CN209055483U - 检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测设备，涉及待检测件检测领域，用以便捷地实现对待检测件的人工检测。该检测设备包括姿态调整装置和夹持装置。夹持装置用于夹持待检测件。姿态调整装置被构造为能够调整夹持装置的姿态；夹持装置通过第一驱动机构可翻转地设于姿态调整装置。上述技术方案，设置了用于调整待检测件姿态的姿态调整装置，且夹持装置与姿态调整装置通过第一驱动机构实现驱动连接，齿轮驱动机构传力稳定、可靠、便于检测和控制。

Description

检测设备

技术领域

本实用新型涉及晶圆检测领域，具体涉及一种检测设备。

背景技术

现代半导体芯片均是以晶圆为基底，上面经过多道复杂工艺加工而成。为了加快半导体芯片生产速度、降低单片芯片成本，每个晶圆上将生产多个芯片，生产完成后进行切割分离，形成一片片有独立功能的芯片。在切割分离前，需要对整片晶圆进行人眼及显微观测，确认该芯片上没有污染、划痕等缺陷，以便分割过程剔除不合格芯片，提高产品合格率。为了确保此观察过程不带来附加污染，且能高效、快速完成整片芯片检测，进行合理的仪器设计至关重要。

现有半导体公司采用直接取出人眼观察再放到显微镜下观察的方式实现人眼及显微观测。

发明人发现，现有技术中的检测方式无论灯光、加持移动芯片、记录缺陷位置等均不利于观察，且涉及流水线的多个工位，占用空间大，产生附加污染的可能性较大。采用人工取出晶圆的方式，容易污染晶圆。

实用新型内容

本实用新型提出一种检测设备，用以便捷地实现对待检测件的人工检测。

本实用新型提供了一种检测设备，包括：

夹持装置，用于夹持待检测件；以及

姿态调整装置，包括第一驱动机构，所述姿态调整装置被构造为用于调整所述夹持装置的姿态；所述夹持装置通过所述第一驱动机构可翻转地设于所述姿态调整装置。

在一些实施例中，所述第一驱动机构包括：

第一电机；

第一斜齿轮，与所述第一电机驱动连接；以及

第二斜齿轮，与所述第一斜齿轮啮合，且与所述夹持装置连接。

在一些实施例中，所述第一斜齿轮的轴线和所述第二斜齿轮的轴线垂直；所述第二斜齿轮的轴线与所述夹持装置的翻转轴重合。

在一些实施例中，所述姿态调整装置包括：

摆动支撑，用于使所述夹持装置绕着第一轴摆动；以及

第一回转支撑，绕第二轴可回转地设于所述摆动支撑，所述夹持装置绕翻转轴可翻转地设于所述第一回转支撑；

其中，所述第二轴与所述第一轴不平行，所述第二轴与所述翻转轴也不平行。

在一些实施例中，所述姿态调整装置还包括：

基座；

第二回转支撑，绕第三轴可回转地设于所述基座，所述摆动支撑绕第一轴可摆动地设于所述第二回转支撑。

在一些实施例中，所述第二回转支撑通过第二驱动机构可回转地设于所述基座，所述第二驱动机构包括：

第二电机，安装于所述基座，所述第二电机的输出轴与所述第二回转支撑驱动连接。

在一些实施例中，所述姿态调整装置还包括第三驱动机构，用于驱动所述摆动支撑绕所述第一轴摆动；所述第三驱动机构包括：

第三电机，安装于所述第二回转支撑；

滚珠丝杠，与所述第三电机驱动连接；

连接件，安装于所述滚珠丝杠，且与所述滚珠丝杠通过螺纹配合；

滑块，与所述连接件驱动连接；以及

导轨，是弧形的，安装于所述摆动支撑，所述滑块设于所述导轨且能在所述导轨上滑移。

在一些实施例中，所述连接件包括：

第一连杆安装件，安装于所述滚珠丝杠；

第二连杆安装件，安装于所述滑块；以及

连杆组件，一端与所述第一连杆安装件铰接，另一端与所述第二连杆安装件铰接。

在一些实施例中，检测设备还包括：

限位件，安装于所述第二回转支撑或者所述第三电机，用于限制所述连接件相对于所述滚珠丝杠运动的极限位置。

在一些实施例中，所述第三驱动机构还包括：

第一直齿轮，与所述第三电机驱动连接；以及

第二直齿轮，与所述第一直齿轮啮合，且与所述滚珠丝杠驱动连接。

在一些实施例中，所述第一回转支撑通过第四驱动机构可回转地设于所述摆动支撑；所述第四驱动机构包括：

第四电机，安装于所述摆动支撑；

第三斜齿轮，与所述第四电机驱动连接；以及

第四斜齿轮，与所述第三斜齿轮啮合，且与所述第一回转支撑连接。

在一些实施例中，所述第一回转支撑包括：

连接板，与所述摆动支撑可回转连接；以及

支架，设于所述连接板的两端，所述夹持装置可翻转地设于所述支架。

上述技术方案，设置了用于调整待检测件姿态的姿态调整装置，且夹持装置与姿态调整装置通过第一驱动机构实现驱动连接，齿轮驱动机构传力稳定、可靠、便于检测和控制。并且，待检测件一次夹持定位后，姿态调整装置能够实现待检测件的回转、摆动等姿态调整，以使得检测人员不需要变换位置，就能实现对待检测件整个有效区域的检测，减少了待检测件涉及多个夹持工位时，容易带来的附加污染，且检测高效、快速。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一实施例提供的检测设备的立体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的检测设备的局部立体体结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的检测设备的局部立体体结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的检测设备的局部立体体结构示意图；

图5为图1中夹持装置夹持着待检测件的立体结构示意图一；

图6为图1中夹持装置夹持着待检测件的立体结构示意图二；

图7为图6的A局部放大示意图；

图8为图1中夹持装置夹持着待检测件的主视结构示意图；

图9为图1中夹持组件的结构示意图；

图10为本实用新型另一实施例提供的检测设备的立体结构示意图；

图11为本实用新型又一实施例提供的检测设备的立体结构示意图；

图12为图11的主视结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图12对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

本实用新型实施例提供一种检测设备，包括姿态调整装置1和夹持装置2。夹持装置2用于夹持待检测件4。姿态调整装置1包括第一驱动机构6，姿态调整装置1被构造为用于调整夹持装置2的姿态。夹持装置2通过第一驱动机构6可翻转地设于姿态调整装置1。

在一些实施例中，待检测件4比如为晶圆。第一驱动机构6实现了夹持装置2相对于姿态调整装置1的翻转，使得可以很方便地观测待检测件4的两个表面。

参见图2，在一些实施例中，第一驱动机构6包括第一电机61、第一斜齿轮62和第二斜齿轮63。第一电机61安装于姿态调整装置1；第一斜齿轮62与第一电机61驱动连接；第二斜齿轮63与第一斜齿轮62啮合，且与夹持装置2连接。

第一电机61通过固定支架安装于姿态调整装置1，具体安装于姿态调整装置1的第一回转支撑14。

通过第一斜齿轮62和第二斜齿轮63的啮合，方便地改变了转动方向，使得第一电机61的输出轴的转动方向与夹持装置2的回转方向不同。如此便于设置第一驱动机构6的各个部件。

参见图2，第一斜齿轮62的轴线和第二斜齿轮63的轴线垂直。第二斜齿轮63的轴线与夹持装置2的翻转轴重合。第二斜齿轮63转动，带动待检测件4绕着翻转轴F轴翻转。

下面介绍姿态调整装置的可选实现方式。

参见图1，姿态调整装置1包括第二回转支撑12以及摆动支撑13。在一些实施例中，姿态调整装置1还包括基座11以及第一回转支撑14。

参见图1和图4，摆动支撑13沿着第一轴T轴可摆动地设于第二回转支撑12。T轴是弧形的。

参见图1和图3，第一回转支撑14绕第二轴R轴可回转地设于摆动支撑13。夹持装置2绕翻转轴F轴可翻转地设于第一回转支撑14。其中，第二轴R轴与第一轴T轴不平行，第二轴R轴与翻转轴F轴也不平行。

参见图1和图3，第二回转支撑12绕第三轴Z轴可回转地设于基座11。

姿态调整装置1具有多种可选的实现方式，以实现待检测件在360度内的自由姿态调整。一种可选的实现方式是将绕着三维坐标系的三个轴X、Y、Z的转动采用三个不同的部分实现。后文将给出其他实现方式，通过各部件的不同运动方式实现待检测件4姿态的任意调整，以满足观测要求。

下面介绍姿态调整装置1各部分之间的连接关系。

参见图1和图3，在一些实施例中，第二回转支撑12与基座11通过第二驱动机构7实现第二回转支撑12可回转地设于基座11。

第二驱动机构7比如采用电机等实现第二回转支撑12的回转。

参见图3，在一些实施例中，第二驱动机构7包括第二电机71，第二电机71具体通过第二电机安装座72安装于基座11，第二电机71的输出轴与第二回转支撑12驱动连接。第二电机71转动，带动第二回转支撑12回转。

参见图1和图4，摆动支撑13通过第三驱动机构8与第二回转支撑12可摆动地连接。

在一些实施例中，第三驱动机构8包括第三电机81、滚珠丝杠82、连接件83、滑块84和导轨85。第三电机81安装于第二回转支撑12；滚珠丝杠82与第三电机81驱动连接。连接件83安装于滚珠丝杠82，且与滚珠丝杠82通过螺纹配合。滑块84与连接件83驱动连接。导轨85是弧形的，导轨85安装于摆动支撑13，滑块84设于导轨85且用于在导轨85上滑移，第一轴垂直于导轨85且经过导轨85的圆心。

在一些实施例中，导轨85设置有两段，摆动支撑13的两端分别位于其中一个导轨85中。摆动支撑13的运动方式为相对于第二回转支撑12俯仰摆动。

第三电机81带动滚珠丝杠82转动，进而使得连接件83移动。连接件83移动会带动滑块84相对于导轨85滑移，以实现待检测件4的摆动。

参见图4，连接件83包括第一连杆安装件831、第二连杆安装件832和连杆组件833。第一连杆安装件831安装于滚珠丝杠82；第二连杆安装件832安装于滑块84。连杆组件833的一端与第一连杆安装件831连接，另一端与第二连杆安装件832连接。

参见图4，第三驱动机构8还包括第一直齿轮836和第二直齿轮837。第一直齿轮836与第三电机81驱动连接；第二直齿轮837与第一直齿轮836啮合，且与滚珠丝杠82驱动连接。

第三电机81转动驱动第一直齿轮836转动，第一直齿轮836驱动第二直齿轮837转动。第二直齿轮837驱动滚珠丝杠82转动，滚珠丝杠82转动使得连接件83直线移动，连接件83直线移动带动滑块84在导轨85内滑移。

参见图4，检测设备还包括限位件835，限位件835安装于第二回转支撑12或者第三电机81，用于限制连接件83相对于滚珠丝杠82运动的极限位置。

设置限位件835实现了对摆动支撑13摆动角度的限制，也就实现了对待检测件4摆动角度的限制，使得待检测件4的观测更加方便，调整速度更快，检测效率高。

参见图1和图3，在一些实施例中，第一回转支撑14通过第四驱动机构9可回转地设于摆动支撑13。

第四驱动机构9比如采用齿轮齿条机构等。

参见图3，第四驱动机构9包括第四电机91、第三斜齿轮92和第四斜齿轮93。第四电机91安装于摆动支撑13；第三斜齿轮92与第四电机91驱动连接；第四斜齿轮93与第三斜齿轮92啮合，且与第一回转支撑14连接。

通过第四斜齿轮93与第三斜齿轮92，实现了转动方向的改变，也使得第四驱动机构9的各部分便于设置。

下面介绍姿态调整装置各部分及夹持装置的具体实现方式。

参见图1和图8，在一些实施例中，第一回转支撑14包括连接板141和支架142。连接板141与摆动支撑13可回转连接；支架142设于连接板141的两端，夹持装置2可翻转地设于支架142。

连接板141通过电机等实现相对于摆动支撑13的360度回转。

在一些实施例中，夹持装置2包括支撑部21和支撑体22。支撑部21包括用于支撑待检测件的坡面，支撑部21的数量大于等于三个。支撑体22可翻转地设于第一回转支撑14；至少一个支撑部21可调节地设于支撑体22，以使得支撑部21距离支撑体22的中心的距离可变；各支撑部21在支撑体22上分散设置。

若支撑体22为环形结构或类似环形的结构为例，支撑体22的圆心是指环形结构的圆心。若支撑体22为异性结构，支撑体22的圆心是指待检测件放置到支撑部21上之后，待检测件处于水平位置时，其经过其圆心的竖直线与支撑体22的交点。

坡面的方向能够满足支撑待检测件的要求。以坡面为锥台的侧面为例，坡面母线的方向与待检测件的夹角介于90°与180°之间。

有多种方式可实现支撑部21可调节地设于支撑体22，比如采用长圆孔的方式，支撑部21或支撑体22设置长圆孔，通过长圆孔实现支撑部21的安装位置调节。或者，参见图7，在支撑体22上开设开口槽24，支撑部21安装在开口槽24中，且支撑部21在开口槽中的安装位置是可调的。或者设置中间连接部件，将开口槽24设于中间连接部件。中间连接部件安装于支撑体22。

参见图7，支撑部21包括用于支撑待检测件的锥形面。一种方式为：支撑部21整体为锥形的，另一种方式为支撑部21上的部分侧面为锥形的。

参见图7，具体来说，在一些实施例中，支撑部21是锥体，且支撑部21的直径尺寸大的一端与支撑体22连接。

参见图7，处于使用状态时，支撑部21为上端小、下端大。小端和大端之间的侧面用于接触待检测件。多个支撑部21的侧面共同配合，以形成对待检测件的稳固支撑。

在另一些实施例中，坡面具体为锥形面。支撑部21的其他侧面比如为平面或者非平面，此处并不加以限定，只要用于支撑待检测件的坡面是锥形面。

在一些实施例中，支撑部21包括锥形体和安装体。锥形体的侧面用于支撑待检测件；安装体的第一端与锥形体的底面连接，第二端与支撑体22相连。安装体比如为柱形的，柱形结构便于安装。

为了实现产品的轻量化，支撑部21是空心的。

待检测件4具有多种规格，为了实现对不同尺寸待检测件4的支撑，在一些实施例中，待检测件支撑装置还包括移动部，支撑部21通过移动部安装于支撑部211。移动部被构造为能带动支撑部21朝着支撑体22移动，以使得支撑部21能支撑不同直径尺寸的待检测件。

以设置三个支撑部21为例，三个支撑部21的支撑点在一个圆上，该圆的直径与支撑部21所支撑的待检测件的直径相同。故，改变支撑部21的位置，使得三个支撑部21的支撑点所围成的圆的直径改变，就能实现对不同直径待检测件的支撑。

在一些实施例中，移动部被构造为可伸缩的。比如设置为伸缩臂，将支撑部21设于伸缩臂的端部，随着伸缩臂的伸缩，支撑部21的位置发生改变。伸缩臂伸缩的方向所在的直线比如通过支撑体22的圆心，或者是其他倾斜方向，只要能够使得各支撑部21的支撑点围成的圆的直径发生改变即可。

在另一些实施例中，移动部被构造为可转动的。比如设置为转动臂，随着转动臂的转动，支撑部21的位置改变，以使得各支撑部21的支撑点围成的圆的直径发生改变。

参见图9，在一些实施例中，检测设备还包括夹持组件23，夹持组件23设于支撑体22，夹持组件23被构造为能在夹持位置和松开位置之间切换。

夹持位置是指夹持组件23与待检测件4接触的位置，松开位置是指夹持组件23离开待检测件4的位置。

当夹持组件23处于夹持位置，夹持组件23从待检测件4的上表面按住待检测件4，支撑部21从待检测件4的下表面顶住待检测件4。夹持组件23和支撑部21共同配合，以使得待检测件4的安装定位，使得待检测件4在后续姿态调整过程中，即便三维空间内自由调整姿态，也能安装稳固。需要说明的是，此处待检测件4的上、下表面是以待检测件4初始安装到姿态调整装置上的上、下为参照的。

参见图9，在一些实施例中，夹持组件23包括电机231、减速箱232、扭簧233、连接部234以及待检测件压柱235。

电机231通过安装座239安装于支撑体22。电机231与减速箱232驱动连接。减速箱232与连接部234通过预紧顶丝236连接，待检测件压柱235固定于连接部234的外表面。连接部234包括连接于端部的安装柱47，扭簧233夹设在螺栓238和连接部234的端部之间。

电机231驱动减速箱232转动，减速箱232带动连接部234转动。待检测件压柱235与连接部234固定相连。所以，连接部234转动带动待检测件压柱235转动。当待检测件压柱235转动到位，待检测件压柱235压在待检测件4的上表面。

扭簧233与连接部234相连，连接部234转动的同时，会扭转扭簧233。当电机231的外力去除后，扭簧233在弹力作用下，会自动复位，进而带动连接部234以及连接部234上固定的待检测件压柱235复位。

连接部234的转动角度通过传感器230检测。传感器230比如为角度传感器等。

参见图10，在一些实施例中，检测设备还包括摄像设备3，摄像设备3设于姿态调整装置1的上方区域，摄像设备3用于拍摄夹持装置2上夹持的待检测件4。当发现待检测件4上有杂质，可以采用摄像设备3对杂质部位拍照。

参见图11和图12，在一些实施例中，检测设备还包括照明设备5。照明设备5设于待检测件4附近，通过设置合适的照射角度，使得终检人员能快速发现待检测件4的两个表面是否存在杂质。

照明设备5为人眼检测和拍照提供照明。

在一些实施例中，照明设备5包括明场光源51和暗场光源52。明场光源51位于待检测件4的斜上方，暗场光源52的高度基本与待检测件4平齐。有一些类型的缺陷，在明场光源51的照明下容易发现；另一些类型的缺陷，在暗场光源52照明下更易发现。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种检测设备，其特征在于，包括：

夹持装置(2)，用于夹持待检测件(4)；以及

姿态调整装置(1)，包括第一驱动机构(6)，所述姿态调整装置(1)被构造为用于调整所述夹持装置(2)的姿态；所述夹持装置(2)通过所述第一驱动机构(6)可翻转地设于所述姿态调整装置(1)。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述第一驱动机构(6)包括：

第一电机(61)；

第一斜齿轮(62)，与所述第一电机(61)驱动连接；以及

第二斜齿轮(63)，与所述第一斜齿轮(62)啮合，且与所述夹持装置(2)连接。

3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述第一斜齿轮(62)的轴线和所述第二斜齿轮(63)的轴线垂直；所述第二斜齿轮(63)的轴线与所述夹持装置(2)的翻转轴重合。

4.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述姿态调整装置(1)包括：

摆动支撑(13)，用于使所述夹持装置(2)绕着第一轴摆动；以及

第一回转支撑(14)，绕第二轴可回转地设于所述摆动支撑(13)，所述夹持装置(2)绕翻转轴可翻转地设于所述第一回转支撑(14)；

其中，所述第二轴与所述第一轴不平行，所述第二轴与所述翻转轴也不平行。

5.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述姿态调整装置(1)还包括：

基座(11)；

第二回转支撑(12)，绕第三轴可回转地设于所述基座(11)，所述摆动支撑(13)绕第一轴可摆动地设于所述第二回转支撑(12)。

6.根据权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述第二回转支撑(12)通过第二驱动机构(7)可回转地设于所述基座(11)，所述第二驱动机构(7)包括：

第二电机(71)，安装于所述基座(11)，所述第二电机(71)的输出轴与所述第二回转支撑(12)驱动连接。

7.根据权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述姿态调整装置(1)还包括第三驱动机构(8)，用于驱动所述摆动支撑(130)绕所述第一轴摆动；所述第三驱动机构(8)包括：

第三电机(81)，安装于所述第二回转支撑(12)；

滚珠丝杠(82)，与所述第三电机(81)驱动连接；

连接件(83)，安装于所述滚珠丝杠(82)，且与所述滚珠丝杠(82)通过螺纹配合；

滑块(84)，与所述连接件(83)驱动连接；以及

导轨(85)，是弧形的，安装于所述摆动支撑(13)，所述滑块(84)设于所述导轨(85)且用于在所述导轨(85)上滑移，所述第一轴垂直于所述导轨(85)且经过所述导轨(85)的圆心。

8.根据权利要求7所述的检测设备，其特征在于，所述连接件(83)包括：

第一连杆安装件(831)，安装于所述滚珠丝杠(82)；

第二连杆安装件(832)，安装于所述滑块(84)；以及

连杆组件(833)，一端与所述第一连杆安装件(831)铰接，另一端与所述第二连杆安装件(832)铰接。

9.根据权利要求7所述的检测设备，其特征在于，还包括：

限位件(835)，安装于所述第二回转支撑(12)或者所述第三电机(81)，用于限制所述连接件(83)相对于所述滚珠丝杠(82)运动的极限位置。

10.根据权利要求7所述的检测设备，其特征在于，所述第三驱动机构(8)还包括：

第一直齿轮(836)，与所述第三电机(81)驱动连接；以及

第二直齿轮(837)，与所述第一直齿轮(836)啮合，且与所述滚珠丝杠(82)驱动连接。

11.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述第一回转支撑(14)通过第四驱动机构(9)可回转地设于所述摆动支撑(13)；所述第四驱动机构(9)包括：

第四电机(91)，安装于所述摆动支撑(13)；

第三斜齿轮(92)，与所述第四电机(91)驱动连接；以及

第四斜齿轮(93)，与所述第三斜齿轮(92)啮合，且与所述第一回转支撑(14)连接。

12.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述第一回转支撑(14)包括：

连接板(141)，与所述摆动支撑(13)可回转连接；以及

支架(142)，设于所述连接板(141)的两端，所述夹持装置(2)可翻转地设于所述支架(142)。