CN102794773A

CN102794773A - 用于抓取晶片的抓取组件和具有它的抓取装置

Info

Publication number: CN102794773A
Application number: CN2011101395033A
Authority: CN
Inventors: 杨斌
Original assignee: Beijing North Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-11-28

Abstract

本发明提出一种抓取组件和具有该抓取组件的抓取装置。所述抓取组件包括：安装支架；主吸盘，所述主吸盘为非接触式吸盘，所述主吸盘安装在所述安装支架上；和环形橡胶垫，所述环形橡胶垫安装在所述主吸盘的下表面上，其中所述主吸盘的吸孔由所述环形橡胶垫包围。根据本发明实施例的抓取组件，组装精度要求低，制造容易，并且吸片柔和，载板的高度变化对主吸盘吸片的影响很小，因此稳定性得到提高，减少了碎片。

Description

用于抓取晶片的抓取组件和具有它的抓取装置

技术领域

本发明涉及一种抓取组件和具有该抓取组件的抓取装置，尤其是涉及一种用于从载板上抓取晶片的抓取组件和具有该抓取晶片。

背景技术

在平板式PECVD设备中，如图5所示，晶片B的载具为石墨载板C，可以在石墨载板C上摆放多个(10行*13列或8行*10列)晶片B进行工艺处理。为了防止晶片B在载板C上滑动，要在载板上按照晶片的规格打孔，插上陶瓷柱A，然后将晶片B摆放在规划好的由陶瓷柱A限定的格内。

由于石墨载板C进行工艺处理后变形较大，为了将晶片B准确地放入载板C上的格内，传统上采用高速机械手和摄像头，对载板C和晶片B进行图像识别后，再进行装载和卸载。

为了抓取晶片，在高速机械手上通常一个高速抓取吸盘，先将石墨载板C上已完成工艺处理的晶片B放入下料循环台，然后再将上料循环台上的待工艺处理的晶片B放到石墨载板C上。

传统的高速抓取吸盘如图6和图7所示，由主吸盘1’和辅助吸盘2’组成。为了提高取放晶片的速度，主吸盘1’采用高速吸盘，大小与125mm的晶片相当，底部布满气孔，可以提供较大的吸力而不损坏晶片；辅助吸盘2’为4个风琴式小吸盘，在主吸盘1’吸片时，对晶片进行缓冲，防止撞坏晶片，同时可以消除晶片的滑动。

传统的高速机械手存在下列问题。

首先，传统的高速机械手上仅设有一个高速吸盘，因此抓取效率低，并且对抓取的速度要求很高。

其次，传统高速吸盘对与晶片之间的距离要求比较苛刻，较难调整，载板高度略微变化，即对机械手取片产生影响，因此稳定性与可维护性都较低。

再次，在工艺处理时，为了避免晶片被从载板上吹起，载板上的陶瓷柱必须有一定高度，而高速吸盘与晶片的最大距离恰恰小于陶瓷柱的高度。另外，完成工艺后，晶片往往会靠在陶瓷柱上。这样，当吸盘吸住晶片升起时，由于速度较快，晶片很容易被陶瓷柱刮裂，导致碎片率高。

还有，高速吸盘气孔过多，有可能将碎片吸入气孔内，然后在取片时，碎片将晶片扎破。

最后，高速吸盘的四个辅助吸盘的下端必须调整到一个平面，因此组装精度要求高，如果四个辅助吸盘的下端差距比较大时，会导致晶片受力不均，造成碎片。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、能够减小碎片的抓取组件。

根据本发明的另一目的在于提出一种具有上述抓取组件的用于从载板上抓取晶片的抓取装置，该抓取装置提高了取放晶片的速度和效率、减小了碎片。

根据本发明第一方面实施例的抓取组件包括：安装支架；主吸盘，所述主吸盘为非接触式吸盘，所述主吸盘安装在所述安装支架上；和环形橡胶垫，所述环形橡胶垫安装在所述主吸盘的下表面上，其中所述主吸盘的吸孔由所述环形橡胶垫包围。

根据本发明实施例的抓取组件，有效降低了传统高速吸盘因为辅助吸盘不平衡导致的碎片，组装精度要求低，制造容易。根据本发明实施例的抓取组件，主吸盘为非接触式吸盘，与传统的高速吸盘相比，吸片时间较长，吸片比较柔和，即使晶片被吸上时刮到载板上的陶瓷柱，也不会破碎。另外，采用非接触的主吸盘后，载板的高度变化对主吸盘吸片的影响很小，因此稳定性得到提高，减少了碎片。

另外，根据本发明上述实施例的抓取组件还可以具有如下附加的技术特征：

所述环形橡胶垫的外周沿与所述主吸盘的外周沿平齐。

所述环形橡胶垫为圆环形。

所述主吸盘的下表面上设有圆环形沟槽，所述环形橡胶垫设在所述圆环形沟槽内且从所述主吸盘的下表面突出。

所述主吸盘为伯努利吸盘。

根据本发明第二方面实施例的抓取装置包括：机械手；多个抓取组件，每个所述抓取组件均为根据本发明第一方面实施例所述的抓取组件，且所述多个抓取组件的所述安装支架分别安装在所述机械手的下端；驱动机构，所述驱动机构安装在所述机械手上用于驱动所述机械手移动；摄像头，所述摄像头安装在所述机械手上；和控制器，所述控制器分别与所述摄像头、所述驱动机构和每个所述抓取组件相连用于根据所述摄像头获取的信号控制所述驱动机构驱动所述机械手移动且控制所述多个抓取组件分别同时抓取所述载板上的多个晶片。

根据本发明实施例的抓取装置，可以减小碎片，并且效率高。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的抓取组件的仰视图；

图2是图1所示抓取组件的主视图；

图3是根据本发明实施例的抓取装置的示意图；

图4是图3所示抓取装置的四个抓取组件的示意图；

图5是用于承载晶片的载板的示意图；

图6是传统高速机械手的高速吸盘的仰视图；和

图7是图6所示高速吸盘的主视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的抓取组件。

如图1和2所示，根据本发明一个实施例的抓取组件100包括安装支架1，主吸盘2和环形橡胶垫3。

主吸盘2为非接触式吸盘，例如可以为伯努利吸盘或龙卷风吸盘，主吸盘2安装在安装支架1上。环形橡胶垫3安装在主吸盘2的下表面上，主吸盘2的吸孔(未示出)由环形橡胶垫3包围。

根据本发明实施例的抓取组件100，主吸盘2为非接触式吸盘，它的吸片距离很远，例如最高可达10mm，远高于载板上的陶瓷柱的高度。因此，对应用条件要求降低。环形橡胶垫3可以起到缓冲和防滑的作用，有效降低了传统高速吸盘因为辅助吸盘不平衡导致的碎片，并且环形橡胶垫3的安装非常方便，无需像传统高速吸盘需要将四个辅助吸盘的下端精确地调整在一个平面上，由此降低了组装精度要求，降低了制造难度。

而且，根据本发明实施例的抓取组件100，主吸盘2为非接触式吸盘，与传统的高速吸盘相比，吸片时间较长，吸片比较柔和，即使晶片被吸上时刮到载板上的陶瓷柱，也不会破碎。另外，采用非接触的主吸盘2后，载板的高度变化对主吸盘2吸片的影响很小，因此稳定性得到提高，减少了碎片。

如图1和2所示，在本发明的一些具体实施例中，环形橡胶垫3为圆环形，且环形橡胶垫3的外周沿与主吸盘2的外周沿平齐，换言之，环形橡胶垫3与主吸盘2的直径相等，并且主吸盘2的吸孔位于环形橡胶垫3的内侧，进一步提高了吸片效果。

在本发明的一些实施例中，主吸盘2的下表面上可以形成有圆环形沟槽(未示出)，环形橡胶垫3可以设在所述圆环形沟槽内并且环形橡胶垫3的一部分从主吸盘2的下表面突出。可选地，环形橡胶垫3也可以粘接到主吸盘2的下表面上，或通过其他合适的安装方式固定到主吸盘2的下表面上。

下面参考图3和图4描述根据本发明实施例的用于从载板上抓取晶片的抓取装置。如图3和图4所示，根据本发明一个实施例的抓取装置包括：机械手200，多个抓取组件100，驱动机构400，摄像头(未示出)，和控制器300。

抓取组件100可以为根据上述实施例描述所述的抓取组件，多个抓取组件100的通过各自的安装支架1分别安装在机械手200的下端。驱动机构400安装在机械手200上用于驱动机械手200移动，从而带动多个抓取组件100移动，以从载板上抓取晶片。

所述摄像头安装在机械手200上，用于识别载板及其上承载的晶片。控制器300分别与所述摄像头、驱动机构400和每个抓取组件100相连，以便根据所述摄像头获取的信号控制驱动机构400驱动机械手200移动且控制多个抓取组件100分别同时抓取载板上的多个晶片。

如图4所示，在本发明的一个示例中，在机械手200的下端安装了四个抓取组件100，由此可以同时抓取四个晶片。

根据本发明实施例的抓取装置，由于使用了上述抓取组件100，因此可以减少碎片，并且同时安装了多个抓取组件100，可以同时抓取多个晶片，提高了效率。

需要理解的是，根据本发明实施例的抓取装置的机械手200，控制器300和驱动机构400都是本领域技术人员已知的，这里不再详细描述。

下面简单描述根据本发明实施例的抓取装置的操作。根据本发明实施例的抓取装置例如可以用于PECVD设备。

首先，载板C到位，上料与下料循环台准备完成，摄像头识别载板C，并计算载板C的位置。接着，机械手200运动到载板C的第一取片区域后下降，四个抓取组件100同时吸取4个已完成工艺处理的晶片。然后，机械手200将晶片逐一放入下料循环台。接着，机械手200运动到上料循环台的取片处，吸取待工艺处理的晶片(可以一次吸一个取待工艺处理的晶片，也可以一次吸取多个待工艺处理的晶片)，并用摄像头识别晶片。然后，机械手200将晶片放入载板C的第一取片区域。待第一取片区域内的晶片被取放完成后，载板C向前运动，进入下一取放片区域。最后，在机械手200取下载板C上所有已完成工艺处理的晶片，并装满待工艺处理的晶片后，流程结束，进入下一循环。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种抓取组件，其特征在于，包括：

安装支架；

主吸盘，所述主吸盘为非接触式吸盘，所述主吸盘安装在所述安装支架上；和

环形橡胶垫，所述环形橡胶垫安装在所述主吸盘的下表面上，其中所述主吸盘的吸孔由所述环形橡胶垫包围。

2.根据权利要求1所述的抓取组件，其特征在于，所述环形橡胶垫的外周沿与所述主吸盘的外周沿平齐。

3.根据权利要求1所述的抓取组件，其特征在于，所述环形橡胶垫为圆环形。

4.根据权利要求1所述的抓取组件，其特征在于，所述主吸盘的下表面上设有圆环形沟槽，所述环形橡胶垫设在所述圆环形沟槽内且从所述主吸盘的下表面突出。

5.根据权利要求1-4所述的抓取组件，其特征在于，所述主吸盘为伯努利吸盘。

6.一种用于从载板上抓取晶片的抓取装置，其特征在于，包括：

机械手；

多个抓取组件，每个所述抓取组件均为根据权利要求1-5中任一项所述的抓取组件，且所述多个抓取组件的所述安装支架分别安装在所述机械手的下端；

驱动机构，所述驱动机构安装在所述机械手上用于驱动所述机械手移动；

摄像头，所述摄像头安装在所述机械手上；和

控制器，所述控制器分别与所述摄像头、所述驱动机构和每个所述抓取组件相连用于根据所述摄像头获取的信号控制所述驱动机构驱动所述机械手移动且控制所述多个抓取组件分别同时抓取所述载板上的多个晶片。