專利名稱：一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備及全自動(dòng)晶粒分選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶粒分選技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備及全自動(dòng)晶粒分選方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)及半導(dǎo)體晶圓在切割成晶粒后，會(huì)使用晶粒分選功能的裝置，例如晶粒分選機(jī)，進(jìn)行晶粒測(cè)試和分選(Bin)的動(dòng)作。以LED而言，通常針對(duì)主波長(peak length)、發(fā)光強(qiáng)度(MCD)、光通量(lumens)、色溫(colortemperature)、工作電壓(Vf )、反向擊穿電壓(ImA)等幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)來進(jìn)行測(cè)試和分選,此步驟在LED的晶粒生產(chǎn)和封裝成本方面有重要影響。而半導(dǎo)體晶粒也可依照產(chǎn)品的需求進(jìn)行晶粒檢測(cè)和分選的動(dòng)作。采用晶粒分選機(jī)處理置放于晶圓環(huán)中LED晶粒的分選過程中，晶粒分選機(jī)會(huì)自動(dòng)地根據(jù)設(shè)定的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)把LED晶粒分裝在不同的分料盒(bin frame)內(nèi)。而在分選過程中，需要更換分料盒或晶圓環(huán)以繼續(xù)晶粒分選的步驟?，F(xiàn)今電子產(chǎn)業(yè)對(duì)于LED旋光性質(zhì)一致性的要求越來越高，早期能分32bin的分選機(jī)已不能滿足使用，目前市面上的商用分選機(jī)已有支持分72bin甚至到150bin的能力，以滿足業(yè)界對(duì)于LED晶粒波長與亮度一致性的嚴(yán)格要求。以一臺(tái)晶粒分選機(jī)而言，在實(shí)現(xiàn)上述分選的過程中，現(xiàn)有技術(shù)中存在如下問題:晶粒分選機(jī)除了需具備優(yōu)良的視覺檢測(cè)與挑選排列系統(tǒng)之外，因?yàn)槠渌诌x的bin種類數(shù)目多，分選過程中所使用的分料盒數(shù)目以及需進(jìn)行的傳送動(dòng)作也很多，故機(jī)臺(tái)內(nèi)部的存放機(jī)構(gòu)容量、進(jìn)出料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及傳送機(jī)構(gòu)的傳送速度已經(jīng)影響到機(jī)臺(tái)的整體效能，存在效率不高的問題。因此，亟需提供一種分選效率高的全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備及高效的全自動(dòng)晶粒分選方法的技術(shù)顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種換片高效、整機(jī)小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)穩(wěn)定性好的全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備。本發(fā)明的目的之二在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種分選效率高、能夠減少等待時(shí)間的全自動(dòng)晶粒分選方法。本發(fā)明的目的之一通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明提供了一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，包括有機(jī)體平臺(tái)，所述機(jī)體平臺(tái)上設(shè)置有: 兩個(gè)工作臺(tái)，分別為晶圓工作臺(tái)和分選工作臺(tái)，其用于承載盤片；
擺臂機(jī)構(gòu)，通過其對(duì)晶圓工作臺(tái)上的晶圓盤片以及分選工作臺(tái)上的分選盤片進(jìn)行分
選;
芯片分選料庫，其用于存放芯片分選卡匣和芯片晶圓卡匣，其中所述芯片分選卡匣用于存放分選盤片，所述芯片晶圓卡匣用于存放晶圓盤片； 運(yùn)輸傳送系統(tǒng)，其可沿X軸、Y軸和Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)具有兩個(gè)緩沖區(qū)位置，通過所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)從所述芯片分選料庫中對(duì)應(yīng)的位置取出待分選的盤片放置第一緩沖區(qū)位置等候，將位于第二緩沖區(qū)位置的經(jīng)過分選的需要放回至芯片分選料庫的盤片放回至芯片分選料庫中指定位置；
兩個(gè)推送裝置，分別為晶圓工作臺(tái)推送裝置和分選工作臺(tái)推送裝置，其用于將兩個(gè)工作臺(tái)上的盤片推送至運(yùn)輸傳送系統(tǒng)上或者將運(yùn)輸傳送系統(tǒng)上的盤片取放至兩個(gè)工作臺(tái)上；
所述芯片分選料庫設(shè)置于所述機(jī)體平臺(tái)的一側(cè)，所述晶圓工作臺(tái)、所述分選工作臺(tái)和所述兩個(gè)推送裝置組成的分選工作區(qū)設(shè)置于所述機(jī)體平臺(tái)上位于與所述芯片分選料庫相對(duì)的另一側(cè)，所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)橫置于所述芯片分選料庫和所述分選工作區(qū)之間，所述晶圓工作臺(tái)和所述分選工作臺(tái)分別設(shè)置于所述擺臂機(jī)構(gòu)的兩側(cè)；相對(duì)應(yīng)地，所述晶圓工作臺(tái)與所述晶圓工作臺(tái)推送裝置配合以實(shí)現(xiàn)晶圓盤片從所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)的取放；所述分選工作臺(tái)與所述分選工作臺(tái)推送裝置配合以實(shí)現(xiàn)分選盤片從所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)的取放。其中，所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)包括:
X軸導(dǎo)軌、X軸基座，以及驅(qū)動(dòng)所述X軸基座沿所述X軸導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的X軸驅(qū)動(dòng)裝置；Y軸導(dǎo)軌、Y軸基座，以及驅(qū)動(dòng)所述Y軸基座沿所述Y軸導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Y軸驅(qū)動(dòng)裝置；Z軸導(dǎo)軌、Z軸基座，以及驅(qū)動(dòng)所述Z軸基座沿所述Z軸導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Z軸驅(qū)動(dòng)裝置，所述Z軸導(dǎo)軌固定設(shè)置于所述X軸基座的豎直板上，所述Y軸導(dǎo)軌固定設(shè)置于所述Z軸基座；
用于夾持分選盤片或者晶圓盤片的夾持機(jī)構(gòu)和控制所述夾持機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)的夾持驅(qū)動(dòng)裝置，所述夾持機(jī)構(gòu)與所述Y軸基座連接；
所述Z軸基座設(shè)置有第一卡槽和第二卡槽。其中，所述夾持驅(qū)動(dòng)裝置包括第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置和第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置和所述第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置均設(shè)置于所述Y軸基座。其中，所述X軸驅(qū)動(dòng)裝置包括X軸電機(jī)、X軸絲桿和X軸螺母，所述X軸螺母設(shè)置在所述X軸基座的下方，所述X軸絲桿與所述X軸螺母螺紋連接，所述X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述X軸基座沿所述X軸絲桿移動(dòng)；所述Y軸驅(qū)動(dòng)裝置包括Y軸電機(jī)、齒輪和齒條，所述Y軸電機(jī)固定設(shè)置于所述Y軸基座，所述齒輪同軸設(shè)置于所述Y軸電機(jī)的輸出軸，所述齒條設(shè)置于所述Y軸基座的內(nèi)側(cè)面，所述齒輪與所述齒條嚙合；所述Z軸驅(qū)動(dòng)裝置包括Z軸電機(jī)、Z軸絲桿和Z軸螺母，所述Z軸基座與所述Z軸絲桿螺紋連接，所述Z軸絲桿與所述Z軸螺母螺紋連接，所述Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述Z軸基座沿所述Z軸絲桿移動(dòng)。其中，所述推送裝置包括:
固定支架；
移送驅(qū)動(dòng)裝置，其用于將被移送的盤片由工作臺(tái)移送到運(yùn)輸傳送系統(tǒng)或者由運(yùn)輸傳送系統(tǒng)返回移送到工作臺(tái)，所述移送驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置于所述固定支架的安裝座、設(shè)置于所述安裝座的移送絲杠、驅(qū)動(dòng)所述移送絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)以及與所述移送絲杠螺接的滑動(dòng)座；夾爪機(jī)構(gòu)，其用于夾緊盤片或松開盤片，所述由平行設(shè)置的上夾片和下夾片組成的夾爪機(jī)構(gòu)包括夾片組件和用于驅(qū)動(dòng)所述夾片組件夾緊或松開的夾緊驅(qū)動(dòng)裝置； 升降驅(qū)動(dòng)裝置，其通過連接件固定于所述滑動(dòng)座，用于使所述夾片組件上升處于避讓位置和使所述夾片組件下降處于張夾位置。其中，所述升降驅(qū)動(dòng)裝置包括升降氣缸座和升降氣缸，升降氣缸座與所述連接件固定連接，所述升降氣缸座設(shè)置有升降導(dǎo)軌槽；所述夾緊驅(qū)動(dòng)裝置包括夾緊氣缸和夾緊氣缸座，所述夾緊氣缸座設(shè)置有升降導(dǎo)軌，所述升降導(dǎo)軌與所述升降導(dǎo)軌槽滑動(dòng)配合。其中，所述升降氣缸設(shè)置有位移傳感器；所述滑動(dòng)座設(shè)置有位移傳感器。其中，所述移送驅(qū)動(dòng)裝置還包括兩根滑桿，所述兩根滑桿分別設(shè)置于所述移送絲杠的兩側(cè)，所述滑桿的一端設(shè)置于所述安裝座，所述滑桿的另一端與所述滑動(dòng)座滑動(dòng)連接。其中,所述芯片分選料庫為一體式固定結(jié)構(gòu)的芯片分選料庫。本發(fā)明的目的之二通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明還提供了一種采用上述所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的全自動(dòng)晶粒分選方法，包括有以下步驟:
步驟一，將晶圓盤片放置在晶圓工作臺(tái)上，將分選盤片放置在分選工作臺(tái)上，通過擺臂機(jī)構(gòu)進(jìn)行分選；在此同時(shí)，運(yùn)輸傳送系統(tǒng)從芯片分選料庫中取出下次待分選的盤片放至第一緩沖區(qū)位置等候；
步驟二，待分選結(jié)束后，將盤片通過其所對(duì)應(yīng)配合的推送裝置推送至運(yùn)輸傳送系統(tǒng)中的第二緩沖區(qū)位置；與此同時(shí)，通過推送裝置將等候在第一緩沖區(qū)位置的盤片取出，放置在工作臺(tái)上，繼續(xù)進(jìn)行分選；在此同時(shí)，運(yùn)輸傳送系統(tǒng)將位于第二緩沖區(qū)位置的經(jīng)過分選的需要放回至芯片分選料庫的盤片放回至芯片分選料庫中指定位置；并通過運(yùn)輸傳送系統(tǒng)從芯片分選料庫取出下次待分選的盤片放至第一緩沖區(qū)位置等候；如此重復(fù)直至完成分選作業(yè)。本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，本設(shè)備由晶圓工作臺(tái)和分選工作臺(tái)運(yùn)輸傳送系統(tǒng)、晶圓工作臺(tái)推送裝置、分選工作臺(tái)推送裝置、擺臂機(jī)構(gòu)、芯片分選料庫，上述七個(gè)主要部分組成。本發(fā)明改善了現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)布局與機(jī)械結(jié)構(gòu)，在機(jī)體平臺(tái)上提供了一種優(yōu)選的布局結(jié)構(gòu)，通過運(yùn)輸傳送系統(tǒng)將盤片在工作臺(tái)、推送裝置及芯片分選料庫三者之間自如進(jìn)出進(jìn)行取放，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)晶粒分選，同時(shí)運(yùn)輸傳送系統(tǒng)具有兩個(gè)緩沖區(qū)位置，能夠減少待分選盤片與分選結(jié)束后的盤片之間的交換時(shí)間，進(jìn)而加快晶粒分選時(shí)間和效率。綜上，本發(fā)明具有換片高效、整機(jī)小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)穩(wěn)定性好、芯片分選料庫可擴(kuò)容性好的特點(diǎn)。本發(fā)明的全自動(dòng)晶粒分選方法，采用上述全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，使得芯片分選效率高、能夠減少等待時(shí)間。


利用附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的布局結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的運(yùn)輸傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中“A”處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的推送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中包括有:
100—機(jī)體平臺(tái)、110 —晶圓工作臺(tái)、120—分選工作臺(tái)、130—運(yùn)輸傳送系統(tǒng)、140——晶圓工作臺(tái)推送裝置、150—分選工作臺(tái)推送裝置、160—擺臂機(jī)構(gòu)、170—芯片分選料庫；
在圖2和圖3中包括有:
400——X軸導(dǎo)軌、401——X軸驅(qū)動(dòng)裝置、4011——X軸電機(jī)、4012——X軸絲桿、402——X軸基座；
500——Y軸導(dǎo)軌、501——Y軸驅(qū)動(dòng)裝置、5011——Y軸電機(jī)、5012——齒條、5013——齒輪、502——Y軸基座；
600——Z軸導(dǎo)軌、601——Z軸驅(qū)動(dòng)裝置、6011——Z軸電機(jī)、602——Z軸基座；
700——夾持機(jī)構(gòu)、702——夾持驅(qū)動(dòng)裝置、7021——第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置、7022——第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置、703——第一卡槽、704——第二卡槽；
在圖4中包括有:
1——固定支架；
2——移送驅(qū)動(dòng)裝置、21——安裝座、22——移送絲杠、23——滑動(dòng)座、24——滑桿；
3——升降驅(qū)動(dòng)裝置、31——升降氣缸座、311——升降導(dǎo)軌槽；
4——夾爪機(jī)構(gòu)、41——夾片組件、42——夾緊氣缸、43——夾緊氣缸座；
5——第一連接件；
6——第二連接件；
7——連接件導(dǎo)軌條。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1。本發(fā)明的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的具體實(shí)施方式
之一，包括有機(jī)體平臺(tái)100，所述機(jī)體平臺(tái)100上設(shè)置有:
兩個(gè)工作臺(tái)，分別為晶圓工作臺(tái)110和分選工作臺(tái)120，其用于承載盤片；
擺臂機(jī)構(gòu)160，通過其對(duì)晶圓工作臺(tái)110上的晶圓盤片以及分選工作臺(tái)120上的分選盤片進(jìn)行分選；
芯片分選料庫170，其用于存放芯片分選卡匣和芯片晶圓卡匣，其中所述芯片分選卡匣用于存放分選盤片，所述芯片晶圓卡匣用于存放晶圓盤片；
運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130，其可沿X軸、Y軸和Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130具有兩個(gè)緩沖區(qū)位置，通過所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130從所述芯片分選料庫170中對(duì)應(yīng)的位置取出待分選的盤片放置第一緩沖區(qū)位置等候，將位于第二緩沖區(qū)位置的經(jīng)過分選的需要放回至芯片分選料庫170的盤片放回至芯片分選料庫170中指定位置；
兩個(gè)推送裝置，分別為晶圓工作臺(tái)推送裝置140和分選工作臺(tái)推送裝置150，其用于將兩個(gè)工作臺(tái)上的盤片推送至運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130上或者將運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130上的盤片取放至兩個(gè)工作臺(tái)上； 所述芯片分選料庫170設(shè)置于所述機(jī)體平臺(tái)100的一側(cè)，所述晶圓工作臺(tái)110、所述分選工作臺(tái)120和所述兩個(gè)推送裝置組成的分選工作區(qū)設(shè)置于所述機(jī)體平臺(tái)100上位于與所述芯片分選料庫170相對(duì)的另一側(cè),所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130橫置于所述芯片分選料庫170和所述分選工作區(qū)之間，所述晶圓工作臺(tái)110和所述分選工作臺(tái)120分別設(shè)置于所述擺臂機(jī)構(gòu)160的兩側(cè)；相對(duì)應(yīng)地，所述晶圓工作臺(tái)110與所述晶圓工作臺(tái)推送裝置140配合以實(shí)現(xiàn)晶圓盤片從所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130的取放；所述分選工作臺(tái)120與所述分選工作臺(tái)推送裝置150配合以實(shí)現(xiàn)分選盤片從所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130的取放。本設(shè)備由晶圓工作臺(tái)110、分選工作臺(tái)120、運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130、晶圓工作臺(tái)推送裝置140、分選工作臺(tái)推送裝置150、擺臂機(jī)構(gòu)160、芯片分選料庫170，上述七個(gè)主要部分組成。本發(fā)明改善了現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)布局與機(jī)械結(jié)構(gòu)，在機(jī)體平臺(tái)100上提供了一種優(yōu)選的布局結(jié)構(gòu)，通過運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130將盤片在工作臺(tái)、推送裝置及芯片分選料庫170三者之間自如進(jìn)出進(jìn)行取放，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)晶粒分選，同時(shí)運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130具有兩個(gè)緩沖區(qū)位置，能夠減少待分選盤片與分選結(jié)束后的盤片之間的交換時(shí)間，進(jìn)而加快晶粒分選時(shí)間和效率。綜上，本發(fā)明具有換片高效、整機(jī)小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)穩(wěn)定性好、芯片分選料庫170可擴(kuò)容性好的特點(diǎn)。具體的，所述芯片分選料庫170為一體式固定結(jié)構(gòu)的芯片分選料庫170。芯片分選料庫170橫置于機(jī)體平臺(tái)100的頂側(cè)，且其長度介于兩個(gè)推送裝置之間，同時(shí)采用一體式固定結(jié)構(gòu)的料庫方便擴(kuò)容，而且穩(wěn)定性較好，能夠減少相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，僅通過運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130即可完成從芯片分選料庫170中的取放。另，上述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130可以設(shè)置為兩個(gè)，而且并行運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)對(duì)應(yīng)分選工作臺(tái)120，另一個(gè)對(duì)應(yīng)晶圓工作臺(tái)110，可以進(jìn)一步提高作業(yè)效率。本發(fā)明從整體布局而言，結(jié)構(gòu)簡單，而且推送裝置及運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130能夠模塊化生產(chǎn)，使得整體機(jī)體的安裝較為簡易，例如:推送裝置即可以與晶圓工作臺(tái)110搭配使用，也可以與分選工作臺(tái)120搭配使用；再者，運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130可以兼顧晶圓工作臺(tái)110、分選工作臺(tái)120 二個(gè)工作臺(tái)與芯片分選料庫170之間的取放，節(jié)約成本且能夠滿足市場(chǎng)化大規(guī)模的生產(chǎn)。實(shí)施例2
本發(fā)明的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的具體實(shí)施方式
之二，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130包括:
X軸導(dǎo)軌400、x軸基座402，以及驅(qū)動(dòng)所述X軸基座402沿所述X軸導(dǎo)軌400往復(fù)運(yùn)動(dòng)的X軸驅(qū)動(dòng)裝置401 ；
Y軸導(dǎo)軌500、Y軸基座502，以及驅(qū)動(dòng)所述Y軸基座502沿所述Y軸導(dǎo)軌500往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Y軸驅(qū)動(dòng)裝置501 ；
Z軸導(dǎo)軌600、Ζ軸基座602，以及驅(qū)動(dòng)所述Z軸基座602沿所述Z軸導(dǎo)軌600往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Z軸驅(qū)動(dòng)裝置601，所述Z軸導(dǎo)軌600固定設(shè)置于所述X軸基座402的豎直板上，所述Y軸導(dǎo)軌500固定設(shè)置于所述Z軸基座602 ；
用于夾持分選盤片或者晶圓盤片的夾持機(jī)構(gòu)700和控制所述夾持機(jī)構(gòu)700上下移動(dòng)的夾持驅(qū)動(dòng)裝置702，所述夾持機(jī)構(gòu)700與所述Y軸基座502連接；所述Z軸基座602設(shè)置有第一卡槽703和第二卡槽704。第一卡槽703即為第一緩沖區(qū)位置，第二卡槽704即為第二緩沖區(qū)位置。具體的，所述夾持驅(qū)動(dòng)裝置702包括第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置7021和第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置7022，所述第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置7021和所述第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置7022均設(shè)置于所述Y軸基座502。具體的，所述X軸驅(qū)動(dòng)裝置401包括X軸電機(jī)4011、X軸絲桿4012和X軸螺母，所述X軸螺母設(shè)置在所述X軸基座402的下方，所述X軸絲桿4012與所述X軸螺母螺紋連接，所述X軸電機(jī)4011驅(qū)動(dòng)所述X軸基座402沿所述X軸絲桿4012移動(dòng)；所述Y軸驅(qū)動(dòng)裝置501包括Y軸電機(jī)5011、齒輪5013和齒條5012，所述Y軸電機(jī)5011固定設(shè)置于所述Y軸基座502，所述齒輪5013同軸設(shè)置于所述Y軸電機(jī)5011的輸出軸，所述齒條5012設(shè)置于所述Y軸基座502的內(nèi)側(cè)面，所述齒輪5013與所述齒條5012嚙合；所述Z軸驅(qū)動(dòng)裝置601包括Z軸電機(jī)6011、Z軸絲桿和Z軸螺母，所述Z軸基座602與所述Z軸絲桿螺紋連接，所述Z軸絲桿與所述Z軸螺母螺紋連接，所述Z軸電機(jī)6011驅(qū)動(dòng)所述Z軸基座602沿所述Z軸絲桿移動(dòng)。本實(shí)施例的運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130的工作過程:首先在X軸電機(jī)4011和Z軸電機(jī)6011驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)至芯片分選料庫170，使運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130的第一卡槽703對(duì)準(zhǔn)待分選盤片所在的卡匣設(shè)置的卡槽；然后，Y軸電機(jī)5011驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)700前進(jìn)至夾持位置，然后夾持機(jī)構(gòu)700夾緊盤片，Y軸電機(jī)5011驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)700后退，將盤片移送至第一卡槽703的位置，當(dāng)盤片運(yùn)動(dòng)到位后，夾持機(jī)構(gòu)700松開，并在Y軸電機(jī)5011驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至一安全位置(此位置處于夾持機(jī)構(gòu)700的夾爪邊緣與盤片的邊緣有5_左右的間距，便于夾持機(jī)構(gòu)700的升降)，然后第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置7021和第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置7022驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)700上升至取放平臺(tái)上方以完成避讓動(dòng)作，便于布置在工作臺(tái)一側(cè)的推送裝置將盤片自運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130的第一卡槽703裝載至工作臺(tái)上。當(dāng)盤片分選結(jié)束后，推送裝置將首先將盤片自工作臺(tái)卸載至運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130的第二卡槽704，然后運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130在X軸電機(jī)4011和Z軸電機(jī)6011的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)至與第二卡槽704與該盤片入庫卡槽相對(duì)齊，然后運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130的夾持機(jī)構(gòu)700在Y軸電機(jī)`5011的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)至上述安全位置，并在第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置7021和第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置7022驅(qū)動(dòng)下使夾持機(jī)構(gòu)700與第二卡槽704對(duì)齊，然后Y軸電機(jī)5011驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)700前進(jìn)至夾持位置，(此位置處夾爪與盤片有5_左右的重疊)，夾持機(jī)構(gòu)700的夾爪夾緊，Y軸電機(jī)5011繼續(xù)工作，直至將盤片送入卡匣內(nèi)，最后夾持機(jī)構(gòu)700的夾爪松開并在Y軸電機(jī)5011驅(qū)動(dòng)下后退，以完成盤片的入庫動(dòng)作；與此同時(shí)，在X軸電機(jī)4011和Z軸電機(jī)6011驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)至芯片分選料庫170，使運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130的第二卡槽704對(duì)準(zhǔn)下一次待分選盤片所在的卡匣設(shè)置的卡槽；然后，Y軸電機(jī)5011驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)700前進(jìn)至夾持位置，然后夾持機(jī)構(gòu)700夾緊下一次待分選的盤片，Y軸電機(jī)5011驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)700后退,將下一次待分選的盤片移送至第 ^槽703的緩沖位置等候。實(shí)施例3
本發(fā)明的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的具體實(shí)施方式
之三，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述推送裝置包括: 固定支架I;
移送驅(qū)動(dòng)裝置2，其用于將被移送的盤片由工作臺(tái)移送到運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130或者由運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130返回移送到工作臺(tái)，所述移送驅(qū)動(dòng)裝置2包括設(shè)置于所述固定支架I的安裝座21、設(shè)置于所述安裝座21的移送絲杠22、驅(qū)動(dòng)所述移送絲杠22轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)以及與所述移送絲杠22螺接的滑動(dòng)座23 ；
夾爪機(jī)構(gòu)4，其用于夾緊盤片或松開盤片，所述由平行設(shè)置的上夾片和下夾片組成的夾爪機(jī)構(gòu)4包括夾片組件41和用于驅(qū)動(dòng)所述夾片組件41夾緊或松開的夾緊驅(qū)動(dòng)裝置；
升降驅(qū)動(dòng)裝置3，其通過連接件固定于所述滑動(dòng)座23，用于使所述夾片組件41上升處于避讓位置和使所述夾片組件41下降處于張夾位置。具體的，所述升降驅(qū)動(dòng)裝置3包括升降氣缸座31和升降氣缸，升降氣缸座31與所述連接件固定連接，所述升降氣缸座31設(shè)置有升降導(dǎo)軌槽311 ;所述夾緊驅(qū)動(dòng)裝置包括夾緊氣缸42和夾緊氣缸座43，所述夾緊氣缸座43設(shè)置有升降導(dǎo)軌，所述升降導(dǎo)軌與所述升降導(dǎo)軌槽311滑動(dòng)配合。具體的，所述升降氣缸設(shè)置有位移傳感器；所述滑動(dòng)座23設(shè)置有位移傳感器。升降氣缸設(shè)置的位移傳感器，用于控制夾片組件41上升處于上極限的避讓位置和使夾片組件41下降處于下極限的張夾位置；滑動(dòng)座23設(shè)置的位移傳感器，用于控制滑動(dòng)座23在工作臺(tái)和運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130之間往復(fù)移動(dòng)。具體的，所述移送驅(qū)動(dòng)裝置2還包括兩根滑桿24，所述兩根滑桿24分別設(shè)置于所述移送絲杠22的兩側(cè)，所述滑桿24的一端設(shè)置于所述安裝座21，所述滑桿24的另一端與所述滑動(dòng)座23滑動(dòng)連接。本實(shí)施例中,連接件包括第一連接件5和第二連接件6,第一連接件5的一端固定于滑動(dòng)座23，第一連接件5的另一端與第二連接件6的一端固接，第二連接件6的另一端固定于升降氣缸座31。本實(shí)施例的推送裝置的工作原理如下:
當(dāng)需要更換盤片時(shí)，升降驅(qū)動(dòng)裝置3驅(qū)動(dòng)夾片組件41下降至靠近供晶工作臺(tái)的下極限位，然后夾緊氣缸42驅(qū)動(dòng)夾片組件41張開，推送裝置將工作臺(tái)需要更換的盤片移送至夾片組件41中，此時(shí)夾緊氣缸42驅(qū)動(dòng)夾片組件41閉合而將盤片夾緊，接著移送驅(qū)動(dòng)裝置2驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)座23使夾片組件41由工作臺(tái)移送至運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130，夾緊氣缸42再驅(qū)動(dòng)夾片組件41張開，使盤片被移送至第二工作位，最后移送驅(qū)動(dòng)裝置2使滑動(dòng)座23再返回至工作臺(tái)，且夾緊氣缸42使夾片組件41閉合，升降驅(qū)動(dòng)裝置3使夾片組件41上升至上極限避讓位置；當(dāng)不需要更換盤片時(shí)，夾片組件41上升至上極限避讓位置而不會(huì)影響供晶工作臺(tái)的工作。該推送裝置結(jié)構(gòu)簡單，可快速、精確地更換盤片，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，故障率低，且當(dāng)不需要更換盤片時(shí)，夾片組件41上升至上極限避讓位置而不會(huì)影響供晶工作臺(tái)的工作。實(shí)施例4。一種采用上述實(shí)施例1至實(shí)施例3中所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的全自動(dòng)晶粒分選方法，包括有以下步驟:
步驟一，將晶圓盤片放置在晶圓工作臺(tái)110上，將分選盤片放置在分選工作臺(tái)120上，通過擺臂機(jī)構(gòu)160進(jìn)行分選；在此同時(shí)，運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130從芯片分選料庫170中取出下次待分選的盤片放至第一緩沖區(qū)位置等候； 步驟二，待分選結(jié)束后，將盤片通過其所對(duì)應(yīng)配合的推送裝置推送至運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130中的第二緩沖區(qū)位置；與此同時(shí)，通過推送裝置將等候在第一緩沖區(qū)位置的盤片取出，放置在工作臺(tái)上，繼續(xù)進(jìn)行分選；在此同時(shí)，運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130將位于第二緩沖區(qū)位置的經(jīng)過分選的需要放回至芯片分選料庫170的盤片放回至芯片分選料庫170中指定位置；并通過運(yùn)輸傳送系統(tǒng)130從芯片分選料庫170取出下次待分選的盤片放至第一緩沖區(qū)位置等候；如此重復(fù)直至完成分選作業(yè)。采用上述全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，使得本發(fā)明的全自動(dòng)晶粒分選方法，具有芯片分選效率高、能夠減少等待時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，包括有機(jī)體平臺(tái)，其特征在于，所述機(jī)體平臺(tái)上設(shè)置有: 兩個(gè)工作臺(tái)，分別為晶圓工作臺(tái)和分選工作臺(tái)，其用于承載盤片； 擺臂機(jī)構(gòu)，通過其對(duì)晶圓工作臺(tái)上的晶圓盤片以及分選工作臺(tái)上的分選盤片進(jìn)行分選; 芯片分選料庫，其用于存放芯片分選卡匣和芯片晶圓卡匣，其中所述芯片分選卡匣用于存放分選盤片，所述芯片晶圓卡匣用于存放晶圓盤片； 運(yùn)輸傳送系統(tǒng)，其可沿X軸、Y軸和Z軸方向運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)具有兩個(gè)緩沖區(qū)位置，通過所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)從所述芯片分選料庫中對(duì)應(yīng)的位置取出待分選的盤片放置第一緩沖區(qū)位置等候，將位于第二緩沖區(qū)位置的經(jīng)過分選的需要放回至芯片分選料庫的盤片放回至芯片分選料庫中指定位置； 兩個(gè)推送裝置，分別為晶圓工作臺(tái)推送裝置和分選工作臺(tái)推送裝置，其用于將兩個(gè)工作臺(tái)上的盤片推送至運(yùn)輸傳送系統(tǒng)上或者將運(yùn)輸傳送系統(tǒng)上的盤片取放至兩個(gè)工作臺(tái)上； 所述芯片分選料庫設(shè)置于所述機(jī)體平臺(tái)的一側(cè)，所述晶圓工作臺(tái)、所述分選工作臺(tái)和所述兩個(gè)推送裝置組成的分選工作區(qū)設(shè)置于所述機(jī)體平臺(tái)上位于與所述芯片分選料庫相對(duì)的另一側(cè)，所述運(yùn)輸傳送 系統(tǒng)橫置于所述芯片分選料庫和所述分選工作區(qū)之間，所述晶圓工作臺(tái)和所述分選工作臺(tái)分別設(shè)置于所述擺臂機(jī)構(gòu)的兩側(cè)；相對(duì)應(yīng)地，所述晶圓工作臺(tái)與所述晶圓工作臺(tái)推送裝置配合以實(shí)現(xiàn)晶圓盤片從所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)的取放；所述分選工作臺(tái)與所述分選工作臺(tái)推送裝置配合以實(shí)現(xiàn)分選盤片從所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)的取放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，其特征在于:所述運(yùn)輸傳送系統(tǒng)包括: X軸導(dǎo)軌、X軸基座，以及驅(qū)動(dòng)所述X軸基座沿所述X軸導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的X軸驅(qū)動(dòng)裝置； Y軸導(dǎo)軌、Y軸基座，以及驅(qū)動(dòng)所述Y軸基座沿所述Y軸導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Y軸驅(qū)動(dòng)裝置； Z軸導(dǎo)軌、Z軸基座，以及驅(qū)動(dòng)所述Z軸基座沿所述Z軸導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Z軸驅(qū)動(dòng)裝置，所述Z軸導(dǎo)軌固定設(shè)置于所述X軸基座的豎直板上，所述Y軸導(dǎo)軌固定設(shè)置于所述Z軸基座； 用于夾持分選盤片或者晶圓盤片的夾持機(jī)構(gòu)和控制所述夾持機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)的夾持驅(qū)動(dòng)裝置，所述夾持機(jī)構(gòu)與所述Y軸基座連接； 所述Z軸基座設(shè)置有第一卡槽和第二卡槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，其特征在于:所述夾持驅(qū)動(dòng)裝置包括第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置和第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置和所述第二夾持氣缸式驅(qū)動(dòng)裝置均設(shè)置于所述Y軸基座。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，其特征在于:所述X軸驅(qū)動(dòng)裝置包括X軸電機(jī)、X軸絲桿和X軸螺母，所述X軸螺母設(shè)置在所述X軸基座的下方，所述X軸絲桿與所述X軸螺母螺紋連接，所述X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述X軸基座沿所述X軸絲桿移動(dòng)；所述Y軸驅(qū)動(dòng)裝置包括Y軸電機(jī)、齒輪和齒條，所述Y軸電機(jī)固定設(shè)置于所述Y軸基座，所述齒輪同軸設(shè)置于所述Y軸電機(jī)的輸出軸，所述齒條設(shè)置于所述Y軸基座的內(nèi)側(cè)面，所述齒輪與所述齒條嚙合；所述Z軸驅(qū)動(dòng)裝置包括Z軸電機(jī)、Z軸絲桿和Z軸螺母，所述Z軸基座與所述Z軸絲桿螺紋連接，所述Z軸絲桿與所述Z軸螺母螺紋連接，所述Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述Z軸基座沿所述Z軸絲桿移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，其特征在于:所述推送裝置包括: 固定支架； 移送驅(qū)動(dòng)裝置，其用于將被移送的盤片由工作臺(tái)移送到運(yùn)輸傳送系統(tǒng)或者由運(yùn)輸傳送系統(tǒng)返回移送到工作臺(tái)，所述移送驅(qū)動(dòng)裝置包括設(shè)置于所述固定支架的安裝座、設(shè)置于所述安裝座的移送絲杠、驅(qū)動(dòng)所述移送絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)以及與所述移送絲杠螺接的滑動(dòng)座； 夾爪機(jī)構(gòu)，其用于夾緊盤片或松開盤片，所述由平行設(shè)置的上夾片和下夾片組成的夾爪機(jī)構(gòu)包括夾片組件和用于驅(qū)動(dòng)所述夾片組件夾緊或松開的夾緊驅(qū)動(dòng)裝置； 升降驅(qū)動(dòng)裝置，其通過連接件固定于所述滑動(dòng)座，用于使所述夾片組件上升處于避讓位置和使所述夾片組件下降處于張夾位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，其特征在于:所述升降驅(qū)動(dòng)裝置包括升降氣缸座和升降氣缸，升降氣缸座與所述連接件固定連接，所述升降氣缸座設(shè)置有升降導(dǎo)軌槽；所述夾緊驅(qū)動(dòng)裝置包括夾緊氣缸和夾緊氣缸座，所述夾緊氣缸座設(shè)置有升降導(dǎo)軌，所述升降導(dǎo)軌與所述升降導(dǎo)軌槽滑動(dòng)配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，其特征在于:所述升降氣缸設(shè)置有位移傳感器；所述滑動(dòng)座設(shè)置有位移傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，其特征在于:所述移送驅(qū)動(dòng)裝置還包括兩根滑桿，所述兩根滑桿分別設(shè)置于所述移送絲杠的兩側(cè)，所述滑桿的一端設(shè)置于所述安裝座，所述滑桿的另一端與所述滑動(dòng)座滑動(dòng)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備，其特征在于:所述芯片分選料庫為一體式固定結(jié)構(gòu)的芯片分選料庫。
10.一種采用權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備的全自動(dòng)晶粒分選方法，其特征在于:包括有以下步驟: 步驟一，將晶圓盤片放置在晶圓工作臺(tái)上，將分選盤片放置在分選工作臺(tái)上，通過擺臂機(jī)構(gòu)進(jìn)行分選；在此同時(shí)，運(yùn)輸傳送系統(tǒng)從芯片分選料庫中取出下次待分選的盤片放至第一緩沖區(qū)位置等候； 步驟二，待分選結(jié)束后，將盤片通過其所對(duì)應(yīng)配合的推送裝置推送至運(yùn)輸傳送系統(tǒng)中的第二緩沖區(qū)位置；與此同時(shí)，通過推送裝置將等候在第一緩沖區(qū)位置的盤片取出，放置在工作臺(tái)上，繼續(xù)進(jìn)行分選；在此同時(shí)，運(yùn)輸傳送系統(tǒng)將位于第二緩沖區(qū)位置的經(jīng)過分選的需要放回至芯片分選料庫的盤片放回至芯片分選料庫中指定位置；并通過運(yùn)輸傳送系統(tǒng)從芯片分選料庫取出下次待分選的盤片放至第一緩沖區(qū)位置等候；如此重復(fù)直至完成分選作業(yè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全自動(dòng)晶粒分選設(shè)備及全自動(dòng)晶粒分選方法，本設(shè)備由晶圓工作臺(tái)、分選工作臺(tái)、運(yùn)輸傳送系統(tǒng)、晶圓工作臺(tái)推送裝置、分選工作臺(tái)推送裝置、擺臂機(jī)構(gòu)、芯片分選料庫，上述七個(gè)主要部分組成。本發(fā)明改善了現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)布局與機(jī)械結(jié)構(gòu)，在機(jī)體平臺(tái)上提供了一種優(yōu)選的布局結(jié)構(gòu)，通過運(yùn)輸傳送系統(tǒng)將盤片在工作臺(tái)、推送裝置及芯片分選料庫三者之間自如進(jìn)出進(jìn)行取放，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)晶粒分選，同時(shí)運(yùn)輸傳送系統(tǒng)具有兩個(gè)緩沖區(qū)位置，能夠減少待分選盤片與分選結(jié)束后的盤片之間的交換時(shí)間，進(jìn)而加快晶粒分選時(shí)間和效率。本發(fā)明具有換片高效、整機(jī)小巧、結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)穩(wěn)定性好、芯片分選料庫可擴(kuò)容性好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L21/67GK103077914SQ20131000749
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者李斌, 吳濤, 朱國文, 龔時(shí)華, 朱文凱, 賀松平, 吳磊, 宋憲振, 湯瑞, 尹旭生, 庫衛(wèi)東 申請(qǐng)人:廣東志成華科光電設(shè)備有限公司