CN219246650U - 一种便于硅片移载的顶升装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于硅片移载的顶升装置，其可提高加工效率，可有效防止顶升过程中硅片滑落，可确保硅片质量，该顶升装置包括工作台、设置于工作台的移载机构、硅片下料位、顶升机构，硅片下料位用于传输、承载载板，载板中承载有若干以阵列结构排布的硅片，移载机构位于硅片下料位的上方，用于将硅片移载至下一工序，移载机构包括若干吸盘，吸盘与硅片正面对应，顶升机构位于硅片下料位的下方，用于将载板中的硅片同时顶起，顶升机构包括第三安装板、顶升板、顶升吸盘、驱动第三安装板、顶升板及顶升吸盘同步升降的升降单元，承载槽的底端均开有第二通孔，顶升吸盘的吸附端与第二通孔及相应承载槽中的硅片背面对应。

Description

一种便于硅片移载的顶升装置

技术领域

本实用新型涉及硅片加工技术领域，具体为一种便于硅片移载的顶升装置。

背景技术

在硅片加工过程中，常采用自动加工设备实现硅片开方、切片、倒角、研磨、腐蚀、清洗等多个工序的自动化加工。硅片由前一工序传输至下一工序时，主要通过移载装置实现，通过移载装置的吸盘组件吸附硅片，再将吸附的硅片移载至下一工序，但目前常用的移载装置存在硅片易磨损、加工效率低等问题。

例如现有技术中提供了一种硅片吸取移载机构，专利申请号为202122145293.0，其主要包括工作台、吸盘组件、金属梁架、堆叠料盒、升降组件、传输组件等，堆叠料盒用于承载待移载硅片，吸盘组件滑动安装于金属梁架，吸盘组件用于吸附待移载硅片并通过金属梁架将吸附的硅片移载至下一工序，升降组件用于推动堆叠料盒中的硅片，以便于吸盘组件稳固吸附硅片，传输组件用于堆叠料盒的传输，但这种移载方式中，多片硅片自下而上依次堆叠放置于堆叠料盒中，硅片之间易产生磨损而且易粘连，虽然设置了鼓风装置吹动硅片使其与其余硅片分离，但若硅片之间粘结牢固，而鼓风机吹风力度有限，则易出现硅片分离失败等问题，不利于硅片移载及加工效率的提升。另外，通过升降组件推动硅片升起时，硅片倾斜，极易从升降组件滑落而摔坏，导致产品质量受损。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种便于硅片移载的顶升装置，其便于吸盘吸附硅片并移载，可提高加工效率，并且可有效防止顶升过程中硅片滑落，可确保硅片质量。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种便于硅片移载的顶升装置，其包括工作台、设置于工作台的硅片下料位，所述硅片下料位用于传输、承载载板，所述载板中设置有若干以阵列结构排布的承载槽，每个所述承载槽中承载有一块待移载的硅片，所述硅片下料位的上方设置有移载机构，所述移载机构位于所述硅片下料位的上方，用于将所述硅片移载至下一工序，所述移载机构包括若干吸盘，所述吸盘与所述硅片的正面对应，用于吸附所述硅片，其特征在于，其还包括顶升机构，所述顶升机构位于所述硅片下料位的下方，用于将载板中的硅片同时顶起，所述顶升机构包括第三安装板、以阵列结构分布并固定于第三安装板顶端的若干顶升板、安装于顶升板顶端的至少三个不在同一直线的顶升吸盘、驱动第三安装板、顶升板及顶升吸盘同步升降的升降单元，所述承载槽的底端均开有第二通孔，所述顶升吸盘的吸附端与所述第二通孔及相应承载槽中的硅片背面对应。

其进一步特征在于，

所述升降单元包括升降气缸，所述升降气缸的缸体固定于底座，所述升降气缸的活塞杆与所述第三安装板的底端中部固接，并通过所述导向组件与所述第三安装板连接；

进一步的，所述导向组件包括四个呈矩形分布的导向杆、连接板、固定于所述导向杆一端的矩形支撑架，所述导向杆的另一端贯穿固定于所述连接板的相应轴套后与所述第三安装板的底端固接，所述连接板的四个侧端面分别与机架固接；

更进一步的，所述导向组件还包括的弹簧导杆，所述弹簧导杆的中部开有第二负压管道，所述弹簧导杆的一端垂直贯穿所述顶升板后与所述顶升吸盘的非吸附端连接，且所述第二负压管道的一端与所述顶升吸盘中部的气孔连通，所述第二负压管道的另一端通过第二负压管路连通第二负压发生器；

进一步的，所述硅片下料位包括第二辊轮支架、通过第二辊轴转动安装于所述第二辊轮支架首端与末端的第二辊轮、转动安装于第二辊轮支架两侧内侧端的第三辊轮，所述第三辊轮位于首端第二辊轮与末端第二辊轮之间。

采用本实用新型上述结构可以达到如下有益效果，将该顶升装置用于硅片自动化加工过程中，通过顶升机构推动硅片下料位载板中的相应硅片，使硅片正面与移载机构中的吸盘吸附端接触，以便于移载机构中的吸盘牢固吸附硅片，从而将硅片自动移载至下一工序中。推动过程中，顶升机构中的升降单元驱动第三安装板、顶升板、顶升吸盘以及硅片同步水平升起，有效提高了加工效率，另外，升降单元推动硅片前，先通过顶升吸盘吸附硅片背面，防止了顶升硅片过程中硅片从顶升机构滑落的问题出现，从而确保了硅片质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型硅片下料位与移载机构的立体结构示意图；

图2为本实用新型硅片顶升机构的立体结构示意图；

图3为本实用新型硅片顶升机构另一角度的立体结构示意图；

图4为本实用新型载板的立体结构示意图；

图5为本实用新型硅片的立体结构示意图；

图6为本实用新型集气排板的立体结构示意图；

图7为本实用新型移栽机构的立体结构示意图；

图8为本实用新型硅片下料位的立体结构示意图。

附图标记：移载机构1、第一横向移动模组11、第一安装座12、第一安装板13、气路组件14、集气排板131、集气槽132、第一负压管道133、第一负压发生器134、第二安装板135、正压管道136、风刀17、第一安装架18；

硅片下料位2、第二辊轮支架21、第二辊轴22、第二辊轮23、第三辊轮24；

顶升机构3、第三安装板31、顶升板32、顶升吸盘33、升降单元34、升降气缸341、底座342、导向杆343、连接板344、矩形支撑架345、弹簧导杆346；

载板4、承载槽40、第二通孔41、硅片5。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

针对现有技术中存在的硅片移载时，加工效率低、质量易受损的技术问题，以下提供了一种便于硅片移载的顶升装置，其包括工作台、设置于工作台的硅片下料位2、与移载机构中的吸附单元配合的顶升机构3，顶升机构3设置于硅片下料位2的下方，通过顶升机构3将载板4中的硅片同时顶起。硅片下料位2用于传输、承载载板4，载板4中承载有若干以阵列结构排布的硅片5，本实施例中载板4中的承载槽40设置有十二个，十二个承载槽40以三行四列结构排布，见图4，每个承载槽40中放置一块硅片5，硅片5以阵列结构排布的方式，便于移载机构1一次同时吸附多个(例如十二块)硅片，从而进一步提高加工效率，并且不存在硅片之间粘结的问题。

见图1、图5、图7，移载机构1设置于硅片下料位2的上方，移载机构1用于将硅片5移载至下一工序(本实施例中，下一工序为硅片撕膜装置，图中未示出)，移载机构1包括：第一横向移动模组11、安装于第一横向移动模组11的滑块的第一安装座12、转动安装于第一安装座12的吸附单元，吸附单元包括第一安装板13、气路组件14、安装于第一安装板13的若干吸盘15，吸盘15与承载槽40中硅片5的正面对应，用于吸附硅片5，气路组件14用于向吸盘15中通入正压气体或负压气体。

为便于吸附单元吸附硅片，将气路组件14设计为以下结构：气路组件14包括安装于第一安装板13顶端的集气排板131、开设于集气排板131底端的集气槽132(见图6)、贯穿第一安装板13且与集气槽132连通的第一通孔、贯穿集气排板131且与集气槽132连通的第一负压管道133、第一负压发生器134、第一电磁阀(图中未示出)、位于第一安装板13上方且与第一安装座12固接的第二安装板135，吸盘15的非吸附端连通第一通孔，真空机(图中未示出)通过负压管路依次连接第一负压发生器134、第一负压管道133，第一电磁阀安装于负压管路，第一负压发生器133的壳体固接于第二安装板的顶端。

为便于移载机构将吸附的硅片放置于后续工序，本实施例中，气路组件还包括正压管道136、第二电磁阀(图中未示出)，正压管道136通过正压管路连通真空机，第一电磁阀安装于正压管路，第一电磁阀、第二电磁阀均与控制器电连接，卸载吸附的硅片时，控制器控制第一电磁阀停止，从而停止向吸盘中通入负压气体，同时控制器控制第二电磁阀开启，真空机通过正压管路、正压管道136向集气槽中通入正压气体，正压气体沿第一通孔进入吸盘，从而吹动硅片正面，实现硅片放置。

见图2、图3，顶升机构3包括第三安装板31、以阵列结构分布并固定于第三安装板31顶端的若干顶升板32、安装于顶升板32顶端的至少三个不在同一直线的顶升吸盘33、驱动第三安装板31、顶升板32及顶升吸盘33同步升降的升降单元34，本实施例中顶升吸盘33为四个，四个顶升吸盘33呈矩形分布，便于稳固吸附四边形的硅片5，载板4中承载槽的底端均开有第二通孔41，顶升板32及该顶升板32顶端的顶升吸盘33与第二通孔及相应承载槽40中的硅片背面一一对应。

升降单元34包括升降气缸341，升降气缸341的缸体固定于底座342，升降气缸341的活塞杆与第三安装板31的底端中部固接，并通过导向组件与第三安装板31连接；该硅片顶升机构顶升硅片时，升降气缸341驱动第三安装板31带动顶升板32及其顶端的顶升吸盘33升起，使顶升吸盘33的吸附端穿过第二通孔41后与硅片背面的膜片接触吸附，并将硅片10顶起，使硅片10的正面与移载机构1中的吸盘15的吸附端接触，以便于移载机构快速、稳固吸附硅片10。

为提高顶升板及顶升吸盘升降的稳定性，将导向组件设置为以下结构：导向组件包括四个呈矩形分布的导向杆343、连接板344、固定于导向杆343一端的矩形支撑架345，导向杆343的另一端贯穿固定于连接板344的相应轴套后与第三安装板31的底端固接，连接板341的四个侧端面分别与机架固接。导向杆343底端的矩形支撑架345的设置，进一步提高了顶升板及顶升吸盘升降的稳定性。

导向组件还包括的弹簧导杆346，弹簧导杆346的中部设置有第二负压管道，弹簧导杆346的一端垂直贯穿顶升板32后与顶升吸盘33的非吸附端连接，且第二负压管道347的一端与顶升吸盘33中部的气孔连通，第二负压管道347通过第二负压管路连通第二负压发生器。通过升降单元驱动第三安装板、顶升板、顶升吸盘、硅片升起与吸盘接触时，硅片及顶升吸盘必然承受一定的挤压力，弹簧导杆346承受挤压力缓冲，有效防止了硅片因上表面、下表面均承受挤压力而损坏的问题出现。

移载机构1还包括风刀17(风刀采用现有技术)，风刀17通过第一安装架18倾斜安装于第一安装座12的一侧端，风刀17的吹风口与一侧的硅片下料位上的硅片正面斜对应，风刀与硅片表面所在平面之间的角度范围为45°～80°，移载机构吸附硅片前，通过风刀吹扫硅片的正面，防止硅片正面存在杂质或加工碎屑而影响吸盘吸附效果的问题出现；

硅片下料位2包括第二辊轮支架21、通过第二辊轴22转动安装于所述第二辊轮支架21的第二辊轮23、转动安装于第二辊轮支架21两侧内侧端的第三辊轮24。

见图8，为便于附膜硅片下料位能够承载硅片，同时顶升板32能够穿过附膜硅片下料位将载板中的硅片顶起，使相邻两根第二辊轴22之间间隙的最大长度a大于顶升板顶端的最大长度a1，且小于载板的最大长度a2，两侧第三辊轮之间间隙的最大宽度b大于顶升板顶端的最大宽度b1，且小于载板的最大宽度。载板传输至附膜硅片下料位时，载板的长度方向两侧支撑于第二辊轴，宽度方向两侧支撑于第三辊轮上。

将该顶升装置用于硅片自动化加工过程中，实现硅片移载吸附，具体步骤包括：S1、将承载有硅片的载板传输至硅片下料位等待移载；同时，第一横向移动模组中的伺服电机驱动其坦克链带动滑块及第一安装座、吸附单元移动至顶升机构的上方；

S2、通过顶升机构中的升降单元驱动第三安装板、顶升板及该顶升板顶端的顶升吸盘升起，使顶升吸盘穿过承载槽中部底端的第二通孔与硅片背面接触；

S3、然后向顶升吸盘通入负压气体，使顶升吸盘吸附相应硅片；

S4、升降气缸的活塞杆伸出，驱动第三安装板、顶升板、顶升吸盘及硅片向移载机构中的吸盘方向移动，使硅片正面与移载机构中吸盘的吸附端接触；

S5、顶升吸盘停止吸附，同时通过气路组件向移载机构的吸盘中通入负压，实现硅片正面吸附；

S6、升降气缸的活塞杆缩回，带动第三安装板、顶升板、顶升吸盘及硅片反向移动，恢复原位；

S7、移载机构将吸附的硅片移载至下一工序中。循环往复，实现硅片的持续移载。

采用本申请方案，具有以下优点：

(1)该移载机构中设置有三组吸附单元，每组吸附单元可同时吸附至少四片硅片，从而大大提高了加工效率。

(2)移载机构中的吸附单元在吸附硅片时，通过硅片顶升机构将载板中的硅片顶起，不仅方便了吸附单元的吸附操作，而且防止了吸附过程中硅片产生位移，有利于提升加工精度。

(3)硅片顶升机构中的顶升板的数量与载板中承载槽的数量一致，以便于将载板中的十二片硅片同时顶起，从而进一步提高了加工效率。

以上的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种便于硅片移载的顶升装置，其包括工作台、设置于工作台的硅片下料位(2)，所述硅片下料位(2)用于传输、承载载板(4)，所述载板(4)中设置有若干以阵列结构排布的承载槽(40)，每个所述承载槽(40)中承载有一块待移载的硅片(5)，所述硅片下料位的上方设置有移载机构(1)，所述移载机构(1)位于所述硅片下料位(2)的上方，用于将所述硅片(5)移载至下一工序，所述移载机构(1)包括若干吸盘，所述吸盘的吸附端与所述硅片(5)的正面对应，用于吸附所述硅片(5)，其特征在于，其还包括顶升机构(3)，所述顶升机构(3)位于所述硅片下料位(2)的下方，用于将载板中的硅片同时顶起，所述顶升机构(3)包括第三安装板(31)、以阵列结构分布并固定于第三安装板(31)顶端的若干顶升板(32)、安装于顶升板(32)顶端的至少三个不在同一直线的顶升吸盘(33)、驱动第三安装板(31)、顶升板(32)及顶升吸盘(33)同步升降的升降单元，所述承载槽(40)的底端均开有第二通孔(41)，所述顶升吸盘(33)的吸附端与所述第二通孔(41)及相应承载槽(40)中的硅片背面对应。

2.根据权利要求1所述的便于硅片移载的顶升装置，其特征在于，所述升降单元包括升降气缸(341)，所述升降气缸(341)的缸体固定于底座，所述升降气缸(341)的活塞杆与所述第三安装板(31)的底端中部固接，并通过导向组件与所述第三安装板(31)连接。

3.根据权利要求2所述的便于硅片移载的顶升装置，其特征在于，所述导向组件包括四个呈矩形分布的导向杆(343)、连接板(344)、固定于所述导向杆(343)一端的矩形支撑架(345)，所述导向杆(343)的另一端贯穿固定于所述连接板(344)的相应轴套后与所述第三安装板(31)的底端固接，所述连接板(344)的四个侧端面分别与机架固接。

4.根据权利要求3所述的便于硅片移载的顶升装置，其特征在于，所述导向组件还包括的弹簧导杆(346)，所述弹簧导杆(346)的中部开有第二负压管道，所述弹簧导杆(346)的一端垂直贯穿所述顶升板(32)后与所述顶升吸盘(33)的非吸附端连接，且所述第二负压管道的一端与所述顶升吸盘(33)中部的气孔连通，所述第二负压管道的另一端通过第二负压管路连通第二负压发生器。

Images