CN111823137A - 角度调整装置 - Google Patents

Abstract

一种角度调整装置包含升降调整机构及角度调整机构。升降调整机构包含上主轴及升降调整组件。升降调整组件与上主轴连接以带动上主轴。角度调整机构与升降调整机构连接并包含座体、第一调整轴、第一角度调整组件、第二调整轴及第二角度调整组件。座体供升降调整机构穿设，第一调整轴及第二调整轴穿设于座体，第一角度调整组件与座体连接以带动座体以第一调整轴为轴心枢转，第二角度调整组件设置于座体并与升降调整机构连接以带动升降调整机构以第二调整轴为轴心枢转。借此，角度调整装置可根据产品需求调整作业角度以提升产品良率。

Description

角度调整装置

技术领域

本发明涉及一种角度调整装置，尤其涉及一种应用于半导体制造工艺设备的角度调整装置。

背景技术

目前半导体产业中，常见的制造工艺设备为根据产品(如晶片)制造上的需求，皆设置有角度调整装置，用以配合制造工艺需求调整工作元件相对于产品的设置角度。举例来说，现有晶片研磨设备中，角度调整装置多通过人工目测判断晶片所需研磨的位置，并且手动操作角度调整装置，以改变工作元件(如研磨机构)相对于晶片的角度。然而，如此的角度调整装置及调整方式，仅局限于单一方向的角度调整，难以精准且适当地调整工作元件与晶片的相对角度，且无法于同一设备中，针对不同材质或制造工艺配方的晶片，快速进行适应性的调整。

有鉴于此，发展一种可多角度调整作业角度的角度调整装置是业界的一个未来趋势。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种角度调整装置，通过升降调整机构及角度调整机构的配置可依制造工艺需求多角度地调整工作元件的作业角度，从而提升产品的良率。

依据本发明的一实施方式提供一种角度调整装置，包含升降调整机构及角度调整机构。升降调整机构包含上主轴及升降调整组件，其中上主轴具有升降轴，上主轴的一端用以与工作元件连接，升降调整组件与上主轴连接并用以带动上主轴沿升降轴位移。角度调整机构与升降调整机构连接并包含座体、第一调整轴、第一角度调整组件、第二调整轴及第二角度调整组件，其中座体供升降调整机构穿设，第一调整轴穿设于座体，第一角度调整组件与座体连接并用以带动座体以第一调整轴为轴心枢转以调整上主轴的作业角度，第二调整轴穿设于座体并与第一调整轴垂直，第二条整组件设置座体上并与升降调整机构连接，用以带动升降调整机构以第二调整轴为轴心枢转以调整上主轴的作业角度。

根据前段所述的角度调整装置，可还包含至少一感测器，感测器可选择地电性连接升降调整机构及角度调整机构的其中一个以反馈作业角度。

根据前段所述的角度调整装置，其中座体包含多个轴承设置于座体上，并分别环设于第一调整轴或第二调整轴，且轴承可为滚珠轴承。

根据前段所述的角度调整装置，其中第一角度调整组件包含第一升降部、第一伺服马达。第一升降部与座体连接。第一伺服马达与第一升降部连接用以调整第一升降部的位置。

根据前段所述的角度调整装置，其中第一角度调整组件可还包含减速机、螺杆、联轴器及倾角部。减速机与第一伺服马达连接用以调整第一伺服马达的转速及输出扭力。螺杆与第一升降部连接并受第一伺服马达带动以调整第一升降部的位置。联轴器设置于螺杆的一端以连接螺杆与减速机。倾角部环设于螺杆的另一端。

根据前段所述的角度调整装置，其中第二角度调整组件包含第二升降部、第二伺服马达。第二伺服马达与第二升降部连接以调整第二升降部的位置。

根据前段所述的角度调整装置，其中第二角度调整组件可还包含连接件。连接件与第二升降部、第二调整轴及升降调整组件连接，以调整上主轴的作业角度。

根据前段所述的角度调整装置，其中第二角度调整组件可还包含减速机、螺杆、联轴器及倾角部。减速机与第二伺服马达连接用以调整第二伺服马达的转速及输出扭力。螺杆与第二升降部连接并受第二伺服马达带动以调整第二升降部的位置。联轴器设置于螺杆的一端以连接螺杆与减速机。倾角部环设于螺杆的另一端。

根据前段所述的角度调整装置，其中升降调整组件包含第三升降部及第三伺服马达。第三升降部与上主轴连接。第三伺服马达与第三升降部连接以调整第三升降部的位置。

根据前段所述的角度调整装置，其中升降调整组件还包含减速机、螺杆及联轴器。减速机与第三伺服马达连接用以调整第三伺服马达的转速及输出扭力。螺杆第三升降部连接并受第三伺服马达带动以调整第三升降部的位置。联轴器设置于螺杆的一端以连接螺杆与减速机。

本发明的有益效果在于：本发明提供的角度调整装置可通过角度调整机构多方向地调整上主轴的作业角度，进而多角度地调整工作元件相对于待作业元件的角度，以根据不同的产品加工需求进行调整，提升产品良率。

附图说明

图1示出依照本发明一实施方式的角度调整装置的立体图；

图2示出依照图1实施方式的角度调整装置的第一角度调整组件的侧视图；

图3示出依照图1实施方式的角度调整装置的第一角度调整组件的剖面图；

图4示出依照图1实施方式的角度调整装置的第二角度调整组件的立体图；

图5示出依照图1实施方式的角度调整装置的第二角度调整组件的剖面图；

图6示出依照图1实施方式的角度调整装置的升降调整组件的立体图；

图7图示出依照图1实施方式的角度调整装置的升降调整组件的剖面图；以及

图8示出依照本发明另一实施方式的角度调整装置应用于晶片研磨装置的立体图。

附图标记说明：

100：角度调整装置

110：升降调整机构

111：上主轴

112：升降调整组件

113：第三伺服马达

114：第三升降部

115、143、155：减速机

116、144、156：联轴器

117、145、157：螺杆

120：角度调整机构

130：座体

131：第一调整轴

132：第二调整轴

133：轴承

140：第一角度调整组件

141：第一伺服马达

142：第一升降部

146、158：倾角部

146a、158a：转轴

146b、158b：螺帽

150：第二角度调整组件

151：第二伺服马达

152：第二升降部

153：连接件

154：穿孔

170：感测器

180：工作元件

190：作业平台

200：晶片研磨装置

210：龙门

220：龙门马达

230：基座

240：下主轴

250：平台

X：升降轴

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的多个实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出；并且重复的元件将可能使用相同的编号表示。

图1示出依照本发明一实施方式的角度调整装置100的立体图。由图1可知，角度调整装置100包含升降调整机构110及角度调整机构120，其中角度调整机构120与升降调整机构110连接。

详细来说，升降调整机构110包含上主轴111及升降调整组件112，其中上主轴111具有升降轴X，且上主轴111的一端用以与工作元件180连接，工作元件180可为砂轮，但不以此为限。升降调整组件112与上主轴111连接用以带动上主轴111沿升降轴X位移，借此，可调整工作元件180与待作业元件沿升降轴X的相对距离。角度调整机构120包含座体130、第一调整轴131、第一角度调整组件140、第二调整轴132及第二角度调整组件150。座体130供升降调整机构110穿设，第一调整轴131穿设于座体130，第一角度调整组件140与座体130连接用以带动座体130以第一调整轴131为轴心枢转，以调整上主轴111的作业角度。第二调整轴132穿设于座体130并与第一调整轴131垂直，第二角度调整组件150设置于座体130上并与升降调整机构110连接，用以带动升降调整机构110以第二调整轴132为轴心枢转，以调整上主轴111的作业角度。也就是说，升降调整组件112可用以调整上主轴111沿升降轴X的方向进行位移，而角度调整机构120可用以调整上主轴111的作业角度，使上主轴111的作业角度可进行第一角度调整方向(图未示)的调整以及第二角度调整方向(图未示)的调整。第一角度调整组件140可用以带动上主轴111以第一调整轴131为轴心在第一角度调整方向进行枢转，第二角度调整组件150可用以带动上主轴111以第二调整轴132为轴心在第二角度调整方向进行枢转，且升降轴X的方向与第一角度调整方向或第二角度调整方向垂直。借此，角度调整装置100可通过角度调整机构120多方向地调整上主轴111的作业角度，进而多角度地调整工作元件180相对于待作业元件的角度，以根据不同的产品加工需求进行调整，提升产品良率。

角度调整装置100可还包含至少一感测器170，感测器170可选择地电性连接升降调整机构110或角度调整机构120的其中一个以反馈作业角度。详细来说，感测器170可设置于上主轴111或座体130上，并可即时地反馈上主轴111的作业角度信息至升降调整机构110或角度调整机构120的至少一个，进而即时调整上主轴111的作业角度，避免上主轴111因受外力影响而产生角度偏差，导致产品的良率下降。具体而言，感测器170可用以感测上主轴111的作业角度。图1实施方式中，感测器170设置于上主轴111，且感测器170为角度感测器，但本发明不以此为限。

角度调整装置100的座体130可包含多个轴承133，轴承133设置于座体130上并分别环设于第一调整轴131或第二调整轴132，且轴承133可为滚珠轴承。借此，可使第一角度调整组件140与第二角度调整组件150带动上主轴111的角度调整作业更加顺畅。

图2示出依照图1实施方式的角度调整装置100的第一角度调整组件140的侧视图。由图2可知，第一角度调整组件140可包含第一伺服马达141及第一升降部142，其中第一升降部142与座体130连接，第一伺服马达141与第一升降部142连接并用以调整第一升降部142的位置。也就是说，第一伺服马达141于调整第一升降部142的升降时，第一升降部142可带动座体130以第一调整轴131为轴心进行枢转，进而带动升降调整机构110于第一角度调整方向枢转。借此，可调整上主轴111于第一角度调整方向的作业角度。另外，第一角度调整组件140可与感测器170电性连接以接收感测器170所反馈的上主轴111的作业角度信息，进而即时调整上主轴111于第一角度调整方向的作业角度。

请配合参照图3，图3示出依照图1实施方式的角度调整装置100的第一角度调整组件140的剖面图。由图2图3可知，第一角度调整组件140可还包含减速机143、联轴器144、螺杆145及倾角部146，其中减速机143与第一伺服马达141连接用以调整第一伺服马达141的转速及输出扭力，螺杆145与第一升降部142连接并受第一伺服马达141带动以调整第一升降部142的位置，联轴器144设置于螺杆145的一端以连接螺杆145与减速机143，倾角部146环设于螺杆145的另一端。第一角度调整组件140的倾角部146可包含转轴146a及螺帽146b，其中转轴146a可枢转地穿设于螺帽146b中。详细来说，角度调整装置100设置于作业平台190上，螺帽146b可架设于作业平台190上，其中作业平台190可为龙门210(标示于图8)，但本发明不以此为限，第一伺服马达141可通过减速机143及联轴器144带动螺杆145，且当螺杆145受第一伺服马达141带动时，螺杆145可调整第一升降部142的位置，进而带动座体130沿第一角度调整方向枢转，同时转轴146a会随座体130于第一角度调整方向的枢转而于螺帽146b中转动，使第一角度调整组件140配合座体130的枢转而倾斜。也就是说，当第一角度调整组件140动作时，第一角度调整组件140可带动座体130、第二角度调整组件150及升降调整机构110相对待作业元件倾斜，即第一角度调整组件140可调整上主轴111于第一角度调整方向的作业角度，使工作元件180相对于待作业元件于第一角度调整方向倾斜。借此，可提升角度调整作业的顺畅度。

请配合参照图4，图4示出依照图1实施方式的角度调整装置100的第二角度调整组件150的立体图。由图1及图4可知，第二角度调整组件150包含第二升降部152、第二伺服马达151及连接件153，其中第二伺服马达151与第二升降部152连接以调整第二升降部152的位置，连接件153与第二升降部152、第二调整轴132及升降调整组件112连接，以调整上主轴111的作业角度。连接件153可包含穿孔154，穿孔154可供升降调整机构110穿设，且升降调整机构110的升降调整组件112与上主轴111分别设置于连接件153的相异两侧。也就是说，第二伺服马达151调整第二升降部152的升降时，第二升降部152可带动连接件153以第二调整轴132为轴心进行枢转，进而带动升降调整机构110于第二角度调整方向枢转。借此，可调整上主轴111于第二角度调整方向的作业角度。另外，第二角度调整组件150可与感测器170电性连接以接收感测器170所反馈的上主轴111的作业角度信息，进而即时调整上主轴111于第二角度调整方向的作业角度。

请配合参照图5，图5示出依照图1实施方式的角度调整装置100的第二角度调整组件150的剖面图。由图1、图4及图5可知，第二角度调整组件150可还包含减速机155、联轴器156、螺杆157及倾角部158，其中减速机155与第二伺服马达151连接用以调整第二伺服马达151的转速及输出扭力，螺杆157与第二升降部152连接并受第二伺服马达151带动以调整第二升降部152的位置，联轴器156设置于螺杆157的一端以连接螺杆157与减速机155，倾角部158环设于螺杆157的另一端。详细来说，倾角部158可设置于座体130上并包含转轴158a及螺帽158b，其中转轴158a可枢转地穿设于螺帽158b中，螺帽158b可架设于座体130上，因此当第二伺服马达151通过减速机155及联轴器156带动螺杆157以调整第二升降部152的升降时，连接件153会受第二升降部152带动而以第二角度调整方向进行枢转，同时转轴158a会随连接件153于第二角度调整方向的枢转而于螺帽158b中转动，使第二角度调整组件150随连接件153于第二角度调整方向枢转而倾斜。也就是说，当第二角度调整组件150动作时，第二角度调整组件150可带动升降调整机构110相对待作业元件倾斜，即第二角度调整组件150可调整上主轴111于第二角度调整方向的作业角度，使工作元件180相对于待作业元件于第二角度调整方向倾斜。借此，可提升角度调整作业的顺畅度。

图6示出依照图1实施方式的角度调整装置100的升降调整组件112的立体图。由图6可知，升降调整组件112包含第三伺服马达113及第三升降部114，其中第三升降部114与上主轴111连接，第三伺服马达113与第三升降部114连接以调整第三升降部114的位置。也就是说，第三伺服马达113可调整第三升降部114的位置以带动上主轴111于升降轴X的方向进行位移，进而调整上主轴111的作业位置。借此，可调整工作元件180与待作业元件沿升降轴X的相对距离。

请配合参照图7，图7示出依照图1实施方式的角度调整装置100的升降调整组件112的剖面图。由图6及图7可知，升降调整组件112可还包含减速机115、联轴器116及螺杆117，其中减速机115与第三伺服马达113连接用以调整第三伺服马达113的转速及输出扭力，螺杆117与第三升降部114连接并受第三伺服马达113带动以调整第三升降部114的位置，联轴器116设置于螺杆117的一端以连接螺杆117与减速机115。详细来说，第三伺服马达113可通过减速机115及联轴器116带动螺杆117以调整第三升降部114的位置，进而带动上主轴111沿升降轴X的方向产生位移，借此，调整上主轴111的作业位置。

另外，本发明的角度调整装置100可应用于晶片研磨装置200，图8示出依照本发明另一实施方式的角度调整装置100应用于晶片研磨装置200的立体图。图8实施方式的角度调整装置100与图1实施方式的角度调整装置100具有相同的元件及技术效果，其差异在于第一角度调整组件140与第二角度调整组件150的设置位置不同，在图1实施方式中第一角度调整组件140与升降调整组件112设置于上主轴111的相对两侧，而在图8实施方式中第二角度调整组件150与升降调整组件112设置于上主轴111的相对两侧。由图8可知，晶片研磨装置200包含角度调整装置100、龙门210、龙门马达220、基座230、下主轴240及平台250，其中龙门210可用于承载角度调整装置100，龙门马达220可用于带动龙门210进行位移，基座230可用以承载龙门210，下主轴240设置于基座230上，平台250设置于下主轴240上。详细来说，平台250可为陶瓷真空吸盘并设置于下主轴240上，以真空吸附待作业元件，龙门马达220可带动龙门210于基座230上产生位移，以将角度调整装置100承载至工作位置。角度调整装置100可针对不同的产品加工需求调整其作业角度及作业位置，提升产品良率。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种角度调整装置，其特征在于，包含：

一升降调整机构，包含：

一上主轴，具有一升降轴，该上主轴的一端用以与一工作元件连接；及

一升降调整组件，与该上主轴连接，用以带动该上主轴沿该升降轴位移；以及

一角度调整机构，与该升降调整机构连接，其包含：

一座体，供该升降调整机构穿设；

一第一调整轴，穿设于该座体；

一第一角度调整组件，与该座体连接，用以带动该座体以该第一调整轴为轴心枢转，以调整该上主轴的一作业角度；

一第二调整轴，穿设于该座体，并与该第一调整轴垂直；及

一第二角度调整组件，设置于该座体上，并与该升降调整机构连接，用以带动该升降调整机构以该第二调整轴为轴心枢转，以调整该上主轴的该作业角度。

2.如权利要求1所述的角度调整装置，还包含：

至少一感测器，其可选择地电性连接该升降调整机构及该角度调整机构的其中一个以反馈该作业角度。

3.如权利要求1所述的角度调整装置，其中该座体包含：

多个轴承，设置于该座体上，并分别环设该第一调整轴或该第二调整轴，且多个所述轴承为滚珠轴承。

4.如权利要求1所述的角度调整装置，其中该第一角度调整组件包含：

一第一升降部，与该座体连接；及

一第一伺服马达，与该第一升降部连接，用以调整该第一升降部的位置。

5.如权利要求4所述的角度调整装置，其中该第一角度调整组件还包含：

一减速机，与该第一伺服马达连接，用以调整该第一伺服马达的一转速及一输出扭力；

一螺杆，与该第一升降部连接，并受该第一伺服马达带动，以调整该第一升降部的位置；

一联轴器，其设置于该螺杆的一端以连接该螺杆与该减速机；及

一倾角部，其环设该螺杆的另一端。

6.如权利要求1所述的角度调整装置，其中该第二角度调整组件包含：

一第二升降部；及

一第二伺服马达，与该第二升降部连接，以调整该第二升降部的位置。

7.如权利要求6所述的角度调整装置，其中该第二角度调整组件还包含：

一连接件，与该第二升降部、该第二调整轴及该升降调整组件连接，以调整该上主轴的该作业角度。

8.如权利要求6所述的角度调整装置，其中该第二角度调整组件还包含：

一减速机，与该第二伺服马达连接，用以调整该第二伺服马达的一转速及一输出扭力；

一螺杆，与该第二升降部连接，并受该第二伺服马达带动，以调整该第二升降部的位置；

一联轴器，其设置于该螺杆的一端以连接该螺杆与该减速机；及

一倾角部，其环设该螺杆的另一端。

9.如权利要求1所述的角度调整装置，其中该升降调整组件包含：

一第三升降部，与该上主轴连接；及

一第三伺服马达，与该第三升降部连接，以调整该第三升降部的位置。

10.如权利要求9所述的角度调整装置，其中该升降调整组件还包含：

一减速机，与该第三伺服马达连接，用以调整该第三伺服马达的一转速及一输出扭力；

一螺杆，与该第三升降部连接，并受该第三伺服马达带动，以调整该第三升降部的位置；及

一联轴器，其设置于该螺杆的一端，以连接该螺杆与该减速机。

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