CN223390521U - 一种晶圆传输翻转机构 - Google Patents

Abstract

一种晶圆传输翻转机构，属于晶圆生产辅助设备技术领域，包括PLC、旋转气缸、真空气动吸盘、机架板，还具有位移机构和调节机构；调节机构包括直线滑轨、电动丝杠滑台、伸缩气缸，直线滑轨后侧安装在机架板前上端，电动丝杠滑台后侧端安装在直线滑轨滑动块前侧；电动丝杠滑台滑动块前侧端安装滑台伸缩气缸，滑台伸缩气缸的活动柱外侧安装有连接板，连接板前侧端安装有轴承，旋转气缸安装在连接板前侧外端且其转轴安装在轴承的内圈内，旋转气缸的转轴位于连接板内侧端位置安装有固定板，真空气动吸盘安装在固定板的下端；位移机构安装在机架板下端。本新型能通过真空吸盘吸附金属环圈侧端、并对其进行翻面后，自动运输到下一工序进行加工。

Description

一种晶圆传输翻转机构

技术领域

本实用新型涉及晶圆生产辅助设备技术领域，特别是一种晶圆传输翻转机构。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，具体生产时，高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单硅晶棒，硅晶棒在经过研磨、抛光、切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。晶圆在生产中，需要将其卡在中空金属环圈等上（不用力的情况下，晶圆不会和金属环圈分离，稍微用力晶圆能和金属环圈分离），然后通过贴膜设备或者人工方式对其表面进行贴膜，继之，把贴好膜的晶圆和金属环圈从贴膜工位搬运至出料工位（比如出料工位的电动输送机将晶圆运输到下一个光刻工序），实际情况下，贴膜完成后，在搬运至下一个工位进行光刻等工序前，需要将晶圆和金属环进行翻转，使得晶圆贴膜端位于下侧，没有贴膜的一端位于上侧、方便光刻设备等对晶圆没有贴膜的一侧进行加工。

现有技术中，通常是通过人工方式将贴好膜的晶圆从贴膜工位取出，然后进行翻面，再将其摆放在电动输送机输送到光刻机工位等，上述全手工方式会给工作人员带来不便，相应的不利于提高工作效率。由于上述原因，提供一种能自动取放及对晶圆进行翻面的机构显得非常有必要。

实用新型内容

为了克服现有晶圆贴膜后，由于是通过人为方式进行晶圆和固定金属环圈的取放以及翻面，由此存在如背景所述弊端，本实用新型提供了基于成熟的PLC、旋转气缸及真空气动吸盘等技术，在其他相关机构共同作用下，上一道工序对晶圆进行贴膜后，真空吸盘能吸附金属环圈侧端、并对其进行翻面后，自动运输到下一工序（比如输送机的输送带首端上）进行加工，由此给工作人员带来了便利，相应提高了工作效率的一种晶圆传输翻转机构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种晶圆传输翻转机构，包括PLC、旋转气缸、真空气动吸盘、机架板，还具有位移机构和调节机构；所述调节机构包括直线滑轨、电动丝杠滑台、滑台伸缩气缸，直线滑轨的导向座安装在机架板前上端，电动丝杠滑台的固定板后侧端安装在直线滑轨的滑动块前侧端；所述电动丝杠滑台的滑动块前侧端安装有支撑板，滑台伸缩气缸的固定板安装在支撑板前部侧端，滑台伸缩气缸的活动柱外侧安装有连接板，连接板前侧端安装有轴承，旋转气缸安装在连接板前侧外端且其转轴安装在轴承的内圈内，旋转气缸的转轴位于连接板内侧端位置安装有固定块，真空气动吸盘安装在固定板的下端；所述位移机构安装在机架板下端。

进一步地，所述滑台伸缩气缸的活动柱位于外侧止点时，两只连接板内侧之间的间距大于金属环圈的外径，滑台伸缩气缸的活动柱位于内侧止点时，两只连接板内侧之间的间距小于金属环圈的外径。

进一步地，所述真空气动吸盘的吸面水平位于下侧。

进一步地，所述位移机构包括电机减速机构、导向座、主动皮带轮、从动皮带轮、传输带，电机减速机构、导向座上端分别安装在机架板下端，从动皮带轮转动安装在导向座前侧，主动皮带轮安装在电机减速机构的转轴上端，传输带套在主动皮带轮、从动皮带轮外侧端，环形传输带前侧端安装在电动丝杠滑台的固定板下端后侧。

本实用新型有益效果是：本新型基于成熟的PLC、旋转气缸及真空气动吸盘等技术，在其他相关机构共同作用下，上一道工序对晶圆进行贴膜后，位移机构能控制真空吸盘左右位移，电动丝杠滑台的滑动块

能带动真空吸盘上或下运动，旋转气缸能带动真空吸盘顺时针或逆时针转动，这样，就能自动通过真空吸盘吸附金属环圈侧端、并对其进行翻面后，自动运输到下一工序（比如输送机的输送带首端上）进行加工。本新型给工作人员带来了便利，相应提高了工作效率。综上，本新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型整体前视结构示意图。

图2是本实用新型整体后视结构示意图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种晶圆传输翻转机构，包括PLC（图中未画出）、旋转气缸1、真空气动吸盘2、机架板3，还具有位移机构和调节机构；所述调节机构包括无动力直线滑轨41、电动丝杠滑台42、滑台伸缩气缸43，滑台伸缩气缸43、直线滑轨41分别有两套，两套直线滑轨41的导向座上下间隔距离分别横向经螺栓安装在机架板3前上端及中部，电动丝杠滑台42的固定板后侧端分别经螺栓安装在两套直线滑轨41的滑动块前侧端；所述电动丝杠滑台42的滑动块前侧端经螺栓安装有一只支撑板421，两套滑台伸缩气缸43的固定板后侧分别经螺栓横向安装在支撑板421前部左右侧，两套滑台伸缩气缸43的活动柱外侧端分别纵向焊接有一只连接板44，两只连接板44前侧端中部分别有个开孔，开孔内分别紧套安装有一只轴承45，两套旋转气缸1分别经螺栓安装在两只连接板44前侧外端且其转轴分别紧套在两只轴承45的内圈内，两套旋转气缸1的转轴位于连接板44内侧端位置分别纵向焊接有一只固定块46，真空气动吸盘2有四套，四套真空气动吸盘2的上端分别安装在两只固定块46的下端前后两侧；所述位移机构安装在机架板3下端，PLC的多路电源输出端分别和电动丝杠滑台42的电机电源输入端、两套滑台伸缩气缸43及旋转气缸1的缸筒外侧的两只进排气电磁阀（进排气口和空压机的储气罐经管道并联连接）、四只真空气动吸盘2的进气管电磁阀（进气口和负压泵的进气端经管道连接）及负压泵、位移机构的电机减速机构51的电源输入端经导线连接。

图1、2中所示，两套滑台伸缩气缸43的活动柱分别位于外侧止点时，两只连接板44内侧之间的间距大于中空金属环圈6的外径，两套滑台伸缩气缸43的活动柱分别位于内侧止点时，两只连接板44内侧之间的间距小于中空金属环圈6的外径。真空气动吸盘2的吸面水平位于下侧且四套真空气动吸盘2的吸面下端处于一个水平面。位移机构包括电机减速机构51、导向座52、主动皮带轮53、从动皮带轮54、环形传输带54，电机减速机构51的壳体后侧端经螺栓安装有一只固定下板，固定下板、导向座52上端分别经螺栓安装在机架板3左侧、右侧下端，导向座52的前端中部焊接有一只“]”型固定座521，固定座521中部垂直焊接有一只轴杆，从动皮带轮54中部轴承内圈紧套在轴杆外侧端中部，主动皮带轮53中部固定安装在电机减速机构51的转轴上端，环形传输带54环形套在主动皮带轮53、从动皮带轮54外侧端，环形传输带前侧端中部经螺栓固定夹板7、固定安装在电动丝杠滑台42的固定板下端后侧中部。

图1、2所示，本新型基于成熟的PLC、旋转气缸及真空气动吸盘等技术，机架板3左侧端安装在上一道贴膜工序的后端底座上（贴膜工位位于机架板左侧前下端）、机架板右侧安装在下一道工序的首端底座上（比如电动输送线的输送带上端左侧部）。本新型工作流程如下，（1）当工作人员对一只安装在环形金属环圈6上的晶圆进行贴膜后，PLC控制电机减速机构51正负两极电源输入端得电一段时间，于是，电机减速机构51的转轴带动主动皮带轮53顺时针转动（传输带54右侧沿从动带轮54导向运动），这样，传输带54的前侧（前侧固定）会带动电动丝杠滑台42沿直线滑轨41由右至左运动到贴膜工位停止。（2）PLC控制电动丝杠滑台42的电机正负两极电源输入端得电一段时间，电动丝杠滑台42滑动块带动四套真空气动吸盘2下降高度、四套真空气动吸盘2的吸盘面分别位于金属环圈6的两侧端上部。（3）PLC控制四套真空气动吸盘2的进气管电磁阀及负压泵得电工作，四套真空气动吸盘2的吸盘面下端将金属环圈6的两侧端上部紧紧吸合。（4）PLC控制电动丝杠滑台42的电机负正两极电源输入端得电，电动丝杠滑台42滑动块带动四套真空气动吸盘2及金属环圈6上升高度、金属环圈6和贴膜工位分离。（5）PLC控制控制电机减速机构51负正两极电源输入端得电，于是，电机减速机构51的转轴带动主动皮带轮53逆时针转动，这样，传输带54的前侧（前侧固定）会带动电动丝杠滑台42沿直线滑轨41由左至右运动到下一道工位上停止运动。（6）PLC控制两套旋转气缸1的上端进排气电磁阀得电工作一段时间（缸筒下内端的空气经下端进排气电磁阀的排气口排出），两套旋转气缸1的转轴带动金属环圈6及贴膜后晶圆转动180度，贴膜后晶圆的膜面位于下侧。（7）PLC控制电动丝杠滑台42的电机正负两极电源输入端得电一段时间，电动丝杠滑台42滑动块带动四套真空气动吸盘2下降高度、贴膜后晶圆及金属环圈和下一道工序上部间隔5毫米左右。（8）PLC控制负压泵及四套真空气动吸盘2失电，翻面后晶圆就会落在输送带上等到下一工序进行加工。（9）PLC控制电动丝杠滑台42的电机负正两极电源输入端得电，电动丝杠滑台42滑动块带动四套真空气动吸盘2上升高度。上述过程不断循环，本新型就能不断将上一道工序贴膜后晶圆及金属环圈翻面输送到下一工序。本新型中，工作人员使用前分别控制PLC的电源输出端输出一段时间电源到两套滑台伸缩气缸43的缸筒内上端进排气电磁阀的电源输入端时，空压机输出的压缩空气会进入缸筒内侧内端，缸筒外侧端内的空气会经缸筒外上端进排气电磁阀的排气口排出，这样，两套滑台伸缩气缸43的推柱会带动两只连接板44相向、向外侧端运动，两只连接板44及四套真空气动吸盘2之间拉开间距，方便对相对大外径的金属环圈进行吸附作业；控制PLC的电源输出端输出一段时间电源到两套滑台伸缩气缸43的缸筒外上端进排气电磁阀的电源输入端时，空压机输出的压缩空气会进入缸筒内侧外端，缸筒内侧端内的空气会经缸筒外内端进排气电磁阀的排气口排出，这样，两套滑台伸缩气缸43的推柱会带动两只连接板44相向、向内侧端运动，两只连接板44及四套真空气动吸盘2之间间距缩小，方便对相对小外径的金属环圈进行吸附作业。本新型给工作人员带来了便利，相应提高了工作效率。需要说明的是，PLC多路电源输出端分别输出电源控制相关用电设备的工作方式，包括旋转气缸、滑台伸缩气缸、电动丝杠滑台、电机减速机构、真空气动吸盘等的结构，是现有极为成熟的技术，本申请不对上述技术方案做任何保护（也不分别对工作原理做赘述），本申请保护的是在相关结构共同作用下，PLC控制多种设备的工作方式，能不断将上一道工序贴膜后晶圆及金属环圈翻面输送到下一工序。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种晶圆传输翻转机构，包括PLC、旋转气缸、真空气动吸盘、机架板，其特征在于，还具有位移机构和调节机构；所述调节机构包括直线滑轨、电动丝杠滑台、滑台伸缩气缸，直线滑轨的导向座安装在机架板前上端，电动丝杠滑台的固定板后侧端安装在直线滑轨的滑动块前侧端；所述电动丝杠滑台的滑动块前侧端安装有支撑板，滑台伸缩气缸的固定板安装在支撑板前部侧端，滑台伸缩气缸的活动柱外侧安装有连接板，连接板前侧端安装有轴承，旋转气缸安装在连接板前侧外端且其转轴安装在轴承的内圈内，旋转气缸的转轴位于连接板内侧端位置安装有固定块，真空气动吸盘安装在固定板的下端；所述位移机构安装在机架板下端。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆传输翻转机构，其特征在于，滑台伸缩气缸的活动柱位于外侧止点时，两只连接板内侧之间的间距大于金属环圈的外径，滑台伸缩气缸的活动柱位于内侧止点时，两只连接板内侧之间的间距小于金属环圈的外径。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆传输翻转机构，其特征在于，真空气动吸盘的吸面水平位于下侧。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆传输翻转机构，其特征在于，位移机构包括电机减速机构、导向座、主动皮带轮、从动皮带轮、传输带，电机减速机构、导向座上端分别安装在机架板下端，从动皮带轮转动安装在导向座前侧，主动皮带轮安装在电机减速机构的转轴上端，传输带套在主动皮带轮、从动皮带轮外侧端，环形传输带前侧端安装在电动丝杠滑台的固定板下端后侧。