CN110718493A - 晶圆传送装置和晶圆封装机构 - Google Patents

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CN110718493A CN201911125336.XA CN201911125336A CN110718493A CN 110718493 A CN110718493 A CN 110718493A CN 201911125336 A CN201911125336 A CN 201911125336A CN 110718493 A CN110718493 A CN 110718493A
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黎理明
蒋仟
黎理杰
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Abstract

本发明公开一种晶圆传送装置和晶圆封装机构，晶圆传送装置包括：第一转盘、第一吸料杆和第二吸料杆；第一转盘具有第一旋转轴线，第一转盘可绕第一旋转轴线旋转；第一吸料杆和第二吸料杆用于吸取晶圆，第一吸料杆和第二吸料杆沿垂直于第一旋转轴线的方向延伸，并固定于第一转盘周向上的相对两侧，以随第一转盘的旋转而转动；第一吸料杆和第二吸料杆在活动轨迹上具有取料位及传料位，以使第一吸料杆转动至取料位时，第二吸料杆转动至传料位。本发明技术方案有效提高了晶圆的传送速度，从而提高晶圆的加工效率。

Description

晶圆传送装置和晶圆封装机构
技术领域
本发明涉及晶圆封装技术领域，尤其涉及一种晶圆传送装置。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品；一般为适配多类电路产品形状，晶圆需要经过切割成块后，再作为处理器内核使用，但是现有的封装晶圆的结构多数使用往返式或旋转摆臂式结构，这样的结构在输料时，传递料材的行程大，且在使用一端时间后会存在精度偏差，人工调试难度高的问题，从而导致加工效率低。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种晶圆传送装置，旨在解决现有设备传料效率低，精度偏差大以致加工效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提出的晶圆传送装置，包括：
第一转盘，具有第一旋转轴线，所述第一转盘可绕所述第一旋转轴线旋转；
第一吸料杆和第二吸料杆，所述第一吸料杆和所述第二吸料杆用于吸取晶圆，所述第一吸料杆和所述第二吸料杆沿垂直于所述第一旋转轴线的方向延伸，并固定于所述第一转盘周向上的相对两侧，以随所述第一转盘的旋转而转动；所述第一吸料杆和所述第二吸料杆在活动轨迹上具有取料位及传料位，以使所述第一吸料杆转动至所述取料位时，所述第二吸料杆转动至所述传料位。
可选地，所述晶圆传送装置还包括第二转盘、第三吸料杆和第四吸料杆；所述第二转盘具有第二旋转轴线，所述第二转盘可绕所述第二旋转轴线旋转；所述第三吸料杆和所述第四吸料杆用于吸取晶圆，所述第三吸料杆和所述第四吸料沿垂直于所述第二旋转轴线的方向延伸，并固定于所述第二转盘周向上的相对两侧，以随所述第二转盘的旋转而转动；所述第三吸料杆和所述第四吸料杆在活动轨迹上具有接料位及放料位，以使所述第三吸料杆转动至所述接料位时，所述第四吸料杆转动至所述放料位；所述接料位位于所述传料位的一侧，以使所述第三吸料杆或第四吸料杆可从第一吸料杆或第二吸料杆接取晶圆。
可选地，所述第一吸料杆的数量至少为两个，两个所述第一吸料杆沿所述第一转盘的周向间隔设置；所述第二吸料杆的数量及位置与所述第一吸料杆的数量及位置对应。
可选地，所述第一吸料杆沿所述第一转盘的径向延伸，和/或，所述第二吸料杆沿所述第一转盘的径向延伸。
可选地，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线平行。
可选地，所述晶圆传送装置还包括视觉定位系统，所述视觉定位系统用于监测所述晶圆的传送过程。
可选地，所述视觉定位系统包括光学CCD，所述光学CCD用于监测所述取料位中的晶圆位置。
可选地，所述吸料杆包括杆体和吸盘，所述杆体一端固定于所述第一转盘周侧，所述杆体另一端连接所述吸盘。
本发明还提出一种晶圆封装机构，包括封装装置及一种晶圆传送装置。
可选地，所述封装装置包括取料装置，所述取料装置包括取料台，推料件及力传感器，所述取料台具有安装部，用以安装晶圆盘，所述推料件用以将晶圆推向所述取料位；所述力传感器用以检测所述推料件的推力。
本发明技术方案通过将第一吸料杆和第二吸料杆设置在第一转盘周向上的相对两侧，从而使第一吸料杆和第二吸料杆随第一转盘转动时具有活动轨迹，其中，第一吸料杆和第二吸料杆在活动轨迹上具有取料位及传料位，当第一吸料杆转动至取料位时，第二吸料杆转动至所述传料位，因此，取料和传料同步进行可以加快晶圆的传送速度，从而可以有效提高加工效率。
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为本发明晶圆传送装置一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 第一转盘 200 第二转盘
110 第一吸料杆 210 第三吸料杆
111 杆体 220 第四吸料杆
112 吸盘 230 接料位
120 第二吸料杆 240 放料位
130 取料位 300 推料件
140 传料位 400 取料台
410 晶圆盘 420 安装部
500 光源 600 光学CCD
700 料带
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，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。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。
本发明提出一种晶圆传送装置。
在本发明实施例中，如图1所示，该晶圆传送装置包括：
第一转盘100，具有第一旋转轴线，所述第一转盘100可绕所述第一旋转轴线旋转；
第一吸料杆110和第二吸料杆120，所述第一吸料杆110和所述第二吸料杆120用于吸取晶圆，所述第一吸料杆110和所述第二吸料杆120沿垂直于所述第一旋转轴线的方向延伸，并固定于所述第一转盘100周向上的相对两侧，以随所述第一转盘100的旋转而转动；所述第一吸料杆110和所述第二吸料杆120在活动轨迹上具有取料位130及传料位140，以使所述第一吸料杆110转动至所述取料位130时，所述第二吸料杆120转动至所述传料位140。
在本实施例中，晶圆传送装置为晶圆封装机构中的传料装置，用于传送晶圆，其中，晶圆传送装置包括第一转盘100、第一吸料杆110和第二吸料杆120，第一转盘100可以呈盘状，也可以呈杆状，优选于第一转盘100呈盘状，从而相同安装空间内可以缩短吸料杆的长度，因此可以有效保持晶圆传送装置的结构稳定性；第一转盘100具有垂直于盘面的第一旋转轴线，第一旋转轴线上装有电机，从而电机可带动第一转盘100绕第一旋转轴线进行旋转运动，吸料杆用于吸取和传送晶圆，吸料杆包括杆体111和吸盘112，杆体111具有固定端和吸料端，固定端固定于第一转盘100周侧，吸料端用于固定吸盘112，第一吸料杆110和第二吸料杆120在第一转盘100周侧沿垂直于第一旋转轴线的方向设置，此处“垂直于第一旋转轴线的方向”可以理解为第一吸料杆110和第二吸料杆120的延伸方向与第一转盘100相切，从而垂直于第一旋转轴线；也可以理解为第一吸料杆110和第二吸料杆120的的延伸方向与第一旋转轴线径向垂直；第一吸料杆110和第二吸料杆120设置在第一转盘100周向上的相对两侧，以随第一转盘100的旋转而转动，其中，第一转盘100旋转过程中，第一吸料杆110和第二吸料杆120具有共用的圆形活动轨迹，同时，第一吸料杆110和第二吸料杆120在活动轨迹上具有取料位130和传料位140，当第一吸料杆110转动至取料位130时，第二吸料杆120转动至传料位140，因此，取料和传料可同步进行，从而可以加快晶圆的传送速度，提高传送效率。
另外，晶圆传送装置还包括与吸料杆连接的气缸，气缸用于推动吸料杆沿吸料杆的延伸方向作往返运动，以吸取和放置晶圆。
本发明技术方案通过将第一吸料杆110和第二吸料杆120设置在第一转盘100周向上的相对两侧，从而使第一吸料杆110和第二吸料杆120随第一转盘100转动时具有活动轨迹，其中，第一吸料杆110和第二吸料杆120在活动轨迹上具有取料位130及传料位140，当第一吸料杆110转动至取料位130时，第二吸料杆120转动至所述传料位140，因此，取料和传料同步进行可以加快晶圆的传送速度，从而可以有效提高加工效率。
进一步地，如图1所示，所述晶圆传送装置还包括第二转盘200、第三吸料杆210和第四吸料杆220；所述第二转盘200具有第二旋转轴线，所述第二转盘200可绕所述第二旋转轴线旋转；所述第三吸料杆210和所述第四吸料杆220用于吸取晶圆，所述第三吸料杆210和所述第四吸料沿垂直于所述第二旋转轴线的方向延伸，并固定于所述第二转盘200周向上的相对两侧，以随所述第二转盘200的旋转而转动；所述第三吸料杆210和所述第四吸料杆220在活动轨迹上具有接料位230及放料位240，以使所述第三吸料杆210转动至所述接料位230时，所述第四吸料杆220转动至所述放料位240；所述接料位230位于所述传料位140的一侧，以使所述第三吸料杆210或第四吸料杆220可从第一吸料杆110或第二吸料杆120接取晶圆。在本实施例中，晶圆传送装置还包括第二转盘200、第三吸料杆210和第四吸料杆220，第二转盘200的形状及结构与上述第一转盘100相同，第三吸料杆210和第四吸料杆220的形状及结构与上述第一吸料杆110和第二吸料杆120相同，且第三吸料杆210和第四吸料杆220在第二转盘200上的安装方式与第一吸料杆110和第二吸料杆120在第一转盘100上的安装方式也相同，第二转盘200具有垂直于盘面的第二旋转轴线，第二旋转轴线上装有电机，从而电机可带动第二转盘200绕第二旋转轴线进行旋转运动，第三吸料杆210和第四吸料杆220随第二转盘200转动的活动轨迹上具有接料位230及放料位240，当第三吸料杆210位于接料位230时，第四吸料杆220位于放料位240，第二转盘200设于第一转盘100周向任意处，且接料位230与传料位140相对设置，从而第三吸料杆210或第四吸料杆220可从接料位230接取第一吸料杆110或第二吸料杆120位于传料位140的晶圆，其中，第一转盘100和第二转盘200可独立运作，可以理解，第一转盘100用于吸取及传送晶圆，第二转盘200用于接取及放置晶圆，因此，第二转盘200在放料位240放置晶圆时可独立调整第二转盘200来保证放料位240的精确性。
进一步地，如图1所示，所述第一吸料杆110的数量至少为两个，两个所述第一吸料杆110沿所述第一转盘100的周向间隔设置；所述第二吸料杆120的数量及位置与所述第一吸料杆110的数量及位置对应。在本实施例中，一根第一吸料杆110和一根第二吸料杆120为一组吸料杆，一组吸料杆在第一转盘100的周向上相对设置，同时，第一吸料杆110的数量为多个，第二吸料杆120的数量及位置与第一吸料杆110的数量及位置对应，因此，第一转盘100周向上存在多组吸料杆，从而可以缩短单次晶圆传动至传料位140的距离，从而可以有效提高晶圆的传送效率。
另外，第三吸料杆210和第四吸料杆220的数量与第一吸料杆110和第二吸料杆120的数量对应，从而可以配合第一转盘100提高接取晶圆的效率，因此可以有效提高加工效率。
进一步地，如图1所示，所述第一吸料杆110沿所述第一转盘100的径向延伸，和/或，所述第二吸料杆120沿所述第一转盘100的径向延伸。在本实施例中，第一吸料杆110沿第一转盘100的径向延伸，和/或，第二吸料杆120沿第一转盘100的径向延伸，可以理解，第一吸料杆110和第二吸料杆120的延伸方向与第一旋转轴线径向垂直，而吸料杆的延伸方向与转盘相切设置，会限制吸料杆的安装数量，且在转盘转动过程中不便于把控转盘之间晶圆的过渡，因此，第一吸料杆110和第二吸料杆120的延伸方向与第一旋转轴线径向垂直使得多个吸料杆之间的安装互不干涉，从而使安装空间得到合理利用。
进一步地，如图1所示，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线平行。在本实施例中，第一旋转轴线与第二旋转轴线平行，需要解释的是，第一旋转轴线与第二旋转轴线不是绝对平行，使用时可能会由于安装的误差及产品的磨损存在偏差，因此，第一旋转轴线与第二旋转轴线是无限接近于平行，同时，第一转盘100与第二转盘200位于同一水平面，因此，可以保证晶圆由第一转盘100传送至第二转盘200的路径最短，从而可以提高传料效率。
进一步地，如图1所示，所述晶圆传送装置还包括视觉定位系统，所述视觉定位系统用于监测所述晶圆的传送过程。在本实施例中，视觉定位系统用于监测晶圆的传送过程，从而保证晶圆在各传送位置的准确性，提高各个料位的定位精度，因此可以有效提高晶圆传送过程的稳定性。
进一步地，如图1所示，所述视觉定位系统包括光学CCD600，所述光学CCD600用于监测所述取料位130中的晶圆位置。在本实施例中，视觉定位系统包括光学CCD600，光学CCD600是一种CCD感光元件，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件，也可以称为CCD图像传感器，可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。光学CCD600用于监测晶圆的传送过程，从而保证晶圆在各传送位置的准确性，提高各个料位的定位精度，因此可以有效提高晶圆传送过程的稳定性。
本发明还提出一种晶圆封装机构，该晶圆封装机构包括封装装置和晶圆传送装置，该晶圆传送装置的具体结构参照上述实施例，由于本晶圆封装机构采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，封装装置包括料带700，料带700上具有封装位，料带700设于第二转盘具有放料位240的一侧，且封装位与放料位240相对设置，以使封装位接取晶圆传送装置位于放料位240的吸料杆上的晶圆进行封装，另外，封装位的数量为多个，当晶圆在一封装位进行封装后，料带700转动至下一封装位进行封装下一个晶圆。
进一步地，如图1所示，所述封装装置包括取料装置，所述取料装置包括取料台400，推料件300及力传感器，所述取料台400具有安装部420，用以安装晶圆盘410，所述推料件300用以将晶圆推向所述取料位130；所述力传感器用以检测所述推料件300的推力。在本实施例中，封装装置包括取料装置，取料装置包括取料台400，推料件300及力传感器，取料台400设于第一转盘100具有取料位130的一侧，取料台400具有安装部420，晶圆盘410活动安装于安装部420，其中，晶圆盘410由若干个晶圆组成，包括相邻的第一晶圆和第二晶圆，安装部420与取料位130相对设置，当第一吸料杆110或第二吸料杆120从安装部420中的晶圆盘410吸取第一晶圆后，晶圆盘410活动，使第二晶圆活动至对应取料位130的位置等待被吸取，推料件300相对于取料位130设于取料台400的另一侧，以将晶圆盘410中的晶圆推向取料位130，力传感器与推料件300电连接，以检测推料件300的推力，其中，晶圆封装机构通过设置推料件300的推力值，从晶圆盘410中推出不同规格的晶圆，同时，晶圆封装机构还包括警报装置和制动装置，警报装置与力传感器和制动装置电连接，制动装置与推料件300电连接以控制推料件300的启动及停止，推料件300的推力值为预设值，当力传感器检测到推料件300的推力超出预设值范围时，触发警报装置，从而警报装置反馈信号给制动装置及时停止推料件300运作，从而可以有效避免推料件300因推力过大或过小而损坏晶圆，造成材料浪费。
另外，晶圆封装机构还包括光源500和多个光学CCD600，光源500用于为光学CCD600的图像采集提供明亮的环境，以使图像采集更清晰，多个光学CCD600指光学CCD600的数量至少为三个，其中，包括设于取料位130周侧的一光学CCD600，设于第二转盘200周侧一光学CCD600，以及设于放料位240周侧一光学CCD600，通过不断定位晶圆传料过程中的位置，从而可以有效减小晶圆传送过程中所产生的偏差，因此可以有效提高产品的质量。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，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 (10)

1.一种晶圆传送装置，其特征在于，包括：
第一转盘，具有第一旋转轴线，所述第一转盘可绕所述第一旋转轴线旋转；
第一吸料杆和第二吸料杆，所述第一吸料杆和所述第二吸料杆用于吸取晶圆，所述第一吸料杆和所述第二吸料杆沿垂直于所述第一旋转轴线的方向延伸，并固定于所述第一转盘周向上的相对两侧，以随所述第一转盘的旋转而转动；所述第一吸料杆和所述第二吸料杆在活动轨迹上具有取料位及传料位，以使所述第一吸料杆转动至所述取料位时，所述第二吸料杆转动至所述传料位。
2.如权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述晶圆传送装置还包括第二转盘、第三吸料杆和第四吸料杆；所述第二转盘具有第二旋转轴线，所述第二转盘可绕所述第二旋转轴线旋转；所述第三吸料杆和所述第四吸料杆用于吸取晶圆，所述第三吸料杆和所述第四吸料沿垂直于所述第二旋转轴线的方向延伸，并固定于所述第二转盘周向上的相对两侧，以随所述第二转盘的旋转而转动；所述第三吸料杆和所述第四吸料杆在活动轨迹上具有接料位及放料位，以使所述第三吸料杆转动至所述接料位时，所述第四吸料杆转动至所述放料位；所述接料位位于所述传料位的一侧，以使所述第三吸料杆或第四吸料杆可从第一吸料杆或第二吸料杆接取晶圆。
3.如权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述第一吸料杆的数量至少为两个，两个所述第一吸料杆沿所述第一转盘的周向间隔设置；所述第二吸料杆的数量及位置与所述第一吸料杆的数量及位置对应。
4.如权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述第一吸料杆沿所述第一转盘的径向延伸，和/或，所述第二吸料杆沿所述第一转盘的径向延伸。
5.如权利要求2所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线平行。
6.如权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述晶圆传送装置还包括视觉定位系统，所述视觉定位系统用于监测所述晶圆的传送过程。
7.如权利要求6所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述视觉定位系统包括光学CCD，所述光学CCD用于监测所述取料位中的晶圆位置。
8.如权利要求1所述的晶圆传送装置，其特征在于，所述吸料杆包括杆体和吸盘，所述杆体一端固定于所述第一转盘周侧，所述杆体另一端连接所述吸盘。
9.一种晶圆封装机构，其特征在于，包括封装装置及如权利要求1至8任一项所述的晶圆传送装置。
10.如权利要求9所述的晶圆封装机构，其特征在于，所述封装装置包括取料装置，所述取料装置包括取料台，推料件及力传感器，所述取料台具有安装部，用以安装晶圆盘，所述推料件用以将晶圆推向所述取料位；所述力传感器用以检测所述推料件的推力。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114361094A (zh) * 2022-03-15 2022-04-15 三河建华高科有限责任公司 适用于叠放晶圆的高效上料传动装置

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