CN115896906A - 一种水平式自动上片机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水平式自动上片机，包括主机架,挂具夹持机构，挂具翻转机构，挂具平移机构，开关盖机构，升降式清洁检测机构及探测机构，其中挂具夹持机构安装在挂具翻转机构上，对挂具进行定位夹紧，同时由翻转机构将竖直的挂具翻转成水平，由挂具平移机构将水平状态的挂具移送至晶圆片上料处，所述开关盖机构安装在主机架上，对挂具进行外盖开关操作，所述升降式清洁检测机构安装在主机架上，对开盖后的挂具进行清洁检测，所述探测机构安装在主机架上，对上片后的挂具密封性及导电性进行探测。本发明为通用型上片机，通过更换不同的开关盖结构实现不同密封方式的解密封操作。

Description

一种水平式自动上片机

技术领域：

本发明涉及半导体自动化设备领域，具体涉及一种水平式自动上片机。

背景技术：

目前的晶圆片在进行表面处理工艺的过程中，尤其是进行电镀或者是化学镀的表面处理工艺，需要搭配良好的导电治具以及支撑挂具(后简称导电挂具)，晶圆在装配至导电挂具时，无效带与导电挂具进行良好的密封及导电接触，并裸露出有效带，装配导电挂具的晶圆才能接着进行浸泡式的化学表面处理工艺。

为了保障导电挂具的密封性，现有的导电挂具的密封方式大致有以下四类：第一种为旋转式，第二种为螺丝锁附式，第三种为气囊式，第四种为垂直拉紧式。无论哪种密封方式，在进行晶圆上下料时，都是人工进行上下料，包括挂具密封或解封，晶圆的装卸，这种人工方式不仅效率低，而且容易造成晶圆破损从而无法满足生产需求。

为此出现了一种自动上下料设备，如专利一种晶圆类产品电镀上下料设备(申请号2021107464543)，这种自动上下料设备只能针对气囊式密封的挂具进行自动化操作，针对其他密封方式的挂具则需要额外购置设备或进行人工上下料，无法实现自动化设备的通用性。

发明内容：

针对现有技术的缺乏和不足，本发明提供了一种水平式自动上片机，为通用型上片机，通过更换不同的开关盖结构实现不同密封方式的解密封操作，使得晶圆上料不受挂具种类限制。

一种水平式自动上片机，包括：

主机架,其工作台面上开设有第一避让孔和第二避让孔，所述第二避让孔处设有龙门架；

挂具平移机构，安装在主机架工作台面上，位于第一避让孔和第二避让孔的两侧，实现挂具在第一避让孔与第二避让孔之间的位置切换；

挂具翻转机构，安装在挂具平移机构上，通过旋转电机带动挂具在竖直和水平两个状态之间翻转；

挂具夹紧机构，安装在挂具翻转机构上，通过翻转板配合定位夹紧组件对挂具进行定位夹紧，所述翻转板上开设有第三避让孔，所述第三避让孔中心与挂具上圆孔的圆心同轴设置；

开关盖机构，安装在第二避让孔上方的龙门架上，通过升降组件配合开关盖组件对挂具上外盖进行开关盖，所述开关盖组件的中心与外盖圆心以及挂具上圆孔的圆心同轴设置；

升降式清洁检测机构，安装在主机架上位于第二避让孔下方，包括升降旋转组件，安装在升降旋转组件顶部的CCD相机和清洁组件，通过升降旋转组件在外盖打开后穿过挂具上的圆孔，对圆孔四周进行清洁并图像检测；

探测机构，包括安装在第二避让孔四周的平面度检测模组，通过检测气缸安装在龙门架上的导电探针和抽气检测模组，以及安装在翻转板背面与挂具上RFID相对应的RFID探测器。

优选地，所述挂具平移机构包括平移模组及平移滑轨，所述平移模组安装在机柜上位于第一避让孔和第二避让孔的一侧，所述平移滑轨安装在机柜上位于第一避让孔和第二避让孔的另一侧，且平移滑轨与平移模组相互平行，所述平移模组通过端部的平移电机驱动。

优选地，所述挂具翻转机构包括安装在平移模组滑块上的主动旋转平台，安装在平移滑轨滑块上的被动旋转平台，以及连接主动旋转平台的旋转电机，挂具夹紧机构安装在主动旋转平台与被动旋转平台之间，通过旋转电机实现0～360°翻转。

优选地，所述翻转板安装在主动旋转平台与被动旋转平台之间，其一面为挂具安装面，中心开设有第三避让孔，所述挂具安装面两侧设有侧导向块，底部设有底部导向块。

优选地，所述定位夹紧组件包括多个定位销气缸及多个旋转气缸，所述定位销气缸固定在翻转板背面的四个角上，其末端安装的定位销穿过翻转板插入挂具的定位孔内，所述旋转气缸安装在翻转板两侧，其末端固定有压块，通过旋转气缸控制压块旋转压住挂具两侧。

优选地，所述开关盖机构包括升降电缸，固定板及开关盖组件，所述升降电缸安装在龙门架上，其伸缩端与固定板连接，所述固定板四周安装有多个导杆，所述导杆穿过龙门架的顶板。

优选地，所述开关盖组件为螺丝锁附式，包括多个真空组件，多个螺丝批，多个真空组件安装在固定板背面，通过端部的吸盘吸住外盖，多个螺丝批头呈圆周间隔安装在固定板背面，其安装位置对应外盖上的固定螺丝，所述螺丝批头通过端部的伺服马达控制其正反转，实现对螺丝的拧松和拧紧。

优选地，所述开关盖组件为旋转式，包括固定架，旋外盖电机及旋外盖治具，所述固定架安装在固定板背面，旋外盖电机配合联轴器与旋外盖治具连接，所述旋外盖治具底面具有容纳外盖的腔体，所述腔体相对的两侧边嵌装有气缸，且气缸的伸缩端装配有阻尼块，旋拧时外盖嵌入治具的腔体内，两侧的气缸伸出利用阻尼块夹紧外盖，控制旋外盖电机带动整个治具旋转，实现外盖旋转解封或密封操作。

优选地，所述升降式清洁检测机构包括安装板，滚珠丝杆，丝杆旋转电机，丝杆升降电机，检测安装座，CCD相机及吹气嘴，所述滚珠丝杆穿插在安装板表面的连接件内，所述丝杆旋转电机固定在安装板上，通过皮带配合带轮与滚珠花键的旋转运动轴承连接，驱动花键轴旋转，所述丝杆升降电机固定在安装板上，通过皮带配合带轮与滚珠丝杆的直线运动轴承连接，驱动丝杆轴升降，所述安装座固定在丝杆轴端部，所述CCD相机及吹气嘴安装在检测安装座上。

优选地，所述检测安装座上方设有放置晶圆片的晶圆放置台，所述晶圆放置台的圆心与第三避让孔的圆心及挂具上圆孔的圆心在同一轴线上。

有益效果：本发明所揭示的一种水平式自动上片机，具有如下有益效果：

通用性：开关盖组件采用可替换的结构形式，使得设备可以满足不同种类挂具的开关盖上片，满足设备的通用性；

精准性：挂具夹紧装置采用导向块、定位销、旋转压块实现对挂具的精准定位，避免翻转平移时的移位，确保后续上片位置的精准度；

开盖组件中心，外盖圆心，挂具圆孔圆心，避让孔圆心及晶圆放置台中心同轴设置，可以确保精准开关外盖，精准放置晶圆片，确保上片的准确性；

设置多种检测组件，实现对晶圆上片后的位置准确度，是否导通及气密性做全面检测，保障上片质量；

高效性：整个设备实现挂具自动上下料，晶圆片的自动上片及后续的自动检测，自动化的方式提高了上片效率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构图一；

图2为本发明实施例的整体结构图二；

图3为本发明实施例的整体结构图三

图4为本发明实施例的主视图；

图5为本发明实施例的侧视图；

图6为图1中A处的局部放大图；

图7为图2中B处的局部放大图；

图8为图2中C处的局部放大图；

图9为图3中D处的局部放大图；

图10为本发明实施例中升降时清洁检测机构的结构图；

图11为本发明实施例中螺丝锁附式开关盖组件的结构图；

图12为本发明实施例中旋转式开关盖组件的结构图。

图中：1-主机架，2-挂具夹持机构，3-挂具翻转机构，4-挂具平移机构，5-开关盖机构，6-升降式清洁检测机构，7-探测机构，8-电控机构，9-挂具，101-机柜，102-龙门架，103-顶板，104-柜门，105-散热器，106-第一避让孔，107-第二避让孔，201-翻转板，202-定位销气缸，203-旋转气缸，204-第三避让孔，205-侧导向块，206-底部导向块，207-压块，208-定位气缸，209-第二定位销，210-第二定位孔，301-主动旋转平台，302-被动旋转平台，303-旋转电机，401-平移模组，402-平移滑轨，403-平移电机，501-升降电缸，502-固定板，503-开关盖组件，504-导杆，505-轴套，506-真空组件，507-螺丝批，508-吸盘，509-伺服马达，510-固定架，511-旋外盖电机，512-旋外盖治具，513-腔体，514-气缸，515-阻尼块，601-安装板，602-滚珠丝杆，603-丝杆旋转电机，604-丝杆升降电机，605-检测安装座，606-CCD相机，607-吹气嘴，608-连接件，609-晶圆放置台，701-平面度检测模组，702-导电探针，703-抽气检测模组，704-检测气缸，705-RFID探测器，801-控制箱，802-工控机，803-操作面板，901-定位孔。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合附图以及实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。

本发明所述的一种水平式自动上片机，实现对导电挂具上晶圆片的自动上片，其结构如图1～9所述，包括主机架1,挂具夹持机构2，挂具翻转机构3，挂具平移机构4，开关盖机构5，升降式清洁检测机构6，探测机构7及电控机构8，其中挂具夹持机构安装在挂具翻转机构上，对挂具9进行定位夹紧，同时由翻转机构将竖直的挂具翻转成水平，由挂具平移机构将水平状态的挂具移送至晶圆片上料处，所述开关盖机构安装在主机架上，对移送至晶圆片上料处的挂具进行外盖解密封操作，所述升降式清洁检测机构安装在主机架上，位于开关盖机构正下方，对开盖后的挂具进行清洁检测，所述探测机构安装在主机架上，对上片后的挂具密封性及导电性进行探测，确保后续晶圆片化学处理的质量。

具体说来，所述主机架包括机柜101，龙门架102及顶板103，所述机柜侧面开设有柜门104，同时侧壁上嵌装有散热器105，所述机柜的上表面开设有第一避让孔106和第二避让孔107，所述第一避让孔位于机柜上表面一侧，用于挂具上下料及翻转，故而其形状设置为方形，第二避让孔位于机柜上表面另一侧，用于升降式清洁检测机构的伸缩，其形状设置成圆形，所述龙门架固定在机柜上位于第二避让孔处，顶板安装在龙门架上位于第二避让孔正上方，用于安装开关盖机构。

所述挂具平移机构安装在机柜上，包括平移模组401及平移滑轨402，所述平移模组安装在机柜上位于第一避让孔和第二避让孔的一侧，所述平移滑轨安装在机柜上位于第一避让孔和第二避让孔的另一侧，且平移滑轨与平移模组相互平行，所述平移模组通过端部的平移电机403驱动，挂具夹紧机构通过挂具翻转机构安装在挂具平移机构上，实现上下料位(挂具上下料)与上片位(晶圆片上片)之间的切换。

所述挂具翻转机构包括安装在平移模组滑块上的主动旋转平台301，安装在平移滑轨滑块上的被动旋转平台302，以及带动主动旋转平台翻转的旋转电机303，挂具夹紧机构安装在主动旋转平台与被动旋转平台之间，通过旋转电机带动其做0～360°翻转。

所述挂具夹紧机构包括翻转板201，多个定位销气缸202及多个旋转气缸203，所述翻转板固定在主动旋转平台与被动旋转平台之间，其正面为挂具安装面，中心开设有第三避让孔204，所述翻转板的挂具安装面两侧设有侧导向块205，而挂具安装板底部设有底部导向块206，此处所说的两侧是指翻转板与旋转平台连接的两侧，而此处所说的底部是指翻转板呈竖直状态时的底部，所述侧导向块与底部导向块形成对挂具的导向及定位，所述定位销气缸固定在翻转板背面的四个角上，其末端安装有定位销(图未示)穿过翻转板插入挂具的定位孔901内，所述旋转气缸安装在翻转板两侧，其末端固定有压块207，当挂具装载完成后，通过旋转气缸控制压块旋转压住挂具两侧，使得挂具紧贴翻转板，与其形成一个整体，在后续翻转或者平移时不会出现移位或松脱。

所述挂具夹紧机构，挂具翻转机构及挂具平移机构组成了挂具的自动上下料和运送，其运动过程为：初始状态下挂具夹紧机构呈竖直设置，挂具安装面朝向晶圆片上片处，挂具通过天车送至翻转板处，并沿着侧导向块进行导向，并通过底部导向块进行初步定位，然后通过定位销气缸配合定位销对挂具进行二次定位，在通过旋转气缸配合压块进行压紧，挂具翻转机构的旋转电机带动翻转板翻转，使其由竖直状态转变为水平状态，此时挂具朝上，然后通过平移模组将水平状态的挂具移送至机柜第二避让孔处，等待后续开盖检测上片操作，此时为了避免移送后的挂具在开关盖时出现移位，所述机柜上安装有定位气缸208，该定位气缸位于第二避让孔端部，其伸缩端安装有第二定位销209，在挂具移送至第二避让孔处，定位气缸带动第二定位销伸出，插入翻转板端部的第二定位孔210内，从而避免开关盖时挂具移位。

所述开关盖机构安装在龙门架上方的顶板上，并位于第二避让孔正上方，包括升降电缸501，固定板502及开关盖组件503，所述升降电缸安装在顶板上其伸缩端穿过顶板与固定板连接，所述升降电缸通过末端的升降马达控制其升降，固定板在升降电缸的带动下上下移动，为了确保上下升降是的稳定性，固定板圆周安装有多个导杆504，所述导杆穿过顶板，且与顶板的配合处设置有轴套505，导杆在固定板升降时起到辅助导向和支撑的作用，有效避免固定板晃动，所述开关盖组件安装在固定板背面，对下方的挂具外盖进行开/关操作，其具体结构可以根据吊具的密封种类而进行替换，开盖后，通过额外的机械手将晶圆片送至挂具内上片，然后再关盖，为了确保上片机开关盖的顺畅及精准性，所述开关盖组件的中心、挂具外盖的中心、挂具上圆孔的圆心及翻转板上第三避让孔的圆心在同一轴向上，可以确保整个开关盖及上片的精准度。

所述升降式清洁检测机构安装在机柜内，位于第二避让孔处，其结构如图10所示，包括安装板601，滚珠丝杆602，丝杆旋转电机603，丝杆升降电机604，检测安装座605，CCD相机606及吹气嘴607，所述安装板固定在机柜内，其表面具有连接件608，所述滚珠丝杆穿插在连接件内，滚珠丝杆上端的旋转运动轴承与连接件上端固定，下端的直线运动轴承与连接件下端固定，所述丝杆旋转电机固定在安装板上，通过皮带配合带轮与滚珠丝杆的旋转运动轴承连接，驱动花键轴旋转，所述丝杆升降电机固定在安装板上，通过皮带配合带轮与滚珠丝杆的直线运动轴承连接，驱动丝杆轴升降。

所述检测安装座固定在丝杆轴顶端,CCD相机及吹气嘴安装在检测安装座上，吹气嘴连接压缩气体，通过吹出气体对挂具上晶圆片上片位置进行清洁，当挂具上的外盖打开后，丝杆升降电机带动丝杆升起，使得CCD相机及吹气嘴位于挂具中间的圆孔处，丝杆旋转电机带动丝杆旋转，实现对挂具四周进行图像检测及吹气清洁，所述检测安装座上方设有晶圆放置台609，当检测安装座上升后，晶圆上料机械手(额外设备，图未示)将晶圆片搬移到晶圆放置台上，这样当清洁检测完成下降时，晶圆片同步放入挂具，实现晶圆片的上片操作，为了确保晶圆片上片位置的精准，需要确保晶圆放置台的圆心与第三避让孔的圆心及挂具上圆孔的圆心在同一轴线上。

所述探测机构包括平面度检测模组701，导电探针702，抽气检测模组703及RFID探测器705，所述平面度检测模组为多个，安装在机柜表面等间隔环设在第二避让孔四周，在晶圆片放置到位后，侦测到晶圆片的相对距离，通过与设定值进行比较来判断晶圆片是否平放到位，如果放置到位，开关盖组件进行关盖操作，如果没有就报警。所述导电探针与抽气检测模组通过检测气缸704固定在顶板上，当关盖完成后，检测气缸下降，使导电探针及抽气检测模组与挂具上的铜弹片及抽气孔(挂具自带结构)对接，进行相应检测以判断关盖后晶圆是否与挂具导通，以及挂具是否达成气密封，所述RFID探测器安装在翻转板背面，与挂具上RFID相对应，可进行挂具的身分识别，以方便追踪生产记录。

所述电控机构包括安装在机柜内的控制箱801，工控机802以及安装在龙门架上的操控面板803，这些电控机构都是常规结构，其电控形式也是常规形式，故而不做过多描述，可以参考现有技术。

本发明所揭示的一种水平式自动上片机，其主要实现挂具上料、开盖、上晶圆片、关盖、挂具下料的一个过程，其可实现不同密封类型的挂具的上下料，区别之处在于开关盖组件的替换，下面对于具体的开关盖组件结构进行描述：

如果吊具是螺丝锁式密封，则采用图11的这种螺丝锁附式开关盖组件，包括多个真空组件506，多个螺丝批507，多个真空组件安装在固定板背面，通过下面的吸盘508吸住挂具外盖，多个螺丝批头呈圆周间隔安装在固定板背面，其安装位置对应挂具外盖上的固定螺丝，所述螺丝批头通过端部的伺服马达509控制其正反转，从而实现对螺丝的拧松和拧紧，再配合吸盘实现整体的吸附打开。

如果吊具是旋转式密封，则采用图12的旋转式开关盖组件，包括固定架510，旋外盖电机511，旋外盖治具512，所述固定架通过连接板(图未示)安装在固定板背面，旋外盖电机配合联轴器与旋外盖治具连接，所述旋外盖治具底面具有容纳外盖的腔体513，该腔体的形状与外盖形状一致，所述腔体相对的两侧边嵌装有气缸514，且气缸的伸缩端装配有阻尼块515，旋拧时外盖嵌入治具的腔体内，两侧的气缸伸出利用阻尼块夹紧外盖，控制旋外盖电机带动整个治具旋转，实现旋转解封或密封操作，两侧夹紧的阻尼块结构为仿生人手捏紧的形式，确保操作的顺畅性。

如果吊具是气囊式密封或垂直拉紧式，则采用现有技术中相应的开关盖结构就行，这两种密封形式的开关盖结构现有技术中比较多，故而不做过多描述，参照现有技术即可。

本发明所揭示的一种水平式自动上片机，其一侧连接垂直式电镀线，通过天车实现挂具的上下料，另一侧连接晶圆片机械手，通过机械手实现晶圆片的上料，具体的上片过程如下(以螺丝锁式为例进行说明)：

垂直式电镀线的天车，将空的电镀挂具直立夹起，放置到竖直状态的挂具夹紧机构的正上方，天车将电镀挂具缓慢的下降，电镀挂具的两边缘沿着侧导向块向下滑入翻转板的一侧，直到接近底部导向块停止，天车放开电镀挂具的夹爪并移开，电镀挂具因重力限位在底部导向块，接着定位销气缸顶出末端的销钉，插入挂具上的定位孔，随后压块旋转90度后下压，将电镀挂具完成二次定位，完成挂具夹紧过程，随即RFID探测器读取并记录挂具上的RFID编码。

旋转电机转动将翻转板旋转90度，使挂具水平朝上，平移电机转动，将水平状态的挂具移向晶圆机械手臂方向，挂具移动到达上料工位时停止，此时开关盖组件的中心点、电镀挂具圆形盖板的圆心、挂具圆形孔的圆心、第三避让孔的圆心以及第二避让孔的圆心彼此轴向重合。随后定位气缸顶升，推动末端的第二定位销向上嵌入翻转板上的第二定位孔，实现平移后的定位。

接着升降电缸带动开关盖组件下移，直到末端的螺丝批头抵达电镀挂具之圆形盖板上的螺丝孔处停止，此时吸盘向下伸出，向下贴附住电镀挂具之圆形盖板，开启真空将圆形盖板吸附住，接着启动所有的螺丝批的伺服电机，带动螺丝批头将环绕着圆形盖板的所有螺丝松开，松开的过程升降电缸同步上升，螺丝批转到设定的松开圈数后停止旋转，此时电镀挂具的圆形盖板带着螺丝仍被吸盘悬空吸附住，实现开盖。

然后丝杆升降电机启动，带动丝杆上升到操作位，此时CCD相机及吹气嘴的位置高于第二避让孔的上方，分别斜下角度对着电镀挂具的晶圆置放胶圈位置，丝杆旋转电机启动，带动丝杆旋转，吹气嘴同步开启，进行环绕吹气动作后到360度位置停止，气体一般是氮气或是干燥过滤空气，可将晶圆置放胶圈位置进行环绕一圈的异物清洁作用，接着丝杆旋转电机反转，CCD相机同步开启，进行环绕外观异物检测动作,直到回到0度原始点位置停止，当CCD检测到指定范围的异物时，可以暂停设备运作，并声光报警提示人工介入处理，避免高价的晶圆被异物压碎片。

晶圆机械手臂将前端处理过的晶圆夹取放置到晶圆放置台上方，晶圆的圆心点与晶圆放置台的圆心点重合，丝杆升降电机反转，驱动丝杆向下回到底部原始点，晶圆在上平台下落的过程中，晶圆环状边缘会先碰到电镀挂具的晶圆置放胶圈后定位，不再跟着上平台下落到底部原始点。当晶圆被置放到晶圆置放胶圈后，多组平面度检测模组启动侦测晶圆是否平放到位，升降电缸带动开关盖组件及挂具圆形盖板同步下移，实现关盖操作，完成关盖后，吸盘破真空，升降电缸带动开关盖组件回到原始点。

检测气缸将电测探针及抽气检测模组同时向下顶出，与电镀挂具的铜弹片及抽气孔对接，检测电阻值及真空流量值是否在设定值，当检测值达到设定值后表示上片完成，平移模组将挂具送回上料位，同时旋转电机将挂具由水平状态转换为竖直状态，便于天车下料。

以上是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种水平式自动上片机，其特征在于包括：

主机架,其工作台面上开设有第一避让孔和第二避让孔，所述第二避让孔处设有龙门架；

挂具平移机构，安装在主机架工作台面上，位于第一避让孔和第二避让孔的两侧，实现挂具在第一避让孔与第二避让孔之间的位置切换；

挂具翻转机构，安装在挂具平移机构上，通过旋转电机带动挂具在竖直和水平两个状态之间翻转；

挂具夹紧机构，安装在挂具翻转机构上，通过翻转板配合定位夹紧组件对挂具进行定位夹紧，所述翻转板上开设有第三避让孔，所述第三避让孔中心与挂具上圆孔的圆心同轴设置；

开关盖机构，安装在第二避让孔上方的龙门架上，通过升降组件配合开关盖组件对挂具上外盖进行开关盖，所述开关盖组件的中心与外盖圆心以及挂具上圆孔的圆心同轴设置；

升降式清洁检测机构，安装在主机架上位于第二避让孔下方，包括升降旋转组件，安装在升降旋转组件顶部的CCD相机和清洁组件，通过升降旋转组件在外盖打开后穿过挂具上的圆孔，对圆孔四周进行清洁并图像检测；

探测机构，包括安装在第二避让孔四周的平面度检测模组，通过检测气缸安装在龙门架上的导电探针和抽气检测模组，以及安装在翻转板背面与挂具上RFID相对应的RFID探测器。

2.根据权利要求1所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述挂具平移机构包括平移模组及平移滑轨，所述平移模组安装在机柜上位于第一避让孔和第二避让孔的一侧，所述平移滑轨安装在机柜上位于第一避让孔和第二避让孔的另一侧，且平移滑轨与平移模组相互平行，所述平移模组通过端部的平移电机驱动。

3.根据权利要求2所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述挂具翻转机构包括安装在平移模组滑块上的主动旋转平台，安装在平移滑轨滑块上的被动旋转平台，以及连接主动旋转平台的旋转电机，挂具夹紧机构安装在主动旋转平台与被动旋转平台之间，通过旋转电机实现0～360°翻转。

4.根据权利要求3所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述翻转板安装在主动旋转平台与被动旋转平台之间，其一面为挂具安装面，中心开设有第三避让孔，所述挂具安装面两侧设有侧导向块，底部设有底部导向块。

5.根据权利要求4所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述定位夹紧组件包括多个定位销气缸及多个旋转气缸，所述定位销气缸固定在翻转板背面的四个角上，其末端安装的定位销穿过翻转板插入挂具的定位孔内，所述旋转气缸安装在翻转板两侧，其末端固定有压块，通过旋转气缸控制压块旋转压住挂具两侧。

6.根据权利要求1所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述开关盖机构包括升降电缸，固定板及开关盖组件，所述升降电缸安装在龙门架上，其伸缩端与固定板连接，所述固定板四周安装有多个导杆，所述导杆穿过龙门架的顶板。

7.根据权利要求6所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述开关盖组件为螺丝锁附式，包括多个真空组件，多个螺丝批，多个真空组件安装在固定板背面，通过端部的吸盘吸住外盖，多个螺丝批头呈圆周间隔安装在固定板背面，其安装位置对应外盖上的固定螺丝，所述螺丝批头通过端部的伺服马达控制其正反转，实现对螺丝的拧松和拧紧。

8.根据权利要求6所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述开关盖组件为旋转式，包括固定架，旋外盖电机及旋外盖治具，所述固定架安装在固定板背面，旋外盖电机配合联轴器与旋外盖治具连接，所述旋外盖治具底面具有容纳外盖的腔体，所述腔体相对的两侧边嵌装有气缸，且气缸的伸缩端装配有阻尼块，旋拧时外盖嵌入治具的腔体内，两侧的气缸伸出利用阻尼块夹紧外盖，控制旋外盖电机带动整个治具旋转，实现外盖旋转解封或密封操作。

9.根据权利要求1所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述升降式清洁检测机构包括安装板，滚珠丝杆，丝杆旋转电机，丝杆升降电机，检测安装座，CCD相机及吹气嘴，所述滚珠丝杆穿插在安装板表面的连接件内，所述丝杆旋转电机固定在安装板上，通过皮带配合带轮与滚珠花键的旋转运动轴承连接，驱动丝杆轴旋转，所述丝杆升降电机固定在安装板上，通过皮带配合带轮与滚珠丝杆的直线运动轴承连接，驱动丝杆轴升降，所述安装座固定在丝杆轴端部，所述CCD相机及吹气嘴安装在检测安装座上。

10.根据权利要求9所述的一种水平式自动上片机，其特征在于：所述检测安装座上方设有放置晶圆片的晶圆放置台，所述晶圆放置台的圆心与第三避让孔的圆心及挂具上圆孔的圆心在同一轴线上。

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