CN107068592B - 一种静电吸附拾取夹具系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种静电吸附拾取夹具系统，包括可对微薄片进行筛选的筛选平台、可对筛选平台上的微薄片进行静电吸附并转移的静电吸附夹具、可对被静电吸附的微薄片去除静电的去静电平台。具体地，筛选平台包括可承载微薄片的负极板载物台，以及位于负极板载物台下方并带有正电荷的筛选正极板；静电吸附夹具设有带有正电荷的夹具正极板，去静电平台包括静电载物台以及位于下方的电容极板，电容板可在时间周期为4T内依次通入正电荷和负电荷。相对于现有技术，本发明能够有效解决纳米级成品进行准确搬移的技术问题，能够有效筛选成品、有效吸附成品以及缓降定位等优点，能够提高生产效率以及保证成品完整性。

Description

一种静电吸附拾取夹具系统
技术领域
本发明涉及静电吸附夹具技术领域，特别涉及一种静电吸附拾取夹具系统。
背景技术
在半导体生产技术中，单晶硅等微小薄片成品的长和宽尺寸通常在2—10um范围内，由于微薄片的外形尺寸过小，如果通过机械夹装的方式容易造成微薄片边界的破损，但是微薄片的外形尺寸过少，容易造成夹紧不牢固而导致松脱等情况发生，因此外形尺寸较小微薄片进行搬移时存在较多技术问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种生产效率高以及准确搬移微薄片的静电吸附拾取夹具系统，旨在解决现有技术中外形尺寸较小微薄片难以搬移的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种静电吸附拾取夹具系统，包括：
可对微薄片进行筛选的筛选平台；
可对所述筛选平台上的微薄片进行静电吸附并转移的静电吸附夹具；
可对被静电吸附的微薄片去除静电的去静电平台；
所述筛选平台包括可承载微薄片的负极板载物台、位于所述负极板载物台下方并带有正电荷的筛选正极板以及位于所述筛选正极板下方的电池层；所述静电吸附夹具设有带有正电荷的夹具正极板，所述去静电平台包括静电载物台以及位于下方的电容极板，所述电容板可在时间周期为4T内交替通入正电荷和负电荷。
优选地，所述筛选正极板为若干个相互分离且分别与电池层电连接的正极板。
优选地，若干个所述正极板可呈阵列状进行排布。
优选地，所述正极板与所述电池层之间设置有用于防止正极板释放正电荷的绝缘层。
优选地，所述夹具正极板朝向所述负极板载物台的端面边缘设有围沿，所述围沿与所述夹具正极板形成一可容纳微薄片并呈开放式的腔体。
优选地，所述腔体的开放口设有可关闭或打开所述腔体的保护门。
优选地，所述保护门枢转设于所述开放口边沿并可绕枢转轴进行摆动。
优选地，所述保护门可沿滑槽滑动将所述开放口打开或关闭。
优选地，所述电容板可在时间周期2T内通入正电荷以及在下一个时间周期2T内通入负电荷。
优选地，所述时间周期T为10ms。
本发明技术方案通过筛选正极板对放置于负极板载物台上的微薄片进行感应产生负电荷，然后被带有正电荷的夹具正极板所吸附进行搬移，最后通过去静电平台实现微薄片的负电荷消除以及缓慢且准确地放置于指定位置，从而实现对于外形尺寸较小的微薄片进行筛选拾取、吸附搬移、准确放置，解决了现有技术中微薄片搬移的技术问题。
相对于现有技术，本发明能够有效解决纳米级成品进行准确搬移的技术问题，能够有效筛选成品、有效吸附成品以及缓降定位等优点，能够提高生产效率以及保证成品完整性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明筛选平台的结构示意图；
图2为本发明静电吸附夹具的结构示意图；
图3为本发明去静电平台的结构示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参见图1至图3，本发明实施例提出一种静电吸附拾取夹具系统，该系统包括可对微薄片进行筛选的筛选平台、可对微薄片进行静电吸附并进行转移的静电吸附夹具、可对被静电吸附的微薄片去除静电的去静电平台。
参见图1至图3，具体地，本发明实施例中，筛选平台包括可承载微薄片的负极板载物台11、设置于负极板载物台11下方并且带有正电荷的筛选正极板12以及位于筛选正极板下方的电池层13，筛选正极板12可为若干相互分离且分别与电池层14独立电连接的正极板，并且多个正极板可呈阵列状进行排布。本发明实施例的静电吸附夹具朝向负极板载物台11的一端设有带有正电荷的夹具正极板22，夹具正极板22朝向负极板载物台11的端面边缘设有围沿，围沿与夹具正极板22共同形成一可容纳微薄片并且为开放式的腔体23。为了使得夹具正极板22对带有负电荷的微薄片静电吸附后不容易造成微薄片掉落，本发明实施例中，可在腔体23的开放口设置可关闭或打开腔体23的保护门。本实施例中，保护门可枢转设于开放口边沿并可绕枢转轴进行摆动。在本发明的其他实施例中，保护门可沿滑槽进行滑动从而将开放口打开或者关闭。
参见图1至图3，本发明实施例静电吸附拾取夹具系统的工作原理为：
当操作人员在筛选平台对微薄片进行加工完毕后，带有负电荷的微薄片则会分散置于负极板载物台11顶面上，负极板载物台11的下方设置有用于对微薄片进行筛选的筛选正极板12，当电池层14向筛选正极板12通入正电荷时，带有负电荷的微薄片则会受到筛选正极板12的吸引而沿着一定的规律进行集聚或者排布。优选地，本实施例中，可以将筛选正极板12设置为若干个相互分离并且分别与电池层14分别电连接的正极板，这样，若干个相互分离的电极板可以分别对微薄片进行吸引并且排布。将若干个相互分离的电极板设置为规整排布的阵列状时，则电极板可以对带有负电荷的微薄片进行吸引，使得微薄片的排布和正极板排布相一致，从而实现对微薄片的筛选和排列。操作人员可以通过对部分正极板通以正电荷或者将正极板设置为一定规律排布，这样正极板可以对微薄片的吸附和排列更加有规律，便于后续静电吸附夹具对于微薄片的吸附和转移。
另外，本实施例可以在正极板和电池板之间设置有用于防止正极板释放正电荷的绝缘层13，这样使得分别与电池层14电连接的正极板不容易发生电荷释放，以保证正极板对于微薄片的静电吸附有效性。
当放置于负极板载物台11上的微薄片被正极板所吸引并按照一定的规律进行排布后，然后将静电吸附夹具移动至负极板载物台11上方，因为静电吸附夹具朝向负极板载物台11的一端设置有夹具正极板22，通过电源21向夹具正极板22通入正电荷后，夹具正极板22带有正电荷并且能够对带有负电荷的微薄片吸引并且吸附，从而使得微薄片吸附于夹具正极板22的下底面。本实施例中，夹具正极板22朝向负极板载物台11的端面边缘设有围沿，围沿能够与夹具正极板22形成一可容纳微薄片并且具有开放口的腔体23，这样使得微薄片被夹具正极板22所吸附后，能够落入开放式的腔体23内部，这样便于微薄片可进行后期整齐并且规范地放置。
同时，本实施例中，在腔体23开放口设有可关闭或者打开腔体23的保护门，该保护门可枢转设置于开放口边沿并可绕枢转轴进行摆动。当微薄片被夹具正极板22所吸附前，腔体23的开放口被保护门所打开，这样微薄片能够顺利通过开放口进入腔体23内部。当微薄片进入腔体23后，保护门可绕枢转轴进行翻转，从而将腔体23的开放口进行覆盖，以避免微薄片在转移过程中掉落。在本发明的其他实施例中，保护门可设置为沿着滑槽进行滑动，从而将开放口进行打开或者关闭。
当微薄片被吸附到腔体23内部后，静电吸附夹具移动到去静电平台的上方，然后保护门被施以通电打开对开放口的覆盖。因为设置于静电载物台31下方的电容板32在时间周期4T内交替通入正电荷和负电荷，其中时间周期T为10ms。具体地，电容板32可在时间周期2T内通入正电荷，在下一个时间周期2T内通入负电荷，然后再下一个时间周期2T内通入正电荷，这样通入电容板32的正电荷和负电荷依次交替通入。并且，当静电吸附夹具移动至去静电载物台31之上时，夹具正极板22的正电荷被施以断开，从而使得带有负电荷的微薄片在重力作用下下降。当电容板32被通入正电荷时，可对微薄片产生吸力，从而使得微薄片下降，而电容板32转换通入负电荷后，电容板32可对微薄片的下降产生斥力，使得微薄片最终缓降于静电载物台31表面上，从而实现微薄片的转移。
本发明实施例的静电吸附拾取夹具系统通过筛选正极板12对放置于负极板载物台11上的微薄片进行感应产生负电荷，然后被带有正电荷的夹具正极板22所吸附并进行搬移，最后通过去静电平台实现微薄片的负电荷消除以及缓慢且准确地放置于特定位置，从而实现对于外形尺寸较小的微薄片进行筛选拾取、吸附搬移、准确放置，解决了现有技术中微薄片搬移的技术问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种静电吸附拾取夹具系统，其特征在于，包括：
可对微薄片进行筛选的筛选平台；
可对所述筛选平台上的微薄片进行静电吸附并转移的静电吸附夹具；
可对被静电吸附的微薄片去除静电的去静电平台；
所述筛选平台包括可承载微薄片的负极板载物台、位于所述负极板载物台下方并带有正电荷的筛选正极板以及位于所述筛选正极板下方的电池层；所述静电吸附夹具设有带有正电荷的夹具正极板，所述去静电平台包括静电载物台以及位于下方的电容极板，所述电容极板可在时间周期为4T内交替通入正电荷和负电荷；
所述时间周期T为10ms；当静电吸附夹具移动至去静电载物台之上时，夹具正极板的正电荷被施以断开，使得带有负电荷的微薄片在重力作用下下降；当电容极板被通入正电荷时，对微薄片产生吸力，使得微薄片减速下降，而电容极板转换通入负电荷后，电容极板对微薄片的下降产生斥力，使得微薄片缓降于静电载物台表面上，从而实现微薄片的转移。
2.如权利要求1所述的静电吸附拾取夹具系统，其特征在于，所述筛选正极板为若干个相互分离且分别与电池层电连接的正极板。
3.如权利要求2所述的静电吸附拾取夹具系统，其特征在于，若干个所述正极板可呈阵列状进行排布。
4.如权利要求3所述的静电吸附拾取夹具系统，其特征在于，所述正极板与所述电池层之间设置有用于防止正极板释放正电荷的绝缘层。
5.如权利要求1所述的静电吸附拾取夹具系统，其特征在于，所述夹具正极板朝向所述负极板载物台的端面边缘设有围沿，所述围沿与所述夹具正极板形成一可容纳微薄片并呈开放式的腔体。
6.如权利要求5所述的静电吸附拾取夹具系统，其特征在于，所述腔体的开放口设有可关闭或打开所述腔体的保护门。
7.如权利要求6所述的静电吸附拾取夹具系统，其特征在于，所述保护门枢转设于所述开放口边沿并可绕枢转轴进行摆动。
8.如权利要求6所述的静电吸附拾取夹具系统，其特征在于，所述保护门可沿滑槽滑动将所述开放口打开或关闭。
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