CN208938952U - 晶元圆周视觉定位及旋转装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种晶元圆周视觉定位及旋转装置，包括：旋转机构，用于带动放置其上的晶元旋转；对中机构，包括多个夹持件，用于从圆周方向对旋转机构上的晶元进行夹紧，以将晶元的圆心与旋转机构的旋转中心进行对中；视觉检测机构，用于对旋转机构上的晶元的特征角度进行检测；控制机构，用于控制对中机构对晶元进行对中，控制视觉检测机构对对中后的晶元的特征角度进行检测，以及控制旋转机构将晶元旋转到需要的角度。本实用新型具有降低搬运机构的搬运精度，在搬运时不需要对晶元中心进行定位，在旋转定位时晶元中心和旋转轴中心有很高的同心度，旋转角度的准确性得到更高保证的多种优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体行业自动化技术领域，更具体地，涉及一种在晶元自动化制程中对晶元进行精确定位的晶元圆周视觉定位及旋转装置。
背景技术
在半导体行业的自动化制程中，经常需要让晶元(wafer)绕着其中心进行旋转。在旋转过程中，需要晶元中心和旋转轴中心之间有很高的同心度要求；同时，对晶元旋转到位的角度准确性也有很高的要求。一般采用的方式是在搬运机构上直接对晶元进行中心定位，再搬运放置在回转机构上进行旋转角度定位，这样就要求搬运机构与回转机构之间有很高的相对精度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种晶元圆周视觉定位及旋转装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种晶元圆周视觉定位及旋转装置，包括：
旋转机构，用于带动放置其上的晶元旋转；
对中机构，包括多个夹持件，用于从圆周方向对所述旋转机构上的所述晶元进行夹紧，以将所述晶元的圆心与所述旋转机构的旋转中心进行对中；
视觉检测机构，用于对所述旋转机构上的所述晶元的特征角度进行检测；
控制机构，用于控制所述对中机构对所述晶元进行对中，控制所述视觉检测机构对对中后的所述晶元的特征角度进行检测，以及控制所述旋转机构将所述晶元旋转到需要的角度。
进一步地，所述旋转机构包括一电机，所述电机通过旋转轴连接旋转平台，所述旋转平台用于放置所述晶元，所述旋转轴的中心为所述旋转机构的旋转中心。
进一步地，所述电机为伺服电机。
进一步地，所述夹持件为气动夹块，由各所述气动夹块的夹持面所形成的夹持中心与所述旋转机构的旋转中心对准。
进一步地，所述多个夹持件为两个对称设置的气动夹块。
进一步地，所述气动夹块以可拆卸方式连接至驱动其开合的气缸上。
进一步地，所述气动夹块以螺纹连接方式或磁性吸附方式连接所述气缸。
进一步地，所述控制机构控制所述视觉检测机构在所述旋转机构将所述晶元旋转到需要的角度过程中进行所述特征角度的多次跟踪检测。
进一步地，所述视觉检测机构设有一拍照机构或一投影机构。
进一步地，所述拍照机构或投影机构设于所述晶元的正上方。
本实用新型采用精简的设计机构，可以随意安装在半导体设备上使设备集成晶元精确定位功能；也可以单独将本实用新型作为一个设备，完成晶元旋转定位功能；晶元靠气动夹块对中加持的方式速度快结构简单，伺服电机带动晶元旋转角度精度高，可以在只更换夹块的情况下完成多种规格的晶元定位。本实用新型具有以下优点：
(1)降低搬运机构的搬运精度；
(2)在搬运时不需要对晶元中心进行定位；
(3)在旋转定位时晶元中心和旋转轴中心有很高的同心度；
(4)旋转角度的准确性得到更高的保证。
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的一种晶元圆周视觉定位及旋转装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本实用新型的实施方式时，为了清楚地表示本实用新型的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定来加以理解。
在以下本实用新型的具体实施方式中，请参考图1，图1是本实用新型一较佳实施例的一种晶元圆周视觉定位及旋转装置结构示意图。如图1所示，本实用新型的一种晶元圆周视觉定位及旋转装置，包括：旋转机构，对中机构，视觉检测机构和控制机构等几个主要组成部分。
请参考图1。旋转机构用于带动放置在旋转机构上的圆盘状晶元4水平旋转。旋转机构包括一个电机6，电机6可采用例如伺服电机6等。伺服电机6设有旋转轴7，旋转轴7的上端连接一个旋转平台，晶元4就放置在旋转平台上，并可被固定。旋转轴7的中心就是旋转机构的旋转中心。
对中机构包括多个夹持件，用于从圆周方向对旋转机构旋转平台上的晶元4进行夹紧，从而可将晶元4的圆心与旋转机构的旋转中心进行对中。
请参考图1。夹持件可采用气动夹块2形式，例如可采用两个对称设置在旋转平台外周的平板状气动夹块2。由各气动夹块2内侧的夹持面夹紧晶元4时所形成的夹持中心与旋转机构的旋转中心相对准。
两个气动夹块2分别固定安装在连接气缸3的一对缸杆5上；并且，气动夹块2是以可拆卸方式连接在缸杆5上的。例如，气动夹块2可采用螺纹连接方式或磁性吸附方式与缸杆5相配合安装，形成快换夹块，从而使气缸3可通过驱动缸杆5开合来带动气动夹块2夹紧晶元4，并在夹紧时使晶元4的圆心与旋转机构的旋转中心对准。
视觉检测机构1用于对旋转机构上的晶元4的特征角度进行检测。
请参考图1。视觉检测机构1中可采用一个拍照机构，例如工业相机；或者可采用一个投影机构，例如投影仪。或者也可以采用其他具有视觉检测功能的设备。
拍照机构或投影机构通常可设于晶元4的正上方。
控制机构用于控制对中机构对晶元4进行对中，例如通过控制气缸3的开合来控制两个气动夹块2夹紧晶元4，并在夹紧时使晶元4的圆心与伺服电机6的旋转轴7中心对准。控制机构还用于控制视觉检测机构1对对中后的晶元4的特征角度进行检测，例如通过控制工业相机对晶元4的特征角度进行拍照，以实时确定晶元4的初始角度位置，以及旋转中的角度变动状态和旋转后的最终角度位置。同时，控制机构还用于根据对特征角度的把握，精确控制旋转机构将晶元4旋转到需要的角度。
此外，控制机构还可在控制旋转机构将晶元4旋转到需要的角度过程中，同时控制视觉检测机构1对晶元4的特征角度进行多次跟踪检测，从而使晶元4旋转角度的准确性得到更高的保证。
本实用新型的上述晶元圆周视觉定位及旋转装置可安装在一个工作平台8上，采用精简的设计机构，可以随意安装在半导体设备上，使设备集成晶元精确定位功能。也可以单独将本实用新型作为一个设备，完成晶元旋转定位功能。晶元靠气动夹块对中夹持的方式速度快结构简单，伺服电机带动晶元旋转角度精度高。可以在只更换夹块的情况下完成多种规格的晶元的定位。
本实用新型的工作过程是由气动夹块2将晶元4对中定位，再由视觉检测机构1协同伺服电机6工作，带动晶元4旋转到位的晶元精准定位机构。工作时，首先由搬运机构将晶元4放置在旋转平台上，再由气动夹块2将晶元4夹持定位，使其中心与旋转轴7同心。之后，由视觉检测机构1对晶元4的特征角度进行检测，检测完成后控制伺服电机6带动晶元4旋转到需要的角度。
本实用新型整个装置结构紧凑，可以安装在自动化生产线上作一个圆盘精确定位功能，也可以单独作一个设备。夹块2可以快速更换，以满足不同规格的晶元4定位。由于完全保证了晶元4与旋转轴7同心，可以有效地防止旋转时晶元4打滑和圆盘受到离心力偏心的情况。整个装置是伺服电机带动视觉检测系统检测，可以达到高精度圆周定位的效果。整个定位过程结构简单速度快，可以提高整个自动化制程的节拍，从而增加生产线的产能，为工厂带来更好的经济效益。
综上所述，本实用新型采用气动夹块夹持对中的方式，对晶元中心和旋转轴中心的同心度进行控制；采用视觉技术对晶元的角度位置进行识别，再由伺服电机驱动旋转轴带动晶元进行旋转精确定位；通过简单地更换夹块，可以实现不同规格的晶元定位。整个机构为一个标准整体模块方便集成到自动化制程中。
以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，包括：
旋转机构，用于带动放置其上的晶元旋转；
对中机构，包括多个夹持件，用于从圆周方向对所述旋转机构上的所述晶元进行夹紧，以将所述晶元的圆心与所述旋转机构的旋转中心进行对中；
视觉检测机构，用于对所述旋转机构上的所述晶元的特征角度进行检测；
控制机构，用于控制所述对中机构对所述晶元进行对中，控制所述视觉检测机构对对中后的所述晶元的特征角度进行检测，以及控制所述旋转机构将所述晶元旋转到需要的角度。
2.根据权利要求1所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述旋转机构包括一电机，所述电机通过旋转轴连接旋转平台，所述旋转平台用于放置所述晶元，所述旋转轴的中心为所述旋转机构的旋转中心。
3.根据权利要求2所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述电机为伺服电机。
4.根据权利要求1所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述夹持件为气动夹块，由各所述气动夹块的夹持面所形成的夹持中心与所述旋转机构的旋转中心对准。
5.根据权利要求4所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述多个夹持件为两个对称设置的气动夹块。
6.根据权利要求4或5所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述气动夹块以可拆卸方式连接至驱动其开合的气缸上。
7.根据权利要求6所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述气动夹块以螺纹连接方式或磁性吸附方式连接所述气缸。
8.根据权利要求1所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述控制机构控制所述视觉检测机构在所述旋转机构将所述晶元旋转到需要的角度过程中进行所述特征角度的多次跟踪检测。
9.根据权利要求1或8所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述视觉检测机构设有一拍照机构或一投影机构。
10.根据权利要求9所述的晶元圆周视觉定位及旋转装置，其特征在于，所述拍照机构或投影机构设于所述晶元的正上方。
Priority Applications (1)
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| CN201821709535.6U CN208938952U (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 晶元圆周视觉定位及旋转装置 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201821709535.6U Active CN208938952U (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 晶元圆周视觉定位及旋转装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN208938952U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112917408A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-08 | 东北电力大学 | 一种视觉传达设计用的投影装置 |
| CN113092484A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 杭州千岛湖瑞淳机器人研究院有限公司 | 一种适应于凹槽栅格的视觉检测设备 |
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2018
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Cited By (3)
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| CN112917408A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-08 | 东北电力大学 | 一种视觉传达设计用的投影装置 |
| CN112917408B (zh) * | 2021-01-18 | 2022-09-09 | 东北电力大学 | 一种视觉传达设计用的投影装置 |
| CN113092484A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 杭州千岛湖瑞淳机器人研究院有限公司 | 一种适应于凹槽栅格的视觉检测设备 |
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