高于这些晶片盒C的下端，则这些晶片盒C很可能不能精确放置在该装载位置处。
完成该升降块140的高度调节后，该平台转动单元开始工作，绕该铰链轴113转动该晶片盒装载平台110向上转动90度，使这些晶片盒C处于竖直位置。
即，当该晶片盒装载平台110处于图2中所示的水平状态时向该Z轴电动机151施加一个信号，若该滚珠丝杠152转动，则该螺母153如图3中所示向上移动，使得该连杆154向上推动该晶片盒装载平台110，这样该晶片盒装载平台110绕该铰链轴113转动，从而使该晶片盒装载平台110处于垂直位置。在这种情况下，该Z轴电动机151优选从该晶片盒装载平台110几乎垂直的这个时间点开始逐渐降低其速度，以防止这些晶片盒C内的这些晶片在这些晶片盒C转变至该垂直位置时由于转动惯性而落下。
若这些晶片盒C通过该晶片盒装载平台110的转动而转变至垂直位置，则当操作该气压缸116时该夹具打开，释放这些晶片盒C，从而将这些晶片盒C放置在该晶片处理机的该装载位置上。
在此状态下，若在与该线性方向相反的方向上运转该Z轴电动机151，以在与该线性方向相反的方向上转动该滚珠丝杠152，则使该螺母153向下移动，该连杆154向下推动该晶片盒装载平台110，且该晶片盒装载平台110再次恢复至水平状态。
然后，该晶片盒装载平台110沿该导向轨180再次水平移动至该基座(图中未示出)的外侧，且为接收下一个晶片盒C准备就绪。
因此，当通过该平台转动单元该晶片盒装载平台110向上/下转动90度时，在传递该晶片盒C时，用于传递本发明晶片盒的该装置100将该晶片盒C从水平位置转变至垂直位置。最后，该用于传递晶片盒的该装置100将该晶片盒C装载至该晶片处理机上，不是工人手工装载，而是从外部机直接接收该处于水平位置的晶片盒C，且将这些晶片盒C装载至处于垂直位置的该晶片处理机上。
同时，即使该前述具体实施例提出通过转动该可转动块130而使该晶片盒装载平台110绕一垂直轴转动预定角度，通过上/下移动该升降块140而上/下移动预定距离，但仅该可转动块130与该升降块140其中之一可根据需求而有选择地提供。
而且，即使该前述具体实施例提出，通过该升降块140的运动该晶片盒装载平台110向上移动一定距离，该晶片盒装载平台110转动90度而将该晶片盒转变至垂直位置，与此不同的是，有可能在该晶片盒装载平台110转动90度而将该晶片盒转变至垂直位置后，通过该升降块140的运动而向上移动该晶片盒装载平台110，从而使得该晶片盒装载平台110向上移动一定距离。
同样，与此不同的是，有可能同时该晶片盒装载平台110转动90度且该升降块140向上或向下移动一预定距离。
如上所述，用于传递本发明晶片盒的该装置具有如下优点：
由于放置在处于水平方向的该晶片盒装载平台上的该晶片盒在该晶片盒装载平台向上/下转动90度时转变至垂直位置，不需要工人以手动方式将该晶片盒装载至该晶片处理机上，而是该晶片盒装载平台直接在水平位置从一个外部机接收该晶片盒C，并将这些晶片盒C装载至该晶片处理机上，能容易地构建一个与外部设备相连的自动系统，从而提高晶片盒传递速度及工作效率。
本领域技术人员将了解，在不偏离本发明的精神及范围时，可对本发明进行各种修改及变更。因此，若本发明的这些修改及变更在这些所附权利要求的范围及其等价物的范围内时，本发明涵盖这些修改及变更。

Claims (8)

1.一种晶片盒传递装置，其包括：
一个晶片盒装载平台，所述装载平台安装成可绕一个水平铰链轴前后转动预定角度，且其上安置有从外部传递的晶片盒；
一个夹紧单元，其用于固定或释放安置在所述晶片盒装载平台上的所述晶片盒；以及
一个平台转动单元，其用于使所述晶片盒装载平台绕所述铰链轴前后转动预定角度，以便使所述晶片盒装载平台处于竖直位置或水平位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述晶片盒装载平台安装至一个可移动单元，所述可移动单元以可移动的方式安装在一个基座上，用于在水平方向上运动。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述平台转动单元包括：
一个升降构件，其以可移动的方式安装至所述可移动单元，用于在上/下方向上移动，
一根连杆，其一端以可转动的方式连接至所述升降构件，而其另一端以可转动的方式连接至所述晶片盒装载平台，用于根据所述升降构件的上/下运动而转动所述晶片盒装载平台，以及
驱动装置，其用于在上/下方向上移动所述升降构件。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述夹紧单元包括：
一个夹紧块，其从所述晶片盒装载平台的一个端部突出，用于固定所述晶片盒的一个端部；
一个夹具，其以可移动的方式安装至所述晶片盒装载平台的另一端部，用于朝向所述夹紧块挤压所述晶片盒的另一端部；以及
一个用于移动所述夹具的气压缸。
5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述可移动单元包括：
一个水平移动块，其以可移动的方式安装至所述基座，用于在水平方向上移动；并且
一个X轴线性移动单元，其用于在水平方向上移动所述水平移动块。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述可移动单元还包括一个可转动块，所述可转动块以可转动的方式安装至所述水平移动块，用于通过Z轴转动装置而绕垂直轴(Z轴)旋转运动预定角度，并且
其中，所述晶片盒装载平台耦合至所述可转动块，以便可转动地围绕所述铰链轴转动运动。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述可移动单元还包括一个升降块，所述升降块通过升降装置在上/下方向上以可移动的方式连接至所述水平移动块，并且
其中，所述晶片盒装载平台以可转动的方式耦合至所述升降块，用于绕所述铰链轴旋转运动。
8.根据权利要求1所述的装置，其还包含：
一个水平移动块，其以可移动的方式安装至一个基座，用于通过一个X轴线性移动单元在水平方向上移动；
一个可转动块，其以可转动的方式安装至所述水平移动块，用于通过一个Z轴转动装置绕垂直轴(Z轴)转动预定角度；
一个升降块，其以可移动的方式安装至所述可转动块，用于在上/下方向上移动，且所述晶片盒装载平台以可转动的方式安装在其上，用于绕所述铰链轴旋转运动；以及
升降装置，其用于在上/下方向上移动所述升降块。
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