CN108161715A - 一种芯片全自动机械加工装置 - Google Patents

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王昌华
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Abstract

本发明提供一种芯片全自动机械加工装置，包括安全栅栏，以及设置在安全栅栏内的芯片储存装置、加工装置、出料存放装置、上料机械手和下料机械手，所述加工装置、上料机械手和下料机械手均与一控制装置连接并受控于所述控制装置；并通过设置位置检测单元来及时监控机械臂的位置情况，从而提高芯片加工作业的精度和安全性。

Description

一种芯片全自动机械加工装置
技术领域
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种芯片全自动机械加工装置。
背景技术
在现今的生活上，科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度，也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累，机械手的应用也将会越来越广泛。
半导体晶圆芯片的制造包括：从晶体上将半导体晶圆切割下来，接下来是许多连续的去除材料的加工步骤。这些加工步骤是为了获得尽可能光滑的表面、半导体晶圆的平行侧面以及提供具有倒圆棱边的半导体晶圆。通常考虑的去除材料的加工步骤包含：半导体晶圆的棱边倒圆、研磨或双面研磨、蚀刻及抛光。在半导体晶圆芯片的加工作业中，存在大量的重复性劳动，同时对于作业环境要求较高，将机械手应用于晶圆芯片的加工作业中是当今社会发展的趋势，同时还需要面对加工作业中的通用性问题和安全问题等。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种芯片全自动机械加工装置。
本发明是以如下技术方案实现的：
一种芯片全自动机械加工装置，包括安全栅栏，以及设置在安全栅栏内的芯片储存装置、加工装置、出料存放装置、上料机械手和下料机械手，所述加工装置、上料机械手和下料机械手均与一控制装置连接并受控于所述控制装置。
所述芯片储存装置和出料存放装置分置于所述加工装置的两边，所述上料机械手用于将所述芯片储存装置中的代加工芯片取出放置在加工装置上，所述下料机械手用于将所述加工装置加工后的芯片取出放置于所述出料存放装置内。
所述上料机械手和下料机械手中均设置有机械手控制单元、位置检测单元和无线通信模块，所述机械手控制单元与所述控制装置通过无线通信模块进行通信连接，以使得所述上料机械手和下料机械手受控于所述控制装置，其中位置检测单元，用于获得上料机械手和下料机械手的机械臂的位置坐标；所述机械手控制单元接收位置检测单元发送的位置坐标，并且在机械臂的位置坐标不在预定范围内时，生成报警信息，并将所述报警信息发送到所述控制装置。
进一步的，所述上料机械手和下料机械手结构相同，均包括基座、升降平台、大臂、前臂和末端执行器，所述升降平台设置在基座上，所述升降平台包括一升降轴，所述大臂通过第一减速电机与升降轴连接，所述前臂通过第二减速电机与大臂连接，所述末端执行器通过第三减速电机与前臂连接，所述末端执行器包括旋转台和设置在旋转台两侧的夹爪，所述旋转台底端连接在第三减速电机的输出轴上，所述夹爪用于抓取芯片。
进一步的，所述加工装置上安装有固定架，所述固定架上安装有两套加工工具，第一套加工工具为粗磨削刀具，第二套加工工具为精磨削刀具，在所述加工装置上方还设置有视觉检测装置，所述视觉检测装置与所述控制装置通信连接。
进一步的，所述粗磨削刀具和精磨削刀具在平行于所述固定架的平面内旋转，所述固定架上还设置一环形跑道状的移动台，所述移动台设置有传送带，所述移动带上设置多个放置台，每个放置台上均能够放置一个待加工芯片。
进一步的，所述视觉检测装置为多个摄像头，多个摄像头用于采集加工装置的作业情况，并将采集的图像视频数据传送至所述控制装置，所述控制装置根据接受到的数据来控制加工装置的启动与暂停，同时还控制上料机械手和下料机械手及时进行上下料。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种芯片全自动机械加工装置，包括安全栅栏，以及设置在安全栅栏内的芯片储存装置、加工装置、出料存放装置、上料机械手和下料机械手，所述加工装置、上料机械手和下料机械手均与一控制装置连接并受控于所述控制装置；并通过设置位置检测单元来及时监控机械臂的位置情况，从而提高芯片加工作业的精度和安全性。
附图说明
图1是本实施例提供的一种芯片全自动机械加工装置整体示意图；
图2是本实施例提供的机械手结构示意图；
图3是本实施例提供的机械手控制单元的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
一种芯片全自动机械加工装置，如图1-3所示，包括安全栅栏，以及设置在安全栅栏内的芯片储存装置1、加工装置2、出料存放装置3、上料机械手4和下料机械手5，所述加工装置、上料机械手和下料机械手均与一控制装置100连接并受控于所述控制装置100。
所述芯片储存装置1和出料存放装置3分置于所述加工装置2的两边，所述上料机械手4用于将所述芯片储存装置1中的代加工芯片6取出放置在加工装置2上，所述下料机械手5用于将所述加工装置2加工后的芯片取出放置于所述出料存放装置3内。
所述上料机械手和下料机械手中均设置有机械手控制单元200、位置检测单元201和无线通信模块202，所述机械手控制单元与所述控制装置通过无线通信模块进行通信连接，以使得所述上料机械手和下料机械手受控于所述控制装置，其中位置检测单元201，用于获得上料机械手和下料机械手的机械臂的位置坐标；所述机械手控制单元接收位置检测单元发送的位置坐标，并且在机械臂的位置坐标不在预定范围内时，生成报警信息，并将所述报警信息发送到所述控制装置，所述控制装置根据报警信息可进行上料机械手和下料机械手的启动和暂停作业。
进一步的，所述上料机械手和下料机械手结构相同，均包括基座41、升降平台42、大臂44、前臂45和末端执行器，所述升降平台42设置在基座41上，所述升降平台42包括一升降轴43，所述大臂44通过第一减速电机与升降轴43连接，所述前臂45通过第二减速电机与大臂44连接，所述末端执行器通过第三减速电机与前臂连接，所述末端执行器包括旋转台46和设置在旋转台两侧的夹爪，所述旋转台底端连接在第三减速电机的输出轴上，所述夹爪用于抓取芯片，所述夹爪上设置多个吸盘，从而避免抓取芯片时损伤芯片，同时采用两个夹爪结构有助于提供搬运效率。
进一步的，所述加工装置2上安装有固定架21，所述固定架21上安装有两套加工工具，第一套加工工具为粗磨削刀具22，第二套加工工具为精磨削刀具23，在所述加工装置上方还设置有视觉检测装置，所述视觉检测装置与所述控制装置通信连接。
进一步的，所述粗磨削刀具和精磨削刀具在平行于所述固定架的平面内旋转，所述固定架上还设置一环形跑道状的移动台，所述移动台设置有传送带，所述移动带上设置多个放置台24，每个放置台上均能够放置一个待加工芯片。
进一步的，所述视觉检测装置为多个摄像头，多个摄像头用于采集加工装置的作业情况，并将采集的图像视频数据传送至所述控制装置，所述控制装置根据接受到的数据来控制加工装置的启动与暂停，同时还控制上料机械手和下料机械手及时进行上下料。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种芯片全自动机械加工装置，其特征在于：包括安全栅栏，以及设置在安全栅栏内的芯片储存装置、加工装置、出料存放装置、上料机械手和下料机械手，所述加工装置、上料机械手和下料机械手均与一控制装置连接并受控于所述控制装置；
所述芯片储存装置和出料存放装置分置于所述加工装置的两边，所述上料机械手用于将所述芯片储存装置中的代加工芯片取出放置在加工装置上，所述下料机械手用于将所述加工装置加工后的芯片取出放置于所述出料存放装置内。
2.根据权利要求1所述的一种芯片全自动机械加工装置，其特征在于：
所述上料机械手和下料机械手中均设置有机械手控制单元、位置检测单元和无线通信模块，所述机械手控制单元与所述控制装置通过无线通信模块进行通信连接，以使得所述上料机械手和下料机械手受控于所述控制装置，其中位置检测单元，用于获得上料机械手和下料机械手的机械臂的位置坐标；所述机械手控制单元接收位置检测单元发送的位置坐标，并且在机械臂的位置坐标不在预定范围内时，生成报警信息，并将所述报警信息发送到所述控制装置；
所述上料机械手和下料机械手结构相同，均包括基座、升降平台、大臂、前臂和末端执行器，所述升降平台设置在基座上，所述升降平台包括一升降轴，所述大臂通过第一减速电机与升降轴连接，所述前臂通过第二减速电机与大臂连接，所述末端执行器通过第三减速电机与前臂连接，所述末端执行器包括旋转台和设置在旋转台两侧的夹爪，所述旋转台底端连接在第三减速电机的输出轴上，所述夹爪用于抓取芯片。
3.根据权利要求1所述的一种芯片全自动机械加工装置，其特征在于：
所述加工装置上安装有固定架，所述固定架上安装有两套加工工具，第一套加工工具为粗磨削刀具，第二套加工工具为精磨削刀具，在所述加工装置上方还设置有视觉检测装置，所述视觉检测装置与所述控制装置通信连接。
4.根据权利要求2所述的一种芯片全自动机械加工装置，其特征在于：
所述粗磨削刀具和精磨削刀具在平行于所述固定架的平面内旋转，所述固定架上还设置一环形跑道状的移动台，所述移动台设置有传送带，所述移动带上设置多个放置台，每个放置台上均能够放置一个待加工芯片。
5.根据权利要求3所述的一种芯片全自动机械加工装置，其特征在于：
所述视觉检测装置为多个摄像头，多个摄像头用于采集加工装置的作业情况，并将采集的图像视频数据传送至所述控制装置，所述控制装置根据接受到的数据来控制加工装置的启动与暂停，同时还控制上料机械手和下料机械手及时进行上下料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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