CN218351416U

CN218351416U - 一种用于高基频晶元的外观检测自动排列装置

Info

Publication number: CN218351416U
Application number: CN202221755717.3U
Authority: CN
Inventors: 李天宝; 汪晓虎; 谢凡
Original assignee: Chongqing Jingxin Frequency Control Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Chongqing Jingxin Frequency Control Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2022-07-09
Filing date: 2022-07-09
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2032-07-09

Abstract

一种用于高基频晶元的外观检测自动排列装置，包括机架，其特征在于：所述机架内的安装面上设置有载盘供料机构、双头取料机构、旋转平台、取放料机构、收料盘取放机构、提篮机构和控制单元，所述双头取料机构安装在固定架上，所述固定架上还安装有一号视觉检测设备和二号视觉检测设备，所述一号视觉检测设备位于载盘供料机构正上方，所述二号视觉检测设备位于旋转平台正上方，所述取放料机构一侧的机架上间隔设置有三号视觉检测设备和四号视觉检测设备所述收料盘取放机构位于取放料机构的下方。本实用新型结构简单、能够在运输晶元的同时检测晶元的各项数据并进行分类，提高后续工序晶元良品率。

Description

一种用于高基频晶元的外观检测自动排列装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种用于高基频晶元的外观检测自动排列装置。

背景技术

采用半导体光刻工艺制程制造的高基频晶元，在石英晶体谐振器、振荡器产品中应用需求越来越大，随着晶元频率逐步提高，光刻工艺制程制造的晶元越来越体现其优于传统制造的优越性，在高基频、超高基频制造上，传统工艺已经不能实现。

在半导体光刻工艺制程中，制造的晶元会因各种原因在晶元表面产生各种瑕疵，瑕疵对于晶元的性能影响巨大，需要通过自动化检测手段来剔除不良晶元，提高后段制程良率。表面瑕疵大小一般在微米级，识别难度大，且晶元体积小，厚度薄，透明，易碎，对于检测、搬运都具有很高的要求。

发明内容

本实用新型的目的是克服现技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、能够在运输晶元的同时检测晶元的各项数据并进行分类，提高后续工序晶元良品率的外观检测自动排列装置。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种用于高基频晶元的外观检测自动排列装置，包括机架，其特征在于：所述机架内的安装面上设置有载盘供料机构、双头取料机构、旋转平台、取放料机构、收料盘取放机构、提篮机构和控制单元，所述双头取料机构安装在固定架上，所述载盘供料机构和旋转平台均位于固定架下方，所述固定架上还安装有一号视觉检测设备和二号视觉检测设备，所述一号视觉检测设备位于载盘供料机构正上方，所述二号视觉检测设备位于旋转平台正上方，所述取放料机构、提篮机构与载盘供料机构分别位于固定架的两侧，所述取放料机构一侧的机架上间隔设置有三号视觉检测设备和四号视觉检测设备，所述三号视觉检测设备、四号视觉检测设备与提篮机构分别位于取放料机构的两侧，所述收料盘取放机构位于取放料机构的下方。

所述载盘供料机构包括供料X轴模组、供料Y轴模组和折取料盘，所述供料X轴模组固定连接在安装面上，所述供料Y轴模组滑动连接在供料X轴模组上，所述折取料盘滑动连接在供料Y轴模组上。

所述双头取料机构包括双头取料吸嘴和用来控制双头取料吸嘴运动的升降电机、旋转电机。

所述旋转平台包括转盘和位于转盘底部的DD马达，所述转盘上安装有破真空气缸机构、吸嘴平台和二号视觉检测设备光源。

所述取放料机构包括取放料X轴模组、取放料Y轴模组、取放料Z轴模组和取放料吸嘴机构，所述取放料X轴模组固定连接在安装面上，所述取放料Y轴模组滑动连接在取放料X轴模组上，所述取放料Z轴模组滑动连接在取放料Y轴模组上，所述取放料吸嘴机构包括吸嘴基座、真空吸嘴和吸嘴旋转机构，所述吸嘴基座滑动连接在放料Z轴模组上，所述真空吸嘴通过吸嘴旋转机构与吸嘴基座连接在一起。

所述收料盘取放机构包括收料盘X轴模组、收料盘Y轴模组和收料盘机构，所述收料盘X轴模组固定连接在安装面上，所述收料盘Y轴模组滑动连接在收料盘X轴模组上，所述收料盘机构包括收料盘安装座和收料盘载板，所述收料盘安装座与收料盘X轴模组平行，收料盘安装座滑动连接在收料盘X轴模组上，所述收料盘X轴模组安装在收料盘安装座上。

所述收料盘安装座上设置有滑槽，所述收料盘载板通过滑块滑动连接在滑槽内。

所述提篮机构包括提篮和控制提篮运动的提篮Z向模组，所述提篮的侧壁上安装有托盘检测装置。

所述三号视觉检测设备一侧设置有NG排料站。

本实用新型相比现有技术，具有以下优势：

1、本实用新型将视觉检测设备分布在各个功能部件周围，在晶元运输的工程中同时对晶元质量和位置进行检测，并根据检测结果将不同质量的晶元分类放置，尽量保证流通到后段工序的晶元全部为良品，减少后段工序的不良率。

2、本实用新型中的各项功能单元都是采用了多向位移装置来保证晶元的运输，这样可以在有限的空间内确保经院运输的效率最大化。

3、本实用新型在提篮的侧壁上安装托盘检测装置，这样可以实时监测提篮中托盘的状态，提高运转效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图一。

图2是本实用新型的结构示意图二。

图3是本实用新型中载盘供料机构的结构示意图。

图4是本实用新型中双头取料机构的结构示意图。

图5是本实用新型中旋转平台的结构示意图。

图6是本实用新型中取放料机构的结构示意图。

图7是本实用新型中收料盘取放机构的结构示意图。

图8是本实用新型中提篮机构的结构示意图。

图中：机架1，安装面101，载盘供料机构2，双头取料机构3，旋转平台4，取放料机构5，收料盘取放机构6，提篮机构7，控制单元8，固定架9，一号视觉检测设备10，二号视觉检测设备11，三号视觉检测设备12，四号视觉检测设备13，供料X轴模组14，供料Y轴模组15，折取料盘16，双头取料吸嘴17，升降电机18，旋转电机19，转盘20，DD马达21，破真空气缸机构22，吸嘴平台23，取放料X轴模组24，取放料Y轴模组25，取放料Z轴模组26，取放料吸嘴机构27，吸嘴基座28，真空吸嘴29，吸嘴旋转机构30，收料盘X轴模组31，收料盘Y轴模组32，收料盘机构33，收料盘安装座34，收料盘载板35，滑槽36，提篮37，提篮Z向模组38，托盘检测装置39，NG排料站40。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1-图8，一种用于高基频晶元的外观检测自动排列装置，包括机架1，其特征在于：所述机架1内的安装面101上设置有载盘供料机构2、双头取料机构3、旋转平台4、取放料机构5、收料盘取放机构6、提篮机构7和控制单元8，所述双头取料机构3安装在固定架9上，所述载盘供料机构2和旋转平台4均位于固定架9下方，所述固定架9上还安装有一号视觉检测设备10和二号视觉检测设备11，所述一号视觉检测设备10位于载盘供料机构2正上方，所述二号视觉检测设备11位于旋转平台4正上方，所述取放料机构5、提篮机构7与载盘供料机构2分别位于固定架9的两侧，所述取放料机构5一侧的机架1上间隔设置有三号视觉检测设备12和四号视觉检测设备13，所述三号视觉检测设备12一侧设置有NG排料站40，所述三号视觉检测设备12、四号视觉检测设备13与提篮机构7分别位于取放料机构5的两侧，所述收料盘取放机构6位于取放料机构5的下方。

所述载盘供料机构2包括供料X轴模组14、供料Y轴模组15和折取料盘16，所述供料X轴模组14固定连接在安装面101上，所述供料Y轴模组15滑动连接在供料X轴模组14上，所述折取料盘16滑动连接在供料Y轴模组15上。

所述双头取料机构3包括双头取料吸嘴17和用来控制双头取料吸嘴17运动的升降电机18、旋转电机19。

所述旋转平台4包括转盘20和位于转盘20底部的DD马达21，所述转盘20上安装有破真空气缸机构22、吸嘴平台23和二号视觉检测设备光源。

所述取放料机构5包括取放料X轴模组24、取放料Y轴模组25、取放料Z轴模组26和取放料吸嘴机构27，所述取放料X轴模组24固定连接在安装面101上，所述取放料Y轴模组25滑动连接在取放料X轴模组24上，所述取放料Z轴模组26滑动连接在取放料Y轴模组25上，所述取放料吸嘴机构27包括吸嘴基座28、真空吸嘴29和吸嘴旋转机构30，所述吸嘴基座28滑动连接在取放料Z轴模组26上，所述真空吸嘴29通过吸嘴旋转机构30与吸嘴基座28连接在一起。

所述收料盘取放机构6包括收料盘X轴模组31、收料盘Y轴模组32和收料盘机构33，所述收料盘X轴模组31固定连接在安装面101上，所述收料盘Y轴模组32滑动连接在收料盘X轴模组31上，所述收料盘机构33包括收料盘安装座34和收料盘载板35，所述收料盘安装座34与收料盘X轴模组31平行，收料盘安装座34滑动连接在收料盘Y轴模组32上，所述收料盘安装座34上设置有滑槽36，所述收料盘载板35通过滑块滑动连接在滑槽36内。

所述提篮机构7包括提篮37和控制提篮37运动的提篮Z向模组38，所述提篮37的侧壁上安装有托盘检测装置39。

本实用新型的工作过程为：高基频晶元从前段工序折取于折取料盘16中，折取料盘16由供料X轴模组14和供料Y轴模组15移动到双头取料机构3下方（一号视觉检测设备10检测折取料盘16中晶元位置以及确定晶元有无，无产品则不取，节约时间），双头取料吸嘴17上的两只吸嘴呈180°分布，由旋转电机19做180°往返运动，由升降电机18做上下运动，上下运动两吸嘴为单独控制。双头取料吸嘴17利用真空将折取料盘16中晶元吸附后放置到转盘20上的吸嘴平台23上，两吸嘴取放同步，可减少运动时间；转盘20由DD马达21驱动做圆周运动，当晶元运动到二号视觉检测设备11下方时，在此处检测晶元上表面外观是否存在缺陷，有缺陷的在后续NG排料站40剔除，二号视觉检测设备11在检测外观的同时检测晶片空间位置，为取放料机构5提供吸取位；当晶元运动到取放料机构5位置时，依据三号视觉检测设备12吸嘴位置与二号视觉检测设备11晶元位置对比匹配，通过软件算法确定取放料机构5吸嘴吸附晶元的准确位置。当晶元被取放料机构5上的真空吸嘴29从旋转平台4上取走后，通过取放料机构5的取放料X轴模组24、取放料Y轴模组25和取放料Z轴模组26将晶元搬运到三号视觉检测设备12上方，在此处检测晶元下表面外观是否存在缺陷（存在缺陷的丢弃于三号视觉检测设备12旁边设置的NG排料站40中）以及真空吸嘴29上晶元的空间位置；在三号视觉检测设备12处检测的晶元位置与四号视觉检测设备13检测的收料盘载板35上的收料盘中晶元放置槽的位置匹配，软件计算出两者在XYθ位置差异，将此位置差异转换成取放料机构4上XY轴及旋转θ电机参数，取放料机构4将依据此参数将晶元准确放置于收料盘晶元放置槽中，完成一颗良品的摆放。依据上述流程，依次将收料盘全部布满，完成一整盘晶元检测排片。提篮机构7提供自动供给收料盘功能，收料盘取放机构6负责将空收料盘从提篮37中取出，在四号视觉检测设备13位置拍摄收料盘位置，并提供收料盘在排片时Y方向运动，另外当收料盘35排满时，再将收料盘平稳放置到提篮机构7上的提篮37中，完成收取动作。

Claims

1.一种用于高基频晶元的外观检测自动排列装置，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）内的安装面（101）上设置有载盘供料机构（2）、双头取料机构（3）、旋转平台（4）、取放料机构（5）、收料盘取放机构（6）、提篮机构（7）和控制单元（8），所述双头取料机构（3）安装在固定架（9）上，所述载盘供料机构（2）和旋转平台（4）均位于固定架（9）下方，所述固定架（9）上还安装有一号视觉检测设备（10）和二号视觉检测设备（11），所述一号视觉检测设备（10）位于载盘供料机构（2）正上方，所述二号视觉检测设备（11）位于旋转平台（4）正上方，所述取放料机构（5）、提篮机构（7）与载盘供料机构（2）分别位于固定架（9）的两侧，所述取放料机构（5）一侧的机架（1）上间隔设置有三号视觉检测设备（12）和四号视觉检测设备（13），所述三号视觉检测设备（12）、四号视觉检测设备（13）与提篮机构（7）分别位于取放料机构（5）的两侧，所述收料盘取放机构（6）位于取放料机构（5）的下方。

2.根据权利要求1所述的一种高基频晶元的外观检测自动排列装置，其特征在于：所述载盘供料机构（2）包括供料X轴模组（14）、供料Y轴模组（15）和折取料盘（16），所述供料X轴模组（14）固定连接在安装面（101）上，所述供料Y轴模组（15）滑动连接在供料X轴模组（14）上，所述折取料盘（16）滑动连接在供料Y轴模组（15）上。

3.根据权利要求1所述的一种高基频晶元的外观检测自动排列装置，其特征在于：所述双头取料机构（3）包括双头取料吸嘴（17）和用来控制双头取料吸嘴（17）运动的升降电机（18）、旋转电机（19）。

4.根据权利要求1所述的一种高基频晶元的外观检测自动排列装置，其特征在于：所述旋转平台（4）包括转盘（20）和位于转盘（20）底部的DD马达（21），所述转盘（20）上安装有破真空气缸机构（22）、吸嘴平台（23）和二号视觉检测设备光源。

5.根据权利要求1所述的一种高基频晶元的外观检测自动排列装置，其特征在于：所述取放料机构（5）包括取放料X轴模组（24）、取放料Y轴模组（25）、取放料Z轴模组（26）和取放料吸嘴机构（27），所述取放料X轴模组（24）固定连接在安装面（101）上，所述取放料Y轴模组（25）滑动连接在取放料X轴模组（24）上，所述取放料Z轴模组（26）滑动连接在取放料Y轴模组（25）上，所述取放料吸嘴机构（27）包括吸嘴基座（28）、真空吸嘴（29）和吸嘴旋转机构（30），所述吸嘴基座（28）滑动连接在取放料Z轴模组（26）上，所述真空吸嘴（29）通过吸嘴旋转机构（30）与吸嘴基座（28）连接在一起。

6.根据权利要求1所述的一种高基频晶元的外观检测自动排列装置，其特征在于：所述收料盘取放机构（6）包括收料盘X轴模组（31）、收料盘Y轴模组（32）和收料盘机构（33），所述收料盘X轴模组（31）固定连接在安装面（101）上，所述收料盘Y轴模组（32）滑动连接在收料盘X轴模组（31）上，所述收料盘机构（33）包括收料盘安装座（34）和收料盘载板（35），所述收料盘安装座（34）与收料盘X轴模组（31）平行，收料盘安装座（34）滑动连接在收料盘Y轴模组（32）上，所述收料盘机构（33）安装在收料盘安装座（34）上。

7.根据权利要求6所述的一种高基频晶元的外观检测自动排列装置，其特征在于：所述收料盘安装座（34）上设置有滑槽（36），所述收料盘载板（35）通过滑块滑动连接在滑槽（36）内。

8.根据权利要求1所述的一种高基频晶元的外观检测自动排列装置，其特征在于：所述提篮机构（7）包括提篮（37）和控制提篮（37）运动的提篮Z向模组（38），所述提篮（37）的侧壁上安装有托盘检测装置（39）。

9.根据权利要求1所述的一种高基频晶元的外观检测自动排列装置，其特征在于：所述三号视觉检测设备（12）一侧设置有NG排料站（40）。