晶圓自動取放機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶圓自動取放機械手，機械手臂能夠在水平面內(nèi)直線往復(fù)滑動定位于水平伸展定位板上，水平伸展定位板能夠繞豎直方向軸線旋轉(zhuǎn)定位于垂直升降板上，垂直升降板能夠沿豎直方向直線升降定位于基座上，所述水平伸展驅(qū)動裝置、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和垂直升降驅(qū)動裝置分別驅(qū)動機械手臂、水平伸展定位板和垂直升降板動作，且所述機械手臂上設(shè)有至少一個吸盤，控制器分別控制水平伸展驅(qū)動裝置、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、垂直升降驅(qū)動裝置和吸盤的真空吸引裝置動作，本發(fā)明能夠快速的將晶圓放入或取出晶圓盒，全自動化控制，無需人工輔助，取放速度快，取放位置準確。
【專利說明】晶圓自動取放機械手
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械手，特別涉及一種晶圓自動取放機械手。
【背景技術(shù)】
[0002]在晶圓單面去膜生產(chǎn)中，晶圓去膜加工方式為人工手工放置晶圓作業(yè)，工作效率很低，給公司增加較大的人力成本，同時人工作業(yè)還存在一些事故隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種晶圓自動取放機械手，該晶圓自動取放機械手使晶圓自動被取放至指定位置進行去膜動作實現(xiàn)自動化作業(yè)，且其取放晶圓速度快，取放位置準確。
[0004]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種晶圓自動取放機械手，包括固定安裝于晶圓去膜設(shè)備機架上的基板、水平伸展驅(qū)動裝置、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、垂直升降驅(qū)動裝置、水平伸展定位板、垂直升降板、機械手臂和控制器，機械手臂能夠在水平面內(nèi)直線往復(fù)滑動定位于水平伸展定位板上，水平伸展定位板能夠繞豎直方向軸線旋轉(zhuǎn)定位于垂直升降板上，垂直升降板能夠沿豎直方向直線升降定位于基座上，所述水平伸展驅(qū)動裝置、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和垂直升降驅(qū)動裝置分別驅(qū)動機械手臂、水平伸展定位板和垂直升降板動作，且所述機械手臂上設(shè)有至少一個吸盤，控制器分別控制水平伸展驅(qū)動裝置、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、垂直升降驅(qū)動裝置和吸盤的真空吸引裝置動作。
[0005]作為本發(fā)明的進一步改進，所述水平伸展定位板能夠繞豎直方向軸線旋轉(zhuǎn)定位于垂直升降板上的結(jié)構(gòu)為:設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)定位座和水平旋轉(zhuǎn)軸，水平旋轉(zhuǎn)軸能夠繞豎直方向軸旋轉(zhuǎn)插設(shè)于定位座中，水平旋轉(zhuǎn)定位座固定安裝在垂直升降板上，水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動水平旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，水平伸展定位板固定于水平旋轉(zhuǎn)軸上端。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，所述垂直升降板能夠沿豎直方向直線升降定位于基座上的結(jié)構(gòu)為:還設(shè)有垂直升降定位架，所述垂直升降定位架固定與基板上，豎直升降定位架上能夠轉(zhuǎn)動設(shè)有一的絲桿，絲桿軸向沿豎直方向放置，絲桿上嚙合套設(shè)有一螺母，所述螺母與垂直升降板固連，垂直升降驅(qū)動裝置驅(qū)動絲桿旋轉(zhuǎn)。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述垂直升降定位架上還設(shè)有豎直導(dǎo)套，垂直升降板上設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌滑動插設(shè)于導(dǎo)套內(nèi)。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述機械手臂能夠在水平面內(nèi)直線往復(fù)滑動定位于水平伸展定位板上的結(jié)構(gòu)為:水平伸展定位板上能夠與機械手臂同向滑動設(shè)有一水平伸展臺，所述水平伸展驅(qū)動裝置固定于該水平伸展臺上，水平伸展驅(qū)動裝置為兩端都具有輸出軸的雙軸馬達，該雙軸馬達兩端的輸出軸分別設(shè)有一個齒輪和一個主動皮帶輪，水平伸展定位板上固設(shè)有一沿機械手臂滑動方向的齒條，所述齒輪與該齒條嚙合傳動，水品伸展臺上設(shè)有被動皮帶輪，還設(shè)有皮帶，所述皮帶套設(shè)于主、被動皮帶輪外側(cè)，且皮帶與機械手臂止動連接。[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述吸盤上的真空吸引裝置為真空發(fā)生器。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和垂直升降驅(qū)動裝置均為馬達。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過馬達旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)機械手水平伸展、旋轉(zhuǎn)和升降動作，然后通過機械手臂上的吸嘴吸住晶圓后做指定取放、搬運動作；該機械手機構(gòu)能夠快速的將晶圓放入或取出晶圓盒，全自動化控制，無需人工輔助，取放速度快，取放位置準確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的主視圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的俯視圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的左視圖；
[0015]圖4為本發(fā)明的右視圖；
[0016]圖5為本發(fā)明縱向升降結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0017]圖6為本發(fā)明的第一立體圖；
[0018]圖7為本發(fā)明的第二立體圖；
[0019]圖8為本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例:一種晶圓自動取放機械手，包括固定安裝于晶圓去膜設(shè)備機架上的基板
1、水平伸展驅(qū)動裝置2、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3、垂直升降驅(qū)動裝置4、水平伸展定位板5、垂直升降板9、機械手臂10和控制器，機械手臂10能夠在水平面內(nèi)直線往復(fù)滑動定位于水平伸展定位板5上,水平伸展定位板5能夠繞豎直方向軸線旋轉(zhuǎn)定位于垂直升降板9上,垂直升降板9能夠沿豎直方向直線升降定位于基座上，所述水平伸展驅(qū)動裝置2、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3和垂直升降驅(qū)動裝置4分別驅(qū)動機械手臂10、水平伸展定位板5和垂直升降板9動作，且所述機械手臂10上設(shè)有至少一個吸盤11，控制器分別控制水平伸展驅(qū)動裝置2、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3、垂直升降驅(qū)動裝置4和吸盤11的真空吸引裝置動作，機械手安裝在晶圓去膜設(shè)備機架的一側(cè)，通過驅(qū)動機械手臂10旋轉(zhuǎn)、升降、伸展，進而帶動吸盤11進入晶圓盒，吸住晶圓并后退將晶圓取出，然后將晶圓搬運放置在其它設(shè)定位置；相反機械手臂10也可以從其它設(shè)定位置取到晶圓，然后放置在指定的晶圓盒內(nèi)；這就實現(xiàn)了機械手臂10搬運晶圓的動作，其搬運速度快，搬運位置精準，不損傷晶圓。
[0021]所述水平伸展定位板5能夠繞豎直方向軸線旋轉(zhuǎn)定位于垂直升降板9上的結(jié)構(gòu)為:設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)定位座6和水平旋轉(zhuǎn)軸7，水平旋轉(zhuǎn)軸能夠繞豎直方向軸旋轉(zhuǎn)插設(shè)于定位座中，水平旋轉(zhuǎn)定位座固定安裝在垂直升降板9上，水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3驅(qū)動水平旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，水平伸展定位板5固定于水平旋轉(zhuǎn)軸上端，通過水平旋轉(zhuǎn)軸在水平旋轉(zhuǎn)定位座內(nèi)旋轉(zhuǎn)來帶動水平伸展定位板5旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)機械手臂10的旋轉(zhuǎn)動作，當然也可以直接在垂直升降板9上設(shè)置馬達帶動水平伸展定位板5旋轉(zhuǎn)。
[0022]所述垂直升降板9能夠沿豎直方向直線升降定位于基座上的結(jié)構(gòu)為:還設(shè)有垂直升降定位架8，所述垂直升降定位架固定與基板I上，豎直升降定位架上能夠轉(zhuǎn)動設(shè)有一的絲桿，絲桿軸向沿豎直方向放置，絲桿上嚙合套設(shè)有一螺母，所述螺母與垂直升降板9固連，垂直升降驅(qū)動裝置4驅(qū)動絲桿旋轉(zhuǎn)，通過馬達驅(qū)動絲桿螺母機構(gòu)實現(xiàn)垂直升降板9的豎直升降動作，其傳動穩(wěn)定，位置精確，除了此種結(jié)構(gòu)外還可以通過傳動帶或者齒輪12齒條結(jié)構(gòu)，亦或曲柄滑塊機構(gòu)來實現(xiàn)，都是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本專利很容易想到的等同替換。
[0023]所述垂直升降定位架上還設(shè)有豎直導(dǎo)套，垂直升降板9上設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌滑動插設(shè)于導(dǎo)套內(nèi)，起到豎直導(dǎo)向限位作用。
[0024]所述機械手臂10能夠在水平面內(nèi)直線往復(fù)滑動定位于水平伸展定位板5上的結(jié)構(gòu)為:水平伸展定位板5上能夠與機械手臂10同向滑動設(shè)有一水平伸展臺，所述水平伸展驅(qū)動裝置2固定于該水平伸展臺上，水平伸展驅(qū)動裝置2為兩端都具有輸出軸的雙軸馬達，該雙軸馬達兩端的輸出軸分別設(shè)有一個齒輪12和一個主動皮帶輪13，水平伸展定位板5上固設(shè)有一沿機械手臂10滑動方向的齒條，所述齒輪12與該齒條嚙合傳動，水品伸展臺上設(shè)有被動皮帶輪，還設(shè)有皮帶14，所述皮帶14套設(shè)于主、被動皮帶輪外側(cè)，且皮帶14與機械手臂10止動連接，該機構(gòu)能夠在齒輪12旋轉(zhuǎn)位移一個周長位置時驅(qū)動機械手臂10移動兩倍于齒輪12周長的位移量；機械手臂10水平伸展量在馬達扭矩和機構(gòu)大小允許的情況下可以通過更換不同于齒輪12直徑的主動皮帶輪13來改變，其專用空間小，生產(chǎn)費用低，移動速度快。
[0025]所述吸盤11上的真空吸引裝置為真空發(fā)生器。
[0026]所述水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置3和垂直升降驅(qū)動裝置4均為馬達。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓自動取放機械手，其特征在于:包括固定安裝于晶圓去膜設(shè)備機架上的基板(I)、水平伸展驅(qū)動裝置(2)、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(3)、垂直升降驅(qū)動裝置(4)、水平伸展定位板(5)、垂直升降板(9)、機械手臂(10)和控制器，機械手臂(10)能夠在水平面內(nèi)直線往復(fù)滑動定位于水平伸展定位板(5)上,水平伸展定位板(5)能夠繞豎直方向軸線旋轉(zhuǎn)定位于垂直升降板(9)上，垂直升降板(9)能夠沿豎直方向直線升降定位于基座上，所述水平伸展驅(qū)動裝置(2)、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(3)和垂直升降驅(qū)動裝置(4)分別驅(qū)動機械手臂(10)、水平伸展定位板(5)和垂直升降板(9)動作，且所述機械手臂(10)上設(shè)有至少一個吸盤(11)，控制器分別控制水平伸展驅(qū)動裝置(2)、水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(3)、垂直升降驅(qū)動裝置(4)和吸盤(11)的真空吸引裝置動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓自動取放機械手，其特征在于:所述水平伸展定位板(5)能夠繞豎直方向軸線旋轉(zhuǎn)定位于垂直升降板(9)上的結(jié)構(gòu)為:設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)定位座(6)和水平旋轉(zhuǎn)軸(7)，水平旋轉(zhuǎn)軸能夠繞豎直方向軸旋轉(zhuǎn)插設(shè)于定位座中，水平旋轉(zhuǎn)定位座固定安裝在垂直升降板(9)上，水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(3)驅(qū)動水平旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，水平伸展定位板(5)固定于水平旋轉(zhuǎn)軸上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓自動取放機械手，其特征在于:所述垂直升降板(9)能夠沿豎直方向直線升降定位于基座上的結(jié)構(gòu)為:還設(shè)有垂直升降定位架(8)，所述垂直升降定位架固定與基板(I)上，豎直升降定位架上能夠轉(zhuǎn)動設(shè)有一的絲桿，絲桿軸向沿豎直方向放置，絲桿上嚙合套設(shè)有一螺母，所述螺母與垂直升降板(9)固連，垂直升降驅(qū)動裝置(4)驅(qū)動絲桿旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓自動取放機械手，其特征在于:所述垂直升降定位架上還設(shè)有豎直導(dǎo)套，垂直升降板(9)上設(shè)有直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌滑動插設(shè)于導(dǎo)套內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓自動取放機械手，其特征在于:所述機械手臂(10)能夠在水平面內(nèi)直線往復(fù)滑動定位于水平伸展定位板(5)上的結(jié)構(gòu)為:水平伸展定位板(5)上能夠與機械手臂(10)同向滑動設(shè)有一水平伸展臺，所述水平伸展驅(qū)動裝置(2)固定于該水平伸展臺上，水平伸展驅(qū)動裝置(2)為兩端都具有輸出軸的雙軸馬達，該雙軸馬達兩端的輸出軸分別設(shè)有一個齒輪(12)和一個主動皮帶輪(13)，水平伸展定位板(5)上固設(shè)有一沿機械手臂(10)滑動方向的齒條，所述齒輪(12)與該齒條嚙合傳動，水品伸展臺上設(shè)有被動皮帶輪，還設(shè)有皮帶(14)，所述皮帶(14)套設(shè)于主、被動皮帶輪外側(cè)，且皮帶(14)與機械手臂(10)止動連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓自動取放機械手，其特征在于:所述吸盤(11)上的真空吸引裝置為真空發(fā)生器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓自動取放機械手，其特征在于:所述水平旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(3)和垂直升降驅(qū)動裝置(4)均為馬達。
【文檔編號】H01L21/683GK104037114SQ201310070328
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月6日
【發(fā)明者】周振根 申請人:昆山富利瑞電子科技有限公司