CN215809112U - 洁净工作设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种洁净工作设备，包括：第一壳体，围设形成第一洁净空间；第一过滤组件，安装于所述第一壳体，并用于过滤所述第一洁净空间内的空气；第二壳体，容置于所述第一壳体内并围设形成第二洁净空间；第二过滤组件，安装于所述第二壳体，并用于过滤所述第二洁净空间内的空气。该洁净工作设备，通过设置多个层级的洁净空间以及其对应的过滤组件，使得第一洁净空间能够相对降低对空气洁净度的要求，并使位于第一洁净空间内的第二洁净空间内的经由两次过滤后空气洁净度处于高度洁净的状态。

Description

洁净工作设备

技术领域

本实用新型涉及芯片组装测试设备技术领域，特别是涉及一种洁净工作设备。

背景技术

随着电子产品的集成化、微型化、功能化的趋势，对产品的可靠性要求越来越高。在半导体制造、测试和封装等工序中，如果作业环境中存在较多的粉尘，粉尘就会附着在产品上，从而导致产品的成品率(如感光芯片测试工序) 降低。上述半导体电子器件组装或测试通常需要采用洁净工作设备为其提供高度洁净的工作环境。

现有技术中的洁净工作设备，其对壳体的要求是通过不发尘材料(如不锈钢)制备，以使得洁净工作设备经过滤后所形成稳定的高度洁净空间，例如洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及静电均控制在某一需求范围内。但是如此设置，洁净工作设备由于壳体的不发尘材料昂贵的价格而使得制造成本居高不下，且维持整个洁净空间处于高度洁净的状态，会造成不必要的资源浪费。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种改进的洁净工作设备。

一种洁净工作设备，包括：

第一壳体，围设形成第一洁净空间；

第一过滤组件，安装于所述第一壳体，并用于过滤所述第一洁净空间内的空气；

第二壳体，容置于所述第一壳体内并围设形成第二洁净空间；

第二过滤组件，安装于所述第二壳体，并用于过滤所述第二洁净空间内的空气。

进一步地，所述第一洁净空间内设有容置待组装件的隔离罩，所述隔离罩与所述第二壳体之间设有可开合的密封门，所述隔离罩通过所述密封门与所述第二洁净空间之间相连通。

进一步地，所述第二洁净空间内安装有机械手组件，所述机械手组件在密封门开启时用于将位于所述隔离罩内的所述待组装件夹持至所述第二洁净空间内。

进一步地，所述机械手组件包括机械臂及夹持手，所述机械臂设置于所述第二洁净空间内并具有相对于所述第二壳体移动的自由端，所述自由端与所述夹持手相连接；所述夹持手用于夹紧所述待组装件；

所述机械臂在所述密封门开启时带动所述夹持手运动至所述隔离罩内，所述夹持手夹持所述待组装件，所述机械臂将夹持有所述待组装件的所述夹持手转移至所述第二洁净空间内。

进一步地，所述洁净工作设备还包括传感器，所述传感器安装于所述机械手组件上，并随所述机械手组件的运动检测所述机械手组件附近的颗粒悬浮物的浓度。

进一步地，所述洁净工作设备还包括报警单元，当所述传感器所检测的颗粒悬浮物的浓度超标时，所述报警单元发出报警提示。

进一步地，所述第一过滤组件包括第一风机及第一过滤件，所述第一风机连接于所述第一壳体的顶部，所述第一过滤件设置于所述第一风机于所述第一壳体之间，并用于过滤进入所述第一洁净空间的空气。

进一步地，第二过滤组件包括第二风机及第二过滤件，所述第二风机连接于所述第二壳体，所述第二过滤件设置于所述第二风机于所述第二壳体之间，并用于过滤进入所述第二洁净空间的空气。

进一步地，所述第二风机设置于所述第二壳体的顶部，所述第二壳体的侧壁及底部开设有出风孔，所述出风孔用于将空气排出所述第二洁净空间。

进一步地，所述第二壳体为Q235钢材所制成的壳体。

本实用新型一实施方式提供一种洁净工作设备，通过设置多个层级的洁净空间以及其对应的过滤组件，使得第一洁净空间能够相对降低对空气洁净度的要求，并使位于第一洁净空间内的第二洁净空间内的经由两次过滤后空气洁净度处于高度洁净的状态。如此设置，可降低对于第一壳体及第二壳体的材质要求，从而使得洁净工作设备的制作成本降低；此外，当第一洁净空间内的微尘或微粒浓度变化较大时，第二洁净空间内的空气影响不大，依旧能够保持高度洁净的状态。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式中洁净工作设备的结构示意图；

图2为图1所示洁净工作设备省略部分元件后的结构示意图；

图3为图2所示洁净工作设备的局部剖视示意图。

元件标号说明

100、洁净工作设备；10、第一壳体；11、第一洁净空间；20、第一过滤组件；21、第一风机；22、第一过滤件；30、第二壳体；31、第二洁净空间；32、出风口；33、导风部；40、第二过滤组件；41、第二风机；42、第二过滤件； 50、隔离罩；51、密封门；60、机械手组件；61、机械臂；62、夹持手；70、传感器；71、报警单元；200、待组装件。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型一实施方式提供一种洁净工作设备100，为对空间洁净度要求较高的电子器件提供装配或测试空间，例如芯片的组装或测试等。

本实施方式中所提及的待组装件200为电子器件中用于组装或测试的元件，且这类元件对空间内的颗粒粉尘较为敏感，例如待组装的硅片等。

请参阅图1，图1为本实用新型一实施方式中洁净工作设备100的结构示意图。

洁净工作设备100包括第一壳体10、第一过滤组件20、第二壳体30以及第二过滤组件40。第一壳体10围设形成第一洁净空间11；第一过滤组件20设置于第一壳体10内；第二壳体30容置于第一洁净空间11内，并围设形成第二洁净空间31；第二过滤组件40设置于第一壳体10内。第一壳体10用于承载第一过滤组件20、第二壳体30以及第二过滤组件40，并形成相对洁净的第一洁净空间11；第一过滤组件20用于过滤流入第一洁净空间11内的空气，以使得第一洁净空间11内的空气质量符合标准；第二壳体30用于在第一洁净空间11 内形成第二洁净空间31；第二过滤组件40用于过滤流入第二洁净空间31内的空气，以使得从第一洁净空间11内流入第二洁净空间31内的空气进一步地被净化，并使第二洁净空间31内的空气质量符合更高的标准。

如图1所示，图中箭头的指向为空气在洁净工作设备100工作时的流动方向。当空气通过第一过滤组件20中流入第一洁净空间11中，再经由第二过滤组件40进入第二洁净空间31中。如此进入第二洁净空间31的空气便经由两次过滤从而使得第二次过滤后的空气满足待组装件200对空气质量的要求。

当然，洁净工作设备100还可以包括例如控制单元等功能的部件，以辅助完成洁净工作设备100整体功能。

现有技术中仅设置一层过滤组件的洁净工作设备100，其对壳体的要求是通过不发尘材料制备，例如不锈钢材料，以使得洁净工作设备100经过滤后所形成的洁净空间能够控制其内部空间中的洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及静电控制在某一需求范围内。但是如此设置，洁净工作设备100 由于壳体的不发尘材料昂贵的价格而使得制造成本居高不下，且维持整个洁净空间处于高度洁净的状态，会造成不必要的资源浪费。

相较于现有技术中的洁净工作设备100而言，本实用新型一实施方式中提供的洁净工作设备100中第一洁净空间11中的空气质量可相对降低要求，而经过两次过滤后的第二洁净空间31(待组装件200所涉及的主要区域)内的空气质量则可达到如现有技术中洁净空间的质量要求。

因此对第一壳体10及第二壳体30的制造材料采用低发尘材料制备。如此设置，不仅可以降低洁净工作设备100的生产制造成本，而且避免造成不必要的资源浪费。

需要解释的是：本申请中所指的低发尘材料是制造成本相对低廉且洁净度相较于不发尘材料要低的材料。例如型号为Q235的钢材材料所制备的壳体，其表面做喷灰白塑表面处理等，从而使得制造成本较低，且其对应的洁净度满足本申请中的第一洁净空间11的要求。

如图1所示，第一壳体10大致呈箱型。第一壳体10的顶部安装有第一过滤组件20。第一壳体10的顶部开设有进风口(图未示)，底部开设有相应的出风口(图未示)；第一过滤组件20连通于进风口并通过进风口为第一洁净空间 11灌入过滤后的空气。

在本实施方式中，第一洁净空间11内的空气质量要求可以是较低要求的质量标准，例如符合ISO3的标准。如此，通过低发尘材料制备的第一壳体10，其所形成的第一洁净空间11在第一过滤组件20的过滤作用下能够满足上述的空气质量标准。

当第一过滤组件20设置于第一壳体10的顶部时，其所形成的空气流动方向依照图中箭头所示的方向流动，与第二壳体30所形成的第二洁净空间31内的空气流动方向相应设置，从而避免水平方向的空气流动对待组装件200的影响，并且避免两者之间形成空气扰流的现象。

可以理解，在其他实施方式中，进风口及出风口的位置还可以开设于第一壳体10的相对两侧，只要能够实现第一壳体10的进风及出风功能即可。

其中，第一过滤组件20包括第一风机21及第一过滤件22。第一风机21安装于第一壳体10的顶部，第一过滤件22安装于第一风机21出风口的位置。第一风机21用于抽取第一壳体10外部的空气进入第一洁净空间11。第一过滤件 22用于过滤经由第一风机21抽入的空气，例如过滤空气中的颗粒粉尘等，以使得进入第一洁净空间11内的空气符合要求。

可以理解，第一过滤组件20的数量可以根据实际需求而相应设置，例如一组或两组以上。第一过滤件22为滤芯或滤网，只要能够实现过滤的功能即可。

请参阅图2，图2为图1所示洁净工作设备100省略部分元件后的结构示意图。

第二壳体30大致呈箱型，尺寸小于第一壳体10。第二壳体30安装于第一壳体10的内部。第二壳体30的顶部设有第二过滤组件40。第二过滤组件40将第一洁净空间11内的空气抽入第二洁净空间31内并过滤。经由两次过滤的空气进入第二洁净空间31，如此使得第二洁净空间31内的空气质量符合待组装件 200的安装要求，例如为ISO5(即无尘室洁净度的等级)。

在其中一个实施方式中，第二壳体30的顶部开设有进风口(图未示)，第二壳体30的侧面及底面开设有相应的出风口32。如此设置，便于空气进入并排出第二壳体30。可以理解，在其他实施方式中，第二壳体30的进风口及出风口32的位置还可设置于其他位置，只要能够实现第二壳体30的进风及排风功能即可。如此设置，第二壳体30内的空气流动方向不易引起空气中颗粒物等杂质在水平方向的移动，以使得微尘或微粒等杂质不易落入位于第二洁净空间31内的待组装件200上。

在其中一个实施方式中，第二壳体30的出风口32的数量为多个，每个对应的出风口32位置设有导风部33。导风部33的设置使得多个第二壳体30的出风口32形成倾斜向下的百叶窗结构。如此设置，使得排出的空气气流向下流动，以避免对第一洁净空间11上半部分的空气形成扰流影响。

第二过滤组件40安装于第二壳体30的顶部，且部分连通于第二壳体30的进风口。第二过滤组件40包括第二风机41及第二过滤件42。第二风机41安装于第二壳体30的顶部，第二过滤件42安装于第二风机41出风口32的位置。第二风机41用于抽取第一壳体10内且位于第二壳体30以外的空气进入第二洁净空间31。第二过滤件42用于过滤经由第二风机41抽入的空气，例如进一步地过滤空气中的微尘微粒等，以使得进入第二洁净空间31内的空气符合要求。

进一步地，在组装时，待组装件200进入第二洁净空间31内进行组装。为了使得待组装件200在进入第二洁净空间31时能够处于高度洁净的状态，第一壳体10内还设有隔离罩50。隔离罩50设置于相对靠近第二壳体30的位置，且两者相互贴合。隔离罩50所围设形成的空间使得待组装件200能够处于相对隔离的空间中，仅在需要时才开启，并与第二洁净空间31相连通。如此设置，使得置于隔离罩50的待组装件200不易于沾染灰尘，仅在组装或测试的时候与流动的空气相接触。

隔离罩50大致呈方形的箱体，与第二壳体30的其中一个侧面相互贴合。其中，隔离罩50与第二壳体30相互贴合的一侧设有可开合的密封门51。第二壳体30对应于密封门51的位置开设有开口，密封门51密封贴合于开口的内沿，以使得密封门51在开启状态时隔离罩50与第二壳体30之间没有缝隙。

请参阅图3，图3为图2所示洁净工作设备100的局部剖视示意图。

在其中一个实施方式中，如图1及图3所示，为了使得位于隔离罩50内的待组装件200能够便于移动至第二洁净空间31内，洁净工作设备100还包括机械手组件60。机械手组件60安装于第二洁净空间31内并能够相对第二壳体30 移动及具有夹持功能。机械手组件60用于将位于隔离罩50内的待组装件200 夹持至第二洁净空间31内。

可以理解，在其他实时方式中，用于移动待组装件200的机械机构还可以是传送带等其他具有传输功能的结构；机械手组件60也可以安装于隔离罩50 内，只要能够实现输送待组装件200的功能即可。

在其中一个实施方式中，机械手组件60包括机械臂61及夹持手62。机械臂61设置于第二洁净空间31内，并具有相对于第二壳体30移动的自由端(未标号)；机械臂61的自由端与夹持手62相连接，用于带动夹持手62移动。夹持手62用于夹紧待组装件200。当机械臂61在密封门51开启时带动夹持手62 运动至隔离罩50内时，夹持手62夹持待组装件200，再经由机械臂61将夹持有待组装件200的夹持手62转移至第二洁净空间31内。如此设置，隔离罩50 和第二洁净空间31之间空气的流通以及机械臂61在运动过程中会产生一定量的粉尘，但在第二过滤组件40的过滤作用下，可以保证机械臂61的自由端以及夹持手62所处的局部空间稳定保持在高度洁净的状态；而相对远离机械臂61 自由端的位置，也能够在第二过滤组件40的作用下，保持相对洁净的状态。

可以理解，在其他实施方式中，夹持手62还可以设置为吸嘴等结构，只要能够实现拾取待组装件200的功能即可。

在其中一个实施方式中，如图1及图3所示，机械臂61上设有传感器70。传感器70位于机械臂61相对靠近夹持手62的一端。传感器70用于检测其附近微尘或微粒浓度的变化情况，即空气洁净度。进一步地，洁净工作设备100 还包括报警单元71。当传感器70检测其附件的微尘或微粒超标时，即触发报警单元71；报警单元71相应发出报警提示。其中，报警提示包括警示灯亮起或发出报警提示音等。如此设置，便于操作人员监测第二洁净空间31内的情况。

当待组装件200进行组装时，密封门51开启；机械臂61带动夹持手62进入隔离罩50内；夹持手62夹取待组装件200并在机械臂61的作用下进入第二洁净空间31内。当位于机械臂61上的传感器70检测其运动过程中附近空气的微尘或微粒浓度超标时，传感器70将触发报警单元71发出报警提示。

在上述夹取待组装件200的过程中，第一过滤组件20及第二过滤组件40 分别持续过滤进入第一洁净空间11以及第二洁净空间31内的空气。当操作人员进出第一洁净空间11，会导致第一洁净空间11内部微尘或微粒浓度发生巨大变化，由于第二洁净空间31和第一洁净空间11之间处于相对隔离的状态，且第二过滤组件40的空气自第二壳体30的顶端垂直向底部流动，即使少部分微尘或微粒通过带孔第二壳体30的出风口32进入第二洁净空间31，也不会导致机械臂61以及夹持手62所在局部空间微尘或微粒浓度发生剧烈变化，仍可维持高度洁净的状态。

本实用新型一实施方式提供一种洁净工作设备，通过设置多个层级的洁净空间以及其对应的过滤组件，使得第一洁净空间能够相对降低对空气洁净度的要求，并使位于第一洁净空间内的第二洁净空间内的经由两次过滤后空气洁净度处于高度洁净的状态。如此设置，可降低对于第一壳体及第二壳体的材质要求，从而使得洁净工作设备的制作成本降低；此外，当第一洁净空间内的微尘或微粒浓度变化较大时，第二洁净空间内的空气影响不大，依旧能够保持高度洁净的状态。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种洁净工作设备，其特征在于，包括：

第一壳体(10)，围设形成第一洁净空间(11)；

第一过滤组件(20)，安装于所述第一壳体(10)，并用于过滤所述第一洁净空间(11)内的空气；

第二壳体(30)，容置于所述第一壳体(10)内并围设形成第二洁净空间(31)；

第二过滤组件(40)，安装于所述第二壳体(30)，并用于过滤所述第二洁净空间(31)内的空气。

2.根据权利要求1所述的洁净工作设备，其特征在于，所述第一洁净空间(11)内设有容置待组装件(200)的隔离罩(50)，所述隔离罩(50)与所述第二壳体(30)之间设有可开合的密封门(51)，所述隔离罩(50)通过所述密封门(51)与所述第二洁净空间(31)之间相连通。

3.根据权利要求2所述的洁净工作设备，其特征在于，所述第二洁净空间(31)内安装有机械手组件(60)，所述机械手组件(60)在密封门(51)开启时用于将位于所述隔离罩(50)内的所述待组装件(200)夹持至所述第二洁净空间(31)内。

4.根据权利要求3所述的洁净工作设备，其特征在于，所述机械手组件(60)包括机械臂(61)及夹持手(62)，所述机械臂(61)设置于所述第二洁净空间(31)内并具有相对于所述第二壳体(30)移动的自由端，所述自由端与所述夹持手(62)相连接；所述夹持手(62)用于夹紧所述待组装件(200)；

所述机械臂(61)在所述密封门(51)开启时带动所述夹持手(62)运动至所述隔离罩(50)内，所述夹持手(62)夹持所述待组装件(200)，所述机械臂(61)将夹持有所述待组装件(200)的所述夹持手(62)转移至所述第二洁净空间(31)内。

5.根据权利要求3所述的洁净工作设备，其特征在于，所述洁净工作设备还包括传感器(70)，所述传感器(70)安装于所述机械手组件(60)上，并随所述机械手组件(60)的运动检测所述机械手组件(60)附近的颗粒悬浮物的浓度。

6.根据权利要求5所述的洁净工作设备，其特征在于，所述洁净工作设备还包括报警单元(71)，当所述传感器(70)所检测的颗粒悬浮物的浓度超标时，所述报警单元(71)发出报警提示。

7.根据权利要求1所述的洁净工作设备，其特征在于，所述第一过滤组件(20)包括第一风机(21)及第一过滤件(22)，所述第一风机(21)连接于所述第一壳体(10)的顶部，所述第一过滤件(22)设置于所述第一风机(21)于所述第一壳体(10)之间，并用于过滤进入所述第一洁净空间(11)的空气。

8.根据权利要求1所述的洁净工作设备，其特征在于，第二过滤组件(40)包括第二风机(41)及第二过滤件(42)，所述第二风机(41)连接于所述第二壳体(30)，所述第二过滤件(42)设置于所述第二风机(41)于所述第二壳体(30)之间，并用于过滤进入所述第二洁净空间(31)的空气。

9.根据权利要求8所述的洁净工作设备，其特征在于，所述第二风机(41)设置于所述第二壳体(30)的顶部，所述第二壳体(30)的侧壁及底部开设有出风孔，所述出风孔用于将空气排出所述第二洁净空间(31)。

10.根据权利要求1所述的洁净工作设备，其特征在于，所述第二壳体(30)为Q235钢材所制成的壳体。

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