CN111408990B - 全自动刮边机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动刮边机，其包括基座箱，在基座箱的设置平台上设置有治具机构、对中机构、输送机构、处理机构、调度机构以及控制系统。通过治具机构放置晶圆片，组装机械手输送晶圆片；对中装置将晶圆片上料到输送机构的承载台上并对中，输送机构中放置晶圆片的承载台沿第一X轴运行平台滑动。在晶圆片刮边处理时，通过处理机构的扫描装置对承载台上的晶圆片进行扫描并确定其位置信息，控制系统根据扫描装置反馈的晶圆片位置信息，控制处理机构的刮边装置根据晶圆片的周边轮廓对晶圆片进行刮边加工。本发明提供的全自动刮边机能精准的完成晶圆片的打磨刮边，大大的提高了晶圆片刮边处理的良率和效率，降低了成本。

Description

全自动刮边机

技术领域

本发明涉及全自动刮边机领域，特别涉及一种全自动刮边机。

背景技术

半导体和芯片是由晶圆片切割完成的半成品，被广泛用于集成电路，晶圆片上刻蚀出数以百万计的晶体管，这些晶体管比人的头发要细小上百倍；半导体通过控制电流来管理数据，形成各种文字、数字、声音、图象和色彩。晶圆片被广泛应用与如计算机、电信和电视等日常设备中，还有的应用于先进的微波传送、激光转换系统、医疗诊断和治疗设备、防御系统和NASA航天飞机。

目前，晶圆片刮边作业大多是依靠人工完成，但人工打磨晶圆片不仅生产效率低下，生产成本较高，而且由于劳动强度较大，误操作比例比较高，容易出现晶圆片打磨不完整，以及晶圆片打磨尺寸误差大的问题，合格率低，特别是在大批量生产阶段，以上缺点更为明显，所以人工打磨晶圆片就难以满足大规模生产的需要，已不能适应现代社会的自动化生产需求。

故需要提供一种全自动刮边机来解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种全自动刮边机，其通过对中装置用于将晶圆片上料到输送机构的承载台上并对中；再由输送机构的承载台沿第一X轴运行平台滑动到刮边区域，并配合处理机构进行刮边，以解决现有技术中的晶圆片由于人工打磨而导致的合格率低、效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种全自动刮边机，其包括：

基座箱，其包括设置平台；

治具机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于放置晶圆片，其包括：

第一晶舟盒，用于放置未处理的晶圆片，以及，

第二晶舟盒，用于放置处理后的晶圆片；

对中机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于将晶圆片进行对中校准；

输送机构，设置在所述设置平台上，用于在对中机构与处理机构间输送晶圆片，所述输送机构包括：

承载台，用于放置晶圆片，所述承载台包括转动设置的转动圆盘，所述转动圆盘用于支撑、抓取晶圆片，以及，

第一X轴运行平台，设置在所述设置平台上，用于输送所述承载台，所述第一X轴运行平台上包括上料位、下料位以及用于晶圆片刮边处理的刮边区域；

处理机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于对晶圆片进行加工，所述处理机构包括：

刮边装置，设置在所述设置平台上，用于对位于所述刮边区域内，且固定在所述承载台上的晶圆片刮边打磨，以及，

扫描装置，设置在所述设置平台上，用于对所述承载台上的晶圆片进行扫描并确定其位置信息；

调度机构，设置在所述设置平台上，所述调度机构包括组装机械手，用于在所述第一晶舟盒和所述对中机构之间进行晶圆片的传输，以及在所述对中机构和所述第二晶舟盒之间进行产品传输；以及，

控制系统，设置在所述基座箱一侧，其根据所述扫描装置反馈的晶圆片位置信息，控制所述刮边装置对晶圆片进行刮边加工。

本发明中，所述承载台位于上料位时，所述对中机构包括：

支撑柱，竖直设置在所述第一X轴运行平台的上料位两侧，用于支撑部件；

第一底板，用于安装部件，所述第一底板设置在所述承载台上方，且与所述支撑柱滑动连接，从而可调节部件与所述转动圆盘顶面的距离；

托板，设有两个，且相对设置在所述转动圆盘顶部周边，两个所述托板相对固定在所述第一底板底面，形成用于夹持晶圆片的第二夹持开口，且所述托板顶面靠近所述转动圆盘一侧设有用于收容晶圆片沿边的弧形收容槽；

所述托板用于接收所述组装机械手输送的晶圆片，并随所述第一底板向下滑动，从而将晶圆片上料到所述转动圆盘上；以及

两个可相对运动并形成一夹持开口的夹持件，两个所述夹持件相对设置在所述转动圆盘周边，且两个所述夹持件包括用于对准晶圆片的夹持状态，以及用于松开晶圆片的远离状态；

两个所述夹持件位于所述托板与所述第一底板间，且与所述第一底板滑动连接，

当所述托板抓取晶圆片，且所述夹持件处于远离状态时，所述晶圆片与所述转动圆盘未接触；所述第一底板沿所述支撑柱向下滑动，当所述托板位于转动圆盘周边，且所述夹持件处于远离状态时，所述晶圆片与所述转动圆盘平面接触；当所述托板位于转动圆盘周边，且所述夹持件处于夹持状态时，所述晶圆片位于所述转动圆盘平面的中心处。

本发明中，所述上料位与所述下料位重叠，所述对中机构还用于将处理好的晶圆片从位于所述下料位的承载台下料；

当所述承载台位于下料位时，所述托板抓取所述转动圆盘上处理好的晶圆片，并随所述第二底板向上滑动；

所述托板从所述转动圆盘周边移动到所述转动圆盘上方，所述托板将处理好的晶圆片抓取并收容到所述弧形收容槽内；所述托板上处理好的晶圆片与所述转动圆盘顶面相距设定距离时，所述组装机械手对所述托板上处理好的晶圆片进行抓取，然后与所述第二晶舟盒进行产品的传输。

本发明中，所述刮边装置还包括：

换刀装配，设置在所述设置平台上，且位于所述第一Y轴运行平台的长边一端下方，所述换刀装配包括若干备用转动磨刀头，便于更换。本发明中的刮边装置设有用于更换磨刀头的换刀装配，便于刮边装置的连续作业，且刮边装置中的刀头可根据晶圆片产品的规格，更换不同型号的其他刀头，有效提升了设备的全自动性。

本发明中，所述第一抓取装置用于在所述第一晶舟盒和所述对中机构之间进行未处理的晶圆片的传输；

所述组装机械手还包括第二抓取装置，用于在所述对中机构和所述第二晶舟盒之间进行处理后的晶圆片的传输，所述第二抓取装置位于所述第一抓取装置底端，且与所述第二Y轴运行平台滑动连接。第二抓取装置和第二抓取装置，使得组装机械手可以输送未处理的晶圆片，并取回加工完成的晶圆片，大大提升了设备的加工效率。

本发明中，所述第一抓取装置包括：

第一吸盘，用于抓取晶圆片，所述第一吸盘设置在所述第二Y轴运行平台一侧；

第一无杆气缸，用于驱动所述第一吸盘沿所述第二Y轴运行平台滑动；以及，

第一吸盘转接板，设置在所述第一无杆气缸的输出端，用于将所述第一吸盘与所述第一无杆气缸连接。通过第二Y轴运行平台沿第二Z轴运行平台竖直滑动，配合第一抓取装置中的第一无杆气缸驱动第一吸盘转接板带动第一吸盘沿第二Y轴运行平台滑动，从而使得第一吸盘抓取晶圆片。

本发明中，所述第一吸盘为长条结构，所述第一吸盘的长边与第二Y轴运行平台长边平行，所述第一吸盘远离所述第一吸盘转接板一端顶面设有用于与晶圆片周侧表面相配合的第一弧形槽。长条结构的第一吸盘便于取料，且第一吸盘上的第一弧形槽提升吸盘抓取晶圆片的稳定性，避免晶圆片滑动掉落。

本发明中，所述第二抓取装置包括：

第二吸盘，用于抓取处理好的晶圆片，所述第二吸盘设置在所述第二Y轴运行平台一侧；

第二吸盘转接板，用于将所述第二吸盘与所述第二Y轴运行平台连接，所述第二吸盘转接盘一端与所述第二Y轴运行平台一侧滑动连接，所述第二吸盘转接盘另一端与所述第二吸盘一端连接；

其中，所述第二吸盘远离所述第二吸盘转接板一端顶面设有用于与晶圆片周侧表面相配合的第二弧形槽。通过第二Y轴运行平台沿第二Z轴运行平台竖直滑动，配合第二抓取装置中的第二无杆气缸驱动第二吸盘转接板带动第二吸盘沿第二Y轴运行平台滑动，从而使得第二吸盘抓取处理好的晶圆片。

本发明中，所述第二吸盘为长条结构，所述第二吸盘的长边与第二Y轴运行平台长边平行，所述第二吸盘远离所述第二吸盘转接板的一端顶面设有用于与晶圆片周侧表面相配合的第二弧形槽。长条结构的第二吸盘便于取料，且第二吸盘上的第二弧形槽提升吸盘抓取晶圆片的稳定性，避免晶圆片滑动掉落。

本发明中，所述设置平台上还设有除尘装置，所述除尘装置包括：

若干挡板，若干所述挡板连接形成密封区域，所述对中机构、输送机构以及处理机构均位于的所述密封区域内；以及，

排风筒，设置所述挡板一侧，且所述排风筒将所述密封区域与位于设备加工区域的吸尘器连通；

其中，所述挡板一侧对应所述对中机构位置设有用于晶圆片上料和下料的通道。除尘装置将打磨刮边晶圆片的粉尘排出密封区域，避免粉尘刮花晶圆片，大大提升了晶圆片的产品质量。

本发明中，所述扫描装置包括激光扫描仪，所述激光扫描仪设置在所述刮边区域一侧，用于测量所述转动圆盘带动转动的晶圆片周边轮廓，并反馈给所述控制系统。

本发明相较于现有技术，其有益效果为：本发明的全自动刮边机，通过治具机构放置晶圆片，组装机械手用于在治具机构与对中机构中输送晶圆片；对中装置将晶圆片上料到输送机构的承载台上并对中，输送机构中的放置晶圆片承载台沿第一X轴运行平台滑动，从而在对中机构与处理机构间输送晶圆片；在晶圆片刮边处理时，通过处理机构的扫描装置对承载台上的晶圆片进行扫描并确定其位置信息，控制系统根据扫描装置反馈的晶圆片位置信息，控制处理机构的刮边装置根据晶圆片的周边轮廓，对晶圆片进行刮边加工。本发明通过将晶圆片刮边设备的全自动化，大大的提高了晶圆片刮边处理的良率和效率，降低了成本。

本发明中的全自动刮边机，通过输送机构的承载台沿第一X轴运行平台的运动，配合处理机构中刮边装置的刀头沿第一Y轴运行平台的运动相互交叉作业，且循环运行，从而对晶圆片刮边打磨；此种设备结构使得晶圆片的处理设备紧凑，大大节省了设备的运行管理，减小了晶圆片加工刮边的误差，有效提升晶圆片的处理效率，以及生产品质。

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，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。

图1为本发明的全自动刮边机的立体图。

图2为本发明的全自动刮边机的内部结构俯视图。

图3为本发明的全自动刮边机的结构示意图。

图4为本发明的全自动刮边机的对中机构截面示意图。

图5为本发明的全自动刮边机的托板的结构示意图。

图6为本发明的全自动刮边机的对中机构的结构示意图。

图7为本发明的全自动刮边机的输送机构的上料状态示意图。

图8为本发明的全自动刮边机的对中机构的处于对准前的状态示意图。

图9为本发明的全自动刮边机的对中机构的夹持件的夹持状态示意图。

图10为本发明的全自动刮边机的承载台固定晶圆片的状态示意图。

图11为本发明的全自动刮边机的承载台输送晶圆片的侧视图。

图12为本发明的全自动刮边机的输送机构下料前的状态示意图。

图13为本发明的全自动刮边机的输送机构下料后的结构示意图。

图14为本发明的全自动刮边机的局部结构示意图。

图15为本发明的全自动刮边机的输送机构以及处理机构的示意图。

图16为本发明的全自动刮边机的输送机构的承载台后视图。

图17为本发明的全自动刮边机的处理机构的扫描装置后视图。

图18为本发明的全自动刮边机的刮边装置的刀头结构示意图。

图19为本发明的全自动刮边机的治具机构、组装机械手以及对中装置的结构示意图。

图20为本发明的全自动刮边机的优选实施例的组装机械手结构示意图。

图21为本发明的全自动刮边机的第一抓取装置以及第二抓取装置的结构示意图。

图22为本发明的全自动刮边机的优选实施例的除尘装置的结构示意图。

附图标记：基座箱11、设置平台111、舱门112、治具机构12、第一晶舟盒121、第二晶舟盒122、对中机构13、夹持件131、支撑柱132、第一底板133、第二底板134、第一气缸135、托板136、弧形收容槽1361、对中锁紧轴137、处理机构14、刮边装置141、刀头1411、第一Y轴运行平台1412、第一Z轴运行平台1413、测厚仪1414、换刀装配1415、扫描装置142、激光扫描仪1421、组装机械手15、第二X轴运行平台151、第二Z轴运行平台152、第二Y轴运行平台153、第一抓取装置154、第一吸盘1541、第一弧形槽1541a、第一无杆气缸1542、第一吸盘转接板1543、第二抓取装置155、第二吸盘1551、第二弧形槽1551a、第二无杆气缸1552、第二吸盘转接板1553、防尘罩156、第一窗口1561、输送机构16、第一X轴运行平台161、承载台162、转动圆盘1621、承载部1621a、连接部1621b、避让空间1621d、驱动部1621c、驱动器1622、除尘装置17、挡板171、通道1711。

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，本领域技术人员在没有做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。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。

请参照图1、图2和图3，其中图1为本发明的全自动刮边机的立体图，图2为本发明的全自动刮边机的内部结构俯视图，图3为本发明的全自动刮边机的结构示意图。

如下为本发明提供的一种能解决以上技术问题的全自动刮边机，其包括基座箱11、治具机构12、对中机构13、输送机构16、处理机构14、调度机构以及控制系统。其中，基座箱11包括用于安放装置的设置平台111。治具机构12设置在基座箱11的设置平台111上，用于放置晶圆片，治具机构12包括用于放置未处理的晶圆片的第一晶舟盒121，以及用于放置处理后的晶圆片的第二晶舟盒122。调度机构设置在设置平台111上，其包括组装机械手15，组装机械手15用于在第一晶舟盒121和对中机构13之间进行晶圆片的传输，以及在对中机构13和第二晶舟盒122之间进行产品传输。

对中机构13设置在基座箱11的设置平台111上，用于接收组装机械手15从第一晶舟盒121抓取的未处理的晶圆片，上料到输送机构16并进行对中校准；而且用于从输送机构13上抓取处理好的晶圆片，并配合组装机械手15抓取处理好的晶圆片。

输送机构16设置在设置平台111上，用于在对中机构13与处理机构14间输送晶圆片，输送机构16包括承载台162以及第一X轴运行平台161。其中，承载台162用于放置晶圆片，承载台162包括转动设置的转动圆盘1621，转动圆盘1621用于支撑、抓取晶圆片；第一X轴运行平台161设置在基座箱11的设置平台111上，用于输送承载台162；第一X轴运行平台161上包括上料位、下料位以及用于晶圆片刮边处理的刮边区域。

处理机构14，设置在基座箱11的设置平台111上，用于对晶圆片进行刮边打磨，处理机构14包括刮边装置141以及扫描装置142。其中，刮边装置141设置在设置平台111上，用于对位于承载台162上的晶圆片刮边打磨；扫描装置142设置在设置平台111上，用于对承载台162上的晶圆片进行扫描并确定其位置信息。

控制系统设置在基座箱11一侧，其根据扫描装置142反馈的晶圆片位置信息，控制刮边装置141根据晶圆片的周边轮廓对晶圆片进行刮边加工。

请参照图4、图5和图6，其中图4为本发明的全自动刮边机的对中机构截面示意图，图5为本发明的全自动刮边机的托板的结构示意图，图6为本发明的全自动刮边机的对中机构的结构示意图。对本实施例中的对中机构13进行阐述：

输送机构16中的承载台162位于第一X轴运行平台161的上料位时，对中机构13位于该上料位上方，其包括支撑柱132、第一底板133、两个托板136、两个夹持件131、对中锁紧轴137、第二底板134以及第一气缸135。其中支撑柱132设有两组，且均竖直设置在设置平台111上，用于支撑部件，两组支撑柱132相对设置在第一X轴运行平台161的上料位两侧；第一底板133，用于安装部件，第一底板133设置在承载台162上方，且与支撑柱132滑动连接，从而可调节部件与转动圆盘1621顶面的距离。

两个托板136相对设置在转动圆盘1621的顶部周边，两个托板136相对固定在第一底板133底面，且形成用于夹持晶圆片的第二夹持开口；托板136顶面靠近转动圆盘1621一侧设有用于收容晶圆片的弧形收容槽1361。托板136用于接收组装机械手15输送的晶圆片，并随第一底板133沿支撑柱132向下滑动，从而将晶圆片上料到转动圆盘1621上。优选的，本实施例中的两个托板136关于所述第一X轴运行平台161两侧对称设置，便于后续输送机构16在对中机构13与处理机构14间传送晶圆片。

两个夹持件131可相对运动并形成一夹持开口，两个夹持件131相对设置在转动圆盘1621周边，且两个夹持件131包括用于对准晶圆片的夹持状态，以及用于松开晶圆片的远离状态；两个夹持件131位于托板136与第一底板133间，且与第一底板133滑动连接。

请参考图7、图8和图9，其中图7为本发明的全自动刮边机的输送机构的上料状态示意图,图8为本发明的全自动刮边机的对中机构的处于对准前的状态示意图,图9为本发明的全自动刮边机的对中机构的夹持件的夹持状态示意图。

当托板136抓取晶圆片，且夹持件131处于远离状态时，晶圆片与转动圆盘1621未接触，第一底板133沿支撑柱132向下滑动；当托板136位于转动圆盘1621周边，且夹持件131处于远离状态时，晶圆片与转动圆盘1621平面接触；当托板136位于转动圆盘1621周边，且夹持件131处于夹持状态时，晶圆片位于转动圆盘1621平面的中心处；晶圆片对中校准完成后，夹持件131从夹持状态恢复到远离状态。

进一步的，请参照图10 和图11，其中图10为本发明的全自动刮边机的承载台固定晶圆片的状态示意图，图11为本发明的全自动刮边机的承载台输送晶圆片的侧视图。

对中机构13中的对中锁紧轴137、第二底板134以及第一气缸135，用于辅助转动圆盘1621固定校准后的晶圆片。其中，对中锁紧轴137设置在转动圆盘1621中心处上方，用于辅助压紧晶圆片；第二底板134用于固定部件，第二底板134设置在第一底板133上方，且与支撑柱132固定连接；第一气缸135，用于驱动对中锁紧轴137伸缩，第一气缸135设置在第二底板134上，且第一气缸135的输出端与对中锁紧轴137连接。

此外，第二底板134上设有用于对中锁紧轴137伸缩的通孔，当转动圆盘1621上的晶圆片对中后，第一气缸135驱动对中锁紧轴137对晶圆片压紧，从而使得晶圆片与转动圆盘1621的平面充分接触。

请参照图12和图13，其中图12为本发明的全自动刮边机的输送机构下料前的状态示意图，图13为本发明的全自动刮边机的输送机构下料后的结构示意图。

本发明中第一X轴运行平台161的上料位与下料位重叠，对中机构13还用于将处理好的晶圆片从位于下料位的承载台162上下料。当两个托板136相对形成的第二夹持开口的最短距离，大于转动圆盘1621的截面直径；承载台162位于下料位时，托板136抓取转动圆盘1621上处理好的晶圆片，并随第一底板133向上滑动，托板136从位于转动圆盘1621周边向上移动，直至位于转动圆盘1621上方，托板136将处理好的晶圆片抓取并收容到弧形收容槽1361内；托板136上处理好的晶圆片与转动圆盘1621顶端相距设定距离时，组装机械手15对托板136上处理好的晶圆片进行抓取，然后与第二晶舟盒122进行产品的传输。

请参照图14、15和16，其中，图14为本发明的全自动刮边机的局部结构示意图，图15为本发明的全自动刮边机的输送机构以及处理机构的示意图，图16为本发明的全自动刮边机的输送机构的承载台后视图。对本实施例中的输送机构16进行阐述：

本实施例中的承载台162还包括用于驱动转动圆盘1621转动的驱动器1622，驱动器1622的底端与第一X轴运行平台161滑动连接，驱动器1622顶端与转动圆盘1621底端转动连接。其中，转动圆盘1621包括承载部1621a、连接部1621b以及驱动部1621c；承载部1621a设置在转动圆盘1621顶端，用于支撑晶圆片；驱动部1621c设置在转动圆盘1621底端用于连接驱动器1622，驱动部1621c与驱动器1622转动连接；连接部1621b设置在转动圆盘1621的中部，用于连接承载部1621a和驱动部1621c。

其中，连接部1621b设有用于收容对中机构13中的托板136的避让空间1621d，沿输送机构16的第一X轴运行平台161长边方向，连接部1621b的截面直径小于两个托板136间的最小间距；从而使得当承载台162上的晶圆片对中校准后，承载台162带动转动圆盘1621上的晶圆片沿第一X轴运行平台161输送到刮边区域。

在晶圆片刮边处理后，承载台162带动处理好的晶圆片从刮边区域移动下料位，即承载台162移动到两个托板136间的第二夹持开口内，托板136抓取转动圆盘1621上处理好的晶圆片，并随第二底板134向上滑动，托板136从位于连接部1621b的避让空间1621d内向上移动，直至位于转动圆盘1621上方，托板136将处理好的晶圆片抓取并收容到弧形收容槽1361内，从而使得托板136可对承载台162上处理好的晶圆片进行下料。托板136上处理好的晶圆片与转动圆盘1621顶端相距设定距离时，组装机械手15对托板136上处理好的晶圆片进行抓取，然后与第二晶舟盒122进行产品的传输。

请参照图15、图17和图18，其中图15为本发明的全自动刮边机的输送机构以及处理机构的示意图，图17为本发明的全自动刮边机的处理机构的扫描装置后视图，图18为本发明的全自动刮边机的刮边装置的刀头结构示意图。对本实施例中的处理机构14进行阐述：

结合图18，对本实施例中处理机构14的扫描装置142结构进行阐述：本实施例中的扫描装置142包括激光扫描仪1421，激光扫描仪1421设置在刮边区域一侧，用于测量所述转动圆盘1621带动转动的晶圆片，从而获取晶圆片的周边数据。

结合图15和图17，对本实施例中处理机构14的刮边装置141结构进行阐述：本实施例中的刮边装置141包括刀头1411和第一Y轴运行平台1412。其中刀头1411用于打磨处理晶圆片；第一Y轴运行平台1412用于调节刀头1411的打磨晶圆片的位置，第一Y轴运行平台1412位于刮边区域，且通过支架固定在设置平台111上，第一Y轴运行平台1412所在直线与第一X轴运行平台161所在直线相互垂直。

本实施例中刮边装置141的刀头1411沿第一Y轴运行平台1412的运动轨迹，与刮边区域内承载台162沿所述第一X轴运行平台161的运动轨迹重叠，从而形成用于刮边打磨晶圆片的刮边区域。刀头1411与所述承载台162相互交叉作业且循环运行，从而对晶圆片进行刮边。

刮边装置141还包括用于调节刀头1411的切削深度的第一Z轴运行平台1413。其中，第一Z轴运行平台1413一侧与第一Y轴运行平台1412滑动，第一Z轴运行平台1413另一侧与刀头1411滑动连接；刀头1411沿所述第一Z轴运行平台1413竖直运动，且刀头1411沿所述第一Z轴运行平台1413的运动轨迹所在直线，与第一Y轴运行平台1412运动轨迹所在直线垂直。

刮边装置141还包括测厚仪1414，测厚仪1414用于测量刮边区域内的晶圆片的厚度，测厚仪1414设置在刀头1411一侧，并与控制系统连接。测厚仪1414用于测量刀头1411与所述晶圆片顶面的距离，并反馈到所述控制系统；从而使得控制系统通过测厚仪1414测量的晶圆片厚度，从而生成命令，控制刮边装置141中刀头1411的切削深度，测厚仪1414的使用，大大提升了刀头1411的切削深度的精准性。

请结合图18，对本实施例中的刀头1411结构进行阐述，本实施例中的刀头1411通过刀头座与第一Z轴运行平台1413滑动连接，刀头1411为倒圆锥结构，且转动设置在刀头座底端，用于转动磨边；本发明中的刀头1411转动方向与转动圆盘1621的转动方向相反。

本发明中的加工好的晶圆片顶端设有倒圆角，且加工好的晶圆片顶端倒圆角，与倒圆锥结构的刀头1411的锥形曲面角度相贴合。

本发明中的刮边装置141还包括换刀装配1415，换刀装配1415固定在设置平台111上，且位于第一Y轴运行平台1412的长边一端下方，所述换刀装配1415包括若干备用刀头，便于更换。设有用于更换刀头的换刀装配1415，便于刮边装置141的连续作业。

请参照图19、图20和图21，其中图19为本发明的全自动刮边机的治具机构、组装机械手以及对中装置的结构示意图，图20为本发明的全自动刮边机的优选实施例的组装机械手结构示意图，图21为本发明的全自动刮边机的第一抓取装置以及第二抓取装置的结构示意图。对本实施例中的组装机械手15结构进行阐述：

本发明中的组装机械手15包括第一抓取装置154、第二X轴运行平台151、第二Z轴运行平台152以及第二Y轴运行平台153。其中第一抓取装置154用于抓取晶圆片；第二X轴运行平台151设置在所述设置平台111上，用于将治具组件与对中机构13连通，从而输送晶圆片；第二Z轴运行平台152用于调节第一抓取装置154的高度，第二Z轴运行平台152竖直设置在设置平台111一侧，且与第二X轴运行平台151滑动连接，且第二Z轴运行平台152所在直线与所述第二X轴运行平台151所在直线相互垂直；第二Y轴运行平台153用于水平调节第一抓取装置154与晶圆片的距离，第二Y轴运行平台153一侧与第二Z轴运行平台152滑动连接，第二Y轴运行平台153另一侧与第一抓取装置154滑动连接，且第二Y轴运行平台153所在直线与所述第二Z轴运行平台152所在直线相互垂直。

组装机械手15抓取晶圆片的工作原理：当第二Z轴运行平台152沿第二X轴运行平台151滑动，从而使得第二Z轴运行平台152带动第二Y轴运行平台153与第一抓取装置154同时沿第二X轴运行平台151长边方向滑动。当第二Y轴运行平台153沿第二Z轴运行平台152上下滑动，从而使得第二Y轴运行平台153与第一抓取装置154同时沿第二Z轴运行平台152长边方向滑动，即第一抓取装置154高度可调节。当第一抓取装置154沿所述第二Z轴运行平台152滑动，使得所述第一抓取装置154与晶圆片间距可调节。本发明中的通过第二X轴运行平台151、第二Z轴运行平台152以及第二Y轴运行平台153，使得第一抓取装置154的位置可调节，便于抓取和输送晶圆片。

结合图21，本发明中的第一抓取装置154包括第一吸盘1541、第一无杆气缸1542以及第一吸盘转接板1543。第一吸盘1541用于抓取晶圆片，第一吸盘1541设置在第二Y轴运行平台153一侧；第一无杆气缸1542，用于驱动第一吸盘1541沿第二Y轴运行平台153滑动；以及，

第一吸盘转接板1543，设置在所述第一无杆气缸1542的输出端，用于将第一吸盘1541与第一无杆气缸1542连接；其中，第一吸盘1541为长条结构，且第一吸盘1541远离第一吸盘转接板1543一端顶面设有用于与晶圆片周侧表面相配合的第一弧形槽1541a。本发明中的第一抓取装置154通过第二Y轴运行平台153沿第二Z轴运行平台152竖直调节，再配合第一抓取装置154中的第一无杆气缸1542驱动第一吸盘转接板1543，第一吸盘转接板1543带动第一吸盘1541沿第二Y轴运行平台153滑动，从而使得第一吸盘1541抓取晶圆片，

进一步的，本发明中的第一吸盘1541顶面的第一弧形槽1541a提升了吸盘抓取晶圆片的稳定性，放置晶圆片滑动掉落。

进一步的，本发明中的第一抓取装置154用于在第一晶舟盒121和对中机构13之间进行未处理晶圆片的传输；本发明中的刮边装置141还包括第二抓取装置155，第二抓取装置155用于在对中机构13和第二晶舟盒122之间进行处理后的晶圆片的传输。其中，第二抓取装置155位于第一抓取装置154底端，且与第二Y轴运行平台153滑动连接。抓取晶圆片的装置有两组，可以输送未处理的晶圆片，并取回加工完成的晶圆片，大大提升了设备的加工效率。

结合图21，本发明中的第二抓取装置155包括第二吸盘1551以及第二吸盘转接板1553，第二吸盘1551用于抓取处理好的晶圆片，第二吸盘1551设置在第二Y轴运行平台153一侧；第二吸盘转接板1553用于将第二吸盘1551与第二Y轴运行平台153连接，第二吸盘转接板1553一端与第二Y轴运行平台153一侧滑动连接，第二吸盘转接板1553另一端与所述第二吸盘1551一端连接。此外，第二吸盘1551远离第二吸盘转接板1553一端顶面设有用于与晶圆片周侧表面相配合的第二弧形槽1551a。

结合图20，本实施例中组装机械手15的第二Y轴运行平台153上设有用于防尘的防尘罩156，所述防尘罩156用于收容第一抓取装置154和第二抓取装置155，且防尘罩靠近设置平台111一侧设有用于晶圆片上料和下料的第一窗口1561；防尘罩156远离第二Y轴运行平台153一侧设有用于观察防尘罩156内设备情况的第二窗口，且该第二窗口处设有用于密封的透明盖板。

请参照图22，图22为本发明的全自动刮边机的优选实施例的除尘装置的结构示意图。本发明中的设置平台111上还设有除尘装置17，除尘装置17包括若干挡板171以及吸尘器，若干挡板171相互拼接形成密封区域，本实施例中的密封区域由若干挡板171与基座箱11上的罩盖内壁连接形成。对中机构13、输送机构16以及处理机构14均位于的密封区域内，且吸尘器设置在设备加工区域，且吸尘器的排风筒与密封区域连通，用于排出密封区域内的晶圆片磨边产生的灰尘。此外，挡板一侧对应所述对中机构13位置设有用于晶圆片上料和下料的通道1711。

当承载台162带动晶圆片输送到刮边区域，开启除尘装置17，除尘装置17将打磨刮边的粉尘排出密封区域，避免粉尘刮花晶圆片，大大提升了晶圆片的产品质量，在晶圆片经过了刮边处理和除尘处理后，再由输送机构16的承载台162沿第一X轴运行平台161将其送出。

本发明的全自动刮边机工作原理：

一、设备通电开机，设备初始化。

二、打开工作舱门112，手工放置带有芯片的晶舟盒（每次两盒，可单盒加工）。将带有芯片的晶舟盒放置在设备中的片盒座上，且晶舟盒有检测功能，晶周盒内设有若干个用于放置晶圆片的容纳槽。本实施例中的第一晶舟盒121用于放置未处理的晶圆片，第二晶舟盒122用于放置处理后的晶圆片。

三、关闭工作舱门112，按键启动设备开始设备流程工作。

1、调度机构中的机械手从治具机构12中的第一晶舟盒121中抓取晶圆片，并输送到对中机构13。

调度机构包括第二X轴运行平台151、第二Y轴运行平台153、第二Z轴运行平台152、第一抓取装置154以及第二抓取装置155，并配置真空吸附运片及真空检测功能。其中第二X轴运行平台151用于将治具机构12与对中机构13连通；第二Y轴运行平台153竖直设置在第二X轴运行平台151上，且第二Y轴运行平台153沿第二X轴运行平台151可滑动；第二Z轴运行平台152滑动设置在第二Y轴运行平台153一侧，且第二Z轴运行平台152长边方向与第二Y轴运行平台153长边垂直。

第一抓取装置154滑动设置在第二Z轴运行平台152一侧，且可沿第二Z轴运行平台152长边滑动，第一抓取装置154用于抓取未处理的晶圆片；第二抓取装置155设置在第一抓取装置154低端，且可沿第二Z轴运行平台152长边滑动，第二抓取装置155用于抓取处理好的晶圆片。此外第二Z轴运行平台152上设有防尘罩，第一抓取装置154以及第二抓取装置155均位于该防尘罩内。

第一抓取装置154包括第一吸盘转接板1543以及用于抓取晶圆片的第一吸盘1541，第一吸盘转接板1543一端与第二Z轴运行平台152滑动连接，第一吸盘转接板1543另一端与第一吸盘1541连接。第二抓取装置155包括第二吸盘转接板1553以及用于抓取晶圆片的第二吸盘1551，第二吸盘转接板1553一端与第二Z轴运行平台152滑动连接，第二吸盘转接板1553另一端与第二吸盘1551连接。

（1）调度机构中的第二Y轴运行平台153沿第二X轴运行平台151滑动，从而使得第二Y轴运行平台153带动第二Z轴运行平台152、以及第二Z轴运行平台152一侧的第一抓取装置154和第二抓取装置155，从初始位移动到治具机构12的第一晶舟盒121一侧。

（2）驱动第二Z轴运行平台152沿第二Y轴运行平台153一侧上下滑动，第二Z轴运行平台152带动位于第二Z轴运行平台152一侧的第一抓取装置154和第二抓取装置155上下滑动，从而使得第一抓取装置154中第一吸盘1541的高度可调节。

沿同一水平面，驱动第一抓取装置154中第一吸盘1541的高度位置，位于第一晶舟盒121中要抓取的晶圆片与底端相邻晶圆片的间隙之中，便于后续抓取晶圆片。

第一抓取装置154沿第二Z轴运行平台152往靠近第一晶舟盒121一端滑动，第一抓取装置154中的第一吸盘转接板1543沿第二Z轴运行平台152往靠近第一晶舟盒121一端滑动，使得第一吸盘转接板1543带动第一吸盘1541往第一晶舟盒121方向靠近，并延伸出防尘罩153，直至第一吸盘1541位于第一晶舟盒121中要抓取的晶圆片下方。

（4）取出需要抓取的晶圆片。

首先，第一吸盘1541位于第一晶舟盒121中要抓取的晶圆片下方时，驱动第二Z轴运行平台152沿第二Y轴运行平台153稍微向上滑动，使得第二Y轴运行平台153带动一侧的第一抓取装置154和第二抓取装置155向上抬起，即第一抓取装置154中的第一吸盘1541吸附该晶圆片的底面并抬起。

然后，第一抓取装置154中的第一吸盘转接板1543沿第二Z轴运行平台152远离第一晶舟盒121一端滑动，使得第一吸盘转接板1543带动第一吸盘1541远离第一晶舟盒121，并归位到第二Z轴运行平台152一侧，从而使得需要刮边加工的晶圆片处于防尘罩156内，并通过第一吸盘1541吸附固定。

（5）将抓取的晶圆片输送到对中机构13。

调度机构中的第二Y轴运行平台153沿第二X轴运行平台151，往靠近对中机构13方向滑动，从而使得第二Y轴运行平台153带动第二Z轴运行平台152、以及第二Z轴运行平台152一侧的第一抓取装置154和第二抓取装置155，从治具机构12的第一晶舟盒121一侧移动到对中机构13一侧。

2、对中机构13校准未处理的晶圆片，并固定到输送机构16上。

本实施例中的输送机构16包括第一X轴运行平台161、以及滑动设置在第一X轴运行平台161上的承载台162，所述第一X轴运行平台161上包括上料位、下料位以及用于晶圆片刮边处理的刮边区域，当承载台162位于上料位时，对中机构13校准未处理的晶圆片。

本实施例中，对中机构13包括支撑柱132、第一底板133、第二底板134、托板136以及夹持件131。支撑柱132竖直设置在第一X轴运行平台161一端两侧用于支撑部件；第一底板133设置在位于上料位的承载台162上方，且与支撑柱132滑动连接。托板136设有两个，且相对设置在转动圆盘1621顶部周边，两个托板136相对固定在第一底板133底面，形成用于夹持晶圆片的第二夹持开口，且托板136顶面靠近转动圆盘1621一侧设有用于收容晶圆片沿边的弧形收容槽1361；托板136用于接收机械手输送的晶圆片，并随第一底板133向下滑动，从而将晶圆片上料到转动圆盘1621上；夹持设有两个，且可相对运动并形成一夹持开口，两个夹持件131相对设置在第二吸盘1551周边，且两个夹持件131包括用于对准晶圆片的夹持状态，以及用于松开晶圆片的远离状态。

（1）对中机构13接收晶圆片。

对中机构13位于初始状态时，用于放置晶圆片的托板136位于转动圆盘1621的上方，且托板136位于转动圆盘1621的顶面周侧外围；

首先，组装机械手15中的第一抓取装置154沿第二Y轴运行平台153滑动，即第一抓取装置154中的第一吸盘转接板1543带动第一吸盘1541沿第二Y轴运行平台153滑动，使得第一吸盘1541以及第一吸盘1541上抓取的晶圆片均延伸出防尘罩156，并往对中机构13的托板方向靠近，直至该晶圆片贯穿挡板171上的通道1711，且位于两个托板136形成的第二夹持开口的上方。

然后，驱动组装机械手15中的第二Y轴运行平台153沿第二Z轴运行平台152向下滑动，第二Y轴运行平台153带动第一抓取装置154沿第二Z轴运行平台152长边向下滑动。使得第一抓取装置154的吸盘从上往下贯穿两个托板136间的第二夹持开口，此时第一吸盘1541抓取的晶圆片停留在托板136的弧形收容槽1361内，完成对中机构13上料。

将晶圆片放置在对中机构13上的托板136后，组装机械手15归位，然后拿取第二个待刮边处理的晶圆片并输送至对中机构13。

（2）对中晶圆片。

首先，放置晶圆片。对中机构13的第一底板133在气缸驱动下，沿支撑柱132向下滑动；第一底板133带动放置晶圆片的托板136向下移动，直至将晶圆片放置在转动圆盘1621的承载部1621a上，此时托板136位于转动圆盘1621的周边。

其次，对中晶圆片。将对第一底板133沿支撑柱132向下滑动，使得两个可相对运动的夹持件131，与承载台162上的晶圆片大致水平；然后通过气缸驱动两个夹持件131相对运动，从松开晶圆片的远离状态相对运动到对准晶圆片的夹持状态，然后再恢复到松开晶圆片的远离状态，从而完成晶圆片位于转动圆盘1621的中心位置。

（3）将晶圆片固定到输送机构16上。

对中机构13还包括对中锁紧轴137、第二底板134以及第一气缸135，对中锁紧轴137，设置在转动圆盘1621中心处上方，用于辅助压紧晶圆片；第二底板134，用于固定对中锁紧轴137，第二底板134设置在第一底板上方，且与支撑柱132固定连接；第一气缸135，用于驱动对中锁紧轴137伸缩，第一气缸135设置在第二底板134上，且第一气缸135的输出端与对中锁紧轴137连接；此外，第二底板134上设有对中锁紧轴137伸缩的通孔。

在两个相对设置的夹持件131对晶圆片对中校正后，位于转动圆盘1621的中心处上方的对中锁紧轴137，在第一气缸135的驱动下，沿竖直方向向下延伸，直至对承载部1621a上的晶圆片的中心处进行下压锁紧；同时，转动圆盘1621通过吸气固定该晶圆片，从而完成对中机构13往输送机构16上料，便于后续晶圆片的加工处理。

（4）承载台162上的转动圆盘1621固定完成后，两个相对运动的夹持件131处于远离状态，第一气缸135的驱动对中锁紧轴137竖直方向向上收缩。托板136随第一底板133向下运动，使得托板136位于转动圆盘1621的连接部1621b的位置，其中连接部1621b设有用于收容托板136的避让空间，沿所述第一X轴运行平台161长边方向，连接部1621b的截面直径小于两个托板136间的最小间距；从而使得当承载台162上的晶圆片对中校准后，承载台162可带动转动圆盘1621上的晶圆片沿第一X轴运行平台161输送到刮边区域。

（5）输送机构16中的承载台162沿第一X轴运行平台161往刮边装置141方向滑动。

3、打开除尘装置17，而且输送机构16上将校准后的晶圆片输送到处理机构14对晶圆片进行刮边。

除尘装置17，除尘装置17包括若干挡板171以及吸尘器，若干挡板171连接形成密封区域，处理机构14位于的密封区域内，且吸尘器设置在设备加工区域，且吸尘器的排风筒与密封区域连通。此外，挡板171一侧对应所述对中机构13位置设有用于晶圆片上料和下料的通道。当承载台162带动晶圆片输送到刮边区域，开启除尘装置17，除尘装置17将打磨刮边的粉尘排出密封区域，避免粉尘刮花晶圆片，大大提升了晶圆片的产品质量。

（1）承载台162带动转动圆盘1621上的晶圆片沿第一X轴运行平台161，从上料位输送到刮边区域；扫描装置142对晶圆片周边数据进行测量，并反馈到控制系统；同时刀头1411一侧的测厚仪1414，测量刀头1411与晶圆片顶面的距离，并反馈给控制系统。

承载台162顶部的转动圆盘1621在驱动器1622的驱动下，沿转动圆盘1621的中心轴线转动，从而使得转动圆盘1621顶面吸附抓取的晶圆片转动；同时，位于刮边区域一侧的激光扫描仪1421对转动圆盘1621上的晶圆片周边进行激光扫描，当转动圆盘1621带动晶圆片转动一个圆周后，激光扫描仪1421测量到该晶圆片的周边轮廓，并发送给控制系统。

（2）控制系统根据激光扫描仪1421测量到该晶圆片的周边轮廓，以及测厚仪1414测量的晶圆片厚度，从而生成对晶圆片刮边加工的命令，并控制刮边装置141对晶圆片进行刮边加工，大大提升了设备全自动刮边的精准性。

（3）在晶圆片打磨过程中，支撑固定晶圆片的承载台162沿第一X轴运行平台161滑动；用于打磨晶圆片的刀头1411沿第一Y轴运行平台1412滑动，从而；本实施例中阐述的第一Y轴运行平台1412位于刮边区域，且通过支架固定在设置平台111上，第一Y轴运行平台1412位于第一X轴运行平台161上方，且第一Y轴运行平台1412所在直线与第一X轴运行平台161所在直线相互垂直，从而实现晶圆片表面全自动化打磨。

在打磨过程中，承载台162沿第一X轴运行平台161转动，刀头1411在刮边区域内沿第一Y轴运行平台1412滑动，并对晶圆片进行刮边处理；同时，承载台162中的转动圆盘1621带动晶圆片转动，从而反馈给控制系统该晶圆片打磨过程中的磨边轮廓数据，提升设备打磨晶圆片的精准性。

本实施例中的刀头1411可沿第一Z轴运行平台1413竖直调节，从而调节刀头1411的切削深度，即本实施例中的刮边装置141三轴可调节。

本实施例中的刀头1411通过刀头1411座与第一Z轴运行平台1413滑动连接，刀头1411为倒圆锥结构，且转动设置在刀头1411座底端，刀头1411转动方向与承载台162的转动圆盘1621转动方向相反，大大提升了刮边装置141的磨边效率。

此外，在第一Y轴运行平台1412一端底部设有用于更换刀头1411的换刀装配1415，刮边装置141在刀头1411受损时，设备可自动更换备用刀头，大大提升了全自动刮边机的连续作业效率。

在刀头1411对晶圆片结束刮边作业后，处理机构14归位。

4、输送机构16输送加工好的晶圆片从刮边区域移动到下料位。输送机构16中的承载台162沿第一X轴运行平台161滑动到下料位，从而使得承载台162中的转动圆盘1621上带动加工后的晶圆片运输到下料位。优选的，本实施例中的承载台162的下料位与承载台162的上料位重叠。

5、对中机构13从输送机构16中抓取处理好的晶圆片。

当输送机构16中的承载台162沿第一X轴运行平台161互动到下料位，即承载台162顶端的转动圆盘1621上带动加工后的晶圆片运输到下料位。此时对中机构13中的托板136，处于转动圆盘1621连接部1621b的避让空间1621d内。

对中机构13的第一底板133在气缸驱动下，沿支撑柱132向上滑动；第一底板133带动用于放置晶圆片的托板136向上移动；直至将放置在转动圆盘1621上的处理好的晶圆片通过托板136抬起，且与挡板171一侧的通道1711处对应。

6、调度机构中的组装机械手15从对中机构13的托板136上抓取加工好的晶圆片，并输送到第二晶舟盒122。

（1）组装机械手15中的第二抓取装置155抓取加工好的晶圆片。第二抓取装置155设置在第二Y轴运行平台153一侧的防尘罩156中，且位于第一抓取装置154的下方，用于抓取处于下料位的承载台162上加工好的晶圆片，并输送到第二晶舟盒122。

组装机械手15中的第二抓取装置155沿第二Y轴运行平台153滑动，即第二抓取装置155中的第二吸盘转接板1553带动第二吸盘1551沿第二Y轴运行平台153滑动，使得用于抓取处理好的晶圆片的第二吸盘1551延伸出防尘罩156，并往对中机构13的托板136方向靠近，直至第二吸盘1551位于处理好的晶圆片底端。

然后，驱动组装机械手15中的第二Y轴运行平台153沿第二Z轴运行平台152向上滑动，第二Y轴运行平台153带动第二抓取装置155沿第二Z轴运行平台152长边向上滑动。使得第二抓取装置155的第二吸盘1551从下往上贯穿两个托板136间的第二夹持开口，此时第二吸盘1551抓取的处理好的晶圆片停留第二吸盘1551顶面；

最后，驱动第二抓取装置155沿第二Y轴运行平台153远离托板136一端滑动，即第二抓取装置155中的第二吸盘转接板1553带动第二吸盘1551沿第二Y轴运行平台153远离托板136一端滑动，使得第二吸盘1551以及抓取处理好的晶圆片收入防尘罩156内，完成第二抓取装置155抓取加工好的晶圆片。

（2）第二抓取装置155从承载台162上抓取加工好的晶圆片后，对中机构13复位，并准备接收第二晶圆片。

在第二抓取装置155从承载台162上抓取加工好的晶圆片，并收容到防尘罩156后；组装机械手15的第一抓取装置154将抓取的第二晶圆片输送到对中机构13中的托板136上，从而使得第二晶圆片开始对中校准，并准备被刮边打磨。

通过调度机构的组装机械手15将加工好的晶圆片输送到治具机构12的第二晶舟盒122内。

组装机械手15的第一抓取装置154将抓取的第二晶圆片输送到对中机构13中的托板136后，收容到防尘罩156内；即第一抓取装置154、第二抓取装置155以及被第二抓取装置155抓取的加工好的晶圆片均位于防尘罩156内。

首先，通过组装机械手15中的第二Z轴运行平台152沿第二X轴运行平台151往治具机构12的第二晶舟盒122滑动，即第二Z轴运行平台152带动第二Y轴运行平台153、位于第二Y轴运行平台153一侧的第一抓取装置154、第二抓取装置155以及被第二抓取装置155抓取的加工好的晶圆片，同时沿第二X轴运行平台151往治具机构12的第二晶舟盒122滑动。

其次，第二Y轴运行平台153、位于第二Y轴运行平台153一侧的第一抓取装置154、第二抓取装置155以及被第二抓取装置155抓取的加工好的晶圆片移动到第二晶舟盒122一侧后；驱动第二Z轴运行平台152沿第二Y轴运行平台153一侧上下滑动，第二Z轴运行平台152带动位于第二Z轴运行平台152一侧的第一抓取装置154和第二抓取装置155上下滑动，从而使得第二抓取装置155中第二吸盘1551高度以及第二吸盘1551上抓取的处理好的晶圆片的高度可调节。

沿同一水平面，驱动第二抓取装置155中第二吸盘1551抓取的处理好的晶圆片的高度位置，位于第二晶舟盒122中用于放置该晶圆片的收容槽中。

然后，驱动组装机械手15中的第二Y轴运行平台153沿第二Z轴运行平台152向下滑动，第二Y轴运行平台153带动第二抓取装置155沿第二Z轴运行平台152长边向下滑动。使得第二抓取装置155的第二吸盘1551从上往下贯穿该收容槽，此时该第二吸盘1551抓取的晶圆片停留在第二晶舟盒122的收容槽内，完成处理好的晶圆片存放。

7、组装机械手15整体归位，进行下一轮未处理晶圆片的输送。

在将处理好的晶圆片存放到第二晶舟盒122内后，组装机械手15整体归位。组装机械手15的第一抓取装置154抓取未处理的第三晶圆片往对中机构13输送；且组装机械手15的第二抓取装置155从下料位抓取处理好的第二晶圆片，往第二晶舟盒122输送，依次循环作业，实现若干晶圆片的连续加工作业。

8、在第一晶舟盒121内的晶圆片通过设备加工完成后，设备整体归位。

四、加工完成后设备报警提示并待机。按键关闭设备，停止设备流程工作。

手工放置带有芯片的晶舟盒（每次两盒，可单盒加工）。将带有芯片的晶舟盒放置在设备中的片盒座上，且晶舟盒有检测功能。

五、打开工作舱门112更换晶舟盒进行循环加工；或关机。

这样即完成了本优选实施例的全自动刮边机的使用过程。

本发明中的控制系统为刮边专用控制系统（NC+触屏），可通过触屏进行参数设置，且扫描装置142中的激光扫描仪1421示值精度为1um，测厚仪1414为机械式探测头，测厚精度1um。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种全自动刮边机，其包括：

基座箱，其包括设置平台；

治具机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于放置晶圆片，其包括：

第一晶舟盒，用于放置未处理的晶圆片，以及，

第二晶舟盒，用于放置处理后的晶圆片；

对中机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于将晶圆片进行对中校准；

输送机构，设置在所述设置平台上，用于在对中机构与处理机构间输送晶圆片，所述输送机构包括：

承载台，用于放置晶圆片，所述承载台包括转动设置的转动圆盘，所述转动圆盘用于支撑、抓取晶圆片，以及，

第一X轴运行平台，设置在所述设置平台上，用于输送所述承载台，所述第一X轴运行平台上包括上料位、下料位以及用于晶圆片刮边处理的刮边区域；

处理机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于对晶圆片进行加工，所述处理机构包括：

刮边装置，设置在所述设置平台上，用于对位于所述刮边区域内，且固定在所述承载台上的晶圆片刮边打磨，以及，

扫描装置，设置在所述设置平台上，用于对所述承载台上的晶圆片进行扫描并确定其位置信息；

调度机构，设置在所述设置平台上，所述调度机构包括组装机械手，用于在所述第一晶舟盒和所述对中机构之间进行晶圆片的传输，以及在所述对中机构和所述第二晶舟盒之间进行产品传输；以及，

控制系统，设置在所述基座箱一侧，其根据所述扫描装置反馈的晶圆片位置信息，控制所述刮边装置对晶圆片进行刮边加工；

其中，所述承载台位于上料位时，所述对中机构包括：

支撑柱，竖直设置在所述第一X轴运行平台的上料位两侧，用于支撑部件；

第一底板，用于安装部件，所述第一底板设置在所述承载台上方，且与所述支撑柱滑动连接，从而可调节部件与所述转动圆盘顶面的距离；

托板，设有两个，且相对设置在所述转动圆盘顶部周边，两个所述托板相对固定在所述第一底板底面，形成用于夹持晶圆片的第二夹持开口，且所述托板顶面靠近所述转动圆盘一侧设有用于收容晶圆片沿边的弧形收容槽；

所述托板用于接收所述组装机械手输送的晶圆片，并随第一底板向下滑动，从而将晶圆片上料到所述转动圆盘上；

两个可相对运动并形成一夹持开口的夹持件，两个所述夹持件相对设置在所述转动圆盘周边，且两个所述夹持件包括用于对准晶圆片的夹持状态，以及用于松开晶圆片的远离状态；

两个所述夹持件位于所述托板与所述第一底板间，且与所述第一底板滑动连接，

当所述托板抓取晶圆片，且所述夹持件处于远离状态时，所述晶圆片与所述转动圆盘未接触；所述第一底板沿所述支撑柱向下滑动，当所述托板位于转动圆盘周边，且所述夹持件处于远离状态时，所述晶圆片与所述转动圆盘平面接触；当所述托板位于转动圆盘周边，且所述夹持件处于夹持状态时，所述晶圆片位于所述转动圆盘平面的中心处；

对中锁紧轴，设置在所述转动圆盘中心处上方，用于辅助压紧晶圆片；

第二底板，用于固定部件，所述第二底板设置在所述第一底板上方，且与所述支撑柱固定连接；以及，

第一气缸，用于驱动所述对中锁紧轴伸缩，所述第一气缸设置在所述第二底板上，且所述第一气缸的输出端与所述对中锁紧轴连接；

所述第二底板上设有所述对中锁紧轴伸缩的通孔，当所述转动圆盘上的晶圆片对中后，所述第一气缸驱动所述对中锁紧轴对所述晶圆片压紧，从而使得所述晶圆片与所述转动圆盘的平面充分接触；

所述刮边装置包括：

刀头，用于打磨处理晶圆片；

第一Y轴运行平台，用于调节所述刀头的打磨晶圆片的位置，所述第一Y轴运行平台位于所述刮边区域，且通过支架固定在所述设置平台上，所述第一Y轴运行平台所在直线与所述第一X轴运行平台所在直线相互垂直，

所述刀头沿所述第一Y轴运行平台的运动轨迹，与所述刮边区域内所述承载台沿所述第一X轴运行平台的运动轨迹所在直线垂直并重合，从而形成刮边区域，所述刀头与所述承载台相互交叉作业且循环运行，从而对晶圆片进行刮边；

第一Z轴运行平台，竖直设置在所述第一Y轴运行平台一侧，用于调节所述刀头的切削深度，所述第一Z轴运行平台一侧与所述第一Y轴运行平台滑动，所述第一Z轴运行平台另一侧与所述刀头滑动连接，

所述刀头沿所述第一Z轴运行平台的运动轨迹所在直线，与所述第一Y轴运行平台运动轨迹所在直线垂直；以及，

测厚仪，用于测量所述刮边区域内的晶圆片的厚度，所述测厚仪设置在所述刀头一侧，并与所述控制系统连接，所述测厚仪用于测量刀头与所述晶圆片顶面的距离，并反馈到所述控制系统；

所述控制系统通过所述测厚仪测量的晶圆片厚度，从而生成控制所述刀头的切削深度的命令。

2.一种全自动刮边机，其特征在于，包括：

基座箱，其包括设置平台；

治具机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于放置晶圆片，其包括：

第一晶舟盒，用于放置未处理的晶圆片，以及，

第二晶舟盒，用于放置处理后的晶圆片；

对中机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于将晶圆片进行对中校准；

输送机构，设置在所述设置平台上，用于在对中机构与处理机构间输送晶圆片，所述输送机构包括：

承载台，用于放置晶圆片，所述承载台包括转动设置的转动圆盘，所述转动圆盘用于支撑、抓取晶圆片，以及，

第一X轴运行平台，设置在所述设置平台上，用于输送所述承载台，所述第一X轴运行平台上包括上料位、下料位以及用于晶圆片刮边处理的刮边区域；

处理机构，设置在所述基座箱的设置平台上，用于对晶圆片进行加工，所述处理机构包括：

刮边装置，设置在所述设置平台上，用于对位于所述刮边区域内，且固定在所述承载台上的晶圆片刮边打磨，以及，

扫描装置，设置在所述设置平台上，用于对所述承载台上的晶圆片进行扫描并确定其位置信息；

调度机构，设置在所述设置平台上，所述调度机构包括组装机械手，用于在所述第一晶舟盒和所述对中机构之间进行晶圆片的传输，以及在所述对中机构和所述第二晶舟盒之间进行产品传输；以及，

控制系统，设置在所述基座箱一侧，其根据所述扫描装置反馈的晶圆片位置信息，控制所述刮边装置对晶圆片进行刮边加工；

所述承载台位于上料位时，所述对中机构包括：

支撑柱，竖直设置在所述第一X轴运行平台的上料位两侧，用于支撑部件；

第一底板，用于安装部件，所述第一底板设置在所述承载台上方，且与所述支撑柱滑动连接，从而可调节部件与所述转动圆盘顶面的距离；

托板，设有两个，且相对设置在所述转动圆盘顶部周边，两个所述托板相对固定在所述第一底板底面，形成用于夹持晶圆片的第二夹持开口，且所述托板顶面靠近所述转动圆盘一侧设有用于收容晶圆片沿边的弧形收容槽；

所述托板用于接收所述组装机械手输送的晶圆片，并随所述第一底板向下滑动，从而将晶圆片上料到所述转动圆盘上；以及

两个可相对运动并形成一夹持开口的夹持件，两个所述夹持件相对设置在所述转动圆盘周边，且两个所述夹持件包括用于对准晶圆片的夹持状态，以及用于松开晶圆片的远离状态；

两个所述夹持件位于所述托板与所述第一底板间，且与所述第一底板滑动连接，

当所述托板抓取晶圆片，且所述夹持件处于远离状态时，所述晶圆片与所述转动圆盘未接触；所述第一底板沿所述支撑柱向下滑动，当所述托板位于转动圆盘周边，且所述夹持件处于远离状态时，所述晶圆片与所述转动圆盘平面接触；当所述托板位于转动圆盘周边，且所述夹持件处于夹持状态时，所述晶圆片位于所述转动圆盘平面的中心处。

3.根据权利要求2所述的全自动刮边机，其特征在于，所述对中机构还包括：

对中锁紧轴，设置在所述转动圆盘中心处上方，用于辅助压紧晶圆片；

第二底板，用于固定部件，所述第二底板设置在所述第一底板上方，且与所述支撑柱固定连接；以及，

第一气缸，用于驱动所述对中锁紧轴伸缩，所述第一气缸设置在所述第二底板上，且所述第一气缸的输出端与所述对中锁紧轴连接；

所述第二底板上设有所述对中锁紧轴伸缩的通孔，当所述转动圆盘上的晶圆片对中后，所述第一气缸驱动所述对中锁紧轴对所述晶圆片压紧，从而使得所述晶圆片与所述转动圆盘的平面充分接触。

4.根据权利要求2所述的全自动刮边机，其特征在于，两个所述托板关于所述第一X轴运行平台两侧对称设置，所述承载台还包括用于驱动所述转动圆盘转动的驱动器，所述驱动器底端与所述第一X轴运行平台滑动连接，所述驱动器顶端与所述转动圆盘底端转动连接；

所述转动圆盘包括：

承载部，设置在所述转动圆盘顶端，用于支撑晶圆片；

驱动部，设置在所述转动圆盘底端，用于连接驱动器，所述驱动部与所述驱动器转动连接；以及，

连接部，设置在所述转动圆盘中部，用于连接所述承载部以及所述驱动部；

其中，所述连接部设有用于收容所述托板的避让空间，沿所述第一X轴运行平台长边方向，所述连接部的截面直径小于两个所述托板间的最小间距；从而使得当所述承载台上的晶圆片对中校准后，所述承载台带动所述转动圆盘上的晶圆片沿所述第一X轴运行平台输送到刮边区域。

5.根据权利要求1所述的全自动刮边机，其特征在于，所述刮边装置包括：

刀头，用于打磨处理晶圆片；

第一Y轴运行平台，用于调节所述刀头的打磨晶圆片的位置，所述第一Y轴运行平台位于所述刮边区域，且通过支架固定在所述设置平台上，所述第一Y轴运行平台所在直线与所述第一X轴运行平台所在直线相互垂直；

所述刀头沿所述第一Y轴运行平台的运动轨迹，与所述刮边区域内所述承载台沿所述第一X轴运行平台的运动轨迹所在直线垂直并重合，从而形成刮边区域，所述刀头与所述承载台相互交叉作业且循环运行，从而对晶圆片进行刮边。

6.根据权利要求5所述的全自动刮边机，其特征在于，所述刮边装置还包括：

第一Z轴运行平台，竖直设置在所述第一Y轴运行平台一侧，用于调节所述刀头的切削深度，所述第一Z轴运行平台一侧与所述第一Y轴运行平台滑动，所述第一Z轴运行平台另一侧与所述刀头滑动连接；

所述刀头沿所述第一Z轴运行平台的运动轨迹所在直线，与所述第一Y轴运行平台运动轨迹所在直线垂直。

7.根据权利要求6所述的全自动刮边机，其特征在于，所述刮边装置还包括：

测厚仪，用于测量所述刮边区域内的晶圆片的厚度，所述测厚仪设置在所述刀头一侧，并与所述控制系统连接，所述测厚仪用于测量刀头与所述晶圆片顶面的距离，并反馈到所述控制系统；

所述控制系统通过所述测厚仪测量的晶圆片厚度，从而生成控制所述刀头的切削深度的命令。

8.根据权利要求6所述的全自动刮边机，其特征在于，所述刀头通过刀头座与所述第一Z轴运行平台滑动连接，

所述刀头为倒圆锥结构，且转动设置在所述刀头座底端，用于转动磨边，所述刀头转动方向与所述转动圆盘转动方向相反，从而使得处理好的晶圆片顶端倒圆角，可与所述刀头一侧的锥形曲面相贴合。

9.根据权利要求1所述的全自动刮边机，其特征在于，所述组装机械手包括：

第一抓取装置，用于抓取晶圆片；

第二X轴运行平台，设置在所述设置平台上，用于将所述治具组件与所述对中机构连通，从而输送晶圆片；

第二Z轴运行平台，用于调节所述第一抓取装置的高度，所述第二Z轴运行平台竖直设置在所述设置平台一侧，且与所述第二X轴运行平台滑动连接，且所述第二Z轴运行平台所在直线与所述第二X轴运行平台所在直线相互垂直；以及，

第二Y轴运行平台，用于水平调节所述第一抓取装置与晶圆片的距离，所述第二Y轴运行平台一侧与所述第二Z轴运行平台滑动连接，所述第二Y轴运行平台另一侧与所述第一抓取装置滑动连接，且所述第二Y轴运行平台所在直线与所述第二Z轴运行平台所在直线相互垂直；

所述第二Z轴运行平台沿所述第二X轴运行平台滑动，从而使得所述第二Z轴运行平台带动第二Y轴运行平台与所述第一抓取装置同时沿所述第二X轴运行平台长边方向滑动；

所述第二Y轴运行平台沿所述第二Z轴运行平台滑动，从而使得所述第二Y轴运行平台与所述第一抓取装置同时沿第二Z轴运行平台长边方向滑动，即所述第一抓取装置高度可调节；

所述第一抓取装置沿所述第二Z轴运行平台滑动，使得所述第一抓取装置与晶圆片间距可调节。

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