CN217822682U - 太鼓环去除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了太鼓环去除装置，包括晶圆供给回收机构，包括晶圆存储仓及驱动所述晶圆存储仓升降的升降机构；至少两根接料杆，平行且等高地设置在所述晶圆存储仓的进出口处；载料工位，具有承载及固定晶圆的结构；废料收纳箱；多功能机器人，具有将晶圆在晶圆供给回收机构及接料杆之间移动、将晶圆在接料杆和载料工位之间移动以及调整晶圆在载料工位上的位置的结构；去环机器人，具有将载料工位处的晶圆上的太鼓环从晶圆上剥离并移载到所述废料收纳箱中的结构。本方案的结构能够独立、有效地对切割后的太鼓环进行去除，上料、移载、取环及下料过程全自动实现，有效保证了加工效率，且设备成本更低，更能满足中小企业的加工需要。

Description

太鼓环去除装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆加工领域，尤其是太鼓环去除装置。

背景技术

在太鼓晶圆加工过程中，需要对太鼓晶圆上的太鼓环进行切割，然后将太鼓环从晶圆上取下，现有的设备往往是切割、去环一体设备。

这种一体设备中，当切割工位故障需要维修时，去环工位也无法正常使用，影响了加工效率，而且这种一体设备的成本很高，因此有必要设计一种能够单独实现取环的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种太鼓环去除装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

太鼓环去除装置，包括

晶圆供给回收机构，包括晶圆存储仓及驱动所述晶圆存储仓升降的升降机构；

至少两根接料杆，平行且等高地设置在所述晶圆存储仓的进出口处；

载料工位，具有承载及固定晶圆的结构；

废料收纳箱；

多功能机器人，具有将晶圆在晶圆供给回收机构及接料杆之间移动、将晶圆在接料杆和载料工位之间移动以及调整晶圆在载料工位上的位置的结构；

去环机器人，具有将载料工位处的晶圆上的太鼓环从晶圆上剥离并移载到所述废料收纳箱中的结构。

优选的，所述晶圆供给回收机构及载料工位分布于所述接料杆的两端，所述晶圆供给回收机构、接料杆、载料工位及废料收纳箱呈L形分布。

优选的，所述接料杆、载料工位及废料收纳箱设置于机箱内，所述晶圆供给回收机构位于机箱外，所述机箱上设置有可开闭的门，所述门与所述接料杆及载料工位相对。

优选的，所述接料杆连接调距机构，所述调距机构通过一个马达驱动两个所述接料杆同步移动以调节它们之间的间距。

优选的，所述多功能机器人包括基座以及驱动所述基座移动的移动机构，所述基座连接有：

自动夹爪，用于抓取晶圆的外框；

调心机构，用于使载料工位上的晶圆向与载料工位的圆台共轴的位置移动；

一组真空吸嘴，用于从晶圆的顶部将晶圆吸附。

优选的，所述自动夹爪包括翻转机构及由所述翻转机构驱动的翻转臂，所述翻转臂连接气动夹爪，所述翻转机构旁设置有在所述气动夹爪的夹头朝向所述晶圆供给回收机构时与所述翻转臂背向所述晶圆供给回收机构的表面抵接的缓冲器。

优选的，所述载料工位包括圆台，所述圆台上形成有用于进行晶圆吸附的真空吸附孔。

优选的，所述圆台的外周设置有可在第一高度及第二高度之间升降的升降台，在第一高度处，所述升降台的顶面与所述圆台的顶面平齐，在第二高度处，所述升降台的顶面低于所述圆台的顶面。

优选的，所述去环机器人包括由电机驱动自转的转轴，所述转轴连接驱动其移动的去环驱动机构，所述转轴上设置有取环机械手。

优选的，所述取环机械手包括一组均分圆周的取环爪，每个取环爪连接驱动其沿垂直于所述转轴的轴线方向往复移动的直线驱动机构，所述直线驱动机构以马达作为动力源。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本实用新型的结构能够独立、有效地对切割后的太鼓环进行去除，上料、移载、取环及下料过程全自动实现，有效保证了加工效率，且设备成本更低，更能满足中小企业的加工需要。

本实用新型中各工位的分布合理，有利于简化多功能机器人的移动机构，有利于使设备更紧凑。

本实用新型的接料杆连接调距机构能够对接料杆上的晶圆进行预定位，从而保证真空吸附的稳定性，同时调距机构仅有一个电机进行驱动，能够减少动力源，有效地降低了设备运行成本。

本实用新型的自动夹爪的结构能够有效地在气动夹爪向下转动时进行缓冲，保证气动夹爪的位置精度。

附图说明

图1是本实用新型的太鼓环去除装置的俯视图；

图2是本实用新型的太鼓环去除装置隐去机箱的门的立体图；

图3是本实用新型的太鼓环去除装置的立体图；

图4是本实用新型的晶圆供给回收机构及多功能机器人区域的放大图；

图5是本实用新型的接料杆、调距机构及取环机械手区域的放大图；

图6是本实用新型的载料工位的剖视图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

实施例1

下面结合附图对本实用新型揭示的太鼓环去除装置进行阐述，如附图1-附图3所示，其包括

晶圆供给回收机构1，包括晶圆存储仓11及驱动所述晶圆存储仓11升降的升降机构12；

至少两根接料杆2，平行且等高地设置在所述晶圆存储仓的进出口处；

载料工位3，具有承载及固定晶圆的结构；

废料收纳箱4，用于收纳从晶圆上取下的太鼓环；

多功能机器人5，具有将晶圆在晶圆供给回收机构1及接料杆2之间移动、将晶圆在接料杆2和载料工位3之间移动以及调整晶圆在载料工位3上的位置的结构；

去环机器人6，具有将载料工位3处的晶圆上的太鼓环从晶圆上剥离并移载到所述废料收纳箱4中的结构。

工作时，升降机构12驱动所述晶圆存储仓11上移或下移，使晶圆存储仓11中某一层的晶圆与所述接料杆2的高度相当。然后，所述多功能机器人5抓取晶圆的外框并将其由晶圆存储仓11拖动到所述接料杆2上。接着，所述多功能机器人5通过真空吸附将接料杆2上的晶圆移动到所述载料工位3上。随后，所述多功能机器人5将所述晶圆调整至与载料工位3尽可能同心的状态。然后，所述载料工位3将晶圆固定，接着，所述取环机器人将晶圆上的太鼓环抓取并与晶圆剥离后，随后移动到所述废料收纳箱4中。接着，多功能机器人5将晶圆从所述载料工位3移动回所述接料杆2上，再将接料杆2上的晶圆推送到晶圆存储仓11内。

重复上述过程，完成一个晶圆存储仓11中的晶圆的加工。

如附图1所示，所述晶圆供给回收机构1及载料工位3分布于所述接料杆2的两端，所述晶圆供给回收机构1、接料杆2、载料工位3及废料收纳箱4呈L形分布，这样的布局能够使晶圆只要沿一个方向移动即可，有利于简化多功能机器人5的结构，尤其是简化多功能机器人5的移动机构52的结构。

如附图2、附图3所示，所述接料杆2、载料工位3及废料收纳箱4设置于机箱7内，所述晶圆供给回收机构1位于机箱7外，所述机箱7上设置有可开闭的门71，所述门71与所述接料杆2及载料工位3相对，这样的结构方便地进行晶圆存储仓11的更换，同时，能够针对性的对装置容易出现问题的工位进行人工处理。

如附图4所示，所述晶圆存储仓11的两个相对的侧板13的内壁上分别形成有一组通槽14，两个所述侧板上的通槽一一对应，所述晶圆插接在等高的两个通槽14中。

所述升降机构12可以是已知的可行机构，例如可以是液压升降台或伺服升降台等，并且所述晶圆存储仓11可以放置在所述升降机构12上，或者是通过电磁吸附或真空吸附等方式可拆卸地设置在所述升降机构12上。

两根所述接料杆2的高度固定，它们为L形，通过调整所述晶圆存储仓11的高度来使不同层的晶圆与所述接料杆2的接料平面的高度相当，从而可以通过多功能机器人5将与接料杆2高度对应的晶圆拖拉到所述接料杆2上。

如附图5所示，两根接料杆2连接调距机构8，所述调距机构通过一个马达8驱动两个所述接料杆2同步移动以调节它们之间的间距。所述调距机构通过一个马达8例如可以是皮带传动机构，其设置在所述接料杆2靠近所述载料工位3的一端，其包括两个滚轮81及套装在两个滚轮上的皮带82，一个所述滚轮81连接驱动其自转地电机83，且所述皮带82位于所述滚轮两侧的两段分别通过滑动件84连接一个所述接料杆2，所述滑动件84滑动设置在导向轨85上，当电机驱动所述滚轮转动时，皮带可以带动两个所述接料杆2同步相向移动或背向移动，从而能够对晶圆的位置进行初步的调整以便于后续吸附晶圆。

如附图1、附图4所示，所述多功能机器人5包括基座51以及驱动所述基座51移动的移动机构52，所述基座51连接

自动夹爪53，用于抓取晶圆的外框；

调心机构54，用于使晶圆向与载料工位3共轴的位置移动；

一组真空吸嘴55，用于从晶圆的顶部将晶圆吸附。

如附图4所示，所述自动夹爪53包括翻转机构56及由所述翻转机构56驱动的翻转臂57，所述翻转臂57连接气动夹爪58，所述翻转机构56旁设置有在所述气动夹爪58的夹头朝向所述晶圆供给回收机构1时与所述翻转臂57背向所述晶圆供给回收机构1的表面抵接的缓冲器59。

如附图1、附图4所示，所述调心机构54包括固定在所述基座51侧部且呈Y形分布的三个伸缩机构510，每个伸缩机构510驱动一位于其下方的调节块（图中未示出）沿垂直于所述基座51的轴线方向平移，三个所述调节块向中心移动时与晶圆上的太鼓环的外壁接触从而带动晶圆的位置调整。所述调节块的底部低于所述翻转机构56，且当所述气动夹爪58进行晶圆夹持时，所述调心机构54的三个调节块的底部不低于所述气动夹爪58的上夹头。当然所述调心机构54也可以采用已知的自动卡盘。

如附图4所示，所述真空吸嘴55为两对且呈矩形分布且对称分布在所述基座51相对的两侧，每对真空吸嘴55设置在一第二基板511上，两个所述第二基板511对称设置在所述基座51的两侧且位于所述自动夹爪53所在的第一基板512的下方，第二基板511的长度小于所述第一基板512的长度，所述第二基板511的底部设置有靠近其外端的调高气缸513，所述调高气缸513的气缸轴朝下且连接安装板514，所述安装板514的两端设置有所述真空吸嘴55，所述调高气缸513的气缸轴缩回时，所述真空吸嘴55的下端高于所述调节块的底部，所述调高气缸513的气缸轴伸出时，所述真空吸嘴55的下端低于所述调节块的底部，从而可以有效地防止各部件的干涉。

所述移动机构52可以采用横向平移模组和纵向移动模组两者组合的结构。如附图2所示，所述移动机构52包括设置在机架上的固定板515，所述固定板515上设置有横向伺服模组516，所述横向伺服模组516的移动件上设置有纵向伺服模组517，所述纵向伺服模组517的移动件上设置升降架518，所述升降架518连接所述基座51。

如附图1所示，所述载料工位3包括圆台31，所述圆台31上形成有用于进行晶圆吸附的真空吸附孔。如附图6所示，所述圆台31设置在连接座32上，所述连接座32设置在转接板33上，所述转接板33上设置有一组调节螺栓34，所述调节螺栓34抵接在一位置固定的底板35上，所述调节螺栓34使所述转接板33的顶面保持水平状态，所述连接座32与所述底板35通过连接在所述底板35上的螺孔中的锁紧螺栓36连接以使所述转接板33固定在所述连接座32和底板35之间，所述锁紧螺栓36穿过所述转接板33。

如附图1所示，所述圆台31的外周设置有可在第一高度及第二高度之间升降的升降台10，在第一高度处，所述升降台10的顶面与所述圆台31的顶面平齐，在第二高度处，所述升降台10的顶面低于所述圆台31的顶面。所述升降台10外围的框架处设置有用于压紧所述圆台31上的晶圆的边框的压紧机构101，并且所述升降台10与所述框架连接。

如附图1、附图2所示，所述去环机器人6包括由电机驱动自转的转轴，所述转轴连接驱动其移动的去环驱动机构61，所述转轴上设置有取环机械手62。

所述转轴沿纵向延伸且可以通过轴承设置在去环驱动机构61上，所述转轴通过设置在所述去环驱动机构61上的电机驱动自转，所述电机可以通过齿轮传动或同步带传动等已知结构来驱动所述转轴自转。

如附图5所示，所述转轴的底部设置有承载板63，所述承载板63上方设置有三个直线驱动机构64，所述直线驱动机构64以马达作为动力源，其具体可以是已知的伺服直线模组或者是直线电机驱动等，每个直线驱动机构64连接一取环爪65并驱动取环爪65沿垂直于所述转轴的轴线方向往复移动，三个所述取环爪65均分圆周，所述取环爪65可以是一工字轮状的物体或L形物体，取环时，三个直线驱动机构64驱动三个所述取环爪65同步由所述晶圆的太鼓环的外周向太鼓环方向移动，从而使取环爪65的下取环板移动到太鼓环的下方，从而当去环驱动机构61驱动所述转轴抬升时将太鼓环从晶圆上取下。当然，所述取环机械手62也可以是三爪卡盘。

所述去环驱动机构61的具体结构可以与上述的移动机构52一致，其可以驱动所述取环机械手62升降及沿垂直于所述基座的移动方向平移。当然，也可以是其他可行结构，此处不作赘述。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.太鼓环去除装置，其特征在于：包括

晶圆供给回收机构，包括晶圆存储仓及驱动所述晶圆存储仓升降的升降机构；

至少两根接料杆，平行且等高地设置在所述晶圆存储仓的进出口处；

载料工位，具有承载及固定晶圆的结构；

废料收纳箱；

多功能机器人，具有将晶圆在晶圆供给回收机构及接料杆之间移动、将晶圆在接料杆和载料工位之间移动以及调整晶圆在载料工位上的位置的结构；

去环机器人，具有将载料工位处的晶圆上的太鼓环从晶圆上剥离并移载到所述废料收纳箱中的结构。

2.根据权利要求1所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述晶圆供给回收机构及载料工位分布于所述接料杆的两端，所述晶圆供给回收机构、接料杆、载料工位及废料收纳箱呈L形分布。

3.根据权利要求2所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述接料杆、载料工位及废料收纳箱设置于机箱内，所述晶圆供给回收机构位于机箱外，所述机箱上设置有可开闭的门，所述门与所述接料杆及载料工位相对。

4.根据权利要求1所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述接料杆连接调距机构，所述调距机构通过一个马达驱动两个所述接料杆同步移动以调节它们之间的间距。

5.根据权利要求1所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述多功能机器人包括基座以及驱动所述基座移动的移动机构，所述基座连接有：

自动夹爪，用于抓取晶圆的外框；

调心机构，用于使载料工位上的晶圆向与载料工位的圆台共轴的位置移动；

一组真空吸嘴，用于从晶圆的顶部将晶圆吸附。

6.根据权利要求5所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述自动夹爪包括翻转机构及由所述翻转机构驱动的翻转臂，所述翻转臂连接气动夹爪，所述翻转机构旁设置有在所述气动夹爪的夹头朝向所述晶圆供给回收机构时，与所述翻转臂背向所述晶圆供给回收机构的表面抵接的缓冲器。

7.根据权利要求1所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述载料工位包括圆台，所述圆台上形成有用于进行晶圆吸附的真空吸附孔。

8.根据权利要求7所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述圆台的外周设置有可在第一高度及第二高度之间升降的升降台，在第一高度处，所述升降台的顶面与所述圆台的顶面平齐，在第二高度处，所述升降台的顶面低于所述圆台的顶面。

9.根据权利要求1-8任一所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述去环机器人包括由电机驱动自转的转轴，所述转轴连接驱动其移动的去环驱动机构，所述转轴上设置有取环机械手。

10.根据权利要求9所述的太鼓环去除装置，其特征在于：所述取环机械手包括一组均分圆周的取环爪，每个取环爪连接驱动其沿垂直于所述转轴的轴线方向往复移动的直线驱动机构，所述直线驱动机构以马达作为动力源。

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