CN107899744A - 一种全自动晶粒挑选机及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种全自动晶粒挑选机,包括机架、传送机构和筛选机构,所述传送机构和筛选机构分别设置在所述机架上,所述筛选机构设置在所述传送机构的顶部,与所述传送机构的传送方向相垂直;所述传送机构包括第一驱动机构、传送带和若干惰轮;本发明通过筛选机构实现晶圆上带有墨点晶粒的挑选;当带墨点的晶圆移动至与电磁板中心线重合的位置时,第二驱动机构启动,将电磁板移动至带墨点的晶圆的正上方,电磁板通电,产生磁场,将混有磁粉墨点的晶圆从晶圆上吸取下来,使其脱离晶圆。丝杆电机反转,将电磁板从晶圆的正上方移开,回到起始点,此时,电磁板断电,吸取的带磁粉墨点的晶粒从电磁板上脱落。本发明具有结构紧凑、提高不良晶粒挑选效率等特点。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域,尤其涉不良晶粒挑选机及其工作方法。
背景技术
在制造芯片的过程中有一道工序为挑选不良晶粒工序,目前由人工一颗一颗的挑出,由于每天芯片产出量很大,需要挑出的不良晶粒所耗费的人工巨大。不仅增加了生产企业的用功成本,而且产品的合格率得不到稳定的保证。
发明内容
本发明针对以上问题,提供了一种结构紧凑、提高不良晶粒挑选效率的一种全自动晶粒挑选机。
本发明的技术方案是:包括机架、传送机构和筛选机构,所述传送机构和筛选机构分别设置在所述机架上,所述筛选机构设置在所述传送机构的顶部,与所述传送机构的传送方向相垂直;
所述传送机构包括第一驱动机构、传送带和若干惰轮;若干所述惰轮平行活动设置在所述机架上,所述第一驱动机构与任一所述惰轮连接,所述传送带套设在若干所述惰轮上;
所述筛选机构包括支撑架、电磁板和第二驱动机构;所述支撑架通过机架固定设置在所述传送机构的顶部;所述第二驱动机构设置在所述机架上,所述电磁板通过第二驱动机构在所述支撑架上水平移动。
所述第一驱动机构包括第一电机、动力带轮和第一带轮;所述第一电机固定设置在所述机架上,所述第一带轮固定连接在所述第一电机的旋转轴上,所述动力带轮固定连接在所述惰轮的一侧,所述动力带轮通过第一动力带与所述第一带轮连接。
所述支撑架包括光轴、传动丝杆和一对架体;一对所述架体竖向固定设置在所述机架上,一对所述架体位于所述传送机构的两侧;所述传动丝杆和光轴分别设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构的顶部;
所述第二驱动机构包括第二电机、第二带轮、第二动力带和丝杆动力带轮;
所述第二电机固定连接在所述机架上,所述第二带轮固定连接在所述第二电机的旋转轴上;所述丝杆动力带轮固定连接在所述传动丝杆的一端,所述第二带轮通过第二动力带与所述丝杆动力带轮连接,带动所述丝杆动力带轮旋转;
所述电磁板的一侧活动连接在所述传动丝杆上,另一侧套设在所述光轴上,通过所述传动丝杆的旋转使电磁板在一对所述架体之间水平移动。
所述支撑架包括一对光轴和一对架体;
一对所述架体竖向固定设置在所述机架上,一对所述架体位于所述传送机构的两侧;一对所述光轴分别固定设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构的顶部;所述电磁板的两侧分别活动连接在相应的光轴上;
所述第二驱动机构包括第三电机、旋转杆和滑槽板;所述第三电机固定连接在所述机架上,所述滑槽板横向固定设置在所述电磁板的顶部,其长度方向上设有滑槽;所述旋转杆的一端固定连接在所述第三电机的旋转轴上,另一端通过卡柱活动设置在所述滑槽内。
所述支撑架包括一对光轴和一对架体;一对所述架体位于所述传送机构的两侧;一对所述光轴分别固定设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构的顶部;所述电磁板的两侧分别活动连接在相应的光轴上;所述光轴上设有第一弹簧,位于架体;
所述第二驱动机构包括轴杆、牵引带、收带轮、旋转针、脱针架和第四电机;
所述脱针架固定设置在所述机架上;
所述收带轮活动连接在所述轴杆上;所述牵引带的一端与所述收带轮固定连接,另一端与所述电磁板固定连接;所述脱针架通过连接柱带动所述收带轮旋转;
所述轴杆通过一对轴承座与所述架体连接,所述第四电机固定连接在所述轴杆的一端,所述旋转针套设在所述轴杆上,远离所述第四电机一侧;所述旋转针在所述轴杆上可横向移动;远离所述第四电机一侧与所述旋转针之间设有第二弹簧;
所述脱针架机架固定设置在所述收带轮与旋转针之间,其靠近所述旋转针的一侧设有脱针机构。
所述脱针机构为伸缩缸或斜面向下设置的三角型块。
所述电磁板的底部设有适配的刮板,所述刮板固定连接在所述机架上。
所述传输机构的尾部设有收晶圆机构,所述收晶圆机构包括底座和料斗,所述料斗设置在所述底座的顶部面,所述底座固定设置在所述机架上。
所述收晶圆机构与筛选机构之间设有复检机构;
所述复检机构包括电动伸缩杆和呈U型的托盘;所述电动伸缩杆水平固定连接在机架上,位于晶圆的顶部位置;所述托盘水平设置固定连接在所述电动伸缩杆的前端;
所述传送带的两侧分别设有气缸,位于晶圆的下方。
按以下步骤:
1)、上料;将若干晶圆均布排列于传送带上;
2)、筛选;筛选机构对相应工位晶圆上的晶粒进行筛选,提取;
2.1)、电磁板移动;通过第二驱动机构移动至晶圆的顶部位置;
2.2)、电磁板通电;将混有磁粉墨点的晶粒从晶圆上吸取;
2.3)、电磁板复位;电磁板通过外力恢复到原位;
2.4)、电磁板失电;失电后,吸取的晶粒从电磁板上掉落;
3)、收集;筛选后的晶圆通过传送带传送尾部,进行收集。
本发明通过筛选机构实现晶圆上带有墨点晶粒的挑选;当带墨点的晶圆移动至与电磁板中心线重合的位置时,第二驱动机构启动,将电磁板移动至带墨点的晶圆的正上方,电磁板通电,产生磁场,将混有磁粉墨点的晶圆从晶圆上吸取下来,使其脱离晶圆。而后,丝杆电机反转,将电磁板从晶圆的正上方移开,回到起始点,此时,电磁板断电,吸取的带磁粉墨点的晶粒从电磁板上脱落。本发明具有结构紧凑、提高不良晶粒挑选效率等特点。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图;
图2是图1中筛选机构的结构示意图;
图3是本发明实施例二的结构示意图;
图4是本发明实施例三的结构示意图;
图5是图4中第二驱动机构的右侧结构示意图;
图6是本发明实施例三的结构示意图;
图中1是机架,2是传送机构,21是第一驱动机构,211是第一电机,212是第一动力带,22是传送带,23是惰轮,3是筛选机构,
31是支撑架,32是电磁板,33是第二驱动机构,
311是光轴,312是传动丝杆,
3311是第二电机,3312是第二带轮,3313是第二动力带,3314是丝杆动力带轮,
3321是第三电机,3322是旋转杆,3323是滑槽板,3324是滑槽,
3331是第一弹簧,3332是轴杆,3333是牵引带,3334是收带轮,3335是旋转针,3336是脱针架,3337是第四电机,3338是脱针机构,3339是第二弹簧,
4是刮板,5是收晶圆机构,6是复检机构,61是电动伸缩杆,62是托盘,63是气缸,7是晶圆。
具体实施方式
实施例一
本实施例如图1-2所示,包括机架1、传送机构2和筛选机构3,所述传送机构2和筛选机构3分别设置在所述机架1上,所述筛选机构3设置在所述传送机构2的顶部,与所述传送机构2的传送方向相垂直;
所述传送机构2包括第一驱动机构21、传送带22和若干惰轮23;若干所述惰轮23平行活动设置在所述机架1上,所述第一驱动机构21与任一所述惰轮23连接,所述传送带22套设在若干所述惰轮23上;驱动机构带动若干中任一一只惰轮23旋转,传送带22涨紧设置在若干惰轮23上,通过与惰轮23之间的摩擦,实现传送带22的水平传输运动;第一驱动机构21优选设置在靠近传送带22的始端或者末端的惰轮23上;
所述筛选机构3包括支撑架31、电磁板32和第二驱动机构33;所述支撑架31通过机架1固定设置在所述传送机构2的顶部;所述第二驱动机构33设置在所述机架1上,电磁板32活动连接在支撑架31上,所述电磁板32通过第二驱动机构33在所述支撑架31上水平移动。
所述第一驱动机构21包括第一电机211、动力带轮和第一带轮;所述第一电机211固定设置在所述机架1上,所述第一带轮固定连接在所述第一电机211的旋转轴上,所述动力带轮固定连接在所述惰轮23的一侧,所述动力带轮通过第一动力带212与所述第一带轮连接。第一电机211旋转,带动旋转轴上的第一电机211带轮旋转,通过第一动力带212的传输,实现动力带轮的旋转,进一步实现了惰轮23的旋转,通过惰轮23与传送带22之间的摩擦,实现了传送带22的传输功能。
所述支撑架31包括光轴311、传动丝杆312和一对架体;一对所述架体竖向固定设置在所述机架1上,一对支架相对平行设置,一对所述架体位于所述传送机构2宽度方向的两侧;所述传动丝杆312和光轴311分别设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构2的顶部;
所述第二驱动机构33包括第二电机3311、第二带轮3312、第二动力带3313和丝杆动力带轮3314;
所述第二电机3311固定连接在所述机架1上,所述第二带轮3312固定连接在所述第二电机3311的旋转轴上;所述丝杆动力带轮3314固定连接在所述传动丝杆312的一端,所述第二带轮3312通过第二动力带3313与所述丝杆动力带轮3314连接,带动所述丝杆动力带轮3314旋转;
所述电磁板32的一侧活动连接在所述传动丝杆312上,另一侧套设在所述光轴311上,通过所述传动丝杆312的旋转使电磁板32在一对所述架体之间水平移动。
第二电机3311旋转,通过固定连接的第二带轮3312,实现丝杆动力带轮3314的旋转,丝杆动力带轮3314固定套设在传动丝杆312上,进一步实现与之适配的电磁板32的水平位移。
所述电磁板32的底部设有适配的刮板4,所述刮板4固定连接在所述机架1上。刮板4的长度方向与传送机构2的传送方向相平行。
电磁板32回到起始点时,断电,可能会残留部分晶粒,电磁板32再次移动至带墨点晶圆7的正上方过程中,经过刮板4,将电磁板32上的残留刮下,提高吸取效率 。
所述传输机构的尾部设有收晶圆机构5,所述收晶圆机构5包括底座和料斗,所述料斗设置在所述底座的顶部面,所述底座固定设置在所述机架1上。
按以下步骤:
1)、上料;将若干晶圆7均布排列于传送带22上;
2)、筛选;筛选机构3对相应工位晶圆7上的晶粒进行筛选,提取;
2.1)、电磁板32移动;通过第二驱动机构33移动至晶圆7的顶部位置;
2.2)、电磁板32通电;将混有磁粉墨点的晶粒从晶圆7上吸取;
2.3)、电磁板32复位;电磁板32通过外力恢复到原位;
2.4)、电磁板32失电;失电后,吸取的晶粒从电磁板32上掉落;
3)、收集;筛选后的晶圆7通过传送带22传送尾部,进行收集。
当带墨点的晶圆7移动至与电磁板32中心线重合的位置时,第二驱动机构33启动,将电磁板32移动至带墨点的晶圆7的正上方,电磁板32通电,产生磁场,将混有磁粉墨点的晶圆7从晶圆7上吸取下来,使其脱离晶圆7。而后,丝杆电机反转,将电磁板32从晶圆7的正上方移开,回到起始点,此时,电磁板32断电,吸取的带磁粉墨点的晶粒从电磁板32上脱落。
实施例二
本实施例如图3所示,所述支撑架31包括一对光轴311和一对架体;
一对所述架体竖向固定设置在所述机架1上,一对支架相对平行设置,一对所述架体位于所述传送机构2宽度方向的两侧;一对所述光轴311分别固定设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构2的顶部;所述电磁板32的两侧分别活动连接在相应的光轴311上;
所述第二驱动机构33包括第三电机3321、旋转杆3322和滑槽板3323;所述第三电机3321固定连接在所述机架1上,所述滑槽板3323横向固定设置在所述电磁板32的顶部,其长度方向上设有与运动轨迹适配的滑槽3324;所述旋转杆3322的一端固定连接在所述第三电机3321的旋转轴上,另一端通过卡柱活动设置在所述滑槽3324内。
卡柱呈T型,横向端卡设在滑槽3324内,竖向端与旋转杆3322连接,防止运动过程中旋转杆3322与滑槽板3323脱离,造成运动失效。第三电机3321启动,第三电机3321的旋转轴带动固定连接的旋转杆3322旋转,第三电机3321优选步进电机,旋转角度为0°~180°之间,图中虚线部分是运动轨迹图;电磁板32在水平移动过程中,卡柱在卡槽内滑动。本实施例的结构简单,制造成本低。
实施例三
本实施例如图4所示,所述支撑架31包括一对光轴311和一对架体;一对支架相对平行设置,一对所述架体位于所述传送机构2宽度方向的两侧;一对所述光轴311分别固定设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构2的顶部;所述电磁板32的两侧分别活动连接在相应的光轴311上;所述光轴311上设有第一弹簧3331,位于架体对电磁板32施加外力,可实现电磁板32在一对光轴311上滑动;优选两只光轴311上分别设有第一弹簧3331,提高电磁板32移动的稳定性;
所述第二驱动机构33包括轴杆3332、牵引带3333、收带轮3334、旋转针3335、脱针架3336和第四电机3337;
所述脱针架3336固定设置在所述机架1上;
所述收带轮3334活动连接在所述轴杆3332上;所述牵引带3333的一端与所述收带轮3334固定连接,另一端与所述电磁板32固定连接;所述脱针架3336通过连接柱带动所述收带轮3334旋转;
所述轴杆3332通过一对轴承座与所述架体连接,所述第四电机3337固定连接在所述轴杆3332的一端,所述旋转针3335套设在所述轴杆3332上,远离所述第四电机3337一侧;所述旋转针3335在所述轴杆3332上可横向移动;远离所述第四电机3337一侧与所述旋转针3335之间设有第二弹簧3339;旋转针3335用于连接轴杆3332的套孔内设有凹槽,轴杆3332上设有与凹槽适配的凸起,限制旋转针3335只能在轴杆3332的轴向方向移动,通过第二弹簧3339的弹力将旋转针3335限制在轴杆3332上,防止第四电机3337旋转时,旋转针3335出现串位现象。
所述脱针架3336机架1固定设置在所述收带轮3334与旋转针3335之间,其靠近所述旋转针3335的一侧设有脱针机构3338。
第四电机3337带动轴杆3332旋转,带动旋转针3335转动,旋转针3335通过连接柱带动收带轮3334旋转,收带轮3334上的牵引带3333缠绕于收带轮3334的外侧,进而拉动电磁板32,电磁板32克服第一弹簧3331的阻力向前运动;当旋转针3335碰触脱针机构3338时,旋转针3335与收带轮3334之间连接关系失效,第一弹簧3331恢复原状,将电磁板32移动至原位;收带轮3334上连接柱设置的个数和若干连接柱之间的间距根据电磁板32位移长度和工艺需求定制。
所述脱针机构3338为伸缩缸或斜面向下设置的三角型块。
脱针机构3338为伸缩缸时,即连接柱为伸缩缸的活塞杆,需脱针架3336与收带轮3334之间连接失效时,活塞杆收回;脱针机构3338为斜面向下设置的三角型块时,旋转针3335通过斜面时,斜面呈下小上大型,即旋转针3335压缩第二弹簧3339与连接柱逐渐脱离。
实施例四
本实施例如图5所示,所述收晶圆机构5与筛选机构3之间设有复检机构6;
所述复检机构6包括电动伸缩杆61和呈U型的托盘62;所述电动伸缩杆61水平固定连接在机架1上,位于晶圆7的顶部位置;所述托盘62水平设置固定连接在所述电动伸缩杆61的前端;
所述传送带22宽度方向的两侧分别设有气缸63,位于晶圆7的下方。
监控设备或者检测人员监控到筛选后的晶圆7还残留带墨点的晶粒时,手动启动复检机构6,传送带22宽度方向两侧的气缸63同时动作,将残留墨点的晶圆7顶起,托盘62通过电动伸缩杆61向前伸出,位于晶圆7的下方,气缸63收回,晶圆7放置于托盘62之上,电动伸缩杆61缩回,通过人工或者吸盘将带有残留墨点的晶圆7送至人工分拣区。
Claims (10)
1.一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,包括机架、传送机构和筛选机构,所述传送机构和筛选机构分别设置在所述机架上,所述筛选机构设置在所述传送机构的顶部,与所述传送机构的传送方向相垂直;
所述传送机构包括第一驱动机构、传送带和若干惰轮;若干所述惰轮平行活动设置在所述机架上,所述第一驱动机构与任一所述惰轮连接,所述传送带套设在若干所述惰轮上;
所述筛选机构包括支撑架、电磁板和第二驱动机构;所述支撑架通过机架固定设置在所述传送机构的顶部;所述第二驱动机构设置在所述机架上,所述电磁板通过第二驱动机构在所述支撑架上水平移动。
2.根据权利要求1所述的一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,所述第一驱动机构包括第一电机、动力带轮和第一带轮;所述第一电机固定设置在所述机架上,所述第一带轮固定连接在所述第一电机的旋转轴上,所述动力带轮固定连接在所述惰轮的一侧,所述动力带轮通过第一动力带与所述第一带轮连接。
3.根据权利要求1所述的一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,所述支撑架包括光轴、传动丝杆和一对架体;一对所述架体竖向固定设置在所述机架上,一对所述架体位于所述传送机构的两侧;所述传动丝杆和光轴分别设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构的顶部;
所述第二驱动机构包括第二电机、第二带轮、第二动力带和丝杆动力带轮;
所述第二电机固定连接在所述机架上,所述第二带轮固定连接在所述第二电机的旋转轴上;所述丝杆动力带轮固定连接在所述传动丝杆的一端,所述第二带轮通过第二动力带与所述丝杆动力带轮连接,带动所述丝杆动力带轮旋转;
所述电磁板的一侧活动连接在所述传动丝杆上,另一侧套设在所述光轴上,通过所述传动丝杆的旋转使电磁板在一对所述架体之间水平移动。
4.根据权利要求1所述的一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,所述支撑架包括一对光轴和一对架体;
一对所述架体竖向固定设置在所述机架上,一对所述架体位于所述传送机构的两侧;一对所述光轴分别固定设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构的顶部;所述电磁板的两侧分别活动连接在相应的光轴上;
所述第二驱动机构包括第三电机、旋转杆和滑槽板;所述第三电机固定连接在所述机架上,所述滑槽板横向固定设置在所述电磁板的顶部,其长度方向上设有滑槽;所述旋转杆的一端固定连接在所述第三电机的旋转轴上,另一端通过卡柱活动设置在所述滑槽内。
5.根据权利要求1所述的一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,所述支撑架包括一对光轴和一对架体;一对所述架体位于所述传送机构的两侧;一对所述光轴分别固定设置在一对所述架体之间,位于所述传送机构的顶部;所述电磁板的两侧分别活动连接在相应的光轴上;所述光轴上设有第一弹簧,位于架体;
所述第二驱动机构包括轴杆、牵引带、收带轮、旋转针、脱针架和第四电机;
所述脱针架固定设置在所述机架上;
所述收带轮活动连接在所述轴杆上;所述牵引带的一端与所述收带轮固定连接,另一端与所述电磁板固定连接;所述脱针架通过连接柱带动所述收带轮旋转;
所述轴杆通过一对轴承座与所述架体连接,所述第四电机固定连接在所述轴杆的一端,所述旋转针套设在所述轴杆上,远离所述第四电机一侧;所述旋转针在所述轴杆上可横向移动;远离所述第四电机一侧与所述旋转针之间设有第二弹簧;
所述脱针架机架固定设置在所述收带轮与旋转针之间,其靠近所述旋转针的一侧设有脱针机构。
6.根据权利要求5所述的一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,所述脱针机构为伸缩缸或斜面向下设置的三角型块。
7.根据权利要求1所述的一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,所述电磁板的底部设有适配的刮板,所述刮板固定连接在所述机架上。
8.根据权利要求1所述的一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,所述传输机构的尾部设有收晶圆机构,所述收晶圆机构包括底座和料斗,所述料斗设置在所述底座的顶部面,所述底座固定设置在所述机架上。
9.根据权利要求8所述的一种全自动晶粒挑选机,其特征在于,所述收晶圆机构与筛选机构之间设有复检机构;
所述复检机构包括电动伸缩杆和呈U型的托盘;所述电动伸缩杆水平固定连接在机架上,位于晶圆的顶部位置;所述托盘水平设置固定连接在所述电动伸缩杆的前端;
所述传送带的两侧分别设有气缸,位于晶圆的下方。
10.一种根据权利要求1所述的全自动晶粒挑选机工作方法,其特征在于,按以下步骤:
1)、上料;将若干晶圆均布排列于传送带上;
2)、筛选;筛选机构对相应工位晶圆上的晶粒进行筛选,提取;
2.1)、电磁板移动;通过第二驱动机构移动至晶圆的顶部位置;
2.2)、电磁板通电;将混有磁粉墨点的晶粒从晶圆上吸取;
2.3)、电磁板复位;电磁板通过外力恢复到原位;
2.4)、电磁板失电;失电后,吸取的晶粒从电磁板上掉落;
3)、收集;筛选后的晶圆通过传送带传送尾部,进行收集。
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