CN103056114B - 石英晶片厚度分选机及分选方法 - Google Patents

石英晶片厚度分选机及分选方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石英晶片厚度分选机,包括上料模块、取料模块、厚度测量模块、分选模块;取料模块包括取料电机,取料电机的输出端连接取片臂的固定端,取料电机能够驱动取片臂绕其固定端旋转;取片臂的自由端设置有上电极;取料电机的一侧设置有上料模块,取料电机的另一侧设置有厚度测量模块;厚度测量模块的一侧设置有分选模块。本发明能够实现石英晶片的全自动分选,进料、测量和分选都由单独电机控制,能够大幅度地提高晶片厚度测量的速度,提高分选效率,减少人力成本。本发明还公开了一种石英晶片厚度分选方法。

Description

石英晶片厚度分选机及分选方法
技术领域
本发明涉及一种半导体晶片的加工设备,具体涉及一种石英晶片厚度分选机。本发明还涉及一种石英晶片厚度分选方法。
背景技术
石英晶片的厚度分选可以有效的提升晶片的合格率。现有的分选方式采用物理测量的方式,误差较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种石英晶片厚度分选机,它可以实现石英晶片的自动分选。
为解决上述技术问题,本发明石英晶片厚度分选机的技术解决方案为:
包括上料模块1、取料模块2、厚度测量模块3、分选模块5;取料模块2包括取料电机15,取料电机15的输出端连接取片臂16的固定端,取料电机15能够驱动取片臂16绕其固定端旋转,使取片臂16的自由端在取料工位与测量工位之间切换;取片臂16的自由端设置有上电极17;取料电机15的一侧设置有上料模块1,取料电机15的另一侧设置有厚度测量模块3;厚度测量模块3的一侧设置有分选模块5;取料模块2通过取片臂16将上料模块1送来的晶片传递给厚度测量模块3,分选模块5根据厚度测量模块3的测量结果对晶片进行分选。
所述上料模块1包括上料电机13,上料电机13的输出端连接滚珠丝杆12;滚珠丝杆12通过活动螺母连接设置于片盒9内的滑块,使片盒9内的晶片能够沿直线导轨11上下运动;上料电机13驱动滚珠丝杆12旋转,滚珠丝杆12带动片盒9内的滑块沿直线导轨11向上运动,从而将片盒9中的晶片向上送。
所述片盒9的另一端设置有片盒磁铁吸和块10,用于片盒9的定位。
所述上料模块1的上方两侧分别设置有相互对应的发射光纤模块18和接收光纤模块14;当片盒9内的晶片运动至片盒9的顶部晶片正好处于发射光纤模块18与接收光纤模块14之间时,上料电机13停止,取料电机15驱动取片臂16绕其固定端旋转,当取片臂16的自由端运动至取料工位时,通过其自由端的上电极17抓取片盒9中的晶片。
所述厚度测量模块3包括下电极22,下电极22位于取片臂16的测量工位;下电极22固定设置于测量台底板21上,测量台底板21通过直线轴承20连接测量模块底板19;下电极22的一侧设置有用于调节下电极22高度的微分头23;当取片臂16的自由端运动至测量工位时,晶片位于上电极17与下电极22之间,此时通过上、下电极17、22对晶片进行厚度测量。
所述分选模块5包括分选电机25,分选电机25的输出端设置有分选吸头26,分选电机25驱动分选吸头26从下电极22上抓取晶片;分选电机25通过电机支架活动设置于滑台24上,滑台电机28驱动电机支架沿滑台24的长度方向运动;分选吸头26的活动区域下方设置有多个料盒27;滑台电机28通过电机支架驱动分选吸头26移动,使分选吸头26运动至不同的料盒27的上方,从而将所抓取的晶片放置于不同的料盒27内。
本发明还提供一种石英晶片厚度分选方法,其技术解决方案为,包括以下步骤:
第一步,将被测工件放入上料模块1的片盒9中;启动上料电机13,使上料电机13驱动滚珠丝杆12旋转,滚珠丝杆12带动片盒9内的滑块沿直线导轨11向上运动,从而将片盒9中的晶片向上送;当上料模块1将晶片运送到位时,上料电机13停止;
所述上料模块1将晶片运送到位的判断方法为:晶片将取料模块2上的发射光纤模块18与接收光纤模块14之间的光线遮挡住。
第二步,启动取料电机15,取料电机15带动取片臂16转动,当取片臂16位于取料工位时,通过上电极17将送到位的晶片抓取;取片臂16反向转动,使取片臂16运动至测量工位,从而将晶片送入厚度测量模块3中的下电极22上;
第三步,通过上电极17与下电机22的配合,对晶片进行厚度测量;
第四步,分选模块5上的分选吸头26将下电极22上的晶片抓取,并根据测量结果,在滑台24和分选电机25的配合下,将晶片放入对应的料盒27内。
本发明可以达到的技术效果是:
本发明能够实现石英晶片的全自动分选,进料、测量和分选都由单独电机控制,能够大幅度地提高晶片厚度测量的速度,提高分选效率,减少人力成本。
本发明通过电参数的方式测量晶片的厚度,能够精确到1um,对企业的产能和晶片的合格率都有很大的提升。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明石英晶片厚度分选机的示意图;
图2是本发明的上料模块的示意图;
图3是本发明的取料模块的示意图;
图4是本发明的厚度测量模块的示意图;
图5是本发明的分选模块的示意图。
图中附图标记说明:
1为上料模块,              2为取料模块,
3为厚度测量模块,          4为显示屏,
5为分选模块,              6为台面板,
7为底架,                  8为片盒底板,
9为片盒,                  10为片盒磁铁吸和块,
11为直线导轨,             12为滚珠丝杆,
13为上料电机,             14为接收光纤模块,
15为取料电机,             16为取片臂,
17为上电极,               18为发射光纤模块,
19为测量模块底板,         20为直线轴承,
21为测量台底板,           22为下电极,
23为微分头,               24为滑台,
25为分选电机,             26为分选吸头,
27为料盒,                 28为滑台电机。
具体实施方式
如图1所示,本发明石英晶片厚度分选机,包括上料模块1、取料模块2、厚度测量模块3、分选模块5;取料模块2包括取料电机15,取料电机15的输出端连接取片臂16的固定端,取料电机15能够驱动取片臂16绕其固定端旋转;取片臂16的自由端设置有上电极17;
取料电机15的一侧设置有上料模块1,取料电机15的另一侧设置有厚度测量模块3;厚度测量模块3的一侧设置有分选模块5;
如图2所示,上料模块1包括上料电机13,上料电机13的输出端连接滚珠丝杆12;滚珠丝杆12通过活动螺母连接设置于长条形片盒9内的滑块,使片盒9内的晶片能够沿直线导轨11上下运动;片盒9的另一端设置有片盒磁铁吸和块10,用于片盒9的定位;
片盒9的底部设置有片盒底板8;
上料电机13驱动滚珠丝杆12旋转,滚珠丝杆12带动片盒9内的滑块沿直线导轨11向上运动,从而将片盒9中的晶片向上送。
如图3所示,上料模块1的上方两侧分别设置有相互对应的发射光纤模块18和接收光纤模块14;当片盒9内的晶片运动至片盒9的顶部晶片正好处于发射光纤模块18与接收光纤模块14之间时,上料电机13停止,取料电机15驱动取片臂16绕其固定端旋转,当取片臂16的自由端运动至取料工位(取料工位即取片臂16的自由端处于片盒9的正上方)时,通过其自由端的上电极17抓取片盒9中的晶片。
如图4所示,厚度测量模块3包括下电极22,下电极22位于取片臂16的测量工位(测量工位即取片臂16的自由端处于下电极22的正上方,此时上电极17与下电极22正对);下电极22固定设置于测量台底板21上,测量台底板21通过直线轴承20连接测量模块底板19;下电极22的一侧设置有用于调节下电极22高度的微分头23;上、下电极17、22通过信号线连接PC机;PC机通过电缆线连接显示屏4;
当取片臂16的自由端运动至测量工位时,晶片位于上电极17与下电极22之间,此时通过上、下电极17、22间的π网络测频方式对晶片进行厚度测量。
如图5所示,分选模块5包括分选电机25,分选电机25的输出端设置有分选吸头26,分选电机25驱动分选吸头26从下电极22上抓取晶片;分选电机25通过电机支架活动设置于滑台24上,滑台电机28驱动电机支架沿滑台24的长度方向运动;分选吸头26的活动区域下方设置有多个料盒27;料盒27固定设置于台面板6上;台面板6通过底架7实现支撑;
滑台电机28通过电机支架驱动分选吸头26移动,使分选吸头26运动至不同的料盒27的上方,从而将所抓取的晶片放置于不同的料盒27内。
本发明的工作过程如下:
将被测工件放入上料模块1的片盒9中;启动上料电机13,使上料电机13驱动滚珠丝杆12旋转,滚珠丝杆12带动片盒9内的滑块沿直线导轨11向上运动,从而将片盒9中的晶片向上送;当上料模块1送上的晶片将取料模块2上的发射光纤模块18与接收光纤模块14之间的光线遮挡住时,上料电机13停止;
启动取料电机15,取料电机15带动取片臂16转动,当取片臂16位于取料工位时,通过上电极17将送到位的晶片抓取;取片臂16反向转动,使取片臂16运动至测量工位,从而将晶片送入厚度测量模块3中的下电极22上;
通过上电极17与下电机22的配合,采用电测量的方法对晶片进行厚度测量,并将晶片的电参数送到后台PC计算;
分选模块5上的分选吸头26将下电极22上的晶片抓取,并根据PC的计算结果,在滑台24和分选电机25的配合下,将晶片放入对应的料盒27内;
料盒27内的厚度值和数量可以在显示屏4上设置;
在停机状态下,料盒27可以单独取出倒料。

Claims (7)

1.一种石英晶片厚度分选机,其特征在于:包括上料模块(1)、取料模块(2)、厚度测量模块(3)、分选模块(5);取料模块(2)包括取料电机(15),取料电机(15)的输出端连接取片臂(16)的固定端,取料电机(15)能够驱动取片臂(16)绕其固定端旋转,使取片臂(16)的自由端在取料工位与测量工位之间切换;取片臂(16)的自由端设置有上电极(17);
取料电机(15)的一侧设置有上料模块(1),取料电机(15)的另一侧设置有厚度测量模块(3);厚度测量模块(3)的一侧设置有分选模块(5);
取料模块(2)通过取片臂(16)将上料模块(1)送来的晶片传递给厚度测量模块(3),分选模块(5)根据厚度测量模块(3)的测量结果对晶片进行分选;
所述厚度测量模块(3)包括下电极(22),下电极(22)位于取片臂(16)的测量工位;下电极(22)固定设置于测量台底板(21)上,测量台底板(21)通过直线轴承(20)连接测量模块底板(19);下电极(22)的一侧设置有用于调节下电极(22)高度的微分头(23);
当取片臂(16)的自由端运动至测量工位时,晶片位于上电极(17)与下电极(22)之间,此时通过上、下电极(17、22)对晶片进行厚度测量;
进料、测量和分选都由单独电机控制。
2.根据权利要求1所述的石英晶片厚度分选机,其特征在于:所述上料模块(1)包括上料电机(13),上料电机(13)的输出端连接滚珠丝杆(12);滚珠丝杆(12)通过活动螺母连接设置于片盒(9)内的滑块,使片盒(9)内的晶片能够沿直线导轨(11)上下运动;上料电机(13)驱动滚珠丝杆(12)旋转,滚珠丝杆(12)带动片盒(9)内的滑块沿直线导轨(11)向上运动,从而将片盒(9)中的晶片向上送。
3.根据权利要求2所述的石英晶片厚度分选机,其特征在于:所述片盒(9)的另一端设置有片盒磁铁吸和块(10),用于片盒(9)的定位。
4.根据权利要求1所述的石英晶片厚度分选机,其特征在于:所述上料模块(1)的上方两侧分别设置有相互对应的发射光纤模块(18)和接收光纤模块(14);当片盒(9)内的晶片运动至片盒(9)的顶部晶片正好处于发射光纤模块(18)与接收光纤模块(14)之间时,上料电机(13)停止,取料电机(15)驱动取片臂(16)绕其固定端旋转,当取片臂(16)的自由端运动至取料工位时,通过其自由端的上电极(17)抓取片盒(9)中的晶片。
5.根据权利要求1所述的石英晶片厚度分选机,其特征在于:所述分选模块(5)包括分选电机(25),分选电机(25)的输出端设置有分选吸头(26),分选电机(25)驱动分选吸头(26)从下电极(22)上抓取晶片;分选电机(25)通过电机支架活动设置于滑台(24)上,滑台电机(28)驱动电机支架沿滑台(24)的长度方向运动;分选吸头(26)的活动区域下方设置有多个料盒(27);
滑台电机(28)通过电机支架驱动分选吸头(26)移动,使分选吸头(26)运动至不同的料盒(27)的上方,从而将所抓取的晶片放置于不同的料盒(27)内。
6.一种石英晶片厚度分选方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,将被测工件放入上料模块(1)的片盒(9)中;启动上料电机(13),使上料电机(13)驱动滚珠丝杆(12)旋转,滚珠丝杆(12)带动片盒(9)内的滑块沿直线导轨(11)向上运动,从而将片盒(9)中的晶片向上送;当上料模块(1)将晶片运送到位时,上料电机(13)停止;
第二步,启动取料电机(15),取料电机(15)带动取片臂(16)转动,当取片臂(16)位于取料工位时,通过上电极(17)将送到位的晶片抓取;取片臂(16)反向转动,使取片臂(16)运动至测量工位,从而将晶片送入厚度测量模块(3)中的下电极(22)上;
第三步,通过上电极(17)与下电机(22)的配合,对晶片进行厚度测量;
第四步,分选模块(5)上的分选吸头(26)将下电极(22)上的晶片抓取,并根据测量结果,在滑台(24)和分选电机(25)的配合下,将晶片放入对应的料盒(27)内。
7.根据权利要求6所述的石英晶片厚度分选方法,其特征在于:所述第一步中上料模块(1)将晶片运送到位的判断方法为:晶片将取料模块(2)上的发射光纤模块(18)与接收光纤模块(14)之间的光线遮挡住。
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