CN216681511U - 一种吸盘机构及应用该机构的全自动硅片倒角机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种吸盘机构及应用该机构的全自动硅片倒角机，包括：载台组件；动力组件；传动组件；以及吸盘；所述动力组件通过传动组件驱动安装于所述载台组件上方的吸盘转动；所述动力组件与所述载台组件并排设置于所述传动组件上。通过将动力组件与载台组件并排设于传送组件上表面，相较于现有设计，将动力组件置于传送组件上方设置，提高该机构整体结构紧凑性的同时，可增加该机构纵向移动距离，使其能够下沉至隔离箱的底部，防止废液流到控制机构上而导致控制机构经常发生故障，大大减少维修成本，而且吸盘机构也便于拆装维修。

Description

一种吸盘机构及应用该机构的全自动硅片倒角机

技术领域

本实用新型涉及硅片倒角技术领域，尤其涉及一种吸盘机构及应用该机构的全自动硅片倒角机。

背景技术

在半导体单晶硅片的生产中，单晶硅棒在完成切片工序后，需要对硅片边缘进行倒角；硅片倒角是把切割好的硅片的锐利边缘修整成指定的形状，防止在后续加工过程中硅片边缘出现破裂、崩边、及晶格缺陷的产生等，提高硅片的机械强度和可加工性，同时硅片倒角也是把晶棒外径滚磨产生的应力层去除的过程。

中国专利CN 204525599 U公开了一种硅片倒角机，包括机架、机箱、刀架、刀具、硅片固定盘、皮带机、电机，所述机箱置于机架上，所述机箱一侧设有电控柜，所述电控柜上带有控制面板，所述机箱另一侧设有总开关，所述刀架固定在机箱内，所述刀具固定在刀架上，所述机箱中上部设有工件箱，所述工件箱上带有进水口和出水口，所述硅片固定盘固定在工件箱上，所述硅片固定盘与皮带机相连，所述皮带机与电机相连。所述硅片固定盘为真空吸盘。所述硅片固定盘下端带有真空泵接口。本硅片倒角机操作简单方便，减少了劳力投入，硅片固定稳定性好，加工速度快，产品合格率高。

但是该技术方案中仍存在一些问题：

（1）倒角机构是通过高转速砂轮对吸盘上吸附固定的硅片进行倒角，上述技术方案中倒角机构需要上下调节以匹配可沿X轴和Y轴移动的吸附组件实现对硅片的倒角定位，但是倒角机构的滑动升降结构存在装配误差，结合其高速旋转，使得硅片倒角加工精度很大程度上受限，受到影响；

（2）上述技术方案中的吸附组件安装于载台支架的端部，且吸盘置于其上方，在倒角加工时，废液顺着载台支架会直接流到横向驱动组件和纵向驱动组件上，影响吸附组件的移动精度甚至出现故障；

（3）上述技术方案中倒角组件靠近吸附组件设置，结合吸附组件安装于载台支架上的位置，也加剧了废液对吸附组件移动精度的影响；

（4）上述技术方案中吸附组件的驱动电机和吸盘采用上下结构设置，同时为吸盘提供负压吸附力的气体通道也需要设计在载台上，其结构复杂；同时该上下设置结构也导致其不能实现升降动作，

（5）上述方案的硅片载台的驱动电机安装在载台的正下方且同轴设置，导致在实际加工过程中，废液极易沿着电机轴引流至驱动电机内部，造成电机烧毁；由于该方案的主体安装部位于载台处，一旦载台处出现损坏需要取出维修时，拆卸费时费力，不利于维修。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种吸盘机构，通过将动力组件与载台组件并排的设于传送组件上表面，在便于拆装和维修的同时，实现机构整体结构的紧凑性，增大其升降行程，提高其通用性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种吸盘机构，其特征在于，包括：

载台组件；

动力组件；

传动组件；以及

吸盘；所述动力组件通过传动组件驱动安装于所述载台组件上方的吸盘转动；

所述动力组件与所述载台组件并排设置于所述传动组件上。

作为改进，所述载台组件包括：

支撑座；

主轴；所述主轴转动安装于支撑座内部。

作为改进，所述主轴的顶部与所述吸盘可拆卸连接；所述主轴内部设有中空气体通道；

所述中空气体通道上部贯穿吸盘，下部与真空抽气设备连接，使所述吸盘的上表面形成对硅片吸附固定的负压吸附区。

本实用新型的目的之二还提供一种全自动硅片倒角机，通过采用下沉式的安装，将载台与动力组件并排装在传动组件上，结构紧凑，占用面积小，载台微调即可实现对硅片进行调整，此外，载台、传动组件以及动力组件整体悬空布置且位置偏下，防止倒角过程中废液的渗入，通过将吸盘机构原先的二轴调节移动方式设置成三轴调节，并结合控制机构与吸盘机构和倒角机构的隔离设置方式以及吸盘机构的下沉式并排设计结构，控制区域与加工区域实现干湿分离，提高硅片倒角精度的同时，有效防止加工过程中废液对控制机构造成的故障问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全自动硅片倒角机，包括控制机构、倒角机构以及归零机构；其特征在于，还包括上述技术方案中的一种吸盘机构；

所述吸盘机构通过悬臂组件与控制机构连接且所述吸盘位于所述悬臂组件的下方，其由所述控制机构带动相对所述归零机构及倒角机构移动，自动完成归零和硅片倒角动作。

作为改进，所述吸盘机构与倒角机构设置于所述控制机构的一侧且通过隔离箱与该控制机构之间隔离设置。

作为改进，所述吸盘机构、倒角机构以及归零机构的工作区均位于所述隔离箱内，所述悬臂组件穿过该隔离箱的上方与所述吸盘机构相连接。

作为改进，所述控制机构包括：

X轴调节机构；

Y轴调节机构；以及

Z轴调节机构，其包括相对滑动配合设置的导向板和滑动架，所述悬臂组件水平可调连接于所述滑动架的一侧。

作为改进，所述Z轴调节机构通过工装机构连接在所述Y轴调节机构的上部；所述工装机构包括设置于所述Z轴调节机构底部的安装板以及滑动安装于所述Y轴调节机构上且与其驱动端相连接的承载板，所述安装板与所述承载板通过紧固件固定连接。

作为改进，所述悬臂组件包括：

延伸件，所述延伸件置于隔离箱内且其下端与所述支撑座连接；以及

悬臂梁，所述延伸件的上端与所述悬臂梁连接，所述悬臂梁的另一端水平安装于所述滑动架上。

作为改进，所述倒角机构的工作区之外的部分设有围挡，该围挡靠近倒角机构的工作区的端部收拢设置且与所述隔离箱相通。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过将动力组件与载台组件并排设于传送组件上表面，相较于现有设计，将动力组件置于传送组件上方设置，提高该机构整体结构紧凑性的同时，可增加该机构纵向移动距离，使其能够下沉至隔离箱的底部，防止废液流到控制机构上而导致控制机构经常发生故障，大大减少维修成本，而且吸盘机构也便于拆装维修。

4、本实用新型通过将倒角机构远离控制机构的一侧设置且配合隔离箱的结构以及吸盘机构下沉式设计结构，使得硅片的倒角产生的废液完全隔离至隔离箱内并通过隔离箱底部开设的出液口输出，实现控制机构与加工区域完全隔离，彻底解决了硅片倒角过程中的废液喷射到吸盘机构上再沿悬臂组件流至控制机构内部而引起故障的问题。

5、本实用新型中的倒角机构采用固定方式，设置于远离控制机构的一侧，且增加吸盘机构的Z轴移动，使吸盘机构相对倒角机构进行全方位调整，且配合Z轴调节机构上的工装机构设计，通过将移动工装设计集成于低转速的吸盘机构上，而高转速的倒角机构采用固定方式，以减少其工装带来的误差影响，进而大大提高硅片的倒角加工精度；而且结合吸盘机构的并排式设计结构，平衡了载台组件的分布，提高吸盘的转动稳定性，也进一步提高了硅片倒角的精度。

综上所述，本实用新型整体结构紧凑、工装精度高、调节方便，且很大程度上提高了硅片倒角加工精度同时通过改变吸盘机构的结构设计及与倒角机构和控制机构的整体布局，解决了控制机构因废液而引起频繁故障的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型吸盘机构整体结构示意图；

图2为本实用新型吸盘机构正视全剖视图；

图3为本实用新型整体结构示意图；

图4为本实用新型控制结构结构示意图；

图5为本实用新型控制结构运动状态图；

图6为本实用新型俯视结构示意图；

图7为本实用新型在图6中A-A处的剖视图。

图中，1、吸盘机构；2、控制机构；3、倒角机构；4、归零机构；5、悬臂组件；501、延伸件；502、悬臂梁；6、隔离箱； 101、载台组件；1011、支撑座；1012、主轴；10121、中空气体通道；102、动力组件；103、传动组件；104、吸盘；1041、环形凹槽；1042、导气口；201、X轴调节机构；202、Y轴调节机构；203、Z轴调节机构；2031、导向板；2032、滑动架；204、工装机构；2041、安装板；2042、承载板；2043、紧固件；301、围挡；601、排水孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

如图1-2所示，本发明提供了一种吸盘机构，包括：

载台组件101；

动力组件102；

传动组件103；以及

吸盘104；所述动力组件102通过传动组件103驱动安装于所述载台组件101上方的吸盘104转动；

所述动力组件102与所述载台组件101并排设置于所述传动组件103上。

作为改进，所述载台组件101包括：

支撑座1011；

主轴1012；所述主轴1012转动安装于支撑座1011内部。

进一步的，所述主轴1012的顶部与所述吸盘104可拆卸连接，所述主轴1012内部设有中空气体通道10121；

所述中空气体通道10121上部贯穿吸盘104，下部与真空抽气设备连接。

所述传动组件103优选采用降速齿轮组。

需要说明的是，在硅片进行倒角时，动力组件102通过传动组件103驱动主轴1012进行转动，主轴1012通过吸盘104进行带动硅片转动，与现有技术中的吸盘机构不同的是，本实用新型的吸盘机构1整***于倒角处的下方且与倒角处的竖直方向的距离较短，且动力组件102与载台组件101并列的设于传送组件103上表面，结构紧凑，减少硅片归零过程中吸盘机构1的纵向移动距离，进一步减小倒角的误差；

此外，本实用新型的吸盘机构1采用的下沉式安装，在确保结构紧凑的前提下，还能够便捷的将动力组件102、传动组件103以及载台组件101安装于箱内，避免工作时废液沿着动力组件102渗入到吸盘机构内部导致设备损坏。

需要说明的是，本实施例中的所述吸盘104的中部开设有与所述中空气体通道10121相通的通气孔，将硅片放置吸盘104上部时，通过真空抽气设备抽气使得吸盘上表面形成负压吸附实现硅片固定，；

确保硅片倒角过程中不会出现松动，从而提升硅片的加工精度。

实施例二

如图3-7所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：

本实施例还提供了一种全自动硅片倒角机，包括控制机构2、倒角机构3以及归零机构4，还包括实施例一所述的一种吸盘机构；

所述吸盘机构1通过悬臂组件5与控制机构2连接且该吸盘机构1位于所述悬臂组件5的下方，其由所述控制机构2带动相对所述归零机构4及倒角机构3移动，自动完成归零和硅片倒角动作。

其中，所述悬臂组件5包括：

延伸件501，所述延伸件501置于隔离箱6内且其下端与所述支撑座1011连接；以及

悬臂梁502，所述延伸件501的上端与所述悬臂梁502连接，所述悬臂梁502的另一端水平安装于所述滑动架2032上。

进一步的，如图3所示，所述吸盘机构1与倒角机构3设置于所述控制机构2的一侧且通过隔离箱6与该控制机构2之间隔离设置；

所述倒角机构3远离所述控制机构2的一侧设置。

更进一步的，还包括所述吸盘机构1、倒角机构3以及归零机构4的工作区均位于所述隔离箱6内，所述悬臂梁502穿过该隔离箱6的上方与所述吸盘机构1相连接。

需要补充的是，如图3、图6所示，所述隔离箱6内设计有吸盘复位区a，倒角区b，归零区c，所述隔离箱6的底部设有排水孔601。

需要说明的是，在吸盘机构1上的硅片从复位区a转移到倒角区b处进行倒角时，通过将倒角机构3远离控制机构2的一侧设置，可有效的防止倒角过程中喷射到吸盘机构1上的废液飞溅到控制机构2处造成控制机构2内部的电路损坏。

其中，如图4-5所示，所述控制机构2包括：

X轴调节机构201；

Y轴调节机构202；以及

Z轴调节机构203，其包括相对滑动配合设置的导向板2031和滑动架2032，所述悬臂组件5水平可调连接于所述滑动架2032的一侧。

此外，所述Z轴调节机构203通过工装机构204连接在所述Y轴调节机构202的上部；所述工装机构204包括设置于所述Z轴调节机构203底部的安装板2041以及滑动安装于所述Y轴调节机构202上且与其驱动端相连接的承载板2042，所述安装板2041与所述承载板2042通过紧固件2043固定连接；所述导向板2031通过加强筋垂直安装于所述安装板2041上。

所述承载板1042优选采用“口”字型设备，承载板1042的下部贯穿与所述Y调节机构103内部设置的孔内。

需要说明的是，本发明中的X轴调节机构201和Y轴调节机构202的具体结构及移动方式为公知技术，在此不再赘述，也可采用背景技术中提到的中国专利CN209021794U公开的一种半自动硅片倒角生产设备中的横向驱动组件和纵向驱动组件的结构。

本实用新型采用的是三轴归零的方式，在现有的二轴归零的方式的基础上设置Z轴调节机构203，在安装时，可直接利用工装机构204将Z轴调节机构203底部的安装板2041通过紧固件2043安装在承载板2042上，当对硅片与倒角机构3的竖直位置进行归零时，通过滑动架2032沿着导向板2031带动悬臂组件5向上移动即可，这种仅采用控制机构2对硅片归零且保持倒角机构3的位置固定的方式能够有效的提升硅片的加工精度；

此外，本实用新型采用的工装机构204对Z轴调节机构203调节、安装，安装方便，便于维修。

作为改进，如图6-7所示，所述倒角机构3的工作区之外的部分设有围挡301，该围挡301靠近倒角机构3的工作区的端部收拢设置且与所述隔离箱6相通。

需要说明的是，在倒角机构3倒角过程中，废液在倒角机构3的打磨轮与硅片接触处被转动的打磨轮甩出，通过设置围挡301，能够将打磨轮带出的废液隔离，随后废液落入至隔离箱6中并在排水孔601处排出，从而确保倒角过程中，避免废液落入至控制机构2处。

所述吸盘机构1悬空设于隔离箱6内部，所述动力组件102采用纵向连接的方式与传动组件103配合，防止倒角过程中，废液直接沿着动力组件102的传送轴渗入到内部导致动力组件102烧毁，同时，将吸盘机构1悬空设于隔离箱6内部，能够防止隔离箱6内部的水液进入吸盘机构1内部，从而实现了干湿分离。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吸盘机构，其特征在于，包括：

载台组件（101）；

动力组件（102）；

传动组件（103）；以及

吸盘（104）；

所述动力组件（102）通过传动组件（103）驱动安装于所述载台组件（101）上方的吸盘（104）转动；

所述动力组件（102）与所述载台组件（101）并排设置于所述传动组件（103）上。

2.根据权利要求1所述的一种吸盘机构，其特征在于，所述载台组件（101）包括：

支撑座（1011）；

主轴（1012）；所述主轴（1012）转动安装于支撑座（1011）内部。

3.根据权利要求2所述的一种吸盘机构，其特征在于，所述主轴（1012）内部设有中空气体通道（10121）；

所述中空气体通道（10121）上部贯穿吸盘（104），下部与真空抽气设备连接，使所述吸盘（104）的上表面形成对硅片吸附固定的负压吸附区。

4.一种全自动硅片倒角机，包括控制机构（2）、倒角机构（3）以及归零机构（4）；其特征在于，还包括上述权利要求1-3任一所述的一种吸盘机构；

所述吸盘机构（1）通过悬臂组件（5）与控制机构（2）连接且所述吸盘（104）位于所述悬臂组件（5）的下方，其由所述控制机构（2）带动相对所述归零机构（4）及倒角机构（3）移动，自动完成归零和硅片倒角动作。

5.根据权利要求4所述的一种全自动硅片倒角机，其特征在于，所述吸盘机构（1）与倒角机构（3）设置于所述控制机构（2）的一侧且通过隔离箱（6）与该控制机构（2）之间隔离设置。

6.根据权利要求5所述的一种全自动硅片倒角机，其特征在于，所述吸盘机构（1）、倒角机构（3）以及归零机构（4）的工作区均位于所述隔离箱（6）内，所述悬臂组件（5）穿过该隔离箱（6）的上方与所述吸盘机构（1）相连接。

7.根据权利要求5所述的一种全自动硅片倒角机，其特征在于，所述控制机构（2）包括：

X轴调节机构（201）；

Y轴调节机构（202）；以及

Z轴调节机构（203），其包括相对滑动配合设置的导向板（2031）和滑动架（2032），所述悬臂组件（5）水平可调连接于所述滑动架（2032）的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种全自动硅片倒角机，其特征在于，所述Z轴调节机构（203）通过工装机构（204）连接在所述Y轴调节机构（202）的上部；

所述工装机构（204）包括设置于所述Z轴调节机构（203）底部的安装板（2041）以及滑动安装于所述Y轴调节机构（202）上且与其驱动端相连接的承载板（2042），所述安装板（2041）与所述承载板（2042）通过紧固件（2043）固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种全自动硅片倒角机，其特征在于，所述悬臂组件（5）包括：

延伸件（501），所述延伸件（501）置于隔离箱（6）内且其下端与支撑座（1011）连接；以及

悬臂梁（502），所述延伸件（501）的上端与所述悬臂梁（502）连接，所述悬臂梁（502）的另一端水平安装于所述滑动架（2032）上。

10.根据权利要求6所述的一种全自动硅片倒角机，其特征在于，所述倒角机构（3）的工作区之外的部分设有围挡（301），该围挡（301）靠近倒角机构（3）的工作区的端部收拢设置且与所述隔离箱（6）相通。

Images