ES2904560T3 - Aparato, sistema y método para proporcionar una ventosa conformable para un efector terminal - Google Patents

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Abstract

Un elemento de sujeción por vacío para un efector terminal (10), que comprende: al menos un ojal de aspiración por vacío (52) asociado conectivamente a un vacío en una porción de base (52b) del mismo, y que tiene una circunferencia de sección transversal mayor en la porción más alta (52a) del mismo que en la porción de base (52b); caracterizado por que el elemento de sujeción por vacío comprende además una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior (62) que incluye una porción receptora adecuada para recibir en el interior de la misma la circunferencia de sección transversal más grande de la porción más superior; y una abrazadera de alambre (102) que comprende dos patas insertadas a lo largo de un plano de sección transversal de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior (62), siendo las dos patas adecuadas para comprimir la porción receptora en contacto por fricción en dos puntos tangentes en una segunda circunferencia de sección transversal del ojal de aspiración por vacío (52) por debajo de la circunferencia de sección transversal más grande.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato, sistema y método para proporcionar una ventosa conformare para un efector terminal
Antecedentes
Campo de la divulgación
La presente divulgación se refiere a la transferencia de artículos, tales como obleas de semiconductores, y más particularmente se refiere a una ventosa conformable, tal como la que se puede usar sobre un efector terminal para sujetar tales obleas.
Descripción de los antecedentes
El uso de la robótica está bien establecido como recurso de fabricación, particularmente en solicitudes donde el manejo humano es ineficiente y/o indeseable. Una de tales circunstancias se da en las artes de los semiconductores, en las que se utiliza la robótica para manejar obleas durante diversas etapas de procesamiento de obleas. Tales etapas del proceso pueden incluir, a modo de ejemplo, planarización química mecánica (CMP, por sus siglas en inglés), grabado químico, deposición, pasivación y diversas otras etapas en las que se debe mantener un entorno sellado y/o "limpio", para limitar la probabilidad de contaminación y para asegurar que se cumplan diversas condiciones específicas de procesamiento.
La práctica actual en las artes de los semiconductores para manejar robóticamente estas obleas incluye, a menudo, el uso de un efector terminal fijado operativamente a la robótica, tal como para cargar obleas de semiconductores desde una pila de carga en los diversos puertos de procesamiento que pueden corresponder a las etapas del proceso a modo de ejemplo mencionado anteriormente. Es decir, la robótica se emplea para desplegar el efector terminal para recuperar la oblea de un puerto o pila en particular, tal como antes y/o después del procesamiento en una cámara de proceso asociada. La oblea puede ser transportada, por lo tanto, por la robótica asociada conectivamente con el efector terminal a los puertos posteriores para un procesamiento adicional. Cuando se completan las etapas de procesamiento de la oblea, la robótica puede devolver la oblea de semiconductores procesada a un puerto de carga y, utilizando nuevamente el efector terminal, puede recuperar después la siguiente oblea para el procesamiento del sistema. Es habitual que una pila de varias obleas de semiconductores se procese de esta manera utilizando el efector terminal durante cada ejecución del proceso.
Los efectores terminales habituales sostienen la oblea en su lado inferior, tal como mediante succión trasera proporcionada, por ejemplo, por ojales de aspiración por vacío en una porción del efector terminal. Estos ojales de vacío son, generalmente, múltiples en número y están en la porción del extremo distal de un efector terminal. Este extremo distal del efector terminal, a modo de ejemplo no limitante, puede tener forma de horquilla, forma de espátula, y así sucesivamente. Estos ojales de vacío toman cada oblea de silicio para la transferencia robótica entre procesos de semiconductores, alineadores de obleas, casetes de obleas, y así sucesivamente.
Un efector terminal convencional se conoce a partir del documento US 2005/011292 A1.
En la técnica conocida, la porción distal del efector terminal suele ser plana con respecto al brazo de soporte que hace interfaz con la robótica y a partir del cual se extiende el extremo distal del efector terminal. Como tal, es habitual que los ojales de vacío que sujetan la oblea de silicio al efector terminal tengan un perfil de mayor altura, tal como 1,27 cm ( ^ pulgada) de altura, desde el plano proporcionado por la porción distal del efector terminal. En resumen, este perfil de gran altura proporciona espacio suficiente entre la parte inferior de la oblea y la porción distal del efector terminal para evitar el contacto entre la oblea y el efector terminal. Tal contacto es indeseable, ya que puede conducir a daño y/o contaminación de la oblea.
Sin embargo, tales ojales de vacío de perfil de gran altura aspiran, habitualmente, un vacío muy deficiente y, además, pueden no proporcionar el efecto deseado de evitar el contacto entre la oblea y el efector terminal, al menos para las obleas que tienen perfiles alabeados. Tal alabeo puede resultar ya sea a partir de efectos de procesamiento en la oblea o incluso estar presente en la oblea previamente procesada. Por otra parte, el problema del contacto de la oblea con el efector terminal puede exacerbarse para obleas grandes en realizaciones conocidas, al menos porque el vacío deficiente que aspiran, a menudo, las ventosas no conformables provoca una mayor dificultad para sujetar una oblea grande, y este elemento de sujeción deficiente puede causar que la oblea se mueva o se caiga durante el transporte por el robot. Por consiguiente, existe la necesidad de una ventosa para el uso con efectores terminales que proporcione un vacío mejorado y que proteja mejor una oblea semiconductora asociada con el efector terminal contra caídas debido a un elemento de sujeción por vacío insuficiente.
Sumario
Las realizaciones divulgadas son e incluyen al menos un aparato, sistema y método para proporcionar un elemento de sujeción por vacío para un efector terminal. El aparato, sistema y método puede incluir al menos un ojal de aspiración por vacío asociado por conexión con un vacío en una porción de base del mismo, y que tiene una circunferencia de sección transversal más grande en la porción más superior del mismo que en la porción de base; una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior que incluye una porción receptora adecuada para recibir en el interior de la misma la circunferencia de sección transversal más grande de la porción más superior; y una abrazadera de alambre que tiene dos patas insertadas a lo largo de un plano de sección transversal de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior, siendo las dos patas adecuadas para comprimir la porción receptora en contacto por fricción en dos puntos tangentes en una segunda circunferencia de sección transversal del ojal de aspiración por vacío por debajo de la circunferencia de sección transversal más grande.
El ojal de aspiración por vacío en combinación con la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior puede tener una altura total en un intervalo de 1 mm a 5 mm, y más particularmente puede tener una altura de aproximadamente 2 mm. Las realizaciones pueden incluir una segunda abrazadera de alambre que tiene dos patas insertadas sustancialmente a lo largo del plano de sección transversal, y que tiene las segundas dos patas sustancialmente perpendiculares a las dos patas de la primera abrazadera de alambre y que es adecuada para comprimir la porción receptora en contacto por fricción en el tercer y cuarto puntos tangentes sobre la segunda circunferencia de sección transversal del ojal de aspiración por vacío.
Algunas de las realizaciones pueden incluir adicionalmente un efector terminal. El efector terminal puede incluir al menos un brazo de soporte; una porción intermedia conectada en un primer extremo al brazo de soporte; y un extremo distal conectado a la porción intermedia en un segundo extremo de la porción intermedia. El extremo distal puede incluir al menos un ojal de aspiración por vacío asociado por conexión con un vacío en una porción de la base del mismo, y que tiene una circunferencia de sección transversal más grande en la porción más superior de la misma que en la porción de la base; una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior que incluye una porción receptora adecuada para recibir en el interior de la misma la circunferencia de sección transversal más grande de la porción más superior; y una abrazadera de alambre que comprende dos patas insertadas a lo largo de un plano de sección transversal de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior, siendo las dos patas adecuadas para comprimir la porción receptora en contacto por fricción en dos puntos tangentes en una segunda circunferencia de sección transversal del ojal de aspiración por vacío por debajo de la circunferencia de sección transversal más grande. Por lo tanto, las realizaciones proporcionan al menos una ventosa para el uso con efectores terminales que proporciona un vacío mejorado y que protege mejor una oblea semiconductora asociada con el efector terminal contra caídas debido a un elemento de sujeción por vacío insuficiente.
Breve descripción de los dibujos
Las composiciones, sistemas y métodos a modo de ejemplo se describirán a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan únicamente como ejemplos no limitantes, en los que:
la figura 1 es una ilustración de un efector terminal a modo de ejemplo;
la figura 2 ilustra una almohadilla de vacío de ejemplo en asociación con un extremo distal de un efector terminal; la figura 3 ilustra un ojal de aspiración por vacío a modo de ejemplo que tiene una porción de cabeza ampliada; la figura 4 ilustra una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior a modo de ejemplo que tiene una abrazadera de retención de alambre;
la figura 5 ilustra un bastidor de alambre en forma de U a modo de ejemplo;
la figura 6 ilustra una sección transversal de una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior a modo de ejemplo que tiene una abrazadera de retención de alambre;
la figura 7 ilustra una sección transversal de una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior a modo de ejemplo con una abrazadera de bastidor de alambre;
la figura 8 es una ilustración de perfil de una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior a modo de ejemplo con una oblea semiconductora encima de la misma;
la figura 9 ilustra dos abrazaderas de bastidor de alambre en forma de U montadas en una subplaca;
la figura 10 ilustra un insertador de bastidor de alambre en forma de U a modo de ejemplo; y
La figura 11 es una ilustración de un insertador de bastidor de alambre a modo de ejemplo.
Descripción detallada
Las figuras y descripciones proporcionadas en el presente documento pueden haberse simplificado para ilustrar aspectos que son relevantes para un entendimiento claro de los aparatos, sistemas y métodos descritos en el presente documento, al tiempo que eliminan, con fines de claridad, otros aspectos que pueden encontrarse en dispositivos, sistemas y métodos similares habituales. Por lo tanto, los expertos en la técnica pueden reconocer que otros elementos y/u operaciones pueden ser deseables y/o necesarios para implementar los dispositivos, sistemas y métodos descritos en el presente documento. Pero debido a que tales elementos y operaciones son conocidos en la técnica, y debido a que no facilitan un mejor enytendimiento de la presente divulgación, en aras de la brevedad, no se puede proporcionar en el presente documento una discusión de tales elementos y operaciones. Sin embargo, se considera que la presente divulgación incluye todos los elementos, variaciones y modificaciones de los aspectos descritos que serían conocidos por los expertos en la técnica.
Las realizaciones se proporcionan en todo momento de modo que esta divulgación sea lo suficientemente completa y transmita completamente el alcance de las realizaciones divulgadas a los expertos en la técnica. Se exponen numerosos detalles específicos, tales como ejemplos de componentes, dispositivos y métodos específicos, para proporcionar un entendimiento exhaustivo de las realizaciones de la presente divulgación. No obstante, será evidente para los expertos en la técnica que no es necesario emplear ciertos detalles específicos divulgados, y que las realizaciones se pueden realizar de diferentes formas. Como tal, las realizaciones divulgadas no deben interpretarse como limitantes del alcance de la divulgación. Como se mencionó anteriormente, en algunas realizaciones, es posible que no se describan en detalle los procesos sobradamente conocidos, las estructuras de dispositivo sobradamente conocidas y las tecnologías sobradamente conocidas.
La terminología utilizada en el presente documento solo tiene el objeto de describir realizaciones particulares y no está concebida para ser limitativa. Por ejemplo, como se utiliza en el presente documento, las formas del singular "un", "una" y "el/la" pueden tener la intención de incluir las formas plurales también, a menos que el contexto indique claramente otra cosa. Los términos "comprende", "que comprende", "que incluye", y "que tiene" son inclusivos y por lo tanto, especifican la presencia de características declaradas, elementos integrantes, etapas, operaciones, elementos y/o componentes, pero no excluyen la presencia o adición de una o más de otras características, elementos integrantes, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos. Las etapas, los procesos y las operaciones descritos en el presente documento no deben interpretarse como que requieren necesariamente su actuación respectiva en el orden particular analizado o ilustrado, a no ser que se identifique específicamente como un orden de actuación preferente o requerido. También se ha de entender que pueden emplearse etapas adicionales o alternativos, en lugar de o junto con los aspectos divulgados.
Cuando se menciona que un elemento o capa está "activado", "sobre", "conectado a" o "acoplado a" otro elemento o capa, puede estar directamente activado, sobre, conectado o acoplado al otro elemento o capa, o puede haber elementos intermedios o capas, a menos que se indique explícitamente lo contrario. En cambio, cuando se menciona que un elemento o capa está "directamente activado", "directamente sobre", "directamente conectado a" o "directamente acoplado a" otro elemento o capa, puede que no haya elementos o capas intermedios. Otras palabras utilizadas para describir la relación entre elementos deben interpretarse de manera similar (por ejemplo, "entre" frente a "directamente entre", "adyacente" frente a "directamente adyacente", etc.). Además, tal como se utiliza en el presente documento, el término "y/o" incluye todas y cada una de las combinaciones de uno o más de los artículos enumerados asociados.
Más aun, aunque los términos primero, segundo, tercero, etc. pueden utilizarse en el presente documento para describir diversos elementos, componentes, regiones, capas y/o secciones, estos elementos, componentes, regiones, capas y/o secciones no deben verse limitados por estos términos. Estos términos pueden usarse solo para distinguir un elemento, componente, región, capa o sección de otro elemento, componente, región, capa o sección. Por lo tanto, los términos tales como "primero", "segundo", y otros términos numéricos, cuando se usan en el presente documento, no implican una secuencia ni un orden, a no ser que el contexto lo indique claramente. Por lo tanto, un primer elemento, componente, región, capa o sección analizado más adelante podría denominarse segundo elemento, componente, región, capa o sección sin alejarse de las enseñanzas de las realizaciones.
Por lo tanto, las realizaciones divulgadas proporcionan una ventosa de perfil bajo que tiene una porción de anillo exterior conformable y que se extiende circunferencialmente, que puede estar formada por espuma o esponja, tal como una espuma a base de silicona preferentemente con propiedades ESD. La ventosa extendida puede extenderse al menos parcialmente alrededor de la circunferencia de un ojal de aspiración por vacío conocido que está asociado, habitualmente, con un efector terminal.
Esta ventosa que se extiende puede tener una abrazadera de alambre a través de la misma para permitir que se ensamble sustancialmente por fricción alrededor de un ojal de aspiración por vacío conocido. La abrazadera se puede incrustar dentro de la espuma tal que la espuma se pueda estirar sobre la circunferencia más superior, o la "cabeza", de un ojal de aspiración por vacío conocido, y una vez encima de la cabeza, la abrazadera de alambre puede "ajustarse" entonces para comprimir por fricción una porción de la espuma a lo largo de la parte inferior de la cabeza del ojal de vacío que tiene una circunferencia menor que la circunferencia más grande de la cabeza superior. Esta abrazadera de alambre puede tener una "forma de U" que proporcione abrazaderas de alambre paralelas a lo largo de dos puntos tangentes opuestos de la circunferencia de la cabeza del ojal de aspiración por vacío. Por otra parte, se pueden proporcionar dos abrazaderas en forma de U, proporcionando de este modo dos conjuntos paralelos de abrazaderas de alambre, sustancialmente perpendiculares entre sí, que comprimen por fricción la espuma contra cuatro puntos tangentes de la cabeza del ojal de aspiración por vacío. Esta abrazadera de retención vuelve a conformar después la espuma una vez que la espuma se estira sobre el ojal de aspiración por vacío para permitir que la porción extendida se adhiera sustancialmente por fricción sobre la porción del ojal.
Teniendo en cuenta que una abrazadera en forma de U se divulga en el presente documento solo a modo de ejemplo no limitante, la forma de U puede proporcionar convenientemente porciones de alambre que se extienden paralelas para permitir el contacto por fricción de punto de doble tangente requerido después de la inserción en el anillo exterior de extensión de espuma, y puede proporcionar adicionalmente un elemento de sujeción para facilitar la inserción, es decir, la base de la forma de U. Por ejemplo, la forma de U puede permitir agarrar la base de la forma de U para insertar las porciones de alambre paralelas, es decir, las "patas" de la forma de U, a través de la espuma y las porciones expuestas de las porciones de patas después de la inserción pueden doblarse uno hacia el otro para proporcionar una forma final sustancialmente rectangular de la abrazadera de alambre inicialmente en forma de U.
La presión ejercida a ambos lados del "agujero de rosca" dentro de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior por la abrazadera de alambre, y la naturaleza autosellante de la espuma utilizada para proporcionar la forma de anillo exterior extensible, hacen que la espuma se comprima alrededor de la cabeza del ojal de aspiración por vacío y para sellar alrededor de la cabeza del ojal y el alambre, evitando de este modo la fuga de la aspiración por vacío cuando una oblea de silicio entra en contacto con el ojal y su anillo exterior de extensión de espuma. Más particularmente, la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior mejora de este modo la aspiración por vacío del ojal tal que no es necesario un perfil de mayor altura para el ojal de aspiración por vacío, tal como se usa habitualmente en la técnica conocida, con algunas de las realizaciones divulgadas. Por otra parte, el vacío mejorado proporcionado por algunas de las realizaciones maneja mejor las superficies irregulares y las obleas grandes que la técnica conocida.
En una realización particular, el anillo exterior que se extiende puede tener una altura en un intervalo entre 1 mm-5 mm, tal como 2 mm, por encima del plano de un efector terminal correspondiente. En consecuencia, la altura del ojal de aspiración por vacío por encima del plano proporcionado por la superficie del efector terminal solo necesita ser aproximadamente de la misma altura que el anillo exterior que se extiende. Esto contrasta con la técnica conocida, en la que, como se ha mencionado anteriormente, la altura habitual del ojal de aspiración por vacío es de 7,5 mm, es decir, % de pulgada.
Como se ha mencionado en todo el documento, la forma de anillo exterior extensible puede ser preferentemente adecuada para estirarse y comprimirse, al menos para permitir que la forma de anillo exterior extensible tenga el agujero de rosca estirado sobre la cabeza del ojal de vacío, y luego permitir que el bastidor de alambre dentro de la espuma comprima la espuma alrededor del ojal para adherir por fricción el agujero de anillo exterior que se extiende alrededor del ojal de vacío. Más aun, puede ser preferible que la espuma sea inmune a la acumulación de carga eléctrica para prevenir mejor el daño a la oblea de silicio o a los dispositivos creados en la misma y, en consecuencia, la espuma puede estar formada al menos parcialmente de silicio.
La figura 1 ilustra un efector terminal 10 a modo de ejemplo que tiene asociado un elemento de sujeción por vacío. En la ilustración, el brazo de soporte 12 tiene asociados con el mismo ciertos elementos electrónicos o electromecánicos 14 para permitir la interoperación del efector terminal con la robótica, e incluye una tapa 16 sobre dichos componentes electrónicos y electromecánicos. En la figura 1 se lustra adicionalmente una brida robótica 20 que permite la asociación de estos componentes electrónicos y electromecánicos con un brazo o brazos robóticos que accionan el efector terminal 10 tal que pueda mover las obleas entre las etapas de procesamiento de obleas.
En la figura 1 también se muestra un extremo distal de horquilla 22 del efector terminal 10, que tiene asociadas con el mismo, tales como tres como se ilustra, múltiples almohadillas de vacío 30 para recibir sobre las mismas una oblea de silicio. Cabe señalar que el extremo distal 22 puede tener cualquier forma conocida, tal como la forma de horquilla ilustrada o una espátula. Además, en la realización de la figura 1, es visible una porción intermedia 32 entre el brazo de soporte 12 y el extremo distal 22 del efector terminal, en el que la porción intermedia 32 a modo de ejemplo incluye uno o más codos, curvas o porciones angulares 40 que sirven para evitar, adicionalmente, el contacto de la parte inferior de una oblea de silicio asociada con las almohadillas de vacío 30 con el extremo distal 22, la porción intermedia 32 o el brazo de soporte 12.
Las almohadillas de vacío 30 de la figura 1 incluyen una porción receptora del ojal de aspiración por vacío 50, es decir, un "agujero de rosca", que recibe dentro de su circunferencia interior abierta un ojal de aspiración por vacío 52. El ojal de vacío 52 puede ser del tipo que se encuentra en el arte conocido, tal como puede estar hecho de caucho, plástico o similares. Una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 se extiende desde la porción receptora del ojal 50 hasta la circunferencia más exterior 60 de la almohadilla de vacío 30 y proporciona una segunda circunferencia alrededor del ojal de aspiración por vacío 52. Aunque, en todo momento, se menciona la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior, los expertos en la técnica pueden apreciar que esta característica puede estar formada por cualquiera de varios materiales, tal como incluir diversos tipos de espuma.
La figura 2 ilustra con mayor particularidad una almohadilla de vacío 30 a modo de ejemplo en asociación con un extremo distal 22. Como se muestra ilustrativamente, el ojal 52 puede variar circunferencialmente desde la base 52a del mismo hasta la porción más superior, o "cabeza" 52b, del mismo. Esta variación circunferencial puede proporcionar una porción del ojal 52, tal como justo debajo de la cabeza 52b, que una abrazadera de retención de alambre 102 puede ensamblar por fricción para sujetar la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 sobre el ojal 52.
Por lo tanto, como es evidente en la figura 2, la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 puede tener una circunferencia sustancialmente mayor que la circunferencia de la porción más superior 52b del ojal 52. Por otra parte, el bastidor de alambre 102 puede extenderse a través de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62, tal como sustancialmente a mitad de camino entre la porción más superior de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 y la porción más inferior de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62. El bastidor de alambre 102 puede estar compuesto de acero inoxidable, a modo de ejemplo no limitante.
La figura 3 ilustra un ojal 52 a modo de ejemplo que tiene una porción de cabeza ampliada 52a en relación con una circunferencia base 52b del mismo. Como se muestra en la figura 3, se ha colocado un bastidor de alambre 102 en forma de U sustancialmente a través del centro de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62, con la porción de unión del bastidor de alambre 102 entre las patas de alambre 202 proporcionando una porción de conexión 204 que se puede usar para insertar las patas 202, y en el que los extremos 206 expuestos de las patas 202 se han doblado uno sobre otro donde esas patas 202 sobresalen de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62. Por otra parte, las patas 202 del bastidor de alambre 102 se ensamblan ilustrativamente justo debajo de la cabeza 52a del ojal 52. Por consiguiente, el bastidor de alambre 102 en forma de U proporciona una abrazadera que retiene la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 sobre el ojal de aspiración por vacío 52.
La figura 4 ilustra la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 que tiene una abrazadera de retención de alambre 102 colocada a través de la misma justo antes de la asociación de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 con un ojal de aspiración por vacío 52 habitual que tiene una circunferencia variable desde la porción más superior 52a hasta la porción más inferior 52b del mismo, y en el que la porción más superior 52a tiene una gran circunferencia superior para permitir la retención de la abrazadera de alambre 102 debajo del mismo. Por lo tanto, la abrazadera de alambre 102 a través de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 puede sujetarse por debajo de la porción más superior 52a del ojal 52 después de que la porción receptora 50 suficientemente flexible se haya estirado sobre la porción más superior 52a.
La figura 5 ilustra un bastidor de alambre 102 en forma de U a modo de ejemplo que se puede perforar a través de un plano de sección transversal de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62, para permitir la operación de la abrazadera de alambre de retención 102 analizada en todo momento. Como se ha ilustrado, el bastidor de alambre 102 puede tener forma de U, aunque se pueden proporcionar otras formas y tipos de bastidores de alambre. Las patas de alambre 202 pueden estar en ángulo o puntiagudas 502 en las puntas 206 de las mismas, a modo de ejemplo no limitante, para permitir que el bastidor de alambre 102 se perfore fácilmente a través de la sección transversal de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62. No hace falta mencionar que la distancia perpendicular entre las patas 202 del bastidor de alambre 102 en forma de U puede ser ligeramente menor que el diámetro más superior del ojal de aspiración por vacío 52a, y/o aproximadamente igual al diámetro del ojal 52 en el punto sobre el ojal 52 en el que el bastidor de alambre 102 se adherirá al ojal 52, tal que la abrazadera de alambre mantendrá adecuadamente la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 en su lugar sobre el ojal, incluso cuando se aplican las fuerzas de bajo nivel, tal como una aspiración por vacío y/o la colocación de una oblea.
La figura 6 ilustra una sección transversal de una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 que tiene una abrazadera de retención de alambre 102 que está enganchada justo debajo de la circunferencia más superior 52a de un ojal de aspiración por vacío 52. Como se ha ilustrado, la abrazadera de retención de alambre 102 puede contraer o contraer sustancialmente la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior de circunferencia 62 más sustancialmente en dos puntos para proporcionar fricción tangencial en esos dos puntos sobre la circunferencia del ojal de aspiración por vacío 52. Como tal, se puede preferir que estos dos puntos estén en puntos sustancialmente opuestos a lo largo de un diámetro del ojal de aspiración por vacío 52.
La figura 7 ilustra una sección transversal de la asociación física de una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 con un bastidor de alambre 102 a través de la misma con un ojal de aspiración por vacío 52 que se sujeta a través de un elemento de sujeción 602, tal como a través de hilos, a la porción distal 22 de un efector terminal, y que tiene uno o más canales de vacío 604 que conducen a la porción de base 52b del ojal de aspiración por vacío 52. La porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 puede tener una altura que se extiende por encima del plano proporcionado por el extremo distal 22 del efector terminal, a modo de ejemplo no limitante, de 2 mm. Por otra parte, la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 puede tener una construcción que sea altamente conformable, tal que permita que la circunferencia interior 50 de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 se conforme sobre la circunferencia más superior 52a del ojal de aspiración por vacío 52, después de lo cual el bastidor de alambre 102 puede comprimir la circunferencia interior 50 de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 tal que la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 quede de este modo retenida alrededor del ojal de aspiración por vacío 52.
Además, la naturaleza conformare de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 puede permitir adaptabilidad y vacío mejorado a superficies irregulares sobre una oblea de semiconductor, formaciones de proceso en una oblea de silicio tales como soldaduras o similares, y obleas más grandes. Todas las anteriores son realizaciones en las que los ojales de vacío rígidos de la técnica conocida proporcionan un sellado al vacío deficiente y alturas de perfil sustancialmente más altas, lo que conduce también a un vacío deficiente y una adaptabilidad deficiente.
La figura 8 proporciona una ilustración de perfil de la asociación de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 físicamente con una oblea semiconductora 802. En la ilustración, el formato de celda abierta de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 se ajusta y sella a las superficies irregulares, inclinadas y salientes proporcionadas por la oblea de silicio 802.
La figura 9 ilustra una determinada realización en la que se proporcionan dos abrazaderas de bastidor de alambre en forma de U 102a, 102b como abrazaderas de retención. Como se podrá entender por el experto en la técnica, la adición de una segunda abrazadera de alambre 102b en forma de U que tiene patas paralelas 202 extensibles proporciona dos puntos de contacto de fricción tangencial adicionales del segundo bastidor de alambre 102b con ojal 52. De este modo, cuatro puntos de contacto de fricción tangencial en total, de las cuatro patas 202 de los bastidores de alambre 102a, 102b, proporcionan una asociación física mejorada de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 con el ojal de aspiración por vacío 52.
La figura 10 proporciona una realización a modo de ejemplo de un insertador de bastidor de alambre 1002 en forma de U para el uso con los bastidores de alambre 102 divulgados y la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62. En la ilustración, el bastidor de alambre 102 en forma de U se puede insertar, con las patas 202 del mismo orientadas hacia la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62, en los cilindros 1003 de un soporte deslizante 1004 que se puede asociar de forma deslizante con un control deslizante de baja fricción 1006, tal como en la base del soporte 1004. En resumen, los cilindros 1003 se pueden deslizar sobre el soporte 1004 para perforar a través del anillo exterior extensible 62, de modo que el extremo de las patas de alambre 202 del bastidor de abrazadera de alambre 102 pueda recibirse en los cilindros 1003 en el lado del anillo exterior extensible 62 opuesto al soporte deslizante 1004. Además, la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 puede colocarse sobre un mandril 1010, que puede tener una porción de sujeción central 1012 que se extiende hacia arriba desde el mandril 1010 que coincide aproximadamente con el tamaño de la circunferencia interior 50 de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62, para recibir finalmente la inserción de cilindros 1003 y patas de alambre 202.
La figura 11 es una ilustración más cercana de un insertador de bastidor de alambre 1002 a modo de ejemplo. Como se ilustra en la figura 11, se puede insertar una placa de bloqueo 1102 encima de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 para bloquear la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 en posición en relación con el mandril 1010. Por otra parte, en una porción del mandril 1010 cerca del soporte deslizante 1004 se puede proporcionar una placa de guía 1110, a través de la cual los cilindros 1003 pueden guiarse al plano de sección transversal adecuado de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 en la que se recibirán las patas de alambre 202. De este modo, cuando el soporte deslizante 1004 se empuja hacia delante, los cilindros 1003 pueden pasar a través de la placa de guía 1110 para permitir la inserción final de las patas de alambre 202 en los cilindros 1003 a la altura y posición deseadas en la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62. Una vez que las patas 202 se hayan insertado completamente, el soporte deslizante 1004 se puede deslizar hacia fuera para retirar los cilindros 1003, las patas de alambre 202 que ahora sobresalen del arco proximal (en relación con el soporte 1004) de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 se pueden doblar para completar la abrazadera, se puede retirar la cerradura 1102 encima del mandril 1010, y la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior 62 se puede deslizar hacia arriba a lo largo de la extensión central del mandril 1010 para retirarla. Evidentemente, los expertos en la técnica apreciarán que se pueden proporcionar otros mecanismos de inserción para el bastidor de abrazadera de alambre 102 y, por lo tanto, que el insertador 1002 mencionado anteriormente se proporciona solo a modo de ejemplo.
Como tal, la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior proporciona un sellado mejorado para una mejor adhesión del vacío a las geometrías de superficie rugosas para el procesamiento de semiconductores, tales como superficies soldadas, obleas zanjadas, celdas solares estriadas, obleas grandes que tienen alabeos irregulares y similares. Por otra parte, la estructura de celda abierta, por ejemplo, de espuma de silicona conductora, como se puede usar en la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior, se comprime y sella fácilmente cuando se aplica el vacío, aumentando así la aspiración por vacío por el ojal de aspiración por vacío. Por otra parte, en la medida en que el perfil de altura más superior proporcionado por la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior es ligeramente más alto que el perfil de altura más superior del ojal de aspiración por vacío, la superficie de vacío superior conformable se adapta fácilmente a geometrías inclinadas y superficies aleatorias, proporcionando de este modo un sellado mejorado a tales superficies a medida que la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior es comprimida por la aspiración por vacío.
Y como se ha mencionado, la inserción de la abrazadera de alambre dentro y a través de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior no disminuye la aspiración por vacío, en parte porque la porción de espuma extendida es conforme y se adapta a la abrazadera de metal para sellar cualquier fuga de vacío. Esta propiedad de las porciones de espuma extensible en forma de anillo exterior mejora de manera similar la aspiración por vacío por el ojal de aspiración por vacío con respecto a las realizaciones anteriores, como se ha analizado anteriormente. Además, las descripciones de la divulgación se proporcionan para permitir que cualquier persona experta en la técnica realice o utilice las realizaciones divulgadas. El alcance de la invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un elemento de sujeción por vacío para un efector terminal (10), que comprende:
al menos un ojal de aspiración por vacío (52) asociado conectivamente a un vacío en una porción de base (52b) del mismo, y que tiene una circunferencia de sección transversal mayor en la porción más alta (52a) del mismo que en la porción de base (52b);
caracterizado por que el elemento de sujeción por vacío comprende además
una porción de espuma extensible en forma de anillo exterior (62) que incluye una porción receptora adecuada para recibir en el interior de la misma la circunferencia de sección transversal más grande de la porción más superior; y
una abrazadera de alambre (102) que comprende dos patas insertadas a lo largo de un plano de sección transversal de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior (62), siendo las dos patas adecuadas para comprimir la porción receptora en contacto por fricción en dos puntos tangentes en una segunda circunferencia de sección transversal del ojal de aspiración por vacío (52) por debajo de la circunferencia de sección transversal más grande.
2. El elemento de sujeción por vacío según la reivindicación 1, en el que la abrazadera de alambre se compone de acero inoxidable y/o en el que la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior está compuesta de silicona.
3. El elemento de sujeción por vacío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la abrazadera de alambre comprende además una porción de unión de pata capaz de recibir fuerza para insertar la abrazadera de alambre.
4. El elemento de sujeción por vacío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la abrazadera de alambre comprende además extremos superpuestos de las patas para cerrar la abrazadera de alambre en un punto distal al punto de inserción.
5. El elemento de sujeción por vacío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el plano de sección transversal está sustancialmente a mitad de camino entre un plano superior y un plano inferior de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior.
6. El elemento de sujeción por vacío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el ojal de aspiración por vacío se compone de uno de entre caucho y plástico y/o en el que el ojal de aspiración por vacío, en combinación con la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior, tiene una altura total en un intervalo de 1 mm a 5 mm.
7. El elemento de sujeción por vacío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la asociación de conexión comprende un puerto de entrada.
8. El elemento de sujeción por vacío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una segunda abrazadera de alambre que comprende dos patas insertadas sustancialmente a lo largo del plano de sección transversal, y que tiene dos segundas patas sustancialmente perpendiculares a las dos patas y que es adecuado para comprimir la porción receptora en contacto por fricción en el tercer y el cuarto puntos tangentes sobre la segunda circunferencia de sección transversal del ojal de aspiración por vacío.
9. El elemento de sujeción por vacío según la reivindicación 1, que comprende además un extremo distal del efector terminal en el que se monta el ojal de aspiración por vacío.
10. El elemento de sujeción por vacío según la reivindicación 9, en el que el extremo distal comprende un extremo distal de horquilla.
11. El elemento de sujeción por vacío según la reivindicación 10, en el que al menos un ojal de aspiración por vacío comprende tres ojales de aspiración por vacío.
12. El elemento de sujeción por vacío según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior comprende un formato de celda abierta.
13. Un efector terminal (10), que comprende:
un brazo de soporte (12);
una porción intermedia (32) conectada sobre un primer extremo al brazo de soporte (12);
un extremo distal (22) conectado a la porción intermedia (32) sobre un segundo extremo de la porción intermedia (32) y que comprende un elemento de sujeción por vacío según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
14. El efector terminal según la reivindicación 13, en el que la porción intermedia incluye al menos una porción angular; en el que el brazo de soporte comprende una brida robótica y elementos electromecánicos para ensamblarse con la brida robótica; y/o en el que el plano de sección transversal está sustancialmente a mitad de camino entre un plano superior y un plano inferior de la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior.
15. El efector terminal según cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, en el que el ojal de aspiración por vacío se compone de uno de entre caucho y plástico y/o en el que el ojal de aspiración por vacío en combinación con la porción de espuma extensible en forma de anillo exterior tiene una altura total de aproximadamente 2 mm.
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