CN116759369B - 一种伯努利手指 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造设备技术领域，具体涉及一种伯努利手指；本发明伯努利手指包括手指和伯努利吸盘，在手指头端设置多个凹槽，伯努利吸盘固定设置于凹槽内，伯努利吸盘包括盘体和垫片，盘体内嵌于凹槽内，凹槽中心设置气孔，凹槽内壁具有螺旋形气道，盘体下表面设置气流凹道，气流凹道对应气孔的位置为半球形凹道，沿半球形凹道的直径方向延伸直线凹道，盘体上设置一对缺角，直线凹道两端分别与位于盘体内的喷道的一端连通，喷道的另一端于所述缺角处穿出盘体；本发明设置螺旋形气道，使气流从缺角排出，在凹槽内形成螺旋形的气流，使气流充满整个凹槽内部空间后再排出伯努利吸盘，易于晶圆吸附时受力均匀，不易滑落。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造设备技术领域，具体涉及一种伯努利手指。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在硅芯片上可以加工制作成各种电路组件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。半导体的生产和制造在不断的发展中形成了完善的生产流程。一般是芯片电路设计-晶圆的制造-晶圆的测试-晶圆的切割研磨-芯片的封装-成品芯片的测试。从晶圆到芯片的制作过程需要很多工序，而每道工序的操作都需要将晶圆从一个设备上转移到另一个设备上，晶圆的转移就需要专用的机器人，而手指是机器人中直接与晶圆接触的部分，因此他的作用很重要。
伯努利吸盘是一种适用于搬运厚度薄且极其精密和脆弱工件的吸盘，运用伯努利原理在吸盘接入压缩空气时，吸盘工作面产生均匀且薄的强气流，此时工件上表面的气体流速大于其下部的气体流速，利用流体速度越快压强越小的原理，工件的上下两侧会产生压力差，从而在工件的底部能够形成向上的托举力，使得工件吸附在吸盘本体的底部。
现有的伯努利吸盘一般只有底座上一个气孔，形成的压力受通入气体的流量影响，容易导致工件与吸盘间产生掉落。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种伯努利手指，以解决目前伯努利吸盘吸附的不稳定性的问题。
为了解决上述问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种伯努利手指，包括手指和伯努利吸盘；所述手指头端具有带有开口的圆腔，在所述手指头端上均匀设置多个与所述伯努利吸盘形状适配的凹槽，所述伯努利吸盘固定设置于所述凹槽内；
所述伯努利吸盘包括盘体和垫片，所述盘体内嵌于所述凹槽内，所述垫片设置于所述盘体上表面；所述凹槽中心设置气孔，所述凹槽内壁具有螺旋形气道；所述盘体下表面设置气流凹道，所述气流凹道对应所述气孔的位置为半球形凹道，沿所述半球形凹道的直径方向延伸直线凹道，所述盘体上设置一对缺角，所述直线凹道两端分别与位于所述盘体内的喷道的一端连通，所述喷道的另一端于所述缺角处穿出所述盘体；
所述手指内设置一个或多个气道，所述伯努利吸盘嵌入所述凹槽内后，所述气道的一端与所述气孔连通；所述气道的另一端穿出所述手指尾端与供气设备连接。
作为一种可实施方式，所述手指为陶瓷一体成型手指。
作为一种可实施方式，所述垫片的形状大小与所述盘体上表面一致，所述盘体上表面还设置溢胶槽，所述垫片粘设于所述盘体上表面上。
作为一种可实施方式，所述圆腔的圆心位于所述手指的横向中线上，且所述圆腔的开口的朝向与所述手指的指向方向一致。
作为一种可实施方式，所述伯努利吸盘固定设置于所述凹槽内后，所述垫片为洁净型防滑垫片，且其平面高于所述手指平面。
作为一种可实施方式，所述手指尾端预留螺栓通孔，所述手指通过螺栓与机械手连接。
作为一种可实施方式，包括设置于所述手指上的传感器，所述传感器用于检测所述伯努利吸盘是否吸附了晶圆。
作为一种可实施方式，所述伯努利吸盘的直径为20-30mm；所述手指的厚度为1.5-3mm。
作为一种可实施方式，所述伯努利吸盘的数量为6个，在所述手指横向中线上下两侧的手指上分别设置3个所述伯努利吸盘，且相邻两个所述伯努利吸盘的间距相同。
作为一种可实施方式，所述气道的数量为2个，在所述手指横向中线上下两侧的所述伯努利吸盘分别连接一个气道。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种伯努利手指，通过在凹槽内设置螺旋形气道，并在盘体下表面设置气流凹道，使气流从缺角排出，在伯努利吸盘内形成螺旋形的气流，使气流充满整个伯努利吸盘内部空间后再排出伯努利吸盘，使得排出的气流达到时间一致性，易于晶圆吸附时受力均匀，不易滑落；且手指为陶瓷一体设计，具有导电性，在完成晶圆移动后，避免因静电引起的晶圆不脱离手指的情况。
附图说明
图1为本发明实施例一种伯努利手指的结构示意图。
图2为本发明实施例伯努利吸盘的结构示意图。
其中，1为手指；11为圆腔；12为气道；13为螺栓通孔；2为伯努利吸盘；22为盘体；23为垫片；27为缺角；29为溢胶槽；3为传感器。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
需要说明的是，这些实施例仅用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下本方法的简单改进，都属于本发明要求保护的范围。
参见附图1-2，为一种伯努利手指，包括手指1和伯努利吸盘2；所述手指1头端具有带有开口的圆腔11，在所述手指11头端上均匀设置多个与所述伯努利吸盘2形状适配的凹槽，所述伯努利吸盘2固定设置于所述凹槽内；
所述伯努利吸盘2包括盘体22和垫片23，所述盘体22内嵌于所述凹槽内，所述垫片23设置于所述盘体22上表面；所述凹槽中心设置气孔，所述凹槽内壁具有螺旋形气道；所述盘体22下表面设置气流凹道，所述气流凹道对应所述气孔的位置为半球形凹道，沿所述半球形凹道的直径方向延伸直线凹道，所述盘体上设置一对缺角27，所述直线凹道两端分别与位于所述盘体22内的喷道的一端连通，所述喷道的另一端于所述缺角处穿出所述盘体；喷道与直线凹道垂直；
所述手指1内设置一个或多个气道12，所述伯努利吸盘2嵌入所述凹槽内后，所述气道12的一端与所述气孔连通；所述气道12的另一端穿出所述手指1尾端与供气设备连接。
本发明一种伯努利手指通过在凹槽内设置螺旋形气道，并在盘体下表面设置气流凹道，使气流从缺角排出，在凹槽内形成螺旋形的气流，使气流充满整个伯努利吸盘内部空间后再排出伯努利吸盘，使得排出的气流达到时间一致性，易于晶圆吸附时受力均匀，不易滑落；通过螺旋形气道，所需的进气量也会有所减少，相同的进气量较一般伯努利吸盘具有更大的吸力。
作为一种可实施方式，所述手指1为陶瓷一体成型手指。陶瓷具有一定的导电性，可以将手指上产生的静电，通过连接的机械手导出。存在静电会对晶圆有影响，在制备过程中存在静电容易破坏芯片电路。
作为一种可实施方式，所述垫片23的形状大小与所述盘体22上表面一致，所述盘体22上表面还设置溢胶槽29，所述垫片23粘设于所述盘体22上表面上。溢胶槽在粘连垫片存在较多的胶水时，可以容纳过量胶水，防止胶水外漏对吸盘其他地方造成污染。
作为一种可实施方式，所述圆腔11的圆心位于所述手指1的横向中线上，且所述圆腔11的开口的朝向与所述手指1的指向方向一致。手指上设置具有开口的圆腔是便于利用开口避开障碍物，将手指深入障碍物之后进行吸附晶圆。
作为一种可实施方式，所述手指1的厚度为1.5-3mm。本发明手指为超薄型，尺寸上可以实现在狭小空间中操作。
作为一种可实施方式，所述伯努利吸盘2固定设置于所述凹槽内后，所述垫片23的平面高于所述手指1平面；所述垫片23为洁净型防滑垫片。垫片高于手指表面，与晶圆接触时，晶圆先接触垫片，垫片可以保护晶圆不容易出现损坏，并且该垫片具有一定的弹性减少晶圆吸附过程中的冲击，并且由于采用了垫片避免了晶圆与手指的直接接触减少了污染和碰撞，由于吸力与以物体接触的距离有关系，根据不同的吸力要求，选用不同厚度的垫片。
作为一种可实施方式，所述手指1尾端预留螺栓通孔13，所述手指1通过螺栓与机械手连接。
作为一种可实施方式，包括设置于所述手指1上的传感器3，所述传感器3用于检测所述伯努利吸盘2是否吸附了晶圆。
作为一种可实施方式，所述伯努利吸盘2的直径为20-30mm，本发明中得到伯努利手指尺寸小，且吸附能力佳。
作为一种可实施方式，所述伯努利吸盘2的数量为6个，在所述手指1横向中线上下两侧的手指上分别设置3个所述伯努利吸盘2，且相邻两个所述伯努利吸盘2的间距相同；所述气道12的数量为2个，在所述手指1横向中线上侧的所述伯努利吸盘2连接一个气道12，在所述手指1横向中线下侧的所述伯努利吸盘2连接另一个气道12。若想要单独控制每个伯努利吸盘的吸力，可以每个伯努利吸盘接入一个气道，实现单独控制。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种伯努利手指，其特征在于，包括手指和伯努利吸盘；所述手指头端具有带有开口的圆腔，在所述手指头端上均匀设置多个与所述伯努利吸盘形状适配的凹槽，所述伯努利吸盘固定设置于所述凹槽内；
所述伯努利吸盘包括盘体和垫片，所述盘体内嵌于所述凹槽内，所述垫片设置于所述盘体上表面；所述凹槽中心设置气孔，所述凹槽内壁具有螺旋形气道；所述盘体下表面设置气流凹道，所述气流凹道对应所述气孔的位置为半球形凹道，沿所述半球形凹道的直径方向延伸直线凹道，所述盘体上设置一对缺角，所述直线凹道两端分别与位于所述盘体内的喷道的一端连通，所述喷道的另一端于所述缺角处穿出所述盘体；
所述手指内设置一个或多个气道，所述伯努利吸盘嵌入所述凹槽内后，所述气道的一端与所述气孔连通；所述气道的另一端穿出所述手指尾端与供气设备连接。
2.根据权利要求1所述的伯努利手指，其特征在于，所述手指为陶瓷一体成型手指。
3.根据权利要求1所述的伯努利手指，其特征在于，所述垫片的形状大小与所述盘体上表面一致，所述盘体上表面还设置溢胶槽，所述垫片粘设于所述盘体上表面上。
4.根据权利要求1所述的伯努利手指，其特征在于，所述圆腔的圆心位于所述手指的横向中线上，且所述圆腔的开口的朝向与所述手指的指向方向一致。
5.根据权利要求1所述的伯努利手指，其特征在于，所述伯努利吸盘固定设置于所述凹槽内后，所述垫片的平面高于所述手指平面；所述垫片为洁净型防滑垫片。
6.根据权利要求1所述的伯努利手指，其特征在于，所述手指尾端预留螺栓通孔，所述手指通过螺栓与机械手连接。
7.根据权利要求1所述的伯努利手指，其特征在于，包括设置于所述手指上的传感器，所述传感器用于检测所述伯努利吸盘是否吸附了晶圆。
8.根据权利要求1所述的伯努利手指，其特征在于，所述伯努利吸盘的直径为20-30mm；所述手指的厚度为1.5-3mm。
9.根据权利要求1所述的伯努利手指，其特征在于，所述伯努利吸盘的数量为6个，在所述手指横向中线上下两侧的手指上分别设置3个所述伯努利吸盘，且相邻两个所述伯努利吸盘的间距相同。
10.根据权利要求9所述的伯努利手指，其特征在于，所述气道的数量为2个，在所述手指横向中线上下两侧的所述伯努利吸盘分别连接一个气道。
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