CN109545729A - 一种半导体硅片干法自动插篮设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种半导体硅片干法自动插篮设备，包括上料装置、送料装置和装篮装置，装篮装置位于上料装置的上面，送料装置位于上料装置与装篮装置的一侧；送料装置包括吸取装置、翻转装置和移动装置，吸取装置上的真空吸盘将上料装置上的硅片吸取后，利用鼓风口吹出的风辅助硅片进行分离，并通过移动装置以及翻转装置，将硅片由水平转至竖直，然后通过移动装置将硅片移送至装篮装置中。本发明可以实现分片自动化插篮，有效地避免了划伤硅片、硅片漏插等弊端，提高插篮工作效率，节约工作时间，解决人工成本。
Description
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，尤其是涉及一种半导体硅片干法自动插篮设备。
背景技术
在半导体硅片制造领域中,半导体硅片插篮是在车间是人为作业，易于划伤硅片表面，工作效率低。通过自动化设备，可以缩短插篮时间，提高自动化程度。由此可见，准确、快速地硅片插篮对保证半导体硅片质量具有非常重要的应用价值。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种半导体硅片干法自动插篮设备，可以实现分片自动化插篮，有效地避免了划伤硅片、硅片漏插等弊端，提高插篮工作效率，节约工作时间，解决人工成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种半导体硅片干法自动插篮设备，包括上料装置、送料装置和装篮装置，装篮装置位于上料装置的上面，送料装置位于上料装置与装篮装置的一侧；
送料装置包括吸取装置、翻转装置和移动装置，吸取装置上的真空吸盘将上料装置上的硅片吸取后，通过移动装置以及翻转装置，将硅片由水平转至竖直，然后通过移动装置将硅片移送至装篮装置中。
进一步的，上料装置包括工作台、第一模组、夹持机构，工作台的一侧设置在第一模组上，沿第一模组上下移动，工作台上设置有托板，硅片放置在托板上，夹持机构为三爪卡盘和卡爪，三爪卡盘位于托板的下方，卡爪的下端通过滑块和导向槽的配合沿三爪卡盘的半径方向移动，卡爪位于硅片的周边。上料装置，用于4、5、6和8寸硅片装夹，装夹装置带有刻度,根据各产品尺寸产品选择紧固量。三爪卡盘与转动把手连接，转动把手与锁紧销连接，用于三爪卡盘锁紧。
进一步的，硅片的周边且位于两两卡爪之间设置有分离机构，分离机构包括杆和鼓风口，杆的下端与卡爪固定连接，鼓风口水平方向设置且位于硅片被吸起后的第一片硅片和第二片硅片之间。杆连接鼓风机，真空吸盘将第一片硅片吸起后，剩下的硅片也一起离开工作台，利用鼓风口出来的水平方向的风，将第一片硅片和第二片硅片分开，进而达到分离硅片分离的效果。
进一步的，工作台上面且位于装篮装置的下面设置有第一测距传感器，第一测距传感器与第一模组相连，第一测距传感器通过监测其与最上层硅片之间的距离调整工作台沿第一模组向上移动的距离。工作台上且位于硅片下面设置有4个光电传感器，4个光电传感器分别位于不同尺寸在硅片的边缘，可以检测放入工作台上的是多少尺寸的硅片，以便与片篮的尺寸一一对应。第一测距传感器检测最上层硅片距离第一测距传感器的距离，保证每吸取一个硅片料盘上升一个硅片的高度，保证第一片硅片仍在原位。
进一步的，吸取装置、翻转装置和移动装置，吸取装置和翻转装置均设置在移动装置上，移动装置为二维线性滑台，包括水平方向滑台和竖直方向滑台，翻转装置包括旋转气缸，吸取装置包括真空吸盘和转动杆，转动杆的一端利用螺栓与真空吸盘连接，另一端与旋转气缸连接，水平方向滑台安装在工作台上且与竖直方向滑台相连，旋转气缸设置在竖直方向滑台上。
进一步的，装篮装置包括片篮工作台、片篮和微动开关，片篮内有一个个的小格子供硅片存放，片篮固定安装在片篮工作台上方，微动开关固定安装在片篮工作台下方，微动开关与上料装置的三爪卡盘处传感器联合确认片篮和硅片尺寸一致。
进一步的，还包括第二测距传感器，第二测距传感器设置在装篮装置一侧，监测其与放入装篮装置后的硅片之间的距离，进而控制吸取装置沿移动装置移动的距离。
工作原理：
1.人工将硅片组放入上料装置的三爪卡盘上，设定尺寸将硅片组固定，同时将片篮工作台上安装到位；
2.移动装置配合真空吸盘吸取第一片硅片，在鼓风口辅助下使其与硅片组分离；
3.真空吸盘吸取第一片硅片后通过旋转气缸使得硅片由水平转至竖直，然后通过竖直方向滑台向上移动至上层片篮处，硅片被竖直插入片篮中；
4.硅片放置完毕后，真空吸盘退回初始位置，准备吸取下一硅片；
5.当片篮装满后或结束时，设备上的片篮要取出，然后将下一组硅片和片篮装入。
相对于现有技术，本发明所述的半导体硅片干法自动插篮具有以下优势：
本发明所述的半导体硅片干法自动插篮，自动将装夹于工作台上的硅片插篮，采用自动化插篮的方法，降低人为硅片表面划伤，可自动控制、减少人工参与、提高插篮效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的半导体硅片干法自动插篮的立体结构示意图；
图2为本发明实施例所述的半导体硅片干法自动插篮的立体结构示意图；
图3为本发明实施例所述的上料装置的立体结构示意图；
图4为本发明实施例所述的上料装置的立体结构示意图；
图5为本发明实施例所述的移动装置的立体结构示意图。
附图标记说明：
1-硅片；2-真空吸盘；3-工作台；4-第一模组；5-托板；6-三爪卡盘；7-卡爪；8-滑块；9-导向槽；10-杆；11-鼓风口；12-第一测距传感器；13-水平方向滑台；14-竖直方向滑台；15-旋转气缸；16-转动杆；17-片篮工作台；18-片篮；19-微动开关；20-第二测距传感器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-5所示，一种半导体硅片干法自动插篮设备，包括上料装置、送料装置和装篮装置，装篮装置位于上料装置的上面，送料装置位于上料装置与装篮装置的一侧；
送料装置包括吸取装置、翻转装置和移动装置，吸取装置上的真空吸盘2将上料装置上的硅片1吸取后，通过移动装置以及翻转装置，将硅片1由水平转至竖直，然后通过移动装置将硅片1移送至装篮装置中。
上述上料装置包括工作台3、第一模组4、夹持机构，工作台3的一侧设置在第一模组4上，沿第一模组4上下移动，工作台1上设置有托板5，硅片1放置在托板5上，夹持机构为三爪卡盘6和卡爪7，三爪卡盘6位于托板5的下方，卡爪7的下端通过滑块8和导向槽9的配合沿三爪卡盘6的半径方向移动，卡爪7位于硅片1的周边。
上述硅片1的周边且位于两两卡爪7之间设置有分离机构，分离机构包括杆10和鼓风口11，杆10的下端与卡爪7固定连接，鼓风口11水平方向设置且位于硅片1被吸起后的第一片硅片和第二片硅片之间。
上述工作台3上面且位于装篮装置的下面设置有第一测距传感器12，第一测距传感器12与第一模组4相连，第一测距传感器12通过监测其与最上层硅片1之间的距离调整工作台3沿第一模组4向上移动的距离。
上述吸取装置、翻转装置和移动装置，吸取装置和翻转装置均设置在移动装置上，移动装置为二维线性滑台，包括水平方向滑台13和竖直方向滑台14，翻转装置包括旋转气缸15，吸取装置包括真空吸盘2和转动杆16，转动杆16的一端利用螺栓与真空吸盘2连接，另一端与旋转气缸15连接，水平方向滑台13安装在工作台3上且与竖直方向滑台14相连，旋转气缸15设置在竖直方向滑台14上。
上述装篮装置包括片篮工作台17、片篮18和微动开关19，片篮18固定安装在片篮工作台17上方，微动开关19固定安装在片篮工作台17下方，微动开关19与上料装置的三爪卡盘6处传感器联合确认片篮18和硅片1尺寸一致。
上述还包括第二测距传感器20，第二测距传感器20设置在装篮装置一侧，监测其与放入装篮装置后的硅片1之间的距离，进而控制吸取装置沿移动装置移动的距离。
工作原理：
1.人工将硅片1组放入上料装置的三爪卡盘6上，设定尺寸将硅片1组固定，同时将片篮工作台17上安装到位；
2.移动装置配合真空吸盘2吸取第一片硅片1，在鼓风口11辅助下使其与硅片1组分离；
3.真空吸盘2吸取第一片硅片1后通过旋转气缸15使得硅片1由水平转至竖直，然后通过竖直方向滑台14向上移动至上层片篮18处，硅片1被竖直插入片篮18中；
4.硅片1放置完毕后，真空吸盘2退回初始位置，准备吸取下一硅片1；
5.当片篮18装满后或结束时，设备上的片篮18要取出，然后将下一组硅片1和片篮18装入。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种半导体硅片干法自动插篮设备，其特征在于：包括上料装置、送料装置和装篮装置，装篮装置位于上料装置的上面，送料装置位于上料装置与装篮装置的一侧；
送料装置包括吸取装置、翻转装置和移动装置，吸取装置上的真空吸盘(2)将上料装置上的硅片(1)吸取后，通过移动装置以及翻转装置，将硅片(1)由水平转至竖直，然后通过移动装置将硅片(1)移送至装篮装置中。
2.根据权利要求1所述的半导体硅片干法自动插篮，其特征在于：上料装置包括工作台(3)、第一模组(4)、夹持机构，工作台(3)的一侧设置在第一模组(4)上，沿第一模组(4)上下移动，工作台(1)上设置有托板(5)，硅片(1)放置在托板(5)上，夹持机构为三爪卡盘(6)和卡爪(7)，三爪卡盘(6)位于托板(5)的下方，卡爪(7)的下端通过滑块(8)和导向槽(9)的配合沿三爪卡盘(6)的半径方向移动，卡爪(7)位于硅片(1)的周边。
3.根据权利要求2所述的半导体硅片干法自动插篮，其特征在于：硅片(1)的周边且位于两两卡爪(7)之间设置有分离机构，分离机构包括杆(10)和鼓风口(11)，杆(10)的下端与卡爪(7)固定连接，鼓风口(11)水平方向设置且位于硅片(1)被吸起后的第一片硅片和第二片硅片之间。
4.根据权利要求2所述的半导体硅片干法自动插篮，其特征在于：工作台(3)上面且位于装篮装置的下面设置有第一测距传感器(12)，第一测距传感器(12)与第一模组(4)相连，第一测距传感器(12)通过监测其与最上层硅片(1)之间的距离调整工作台(3)沿第一模组(4)向上移动的距离。
5.根据权利要求1所述的半导体硅片干法自动插篮，其特征在于：吸取装置、翻转装置和移动装置，吸取装置和翻转装置均设置在移动装置上，移动装置为二维线性滑台，包括水平方向滑台(13)和竖直方向滑台(14)，翻转装置包括旋转气缸(15)，吸取装置包括真空吸盘(2)和转动杆(16)，转动杆(16)的一端利用螺栓与真空吸盘(2)连接，另一端与旋转气缸(15)连接，水平方向滑台(13)安装在工作台(3)上且与竖直方向滑台(14)相连，旋转气缸(15)设置在竖直方向滑台(14)上。
6.根据权利要求1所述的半导体硅片干法自动插篮，其特征在于：装篮装置包括片篮工作台(17)、片篮(18)和微动开关(19)，片篮(18)固定安装在片篮工作台(17)上方，微动开关(19)固定安装在片篮工作台(17)下方，微动开关(19)与上料装置的三爪卡盘(6)处传感器联合确认片篮(18)和硅片(1)尺寸一致。
7.根据权利要求1所述的半导体硅片干法自动插篮，其特征在于：还包括第二测距传感器(20)，第二测距传感器(20)设置在装篮装置一侧，监测其与放入装篮装置后的硅片(1)之间的距离，进而控制吸取装置沿移动装置移动的距离。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240205 Address after: 300384 Tianjin Binhai New Area high tech Zone Huayuan Industrial Area (outside the ring) Hai Tai Road 12 inside. Patentee after: TIANJIN ZHONGHUAN ADVANCED MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region after: China Patentee after: Zhonghuan Leading Semiconductor Technology Co.,Ltd. Address before: 300384 Tianjin Binhai New Area high tech Zone Huayuan Industrial Area (outside the ring) Hai Tai Road 12 inside. Patentee before: TIANJIN ZHONGHUAN ADVANCED MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
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