CN201196655Y - 可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种在晶圆测试时可以实现晶圆在纵向升降、并可在水平平面内转动的晶圆吸附及卸落装置，包括机架的纵向方向设置的管状内套顶端设置的晶圆吸盘装置，内套与升降装置与旋转装置相连，该晶圆吸盘装置包括在负压吸盘与隔热盘之间设置的加热器，在负压吸盘上表面设有若干负压气槽，在负压吸盘内设有与负压气槽连通的负压气孔，在负压吸盘上设有负压气管接头，所述的负压气管接头与负压气孔连通，在负压吸盘上设有贯穿负压吸盘、加热器与隔热盘的卸料孔，卸料孔内设有顶针以及顶针升降控制装置。本实用新型可以有效降低测试成本，缩短晶圆测试的时间，在测试时可实现纵向升降、水平旋转。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在晶圆测试时可以实现晶圆在纵向升降、并可在水平平面内转动的晶圆吸附及卸落装置。
背景技术
在晶圆测试领域，目前普遍采用的测试机与测试方法是手动测试或半自动测试。手动测试为人工放置每一片晶圆，用光学显微镜对准每个管芯后手动测试。半自动测试是人工把晶圆放置在测试台上，再通过光学显微镜扫描，手动调整晶圆的角度和第一个管芯的位置。调整好后再依次测试晶圆上的每个管芯。测试完每片晶圆后人工把晶圆放回晶圆片盒内，再取出下一个晶圆重复上述测试过程。如此人工操作大大增加了晶圆测试的时间，势必也增加了测试成本。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种降低测试成本、缩短晶圆测试的时间的可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置。
按照本实用新型提供的技术方案，在机架的纵向方向布置的管状内套顶端设置晶圆吸盘装置，所述的内套与升降装置与旋转装置相连，该晶圆吸盘装置包括在负压吸盘与隔热盘之间设置的加热器，在负压吸盘上表面设有若干负压气槽，在负压吸盘内设有与负压气槽连通的负压气孔，在负压吸盘上设有负压气管接头，所述的负压气管接头与负压气孔连通，在负压吸盘上设有贯穿负压吸盘、加热器与隔热盘的卸料孔，卸料孔内设有顶针以及顶针升降控制装置。
所述负压气槽为负压吸盘上表面开设的同心圆槽体。在负压吸盘与加热器之间设有热缓冲盘。
内套底端处外壁设有滚珠滑套，滚珠滑套外壁套有夹套，所述的夹套设于固定设置的外套内并与外套转动连接，纵向丝杠顶在内套底端与其驱动装置相连。内套上设有横向伸出的摇杆，摇杆的另一端与旋转装置相连。
在晶圆吸盘装置下方设有联接盘，联接盘的下面固定设置有顶针上板和顶针下板，顶针上板和顶针下板之间滑动连接顶针中板，在顶针中板的上平面安装固定有顶针板，顶针中板通过顶针丝杠，该顶针丝杠与其驱动装置相连。
顶针上板上设有顶针安装板，在顶针安装板上固定设有插入卸料孔内的顶针，在顶针安装板与负压吸盘之间的顶针外套接有复位弹簧。在加热器与隔热盘之间设有盖板，晶圆吸盘装置在负压吸盘的下表面设有向隔热盘伸出的下凸环，相应地在隔热盘上表面设有向负压吸盘伸出的上凸环，下凸环的下端面与上凸环上端面接触并将热加热器、缓冲盘与盖板包容其内。
本实用新型可以有效降低测试成本，缩短晶圆测试的时间，在测试时可实现纵向升降、水平旋转。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型中的晶圆吸盘装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图所示：在机架的纵向方向布置的管状内套1顶端设置的晶圆吸盘装置29，所述的内套1与升降装置与旋转装置相连，该晶圆吸盘装置29包括在负压吸盘35与隔热盘36之间设置的加热器37，在负压吸盘35上表面设有若干负压气槽38，在负压吸盘35内设有与负压气槽38连通的负压气孔39，在负压吸盘35上设有负压气管接头40，所述的负压气管接头40与负压气孔39连通，在负压吸盘35上设有贯穿负压吸盘35、加热器37与隔热盘36的卸料孔41，卸料孔41内设有顶针30以及顶针升降控制装置。
所述负压气槽38为负压吸盘35上表面开设的同心圆槽体。在负压吸盘35与加热器37之间设有热缓冲盘42。
内套1底端处外壁设有滚珠滑套15，滚珠滑套15外壁套有夹套9，所述的夹套9设于固定设置的外套10内并与外套10转动连接，纵向丝杠17顶在内套1底端与其驱动装置相连。内套1上设有横向伸出的摇杆21，摇杆21的另一端与旋转装置相连。
在晶圆吸盘装置29下方设有联接盘28，联接盘28的下面固定设置有顶针上板3和顶针下板7，顶针上板3和顶针下板7之间滑动连接顶针中板4，在顶针中板4的上平面安装固定有顶针板27，顶针中板4通过顶针丝杠5，该顶针丝杠5与其驱动装置相连。
顶针上板3上设有顶针安装板32，在顶针安装板32上固定设有插入卸料孔41内的顶针30，在顶针安装板32与负压吸盘35之间的顶针30外套接有复位弹簧31。
在加热器37与隔热盘36之间设有盖板45，晶圆吸盘装置29在负压吸盘35的下表面设有向隔热盘36伸出的下凸环43，相应地在隔热盘36上表面设有向负压吸盘35伸出的上凸环44，下凸环43的下端面与上凸环44上端面接触并将热加热器37、缓冲盘42与盖板45包容其内。
在纵向轴的支承板14上方布置了一个外套10、夹套9、内套1三层式的套筒结构，外套10作为基础支撑固定不动，夹套9起中间过渡作用，夹套9与外套10由深沟球轴承8联接，夹套9相对于外套10只能转动；夹套9与内套1由滚珠滑套15过渡联接，同时夹套9与内套1在径向上垂直均布有三组导杆24直线轴承23，这样便使得内套1和夹套9能一起转动的同时只能做相对的Z向上下滑动。内套1的上下滑动是靠Z轴电机11通过Z轴同步带13驱动Z轴丝杠17传动实现的。
在内套1的腰部安装有一个可引至外套10外部的摇杆21，在其同侧安装有摇杆控制机构22，该机构利用丝杠螺母传动原理产生直线运动，摇杆21同θ轴控制机构22配合连接，摇杆控制机构22能夹持住摇杆21做一定角度范围内的水平面圆周方向旋转，进而使得夹套9、内套1和测试台晶圆吸盘装置29一起转动。
在联接盘28的下面安装固定有顶针上板3、顶针中板4和顶针下板7，顶针上板3和顶针下板7相对于联接盘28固定不动，顶针中板4的上平面安装固定有顶针板27，顶针中板4通过顶针丝杠5的驱动带动顶针板27在顶针上板3和顶针下板7之间一起做上下升降。当顶针板27上升时能将导杆33上顶，由于顶针30、顶针安装板32和导杆33三者安装成一体，故顶针30也被向上顶出；当顶针板27下降时，在复位弹簧31的作用下顶针30下降。
在水平面内的支承板14上方布置了一个纵向的外套10、夹套9、内套1三层式的套筒结构，外套10作为基础支撑固定不动，中套9起中间过渡作用，夹套9与外套10由深沟球轴承8联接，夹套9相对于外套10只能转动；夹套9与内套1由滚珠滑套15过渡联接，同时夹套9与内套1在径向上垂直均布有三组导杆24直线轴承23，这样便使得内套1和夹套9能一起转动的同时只能做相对的上下滑动。内套1的上下滑动是靠电机11通过驱动带13驱动纵向丝杠17传动实现的，纵向丝杠17通过丝杠座、深沟球轴承18和六角螺母19被垂直安装固定在夹套9上。利用丝杠传动产生的直线运动具有较好的平稳性和精确性，这有利于晶圆测试需求。此传动利用滚珠滑套15和三组导杆24直线轴承23作为导向，大大地提高了运动的平稳性和精确性，同时也有效地缩小了部件在径向上的整体尺寸。
测试台晶圆吸盘装置29为一圆盘体，由多层组装而成，该装置通过联接盘28过渡被一起安装固定在内套1的上端面，联接盘28采用氧化铝陶瓷制成，其材料属性能将测试台晶圆吸盘装置29产生的温度有效地同其他零部件隔开。在联接盘28的下面安装固定有顶针上板3、顶针中板4和顶针下板7，顶针上板3和顶针下板7相对于联接盘28固定不动，顶针中板4的上平面安装固定有顶针板27，顶针中板4通过顶针丝杠5的驱动带动顶针板27在顶针上板3和顶针下板7之间一起做上下升降。当顶针板27上升时能将导杆33上顶，由于顶针30、顶针安装板32和导杆33三者安装成一体，故顶针30也被向上顶出；当顶针板27下降时，在复位弹簧31的作用下顶针30下降。
综上所述，测试台晶圆吸盘装置29和顶针部件作为一个整体被安装在内套1上端面，这样便能通过纵向丝杠17传动实现了晶圆片的纵向升降。通过摇杆控制机构22控制摇杆21来实现晶圆片的水平方向偏角纠正及补偿。顶针装置能随纵向轴升降并能相对独立地完成动作。
Claims (8)
1.一种可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，其特征是：包括机架的纵向方向设置的管状内套(1)顶端设置的晶圆吸盘装置(29)，所述的内套(1)与升降装置与旋转装置相连，该晶圆吸盘装置(29)包括在负压吸盘(35)与隔热盘(36)之间设置的加热器(37)，在负压吸盘(35)上表面设有若干负压气槽(38)，在负压吸盘(35)内设有与负压气槽(38)连通的负压气孔(39)，在负压吸盘(35)上设有负压气管接头(40)，所述的负压气管接头(40)与负压气孔(39)连通，在负压吸盘(35)上设有贯穿负压吸盘(35)、加热器(37)与隔热盘(36)的卸料孔(41)，卸料孔(41)内设有顶针(30)以及顶针升降控制装置。
2.如权利要求1所述的可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，其特征是：所述负压气槽(38)为负压吸盘(35)上表面开设的同心圆槽体。
3.如权利要求1所述的可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，其特征是：在负压吸盘(35)与加热器(37)之间设有热缓冲盘(42)。
4.如权利要求1所述的可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，其特征是：内套(1)底端处外壁设有滚珠滑套(15)，滚珠滑套(15)外壁套有夹套(9)，所述的夹套(9)设于固定设置的外套(10)内并与外套(10)转动连接，纵向丝杠(17)顶在内套(1)底端与其驱动装置相连。
5.如权利要求4所述的可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，其特征是：内套(1)上设有横向伸出的摇杆(21)，摇杆(21)的另一端与旋转装置相连。
6.如权利要求1所述的可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，其特征是：在晶圆吸盘装置(29)下方设有联接盘(28)，联接盘(28)的下面固定设置有顶针上板(3)和顶针下板(7)，顶针上板(3)和顶针下板(7)之间滑动连接顶针中板(4)，在顶针中板(4)的上平面安装固定有顶针板(27)，顶针中板(4)通过顶针丝杠(5)，该顶针丝杠(5)与其驱动装置相连。
7.如权利要求6所述的可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，其特征是：顶针上板(3)上设有顶针安装板(32)，在顶针安装板(32)上固定设有插入卸料孔(41)内的顶针(30)，在顶针安装板(32)与负压吸盘(35)之间的顶针(30)外套接有复位弹簧(31)。
8.如权利要求1所述的可纵向升降、水平旋转的晶圆吸附及卸落装置，其特征是：在加热器(37)与隔热盘(37)之间设有盖板(45)，晶圆吸盘装置(29)在负压吸盘(35)的下表面设有向隔热盘(36)伸出的下凸环(43)，相应地在隔热盘(36)上表面设有向负压吸盘(35)伸出的上凸环(44)，下凸环(43)的下端面与上凸环(44)上端面接触并将热加热器(37)、缓冲盘(42)与盖板(45)包容其内。
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