[發明專利]多功能機械手及其晶圓加工裝置

在審

• 申請號: 202210105722.8
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN116564847A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 陶為銀
• 申請（專利權）人: 河南通用智能裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;B29C63/02;H01L21/677;H01L21/68;H01L21/683
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春;郭明月

本發明公開了一種多功能機械手，包括底座，底座側方固定有吸盤機械手，與吸盤機械手所在側壁的相對側壁設置旋轉切割組件，與吸盤機械手所在側壁的相鄰側壁設置視覺系統，視覺系統的朝向與旋轉切割組件的朝向一致。本發明通過六軸機械臂控制多功能機械手開始工作，并能擺放到指定位置，工作過程中靈活方便，切割組件中通過控制蝶形螺母調節刀輪角度，進行精準的切割，視覺系統能夠精準定位到晶圓的圓心以及晶圓的邊緣。

技術領域

本發明涉及晶圓貼膜技術領域，特別是涉及一種多功能機械手。

背景技術

碳化硅晶圓經過激光隱切加工，激光束聚焦在晶圓內部，對焦點位置晶圓形成瞬間高溫，在晶圓內部形成一系列縱橫交錯的破壞層，碳化硅晶圓硬度較高無法通過擴膜方式使晶圓裂開，需要適合設備沿晶圓切割道一條一條破開，芯片表面對碎屑敏感，裂片過程中在晶圓表面貼一層PE膜，防止裂片機構的劈刀和晶圓表面直接接觸，也防止劈裂過程中產生的碎屑濺污染芯片。

目前在貼膜時，用到的膜為復合膜。復合膜經過放膜機構、移膜機構、切膜機構和貼膜機構。在晶圓上貼附的膜為PE膜。切割后的PE膜的面積往往大于晶圓盤，就會造成不方便將晶圓盤放回料倉盒中。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種將晶圓從料倉中取出，并具有定位、切割功能的多功能機械手。

具體方案如下：

多功能機械手，包括底座，底座側方固定有吸盤機械手，與吸盤機械手所在側壁的相對側壁設置旋轉切割組件，與吸盤機械手所在側壁的相鄰側壁設置視覺系統，視覺系統的朝向與旋轉切割組件的朝向一致。

所述旋轉切割組件包括：固定在底座側壁的旋轉驅動裝置、固定在旋轉驅動裝置輸出軸末端的旋轉臂和與旋轉臂端部連接的可調刀輪組，其特征在于，所述可調刀輪組包括：刀輪安裝座、擺動裝置、活動板和刀輪；刀輪安裝座固定在旋轉臂端部，活動板與刀輪安裝座之間通過擺動裝置連接，刀輪暗轉掛在活動板底部，在刀輪安裝座遠離旋轉電機的端設置有U型缺口，擺動裝置包括擺動板、擺動軸、調節板、調節絲杠和活動板；擺動板通過擺動軸設置在U型缺口內，擺動軸通過軸承固定在U型缺口的側壁上，且擺動板與U型缺口相鄰的側壁之間留有余量；U型缺口的頂部和底部均固定有調節板，調節板底部開設有與U型缺口相對應的凹槽，頂部開設有調節孔；調節絲杠穿過調節孔并貫穿擺動板，且調節絲杠的徑向面積小于調節孔的徑向面積，并與擺動板之間為螺紋連接，絲杠的端部均螺紋連接有蝶形螺母；活動板與擺動板伸出U型缺口的側壁連接。

蝶形螺母與調節板之間設置有半圓墊片，且半圓墊片穿過調節絲杠，半圓墊片的弧形面與調節板接觸。

活動板與擺動板之間連接有緩沖裝置，緩沖裝置包括緩沖基板、緩沖彈簧、緩沖限位軸、直線導軌和緩沖擋板；緩沖擋板固定在活動板頂部；緩沖基板與擺動軸伸出U型缺口的側壁連接，緩沖基板與直線導軌的滑塊連接，直線導軌中的導軌固定在活動板上；緩沖限位軸穿過緩沖擋板，且一端與活動基板連接，另一端連接有緩沖墊片，緩沖墊片與緩沖擋板之間套設有緩沖彈簧。

活動板底部固定有門型刀輪固定座；刀輪同軸固定有刀輪軸承，通過刀輪銷軸轉動連接在門型刀輪固定座并通過刀輪卡簧對刀輪進行固定。

旋轉驅動裝置包括旋轉電機、旋轉切割刀固定板、電機安裝座和旋轉軸；電機安裝座固定在旋轉切割刀固定板，旋轉切割刀固定板與底座連接，旋轉軸固定旋轉電機的輸出端，并且末端與旋轉機械臂連接。

多功能機械手固定在六軸機械臂上。

本發明通過六軸機械臂控制多功能機械手開始工作，并能擺放到指定位置，工作過程中靈活方便，切割組件中通過控制蝶形螺母調節刀輪角度，進行精準的切割，視覺系統能夠精準定位到晶圓的圓心以及晶圓的邊緣。

附圖說明

圖1是全自動貼膜機的結構示意圖；

圖2是圖1的側視圖；

圖3是多功能機器人系統結構示意圖；