CN103132055B - 基片上料组件、基片装卸载装置和pecvd设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基片上料组件、基片装卸载装置和PECVD设备，所述基片上料组件包括：料盒，所述料盒内具有用于存放基片的盒腔，所述基片在盒腔内适于沿料盒的上下方向排列成多层且沿料盒的左右方向排列成多排；上料传送带，所述上料传送带用于传送所述基片；和上料机械手，所述上料机械手具有支架、手臂和多个基片吸附件，所述手臂的一端与所述支架相连，所述多个基片吸附件设在所述手臂上且沿所述手臂的长度方向间隔开以便所述上料机械手能够从所述料盒内同一层的多排基片中同时吸附出多个基片放置到所述上料传送带上。根据本发明实施例的基片上料组件，可以提高上料效率，从而提高整体的工作效率。

Description

基片上料组件、基片装卸载装置和PECVD设备

技术领域

本发明涉及一种基片上料组件，基片装卸载装置和PECVD设备。 

背景技术

在基片处理领域，例如在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中，基片在装载台区域被装载到载板上，进入预热腔室进行预热处理，当基片达到工艺温度要求后被传送至工艺腔室进行PECVD工艺，然后由冷却腔室传出腔室系统到达卸载台。卸载台和装载台可以升降，在卸载台将载板降到下层后传到回收系统，然后传输到装载台下方，再升到装载台上层进行下一个循环。 

传统装载台主要包括上料台、下料台、龙门架和传送带，基片在载板与上料台和下料台之间的传输由机械手和龙门架完成。上料机械手每次将一个基片传送到上料传送带上，然后龙门架移动到上料传送带上方，将基片输送到载板上。同时，龙门架将载板上已经处理过的基片传输到下料传送带上，再由下料机械手从下料传送带上传输到下料台上。传统上，常因龙门架已经完成基片的装卸载而上料台还在由上料机械手向上料传送带上进行上片操作，因此龙门架只能等待上片完毕才能将基片传送到在载板上，所以上料速度慢，大大降低工作效率。 

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基片上料组件，该基片上料组件可以提高基片的上料效率。 

本发明的另一目的在于提出一种具有上述基片上料组件的基片装卸载装置，该基片装卸载装置具有提高的基片装卸载效率。 

本发明的再一目的在于提出一种具有上述基片装卸载装置的PECVD设备。 

根据本发明第一方面实施例的基片上料组件，包括：料盒，所述料盒内具有用于存放基片的盒腔，所述基片在盒腔内适于沿料盒的上下方向排列成多层且沿料盒的左右方向排列成多排；上料传送带，所述上料传送带用于传送所述基片；和 

上料机械手，所述上料机械手具有支架、手臂和多个基片吸附件，所述手臂的一端与所述支架相连，所述多个基片吸附件设在所述手臂上且沿所述手臂的长度方向间隔开以便所述上料机械手能够从所述料盒内同一层的多排基片中同时吸附出多个基片放置到所述上料传送带上。 

根据本发明实施例的基片上料组件，通过在机械手的手臂上设置有多个基片吸附件， 使得机械手可以从料盒中同时吸取多个基片，大大增加了基片的上料效率。另外，由于多个基片吸附件设置在一个手臂上，在不增加上料机械手的前提下，增加了基片吸附件的数量，降低了成本且结构简单。 

根据本发明的一个实施例，所述基片吸附件的个数与所述料盒内同一层的基片排数相同。 

根据本发明的一个实施例，所述基片吸附件为两个，且所述盒腔的顶面、底面和右侧面敞开，所述盒腔的前侧壁上设有沿所述料盒的上下方向间隔排列的多个第一凹槽和沿所述上下方向间隔排列的多个第二凹槽，所述盒腔的后侧壁上设有沿所述上下方向间隔排列的多个第三凹槽和沿所述上下方向间隔排列的多个第四凹槽，所述第一凹槽在所述料盒的左右方向上与所述第二凹槽一一对应并连通且在所述料盒的前后方向上与所述第三凹槽一一对应，所述第四凹槽在所述左右方向上与所述第三凹槽一一对应并彼此连通且在所述前后方向上与所述第二凹槽一一对应。 

在本发明的一个示例中，所述基片吸附件为吸盘。 

根据本发明第二方面实施例的基片装卸载装置，包括：基片上料组件，所述基片上料组件为根据本发明第一方面实施例所述的基片上料组件；上料台，所述上料台的位置与所述基片上料组件的上料传送带对应且所述基片上料组件的料盒放置在所述上料台上；下料传送带，所述下料传送带与所述上料传送带并列设置；下料台，所述下料台的位置与所述下料传送带对应；下料机械手，所述下料机械手用于将所述下料传送带上的基片放置到所述下料台上；载板，载板用于承载基片且与所述上料传送带和所述下料传送带并列设置；和龙门架，所述龙门架具有多个传送吸盘且所述龙门架在所述载板、所述上料传送带和所述下料传送带上方可移动以便通过所述多个传送吸盘将所述上料传送带上的多个基片一次传送到所述载板上以及将所述载板上的多个基片一次传送到所述下料传送带上。 

根据本发明实施例的基片装卸载装置，在上料过程中，能同时吸取多个基片，由此加快了基片的上料速度。当龙门架完成卸载工艺后的基片时，龙门架不用等待上料机械手往上料传送带上传送基片，而是可以紧接着将待加工的基片从上料传送带上装载到载板上，大大提高了基片的装卸载效率，进而提高了整个工艺的效率。 

根据本发明的一个实施例，所述上料台设在所述上料传送带的一端且所述上料机械手设在所述上料传送带的所述一端与所述上料台之间，所述下料台设在所述下料传送带的一端且所述下料机械手设在所述下料台与所述下料传送带的所述一端之间，用于将基片从上料台传送到上料传送带上和将基片从下料传送带传送到下料台上。 

在本发明的一个实施例中，所述龙门架通过电缸驱动在所述载板、所述上料传送带和所述下料传送带上方移动。 

根据本发明的一个实施例，所述龙门架具有间隔排列的四个传送吸盘，所述上料传送带上具有沿所述上料传送带的长度方向间隔开的四个上料基片放置位置，所述下料传送带上具有沿所述下料传送带的长度方向间隔开的四个下料基片放置位置，且所述基片在所述载板上适于排列成与所述上料传送带和下料传送带正交的四列以及与所述上料传送带和下 料传送带平行的多行。 

根据本发明第三方面实施例的一种PECVD设备，包括根据本发明第二方面实施例所述的基片装卸载装置。 

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基片装卸载装置的平面示意图； 

图2是根据本发明实施例的基片上料组件的上料机械手的示意图； 

图3是图2所示的上料机械手的俯视图； 

图4是根据本发明实施例的基片上料组件的料盒的俯视示意图； 

图5是图4中A-A向剖视图；和 

图6是图3所示上料机械手从图4所示料盒内取片的示意图。 

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“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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 

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。 

下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的基片上料组件，该基片上料组件用于将基片110例如电池片装载至载板8上。 

如图1所示，根据本发明实施例的基片上料组件包括：料盒1、上料传送带2和上料机 械手3。 

如图4所示，料盒1内具有用于存放基片110的盒腔10，基片110在盒腔10内适于沿料盒1的上下方向排列成多层且沿料盒1的左右方向排列成多排，即，在盒腔10内沿所述上下方向可排列多层基片110，沿所述左右方向可排列多列的基片110。例如，以图5所示为例，盒腔10沿上下方向可排列四层基片110，沿左右方向可排列两列的基片110。当然，基片110的层数和列数并不局限于图5中所示的数量。 

上料传送带2用于传送放置到其上的基片110。如图2和图3所示，上料机械手3具有支架30、手臂31和多个基片吸附件32，手臂31的一端与支架30相连以便由驱动装置(图未示出)驱动沿左右方向移动并进行升降运动。多个基片吸附件32设在手臂31上且沿手臂31的长度方向间隔开以便上料机械手3能够从料盒1内同一层的多排基片中同时吸附出多个基片110并放置到上料传送带2上。 

具体地，上料机械手3伸入料盒1的盒腔10内，通过多个基片吸附件32将基片110从盒腔10内吸出后退出盒腔10，然后将基片110放置到上料传送带2上，完成一次上料过程。 

根据本发明实施例的基片上料组件，通过在机械手3的手臂31上设置有多个基片吸附件32，使得机械手3可以从料盒1中同时吸取多个基片110，大大增加了基片110的上料速度，从而提高整体的工作效率。另外，由于多个基片吸附件32设置在一个手臂31上，在不增加上料机械手3的前提下，增加了基片吸附件32的数量，降低了成本且结构简单。 

优选地，基片吸附件32的个数与料盒1内同一层的基片排数相同，由此机械手3可以同时吸附出料盒1内同一层的所有基片。 

如图2-图5所示，在本发明的一个实施例中，在机械手3的手臂31上设置了两个基片吸附件32，对应地，在料盒1的同一层上沿左右方向排列两排基片110a、110b，两个基片吸附件32之间的距离应当被设置成可同时吸取同一层上的两个基片110a和110b。料盒1的横截面成U形且盒腔10由该U形料盒1内限定出，如图4所示，盒腔10的顶面、底面和右侧面敞开，即该料盒1具有前侧壁15、后侧壁16及左侧壁17。 

如图4和图5所示，在盒腔10的前侧壁15上设有沿料盒1的上下方向间隔排列的两个第一凹槽11和沿上下方向间隔排列的两个第二凹槽12，盒腔10的后侧壁16上设有沿上下方向间隔排列的两个第三凹槽13和沿上下方向间隔排列的两个第四凹槽14，第一凹槽11在料盒1的左右方向上与第二凹槽12一一对应并彼此连通且在料盒1的前后方向上与第三凹槽13一一对应，第四凹槽14在左右方向上与第三凹槽13一一对应并彼此连通且在前后方向上与第二凹槽12一一对应。由此，如图6所示，在同一层设置的两个基片110a和110b中的其中一个基片110a的前端和后端分别搁置在前后相应的第一凹槽11和第三凹槽13上，而另一个基片110b的前端和后端分别搁置在前后相应的第二凹槽12和第四凹槽14上。通过设置第一至第四凹槽11-14，使得基片110在料盒1中在前后方向和左右方向上均可定位，防止滑脱，并且可防止同一层的两个基片110因滑动而叠置在一起。具体地，在同一层设置的第一凹槽11和第二凹槽12之间通过第一通道120连通，且第一通道 120向右延伸至料盒的前侧壁15的右表面上，且在同一层设置的第三凹槽13和第四凹槽14之间通过第二通道140连通，且第二通道140向右延伸至后侧壁16的右表面上。 

需要说明的是，第一凹槽11，第二凹槽12，第三凹槽13和第四凹槽14的数量并不限于两个，例如可以为三个或四个，对应且优选地，上料机械手的手臂31上设置的基片吸附件32的数量与第一凹槽11的数量相同，换言之，上料机械手的手臂31上设置的基片吸附件32的数量与盒腔10内同一层上的基片110的数量相同。 

如图6所示，上料时，上料机械手3的手臂31从盒腔10敞开的右侧伸入到盒腔10内，通过两个基片吸附件32托住同一层的两个基片110a、110b的下表面并稍向上移动，使同一层设置的两个基片110a、110b的前端分别脱离第一凹槽11和第二凹槽12而后端分别脱离第三凹槽13和第四凹槽14，以便上料机械手3的手臂31托住基片110a、110b的下表面并从第一通道120和第二通道140中取出。需要理解的是，如果从盒腔10的最下层顺序取出基片110，上料机械手3可以从料盒1敞开的底面进入盒腔10，并吸附最下层的两个基片110a、110b取出盒腔10，然后重复直至取出所有基片110。 

相邻两层基片110之间的高度差h可被设置成使得上料机械手3的手臂31有足够的空间进行升降以便于吸取和移出基片110，如图5所示。 

根据本发明的一个示例，基片吸附件32可以为吸盘，更具体地，可以为接触式吸盘。当然，本发明并不限于此，只要基片吸附件32能够吸附基片即可。 

下面参考图1描述根据本发明第二方面实施例的一种基片装卸载装置200，用于装卸载待加工的基片例如电池片。 

如图1所示，根据本发明实施例的基片装卸载装置200包括：基片上料组件、上料台4、下料传送带5、下料台6、下料机械手7、载板8和龙门架9，其中，基片上料组件为根据本发明上述实施例所述的基片上料组件，下面以在料盒1中同一层设置两个基片110a和110b为例进行说明。 

上料台4的位置与基片上料组件的上料传送带2对应且基片上料组件的料盒1放置在上料台4上，基片上料组件中的上料机械手3同时抓取料盒1内的两个基片110a和110b并同时放到上料传送带上。 

下料传送带5与上料传送带2并列设置，如图1所示，下料传送带5和上料传送带2在同一水平面上并列放置，且上料传送带2放置在下料传送带5的前方，下料台6的位置与下料传送带5对应。下料机械手7用于将下料传送带5上的基片110放置到下料台6上，下料机械手7可以为传统的机械手，例如设置一个基片吸附件(未示出)，当然，下料机械手7也可以与上料机械手3一样。 

载板8用于承载基片110且与上料传送带2和下料传送带5在前后方向上并列设置。龙门架9具有沿左右方向间隔设置的多个传送吸盘90，且龙门架9在载板8、上料传送带2和下料传送带5上方沿前后方向可移动。可选的，龙门架9通过电缸91驱动在载板8、上料传送带2和下料传送带5上方移动，从而使龙门架9的移动速度较快，以便通过多个传送吸盘90将上料传送带2上的多个基片110一次传送到载板8上，以及将载板8上的多 个基片110一次传送到下料传送带5上。 

由此，上料机械手3将上料台4上的料盒1中的基片110传送到上料传送带2上，待上料传送带2上的基片110的数量达到预定值(例如在图1中为4个)时，龙门架9的多个传送吸盘90将基片110传送到载板8上，完成上料，从而进行工艺。待工艺处理后，龙门架9将载板8上工艺处理后的基片110传送到下料传送带5上，下料机械手7将下料传送带5上的基片110传送到下料台6上。同时，上料机械手3从上料台4上往上料传送带3上传送基片110，龙门架9再将上料传送带2上的基片110传送到载板8的空缺处，依次反复，直到载板8上工艺处理后的基片110全部卸载从而装载上未工艺处理的基片110。 

根据本发明实施例的基片装卸载装置200，在上料过程中，上料机械手3能同时吸取两个基片110并传送到上料传送带2上，由此加快了基片110的上料速度。这样，由于龙门架9在电缸91的带动下移动速度很快，当龙门架9完成卸载工艺处理后的基片110时，龙门架9不用等待上料机械手3往上料传送带2上传送基片110，而是可以紧接着装载待加工的基片110，从而大大提高了基片110的装卸载效率，进而提高了整个工艺流程的效率。 

根据本发明的一个实施例，上料台4设在上料传送带2的一端且上料机械手3设在上料传送带2的一端与上料台4之间，即如图1所示，上料台4设在上料传送带2的左端，上料机械手3设在上料传送带2的左端和上料台4的右端之间，以将基片110从上料台4上的料盒1传送到上料传送带2上。下料台6设在下料传送带5的一端且下料机械手7设在下料台6与下料传送带5的一端之间，即再次如图1所示，下料台6设置在下料传送带5的左端，下料机械手7设置在下料台6的右端与下料传送带5的左端之间以将基片110从下料传送带5上传送到下料台6上。 

如图1所示，在本发明的一个实施例中，龙门架9具有间隔排列的四个传送吸盘90，上料传送带2上具有沿上料传送带2的长度方向间隔开的四个上料基片110放置位置，即上料传送带2上从左到右设置有间隔开的四个上料基片110的放置位置。下料传送带5上具有沿下料传送带5的长度方向间隔开的四个下料基片110放置位置，即下料传送带5上从左到右设置有间隔开的四个下料基片110的放置位置，且基片110在载板8上适于排列成与上料传送带2和下料传送带5正交的四列以及与上料传送带2和下料传送带7平行的多行，即载板8上设置有与上料传送带2和下料传送带5平行的多行，且每一行上形成有与上料传送带2和下料传送带5正交的四列从而在每一行上形成有四个放置基片110的放置位置，用于放置龙门架9上的四个传送吸盘90吸取的基片110。 

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的基片装卸载装置200的工作过程。 

首先，料盒1的每一层上放置两个基片110a、110b(如图4-6所示)，上料机械手3的手臂31伸入到盒腔10内，通过两个吸盘32分别吸附和托住两个基片110a、110b的下表面并稍向上运动，使同一层设置的两个基片110a、110b的前端分别脱离第一凹槽11和第二凹槽12而后端分别脱离第三凹槽13和第四凹槽14，上料机械手3的手臂31缩回，由此手臂31托住基片110a、110b的下表面并从第一通道120和第二通道140中移出。如此反复，直至上料传送带2上放置有四个间隔开的基片110。由于上料机械手3上的吸盘32 的上升下降可以通过气缸驱动支架30来调节高度。 

当龙门架9运行到上料传送带2的上方，如图1所示，龙门架9通过四个传送吸盘90分别对四个基片110一一对应地吸取，然后运行到载板8上方，传送吸盘90将基片110松开并放置在载板8上的一行中的四个基片放置位置上，此后重复上述动作，直到载板8上的每一行的基片放置位置全部装满，至此上料结束，载板8带着基片110进行工艺处理。 

当工艺处理后成后，龙门架9将载板8的最后一行的基片110吸起并传送到下料传送带5上，下料机械手7将下料传送带5上的基片110传送到下料台6上。同时上料台4上的基片110通过上料机械手3传送到上料传送带2上，龙门架9再将上料传送带2上的基片110吸起传送到载板8的空缺处即最后一行的位置上，重复上述操作直到载板8上工艺处理后的基片110全部卸载从而装载上未工艺处理的基片110。 

根据本发明第三方面实施例的PECVD(等离子体增强化学气相沉积)设备，包括根据本发明第二方面实施例所述的基片装卸载装置200。根据本发明实施例的PECVD设备的其他构成和操作对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。 

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 (8)

1.一种基片上料组件，其特征在于，包括：

料盒，所述料盒内具有用于存放基片的盒腔，所述基片在盒腔内适于沿料盒的上下方向排列成多层且沿料盒的左右方向排列成多排；

上料传送带，所述上料传送带用于传送所述基片；和

上料机械手，所述上料机械手具有支架、手臂和多个基片吸附件，所述手臂的一端与所述支架相连，所述多个基片吸附件设在所述手臂上且沿所述手臂的长度方向间隔开以便所述上料机械手能够从所述料盒内同一层的多排基片中同时吸附出多个基片放置到所述上料传送带上，其中所述基片吸附件为两个，且所述盒腔的顶面、底面和右侧面敞开，所述盒腔的前侧壁上设有沿所述料盒的上下方向间隔排列的多个第一凹槽和沿所述上下方向间隔排列的多个第二凹槽，所述盒腔的后侧壁上设有沿所述上下方向间隔排列的多个第三凹槽和沿所述上下方向间隔排列的多个第四凹槽，所述第一凹槽在所述料盒的左右方向上与所述第二凹槽一一对应并连通且在所述料盒的前后方向上与所述第三凹槽一一对应，所述第四凹槽在所述左右方向上与所述第三凹槽一一对应并彼此连通且在所述前后方向上与所述第二凹槽一一对应；

在同一层设置的所述第一凹槽和所述第二凹槽之间通过第一通道连通，且所述第一通道向右延伸至料盒的所述前侧壁的右表面上，且在同一层设置的所述第三凹槽和所述第四凹槽之间通过第二通道连通，且所述第二通道向右延伸至所述后侧壁的右表面上。

2.根据权利要求1所述的基片上料组件，其特征在于，所述基片吸附件的个数与所述料盒内同一层的基片排数相同。

3.根据权利要求1所述的基片上料组件，其特征在于，所述基片吸附件为吸盘。

4.一种基片装卸载装置，其特征在于，包括：

基片上料组件，所述基片上料组件为根据权利要求1-3中任一项所述的基片上料组件；

上料台，所述上料台的位置与所述基片上料组件的上料传送带对应且所述基片上料组件的料盒放置在所述上料台上；

下料传送带，所述下料传送带与所述上料传送带并列设置；

下料台，所述下料台的位置与所述下料传送带对应；

下料机械手，所述下料机械手用于将所述下料传送带上的基片放置到所述下料台上；

载板，载板用于承载基片且与所述上料传送带和所述下料传送带并列设置；和

龙门架，所述龙门架具有多个传送吸盘且所述龙门架在所述载板、所述上料传送带和所述下料传送带上方可移动以便通过所述多个传送吸盘将所述上料传送带上的多个基片一次传送到所述载板上以及将所述载板上的多个基片一次传送到所述下料传送带上。

5.根据权利要求4所述的基片装卸载装置，其特征在于，所述上料台设在所述上料传送带的一端且所述上料机械手设在所述上料传送带的所述一端与所述上料台之间，所述下料台设在所述下料传送带的一端且所述下料机械手设在所述下料台与所述下料传送带的所述一端之间。

6.根据权利要求4所述的基片装卸载装置，其特征在于，所述龙门架通过电缸驱动在所述载板、所述上料传送带和所述下料传送带上方移动。

7.根据权利要求4所述的基片装卸载装置，其特征在于，所述龙门架具有间隔排列的四个传送吸盘，所述上料传送带上具有沿所述上料传送带的长度方向间隔开的四个上料基片放置位置，所述下料传送带上具有沿所述下料传送带的长度方向间隔开的四个下料基片放置位置，且所述基片在所述载板上适于排列成与所述上料传送带和下料传送带正交的四列以及与所述上料传送带和下料传送带平行的多行。

8.一种PECVD设备，其特征在于，包括如权利要求4-7中任一项所述的基片装卸载装置。