CN114420617A - 一种适用于叠放晶圆的高效上料结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及晶圆上料技术领域，具体地说，涉及一种适用于叠放晶圆的高效上料结构。其包括传送组件以及安装在传送组件一侧的存放组件，传送组件包括操作台，操作台侧面设置有L型板，L型板顶端开设有限位孔，存放组件包括支架，支架顶端侧面连接有若干存放仓，存放仓侧面设置有限位杆。本发明中，传送装置将晶圆堆放在存放仓内端，随着晶圆的不断叠加，存放仓重力逐渐增加，存放仓重力大于各复位弹簧产生的弹力，复位弹簧收缩，当存放仓内端存放满晶圆后，限位杆从限位孔内端完全脱离，第三伺服电机带动支架转动，带动存满晶圆的存放仓移动出存放位置，将另一个存放仓带动至存放位置，实现存放仓自动更换功能，提高上料效率。

Description

一种适用于叠放晶圆的高效上料结构

技术领域

本发明涉及晶圆上料技术领域，具体地说，涉及一种适用于叠放晶圆的高效上料结构。

背景技术

全自动探针台设备的标准料盒是18层的分层设计，每个料盒只能放置18片晶圆，晶圆数量较少，操作工人需要经常更换料盒，若采用可以将晶圆叠放的料盒，就可以增加每个料盒放置晶圆的数量，减少操作工人的劳动强度，本发明的叠放晶圆高效上料结构就可以实现全自动探针台设备获取叠放晶圆、提高设备效率，同时现有的全自动探针台设备需要操作人员及时对叠满晶圆的料盒进行更换，自动性能较差，需要操作人员时刻关注料盒存放晶圆状态，耗费操作人员大量精力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于叠放晶圆的高效上料结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了一种适用于叠放晶圆的高效上料结构，包括传送装置以及安装在所述传送装置一侧的存放组件，所述传送装置至少包括：

操作台，所述操作台呈L型结构；

侧板，所述侧板设置在所述操作台顶端，所述侧板侧面顶端位置设置有横向滑道；

第一伺服电机，所述第一伺服电机设置在所述侧板另一侧顶端位置，所述第一伺服电机侧面设置有第一皮带；

转轴，所述转轴设置有一对，两所述转轴分别设置在所述侧板顶端两侧，两所述转轴分别与所述第一皮带内端两侧转动连接，其中一个所述转轴与所述第一伺服电机侧面同轴连接；

滑块，所述滑块侧面顶端位置与所述第一皮带滑动连接，所述滑块侧面中间位置与所述横向滑道滑动连接；

升降组件，所述升降组件包括竖向滑道，所述竖向滑道一侧与所述滑块另一侧固定连接，所述竖向滑道侧面顶端位置固定连接有第二伺服电机，所述竖向滑道顶端设置有连接轴，所述第二伺服电机顶端同轴连接有主轴，所述主轴与所述连接轴之间连接有第二皮带，所述连接轴底端同轴连接有传送杆，所述传送杆侧面连接有升降板，所述升降板底端连接有拉盘，所述拉盘底端设置有若干气柱；

L型板，所述L型板设置在所述侧板一侧，所述L型板底端开设有限位孔；

所述存放组件包括支架，所述支架各侧均设置有垫板，所述支架底端同轴连接有第三伺服电机，所述第三伺服电机固定在所述操作台顶端位置，各所述垫板顶端均设置有存放仓，其中一个所述存放仓位于所述拉盘正下方，所述存放仓底端设置有底套，所述底套固定在所述垫板顶端位置，所述底套顶端与所述存放仓底端之间连接有若干复位弹簧，所述存放仓一侧设置有限位杆，所述限位杆与所述限位孔卡接配合。

作为本技术方案的进一步改进，所述操作台一侧设置有支板，所述支板位于其中一个所述存放仓正下方。

作为本技术方案的进一步改进，所述L型板底端两侧均开设有侧槽，所述侧槽呈弧形结构。

作为本技术方案的进一步改进，所述支架底端中间位置设置有套环，所述套环位于所述第三伺服电机外侧。

作为本技术方案的进一步改进，所述套环侧面开设有若干风槽，所述风槽呈阵列排布。

作为本技术方案的进一步改进，所述存放仓内侧顶端套接有漏斗环，所述漏斗环顶端截面尺寸大于所述漏斗环底端截面尺寸，所述漏斗环底端截面尺寸与晶圆截面尺寸保持吻合。

作为本技术方案的进一步改进，所述漏斗环底端设置有松紧带。

作为本技术方案的进一步改进，所述漏斗环两侧均设置有贴板，所述贴板与所述存放仓外侧贴合，所述存放仓侧面设置有若干限位环，所述贴板与所述限位环滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述限位环两侧均开设有缺口。

作为本技术方案的进一步改进，所述贴板侧面滑动连接有卡块，所述卡块侧面铰接有拉板，所述垫板顶端两侧均设置有底轴，所述拉板底端与所述底轴顶端转动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该适用于叠放晶圆的高效上料结构中，传送装置将晶圆堆放在存放仓内端，随着晶圆的不断叠加，存放仓重力逐渐增加，当存放仓内端存放满晶圆后，复位弹簧收缩，限位杆从限位孔内端脱离，第三伺服电机带动支架转动，带动存满晶圆的存放仓移动出存放位置，将另一个存放仓带动至存放位置，实现存放仓自动更换功能，提高上料效率。

2、该适用于叠放晶圆的高效上料结构中，通过设置的支板对存放仓底端进行托举，通过支板维持整个支架平衡，避免另一侧存放仓向上翘起，很容易造成支架发生损坏。

3、该适用于叠放晶圆的高效上料结构中，通过设置的套环分担第三伺服电机承受的重力，同时套环对第三伺服电机外侧进行防护，避免外侧设备对第三伺服电机的影响。

4、该适用于叠放晶圆的高效上料结构中，通过设置的限位环以及贴板实现对漏斗环的限位作用，使得漏斗环只能沿着存放仓水平转动，无法竖直移动，避免在进行晶圆的上料过程中，受到晶圆挤压，导致漏斗环出现位置偏移，甚至出现与存放仓发生脱离现象，导致晶圆无法正常上料。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1的传送装置结构示意图；

图3为本发明实施例1的图2的A处局部放大图；

图4为本发明实施例1的升降组件结构示意图；

图5为本发明实施例1的存放组件结构示意图；

图6为本发明实施例1的支架结构示意图；

图7为本发明实施例1的图6的B处局部放大图；

图8为本发明实施例1的存放仓结构示意图；

图9为本发明实施例1的图8的C处局部放大图；

图10为本发明实施例1的漏斗环结构示意图。

图中各个标号意义为：

10、传送装置；110、操作台；111、支板；120、侧板；121、横向滑道；130、第一伺服电机，131、第一皮带；140、转轴；150、滑块；160、升降组件；161、竖向滑道；162、第二伺服电机；163、连接轴；164、主轴；165、升降板；166、拉盘；167、气柱；170、L型板；171、限位孔；172、侧槽；

20、存放组件；210、支架；211、垫板；212、第三伺服电机；213、底轴；214、套环；2141、风槽；220、存放仓；221、底套；222、复位弹簧；223、限位杆；224、限位环；225、漏斗环；2251、松紧带；2252、贴板；2253、卡块；2254、拉板。

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，本领域普通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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1-图10所示，提供了一种适用于叠放晶圆的高效上料结构，包括传送装置10以及安装在传送装置10一侧的存放组件20，传送装置10至少包括：

操作台110，操作台110呈L型结构；

侧板120，侧板120设置在操作台110顶端，侧板120侧面顶端位置设置有横向滑道121；

第一伺服电机130，第一伺服电机130设置在侧板120另一侧顶端位置，第一伺服电机130侧面设置有第一皮带131；

转轴140，转轴140设置有一对，两转轴140分别设置在侧板120顶端两侧，两转轴140分别与第一皮带131内端两侧转动连接，其中一个转轴140与第一伺服电机130侧面同轴连接；

滑块150，滑块150侧面顶端位置与第一皮带131滑动连接，滑块150侧面中间位置与横向滑道121滑动连接；

升降组件160，升降组件160包括竖向滑道161，竖向滑道161一侧与滑块150另一侧固定连接，竖向滑道161侧面顶端位置固定连接有第二伺服电机162，竖向滑道161顶端设置有连接轴163，第二伺服电机162顶端同轴连接有主轴164，主轴164与连接轴163之间连接有第二皮带，连接轴163底端同轴连接有传送杆，传送杆侧面连接有升降板165，升降板165底端连接有拉盘166，拉盘166底端设置有若干气柱167；

L型板170，L型板170设置在侧板120一侧，L型板170底端开设有限位孔171；

存放组件20包括支架210，支架210各侧均设置有垫板211，支架210底端同轴连接有第三伺服电机212，第三伺服电机212固定在操作台110顶端位置，各垫板211顶端均设置有存放仓220，其中一个存放仓220位于拉盘166正下方，存放仓220底端设置有底套221，底套221固定在垫板211顶端位置，底套221顶端与存放仓220底端之间连接有若干复位弹簧222，存放仓220一侧设置有限位杆223，限位杆223与限位孔171卡接配合。

具体使用时，拉盘166位于需要进行叠放的晶圆材料正上方，第二伺服电机162启动，第二伺服电机162带动主轴164转动，主轴164带动连接轴163转动，连接轴163通过传动杆带动升降板165竖直下移，通过气柱167对晶圆进行吸附，第二伺服电机162反向转动，带动拉盘166移动，当携带晶圆的气柱167位于存放仓220正上方，气柱167泄压，晶圆随之掉落至存放仓220内端，完成晶圆的上料工作，同时，存放仓220初始状态下，内端存放的晶圆数量较少，限位杆223卡入限位孔171内端，随着存放仓220内端不断叠加晶圆，重力不断增加，各复位弹簧222不断压缩，限位杆223逐渐沿着限位孔171内端向下移动，直到存放仓220内端叠加满晶圆后，此时各复位弹簧222处于最大压缩状态，限位杆223完全与限位孔171脱离，底套221带动支架210转动，使得存放满的存放仓220移出气柱167正下方，同时相邻的未存放存放仓220逐渐靠近气柱167正下方，当限位杆223底端靠近L型板170底端时，受到L型板170底端产生的压力，带动存放仓220向下移动，挤压复位弹簧222处于压缩状态，带动限位杆223卡入限位孔171内端，实现对存放仓220的更换的工作，进一步提高上料效率。

此外，操作台110一侧设置有支板111，支板111位于其中一个存放仓220正下方。具体使用时，存放仓220存放满晶圆后，将会通过第三伺服电机212带动脱离上料位置，此时存放仓220位于支板111正上方，通过设置的支板111对存放仓220底端进行托举，通过支板111维持整个支架210平衡，避免存放仓220一侧向上翘起，导致支架210发生损坏。

进一步的，L型板170底端两侧均开设有侧槽172，侧槽172呈弧形结构。具体使用时，限位杆223复位过程中，会与L型板170侧面发生接触，L型板170会对限位杆223起到一定阻隔效果，长期以往，很容易对限位杆223造成刮伤，影响限位杆223使用寿命，此时通过设置的侧槽172便于限位杆223进行复位，减少L型板170对限位杆223的阻隔效果。

再进一步的，支架210底端中间位置设置有套环214，套环214位于第三伺服电机212外侧。具体使用时，由于支架210底端仅由第三伺服电机212支撑，转动过程中第三伺服电机212承受较大重力，转动负荷过大，此时通过设置的套环214分担第三伺服电机212承受的重力，同时套环214对第三伺服电机212外侧进行防护，避免外侧设备对第三伺服电机212的影响。

具体的，套环214侧面开设有若干风槽2141，风槽2141呈阵列排布。具体使用时，由于第三伺服电机212运行过程中会产生大量热能，套环214内端较为封闭，第三伺服电机212产生的热量不能及时排出，导致第三伺服电机212外侧温度持续升高，很容易影响第三伺服电机212正常运行，此时通过设置的风槽2141保证套环214内外保持正常的空气流通，使得第三伺服电机212产生的热量能够及时从风槽2141向外排出，保持套环214温度恒定，保证第三伺服电机212正常运行。

此外，存放仓220内侧顶端套接有漏斗环225，漏斗环225顶端截面尺寸大于漏斗环225底端截面尺寸，漏斗环225底端截面尺寸与晶圆截面尺寸保持吻合。具体使用时，通过设置的漏斗环225实现对晶圆的位置自动矫正功能，具体使用时，当晶圆沿着存放仓220顶端掉落至漏斗环225内端时，晶圆顺着漏斗环225滑至漏斗环225底端，平行掉落至存放仓220底端中间位置，避免各个晶圆位置各异，后期需要进行二次位置矫正，减少操作人员工作量，进一步提高上料效率。

进一步的，漏斗环225底端设置有松紧带2251。松紧带2251优先采用橡胶材料，弹性较好，可塑性较强，晶圆向下掉落时，会对松紧带2251进行挤压，松紧带2251受到挤压后，向外扩张，晶圆顺着松紧带2251向下滑落，对晶圆起到移动缓冲作用，避免晶圆受重力作用，掉落过程中发生损坏。

再进一步的，漏斗环225两侧均设置有贴板2252，贴板2252与存放仓220外侧贴合，存放仓220侧面设置有若干限位环224，贴板2252与限位环224滑动连接。具体使用时，通过设置的限位环224以及贴板2252实现对漏斗环225的限位作用，使得漏斗环225只能沿着存放仓220水平转动，无法竖直移动，避免漏斗环225在晶圆的上料过程中受到晶圆挤压，使得漏斗环225出现位置偏移，与存放仓220发生脱离。

此外，限位环224两侧均开设有缺口。具体使用时，通过设置的缺口实现对漏斗环225自由安装与拆卸功能，贴板2252沿着限位环224水平转动，当贴板2252转动至缺口位置时，此时贴板2252与224失去连接，漏斗环225可沿着存放仓220侧面上下移动，以便操作人员进行上下料操作。

除此之外，贴板2252侧面滑动连接有卡块2253，卡块2253侧面铰接有拉板2254，垫板211顶端两侧均设置有底轴213，拉板2254底端与底轴213顶端转动连接。通过设置的拉板2254对存放仓220两侧起到支撑限位作用，提高存放仓220上料稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种适用于叠放晶圆的高效上料结构，包括传送装置（10）以及安装在所述传送装置（10）一侧的存放组件（20），其特征在于：所述传送装置（10）至少包括：

操作台（110），所述操作台（110）呈L型结构；

侧板（120），所述侧板（120）设置在所述操作台（110）顶端，所述侧板（120）侧面顶端位置设置有横向滑道（121）；

第一伺服电机（130），所述第一伺服电机（130）设置在所述侧板（120）另一侧顶端位置，所述第一伺服电机（130）侧面设置有第一皮带（131）；

转轴（140），所述转轴（140）设置有一对，两所述转轴（140）分别设置在所述侧板（120）顶端两侧，两所述转轴（140）分别与所述第一皮带（131）内端两侧转动连接，其中一个所述转轴（140）与所述第一伺服电机（130）侧面同轴连接；

滑块（150），所述滑块（150）侧面顶端位置与所述第一皮带（131）滑动连接，所述滑块（150）侧面中间位置与所述横向滑道（121）滑动连接；

升降组件（160），所述升降组件（160）包括竖向滑道（161），所述竖向滑道（161）一侧与所述滑块（150）另一侧固定连接，所述竖向滑道（161）侧面顶端位置固定连接有第二伺服电机（162），所述竖向滑道（161）顶端设置有连接轴（163），所述第二伺服电机（162）顶端同轴连接有主轴（164），所述主轴（164）与所述连接轴（163）之间连接有第二皮带，所述连接轴（163）底端同轴连接有传送杆，所述传送杆侧面连接有升降板（165），所述升降板（165）底端连接有拉盘（166），所述拉盘（166）底端设置有若干气柱（167）；

L型板（170），所述L型板（170）设置在所述侧板（120）一侧，所述L型板（170）底端开设有限位孔（171）；

所述存放组件（20）包括支架（210），所述支架（210）各侧均设置有垫板（211），所述支架（210）底端同轴连接有第三伺服电机（212），所述第三伺服电机（212）固定在所述操作台（110）顶端位置，各所述垫板（211）顶端均设置有存放仓（220），其中一个所述存放仓（220）位于所述拉盘（166）正下方，所述存放仓（220）底端设置有底套（221），所述底套（221）固定在所述垫板（211）顶端位置，所述底套（221）顶端与所述存放仓（220）底端之间连接有若干复位弹簧（222），所述存放仓（220）一侧设置有限位杆（223），所述限位杆（223）与所述限位孔（171）卡接配合。

2.根据权利要求1所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述操作台（110）一侧设置有支板（111），所述支板（111）位于其中一个所述存放仓（220）正下方。

3.根据权利要求1所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述L型板（170）底端两侧均开设有侧槽（172），所述侧槽（172）呈弧形结构。

4.根据权利要求1所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述支架（210）底端中间位置设置有套环（214），所述套环（214）位于所述第三伺服电机（212）外侧。

5.根据权利要求4所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述套环（214）侧面开设有若干风槽（2141），所述风槽（2141）呈阵列排布。

6.根据权利要求1所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述存放仓（220）内侧顶端套接有漏斗环（225），所述漏斗环（225）顶端截面尺寸大于所述漏斗环（225）底端截面尺寸，所述漏斗环（225）底端截面尺寸与晶圆截面尺寸保持吻合。

7.根据权利要求6所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述漏斗环（225）底端设置有松紧带（2251）。

8.根据权利要求7所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述漏斗环（225）两侧均设置有贴板（2252），所述贴板（2252）与所述存放仓（220）外侧贴合，所述存放仓（220）侧面设置有若干限位环（224），所述贴板（2252）与所述限位环（224）滑动连接。

9.根据权利要求8所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述限位环（224）两侧均开设有缺口。

10.根据权利要求8所述的适用于叠放晶圆的高效上料结构，其特征在于：所述贴板（2252）侧面滑动连接有卡块（2253），所述卡块（2253）侧面铰接有拉板（2254），所述垫板（211）顶端两侧均设置有底轴（213），所述拉板（2254）底端与所述底轴（213）顶端转动连接。

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