專利名稱：晶片搬運(yùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了晶片檢測(cè)或?qū)瑢?shí)施后續(xù)工序，從晶片盒取出晶片，根據(jù)需要將取出的晶片運(yùn)送到其它裝置的晶片搬運(yùn)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的由搬運(yùn)臂將晶片從晶片盒內(nèi)取出的晶片搬運(yùn)裝置的實(shí)例如圖9所示。這種晶片搬運(yùn)裝置的主要結(jié)構(gòu)是在由升降機(jī)構(gòu)1帶動(dòng)可上下移動(dòng)的盒臺(tái)2上設(shè)置了按層存放若干片晶片3的晶片盒4，該晶片盒4的晶片出入口一側(cè)與具有吸附部6的搬運(yùn)臂5相對(duì)配置。
下面簡(jiǎn)要說(shuō)明上述現(xiàn)有晶片搬運(yùn)裝置的動(dòng)作原理。首先，由升降機(jī)構(gòu)1帶動(dòng)盒臺(tái)2下降，由圖中未示的傳感器對(duì)晶片張數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而檢測(cè)出要搬運(yùn)的晶片3。當(dāng)上述傳感器檢測(cè)出要搬運(yùn)的晶片3后，升降機(jī)構(gòu)1帶動(dòng)盒臺(tái)2上升所需距離，搬運(yùn)臂5向晶片盒4一側(cè)移動(dòng)并從被搬運(yùn)的晶片3下側(cè)插入。當(dāng)上述搬運(yùn)臂5插入后，由升降機(jī)構(gòu)1帶動(dòng)盒臺(tái)2下降規(guī)定量；當(dāng)被搬運(yùn)的晶片放置到搬運(yùn)臂5上后，由吸附部6將該搬運(yùn)的晶片3吸附并保持的狀態(tài)下，搬運(yùn)臂5從晶片盒4內(nèi)退出并把被搬運(yùn)的晶片3從晶片盒4中取出，然后運(yùn)送到檢驗(yàn)等后續(xù)工序中。
在上述晶片搬運(yùn)裝置中，放置晶片3的晶片盒4沿內(nèi)部?jī)蓚?cè)壁上形成有若干溝槽7以使所放置的晶片保持水平狀態(tài)。圖9右側(cè)圖形的局部放大圖是從晶片出入口一側(cè)所看到的晶片盒4右側(cè)壁上溝槽7的放大示意圖。該溝槽7支承著晶片3的周邊部位，把晶片3保持在水平的狀態(tài)下放置在晶片盒4內(nèi)。
由于放置在晶片盒4內(nèi)的晶片3通常處于水平狀態(tài)，只要晶片間距離是等間隔的，搬運(yùn)臂5就能夠從被搬運(yùn)晶片3下側(cè)順利地插入。
但是，最初將晶片3放置到晶片盒4時(shí)，多數(shù)情況下是用手插入，所以就會(huì)發(fā)生將晶片3插入溝槽7左右兩側(cè)不同高度的位置上而使插入的晶片3呈傾斜狀態(tài)。由于晶片3的這種傾斜，當(dāng)搬運(yùn)臂5從晶片3下側(cè)插入時(shí)與晶片3發(fā)生碰撞，從而會(huì)發(fā)生晶片3被損壞的問(wèn)題。
針對(duì)上述問(wèn)題，在諸如日本專利公報(bào)(特許公報(bào))第2606423號(hào)中公開(kāi)的那樣，由傳感器檢測(cè)出被搬運(yùn)的各晶片3的插入狀態(tài)，當(dāng)晶片3傾斜時(shí)，中止搬運(yùn)臂的插入動(dòng)作，以防止發(fā)生碰撞。也就是說(shuō)，設(shè)置了檢測(cè)晶片3的傳感器，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)盒臺(tái)相對(duì)于傳感器下降時(shí)，由該傳感器檢測(cè)出各晶片3的狀態(tài)。傳感器將晶片最下面作為檢測(cè)開(kāi)始位置，將晶片最上面作為檢測(cè)終了位置，從檢測(cè)開(kāi)始位置到檢測(cè)終了位置之間盒臺(tái)移動(dòng)的距離作為晶片判定厚度，如果(晶片本來(lái)厚度)＝(晶片判定厚度)，則可判斷為晶片放置方式正確而開(kāi)始搬運(yùn)操作，如果(晶片本來(lái)厚度)＜(晶片判定厚度)，則可判斷為晶片放置方式不正確而中止搬運(yùn)操作。
但是，近來(lái)隨著晶片的大型化和薄型化的發(fā)展，晶片放置到晶片盒時(shí)會(huì)出現(xiàn)撓曲變形。例如，將撓度定義為保持在溝槽處的周邊部位與撓曲變形最大部位即中心部位的高低差值，則6英寸和8英寸晶片的厚度與撓度的關(guān)系如

圖10A、10B所示。
根據(jù)圖10B，例如，8英寸晶片按現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，其厚度為0.6mm，按最近的標(biāo)準(zhǔn)，其厚度為0.1mm，二者的撓度相比較，薄型化使后者的撓度增加了大約5mm。
這種由薄型化而產(chǎn)生的撓曲變形帶來(lái)了下述新的問(wèn)題。
第1，現(xiàn)有的由傳感器將晶片傾斜變化量作為厚度檢測(cè)的方法并未考慮晶片的撓曲變形。因此，按照現(xiàn)有的技術(shù)，將撓度判定為厚度，則無(wú)論晶片是否插入溝槽7左右相同高度上，都會(huì)產(chǎn)生晶片放置方式不正確的錯(cuò)誤判斷并停止搬運(yùn)動(dòng)作，這樣，產(chǎn)生了撓曲變形的晶片不能夠被搬運(yùn)。
第2，當(dāng)在晶片盒內(nèi)搬運(yùn)的晶片吸附在搬運(yùn)臂上并抬起的時(shí)間，如果不考慮晶片的撓曲變形，則被搬運(yùn)的晶片上表面與上一層晶片產(chǎn)生撓曲變形的下表面相接觸，會(huì)發(fā)生晶片表面劃傷或晶片破損的問(wèn)題。
第3，當(dāng)檢驗(yàn)等工序結(jié)束后由搬運(yùn)臂將晶片再次放回到晶片盒的情況下，如果不考慮晶片的撓曲變形，會(huì)發(fā)生因晶片周邊部位的撓曲變形引起該周邊部位與溝槽相碰撞的問(wèn)題，成為晶片破損的原因之一。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出的，目的在于提供一種能夠在考慮晶片撓曲變形的基礎(chǔ)上確實(shí)地防止晶片搬運(yùn)時(shí)發(fā)生破損的晶片搬運(yùn)裝置。
本發(fā)明是一種晶片搬運(yùn)裝置，在這種相對(duì)于兩端形成有若干晶片周邊部保持溝槽的晶片盒使晶片取出臂沿高度以及前后方向移動(dòng)來(lái)完成從晶片盒取出晶片的晶片搬運(yùn)裝置中，具有檢測(cè)晶片撓曲變形的撓曲變形檢測(cè)裝置和考慮了撓曲變形并能將晶片取出臂插入晶片盒使晶片放置并保持在臂上的狀態(tài)下從晶片盒取出的搬運(yùn)裝置。
理想的是，上述搬運(yùn)裝置具有考慮撓曲變形的基礎(chǔ)上確定晶片取出臂插入晶片盒的位置并將上述臂插入所確定的位置的插入裝置，進(jìn)一步，還具有考慮撓曲變形的基礎(chǔ)上確定將晶片的周邊部從溝槽上抬起時(shí)上述臂沿晶片盒高度方向必要的移動(dòng)量、使插入晶片盒內(nèi)的上述臂沿晶片高度方向只移動(dòng)所確定的移動(dòng)量后將上述臂從晶片盒內(nèi)抽出的抽取裝置。
此外，理想的是，上述抽取裝置可以判斷是否能夠在與其它晶片不接觸的狀態(tài)下進(jìn)行抽取操作，上述插入裝置可以判斷是否能夠在與其它晶片不接觸的狀態(tài)下將上述晶片取出臂插入上述晶片盒內(nèi)。
根據(jù)上述晶片搬運(yùn)裝置，能夠根據(jù)檢測(cè)晶片盒內(nèi)晶片位置信息計(jì)算晶片的撓曲，并根據(jù)該計(jì)算結(jié)果判斷晶片之間是否具有搬運(yùn)臂插入的間隙，同時(shí)能夠判斷由上述搬運(yùn)臂搬運(yùn)的晶片被抬起時(shí)是否具有與上一層晶片不發(fā)生接觸所需的間隙。這樣，能夠避免晶片與搬運(yùn)臂以及晶片之間的接觸，使具有撓曲變形的晶片不會(huì)被劃傷或破損的情況下進(jìn)行搬運(yùn)處理。
由上述撓曲變形檢測(cè)裝置檢測(cè)晶片的撓曲變形和由上述搬運(yùn)裝置進(jìn)行的晶片搬運(yùn)的操縱可以對(duì)晶片一張一張地進(jìn)行，能夠得到相同的效果。
另一方面，也可以先由上述撓曲變形檢測(cè)裝置對(duì)所有的晶片進(jìn)行撓曲變形檢測(cè)、然后由搬運(yùn)裝置只對(duì)能夠被搬運(yùn)的晶片進(jìn)行搬運(yùn)，也可以得到相同的效果。
此外，理想的是，上述撓曲變形檢測(cè)裝置通過(guò)檢測(cè)晶片中心部的位置測(cè)定撓曲變形。
此外，也可以在檢測(cè)晶片中心部位置的同時(shí)檢測(cè)上述晶片盒溝槽內(nèi)保持的晶片周邊部的一側(cè)或兩側(cè)的位置，以此來(lái)測(cè)定撓曲變形。
根據(jù)上述晶片搬運(yùn)裝置，當(dāng)檢測(cè)出各晶片中央部和一側(cè)周邊部位置后，就能夠通過(guò)計(jì)算從保持在溝槽內(nèi)的周邊部到撓曲變形最大的中央部發(fā)生了多大的撓曲變形準(zhǔn)確地求出各晶片的不同撓度。
上述撓曲變形檢測(cè)裝置也可以通過(guò)檢測(cè)出的晶片中心部位置和由上述晶片盒間距寬度所確定的晶片周邊部位置檢測(cè)撓曲變形，其效果相同。
上述撓曲變形檢測(cè)裝置也可以通過(guò)至少檢測(cè)出晶片上兩個(gè)不同的位置來(lái)測(cè)定撓曲變形，其效果相同。
在同時(shí)檢測(cè)出中央部和兩側(cè)周邊部位置的情況下，即使晶片兩側(cè)周邊部沒(méi)有插入晶片盒相同高度的溝槽內(nèi)而保持傾斜狀態(tài)，由于檢測(cè)出晶片中心部?jī)蓚?cè)的周邊部位置信息，所以能夠檢測(cè)出晶片的傾斜狀態(tài)，從而判定搬運(yùn)臂不能插入晶片盒內(nèi)。
上述晶片搬運(yùn)裝置是具有可放置若干張晶片的晶片盒的安裝臺(tái)和搬運(yùn)臂且上述搬運(yùn)臂與上述晶片盒可相對(duì)移動(dòng)的晶片搬運(yùn)裝置，該裝置中具有檢測(cè)上述晶片盒內(nèi)放置的晶片上下方向上位置的位置檢測(cè)裝置；根據(jù)由上述位置檢測(cè)裝置檢測(cè)出的位置信息計(jì)算各晶片撓度的運(yùn)算部；以及用于根據(jù)上述運(yùn)算部的運(yùn)算結(jié)果判斷上述搬運(yùn)臂能否在不與其它晶片相接觸的狀態(tài)下插入晶片下側(cè)以及上述搬運(yùn)臂能否在不與其它晶片相接觸的狀態(tài)下抬起被搬運(yùn)晶片的判斷部。
根據(jù)上述晶片搬運(yùn)裝置，可以通過(guò)檢測(cè)晶片盒內(nèi)的晶片位置信息計(jì)算晶片的撓度，并以該計(jì)算結(jié)果為依據(jù)判斷晶片間是否具有搬運(yùn)臂插入的間隙以及是否具有抬起由上述搬運(yùn)臂搬運(yùn)的晶片時(shí)不會(huì)與上一層晶片接觸的間隙。這樣，能夠避免晶片與搬運(yùn)臂、晶片之間的接觸，并能夠使產(chǎn)生撓曲變形的晶片不發(fā)生劃傷或破損的狀態(tài)下進(jìn)行晶片搬運(yùn)操作。
理想的是，上述位置檢測(cè)裝置具有檢測(cè)上述各晶片中央部位置的傳感器，除了上述檢測(cè)中央部位置的傳感器之外，最好還配備檢測(cè)保持在晶片盒內(nèi)的上述各晶片周邊部位置的傳感器。
根據(jù)上述晶片搬運(yùn)裝置，通過(guò)檢測(cè)出上述各晶片中央部和周邊部?jī)牲c(diǎn)的位置，計(jì)算由保持在晶片盒溝槽的周邊部到撓曲變形大的中央部之間產(chǎn)生的撓曲變形，能夠準(zhǔn)確地求出各晶片不同的撓度。
此外，上述位置檢測(cè)裝置中也可以具有檢測(cè)上述各晶片中央部位置的傳感器和檢測(cè)位于該傳感器兩側(cè)且保持在上述各晶片的晶片盒的兩側(cè)周邊部位置的傳感器。
根據(jù)上述晶片搬運(yùn)裝置，即使晶片兩側(cè)周邊部沒(méi)有插入晶片盒相同高度的溝槽內(nèi)而保持傾斜狀態(tài)，由于檢測(cè)出晶片中心部?jī)蓚?cè)的周邊部位置信息，所以能夠檢測(cè)出晶片的傾斜狀態(tài)，從而判定搬運(yùn)臂不能插入晶片盒內(nèi)。
圖面的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是實(shí)施形式1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是實(shí)施形式1的動(dòng)作流程圖。
圖3是實(shí)施形式1的動(dòng)作流程圖。
圖4是實(shí)施形式1的動(dòng)作流程圖。
圖5A、5B、5C、5D、5E、5F是實(shí)施例1的說(shuō)明圖。
圖6A、6B是實(shí)施例1的說(shuō)明圖。
圖7A、7B是實(shí)施例3的說(shuō)明圖。
圖8是實(shí)施例4的說(shuō)明圖。
圖9是現(xiàn)有的晶片搬運(yùn)裝置說(shuō)明圖。
圖10A、10B是晶片厚度和撓度關(guān)系的說(shuō)明圖。
發(fā)明的最佳實(shí)施形式(實(shí)施例1)
圖1是實(shí)施例1的晶片搬運(yùn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
在由升降機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)可上下移動(dòng)的盒臺(tái)12上設(shè)置了按層存放若干層晶片15的晶片盒14，該晶片盒14的晶片出入口一側(cè)與具有吸附部181的搬運(yùn)臂18相對(duì)配置。
第1光穿透型傳感器16由發(fā)光部161和光接收部162組成，用于檢測(cè)晶片15中心部的位置信息。同樣，第2光穿透型傳感器17由發(fā)光部171和光接收部172組成，用于檢測(cè)晶片15周邊部的位置信息。
在本實(shí)施例中，固定光穿透型傳感器16、17，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)11帶后盒臺(tái)12上下移動(dòng)時(shí)，就可進(jìn)行晶片盒內(nèi)各晶片15的位置信息檢測(cè)。
也可以與本實(shí)施例相反，將盒臺(tái)12固定，使光穿透型傳感器16、17與搬運(yùn)臂18一起上下移動(dòng)以檢測(cè)各晶片15的位置信息，進(jìn)行搬運(yùn)處理。
控制部19通過(guò)光穿透型傳感器16和17分別檢測(cè)出中心部的位置信息和周邊部的位置信息并存儲(chǔ)起來(lái)。然后根據(jù)該兩種位置信息進(jìn)行晶片15的撓度計(jì)算。
控制部19根據(jù)上述計(jì)算所得的撓度判斷搬運(yùn)臂18是否能夠插入晶片的下側(cè)以及插入后是否能夠由搬運(yùn)臂18將晶片15抬起并取出。后面將對(duì)這種判斷過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
下面根據(jù)圖2-4說(shuō)明上述裝置的動(dòng)作過(guò)程。
圖2、圖3、圖4是上述裝置中，搬運(yùn)由晶片盒13內(nèi)最下層數(shù)起的第i層晶片15(以下為第i層晶片15)的動(dòng)作流程圖。在由升降機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)可上下移動(dòng)的盒臺(tái)上裝載有晶片盒13，當(dāng)圖中未示的開(kāi)關(guān)合上并指示晶片開(kāi)始搬運(yùn)后，按上述動(dòng)作流程圖所示順序開(kāi)始動(dòng)作。
下面說(shuō)明當(dāng)i＝n即第n層晶片15的搬運(yùn)動(dòng)作。
首先，升降機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)盒臺(tái)12下降(第S201步)。
其次，由第1傳感器16判定是否檢測(cè)出晶片盒13內(nèi)第n-1層晶片15的中心部(第S202步)。
圖5A、5B、5C、5D、5E、5F是將第n-1層晶片15作為最下層晶片15(即n＝2)，從晶片15出入口一側(cè)觀察的圖1所示升降機(jī)構(gòu)11、盒臺(tái)12、晶片盒13的正面示意圖。
圖5A表示的是在第S202步中，由第1傳感器16檢測(cè)出第n-1層晶片15中心部的情況。
當(dāng)?shù)?傳感器16未檢測(cè)出第n-1層晶片15中心部時(shí)，由升降機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)盒臺(tái)12進(jìn)一步下降(第S203步)、至檢測(cè)到第n-1層晶片15中心部為止反復(fù)進(jìn)行同樣的操作。
下面，由第2傳感器17判定是否檢測(cè)出第n-1層晶片15的周邊部(第S204步)，如果未檢測(cè)出的話，由升降機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)盒臺(tái)12進(jìn)一步下降(第S205步)，至檢測(cè)到第n-1層晶片15周邊部為止反復(fù)進(jìn)行同樣的操作。
圖5B表示的是在第S204步中，由第2傳感器17檢測(cè)出第n-1層晶片15周邊部的情況。
由第2傳感器17檢測(cè)出第n-1層晶片15的周邊部后，根據(jù)第1傳感器16、第2傳感器17檢測(cè)出的第n-1層晶片中心部和周邊部的位置信息計(jì)算第n-1層晶片15的撓度(第S206步)。這時(shí)，假如由第1傳感器16和第2傳感器17檢測(cè)出的第n-1層晶片15中心部和周邊部位置完全一致的話，則晶片15沒(méi)有撓曲變形且保持水平狀態(tài)。
下面，如圖5C、5D所示，由第1傳感器16、第2傳感器17檢測(cè)第n層晶片15中心部和周邊部的位置信息，撓度的計(jì)算與第n-1層晶片15的計(jì)算方法相同(第S207～S211步)。
然后，以第S211步計(jì)算得到的撓度為根據(jù)，計(jì)算搬運(yùn)臂上吸附并保持第n層晶片15時(shí)的撓度。再根據(jù)上述計(jì)算得出的撓度，確定第n層晶片15周邊部從溝槽14離開(kāi)所需的搬運(yùn)臂上升量(行程P，第S212步)。
下一步，根據(jù)第n-1層晶片15和n層晶片15的位置信息和撓度，計(jì)算第n-1層晶片15和第n層晶片15之間的間隙(第S213)、判斷搬運(yùn)臂能否插入(第S214步)。也就是說(shuō)，如圖6A所示，在第S214步中根據(jù)第S213步的計(jì)算，判斷當(dāng)搬運(yùn)臂18插入第n-1層晶片15和第n層晶片15之間時(shí)，在搬運(yùn)臂18的上表面和第n層晶片15的下表面之間以及搬運(yùn)臂18的下表面與第n-1層晶片15的上表面之間是否能夠確保搬運(yùn)臂18與晶片15不發(fā)生接觸的間隙。
在第S214步中，如果搬運(yùn)臂18不能插入的話，判定為第n層晶片15不能被搬運(yùn)，則使i＝n+1，搬運(yùn)操作移至對(duì)第i＝n+1層晶片15進(jìn)行。
如果在第S214步中搬運(yùn)臂18能夠插入的話，將搬運(yùn)臂18能夠插入范圍的中間位置作為取出第n層晶片15時(shí)搬運(yùn)臂18的插入位置存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中(第S215步)。
下面，如圖5E、5F所示，由第1傳感器16、第2傳感器17檢測(cè)出第n+1層晶片15的中心部和周邊部的位置信息，撓度計(jì)算與第n-1、n層晶片15時(shí)相同(第S216-S221步)。
然后，根據(jù)第S211步和S221步得到的位置信息和撓度，計(jì)算第n+1層晶片15和第n層晶片15之間的間隙(第S222步)。再根據(jù)上述計(jì)算得出的第n+1層晶片15與第n層晶片15之間的間隙和由第S212步確定的行程P判斷是否能夠在晶片15之間不接觸的狀態(tài)下抬起第n層晶片15，也就是說(shuō)，如圖6B所示，判斷當(dāng)以第n層晶片周邊部從溝槽14離開(kāi)所需行程P抬起時(shí)、第n層晶片15的上表面與第n+1層晶體15的下表面之間是否能夠確保具有相互不接觸的間隙(第S223步)。
在第S223步中，如果搬運(yùn)臂18不能將第n層晶片15抬起時(shí)，則斷定為第n層晶片15不能被搬運(yùn)，這樣讓i加1再回到第S202步移至第n+1層晶片15的搬運(yùn)操作。
在第S223步中，如果搬運(yùn)臂18能夠?qū)⒌趎層晶片15抬起時(shí)，則為了按照第S215步中存儲(chǔ)的插入位置使搬運(yùn)臂18插入，由升降機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)盒臺(tái)12移動(dòng)(第S224步)。
在第S224步中，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)盒臺(tái)12使搬運(yùn)臂18到達(dá)由第S215步存儲(chǔ)的插入位置后(第S214步)，搬運(yùn)臂18插入第n層晶片15下側(cè)的上述插入位置中(第S225步)。當(dāng)吸附部181將晶片吸附并保持后，使盒臺(tái)12只下降第S212中確定的行程P(第S226步)、然后在第n層晶片15與溝槽14以及第n+1層晶片不接觸狀態(tài)下(這時(shí)升降機(jī)構(gòu)11的位置叫抽出位置)從晶片盒13抽出(第S227步)，進(jìn)入檢驗(yàn)等其它處理過(guò)程(第S228步)。
其它處理過(guò)程結(jié)束后，使升降機(jī)構(gòu)11回到第S227步的抽出位置上，將吸附并保持有第n層晶片15的搬運(yùn)臂18插入晶片盒13內(nèi)，并由吸附部181解除吸附(第S229步)。
然后，讓盒臺(tái)12正好上升行程P，使第n層晶片15的周邊部保持在溝槽14內(nèi)從而放置在晶片盒13中(第S230步)，使搬運(yùn)臂18移至待機(jī)位置(第S231步)，結(jié)束對(duì)第n層晶片15的搬運(yùn)過(guò)程。
下面，對(duì)于放置在晶片盒13內(nèi)的所有晶片15以上述相同的操作內(nèi)容和順序進(jìn)行反復(fù)處理(第S232步)后，結(jié)束整個(gè)搬運(yùn)過(guò)程。
此外，在搬運(yùn)晶片盒13最下層晶片15時(shí)，根據(jù)檢測(cè)出的設(shè)置于最下層晶片15下方并與晶片盒13兩側(cè)壁相連的晶片盒底面連接部件上表面位置，能夠計(jì)算出該上表面與最下層晶片15的下表面之間的間隙并判斷搬運(yùn)臂18能否插入。
最上層晶片15抬起的可能性同樣也能夠通過(guò)檢測(cè)晶片盒13上部?jī)蓚?cè)壁連接部件的下表面位置進(jìn)行判斷。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)可以得到如下效果。
1.通過(guò)檢測(cè)出晶片盒13內(nèi)晶片15的位置信息計(jì)算晶片15的撓度，并根據(jù)該計(jì)算結(jié)果判斷晶片15下側(cè)是否具有搬運(yùn)臂18插入的間隙，所以能夠避免晶片15與搬運(yùn)臂18之間的干涉以及由于干涉而引起晶片15破損的問(wèn)題。
2.通過(guò)檢測(cè)出晶片盒13內(nèi)晶片15的位置信息計(jì)算晶片15的撓度，并根據(jù)該計(jì)算結(jié)果判斷當(dāng)搬運(yùn)臂18抬起晶片15時(shí)是否具有與上側(cè)晶片15不發(fā)生接觸的間隙，所以能夠避免晶片15之間相接觸以及晶片15的劃傷和破損。
3.通過(guò)檢測(cè)出各晶片15的位置信息計(jì)算晶片15的撓度，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果算出由搬運(yùn)臂18吸附的晶片15周邊部的撓度并與行程P比較，所以能夠避免晶片15抽出及插入時(shí)晶片盒13的溝槽14與晶片15周邊部之間的干涉以及由此引起的破損和產(chǎn)生塵埃。
4.通過(guò)檢測(cè)出位于最下層晶片15下方的晶片盒13兩則壁連接部件上表面的位置，可以計(jì)算出該上表面與最下層晶片15下表面之間的間隙并判斷搬運(yùn)臂18能否插入，所以能夠避免連接部件和搬運(yùn)臂18之間的干涉、防止搬運(yùn)臂18的破損。
5.通過(guò)分別檢測(cè)出各晶片15的位置信息計(jì)算晶片15的撓度并根據(jù)該計(jì)算結(jié)果判斷搬運(yùn)臂18插入的可能性和抬起晶片15的可能性，所以，即使搬運(yùn)不同厚度且裝在同一晶片盒13內(nèi)的晶片15時(shí)，也能夠在不損壞晶片15及搬運(yùn)臂18的狀態(tài)下進(jìn)行搬運(yùn)操作。
以上根據(jù)實(shí)施例1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，如下述(1)、(2)所示，在本發(fā)明的基本思想范圍內(nèi)，可以有各種不同的實(shí)施形式。
(1)實(shí)施例1中，在各晶片15的搬送過(guò)程中進(jìn)行位置檢測(cè)，撓度計(jì)算，晶片15之間的間隙計(jì)算，并進(jìn)行插入和抬起可能性的判斷。與此相對(duì)地，為了提高裝置的運(yùn)行效率，也可以將晶片盒13內(nèi)所有晶片15的初始位置檢測(cè)出來(lái)并進(jìn)行撓度計(jì)算，晶片15之間的間隙計(jì)算和插入、抬起判斷，然后將上述信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，只進(jìn)行能夠搬運(yùn)的晶片15的搬運(yùn)操作。
(2)在實(shí)施例1中，通過(guò)設(shè)置檢測(cè)晶片盒13內(nèi)晶片15撓曲變形大的中心部的傳感器16和檢測(cè)插入溝槽14的晶片15周邊部的傳感器17進(jìn)行位置信息檢測(cè)。與此相對(duì)地，由于晶片盒13的尺寸、溝槽間距寬度是確定的，所以能夠省略對(duì)晶片15周邊部的檢測(cè)，只用傳感器16檢測(cè)晶片15撓曲變形最大的中心部即可。也就是說(shuō)，按照晶片盒13的尺寸和間距寬度可以確定晶片15周邊部的位置，所以能夠用事先在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的上述數(shù)據(jù)代替由傳感器17檢測(cè)出的晶片15周邊部的位置信息。
(實(shí)施例2)在實(shí)施例1中，通過(guò)第1傳感器16和第2傳感器17檢測(cè)出晶片盒13內(nèi)放置的晶片15中央部和周邊部?jī)蓚€(gè)部位的位置，然后根據(jù)該位置信息進(jìn)行撓度的計(jì)算。
但是，并非一定要檢測(cè)上述兩個(gè)位置，也可以設(shè)置另外的兩個(gè)用于檢測(cè)的位置，然后以該位置信息和晶片尺寸為依據(jù)預(yù)測(cè)晶片15的撓度。也就是說(shuō)，可以通過(guò)在不同高度的兩個(gè)位置上設(shè)置的相同傳感器檢測(cè)晶片15，根據(jù)晶片15檢測(cè)位置的高度差進(jìn)行內(nèi)部運(yùn)算求出晶片15的撓度，這樣可以得到與實(shí)施例1相同的效果。
(實(shí)施例3)在實(shí)施例1中，通過(guò)第1傳感器16和第2傳感器17檢測(cè)出晶片盒13中放置的晶片15中央部及周邊部等兩個(gè)位置，然后根據(jù)該位置信息計(jì)算撓度。
但是，只檢測(cè)上述兩個(gè)位置，有時(shí)不能夠判斷晶片15插入在溝槽14左右高度不同的槽內(nèi)的情況，所以會(huì)出現(xiàn)搬運(yùn)臂插入時(shí)該搬運(yùn)臂18與晶片15發(fā)生碰撞、晶片15破損的問(wèn)題。
因此，在實(shí)施例3中，除實(shí)施例1使用的第1傳感器16、第2傳感器17之外設(shè)置了與第1傳感器16、第2傳感器17高度位置相同、用于檢測(cè)第2傳感器17檢測(cè)不到的另一側(cè)周邊部(從正面看是左側(cè)的周邊部)的第3傳感器19。
圖7A、7B是從晶片15出入口方向看到的升降機(jī)構(gòu)11、盒臺(tái)12、晶片盒13的正面示意圖，圖中顯示了晶片15插入左右不同溝槽14內(nèi)的狀態(tài)。
下面說(shuō)明在實(shí)施例3中判斷晶片15是否插入溝槽14左右兩側(cè)高度不同的層內(nèi)的過(guò)程(具體地說(shuō)，本例中從正面看時(shí)左側(cè)周邊部插入了上一層溝槽內(nèi))。
首先，在圖7A中，由第1傳感器16、第2傳感器17檢測(cè)出最下層晶片15中心部和右側(cè)周邊部。由于從晶片正面看的話其左側(cè)周邊部比右側(cè)周邊部放置在盒內(nèi)的位置高，所以這時(shí)第3傳感器19尚未檢測(cè)出最下層晶片15左側(cè)的周邊部。
其次，在圖7B中，升降機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)盒臺(tái)12繼續(xù)下降，由第3傳感器19進(jìn)行晶片15左側(cè)周邊部的檢測(cè)。這時(shí)，第1傳感器16、第2傳傳器17檢測(cè)不到晶片15。
這時(shí)，如果第2傳感器17和第3傳感器19檢測(cè)出的左右周邊部高度差大致等于晶片盒13溝槽14高度時(shí)，則可判定晶片15在溝槽14內(nèi)的放置狀態(tài)不正確。
這種情況下，停止搬運(yùn)臂18插入晶片盒13的操作以及進(jìn)行告知晶片15放置狀態(tài)不正確等警報(bào)處理。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，不僅能夠通過(guò)第1傳感器16、第2傳感器17檢測(cè)出的位置信息計(jì)算晶片15的撓度，而且能夠通過(guò)第2傳感器17、第3傳感器19檢測(cè)出的晶片5右邊和左邊周邊部位置信息判斷晶片15是否以相同的高度放置在溝槽14內(nèi)。
這樣就能夠防止由于晶片15和搬運(yùn)臂18之間的干涉而發(fā)生晶片15的破損的問(wèn)題。
(實(shí)施例4)在實(shí)施例4中，如圖8所示，在盒臺(tái)12下部設(shè)置有3個(gè)測(cè)距傳感器20、21、22，分別用于檢測(cè)晶片盒13最下層放置的晶片15的中心部和該中心部?jī)蓚?cè)的周邊部。傳感器20、21、22發(fā)射光，根據(jù)到反射光返回為止的時(shí)間來(lái)測(cè)定距離，為此，在盒臺(tái)12、晶片盒13下部設(shè)有使來(lái)自傳感器20、21、22的光可以照射到晶片上的間隙。
下面，在實(shí)施例4中，首先由測(cè)距傳感器20、21、22測(cè)出從該傳感器至最下層晶片15中心部以及至該中心部?jī)蓚?cè)的周邊部之間的距離，根據(jù)該檢測(cè)出的3個(gè)距離值計(jì)算晶片的撓度。
其次，根據(jù)上述晶片15的撓度和預(yù)先存儲(chǔ)的晶片盒13的溝槽間距求出搬運(yùn)臂18的插入位置以及盒臺(tái)12的行程P。
與實(shí)施例1相同，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使因晶片15較薄而產(chǎn)生撓曲變形，也能夠防止因晶片15和搬運(yùn)臂18之間干涉而發(fā)生晶片15破損以及因搬運(yùn)臂18與兩側(cè)壁連接部件之間干涉而發(fā)生搬運(yùn)臂18破損，而能夠進(jìn)行晶片的搬運(yùn)處理。
此外，由于不需要上下移動(dòng)盒臺(tái)12而只需檢測(cè)出晶片盒13最下層放置的1張晶片的撓曲變形信息就能夠得到各層晶片15搬運(yùn)時(shí)搬運(yùn)臂18的插入位置信息，所以能夠縮短晶片搬運(yùn)時(shí)間。
(實(shí)施例5)在實(shí)施例1中根據(jù)檢測(cè)出的位置信息進(jìn)行計(jì)算，求出晶片15的撓度。與此相對(duì)地，也可以先測(cè)量晶片15的厚度，然后根據(jù)該厚度求出晶片15的撓度。也就是說(shuō)，可以是這樣的結(jié)構(gòu)，即具有測(cè)量晶片15厚度的傳感器，將晶片15撓度與厚度的相關(guān)關(guān)系表預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，根據(jù)上述傳感器測(cè)量的厚度值與上述表相對(duì)照求出晶片15的撓度。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，不僅具有與實(shí)施例1同樣的效果，而且由于只設(shè)置一處晶片厚度測(cè)量傳感器，能簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)。
此外，如果將由放置在溝槽14內(nèi)的晶片15周邊部和中心部的高低差值計(jì)算的撓度與吸附并保持在搬運(yùn)臂18內(nèi)的晶片15周邊部下垂所產(chǎn)生的撓度相區(qū)別，并分別將上述撓度與厚度對(duì)照關(guān)系表預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中并用與上述對(duì)照查表同樣的方法的話，可進(jìn)一步精確防止晶片的破損和產(chǎn)生塵埃。
生產(chǎn)中利用的可能性正如上述實(shí)施例1-5所記述的那樣，由于考慮了晶片的撓曲變形，可以判斷搬運(yùn)臂能否插入以及搬運(yùn)臂插入后為了取出晶片而能否抬起，在上述兩種判斷均為可能時(shí)，還可以精確求出搬運(yùn)臂的插入位置以及搬運(yùn)臂插入后為了取出晶片所需抬起量(行程)，所以，能夠得到確實(shí)地防止搬運(yùn)時(shí)晶片破損的晶片搬運(yùn)裝置。
權(quán)利要求
1.一種晶片搬運(yùn)裝置，相對(duì)于兩端形成有若干保持晶片周邊部的溝槽的晶片盒使晶片取出臂沿高度以及前后方向移動(dòng)來(lái)從晶片盒取出晶片，其特征在于具有檢測(cè)晶片撓曲變形的撓曲變形檢測(cè)裝置和考慮了撓曲變形并能將晶片取出臂插入晶片盒使晶片放置并保持在臂上的狀態(tài)下從晶片盒取出的搬運(yùn)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述搬運(yùn)裝置具有考慮撓曲變形的基礎(chǔ)上確定晶片取出臂插入晶片盒的位置并將上述臂插入所確定的位置的插入裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述搬運(yùn)裝置還具有考慮撓曲變形的基礎(chǔ)上確定將晶片的周邊部從溝槽上抬起時(shí)上述臂沿晶片盒高度方向必要的移動(dòng)量，使插入晶片盒內(nèi)的上述臂沿晶片盒高度方向只移動(dòng)所確定的移動(dòng)量后將上述臂從晶片盒內(nèi)抽出的抽取裝置。
4.根據(jù)要求要求3所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述抽取裝置判斷是否能夠在與其它晶片不接觸的狀態(tài)下進(jìn)行抽取操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述插入裝置判斷是否能夠在與其它晶片不接觸的狀態(tài)下將上述晶片取出臂插入上述晶片盒內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述撓曲變形檢測(cè)裝置通過(guò)檢測(cè)晶片中心部的位置檢測(cè)撓曲變形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述撓曲變形檢測(cè)裝置通過(guò)檢測(cè)晶片中心部位置以及上述晶片盒溝槽內(nèi)保持的晶片周邊部中至少一側(cè)的位置檢測(cè)撓曲變形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述撓曲變形檢測(cè)裝置通過(guò)檢測(cè)出的晶片中心部位置和由上述晶片盒間距寬度所確定的晶片周邊部位置檢測(cè)撓曲變形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述撓曲變形檢測(cè)裝置通過(guò)至少檢測(cè)出晶片的兩個(gè)部位的位置檢測(cè)撓曲變形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于由上述撓曲變形檢測(cè)裝置檢測(cè)晶片的撓曲變形和由上述搬運(yùn)部件搬運(yùn)晶片的操作是一張一張地進(jìn)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于通過(guò)上述撓曲變形檢測(cè)部件對(duì)所有的晶片進(jìn)行撓曲變形檢測(cè)后，只對(duì)能夠搬運(yùn)的晶片由上述搬運(yùn)裝置搬運(yùn)。
12.一種晶片搬運(yùn)裝置，具有可放置若干張晶片的晶片盒的安裝臺(tái)和搬運(yùn)臂且上述搬運(yùn)臂與上述晶片盒可相對(duì)移動(dòng)，其特征在于具有檢測(cè)上述晶片盒內(nèi)放置的晶片上下方向上的位置的位置檢測(cè)裝置；根據(jù)由上述位置檢測(cè)裝置檢測(cè)出的位置信息計(jì)算各晶片撓度的運(yùn)算部；以及用于根據(jù)上述運(yùn)算部的運(yùn)算結(jié)果判斷上述搬運(yùn)臂能否在不與其它晶片相接觸的狀態(tài)下插入晶片的下側(cè)以及上述搬運(yùn)臂能否在不與其它晶片相接觸的狀態(tài)下抬起被搬運(yùn)晶片的判斷部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述位置檢測(cè)裝置具有用于檢測(cè)上述各晶片中央部位置的傳感器。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特定在于上述位置檢測(cè)裝置具有檢測(cè)上述各晶片中央部位置的傳感器，和檢測(cè)上述各晶片保持在晶片盒的周邊部的位置的傳感器。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶片搬運(yùn)裝置，其特征在于上述位置檢測(cè)裝置具有檢測(cè)上述各晶片中央部位置的傳感器，和檢測(cè)位于上述傳感器兩側(cè)且保持在上述各晶片的晶片盒的兩側(cè)的晶片周邊部位置的傳感器。
全文摘要
通過(guò)第1傳感器(16)和第2傳感器(17)檢測(cè)將要從若干晶片中取出的晶片的位置和將要取出的晶片上下兩層晶片的位置,上述若干晶片的周邊部保持在晶片盒(13)的溝槽(14)內(nèi)。利用上述檢測(cè)信息計(jì)算晶片(15)的撓度并根據(jù)該計(jì)算結(jié)果確定搬運(yùn)臂(18)能否插入到將要取出的晶片(15)下側(cè)且不與下一層晶片(15)相接觸以及該搬運(yùn)臂(18)能否抬起將要取出的晶片(15)而不與上一層晶片(15)相接觸。
文檔編號(hào)H01L21/677GK1242753SQ98801545
公開(kāi)日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1998年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月17日
發(fā)明者加藤智生, 木村桂司 申請(qǐng)人:奧林巴斯光學(xué)工業(yè)株式會(huì)社