本發(fā)明涉及一種矯正機(jī)構(gòu)，特別涉及一種硅片的傳輸矯正機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在加工過程中，硅片將在流水線上的各個(gè)工藝腔之間被傳輸、加工后再被送回工件盒(例如晶片盒，cassette)。一般來說，工件盒設(shè)有多個(gè)用于承載硅片的插槽，插槽的寬度略寬于硅片的寬度，例如對(duì)于156mm的硅片來說，工件盒的插槽寬度在158mm。為了提高加工的整體效率，并且防止硅片在加工完成之后在插入工件盒的過程中發(fā)生碎片或者傳輸卡片，需要在工件盒的上游、接近工件盒的位置處設(shè)置硅片矯正機(jī)構(gòu)，使得硅片被對(duì)準(zhǔn)于工件盒的卡槽，從而順利將硅片插入卡槽中。

幾種比較常見的硅片矯正機(jī)構(gòu)有：

1、參考圖1和圖2，在工件盒1的側(cè)壁上卡接導(dǎo)向裝置2，導(dǎo)向裝置2具有斜面，兩個(gè)導(dǎo)向裝置分別卡接于工件盒的兩個(gè)側(cè)壁上，兩個(gè)導(dǎo)向裝置的遠(yuǎn)離工件盒入口的端部之間的距離大于兩個(gè)導(dǎo)向裝置的接近工件盒入口的端部之間的距離。由此，卡接有導(dǎo)向裝置的工件盒的入口可以視作“漏斗狀”，即使硅片有些1mm～2mm的偏移，也會(huì)在與導(dǎo)向裝置接觸后在導(dǎo)向裝置斜面的作用下被矯正，由此順利插入工件盒的插槽中。這種導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，但是也存在一定的缺陷。因?yàn)楣杵^薄且具有一定的硬度，由此硅片難以避免地會(huì)在導(dǎo)向裝置的斜面上留下刮痕，而經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，斜面上會(huì)在硅片經(jīng)常刮擦的位置處形成刮槽，硅片會(huì)更容易被嵌入該刮槽中造成碎片，這樣一來導(dǎo)向裝置反而起不到硅片導(dǎo)向的作用了。再者，這種導(dǎo)向裝置的矯正具有單向性，圖1和圖2中所示的情況中，只有進(jìn)入工件盒的硅片可以被矯正，如若想要矯正從工件盒中被取出的硅片，使其能夠整齊地被傳輸，這樣的導(dǎo)向裝置就無能為力了。

2、參考圖3，為另一種硅片的矯正機(jī)構(gòu)，該矯正機(jī)構(gòu)為分別位于硅片傳輸路徑兩側(cè)的兩個(gè)皮帶系統(tǒng)，皮帶3由滾筒4帶動(dòng)，硅片5則在紙面平面內(nèi)被傳輸，當(dāng)硅片的位置有所偏離時(shí)，在兩側(cè)皮帶3的作用下會(huì)被矯正(例如沿著箭頭方向被矯正)，從而被限制在兩側(cè)皮帶之間的傳輸路徑上。這種矯正機(jī)構(gòu)的缺陷在于：硅片初次與皮帶接觸時(shí)，皮帶對(duì)硅片的力并不一定是向著皮帶之間的傳輸路徑的，在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，有一定的幾率硅片會(huì)被引導(dǎo)至其他方向而非被限制于兩側(cè)皮帶之間。

3、參考圖4和圖5，示出了另一種硅片的矯正機(jī)構(gòu)，其依然分為分別位于硅片傳輸路徑兩側(cè)的相互對(duì)稱的左右兩部分，每部分包括一擋板6和驅(qū)動(dòng)該擋板6的推桿7，一般來說會(huì)設(shè)置傳感器監(jiān)測是否有硅片進(jìn)入矯正機(jī)構(gòu)的作用范圍之內(nèi)，若有，推桿7延箭頭方向推動(dòng)擋板6，在兩塊擋板的作用下硅片5的位置會(huì)被調(diào)整。這種機(jī)構(gòu)的缺陷在于容易造成碎片，在擋板沖擊力較大的情況下還會(huì)造成硅片傳輸?shù)淖铚?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中硅片矯正機(jī)構(gòu)矯正效果差、容易造成碎片的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、矯正能力較強(qiáng)的傳輸矯正機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種傳輸矯正機(jī)構(gòu)，其包括一用于傳輸工件的工件傳輸裝置，其特點(diǎn)在于，該工件傳輸裝置用于將待加工的工件自工件盒中取出以傳輸至加工工位，以及將完成加工的工件從加工工位傳輸至工件盒中，

該傳輸矯正機(jī)構(gòu)還包括至少一個(gè)矯正裝置，每個(gè)矯正裝置包括相互正對(duì)、且分別置于工件傳輸裝置的傳輸路徑兩側(cè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，對(duì)于每個(gè)矯正裝置來說，兩個(gè)轉(zhuǎn)輪可繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)軸的長度方向平行于工件的傳輸平面且垂直于該傳輸路徑，

每個(gè)轉(zhuǎn)輪被設(shè)置為：

工件與一側(cè)轉(zhuǎn)輪接觸后，在傳輸方向上，該轉(zhuǎn)輪對(duì)工件的作用力小于該工件傳輸裝置對(duì)工件的摩擦力，在平行于該轉(zhuǎn)軸的方向上，該轉(zhuǎn)輪對(duì)工件的作用力大于該工件傳輸裝置對(duì)工件的摩擦力，以使得工件被限制于每對(duì)矯正裝置的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間；

和/或，

工件與一側(cè)轉(zhuǎn)輪接觸后，在重力方向上，該轉(zhuǎn)輪對(duì)工件的作用力小于工件的重力，在平行于該轉(zhuǎn)軸的方向上，該轉(zhuǎn)輪對(duì)工件的作用力大于該工件傳輸裝置對(duì)工件的摩擦力，以使得工件被限制于該矯正裝置的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間，

其中，兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的最小距離與工件的寬度之差為0～5mm，工件的寬度方向平行于該轉(zhuǎn)軸的長度方向。

其中，轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)方向與工件的傳輸方向一致。

優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)輪的表面被設(shè)計(jì)為：轉(zhuǎn)輪的表面在工件接觸點(diǎn)處的切線與該傳輸平面的銳夾角為45°～90°。

優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)輪的表面為球面或橢球面或錐面。

優(yōu)選地，對(duì)于每個(gè)矯正裝置，兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速相同，每個(gè)轉(zhuǎn)輪的角速度ω≤5v/h，其中v為工件的傳輸速度，h為工件至轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心的垂直距離。

優(yōu)選地，該矯正裝置至少為兩個(gè)。

優(yōu)選地，對(duì)于相鄰的兩個(gè)矯正裝置，位于該傳輸路徑同一側(cè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離小于等于工件的長度。這樣在工件被傳輸?shù)哪承r(shí)刻中，工件可以同時(shí)被兩個(gè)矯正裝置所作用，有利于快速對(duì)工件的位置進(jìn)行矯正對(duì)準(zhǔn)。

優(yōu)選地，接近工件盒一側(cè)的矯正裝置中的轉(zhuǎn)輪的直徑小于遠(yuǎn)離工件盒一側(cè)的矯正裝置中的轉(zhuǎn)輪的直徑。

優(yōu)選地，該矯正裝置為兩個(gè)，其中遠(yuǎn)離工件盒一側(cè)的矯正裝置中的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的最小距離大于接近工件盒一側(cè)的矯正裝置中的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的最小距離。由此，工件可以先后經(jīng)過每個(gè)矯正裝置的作用區(qū)域，逐次被每個(gè) 矯正裝置所矯正。

優(yōu)選地，在具有兩個(gè)以上矯正裝置的傳輸矯正機(jī)構(gòu)中，遠(yuǎn)離工件盒一側(cè)的矯正裝置中的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的最小距離大于接近工件盒一側(cè)的矯正裝置中的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的最小距離。對(duì)于傳輸路徑較長的情況來說，遠(yuǎn)離工件盒一側(cè)的矯正裝置可以對(duì)工件進(jìn)行初步矯正，而接近工件盒一側(cè)的矯正裝置則用于對(duì)工件位置的精確對(duì)準(zhǔn)。

優(yōu)選地，遠(yuǎn)離工件盒一側(cè)的矯正裝置中的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的最小距離與工件的寬度之差為5mm～10mm。

優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)輪的表面的摩擦系數(shù)為0.04～1.2(該摩擦系數(shù)是指工件相對(duì)于該轉(zhuǎn)輪表面的摩擦系數(shù))。

優(yōu)選地，該轉(zhuǎn)輪采用特氟龍或uhmw(超高分子量)材料制成，或者由摩擦系數(shù)為0.5～0.7的球面鏡玻璃制成，或者由石墨或鋁制成。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

1、通過反復(fù)試驗(yàn)可知，該傳輸矯正裝置的矯正能力較強(qiáng)，無論是整體偏離傳輸路徑的工件，還是邊長和傳輸路徑呈一定夾角的工件，都能夠在該傳輸矯正裝置的作用下對(duì)齊傳輸路徑并被限制于傳輸路徑的理想位置上。

2、該傳輸矯正裝置的主體為兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，在轉(zhuǎn)輪的作用下工件可被限制于轉(zhuǎn)輪之間的傳輸路徑中。這種結(jié)構(gòu)具備雙向性，當(dāng)傳輸方向改變時(shí)，只需相應(yīng)改變轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)方向即可，這樣無論是將工件送入工件盒的過程還是將工件從工件盒中取出的過程都可以通過該傳輸矯正裝置來調(diào)整工件的位置使其對(duì)齊。

3、經(jīng)過耐久性測試可知，該傳輸矯正機(jī)構(gòu)對(duì)工件幾乎不會(huì)造成傷害，以硅片為例，在傳輸矯正過程中，經(jīng)過500次傳輸(在每次傳輸過程中均受到該傳輸矯正機(jī)構(gòu)的作用)硅片都沒有碎片；而采用相同硅片并且利用夾式矯正裝置來矯正硅片，經(jīng)過耐久性測試得知，硅片在經(jīng)過十幾次傳輸后(每次傳輸過程中受到夾式矯正裝置的作用)就開始出現(xiàn)碎片。由此可見，采用本發(fā)明的傳輸矯正機(jī)構(gòu)基本不會(huì)對(duì)硅片造成損傷。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一設(shè)有導(dǎo)向裝置的工件盒的立體圖。

圖2為圖1所示工件盒的俯視圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種皮帶矯正裝置矯正工件的示意圖。

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中一種夾式矯正裝置矯正工件前的示意圖。

圖5為圖4所示夾式矯正裝置矯正工件后的示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1的傳輸矯正機(jī)構(gòu)的俯視圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例1的傳輸矯正機(jī)構(gòu)的主視圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例1的傳輸矯正機(jī)構(gòu)矯正硅片的一種偏移情況的示意圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例1的傳輸矯正機(jī)構(gòu)矯正硅片的另一種偏移情況的示意圖。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例2的硅片矯正情況示意圖。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例2的轉(zhuǎn)輪的放大圖。

圖12為本發(fā)明實(shí)施例3傳輸矯正機(jī)構(gòu)的立體圖。

圖13為本發(fā)明實(shí)施例4傳輸矯正機(jī)構(gòu)的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面以皮帶機(jī)構(gòu)作為工件傳輸裝置、硅片作為工件為例并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明，以下僅僅是舉例說明，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

實(shí)施例1

參考圖6-圖9，介紹本實(shí)施例的傳輸矯正機(jī)構(gòu)，其包括一用于傳輸工件的皮帶3(僅示出局部皮帶，為了圖示清楚，并未示出皮帶的驅(qū)動(dòng)裝置)，皮帶用于將待加工的硅片自工件盒(cassette)中取出以傳輸至加工工位，以及將完成加工的硅片從加工工位傳輸至工件盒中，

該傳輸矯正機(jī)構(gòu)還包括至少一個(gè)矯正裝置，每個(gè)矯正裝置包括相互正對(duì)、且分別置于工件傳輸裝置的傳輸路徑兩側(cè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪，分別以1a和1b來表示，對(duì)于每個(gè)矯正裝置來說，兩個(gè)轉(zhuǎn)輪可繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)軸的長度方向平行于工件的傳輸平面且垂直于該傳輸路徑，本實(shí)施例中以標(biāo)記2表示轉(zhuǎn)軸，在本實(shí)施例中兩個(gè)轉(zhuǎn)輪均由轉(zhuǎn)軸2驅(qū)動(dòng)。

每個(gè)轉(zhuǎn)輪被設(shè)置為：

硅片與一側(cè)轉(zhuǎn)輪接觸后，在傳輸方向上，該轉(zhuǎn)輪對(duì)硅片的作用力小于該皮帶對(duì)硅片的摩擦力，在平行于該轉(zhuǎn)軸的方向上，該轉(zhuǎn)輪對(duì)硅片的作用力大于該皮帶對(duì)硅片的摩擦力，以使得硅片被限制于每對(duì)矯正裝置的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間，

其中，兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的最小距離與硅片的寬度之差l為3mm，硅片的寬度方向平行于該轉(zhuǎn)軸的長度方向。

本實(shí)施例中兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的表面均為球面且均由特氟龍制成，轉(zhuǎn)輪以3rad/s的速度繞轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)，硅片以96mm/s的速度自下而上(圖6的視角)傳輸，硅片至轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心的垂直距離為20mm。

參考圖8和圖9(圖中硅片傳輸方向?yàn)樽韵露?，本實(shí)施例可以矯正對(duì)齊兩種情況下的硅片。在硅片的傳輸過程中，由于種種原因，硅片可能整體偏離傳輸路徑，如圖8所示硅片的邊雖然與傳輸路徑平行，但是整體向左偏了一些，如果不矯正，硅片就無法順利插入工件盒的插糟。因?yàn)檗D(zhuǎn)輪的表面構(gòu)造，轉(zhuǎn)輪會(huì)施加向右的作用力至硅片，該作用力還能夠克服皮帶對(duì)硅片5的摩擦力，由此硅片5會(huì)向右移動(dòng)，再接觸右邊的轉(zhuǎn)輪之后就被兩側(cè)轉(zhuǎn)輪限制于轉(zhuǎn)輪之間的傳輸路徑中。

參考圖9，硅片還有可能呈圖9所示的情況，即硅片的邊與傳輸方向呈一定夾角，這也有可能造成硅片難以順利插入工件盒的插糟中。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)輪的作用下轉(zhuǎn)輪對(duì)硅片的作用力會(huì)促使硅片旋轉(zhuǎn)至邊與傳輸方向平行的位置，從而順利插入插糟。在圖8和圖9中，位于下方的硅片是待矯正的狀態(tài)，位于上方的硅片是矯正后的理想狀態(tài)。

實(shí)施例2

實(shí)施例2的基本原理與實(shí)施例1相同，不同之處在于：

每個(gè)轉(zhuǎn)輪還被設(shè)置為：硅片與一側(cè)轉(zhuǎn)輪接觸后，在重力方向上，該轉(zhuǎn)輪對(duì)硅片的作用力小于硅片的重力，在平行于該轉(zhuǎn)軸的方向上，該轉(zhuǎn)輪對(duì)硅片的作用力大于該硅片傳輸裝置對(duì)硅片的摩擦力，以使得硅片被限制于該矯正裝置的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間。

參考圖10和圖11，對(duì)于偏移傳輸路徑比較大的硅片來說，硅片5的一端會(huì)在轉(zhuǎn)輪的帶動(dòng)下被抬起，隨后又在重力的作用下重新落在皮帶3上，并且被限制在兩轉(zhuǎn)輪之間的傳輸路徑上。

并且，該轉(zhuǎn)輪的表面被設(shè)計(jì)為：工件切線t與該傳輸平面的法線n(以虛線表示)的夾角α小于45°，該工件切線為在工件(在這里也就是硅片)與轉(zhuǎn)輪的接觸點(diǎn)處(圖11中以p點(diǎn)表示)該轉(zhuǎn)輪的表面的切線。即轉(zhuǎn)輪的表面在工件接觸點(diǎn)處的切線與該傳輸平面的銳夾角為45°～90°，出于圖示線條簡明清楚的考量，圖11中通過夾角α來表達(dá)這種情況。

其余未提及之處參考實(shí)施例1。

實(shí)施例3

實(shí)施例3的基本原理與實(shí)施例2相同，不同之處在于：

該矯正裝置為兩個(gè)，也就是說有兩對(duì)轉(zhuǎn)輪，參考圖12，分別以1a和1b表示第一矯正裝置的轉(zhuǎn)輪，2a和2b表示第二矯正裝置的轉(zhuǎn)輪。并且位于該傳輸路徑同一側(cè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪例如1b和2b的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離l小于硅片的長度。這樣，在硅片傳輸過程中的一些時(shí)刻，兩個(gè)矯正裝置可以同時(shí)作用于硅片，確保硅片一定會(huì)被限制于傳輸路徑上而不會(huì)有偏離。

其余未提及之處參考實(shí)施例2。

實(shí)施例4

實(shí)施例4的基本原理與實(shí)施例3相同，不同之處在于：

參考圖13，硅片沿著v方向傳輸至工件盒(圖中未示出)，接近工件盒一側(cè)(上方)的矯正裝置中的轉(zhuǎn)輪2a和2b的直徑小于遠(yuǎn)離工件盒一側(cè)(下 方)的矯正裝置中的轉(zhuǎn)輪1a和1b的直徑。

并且遠(yuǎn)離工件盒一側(cè)(下方)的矯正裝置中的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的最小距離與工件的寬度之差為6mm。也就是說，圖13中的l2略大于l1，下方兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的距離l2可以大于上方兩個(gè)轉(zhuǎn)輪之間的距離l1。并且兩個(gè)矯正裝置之間的距離(以轉(zhuǎn)輪1b和轉(zhuǎn)輪2b的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離l3來表示)大于硅片的長度，這樣硅片將先后受到兩個(gè)矯正裝置的作用，從而矯正硅片的位置。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。