CN117038548A - 晶片分片装置及晶片检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种晶片分片装置及晶片检测方法,该晶片分片装置包括:载台,载台上设有用于容纳且抵接待分片的晶片的物料区,物料区远离载台的一侧具有敞口;吸附件,用于吸附晶片并通过敞口取出分开的晶片;晶舟盒,设于载台,具有开口的容室;中转件,设于载台且朝向容室的开口设置,用于将晶片转移至容室;及,连接于载台的操纵单元,操纵单元包括操纵本体和转移组件,吸附件设于转移组件,转移组件可活动地设于操纵本体,用于将晶片转移至中转件。该晶片分片装置能够自动分片并将分开的晶片自动转移至晶舟盒的容室内,以替代人工操作。
Description
技术领域
本发明涉及晶片生产技术领域,特别是涉及晶片分片装置及晶片检测方法。
背景技术
在制备一些晶片的过程中,需要对晶片退火以消除晶片的应力。退火时,多片晶片是叠成一摞一起进行退火的,在完成退火后,为了能够对每一片晶片进行检测、加工、封装,需要将叠成一摞的成摞晶片分开,这道工序称为分片。分片完成后将晶片一一塞入晶舟盒的容室内,以便后置工序的进行,目前,这一操作以及分片工序均由人工完成。然而,人工操作存在很多不确定性,很可能出现失误导致晶片受损。因此,有必要设计一种晶片分片装置自动分片并将分开的晶片自动转移至晶舟盒的容室内。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种晶片分片装置,该晶片分片装置能够自动分片并将分开的晶片自动转移至晶舟盒的容室内,以替代人工操作。
为了解决上述问题,本发明提供技术方案如下:
一种晶片分片装置,包括:
载台,所述载台上设有用于容纳且抵接待分片的晶片的物料区,所述物料区远离所述载台的一侧具有敞口;
吸附件,用于吸附晶片并通过所述敞口取出分开的晶片;
晶舟盒,设于所述载台,具有开口的容室;
中转件,设于所述载台且朝向所述容室的开口设置,用于将晶片转移至所述容室;及
连接于所述载台的操纵单元,所述操纵单元包括操纵本体和转移组件,所述吸附件设于所述转移组件,所述转移组件可活动地设于所述操纵本体,用于将晶片转移至所述中转件。
本发明至少具有以下有益效果:
可以将成摞晶片放置于物料区并在物料区被抵接,之后吸附件吸住顶端晶片并将顶端晶片上提,顶端晶片便受到向上的力,因为顶端晶片下方晶片被抵接,所以下方晶片受到向下的摩擦力,持续使吸附件上移,顶端晶片与下方晶片便在力的作用下分离,从而实现自动分片。重复执行上述操作,便能将这些晶片一一分开。
而且,通过转移组件移动吸附件便能将分离出来的晶片转移至中转件,分离出来的晶片经由中转件进入晶舟盒的容室。由此,晶片分片装置便能将分开的晶片自动转移至晶舟盒的容室内。
在其中一个实施例中,所述晶舟盒的容室与所述载台所在平面具有的夹角为第一锐角;所述中转件上用于转移晶片的中转面与所述载台所在平面的夹角为第二锐角,所述第一锐角等于第二锐角。
如此设置,放置于中转件的晶片可以在自身重力作用下沿着倾斜的中转面滑入容室中,并且,各个容室中的晶片能够滑动至所在容室的最低处,这可以保证各个晶片的位置对齐,实现晶片的整齐码放。
在其中一个实施例中,所述转移组件包括可活动地设于所述操纵本体的活动件和可活动地连接于所述活动件的连接件,所述吸附件设于所述连接件,所述操纵单元还包括设于所述操纵本体的辅助调姿件,所述辅助调姿件位于所述连接件的活动路径上以在所述连接件移动至所述辅助调姿件处时抵压所述连接件并迫使所述连接件相对所述活动件活动而改变所述连接件的姿态。
如此设置,可以调节吸附件所吸附的晶片的姿态,以将晶片与载台所在平面的夹角调整至第一角度,从而使晶片与中转面平行。
在其中一个实施例中,所述转移组件还包括弹性件,所述弹性件设于所述活动件,所述连接件设于所述弹性件,所述辅助调姿件在所述连接件移动至所述辅助调姿件处时抵压所述连接件以使所述弹性件形变。
如此设置,晶片分片装置能够在较小的空间内完成晶片姿态的调节。
在其中一个实施例中,所述连接件的顶侧呈弯曲状。
如此设置,在连接件接触辅助调姿件后,随着连接件持续靠近辅助调姿件,弹性件的形变程度持续加大,这样便能调整晶片的位姿。
在其中一个实施例中,所述晶舟盒和/或所述中转件可升降地设于所述载台;并且,所述晶舟盒和/或所述中转件可水平移动地设于所述载台。
如此设置,便于中转面与容室的开口对准以将晶片由中转面滑入容室。
在其中一个实施例中,所述中转件上设有推动件,所述推动件自所述中转件朝向所述晶舟盒伸缩设置。
如此设置,可以利用推动件将中转面上的晶片推入容室。
在其中一个实施例中,所述晶片分片装置还包括多个抵触件,所述多个抵触件周向且间隔地设于所述载台,并与所述载台围设形成物料区,其中,至少一个所述抵触件上设有喷气口,所述喷气口朝向所述物料区。
如此设置,可以将成摞晶片放置于物料区并利用多个抵触件共同抵持成摞晶片,利用喷气口对成摞晶片喷气,便能破坏相邻晶片之间的粘连关系,降低相邻晶片之间的粘连程度,以便于将相邻的两片晶片分开。之后吸附件吸住顶端晶片并将顶端晶片上提,顶端晶片便受到向上的力,因为顶端晶片下方晶片被抵触件抵接,所以下方晶片受到向下的摩擦力,持续使吸附件上移,顶端晶片与下方晶片便在力的作用下分离。重复执行上述操作,便能将这些晶片一一分开。在应用该晶片分片装置分片的过程中,喷气口21喷出的气体被喷入顶端晶片和相邻的下方晶片之间,从而承托顶端晶片,防止顶端晶片磕碰或挤压相邻晶片而导致顶端晶片和相邻晶片受损。
在其中一个实施例中,至少一个所述抵触件朝向所述物料区的一侧凸设有弹性凸部。
如此设置,在上提吸附件以使顶端晶片与下方晶片分开的步骤中,可以利用弹性凸部剐蹭下方晶片的外周面,以使下方晶片受到向下的力,帮助顶端晶片与下方晶片分离。
在其中一个实施例中,所述抵触件为杆件,所述喷气口沿着所述抵触件的轴向设置。
如此设置,可以利用喷气口对多个晶片的外周面喷气,从而破坏多组相邻晶片之间的粘连关系。
在其中一个实施例中,所述晶片分片装置还包括设于所述载台的检测单元,所述检测单元包括支承件和至少两个摄像头,所述支承件包括中空的支承台,所述摄像头朝向所述支承台且至少一个所述摄像头位于所述支承台下方,至少一个所述摄像头位于所述支承台上方。
如此设置,位于支承台下方的摄像头能够通过支承台上的通孔拍摄晶片的底面,位于支承台上方的摄像头能够拍摄晶片的顶面,这样便能根据这些摄像头拍摄到的图像检测晶片的正反面是否良好。
在其中一个实施例中,所述检测单元还包括调姿件,所述调姿件可活动地设于所述载台,所述支承台位于所述调姿件的活动路径上。
如此设置,使调姿件朝向支承台活动便能将晶片的一侧顶起而使晶片发生倾斜,从而使晶片处于倾斜的第二姿态。在第一姿态下和第二姿态下,用位于支承台下方和位于支承台上方的摄像头分别拍摄晶片的底面和顶面,这样便能获取第一姿态下晶片的底面图像和顶面图像、第二姿态下晶片的底面图像和顶面图像。这相当于用灯带相对晶片以两种不同的角度分别打光并获取了这两种状态下的晶片正反面图像,从而防止忽略晶片表面的部分不良和划痕。
在其中一个实施例中,所述调姿件位于所述支承台下方,所述调姿件包括相对所述载台升降的第一伸缩轴。
本发明还提供一种晶片检测方法,该晶片检测方法用于上述的晶片分片装置,包括步骤:
将分出的晶片平放于支承台上以使晶片处于第一姿态;
利用摄像头拍摄晶片的顶面和底面,以获取第一姿态下的晶片的底面图像和顶面图像;
将晶片倾斜置于支承台上以使晶片处于第二姿态;
利用摄像头拍摄晶片的顶面和底面,以获取第二姿态下的晶片的底面图像和顶面图像。
该晶片检测方法模拟了人工检测晶片表面的做法,即:改变晶片的姿态,在不同的姿态下观察晶片的表面。由此,能够防止忽略晶片表面的部分不良和划痕,提高检测精度,减少后续人工检测晶片表面的步骤,精简晶片制备的工序,优化晶片制备的流程。
附图说明
图1为本发明一个实施例的晶片分片装置的轴测示意图;
图2为图1中A处的放大示意图;
图3为图1所示实施例中三个抵触件的位置关系示意图;
图4为成摞晶片容置于图1所示晶片分片装置物料区内的示意图;
图5为图1所示实施例中检测单元和调姿件的结构示意图;
图6为图1所示晶片分片装置在另一视角下的结构示意图,图中,支承台上未放置晶片;
图7为晶片平放于图1所示晶片分片装置的示意图,图中,晶片处于第一姿态;
图8为本发明另一个实施例的晶片分片装置的轴测示意图,相比于图1所示实施例,图8所示实施例中增设了防护罩;
图9为晶片倾斜放置于图1所示晶片分片装置的示意图,图中,晶片的一侧被第一伸缩轴顶起,晶片处于第二姿态;
图10为图1所示实施例中部分结构的位置关系示意图;
图11为图1所示晶片分片装置的俯视图;
图12为图1所示晶片分片装置的主视图;
图13为图1所示晶片分片装置的左视图;
图14为图1所示实施例中部分结构的连接关系示意图;
图15为图1所示实施例中部分结构的位置关系示意图。
附图标记:
1、载台;11、缺口;
2、抵触件;21、喷气口;22、弹性凸部;
3、吸附件;
4、物料区;41、敞口;
5、检测单元;51、支承件;511、支承台;5111、容置槽;512、第一支架;52、摄像头;53、第二支架;54、防护罩;
6、调姿件;61、第一伸缩轴;62、第一座体;
7、晶舟盒;71、容室;
8、中转件;81、中转面;
9、操纵单元;90、转移组件;91、操纵本体;911、旋转电机;92、活动件;93、弹性件;94、连接件;95、辅助调姿件;
100、推动件;101、第二伸缩轴;102、第二座体;103、安装板;104、夹持板;105、楔形块;106、转辊;107、升降台;1071、底座;1072、平台;108、直线气缸;109、手指气缸;1091、夹爪。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1和图2,本发明首先提供一种晶片分片装置,该晶片分片装置可以用于分离半导体晶片(比如:硅晶片、碳化硅晶片)和非半导体晶片(比如:蓝宝石晶片、陶瓷晶片),其包括载台1、抵触件2和吸附件3。
参阅图1并结合图2、图3,抵触件2设有多个,多个抵触件2周向且间隔地设于载台1,并与载台1共同围设形成物料区4。参阅图4,物料区4用于容纳且抵接待分片的成摞晶片。物料区4远离载台1的一侧具有敞口41,可以通过敞口41将成摞晶片放置于物料区4并通过敞口41将分离出来的单片晶片取出。成摞晶片被放置于物料区4后便被多个抵触件2共同抵持。其中,至少一个抵触件2上设有喷气口21,喷气口21朝向物料区4,利用喷气口21对成摞晶片的外周面喷气,便能破坏相邻晶片之间的粘连关系,降低相邻晶片之间的粘连程度,以便于将相邻的两片晶片分开。
参阅图1、图2,吸附件3可活动地设于载台1,在每次进行分片时,吸附件3从敞口41或者相邻两个抵触件2之间的间隙进入物料区4并吸附成摞晶片中的顶端晶片。在后续分片时,吸附件3上移,顶端晶片受到向上的力,因为顶端晶片下方的晶片被抵触件2抵接,所以下方的晶片受到向下的摩擦力,持续使吸附件3上移,顶端晶片与下方的晶片便在力的作用下分离,从而实现自动分片。重复执行上述操作便能将成摞晶片一一分开。在应用该晶片分片装置分片的过程中,喷气口21喷出的气体被喷入顶端晶片和相邻的下方晶片之间,从而承托顶端晶片,防止顶端晶片磕碰或挤压相邻晶片而导致顶端晶片和相邻晶片受损。
综合上述,应用该晶片分片装置进行分片的步骤如下:
首先,将叠成一摞的成摞晶片放置于物料区4以使成摞晶片被多个抵触件2共同抵接,如图4所示。
其次,通过喷气口21对成摞晶片喷气以破坏相邻晶片之间的粘连关系。
之后,用吸附件3吸住顶端晶片的顶面;
最后,上提吸附件3以使顶端晶片与下方的晶片分开。
重复执行上述步骤便能将成摞晶片一一分开。
需要说明的是,当成摞晶片剩下三片及以上晶片时,“顶端晶片”指的是最上方的晶片;当成摞晶片只剩下两片晶片时,“顶端晶片”指的是上方的晶片;当成摞晶片只剩下一片晶片时,“顶端晶片”指的便是该晶片。
参阅图1、图2,载台1上靠近物料区4的部位设有缺口11,缺口11沿着铅锤方向将载台1完全贯穿,并沿着水平方向将载台1的一侧贯穿且延伸至物料区4下方。在将成摞晶片放置于物料区4的过程中,设置的缺口11便于人工操作或者机械手操作。
具体地,在一些实施例中,吸附件3为吸嘴并与真空发生器连通。真空发生器工作时,吸附件3底面形成负压,吸附件3通过负压吸附顶端晶片。真空发生器可以设于载台1,或者设于晶片分片装置上的其他结构,或者设于地面。当然,在其他实施例中,吸附件3也可以为吸盘,吸附件3也可以是与真空泵连通。本发明对吸附件3的结构及与其连通的用于产生负压的装置不做具体限制。
参阅图1、图2,在一些实施例中,晶片分片装置包括连接于载台1的操纵单元9,操纵单元9用于操纵吸附件3活动,从而使吸附件3移动至顶端晶片处而吸住顶端晶片,并使吸附件3上移以将顶端晶片从成摞晶片中分离出来。操纵单元9可以采用机械手,用户可以根据需要确定所采用机械手的平移臂和旋转臂的数量。当然,操纵单元9也可以是由滑动副和转动副组成。本发明对操纵单元9的结构不做具体限制。
参阅图1、图2、图3,抵触件2设有三个,这三个抵触件2均为杆件且沿着圆周方向均匀地立在载台1上。在其他实施例中,抵触件2可以设有四个及以上,也可以只设有两个。示例性地,在一些只设有两个抵触件2的实施例中,至少一个抵触件2朝向物料区4的一侧呈圆弧状且与晶片的外周面适配,从而使两个抵触件2稳定地抵接成摞晶片。
参阅图3,其中一个抵触件2朝向物料区4的一侧凸设有弹性凸部22。由此,在上提吸附件3以使顶端晶片与下方晶片分开的步骤中,可以利用弹性凸部22剐蹭下方晶片的外周面,以使下方晶片受到向下的力,帮助顶端晶片与下方晶片分离。当然,在其他实施例中,可以在多个抵触件2朝向物料区4的一侧均凸设弹性凸部22。
参阅图3,抵触件2上设有多个弹性凸部22,这些弹性凸部22沿着铅锤方向间隔设置,以便于在上提吸附件3以使顶端晶片与下方晶片分开的步骤中,使多个弹性凸部22剐蹭多个下方晶片,以更好地帮助顶端晶片与下方晶片分离。在其他实施例中,也可以只在抵触件2上靠近载台1处设置一个弹性凸部22以剐蹭成摞晶片中的底端晶片。
在一些实施例中,相邻的两个弹性凸部22之间的间距大于晶片厚度且小于晶片厚度的两倍。由此,在上提吸附件3以使顶端晶片与下方晶片分开的步骤中,有些晶片能够在接触弹性凸部22和脱离弹性凸部22这两种状态之间切换,而存在颠簸的过程,这有利于破坏相邻晶片之间的粘连关系。
参阅图3,喷气口21沿着抵触件2的轴向设置。由此,可以利用喷气口21对多个晶片的外周面喷气,从而破坏多组相邻晶片之间的粘连关系。
参阅图2,为更好地破坏相邻晶片之间的粘连关系,两个抵触件2上均设有喷气口21。当然,在其他实施例中,也可以在两个以上或者一个抵触件2上设置喷气口21。
在图1所示实施例中,为实现喷气口21的喷气,设有喷气口21的抵触件2内部沿着轴向设有空腔,空腔与气源连通。气源可以是压缩空气***,也可以是空压机。气源的管路可以通过快插头与抵触件2连接以与抵触件2内的空腔连通。
可以理解的是,喷气口21的大小直接影响喷气口21所喷出气体的压力,因此,可以制造多种规格的抵触件2,不同规格的抵触件2上喷气口21的大小不同,用户可以根据需要选用合适规格的抵触件2安装于载台1以用于特定规格晶片的分片。
在图1所示实施例中,载台1上设有多个用于安装抵触件2的安装位,抵触件2通过安装位可拆卸地安装于载台1,将抵触件2安装于不同的安装位便可以调节物料区4的大小以容纳且抵接不同规格的晶片。具体地,每个安装位上开设有与抵触件2适配的通孔,抵触件2插接于该通孔。
在将晶片从成摞晶片中分离后,需要检测分离出来的晶片的正反面(即晶片的顶面和底面)是否良好。
参阅图5并结合图2,晶片分片装置还包括设于载台1的检测单元5,检测单元5包括支承件51,支承件51包括支承台511和第一支架512,第一支架512固设于或者一体成型于载台1,支承台511固设于或者一体成型于第一支架512。支承台511为中空结构,换言之,支承台511上设有通孔。
对比图6和图7,在操纵单元9的操纵下,吸附件3将分离出来的晶片平放于支承台511以使晶片处于第一姿态。参阅图5,检测单元5还包括两个朝向支承台511的摄像头52,其中一个摄像头52位于支承台511下方以通过支承台511上的通孔拍摄晶片的底面,另一个摄像头52位于支承台511上方以拍摄晶片的顶面,这样便能根据这两个摄像头52拍摄到的图像检测晶片的正反面是否良好。当然,在其他实施例中,可以设置三个及以上朝向支承台511的摄像头52以从多个角度拍摄晶片,但至少有一个摄像头52位于支承台511下方并且至少有一个摄像头52位于支承台511上方。
参阅图5,摄像头52通过第二支架53固设于载台1。对比图6和图8,在一些实施例中,检测单元5还包括中空的防护罩54,防护罩54设于载台1,位于支承台511下方的摄像头52设于防护罩54内。防护罩54能够阻隔喷气口21喷出的气流,以防止位于支承台511下方的摄像头52因气流扰动而成像不稳定,并且能够防止外界环境中的杂质被吹到位于支承台511下方的摄像头52的镜头上。
在图8所示实施例中,防护罩54为中空圆柱体,防护罩54的底侧贴合于载台1。当然,在其他实施例中,防护罩也可以为其他形状的中空结构,比如中空方形柱、中空半球体。
在一些实施例中,支承台511上设有灯带,灯带用于对晶片打光,以便于摄像头52获取到效果良好的晶片图像。支承台511上开设有用于容纳晶片的容置槽5111,容置槽5111呈圆形。
有的晶片为透明材质,在检测时,用灯带相对晶片以固定的角度打光会忽略掉部分不良和划痕。参阅图5,为解决这一问题,检测单元5还包括调姿件6,调姿件6可活动地设于载台1,支承台511位于调姿件6的活动路径上,具体地,支承台511的通孔位于调姿件6的活动路径上。使调姿件6朝向支承台511活动便能将晶片的一侧顶起而使晶片发生倾斜,从而使晶片处于倾斜的第二姿态,如图9所示。在第一姿态下和第二姿态下,用位于支承台511下方和位于支承台511上方的摄像头52分别拍摄晶片的底面和顶面,这样便能获取第一姿态下晶片的底面图像和顶面图像、第二姿态下晶片的底面图像和顶面图像。这相当于用灯带相对晶片以两种不同的角度分别打光并获取了这两种状态下的晶片正反面图像,从而防止忽略晶片表面的部分不良和划痕。
值得一说的是,这种检测晶片表面的方法模拟了人工检测晶片表面的做法,即:改变晶片的姿态,在不同的姿态下观察晶片的表面。这能提高检测精度,减少后续人工检测晶片表面的步骤,精简晶片制备的工序,优化晶片制备的流程。
参阅图5,调姿件6位于支承台511下方,具体是位于支承台511的通孔下方,调姿件6包括第一座体62和第一伸缩轴61,第一座体62固设于或一体成型于载台1,第一伸缩轴61升降设置于第一座体62。由此,第一伸缩轴61能够相对载台1升降,第一伸缩轴61上升并穿过通孔便能顶起晶片而使晶片处于第二姿态。具体地,第一伸缩轴61可以与第一座体62形成滑动连接或者与第一座体62组成滚珠丝杠副。
当然,在其他实施例中,也可以使调姿件6转动连接于载台1并通过旋转的方式朝向支承台511活动以顶起晶片。
参阅图2、图10,晶片分片装置还包括晶舟盒7和中转件8,晶舟盒7和中转件8均设于载台1。中转件8用于将晶片转移至所述容室而收纳晶片,具体地,晶舟盒7具有开口的容室71,中转件8朝向容室71的开口设置。由此,可以将晶片放置于中转件8,再从中转件8上对着容室71的开口将晶片移入容室71内。
参阅图2、图10,中转件8具有用于转移晶片的中转面81,中转面81和晶舟盒7的容室71均相对载台1倾斜。具体地,容室71与载台1所在平面具有的锐角为第一锐角,中转面81与载台1所在平面的锐角为第二锐角,第一锐角等于第二锐角。由此,放置于中转件8的晶片可以在自身重力作用下沿着倾斜的中转面81滑入容室71中,并且,各个容室71中的晶片能够滑动至所在容室71的最低处,这有利于实现晶片的整齐码放。
参阅图11并结合图10,载台1上设有楔形块105,楔形块105内设置有多个转辊106,转辊106转动连接于楔形块105且转辊106的外周面与楔形块105的斜面齐平,晶舟盒7的底侧贴合地抵接于转辊106的外周面。楔形块105的斜面与载台1所在平面的角度满足:晶舟盒7的底侧贴合地抵接楔形块105时,容室71与载台1所在平面的夹角为第一锐角。由此,在更换晶舟盒7时,只需要将晶舟盒7的底侧贴合地抵接于转辊106的外周面,便可以将容室71的倾斜角度快速调整至第一锐角,从而实现晶舟盒7的快速更换安装。设置的转辊106可以降低晶舟盒7底侧的磨损。
参阅图2、图10,中转件8上设有推动件100,推动件100自中转件8朝向晶舟盒7伸缩设置。由此,可以利用推动件100将中转面81上的晶片推入容室71。
在图10所示实施例中,推动件100为气囊伸缩件。在其他实施例中,推动件100也可以为小型的伸缩气缸。
参阅图2并结合图11、图14、图15,操纵单元9包括操纵本体91、转移组件90和辅助调姿件95。转移组件90用于将吸附件3所吸附的晶片转移至中转件8,其包括活动件92和连接件94。活动件92可活动地设于操纵本体91,连接件94可活动地连接于活动件92,吸附件3设于连接件94。辅助调姿件95设于操纵本体91,且位于连接件94的活动路径上以在连接件94移动至辅助调姿件95处时被迫使连接件94相对活动件92活动而改变连接件94的姿态,从而调节吸附件3的位姿,进而调节吸附件3所吸附的晶片的位姿。在将晶片与载台1所在平面的夹角调整至第一角度后,再将晶片放置于中转面81,这时,晶片与中转面81平行,在操纵装置的操纵下,吸附件3将晶片贴在中转面81上。之后,与吸附件3连通的用于产生负压的装置停止工作,吸附件3底面的负压消失,在此时上提吸附件3,晶片便脱离吸附件3而滑入容室71或被推动件100推入容室71。
参阅图14,转移组件90还包括弹性件93,弹性件93设于活动件92的底端,连接件94设于弹性件93的顶端,辅助调姿件95在连接件94移动至辅助调姿件95处时抵压连接件94以使弹性件93形变,从而使连接件94相对活动件92活动而改变连接件94的姿态,进而调节吸附件3所吸附的晶片的位姿。通过设置弹性件93,晶片分片装置能够在较小的空间内完成晶片姿态的调节。
参阅图15,连接件94的顶侧呈弯曲状。由此,在连接件94持续靠近辅助调姿件95的过程中,连接件94顶侧较低处先与辅助调姿件95接触,之后,连接件94与辅助调姿件95接触的位置沿着连接件94的顶侧逐渐向上移动,弹性件93逐渐形变且形变程度持续加大,这样便能调整晶片的位姿。在图15所示实施例中,辅助调姿件95的底侧也设置为弯曲状,这能起到与连接件94顶侧相同的作用。在其他实施例中,连接件94的顶侧和辅助调姿件95的底侧中的一者设置为弯曲状。
当然,在另一些实施例中,也可以使连接件94转动连接于活动件92。示例性地,连接件94的顶侧和底侧均呈弯曲状,操纵单元9还包括设有载台1的复位件,复位件也位于连接件94的活动路径上。在连接件94持续靠近辅助调姿件95的过程中,连接件94顶侧较低处先与辅助调姿件95接触,之后,连接件94与辅助调姿件95接触的位置沿着连接件94的顶侧逐渐向上移动,连接件94持续相对活动件92转动,这样便能改变连接件94的姿态,从而调整晶片的姿态。在连接件94离开辅助调姿件95以返回的途中,连接件94底侧较高处先与复位件接触,之后,连接件94与复位件接触的位置沿着连接件94的底侧逐渐向下移动,这样便能使连接件94持续相对活动件92以相反的方向转动,从而回到原来的姿态,以便于吸附件3取出下一片晶片。在这些实施例中,连接件94和活动件92可以通过齿轮或带轮实现转动连接。
参阅图1和图12,晶片分片装置还包括升降台107,升降台107的底座1071固设于载台1,操纵本体91穿设于载台1且固设于升降台107的平台1072。由此,升降台107能够带动操纵本体91升降,进而带动连接件94和辅助调姿件95同步升降。由此,在晶片与中转面81平行后,升降台107带动连接件94和辅助调姿件95同步下降,便能在保持晶片姿态的同时将吸附件3所吸附的晶片放置于中转面81。
参阅图1、图12、图15,操纵本体91包括旋转电机911,活动件92固设于旋转电机911的输出轴,在旋转电机911输出轴的带动下,活动件92能够转动从而带动连接件94朝向辅助调姿件95转动靠近,最终迫使弹性件93发生形变。当然,在其他实施例中,操纵本体91也可以包括直线电机,活动件92固设于直线电机的输出轴,在直线电机输出轴的带动下,活动件92能够移动从而带动连接件94朝向辅助调姿件95移动靠近,最终迫使弹性件93发生形变。
在一些实施例中,为了便于中转面81与容室71的开口对准以将晶片由中转面81滑入容室71,晶舟盒7和中转件8中的至少一者可升降地设于载台1,并且晶舟盒7和中转件8中的至少一者可水平移动地设于载台1。
参阅图10并结合图2,晶片分片装置包括第二伸缩轴101和第二座体102。中转件8固设于或者一体成型于第二伸缩轴101,第二伸缩轴101升降设置于第二座体102,第二座体102固设于或者一体成型于载台1。第二伸缩轴101可以与第二座体102形成滑动连接或者与第二座体102组成滚珠丝杠副。这便于将中转面81调节至对准容室71开口的位置。当然,在其他实施例中,也可以在晶舟盒7的下方设置第二伸缩轴101和第二座体102,晶舟盒7固设于或者一体成型于第二伸缩轴101。
参阅图1、图11、图13,晶片分片装置包括直线气缸108和手指气缸109。直线气缸108的缸体固设于载台1,手指气缸109的缸体固设于直线气缸108的活塞杆,晶舟盒7连接于手指气缸109的夹爪1091。一方面,这可以使晶舟盒7水平移动以使容室71对准中转面81;另一方面,可以通过直线气缸108和手指气缸109抖动晶舟盒7,以保证晶片整齐码放。
参阅图11并结合图13,晶片分片装置还包括安装板103,安装板103固设于手指气缸109的夹爪1091,安装板103上设有多个夹持板104,相邻的两个夹持板104分为一组,每组夹持板104夹持一个晶舟盒7。由此,可以将多个晶舟盒7通过夹持板104和安装板103连接于手指气缸109的夹爪1091。
在其他实施例中,可以在载台1上设置一字往复滑台,中转件8固设于一字往复滑台的滑块,从而使中转件8也能够水平移动。
值得一说的是,本发明提供的晶片分片装置能够在较小的空间内完成晶片的分片、检测、转移、收纳,并在转移的过程中调节晶片的姿态以便配合中转件实现晶片的收纳。
其次,本发明还提供一种晶片检测方法,用于上述的晶片分片装置,包括如下步骤:
将分出的晶片平放于支承台511上以使晶片处于第一姿态;
利用摄像头52拍摄晶片的顶面和底面,以获取第一姿态下的晶片的底面图像和顶面图像;
将晶片倾斜置于支承台511上以使晶片处于第二姿态;
利用摄像头52拍摄晶片的顶面和底面,以获取第二姿态下的晶片的底面图像和顶面图像。
该晶片检测方法模拟了人工检测晶片表面的做法,即:改变晶片的姿态,在不同的姿态下观察晶片的表面。由此,能够防止忽略晶片表面的部分不良和划痕,提高检测精度,减少后续人工检测晶片表面的步骤,精简晶片制备的工序,优化晶片制备的流程。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种晶片分片装置,其特征在于,包括:
载台(1),所述载台(1)上设有用于容纳且抵接待分片的晶片的物料区(4),所述物料区(4)远离所述载台(1)的一侧具有敞口(41);
吸附件(3),用于吸附晶片并通过所述敞口(41)取出分开的晶片;
晶舟盒(7),设于所述载台(1),具有开口的容室(71);
中转件(8),设于所述载台(1)且朝向所述容室(71)的开口设置,用于将晶片转移至所述容室(71);及
连接于所述载台(1)的操纵单元(9),所述操纵单元(9)包括操纵本体(91)和转移组件(90),所述吸附件(3)设于所述转移组件(90),所述转移组件(90)可活动地设于所述操纵本体(91),用于将晶片转移至所述中转件(8)。
2.根据权利要求1所述的晶片分片装置,其特征在于,所述晶舟盒(7)的容室(71)与所述载台(1)所在平面具有的夹角为第一锐角;所述中转件(8)上用于转移晶片的中转面(81)与所述载台(1)所在平面的夹角为第二锐角,所述第一锐角等于第二锐角。
3.根据权利要求2所述的晶片分片装置,其特征在于,所述转移组件(90)包括可活动地设于所述操纵本体(91)的活动件(92)和可活动地连接于所述活动件(92)的连接件(94),所述吸附件(3)设于所述连接件(94),所述操纵单元(9)还包括设于所述操纵本体(91)的辅助调姿件(95),所述辅助调姿件(95)位于所述连接件(94)的活动路径上,以在所述连接件(94)移动至所述辅助调姿件(95)处时,抵压所述连接件(94)并迫使所述连接件(94)相对所述活动件(92)活动而改变所述连接件(94)的姿态。
4.根据权利要求3所述的晶片分片装置,其特征在于,所述转移组件(90)还包括弹性件(93),所述弹性件(93)设于所述活动件(92),所述连接件(94)设于所述弹性件(93),所述辅助调姿件(95)在所述连接件(94)移动至所述辅助调姿件(95)处时抵压所述连接件(94)以使所述弹性件(93)形变。
5.根据权利要求4所述的晶片分片装置,其特征在于,所述连接件(94)的顶侧呈弯曲状。
6.根据权利要求1所述的晶片分片装置,其特征在于,所述中转件(8)上设有推动件(100),所述推动件(100)自所述中转件(8)朝向所述晶舟盒(7)伸缩设置。
7.根据权利要求1所述的晶片分片装置,其特征在于,所述晶片分片装置还包括多个抵触件(2),所述多个抵触件(2)周向且间隔地设于所述载台(1),并与所述载台(1)围设形成物料区(4),其中,至少一个所述抵触件(2)上设有喷气口(21),所述喷气口(21)朝向所述物料区(4)。
8.根据权利要求7所述的晶片分片装置,其特征在于,至少一个所述抵触件(2)朝向所述物料区(4)的一侧凸设有弹性凸部(22)。
9.根据权利要求7所述的晶片分片装置,其特征在于,所述抵触件(2)为杆件,所述喷气口(21)沿着所述抵触件(2)的轴向设置。
10.根据权利要求1所述的晶片分片装置,其特征在于,所述晶片分片装置还包括设于所述载台(1)的检测单元(5),所述检测单元(5)包括支承件(51)和至少两个摄像头(52),所述支承件(51)包括中空的支承台(511),所述摄像头(52)朝向所述支承台(511)且至少一个所述摄像头(52)位于所述支承台(511)下方,至少一个所述摄像头(52)位于所述支承台(511)上方。
11.根据权利要求10所述的晶片分片装置,其特征在于,所述检测单元(5)还包括调姿件(6),所述调姿件(6)可活动地设于所述载台(1),所述支承台(511)位于所述调姿件(6)的活动路径上。
12.一种晶片检测方法,用于权利要求10或权利要求11所述的晶片分片装置,其特征在于,包括步骤:
将分出的晶片平放于支承台(511)上以使晶片处于第一姿态;
利用摄像头(52)拍摄晶片的顶面和底面,以获取第一姿态下的晶片的底面图像和顶面图像;
将晶片倾斜置于支承台(511)上以使晶片处于第二姿态;
利用摄像头(52)拍摄晶片的顶面和底面,以获取第二姿态下的晶片的底面图像和顶面图像。
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