[發明專利]執行裝置和機械手

有效

• 申請號: 201110082395.0
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN102738293A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 張金斌
• 申請（專利權）人: 北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L21/687
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒;陳源

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，特別涉及一種執行裝置和機械手。

背景技術

隨著制造晶硅太陽能電池的工藝效率的顯著提高，太陽能電池生產線對晶片的自動化傳輸效率的要求也越來越高，這就需要晶片傳輸的各個環節都要高速且可靠地工作。在晶片傳輸的過程中，把晶片從料盒中取出的操作是晶片傳輸過程中的第一步，該步驟的速度和可靠性直接關系到晶片的傳輸效率。圖1為一種料盒的結構示意圖，如圖1所示，該料盒包括多個相對設置的晶片槽11，每兩個相對設置的晶片槽11可用于放置一個晶片。把晶片從料盒中取出通常需要專用的機械手，圖2為一種機械手的結構示意圖，如圖2所示，該機械手包括手臂12、執行裝置13和驅動裝置。執行裝置13固定于手臂12的末端；驅動裝置設置于手臂12的下方，該驅動裝置用于驅動手臂12運動。其中，驅動裝置可包括直線軸承14、氣缸15和電缸16，手臂12固定于直線軸承14上。具體地，電缸16包括電機、絲杠和導軌(圖中未具體示出)，該電缸16可驅動手臂12水平運動，從而實現手臂12和執行裝置13的伸縮運動。執行裝置13的豎直運動是通過氣缸15和四個直線軸承14實現的，氣缸15產生動力以驅動直線軸承14，直線軸承14在氣缸15的驅動下帶動手臂12豎直運動，從而實現手臂12的升降運動。進一步地，機械手還包括設置于電缸16下方的支撐柱17，該支撐柱17用于支撐電缸16。另外，機械手還包括各種氣動管路和電氣線路等(圖中未畫出)，該氣動管路和電氣線路與氣缸15連接。此外，機械手還包括拖鏈10，拖鏈10用于使氣動管路和電氣線路走線，即氣動管路和電氣線路設置于拖鏈10中。拖鏈10帶動氣動管路和電氣線路做水平往復運動。進一步地，該機械手中還設置有用于吸附晶片的吸片氣路。機械手的重要執行元件是執行裝置13，該執行裝置13上端設置有吸附通孔，當獲取晶片時該執行裝置13可產生真空，從而吸住晶片并使晶片隨其快速運動。圖3為機械手的吸片氣路原理圖，如圖3所示，該吸片氣路包括依次連接的調壓閥18、電磁閥19、過濾器20和壓力傳感器21，調壓閥18還與真空源22相連，壓力傳感器21還與執行裝置13連接。調壓閥18用于調節真空壓力，當電磁閥19處于常開狀態(如圖3中所示)時，執行裝置13和真空源22之間的氣路連通，此時在執行裝置13和晶片23之間產生真空，從而把晶片23吸附在執行裝置13上，壓力傳感器21可檢測出執行裝置13和電磁閥19之間氣路的真空度。執行裝置13上吸附有晶片時和未吸附有晶片時執行裝置13和電磁閥19之間氣路的真空度是不同的，因此可通過壓力傳感器21檢測出的真空度來判斷執行裝置13上是否吸附有晶片23。當需要釋放掉執行裝置13上吸附的晶片時，使電磁閥19處于常閉狀態，此時執行裝置13和真空源22之間的氣路隔斷同時執行裝置13和大氣連通，使執行裝置13和晶片23之間的氣壓恢復至大氣壓，從而使執行裝置13釋放掉吸附的晶片23。綜上所述，機械手是通過執行裝置13產生的真空吸附作用來實現晶片23的吸取和釋放，通過電缸16實現晶片23的伸縮移動，通過氣缸15實現晶片23的升降運動。其中，執行裝置13的結構會直接影響到吸取晶片23的穩定性以及晶片23傳輸的效率。