CN210535644U - 一种自动晶圆转换机台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种自动转换台，所述自动转换台包括：工作平台、真空吸盘、真空装置、真空吸盘伸缩机构和抓取装置，所述工作平台的表面设置有真空口，所述真空口贯穿所述工作平台，所述真空口通过管道连接所述真空装置，所述工作平台的正上方设置有所述真空吸盘，所述真空吸盘通过管道与所述真空装置连接，所述真空吸盘上设置有吸嘴，所述真空吸盘伸缩机构的伸缩端与所述真空吸盘固定连接，所述抓取装置设置在所述工作平台的一侧。使用真空装置及真空吸盘分离PCB板和晶圆，真空吸盘上具有吸嘴能够吸附晶圆，使分离过程中的晶圆的受力均匀，不会损减薄后的晶圆；其次机械作业使整个碳化硅板和印刷电路板的转换效率更高。

Description

一种自动晶圆转换机台

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种自动晶圆转换机台。

背景技术

晶圆代工厂制程结束后，在产品封装前需要对每颗Chip进行CP测试，尽可能地把坏的芯片筛选出来以节约封装费用。CP测试前需把减薄后的晶片从碳化硅板转移到印制电路板(PCB板)上进行测试，测试完毕后需转移到碳化硅板上继续后续的切割制程。目前PCB和SiC板之间相互转移，都是手动操作，结构如图1所述，具有如下缺点：1、通常减薄后Wafer仅有75um，手动操作易用力不均，有裂片的风险；2、碳化硅和PCB板相互转移时，需要在晶圆(Wafer)正面放置一片碳化硅板或PCB板，然后翻转，取下晶圆背面的碳化硅板或PCB板，晶圆(Wafer)有被刮伤的风险；3、手动操作，效率低。

实用新型内容

为此，需要提供一种自动晶圆转换机台，解决手动转移碳化硅和PCB板效率低、效果差的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种自动晶圆转换机台，所述自动转换机台包括：工作平台、真空吸盘、真空装置、真空吸盘伸缩机构和抓取装置，所述工作平台的表面设置有真空口，所述真空口贯穿所述工作平台，所述真空口通过管道连接所述真空装置，所述工作平台的正上方设置有所述真空吸盘，所述真空吸盘通过管道与所述真空装置连接，所述真空吸盘上设置有吸嘴，所述真空吸盘伸缩机构的伸缩端与所述真空吸盘固定连接，所述真空吸盘伸缩机构设置在所述工作平台正上方，所述真空吸盘伸缩机构用于带动所述真空吸盘靠近或远离所述工作平台，所述抓取装置设置在所述工作平台的一侧，所述抓取装置用于抓取待转换晶圆到工作平台。

进一步地，所述吸嘴为硅胶材质。

进一步地，所述吸嘴为多个，多个所述吸嘴以环形阵列排布在所述真空吸盘上并形成一个平面。

进一步地，所述抓取装置包括机械爪、机械臂、机械臂轨道，所述机械臂滑动设置在所述机械臂轨道中，所述机械爪铰接设置在所述机械臂上。

进一步地，还包括有晶舟，所述晶舟设置在抓取装置旁，所述晶舟用于放置晶圆。

进一步地，所述晶舟包含有两个，用于分别放置印刷电路板和碳化硅板。

进一步地，所述真空装置包括真空泵，所述真空泵的进气口与所述管道连接。

进一步地，所述真空吸盘伸缩机构套设在所述真空吸盘与所述真空装置之间的管道的外侧。

进一步地，还包括有控制系统，所述控制系统与所述工作平台、所述真空吸盘、所述真空吸盘伸缩机构和所述抓取装置连接并控制。

区别于现有技术，上述技术方案使用真空装置及真空吸盘分离PCB板和晶圆，真空吸盘上具有吸嘴能够吸附晶圆，使分离过程中的晶圆的受力均匀，不会损减薄后的晶圆；其次机械作业，使整个碳化硅板和印刷电路板(PCB板)的转换效率更高。

附图说明

图1为背景技术所述碳化硅和印刷电路板的转换流程示意图；

图2为具体实施方式所述自动转换机台的结构示意图；

图3为具体实施方式所述真空吸盘的的结构示意图；

图4为具体实施方式所述工作台的结构示意图。

附图标记说明：

1、工作平台；

11、真空口；

2、真空装置；

3、真空吸盘；

31、吸嘴

4、真空吸盘伸缩机构；

5、机械爪；

6、机械臂；

7、机械臂轨道；

8、第二晶舟；

9、第一晶舟。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图2至图4，本实施例提供了一种自动晶圆转换机台，所述自动转换机台包括工作平台1、真空吸盘2、抓取装置、真空吸盘伸缩机构4、控制系统，所述工作平台1的中心设置有真空口11，所述真空口11贯穿所述工作平台1，所述真空口11连接所述真空装置2，所述真空装置2可以在所述真空口1的下方，所述真空装置2包括真空泵和管道，所述真空泵的进气口通过所述管道与所述真空口11连接，所述真空泵的出气口通过另一个所述管道与外界连通，所述管道上设置有阀门。

在某些实施例中，可以在所述工作平台1上设置有多个真空口11。多个真空口11可以对称分布在所述工作平台1上，通过真空口11可以对PCB板和碳化硅板进行吸附。

在某些实施例中，可以在所述工作平台1的真空口11旁边的表面挖出个凹槽，这样便于容置抓取装置，实现对放置在所述工作平台1的晶圆的抓取。

请参阅图2和图4，所述工作平台1的正上方设置有真空吸盘3，所述真空吸盘3上设置有硅胶材质的吸嘴31。所述吸嘴31为多个，多个所述吸嘴31以环形阵列排布在所述真空吸盘3的中心并形成一个平面。减薄后晶圆仅有75微米(um)，所述吸嘴31因为硅胶的材质柔软且可以同时吸附晶圆的不同位置，且晶圆的各局部位置受力均匀，不会损伤薄后的晶圆。所述真空吸盘3连接所述真空装置2，所述真空泵的进气口通过管道与所述真空吸盘3连接，所述管道上设置有阀门。所述真空吸盘伸缩机构4套设在所述真空吸盘3与所述真空装置2之间的管道的外侧，所述真空吸盘伸缩机构4与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述真空吸盘伸缩机构4进行上下运动，所述真空吸盘伸缩机构4的伸缩端与所述真空吸盘3固定连接。所述真空吸盘伸缩机构4用于带动所述真空吸盘3靠近或远离所述工作平台1。

在本实施例中，所述真空吸盘伸缩机构4包括滑块、转动轴和弹簧，所述真空吸盘伸缩机构4的内壁的一侧滑动连接有两个滑块，滑块的一侧转动连接有转动轴，转动轴通过转轴转动连接有推动轴，推动轴的一端转动连接在所述真空吸盘伸缩机构内壁的另一侧，两个滑块之间固定连接有第一弹性部件，转轴的一端通过第二弹性部件与的所述真空吸盘伸缩机构4的内壁固定连接。所述真空吸盘伸缩机构设置有电机，电机通过与所述控制系统电连接。

在某些实施例中，所述真空吸盘伸缩机构4为两个套接的伸缩件和弹性部件组合形成，所述外伸缩件的内壁上设置有凹槽，所述内伸缩件可滑动地套接在所述外伸缩件的凹槽上，所述弹性部件的一端与所述内伸缩件连接，所述弹性部件的另一端与所述外伸缩件连接。所述真空吸盘伸缩机构4设置有电机，电机通过与所述控制系统电连接。或者所述真空吸盘伸缩机构4为其它组件与功能类似的伸缩机构，只要起到带动所述真空吸盘3靠近或远离所述工作平台1即可。

在某些实施例中，所述真空吸盘伸缩机构4可以不用套设在所述真空吸盘3与所述真空装置2之间的管道的外侧，即所述真空吸盘伸缩机构4的伸缩端与所述真空吸盘3固定连接，所述真空吸盘伸缩机构4的另一端固定在固定面上。

请参阅图2，为了对分离后的碳化硅板和印制电路板(PCB板)进行转移，在所述工作平台1的一侧设置有所述抓取装置，所述抓取装置用于抓取待转换晶圆到工作平台1，抓取待转换PCB板与碳化硅板到所述工作平台1。在本实施例中，所述抓取装置包括机械爪5、机械臂6和机械臂轨道7，所述机械臂轨道7上具有滑动凹槽，所述滑动凹槽贯穿所述机械臂轨道7，所述机械臂6滑动设置在所述滑动凹槽中，所述机械臂6穿过所述滑动凹槽，所述机械爪5铰接在所述机械臂6上，所述机械爪5可以向各个方向进行抓取碳化硅板和PCB板。

在本实施例中，所述机械臂5滑动设置在所述滑动凹槽中的方式可以为，所述机械臂5的两侧与支撑杆的一端连接，所述支撑杆的另一端具有限位片，所述限位片在所述滑动凹槽内，即形成可滑动在所述机械臂轨道7的机械臂6。

在某些实施例中，所述抓取装置包括所述机械爪、机械臂和底座，所述机械爪铰接在所述机械臂的顶端，所述机械臂由多个铰接在一起的连接杆形成，所述机械臂的底端铰接在连接板上，所述连接板与所述底座之间设置有轴承，所述连接板可以为轴转动并带着上方的所述机械臂转动。

请参阅图2，所述自动转换台还包括有晶舟，所述晶舟设置在所述抓取装置的一侧，所述晶舟为多个，所述晶舟包括第一晶舟9和第二板晶舟8，所述第一晶舟9放置碳化硅板，所述第二晶舟8放置PCB板。

请参阅图1，所述自动转换台还包括有控制系统，所述控制系统与所述工作平台1、所述真空吸盘3、所述真空装置2、所述真空吸盘伸缩机构4和所述抓取装置连接并控制。通过控制所述控制系统，能够起到控制所述真空装置2和所述真空吸盘3对晶圆、PCB板、氮化硅板等进行吸附，能够起到控制所述抓取装置抓取晶圆、PCB板、氮化硅板等，能够起到控制所述真空吸盘伸缩机构4带动所述真空吸盘3靠近或远离所述工作平台1。

本实用新型的具体实施方式为：1、控制系统控制抓取装置(机械手臂)把基于在印刷电路板(PCB板)的晶圆放置在工作平台1上，印刷电路板(PCB板)在晶圆下面；2、控制系统控制真空吸盘伸缩机构4把真空吸盘3下降至预设的安全高度(使得真空吸盘可以吸附晶圆而不挤压晶圆)，控制真空装置2使真空装置2与真空吸盘3之间的管道开启真空(如控制管道的电磁阀打开)，并控制工作平台的真空打开，此时真空吸盘3吸起工作平台上的晶圆；3、控制真空吸盘伸缩机构4，使真空吸盘伸缩机构4上升，则晶圆与印刷电路板分离；4、控制系统关闭工作平台的真空，控制机械臂6调节机械爪5的高度，机械爪5随着机械臂轨道7的位置而移动，然后抓起工作平台1上的PCB板并放到第二晶舟8上；5、控制机械臂6调节机械爪5的高度，机械爪5随着机械臂轨道7的位置而移动，抓起第一晶舟9上的碳化硅板并放置到工作平台1上；6、控制系统控制真空吸盘伸缩机构4把真空吸盘3下降至安全高度，然后控制真空装置2与真空口11之间的管道开启真空，再控制真空装置2与真空吸盘3之间的管道关闭真空，将晶圆放置在工作平台1上的碳化硅板上；7、控制真空吸盘伸缩机构4，使真空吸盘伸缩机构4上升；8、控制真空装置2与真空口11之间的管道关闭真空，而后可以控制抓取装置抓取转换后的晶圆，操作结束。

使用真空装置及真空吸盘对PCB板和晶圆进行分离，真空吸盘上具有的硅胶吸嘴的材质柔软且同时吸晶圆不同位置，使晶圆的各局部位置受力均匀，不会损伤薄后的晶圆；其次机械作业，使整个碳化硅板和PCB板的转换效率更高。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动晶圆转换机台，其特征在于，包括：工作平台、真空吸盘、真空装置、真空吸盘伸缩机构和抓取装置，所述工作平台的表面设置有真空口，所述真空口贯穿所述工作平台，所述真空口通过管道连接所述真空装置，所述工作平台的正上方设置有所述真空吸盘，所述真空吸盘通过管道与所述真空装置连接，所述真空吸盘上设置有吸嘴，所述真空吸盘伸缩机构的伸缩端与所述真空吸盘固定连接，所述真空吸盘伸缩机构设置在所述工作平台正上方，所述真空吸盘伸缩机构用于带动所述真空吸盘靠近或远离所述工作平台，所述抓取装置设置在所述工作平台的一侧，所述抓取装置用于抓取待转换晶圆到工作平台。

2.根据权利要求1所述的一种自动晶圆转换机台，其特征在于，所述吸嘴为硅胶材质。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动晶圆转换机台，其特征在于，所述吸嘴为多个，多个所述吸嘴以环形阵列排布在所述真空吸盘上并形成一个平面。

4.根据权利要求1所述的一种自动晶圆转换机台，其特征在于，所述抓取装置包括机械爪、机械臂、机械臂轨道，所述机械臂滑动设置在所述机械臂轨道中，所述机械爪铰接设置在所述机械臂上。

5.根据权利要求1所述的一种自动晶圆转换机台，其特征在于，还包括有晶舟，所述晶舟设置在抓取装置旁，所述晶舟用于放置晶圆。

6.根据权利要求5所述的一种自动晶圆转换机台，其特征在于，所述晶舟包含有两个，用于分别放置印刷电路板和碳化硅板。

7.根据权利要求1所述的一种自动晶圆转换机台，其特征在于，所述真空装置包括真空泵，所述真空泵的进气口与所述管道连接。

8.根据权利要求1所述的一种自动晶圆转换机台，其特征在于，所述真空吸盘伸缩机构套设在所述真空吸盘与所述真空装置之间的管道的外侧。

9.根据权利要求1所述的一种自动晶圆转换机台，其特征在于，还包括有控制系统，所述控制系统与所述工作平台、所述真空吸盘、所述真空吸盘伸缩机构和所述抓取装置连接并控制。

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