CN104733366B - 一种支撑脚装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支撑脚装置，包括支撑环及沿支撑环圆周上方滑槽安装的若干支撑脚本体，支撑脚本体与支撑环之间通过磁性接触方式形成软性连接，可沿支撑环圆周任意调节安装位置及对心距离，避免机械手在触碰时造成损坏；采用环形支撑面结构，使支撑面相对后移，可缩小支撑环直径，避免晶片从支撑环的内径处跌落，并可实现360度自动对心。本发明具有结构简单、易实现、可不受设备结构限制、节省设备空间的显著优点。

Description

一种支撑脚装置
技术领域
本发明涉及半导体晶片工艺设备技术领域，特别是涉及一种可调节位置及自动对心的支撑脚装置。
背景技术
支撑脚装置用于摆放晶片，以方便机械手对晶片进行取片。支撑脚装置一般包括圆环形支撑环和沿支撑环圆周安装的若干支撑脚。圆盘形晶片水平摆放在各支撑脚的支撑面上，机械手可从二个支撑脚之间拾取晶片。
现有的支撑脚装置通常都是半开放式的，只能调节支撑脚到圆心的前后距离。这种支撑脚装置只需在支撑环上开设相应的对心槽即可实现支撑脚的对心及位置调整，但在实际应用中尚存在一定的局限性。比如，在半导体行业，根据设备本身的结构，机械手的活动空间会受到一定的限制，取片时可能会由于支撑脚的安装位置不当，或者由于调试中对机械手的误操作，导致机械手出现撞车(即触碰到支撑脚)的情况，严重时还将造成机械手的损坏。
公告号为CN 102840425 B的中国发明专利公开了一种支撑脚装置，其通过可沿支撑环圆周调节安装位置的若干支撑脚本体，来支撑放置在其上的晶片。该装置的设计形式虽然可方便地通过调整支撑脚本体在支撑环圆周的位置，来满足机械手的进手空间，以便于机械手操作，但同时也存在明显的问题：
1)支撑脚本体在安装后(通过紧固件)，位置即被固定不能移动，在调试中一旦发生机械手撞车的情况，极易损坏机械手；
2)由于晶片支撑面位于支撑脚本体的前端，而与支撑环的装配位置位于支撑脚本体的后端，使得支撑环的内径大于晶片的外径尺寸，这会增加设备的空间。并且，在机械手故障或调试中，当发生机械手抓取晶片不牢或偏差时，还会导致晶片滑出支撑面而从支撑环的内径处落地破碎；
3)此外，该装置各部件的结构也较复杂，造成加工难度大为提高，会带来设备制造成本的增加。
在上述情况下，如果机械手一旦触碰到支撑脚时，支撑脚能够沿着所在的支撑环相对自由地滑动或移动，那么即使出现撞车的情况，也不会损坏机械手；同时，如果将支撑脚的支撑位置后移以及简化各部件的结构，也可以节省设备本身的空间及制造成本。
因此，针对现有技术存在的支撑脚单一性安装方式的上述缺陷，有必要设计一种新型的支撑脚装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种新型的支撑脚装置，可克服现有技术中支撑脚单一性安装方式的缺陷。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种支撑脚装置，包括：
支撑环，沿其圆周设有向上开口的环形滑槽，所述滑槽内固设第一磁性体，所述第一磁性体低于所述滑槽槽口；
支撑脚本体，沿所述支撑环圆周设置，数量为至少三个，所述支撑脚本体为圆柱体，其上表面具有环形晶片支撑面，其下表面固接第二磁性体，所述第二磁性体下端伸入所述滑槽内，并接触所述第一磁性体形成磁性连接，所述支撑面的中心设有圆锥台；
其中，所述第一、第二磁性体之间的极性相反，所述支撑脚本体可通过所述第二磁性体沿所述滑槽移动，所述第二磁性体与所述滑槽之间在槽宽方向留有间隙，以通过所述第二磁性体在所述滑槽的宽度方向内调整其与所述第一磁性体之间的接触位置，来调整所述支撑面与所述支撑环之间的中心距离。
优选地，所述第一磁性体在所述滑槽内为连续的环形。
优选地，所述第一磁性体在所述滑槽内为间断的环形。
优选地，所述第二磁性体为圆柱形或具有与所述滑槽相配合的弧形。
优选地，所述支撑脚本体的下表面设有槽孔，所述第二磁性体的上端通过镶嵌方式或螺钉连接方式固定在所述槽孔内。
优选地，所述第二磁性体与所述滑槽之间在槽宽方向留有的间隙距离大于所述第二磁性体下端伸入所述滑槽内的高度距离。
优选地，所述第二磁性体的下端外周具有倒角。
优选地，所述磁性体为磁铁。
优选地，所述支撑面为平面或斜面。
从上述技术方案可以看出，本发明通过磁性接触方式形成支撑脚本体与支撑环之间的软性连接，既可根据需要方便地沿支撑环圆周任意调节安装位置及对心距离，又可使支撑脚本体在受到机械手触碰时沿滑槽产生滑动或脱离滑槽，从而避免了机械手的损坏；采用环形支撑面结构，使支撑面相对后移，可缩小支撑环的直径，避免晶片从支撑环的内径处跌落，并可实现360度自动对心。因此，本发明克服了现有技术中支撑脚单一性安装方式的缺陷，具有结构简单、易实现、可不受设备结构限制、节省设备空间的显著优点。
附图说明
图1是本发明一实施例的一种支撑脚装置的装配效果结构示意图；
图2是本发明一实施例的一种支撑脚装置的装配效果断开剖面结构示意图；
图3是本发明一实施例的支撑环外形结构示意图；
图4是本发明一实施例的支撑环断开剖面结构示意图；
图5是本发明一实施例的支撑脚本体外形结构示意图；
图6是本发明一实施例的支撑脚本体剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图1，图1是本发明一实施例的一种支撑脚装置的装配效果结构示意图。如图1所示，本发明的支撑脚装置包括支撑环200及沿支撑环200圆周上方安装的若干支撑脚本体100。圆形晶片300的边部放置在位于各个支撑脚本体100之间的支撑脚本体100上端的支撑面上。机械手将可从二个间距较大的支撑脚本体100之间的开档位置进行取片。为了保证承载晶片300时的平稳，作为不同的可选实施方式，所述支撑脚本体100的数量至少为三个，并沿支撑环200的圆周上方间距安装。考虑到需要为机械手保留足够的进手空间，在本实施例中，优选采用间距安装的三个支撑脚本体100。各支撑脚本体100的具体安装位置，可根据机械手的进手空间要求，在设备调试过程中来确定。
请参阅图3，图3是本发明一实施例的支撑环外形结构示意图。如图3所示，支撑环200为圆环形，沿支撑环200的圆周方向加工有向上开口的环形滑槽2001。所述滑槽2001的一个用途是在其内部放置第一磁性体。并且，第一磁性体是沿着滑槽2001的环形圆周进行放置的。作为可选的实施方式，所述第一磁性体在所述滑槽2001内可以是连续或间断的环形。也就是说，可以采用一个与滑槽2001相配合的圆环形第一磁性体，并将其放置在滑槽2001内；也可以采用若干与滑槽2001相配合的弧形块状的第一磁性体，依次放入滑槽2001内(相互间可接触或不接触)，形成间断的环形第一磁性体。所述第一磁性体可采用镶嵌、胶粘等方式固定安装在滑槽2001内。
请参阅图4，图4是本发明一实施例的支撑环断开剖面结构示意图。如图4所示，第一磁性体201被固定在支撑环200的滑槽2001底部，且第一磁性体201的上表面低于所述滑槽2001的槽口端面。即第一磁性体201与滑槽2001的槽口具有一个垂直高度距离t，这个高度t的空间用于与支撑脚本体100之间进行配合安装(详见后续说明)。作为可选的实施方式，位于第一磁性体201上方部分滑槽2001的槽宽可以适当加宽，例如图示的滑槽2001在第一磁性体201的上方具有大于第一磁性体201宽度的较宽槽宽。这个加宽的槽宽位置，将用于调节支撑脚本体100与支撑环200之间的中心距离(详见后续说明)。
请参阅图5，图5是本发明一实施例的支撑脚本体外形结构示意图。如图5所示，支撑脚本体100为圆柱体，其上表面加工有环形的晶片支撑面1001，在支撑面1001的中心加工有突起的圆锥台1002。现有技术中的晶片支撑面通常设置在支撑脚本体的前端，因而在安装支撑脚本体时，必须使晶片支撑面的中心线指向支撑环的中心(即对心)。为了方便对心，需要在支撑环上开设相应的对心槽，或在支撑脚本体上设计对心结构。如此不可避免地将带来设计结构的复杂性及加工制作的高难度。因此，本发明进行了针对性优化改进，将晶片支撑面1001设计为环形结构，可以支撑脚本体100的圆柱体轴线为竖直对称中心，形成在360度全方位上都可承载晶片的支撑面1001。位于支撑面1001中心的圆锥台1002具有倾斜的侧壁，为晶片提供了具有导向作用的滑行斜面。圆锥台1002的高度及锥度可根据需要来设计确定。所述支撑面1001可加工成平面，以获得承载晶片时的稳定性；也可加工成下倾的斜面，减少与晶片边缘的接触面积，以提高晶片的利用率并减少因摩擦产生颗粒的机率。
请参阅图6，图6是本发明一实施例的支撑脚本体剖面结构示意图。如图6所示，在支撑脚本体100的下表面固定安装有第二磁性体101。当将支撑脚本体100与支撑环200进行装配时(请参考图1)，可将所述第二磁性体101的下端伸入到支撑环200的滑槽2001内，并可接触到第一磁性体201形成磁性连接。为了使第二磁性体101可以在滑槽2001内滑动，作为可选的实施方式，所述第二磁性体101的形状可以加工为圆柱形或具有与所述滑槽2001相配合的弧形。这样，支撑脚本体即可通过第二磁性体沿所述滑槽移动，既可调节支撑脚本体在支撑环圆周上的位置，又可在受到机械手侧向触碰时通过移动位置进行避让。本实施例选用圆柱形的第二磁性体101安装在支撑脚本体100的下表面。一种优选的安装方式为，在支撑脚本体100的下表面加工出一个槽孔1003，例如位于支撑脚本体100下表面的中心部位；然后，将第二磁性体101的上端通过镶嵌方式或螺钉连接方式固定在所述槽孔1003内完成安装。须使第二磁性体101的下端突出于支撑脚本体100的下表面，用于伸入到支撑环200的滑槽2001内进行装配。
请参阅图2，图2是本发明一实施例的一种支撑脚装置的装配效果断开剖面结构示意图。如图2所示，在将安装有第二磁性体101的支撑脚本体100与安装有第一磁性体201的支撑环200进行装配时，需要先使得所述第一、第二磁性体201、101之间的极性相反，目的是利用磁性体之间异性相吸的原理，使第一、第二磁性体201、101之间产生相互吸引，并通过接触吸合在一起形成软性连接(即受力时可以分开)。然后，将支撑脚本体100的第二磁性体101下端放入支撑环200的滑槽2001内，与第一磁性体201相接触并吸合在一起。装配时，可根据机械手的进手空间确定各支撑脚本体100之间在支撑环200上的相互安装位置。并且，由于支撑脚本体100采用了圆柱体形式，以及具有环形对称的支撑面1001，所以，支撑脚本体100可以任意角度与支撑环200配合，都能形成自动对心状态。从而在向支撑脚本体100安装第二磁性体101时，无须考虑相对安装角度，使安装非常便利且易于加工。
请继续参阅图2。为了能够调节支撑脚本体100的支撑面1001与支撑环200之间的中心距离(即支撑面1001中心、也即圆锥台1002中心到支撑环200圆心的投影距离)，以便准确地调整各支撑脚本体100与晶片300之间的放置间隙，可以使所述第二磁性体101(至少是其伸入滑槽2001的下端部分)与所述滑槽2001之间在槽宽方向留有适当的间隙s。这样，通过所述第二磁性体101在所述滑槽2001的宽度方向内调整其与所述第一磁性体201之间的接触位置，即可调整所述支撑面1001与所述支撑环200之间的中心距离。当采用相同宽度的第一、第二磁性体201、101时，可将位于第一磁性体201上方部分滑槽2001的槽宽适当加宽，例如图示的滑槽2001在第一磁性体201的上方具有大于第一、第二磁性体201、101宽度的较宽槽宽，即加工出一个台阶(与图4所示的滑槽2001结构一致)。
请继续参阅图2。现有技术中的支撑脚本体在安装后(通过紧固件)，位置即被固定不能移动。在调试中一旦发生机械手撞车的情况，极易损坏机械手。为了解决该问题，本发明将所述第二磁性体101(至少是其伸入滑槽2001的下端部分)与所述滑槽2001之间在槽宽方向留有的间隙距离s设计成大于所述第二磁性体101下端伸入所述滑槽2001内的高度距离t(即图4中第一磁性体201与滑槽2001槽口之间的垂直高度距离t)。由于t＜s，当机械手因误操作与支撑脚本体100撞车时，由于第一、第二磁性体201、101之间采用的是磁性软连接方式，在受到机械手触碰时，支撑脚本体100可发生沿滑槽2001滑动或倒伏的现象，将机械手的力加以卸除，从而可以避免对机械手造成的损坏。
如图6所示，作为进一步的优选实施例，可在第二磁性体101的下端外周加工一定大小的倒角1011，以使得支撑脚本体100在受力时更加容易发生倒伏，进一步提高对机械手的保护能力。
作为可选的实施例，上述的第一、第二磁性体201、101可以采用磁铁进行加工。当然，也可以选用其他现有适用的各类磁性体。
从公告号为CN 102840425B的中国发明专利公开的支撑脚装置的说明书附图可以看到，由于其晶片支撑面位于支撑脚本体的前端，而与支撑环的装配位置位于支撑脚本体的后端，使得支撑环的内径大于晶片的外径尺寸，这会增加设备的空间；并且，在机械手故障或调试中，当发生机械手抓取晶片不牢或偏差时，还会导致晶片滑出支撑面而从支撑环的内径处落地破碎。而采用本发明的环形支撑面1001结构，可使支撑面1001对晶片的实际承载位置相对后移，因而可缩小支撑环200的内径，且可小于晶片300的直径，从而可避免晶片300从支撑环200的内径处跌落(请参考图1加以理解)。设备的空间也因此得到了节省。
综上所述，本发明通过磁性接触方式形成支撑脚本体100与支撑环200之间的软性连接，既可根据需要方便地沿支撑环200圆周任意调节安装位置及对心距离，又可使支撑脚本体100在受到机械手触碰时沿滑槽2001产生滑动或脱离滑槽2001，从而避免了机械手的损坏；采用环形支撑面1001结构，使支撑面1001相对后移，可缩小支撑环200的直径，避免晶片300从支撑环200的内径处跌落，并可实现360度自动对心。因此，本发明克服了现有技术中支撑脚单一性安装方式的缺陷，具有结构简单、易实现、可不受设备结构限制、节省设备空间的显著优点。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种支撑脚装置，其特征在于，包括：
支撑环，沿其圆周设有向上开口的环形滑槽，所述滑槽内固设第一磁性体，所述第一磁性体低于所述滑槽槽口；
支撑脚本体，沿所述支撑环圆周设置，数量为至少三个，所述支撑脚本体为圆柱体，其上表面具有环形晶片支撑面，其下表面固接第二磁性体，所述第二磁性体下端伸入所述滑槽内，并接触所述第一磁性体形成磁性连接，所述支撑面的中心设有圆锥台；
其中，所述第一、第二磁性体之间的极性相反，所述支撑脚本体可通过所述第二磁性体沿所述滑槽移动，所述第二磁性体与所述滑槽之间在槽宽方向留有间隙，以通过所述第二磁性体在所述滑槽的宽度方向内调整其与所述第一磁性体之间的接触位置，来调整所述支撑面与所述支撑环之间的中心距离。
2.根据权利要求1所述的支撑脚装置，其特征在于，所述第一磁性体在所述滑槽内为连续的环形。
3.根据权利要求1所述的支撑脚装置，其特征在于，所述第一磁性体在所述滑槽内为间断的环形。
4.根据权利要求1所述的支撑脚装置，其特征在于，所述第二磁性体为圆柱形或具有与所述滑槽相配合的弧形。
5.根据权利要求1所述的支撑脚装置，其特征在于，所述支撑脚本体的下表面设有槽孔，所述第二磁性体的上端通过镶嵌方式或螺钉连接方式固定在所述槽孔内。
6.根据权利要求1所述的支撑脚装置，其特征在于，所述第二磁性体与所述滑槽之间在槽宽方向留有的间隙距离大于所述第二磁性体下端伸入所述滑槽内的高度距离。
7.根据权利要求6所述的支撑脚装置，其特征在于，所述第二磁性体的下端外周具有倒角。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的支撑脚装置，其特征在于，所述磁性体为磁铁。
9.根据权利要求1所述的支撑脚装置，其特征在于，所述支撑面为平面或斜面。
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