CN104690433A - 一种全自动晶圆划片机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动晶圆划片机，包括机架，机架的一侧设置有激光器，激光器的下方设置有旋转划片工作台，机架的另一侧设置有自动放收料装置，所述自动放收料装置的旁侧设置有理料机构，自动放收料装置与理料机构之间连接有夹料机械手，理料机构与划片工作台之间设置有两组相互错位的吸料机械手；本发明的全自动晶圆划片机无需人手操作，大大提高设备的工作效率，而且加工前和加工后的晶圆片均放置于自动放收料装置，节省设备的体积。

Description

一种全自动晶圆划片机
技术领域
本发明涉及精密切割划片设备技术领域，特指一种全自动晶圆划片机。
背景技术
随着信息化时代的到来，我国电子信息、通讯和半导体集成电路等行业迅猛发展，我国已经成为世界二极管晶圆、可控硅晶圆等集成电路各种半导体晶圆制造大国。传统的旋转砂轮式晶圆切割技术在实际生产中受到工艺极限的影响，晶圆加工存在机械应力、崩裂、加工效率低、成品率低的情况，极大的限制了晶圆制造水平的发展。传统晶圆切割手段已经无法满足晶圆产品高效率、高精度生产需求。因此，旋转砂轮式切割工艺所伴随的问题是无法通过工艺本身的优化来完全解决的，亟需采取新的加工方式解决晶圆切割划片的瓶颈；现有划片机自动化程度及功能都很难满足电子器件生产的可靠性和技术性能要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种高精度、高效率的全自动晶圆划片机。
为实现上述目的，本发明的一种全自动晶圆划片机，包括机架，所述机架的一侧设置有激光器，所述激光器的下方设置有旋转划片工作台，所述机架的另一侧设置有自动放收料装置，所述自动放收料装置的旁侧设置有理料机构，所述自动放收料装置与理料机构之间连接有夹料机械手，所述理料机构与划片工作台之间设置有两组相互错位的吸料机械手。
作为优选，所述自动放收料装置包括第一支撑架、料架和第一电机，所述料架可上下滑动连接于第一支撑架，所述第一电机通过丝杠机构驱动料架上下滑动；所述料架的内部由上至下分布有若干料槽。
作为优选，所述理料机构包括第二支撑架和第二电机，所述第二支撑架设置有滑轨，所述滑轨滑动连接有两组相互反向运动的夹臂；所述第二电机输出端连接有传动皮带，所述两组夹臂分别连接于传动皮带。
作为优选，所述夹料机械手包括第三支撑架和第三电机，所述第三支撑架连接有可滑动的夹料手指，所述第三电机通过丝杠机构驱动夹料手指往复运动。
作为优选，所述吸料机械手包括第四支撑架和第四电机，所述第四支撑架滑动连接有竖直滑轨，所述第四电机通过丝杠机构驱动竖直滑轨往复运动，所述竖直滑轨滑动连接有竖直滑块，所述竖直滑轨设置有第五电机，所述第五电机通过丝杠机构驱动竖直滑块往复运动，所述竖直滑块的底部设置有用于吸取物料的吸嘴头；两组吸料机械手的吸嘴头相互错位设置。
作为优选，所述旋转划片工作台包括X-Y进给系统和真空吸附旋转台，所述真空吸附旋转台设置于X-Y进给系统。
作为优选，所述料架的若干料槽设置有用于装夹晶圆片的钢环载具，所述钢环载具的边缘设置有平整边。
本发明的有益效果：一种全自动晶圆划片机，晶圆片安放于自动放收料装置，自动放收料装置与理料机构之间的夹料机械手夹取晶圆片，并将其放置于理料机构上，理料机构对晶圆片的方位进行整理，位于理料机构与划片工作台之间的两组相互错位的吸料机械手吸取晶圆片，并将其运输至旋转划片工作台上，旋转划片工作台将其吸附住后，运输至激光器底部，激光器按设置的参数对其进行切割；由于两组吸料机械手相互错位，第一组吸料机械手吸晶圆片并将其放置于旋转划片工作台后，利用激光器对晶圆片进行加工的过程中，第二组吸料机械手接着再吸取下一个晶圆片，待上一个晶圆片加工完毕后，第一组吸料机械手将其吸取并运送至理料机构，夹料机械手将其夹取放置于自动放收料装置，第一组吸料机械手可再吸取下一个晶圆片的同时，第二组吸料机械手将晶圆片放置于旋转划片工作台上进行加工，待加工完后吸取交由夹料机械手放置于自动放收料装置后，再进行新料的吸取；两组吸料机械手相互交替进行取料、放料操作，无需人手操作，大大提高设备的工作效率，而且加工前和加工后的晶圆片均放置于自动放收料装置，节省设备的体积。
附图说明
图1为本发明的隐藏机架后的结构示意图。
图2为图1的主视结构示意图。
图3为本发明的自动放收料装置的结构示意图。
图4为图3中A处的局部放大示意图。
图5为本发明理料机构的结构示意图。
图6为本发明理料机构的另一结构示意图。
图7为本发明夹料机械手的结构示意图。
图8为本发明的两组吸料机械手的结构示意图。
图9为本发明的钢环载具的结构示意图。
图10为本发明的立体结构示意图。
图11为本发明另一视角的立体结构示意图。
附图标记包括：
1—机架            2—激光器           3—旋转划片工作台
31—X-Y进给系统   32—真空吸附旋转台  4—自动放收料装置
41—第一支撑架     42—料架           43—第一电机
44—料槽            5—理料机构       51—第二支撑架
52—第二电机        53—滑轨          54—夹臂
55—传动皮带        6—夹料机械手     61—第三支撑架
62—第三电机       63—夹料手指        7—吸料机械手
71—第四支撑架     72—第四电机       73—竖直滑轨
74—竖直滑块       75—第五电机       76—吸嘴头
8—钢环载具        81—平整边。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1至图11所示，本发明的一种全自动晶圆划片机，包括机架1，所述机架1的一侧设置有激光器2，所述激光器2的下方设置有旋转划片工作台3，所述机架1的另一侧设置有自动放收料装置4，所述自动放收料装置4的旁侧设置有理料机构5，所述自动放收料装置4与理料机构5之间连接有夹料机械手6，所述理料机构5与划片工作台之间设置有两组相互错位的吸料机械手7。
晶圆片安放于自动放收料装置4，自动放收料装置4与理料机构5之间的夹料机械手6夹取晶圆片，并将其放置于理料机构5上，理料机构5对晶圆片的方位进行整理，位于理料机构5与划片工作台之间的两组相互错位的吸料机械手7吸取晶圆片，并将其运输至旋转划片工作台3上，旋转划片工作台3将其吸附住后，运输至激光器2底部，激光器2按设置的参数对其进行切割；由于两组吸料机械手7相互错位，第一组吸料机械手7吸晶圆片并将其放置于旋转划片工作台3后，利用激光器2对晶圆片进行加工的过程中，第二组吸料机械手7接着再吸取下一个晶圆片，待上一个晶圆片加工完毕后，第一组吸料机械手7将其吸取并运送至理料机构5，夹料机械手6将其夹取放置于自动放收料装置4，第一组吸料机械手7可再吸取下一个晶圆片的同时，第二组吸料机械手7将晶圆片放置于旋转划片工作台3上进行加工，待加工完后吸取交由夹料机械手6放置于自动放收料装置4后，再进行新料的吸取；两组吸料机械手7相互交替进行取料、放料操作，无需人手操作，大大提高设备的工作效率，而且加工前和加工后的晶圆片均放置于自动放收料装置4，节省设备的体积。
本实施例的自动放收料装置4包括第一支撑架41、料架42和第一电机43，所述料架42可上下滑动连接于第一支撑架41，所述第一电机43通过丝杠机构驱动料架42上下滑动；所述料架42的内部由上至下分布有若干料槽44。具体地，若干料槽44设置有用于装夹晶圆片的钢环载具8，夹料机械手6可以从料槽44中夹取装夹有加工前的晶圆片的钢环载具8进行后续加工，带晶圆片完毕后，夹料机械手6将装夹有加工后的晶圆片的钢环载具8放置于其原先的料槽44中。第一电机43驱动料架42上下滑动，目的使钢环载具8原位出原位进，确保加工后的晶圆片均放置于原先的料架42上。
本实施例的夹料机械手6包括第三支撑架61和第三电机62，所述第三支撑架61连接有可滑动的夹料手指63，所述第三电机62通过丝杠机构驱动夹料手指63往复运动。夹料手指63可夹取钢环载具8，第三电机62驱动夹料手指63往复运动于自动放收料装置4、理料机构5之间，实现钢环载具8的取料与收料动作。
本实施例的理料机构5包括第二支撑架51和第二电机52，所述第二支撑架51设置有滑轨53，所述滑轨53滑动连接有两组相互反向运动的夹臂54；所述第二电机52输出端连接有传动皮带55，所述两组夹臂54分别连接于传动皮带55。当夹料机械手6或吸料机械手7将加工前的晶圆片或加工后的晶圆片放置于夹臂54上，第二电机52驱动两组夹臂54将钢环载具8夹紧。具体地，本实施的钢环载具8的边缘设置有平整边81，当两组夹臂54夹紧时，夹臂54贴紧平整边81，从而摆正钢环载具8的位置，使夹料机械手6能够按平整的位置送出加工或回收至自动放收料装置4。
具体地，本实施例的吸料机械手7包括第四支撑架71和第四电机72，所述第四支撑架71滑动连接有竖直滑轨73，所述第四电机72通过丝杠机构驱动竖直滑轨73往复运动，所述竖直滑轨73滑动连接有竖直滑块74，所述竖直滑轨73设置有第五电机75，所述第五电机75通过丝杠机构驱动竖直滑块74往复运动，所述竖直滑块74的底部设置有用于吸取物料的吸嘴头76；两组吸料机械手7的吸嘴头76相互错位设置。第五电机75驱动竖直滑块74上下运动，使吸嘴头76可以进行吸料与放料。具体地，吸嘴头76吸取钢环载具8的周边从而吸取晶圆片。第四电机72驱动竖直滑轨73沿理料机构5与旋转划片工作台3之间往复运动，实现钢环载具8的运输。
本实施例的旋转划片工作台3包括X-Y进给系统31和真空吸附旋转台32，所述真空吸附旋转台32设置于X-Y进给系统31。当吸料机械手7将钢环载具8放置于真空吸附旋转台32，真空吸附旋转台32将钢环载具8上的晶圆片吸住，X-Y进给系统31的X轴运动机构驱动晶圆片往激光器2靠近并在切割过程中驱使晶圆片沿X轴往复运动进行横向切割，而Y轴运动机构驱动真空吸附旋转台32逐级进给，X轴运动机构与Y轴运动机构的相互配合，完成晶圆片单一方向的切割。随后，真空吸附旋转台32驱动晶圆片90度旋转，重复上述动作完成另一方向的切割，如此循环实现自动化操作。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种全自动晶圆划片机，包括机架，所述机架的一侧设置有激光器，所述激光器的下方设置有旋转划片工作台，其特征在于：所述机架的另一侧设置有自动放收料装置，所述自动放收料装置的旁侧设置有理料机构，所述自动放收料装置与理料机构之间连接有夹料机械手，所述理料机构与划片工作台之间设置有两组相互错位的吸料机械手。
2.根据权利要求1所述的一种全自动晶圆划片机，其特征在于：所述自动放收料装置包括第一支撑架、料架和第一电机，所述料架可上下滑动连接于第一支撑架，所述第一电机通过丝杠机构驱动料架上下滑动；
所述料架的内部由上至下分布有若干料槽。
3.根据权利要求1所述的一种全自动晶圆划片机，其特征在于：所述理料机构包括第二支撑架和第二电机，所述第二支撑架设置有滑轨，所述滑轨滑动连接有两组相互反向运动的夹臂；所述第二电机输出端连接有传动皮带，所述两组夹臂分别连接于传动皮带。
4.根据权利要求1所述的一种全自动晶圆划片机，其特征在于：所述夹料机械手包括第三支撑架和第三电机，所述第三支撑架连接有可滑动的夹料手指，所述第三电机通过丝杠机构驱动夹料手指往复运动。
5.根据权利要求1所述的一种全自动晶圆划片机，其特征在于：所述吸料机械手包括第四支撑架和第四电机，所述第四支撑架滑动连接有竖直滑轨，所述第四电机通过丝杠机构驱动竖直滑轨往复运动，所述竖直滑轨滑动连接有竖直滑块，所述竖直滑轨设置有第五电机，所述第五电机通过丝杠机构驱动竖直滑块往复运动，所述竖直滑块的底部设置有用于吸取物料的吸嘴头；
两组吸料机械手的吸嘴头相互错位设置。
6.根据权利要求1所述的一种全自动晶圆划片机，其特征在于：所述旋转划片工作台包括X-Y进给系统和真空吸附旋转台，所述真空吸附旋转台设置于X-Y进给系统。
7.根据权利要求2所述的一种全自动晶圆划片机，其特征在于：所述料架的若干料槽设置有用于装夹晶圆片的钢环载具，所述钢环载具的边缘设置有平整边。
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