CN103247562A - 晶粒转塔式取放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集成电路芯片处理技术领域，公开了一种晶粒转塔式取放装置，包括吸嘴机构和垂直动力机构，取放装置还包括支架和转盘，转盘设置在支架的悬臂梁下，转盘上设有多个转臂，每个转臂上设置一个吸嘴机构，转盘由一个力矩电机提供旋转动力，在转盘上方设置一个旋转气接头，每个吸嘴机构通过一根气管连接至旋转气接头，转盘在多个转臂的旋转位置上设置多个工位，每个工位与每个转臂相对应，在多个工位的至少两个工位上设置垂直动力机构。本发明将垂直运动的动力头和吸嘴机构分离，只在需要垂直运动的工位布置垂直运动的动力头，这样既省去了导电环结构，又节省了成本，使得机器可以根据工位需要灵活配置。

Description

晶粒转塔式取放装置

技术领域

本发明涉及集成电路芯片处理技术领域，特别是一种晶粒转塔式取放装置。

背景技术

集成电路芯片的晶粒加工完成后，要进行检测、分类等一系列操作，这就要求将每个晶粒进行取放，早先的取放装置大多是直线式或者摆臂式的。由于其结构限制，要想实现高速多工位检测分选是非常困难的。对于直线式结构来说，虽然可以实现多个工位检测分选，但是不能实现同时检测分选，这样就非常浪费时间，使得机台的效率大大降低。而且直线结构的吸嘴需要同时移动，这就要求设置很多能够单独在垂直方向运动的吸嘴才能满足一定的效率，这样就会加大机械结构的复杂度，相对应的也会增加动力源的功率，同时也增加了机机故障概率。对于摆臂式结构，也存在不能实现同时检测检测分选的问题，而且摆臂一般是悬臂结构，要求臂长尽量短，这样的话，能给出的多工位空间有限。

针对以上不足，近年来出现了转塔式取放装置，很好的解决了以上的问题，但是现有的转塔式取放装置基本上都是将垂直运动的动力头和吸嘴一起装在转动部分，这样转动部分就含有电气元件，需要接入电源线和信号线以及气路，这就必须配置一套导电滑环和一套旋转切换的气路。而目前技术中的导电滑环很难保证在高速取放情况下的可靠性，经常会发生断电现象同时造成一些破坏性的损失，而且多个独立的动力头成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种晶粒转塔式取放装置，以期通过分离式垂直运动动力头使电气部分与旋转部件分离，实现高速安全的取放晶粒过程。

本发明采取的技术方案是：

一种晶粒转塔式取放装置，包括吸嘴机构和垂直动力机构，所述吸嘴机构可以实现下压和提升动作，其特征是，所述取放装置还包括支架和转盘，所述转盘设置在所述支架的悬臂梁下，所述转盘上设有多个转臂，每个转臂上设置一个所述吸嘴机构，所述转盘由一个力矩电机提供旋转动力，在所述转盘上方设置一个旋转气接头，每个所述吸嘴机构通过一根气管连接至所述旋转气接头，所述转盘在所述多个转臂的旋转位置上设置多个工位，每个工位与每个转臂相对应，在所述多个工位的至少两个工位上设置所述垂直动力机构。

进一步，垂直动力机构包括固定设置在所述悬臂梁下方的安装板，在所述安装板上通过伸缩孔安装伸缩臂，所述伸缩臂的下端位于所述安装板的下方，所述伸缩臂的下端设有上撞头，所述上撞头位于所述吸嘴机构的上方，所述伸缩臂的上端位于所述安装板的上方，所述伸缩臂的上端与所述安装板之间设有压缩弹簧，所述安装板上安装有凸轮，所述凸轮由伺服电机提供动力，所述凸轮与所述伸缩臂的上端相配合，当所述凸轮的近心端与所述伸缩臂的上端配合时，所述压缩弹簧使所述伸缩臂的下端提升，当所述凸轮的远心端与所述伸缩臂的上配合时，所述凸轮使所述伸缩臂的下端下压。

进一步，所述吸嘴机构包括吸嘴支板、吸嘴、吸嘴杆、导向杆和连接板，所述吸嘴设置在所述吸嘴杆的下端，所述吸嘴杆和所述导向杆可上下移动式设置在所述吸嘴支板上，所述导向杆与所述吸嘴杆的上部之间通过所述连接板连接，在所述连接板和吸嘴支架之间安装有压缩弹簧，当所述连接板被压下时，所述吸嘴被下压，当所述连接板被释放时，所述压缩弹簧将所述连接板抬起使所述吸嘴被提升。

进一步，所述连接板上设有下撞头，所述下撞头的位置对应于所述伸缩臂的上撞头的位置。

进一步，所述转臂的数量为2至8个。

进一步，所述吸嘴与所述吸嘴杆之间设置缓冲弹簧。

进一步，所述多个工位包括吸取工位、检测工位、正品放置工位、废品丢弃工位、备用工位。

本发明的有益效果是：

将垂直运动的动力头和吸嘴机构分离，只在需要垂直运动的工位布置垂直运动的动力头，同时保留有气路部分。这样既省去了导电环结构，又节省了成本，使得机器可以根据工位需要灵活配置。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为吸嘴机构的结构示意图；

附图3为垂直动力机构的立体结构示意图。

附图中的标记分别为：

1．悬臂梁；                 2．支架；

3．转盘；                   4．力矩电机；

5．转臂；                  6．吸嘴机构；

61．吸嘴支板；              62．吸嘴；

63．吸嘴杆；                64．导向杆；

65．连接板；                66．压缩弹簧；

67．下撞头；                68．缓冲弹簧；

7．晶粒；                  8．旋转气接头；

9．垂直动力机构；           91．安装板；

92．伸缩臂；                93．上撞头；

94．压缩弹簧；              95．凸轮；

96．横板；                  97．伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明晶粒转塔式取放装置的具体实施方式作详细说明。

参见附图1，取放装置包括一个带悬臂梁1的支架2，支架2通过紧固件固定在工作台上，在悬臂梁1上安装转盘3，转盘3的上方安装为其提供动力的力矩电机4，转盘3上设置多个转臂5，转臂5的数量为2至8个，优选4个或6个，每个转臂5上安装一个吸嘴机构6，吸嘴机构6通过气压实现对晶粒7的吸取，吸嘴机构6可以实现下压和提升动作。每个吸嘴机构6均接有一根气管，气管连接到一个旋转气接头8，旋转气接头8安装在悬臂梁1与转臂5的连接处的上方，旋转气接头8与转臂5同步转动。在悬臂梁1和转臂5之间固定安装垂直动力机构9，转盘3在多个转臂5的旋转位置上设置多个工位，每个工位与每个转臂5相对应，垂直动力机构9的安装位置位于工位的相应位置，当转臂5位于某个工位时，垂直动力机构9使吸嘴机构6产生下压和提升的动作。垂直动力机构9至少为两个，安装在多个工位的任意两个工位上。

参见附图2，吸嘴机构6包括吸嘴支板61、吸嘴62、吸嘴杆63、导向杆64和连接板65，吸嘴支板61将吸嘴机构6连接在转臂5上，吸嘴杆63和向杆64可上下移动式设置在吸嘴支板61上，吸嘴62设置在吸嘴杆63的下端，导向杆64与吸嘴杆63的上部之间通过连接板65连接，在连接板6和吸嘴支板61之间安装有压缩弹簧66，压缩弹簧66设置在导向杆64上，也可同时在吸嘴杆63上设置压缩弹簧，在连接板65位于导向杆64的上方设有下撞头67。下撞头67用于接受垂直动力机构9的撞力接受。当连接板65被压下时，压缩弹簧66被压缩，吸嘴杆63向上移动导致吸嘴62被下压，吸嘴62下压后可能晶粒7进行吸取动作。当连接板65被释放时，压缩弹簧66将连接板65抬起使吸嘴杆63向上移动导致吸嘴62被提升。在吸嘴62与吸嘴杆63之间设置缓冲弹簧68，保证吸嘴62下压至晶粒7时，产生一个弹簧缓冲力，保证吸嘴62不会压损晶粒7。

参见附图3，垂直动力机构9包括固定设置在悬臂梁1下方的安装板91，在安装板91上通过伸缩孔安装伸缩臂92，伸缩臂92的下端穿出安装板91至其下方，伸缩臂92的下端设有上撞头93，上撞头93位于吸嘴机构6的上方，伸缩臂92的上端位于安装板91的上方，伸缩臂92的上端与安装板91之间设有压缩弹簧94，伸缩臂92分成两个端部伸出至安装板91的上方，在两个端部上连接一块横板96，在两个端部上的横板96与安装板91之间均设置压缩弹簧94，使伸缩臂92的弹力增强。在安装板91上方安装有凸轮95，凸轮95由伺服电机97提供动力，凸轮95的外周边与伸缩臂92的上端相配合，当凸轮95的近心端与伸缩臂上端的横板96配合时，压缩弹簧94使伸缩臂92的下端提升，当凸轮95的远心端与伸缩臂上端的横板96配合时，凸轮95使伸缩臂92的下端下压，下压时，上撞头93与下撞头67相碰触，将下压力传递给吸嘴机构6。

本发明取放装置由一个控制单元进行控制，其工作流程如下，以六个转臂的转盘为例，首先设置好力矩电机的转动步进，每转过60度进行一次工位操作，以此同时，输入晶粒的料盘也采用相对应的步距进行传送，以便每一次吸嘴能够吸取到一个晶粒。六个转臂分别位于六个工位，分别为吸取工位、检测工位、正品放置工位、废品丢弃工位、备用工位等。在吸取工位，控制单元控制垂直动力机构驱动吸嘴机构的吸嘴下压至晶粒上表面，同时控制旋转气接头使吸嘴内产生负压，利用真空气压力将晶粒吸取并保持，然后垂直动力机构驱动吸嘴上升到初始位置。在检测工位通过检测单元对晶粒进行检测，在正品放置工位，控制单元根据检测单元的检测结果使检测合格的晶粒在此工位放置正品盘中，这时垂直动力机构驱动吸嘴机构的吸嘴下压至正品盘，控制单元控制旋转气接头使吸嘴内产生正气压，晶粒正确落入正品盘中，然后垂直动力机构驱动吸嘴上升到初始位置。在废品丢弃工位，控制单元控制旋转气接头使吸嘴内产生正气压，晶粒正确落入废品盘中。上述多个工位的动作过程不是单个完成的，是在力矩电机在每60度的停顿循环中同时完成的，也就是在转盘的循环转动中，在一个停顿时刻，各工作同时进行各自己的工作。如此循环进行晶粒的吸取和摆放，实现高带取放。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种晶粒转塔式取放装置，包括吸嘴机构和垂直动力机构，所述吸嘴机构可以实现下压和提升动作，其特征在于：所述取放装置还包括支架和转盘，所述转盘设置在所述支架的悬臂梁下，所述转盘上设有多个转臂，每个转臂上设置一个所述吸嘴机构，所述转盘由一个力矩电机提供旋转动力，在所述转盘上方设置一个旋转气接头，每个所述吸嘴机构通过一根气管连接至所述旋转气接头，所述转盘在所述多个转臂的旋转位置上设置多个工位，每个工位与每个转臂相对应，在所述多个工位的至少两个工位上设置所述垂直动力机构。

2.根据权利要求1所述的晶粒转塔式取放装置，其特征在于：垂直动力机构包括固定设置在所述悬臂梁下方的安装板，在所述安装板上通过伸缩孔安装伸缩臂，所述伸缩臂的下端位于所述安装板的下方，所述伸缩臂的下端设有上撞头，所述上撞头位于所述吸嘴机构的上方，所述伸缩臂的上端位于所述安装板的上方，所述伸缩臂的上端与所述安装板之间设有压缩弹簧，所述安装板上安装有凸轮，所述凸轮由伺服电机提供动力，所述凸轮与所述伸缩臂的上端相配合，当所述凸轮的近心端与所述伸缩臂的上端配合时，所述压缩弹簧使所述伸缩臂的下端提升，当所述凸轮的远心端与所述伸缩臂的上配合时，所述凸轮使所述伸缩臂的下端下压。

3.根据权利要求2所述的晶粒转塔式取放装置，其特征在于：所述吸嘴机构包括吸嘴支板、吸嘴、吸嘴杆、导向杆和连接板，所述吸嘴设置在所述吸嘴杆的下端，所述吸嘴杆和所述导向杆可上下移动式设置在所述吸嘴支板上，所述导向杆与所述吸嘴杆的上部之间通过所述连接板连接，在所述连接板和吸嘴支架之间安装有压缩弹簧，当所述连接板被压下时，所述吸嘴被下压，当所述连接板被释放时，所述压缩弹簧将所述连接板抬起使所述吸嘴被提升。

4.根据权利要求3所述的晶粒转塔式取放装置，其特征在于：所述连接板上设有下撞头，所述下撞头的位置对应于所述伸缩臂的上撞头的位置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的晶粒转塔式取放装置，其特征在于：所述转臂的数量为2至8个。

6.根据权利要求3所述的晶粒转塔式取放装置，其特征在于：所述吸嘴与所述吸嘴杆之间设置缓冲弹簧。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的晶粒转塔式取放装置，其特征在于：所述多个工位包括吸取工位、检测工位、正品放置工位、废品丢弃工位、备用工位。

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