CN220041821U - 一种晶圆盒开门机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆盒开门机构，包括：开门挡板、与开门挡板连接的连接框以及与连接框连接的横移驱动模组；开门挡板上具有开锁模组，开锁模组包括可转动的蜗轮、与蜗轮啮合的驱动蜗杆组件、与蜗轮的径向中心对称连接的第一连杆、分别与两第一连杆的自由端连接的两第二连杆，两第二连杆的另一端转动连接在开门挡板上，并且两第二连杆上连接有开锁件，开锁件端部凸出于开门挡板，并且凸出部分与锁孔形状相适应。本实用新型通过可转动的蜗轮和与蜗轮啮合的驱动蜗杆组件对晶圆盒进行开门，相比于现有技术中的气缸和横杆构成的联动机构，具有传动平稳、自锁性和噪音小的特点，以此来提高开门的可靠性。

Description

一种晶圆盒开门机构

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆盒开门机构。

背景技术

如图1所示，现有的前开式晶圆盒多包括容纳盒01和前盖02，在前盖02上设置有两个锁孔，在需要打开前盖02时，对两个锁孔进行同步转动即可打开前盖02。

现有技术中，为了实现打开前盖02的的自动化作业，如授权公告号为CN211654793U的中国实用新型专利于2020年10月9日公开了一种晶圆盒开箱运载机构，其通过气缸和横杆构成的联动机构对两个闩杆实现同步转动，进而在将栓杆伸入至锁孔中以后，通过气缸的驱动，实现前盖的打开。

然而发明人在实施上述方案时发现，由于在运输过程中晶圆盒经过颠簸导致前盖锁孔的摩擦力增加，打开锁孔需要施加更大的力度，现有的气缸的力度不方便控制，太小导致打不开锁孔，太大的力度容易导致锁孔的损坏。

实用新型内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本实用新型提供了一种晶圆盒开门机构，采用结构改进以提高开门的可靠性。

根据本实用新型的第一方面，提供一种晶圆盒开门机构，包括：开门挡板、与开门挡板连接的连接框以及与所述连接框连接的横移驱动模组；

所述开门挡板上具有开锁模组，所述开锁模组包括可转动的蜗轮、与所述蜗轮啮合的驱动蜗杆组件、与所述蜗轮的径向中心对称连接的第一连杆、分别与两所述第一连杆的自由端连接的两第二连杆，两所述第二连杆的另一端转动连接在所述开门挡板上，并且两所述第二连杆上连接有开锁件，所述开锁件端部凸出于所述开门挡板，并且凸出部分与锁孔形状相适应。

在本实用新型的一些实施例中，所述开锁件包括T型杆，前端盖上的锁孔呈矩形，所述T型杆在初始状态时可穿入至所述锁孔内。

在本实用新型的一些实施例中，所述开锁件还包括与所述T型杆连接的安装体，所述开门挡板上开设有供所述T型杆穿出的孔位，所述孔位的直径小于所述安装体的最小直径。

在本实用新型的一些实施例中，所述安装体包括圆柱体和与所述圆柱体同轴连接的盖板，所述T型杆固定在所述盖板上，并且所述圆柱体上固定有轴承，所述轴承内圈的直径小于所述盖板的外径，所述盖板的外径大于所述圆柱体的外径，所述开门挡板上还具有与所述安装体对应的台阶型槽。

在本实用新型的一些实施例中，所述开门挡板上还具有吸附机构。

在本实用新型的一些实施例中，所述吸附机构包括吸盘和固定箱，所述吸盘与所述固定箱连通，所述固定箱与负压接头连通，所述吸盘通过所述固定箱固定在所述开门挡板上，并且所述吸盘的吸附面凸出于所述开门挡板设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述吸附机构具有两个，并且在所述开门挡板上以对角的方式布置。

在本实用新型的一些实施例中，所述横移驱动模组包括基座、固定在所述基座上的滑块、可相对滑动的设置在所述滑块上的滑轨、与所述滑轨连接的连接板以及横移驱动组件；

所述连接板与所述连接框连接，所述横移驱动组件用于驱动所述连接板朝向靠近或者远离所述基座的方向移动。

在本实用新型的一些实施例中，所述横移驱动组件包括固定在所述基座上的伺服电机、与所述伺服电机的输出轴连接的摆臂、设置在所述摆臂上的转轮以及固定在所述连接板上与所述转轮对应的传动框；

所述传动框上具有一字孔，所述转轮伸入至所述一字孔内。

在本实用新型的一些实施例中，所述连接框内具有中空型材，所述中空型材上具有供线路和管路穿入或穿出的开口。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过可转动的蜗轮和与蜗轮啮合的驱动蜗杆组件对晶圆盒进行开门，相比于现有技术中的气缸和横杆构成的联动机构，具有传动平稳、自锁性和噪音小的特点，以此来提高开门的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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为本实用新型背景技术中前开式晶圆盒的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中晶圆盒开门机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中晶圆盒开门机构另一视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中开锁模组的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中图4中的A处局部放大图；

图6为本实用新型实施例中开锁模组的另一视角结构示意图；

图7为本实用新型实施例中开锁件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中开锁件的安装结构示意图；

图9为本实用新型实施例中吸附机构的结构示意图；

图10为本实用新型实施例中吸附机构的安装结构示意图；

图11为本实用新型实施例中横移驱动组件的结构示意图；

图12为本实用新型实施例中横移驱动组件的***分解结构示意图。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在背景技术公开的现有技术中，晶圆盒开箱运载机构是通过气缸和横杆构成的联动机构对两个闩杆实现同步转动，进而在将闩杆伸入至锁孔中以后，通过气缸的驱动，实现前盖的打开。然而发明人在实施上述方案时发现，由于在运输过程中晶圆盒经过颠簸导致前盖锁孔的摩擦力增加，打开锁孔需要施加更大的力度，现有的气缸的力度不方便控制，太小导致打不开锁孔，太大的力度容易导致锁孔的损坏。现对现有技术中开门的结构形式进行改进，来提高开门的可靠性。

如图2至图12所示的晶圆盒开门机构，包括：开门挡板1、与开门挡板1连接的连接框2以及与连接框2连接的横移驱动模组3。具体如图2至图6所示，晶圆盒开门机构主要通过驱动横移驱动模组3来带动连接框2与开门挡板1移动。

开门挡板1上具有开锁模组11，开锁模组11包括可转动的蜗轮11a、与蜗轮11a啮合的驱动蜗杆组件11b、与蜗轮11a的径向中心对称连接的第一连杆11c、分别与两第一连杆11c的自由端连接的两第二连杆11d，两第二连杆11d的另一端转动连接在开门挡板1上，并且两第二连杆11d上连接有开锁件11e，开锁件11e端部凸出于开门挡板1，并且凸出部分与锁孔形状相适应。具体请参考图3至图6所示，开锁件11e端部具有凸出于开门挡板1，并且与锁孔形状相适应的突出部分，在开门过程中，将突出部分***锁孔，驱动蜗杆组件11b带动蜗轮11a旋转，蜗轮11a旋转带动两第一连杆11c和与两第一连杆11c的自由端连接的两第二连杆11d移动，并使开锁件11e旋转，来实现对晶圆盒的开门过程。

本实用新型通过可转动的蜗轮11a和与蜗轮11a啮合的驱动蜗杆组件11b对晶圆盒进行开门，相比于现有技术中的气缸和横杆构成的联动机构，具有传动平稳、自锁性和噪音小的特点，以此来提高开门的可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，开锁件11e包括T型杆11e1，前端盖上的锁孔呈矩形，T型杆11e1在初始状态时可穿入至锁孔内。具体请参考图1和图4至图6所示，开锁件11e端部凸出于开门挡板1的T型杆11e1与锁孔形状相适应，均为矩形，且两者的位置相同，T型杆11e1可穿入至锁孔内。请继续参考图4至图6所示，在开锁件11e内部具有与第二连杆11d固定连接的固定柱11f，通过固定柱11f连接使开锁件11e在初始状态时，与锁孔位置相适应。

在本实用新型的一些实施例中，开锁件11e还包括与T型杆11e1连接的安装体11e2，开门挡板1上开设有供T型杆11e1穿出的孔位，孔位的直径小于安装体11e2的最小直径。请参考图2、图3、图7和图8所示，开锁件11e安装在开门挡板1的背侧，开门挡板1上具有供T型杆11e1穿出的孔位，且孔位的直径小于安装体11e2的最小直径，如图8所示，主要作用是对开锁件11e起到固定和限位的作用，提高T型杆11e1的结构强度，并且防止开门挡板1移动时T型杆11e1的松动，防止在开锁过程中开锁件11e与开门挡板1脱离。

在本实用新型的一些实施例中，安装体11e2包括圆柱体11e21和与圆柱体11e21同轴连接的盖板11e22，T型杆11e1固定在盖板11e22上，并且圆柱体11e21上固定有轴承12，轴承12内圈的直径小于盖板11e22的外径，盖板11e22的外径大于圆柱体11e21的外径，开门挡板1上还具有与安装体11e2对应的台阶型槽13。请继续参考图7、图8所示，安装体11e2的结构形式为盖板11e22上具有T型杆11e1，另一侧具有同轴连接圆柱体11e21，圆柱体11e21的外侧套设有轴承12，然后在外侧将轴承12固定，从而实现对安装体11e2转动连接。安装体11e2安装在开门挡板1上的具体形式如图8所示，盖板11e22在台阶槽的底部，轴承12内圈的直径小于盖板11e22的外径，盖板11e22的外径大于圆柱体11e21的外径，T型杆11e1穿出的孔位，孔位的直径小于安装体11e2的最小直径，通过直径的不同，来实现安装体11e2在开门挡板1中不会出现脱离的情况。

在本实用新型的一些实施例中，开门挡板1上还具有吸附机构14。请继续参考图2、图3所示，在开锁模组11对晶圆盒进行开锁前，先利用吸附机构14将晶圆盒的门进行吸附。吸附机构14的作用一方面是将晶圆盒的门吸附住，通过机器将晶圆盒门打开并放置，减少晶圆盒被污染的风险；另一方面使晶圆盒的门固定，防止在开门过程中晶圆盒出现位移。

在本实用新型的一些实施例中，吸附机构14包括吸盘14a和固定箱14b，吸盘14a与固定箱14b连通，固定箱14b与负压接头14c连通，吸盘14a通过固定箱14b固定在开门挡板1上，并且吸盘14a的吸附面凸出于开门挡板1设置。具体请参考图9、图10所示，吸附机构14的吸盘14a突出设置于开门挡板1，主要是晶圆盒的门与开门挡板1之间具有距离，当上述T型杆11e1穿入至锁孔内并没有打开晶圆盒的门时，吸盘14a先对晶圆盒的门进行吸附，并固定住晶圆盒的门。其中吸盘14a与固定箱14b连通，固定箱14b与负压接头14c连通，利用外界吸气装置通过负压接头14c对吸盘14a内部空气进行抽空，使吸盘14a将晶圆盒的门吸附住。继续如图10所示，吸盘14a通过固定箱14b固定在开门挡板1上， 对吸盘14a起到固定作用。

根据上述吸附机构14的设置，继续参考图2，其中，吸附机构14具有两个，并且在开门挡板1上以对角的方式布置。为使吸盘14a对晶圆盒的门吸附能力稳定，吸附机构14设置成两个，并且以中心对称的对角形式布置。

在本实用新型的一些实施例中，横移驱动模组3包括基座31、固定在基座31上的滑块32、可相对滑动的设置在滑块32上的滑轨33、与滑轨33连接的连接板34以及横移驱动组件35。如图12所示，通过滑块32与滑轨33之间可相对滑动，一侧的滑轨33与连接板34固定连接，另一侧的滑块32与基座31固定连接的设置，并通过在基座31另一侧的横移驱动组件35的驱动，使连接板34进行位移。

通过上述横移驱动模组3的设置，请继续参考图12，其中，连接板34与连接框2连接，横移驱动组件35用于驱动连接板34朝向靠近或者远离基座31的方向移动。开门挡板1与连接框2固定连接，连接框2与连接板34固定连接，通过上述横移驱动组件35驱动连接板34朝向靠近或者远离基座31的方向移动，可使连接板34带动连接框2和开门挡板1横向移动。在开锁模组11对晶圆盒进行开门，吸附机构14对晶圆盒的门进行吸附后，通过横移驱动组件35的驱动实现对晶圆盒前盖的打开。这里需要指出的是，横移驱动组件35的驱动形式具有多种形式，可以是步进电机、力矩电机或者是伺服电机35a，也可以是开关磁阻电机、直流无刷电机等其他形式。

根据上述横移驱动组件35的设置，请继续参考图12，横移驱动组件35包括固定在基座31上的伺服电机35a、与伺服电机35a的输出轴连接的摆臂35b、设置在摆臂35b上的转轮35b1以及固定在连接板34上与转轮35b1对应的传动框35c；传动框35c上具有一字孔35c1，转轮35b1伸入至一字孔35c1内。横移驱动组件35的驱动形式具有多种形式，在这里选择伺服电机35a，主要是伺服电机35a具有精度高、转速稳定、调速性好和输出功率高等优点。与伺服电机35a的输出轴相连的是摆臂35b，摆臂35b上具有转轮35b1，连接板34上固定连接的传动框35c上具有一字孔35c1，其中，转轮35b1与一字孔35c1对应，转轮35b1并伸入至一字孔35c1内。在本实用新型中，伺服电机35a驱动摆臂35b转动，摆臂35b上的转轮35b1在一字孔35c1内移动，来带动连接板34横向移动，进而带动开门挡板1的横向移动来实现对晶圆盒前盖的打开。

在本实用新型的一些实施例中，连接框2内具有中空型材，中空型材上具有供线路和管路穿入或穿出的开口21。继续如图2所示，各模组之间均通过电连接，通过将连接框2设置成中空型材，将线路和管路从中空型材的开口21中穿入或穿出，最大程度上节省空间，并保护线路和管路。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种晶圆盒开门机构，其特征在于，包括：开门挡板、与开门挡板连接的连接框以及与所述连接框连接的横移驱动模组；

所述开门挡板上具有开锁模组，所述开锁模组包括可转动的蜗轮、与所述蜗轮啮合的驱动蜗杆组件、与所述蜗轮的径向中心对称连接的第一连杆、分别与两所述第一连杆的自由端连接的两第二连杆，两所述第二连杆的另一端转动连接在所述开门挡板上，并且两所述第二连杆上连接有开锁件，所述开锁件端部凸出于所述开门挡板，并且凸出部分与锁孔形状相适应。

2.根据权利要求1所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述开锁件包括T型杆，前端盖上的锁孔呈矩形，所述T型杆在初始状态时可穿入至所述锁孔内。

3.根据权利要求2所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述开锁件还包括与所述T型杆连接的安装体，所述开门挡板上开设有供所述T型杆穿出的孔位，所述孔位的直径小于所述安装体的最小直径。

4.根据权利要求3所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述安装体包括圆柱体和与所述圆柱体同轴连接的盖板，所述T型杆固定在所述盖板上，并且所述圆柱体上固定有轴承，所述轴承内圈的直径小于所述盖板的外径，所述盖板的外径大于所述圆柱体的外径，所述开门挡板上还具有与所述安装体对应的台阶型槽。

5.根据权利要求1所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述开门挡板上还具有吸附机构。

6.根据权利要求5所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述吸附机构包括吸盘和固定箱，所述吸盘与所述固定箱连通，所述固定箱与负压接头连通，所述吸盘通过所述固定箱固定在所述开门挡板上，并且所述吸盘的吸附面凸出于所述开门挡板设置。

7.根据权利要求6所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述吸附机构具有两个，并且在所述开门挡板上以对角的方式布置。

8.根据权利要求1所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述横移驱动模组包括基座、固定在所述基座上的滑块、可相对滑动的设置在所述滑块上的滑轨、与所述滑轨连接的连接板以及横移驱动组件；

所述连接板与所述连接框连接，所述横移驱动组件用于驱动所述连接板朝向靠近或者远离所述基座的方向移动。

9.根据权利要求8所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述横移驱动组件包括固定在所述基座上的伺服电机、与所述伺服电机的输出轴连接的摆臂、设置在所述摆臂上的转轮以及固定在所述连接板上与所述转轮对应的传动框；

所述传动框上具有一字孔，所述转轮伸入至所述一字孔内。

10.根据权利要求1所述的晶圆盒开门机构，其特征在于，所述连接框内具有中空型材，所述中空型材上具有供线路和管路穿入或穿出的开口。