CN110957253A - 磁控式自定心芯片晶圆机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，包括基座、三个支撑垫、浮动轴，基座具有内环和外环，三个支撑垫固定在基座的内环上，基座的外环上设有三个夹爪，三个夹爪等呈等边三角形分布，浮动轴弹性连接在基座的中部，三个夹爪与浮动轴之间分别铰接有连接杆，浮动轴设有下磁铁，浮动轴经由三个连接杆同时带动三个夹爪沿径向向内或向外移动；还包括具有真空吸盘的抓取盘，抓取盘用于抓取晶圆并把所抓取的晶圆放置在三个支撑垫上，抓取盘的中部设有上磁铁，上磁铁与下磁铁的磁性相同；本发明采用下上磁铁之间的磁场力作为三个夹爪离心运动的动力来源，实现在放置晶圆时晶圆的边沿与夹爪之间没有接触，也没有滑动，避免了晶圆受到磨损划伤。

Description

磁控式自定心芯片晶圆机械手
技术领域
本发明涉及一种磁控式自定心芯片晶圆机械手。
背景技术
专利号为201210218852.9的发明专利提出了一种利用弹簧夹子的晶圆夹持装置，其具有晶圆夹持定位功能；但是其通过晶圆本身接触并挤压滑块来压缩弹簧的方式，显然会对脆弱的晶圆造成损伤，使晶圆与滑块之间存在滑动摩擦。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种磁控式自定心芯片晶圆机械手。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，包括基座、三个支撑垫、浮动轴，所述基座具有同心设置的内环和外环，三个所述支撑垫固定在基座的内环上且呈等边三角形分布，所述基座的外环上滑动连接有三个夹爪，三个所述夹爪等呈等边三角形分布，所述浮动轴弹性连接在基座的中部，三个所述夹爪与浮动轴之间分别铰接有连接杆，所述浮动轴设有下磁铁，所述浮动轴经由三个连接杆同时带动三个夹爪沿径向向内或向外移动；
还包括具有真空吸盘的抓取盘，所述抓取盘用于抓取晶圆并把所抓取的晶圆放置在三个支撑垫上，所述抓取盘的中部设有上磁铁，所述上磁铁与下磁铁的磁性相同。
其中，所述基座的中部凸设有第一导向筒，所述第一导向筒的筒壁上等间隔设有三个过孔，三个所述过孔沿平行基座的中心轴线方向贯穿第一导向筒的筒壁，所述浮动轴的一端伸入第一导向筒内，所述浮动轴与第一导向筒的底部之间连接有复位压紧弹簧，所述浮动轴的外周壁上等间隔设有三对铰接耳，三对所述铰接耳对应位于三个过孔上，三个所述连接杆的一端分别对应铰接在三对铰接耳上，三个所述连接杆的另一端分别对应铰接在三个夹爪上。
其中，每对所述铰接耳均设有斜孔，每个所述连接杆的一端穿设有滑动销轴，所述滑动销轴的两端分别嵌入斜孔内；三个所述连接杆分别沿径向贯穿基座的内环，每个所述支撑垫对应与一个连接杆处于同一径向方向上。
其中，所述夹爪呈L形，所述基座的外环对应三个夹爪分别设有三个滑槽，所述夹爪的一端固定在一个滑块上，所述滑块滑动连接在滑槽上，所述连接杆的一端铰接在滑块上。
其中，所述夹爪的另一端设有用于与晶圆的外周壁配合的凹槽，所述凹槽的槽壁呈弧形设置。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明采用下上磁铁之间的磁场力作为三个夹爪离心运动的动力来源，实现非接触式控制，实现在放置晶圆时晶圆的边沿与夹爪之间没有接触，也没有滑动，避免了晶圆受到磨损划伤。
另外，本发明通过浮动轴同时带动三个夹爪移动，相比于为每个夹爪单独配备一个弹簧的方式，具有夹紧力更均衡的效果，晶圆夹持定心的精度更高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的剖视图；
图3是使用本发明夹持晶圆的使用状态图；
图4是本发明中基座的结构示意图；
图5是本发明中浮动轴的结构示意图；
图6是本发明中夹爪的结构示意图；
附图标记说明：1-基座；11-内环；12-外环；13-第一导向筒；14-滑槽；2-支撑垫；3-浮动轴；31-铰接耳；32-斜孔；4-夹爪；41-凹槽；5-连接杆；6-下磁铁；7-抓取盘；71-真空吸盘；8-上磁铁；9-复位压紧弹簧；10-滑动销轴；20-滑块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图6所示，本实施例所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，包括基座1、三个支撑垫2、浮动轴3，所述基座1具有同心设置的内环11和外环12，三个所述支撑垫2固定在基座1的内环11上且呈等边三角形分布，所述基座1的外环12上滑动连接有三个夹爪4，三个所述夹爪4等呈等边三角形分布，所述浮动轴3弹性连接在基座1的中部，三个所述夹爪4与浮动轴3之间分别铰接有连接杆5，所述浮动轴3设有下磁铁6，所述浮动轴3经由三个连接杆5同时带动三个夹爪4沿径向向内或向外移动；
还包括具有真空吸盘71的抓取盘7，所述抓取盘7用于抓取晶圆并把所抓取的晶圆放置在三个支撑垫2上，所述抓取盘7的中部设有上磁铁8，所述上磁铁8与下磁铁6的磁性相同。
实际使用时，抓取盘7通过真空吸盘71吸附住晶圆，然后在外界移动机构的带动下，将所抓取的晶圆放置在三个支撑垫2上，即晶圆由三个支撑垫2支撑住，在抓取盘7带动晶圆下探的过程中，由于上磁铁8和下磁铁6磁性相同，上磁铁8和下磁铁6之间产生排斥力，下磁铁6在排斥力的作用下下压浮动轴3，浮动轴3下移，并通过三个连接杆5推动三个夹爪4向外移动，即三个夹爪4做离心运动，从而扩大三个夹爪4之间围成的区域，以便放置晶圆，避免夹爪4与晶圆的外周壁（晶圆的边沿）在晶圆放置过程中接触；晶圆放置完成后，抓取盘7在外界移动机构的带动下移开，此时，下磁铁6受到的排斥力消失，浮动轴3在弹性作用下复位，即浮动轴3上移，并通过三个连接杆5同时拉动三个夹爪4向内移动，即三个夹爪4做向心运动，从而将晶圆定心夹紧。
本实施例采用下上磁铁8之间的磁场力作为三个夹爪4离心运动的动力来源，实现非接触式控制，实现在放置晶圆时晶圆的边沿与夹爪4之间没有接触，也没有滑动，避免了晶圆受到磨损划伤。
另外，本实施例通过浮动轴3同时带动三个夹爪4移动，相比于为每个夹爪4单独配备一个弹簧的方式，具有夹紧力更均衡的效果，晶圆夹持定心的精度更高。
本实施例所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，所述基座1的中部凸设有第一导向筒13，所述第一导向筒13的筒壁上等间隔设有三个过孔，三个所述过孔沿平行基座1的中心轴线方向贯穿第一导向筒13的筒壁，所述浮动轴3的一端伸入第一导向筒13内，所述浮动轴3与第一导向筒13的底部之间连接有复位压紧弹簧9，所述浮动轴3的外周壁上等间隔设有三对铰接耳31，三对所述铰接耳31对应位于三个过孔上，三个所述连接杆5的一端分别对应铰接在三对铰接耳31上，三个所述连接杆5的另一端分别对应铰接在三个夹爪4上，通过铰接而与过孔的配合，还能限制浮动轴3发生周向移动，结构更可靠。 实际使用时，上下磁铁6之间的排斥力作用在浮动轴3上，浮动轴3伸入第一导向筒13内，进而压缩复位压紧弹簧9，经由三个连接杆5带动三个夹爪4做离心运动，抓取盘7释放晶圆后，上下磁铁6之间的排斥力消失，复位压紧弹簧9恢复弹性形变，将浮动轴3顶起，经由三个连接杆5带动三个夹爪4做向心运动，进而对晶圆进行定心夹紧，即三个夹爪4对晶圆的夹紧力来源与复位压紧弹簧9，从而可保证三个夹爪4之间的夹紧力和夹紧动作均匀一致，保证定位精度。
本实施例所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，每对所述铰接耳31均设有斜孔32，每个所述连接杆5的一端穿设有滑动销轴10，所述滑动销轴10的两端分别嵌入斜孔32内；三个所述连接杆5分别沿径向贯穿基座1的内环11，每个所述支撑垫2对应与一个连接杆5处于同一径向方向上，从而限制连接杆5不会随着浮动轴3沿轴向移动，保证连接杆5移动更平稳。当抓取盘7将抓取的晶圆放置在支撑垫2的过程中，上下磁铁6之间的排斥力使浮动轴3下移，而三个连接杆5在轴向上被限制，因此在浮动轴3下移时，滑动销轴10在斜孔32内滑动，从而推动连接杆5沿径向移动，实现夹爪4的离心运动；同理，在复位压紧弹簧9的弹力作用下，浮动轴3上移，使滑动销轴10在斜孔32内滑动，从而拉动连接杆5沿径向移动，实现夹爪4的向心运动。
本实施例中，所述第一导向筒13的内壁的横截面呈等边六边形结构，所述浮动轴3包括轴体和盘体，轴体的一端连接在盘体底面的中部，轴体和盘体一体成型，轴体的横截面呈等边六边形结构，轴体伸入第一导向筒13内，下磁体固定在盘体的顶面，如此设置，能够有效防止浮动轴3发生周向运动，避免在夹持晶圆后夹爪4与晶圆发生相对滑动摩擦，更有利于保护晶圆。
本实施例所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，所述夹爪4呈L形，所述基座1的外环12对应三个夹爪4分别设有三个滑槽14，所述夹爪4的一端固定在一个滑块20上，所述滑块20滑动连接在滑槽14上，所述连接杆5的一端铰接在滑块20上。如此设置，每个连接杆5经由滑块20来带动三个夹爪4同时滑动，通过滑块20与滑槽14的配合，使夹爪4滑动更稳定，在夹爪4进行夹紧晶圆时，夹爪4作用于晶圆上的作用力是沿径向方向，从而使晶圆受力更平衡，减少夹爪4与晶圆之间的相对滑动。
本实施例所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，所述夹爪4的另一端设有用于与晶圆的外周壁配合的凹槽41，如此，利用凹槽41对晶圆进行限位，避免了晶圆在轴向方向的移动，夹持更可靠，所述凹槽41的槽壁呈弧形设置，如此设置，能够避免夹爪4损伤晶圆。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，其特征在于，包括基座（1）（1）（1）（1）、三个支撑垫（2）、浮动轴（3），所述基座（1）具有同心设置的内环（11）和外环（12），三个所述支撑垫（2）固定在基座（1）的内环（11）上且呈等边三角形分布，所述基座（1）的外环（12）上滑动连接有三个夹爪（4），三个所述夹爪（4）等呈等边三角形分布，所述浮动轴（3）弹性连接在基座（1）的中部，三个所述夹爪（4）与浮动轴（3）之间分别铰接有连接杆（5），所述浮动轴（3）设有下磁铁（6），所述浮动轴（3）经由三个连接杆（5）同时带动三个夹爪（4）沿径向向内或向外移动；
还包括具有真空吸盘（71）的抓取盘（7），所述抓取盘（7）用于抓取晶圆并把所抓取的晶圆放置在三个支撑垫（2）上，所述抓取盘（7）的中部设有上磁铁（8），所述上磁铁（8）与下磁铁（6）的磁性相同。
2.根据权利要求1所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，其特征在于，所述基座（1）的中部凸设有第一导向筒（13），所述第一导向筒（13）的筒壁上等间隔设有三个过孔，三个所述过孔沿平行基座（1）的中心轴线方向贯穿第一导向筒（13）的筒壁，所述浮动轴（3）的一端伸入第一导向筒（13）内，所述浮动轴（3）与第一导向筒（13）的底部之间连接有复位压紧弹簧（9），所述浮动轴（3）的外周壁上等间隔设有三对铰接耳（31），三对所述铰接耳（31）对应位于三个过孔上，三个所述连接杆（5）的一端分别对应铰接在三对铰接耳（31）上，三个所述连接杆（5）的另一端分别对应铰接在三个夹爪（4）上。
3.根据权利要求2所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，其特征在于，每对所述铰接耳（31）均设有斜孔（32），每个所述连接杆（5）的一端穿设有滑动销轴（10），所述滑动销轴（10）的两端分别嵌入斜孔（32）内；三个所述连接杆（5）分别沿径向贯穿基座（1）的内环（11），每个所述支撑垫（2）对应与一个连接杆（5）处于同一径向方向上。
4.根据权利要求1所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，其特征在于，所述夹爪（4）呈L形，所述基座（1）的外环（12）对应三个夹爪（4）分别设有三个滑槽（14），所述夹爪（4）的一端固定在一个滑块（20）上，所述滑块（20）滑动连接在滑槽（14）上，所述连接杆（5）的一端铰接在滑块（20）上。
5.根据权利要求4所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，其特征在于，所述夹爪（4）的另一端设有用于与晶圆的外周壁配合的凹槽（41），所述凹槽（41）的槽壁呈弧形设置。
6.根据权利要求4所述的一种磁控式自定心芯片晶圆机械手，其特征在于，所述夹爪（4）的另一端设有用于与晶圆的外周壁配合的凹槽（41），所述凹槽（41）的槽壁呈弧形设置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113270356A (zh) * 2021-05-19 2021-08-17 玉环隆森机械有限公司 一种能够清理晶圆多余涂抹材料并二次利用的晶圆涂覆系统
CN114454093A (zh) * 2021-10-15 2022-05-10 华中科技大学 分步式晶圆定位及托起装置
CN115070662A (zh) * 2021-03-15 2022-09-20 中国航发商用航空发动机有限责任公司 涡轮盘组件的叶片挡环安装工具
CN117766366A (zh) * 2023-12-27 2024-03-26 滁州华瑞微电子科技有限公司 一种半导体加工用离子注入设备

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115070662A (zh) * 2021-03-15 2022-09-20 中国航发商用航空发动机有限责任公司 涡轮盘组件的叶片挡环安装工具
CN115070662B (zh) * 2021-03-15 2024-01-12 中国航发商用航空发动机有限责任公司 涡轮盘组件的叶片挡环安装工具
CN113270356A (zh) * 2021-05-19 2021-08-17 玉环隆森机械有限公司 一种能够清理晶圆多余涂抹材料并二次利用的晶圆涂覆系统
CN113270356B (zh) * 2021-05-19 2024-07-16 苏州中科安源信息技术有限公司 一种能够清理晶圆多余涂抹材料并二次利用的晶圆涂覆系统
CN114454093A (zh) * 2021-10-15 2022-05-10 华中科技大学 分步式晶圆定位及托起装置
CN117766366A (zh) * 2023-12-27 2024-03-26 滁州华瑞微电子科技有限公司 一种半导体加工用离子注入设备
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