晶片抓取手臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械手臂，尤其涉及一種晶片抓取手臂。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)的制造工藝中，晶片是必不可少的器件之一，MEMS架構(gòu)的構(gòu)建過程中，通常需要對晶片進(jìn)行多個(gè)工序的加工，大多數(shù)工序都需要對晶片進(jìn)行抓取，目前，取晶片的手臂一般采用真空吸附的方式對晶片進(jìn)行吸取，而深硅刻蝕后的晶片，被刻蝕的區(qū)域厚度低至20 μ m，由于厚度太小，真空會將晶片吸破，造成損失，并導(dǎo)致晶片檢測系統(tǒng)無法檢測到晶片。手臂伸至晶片架取晶片時(shí)，吸取位置在晶片的中間位置，由于晶片的尺寸較小，因此手臂的尺寸也較小，如果取消真空則無法順利取片，另外，關(guān)閉真空后，晶片檢測系統(tǒng)無法進(jìn)行檢測，加工晶片的機(jī)臺接收不到信號，默認(rèn)無晶片，無法進(jìn)行晶片的傳送。因此只能通過人工傳片，操作人員使用鑷子捏取晶片，將晶片放入反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行加工，結(jié)束后再手動(dòng)取出，不但耗費(fèi)大量人力，而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。
[0003]有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研宄創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種晶片抓取手臂，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種晶片抓取手臂，在取消真空后仍能準(zhǔn)確抓取并感測到晶片。
[0005]本發(fā)明提出的晶片抓取手臂，由驅(qū)動(dòng)裝置控制動(dòng)作，包括扁平狀的手臂本體、設(shè)置在所述手臂本體上端面的卡持件、設(shè)置在所述手臂本體上的檢測器，所述卡持件用于固定晶片邊緣，所述檢測器用于檢測晶片。
[0006]進(jìn)一步的，所述手臂本體的上端面設(shè)有放置晶片的凹槽，所述凹槽的側(cè)壁輪廓與晶片的邊緣吻合，所述凹槽的側(cè)壁形成固定晶片邊緣的卡持件。
[0007]進(jìn)一步的，所述凹槽的深度不小于晶片的厚度。
[0008]進(jìn)一步的，所述凹槽的邊緣底部材質(zhì)為橡膠。
[0009]進(jìn)一步的，所述手臂本體的抓取端的中部向內(nèi)凹陷形成兩個(gè)觸手。
[0010]進(jìn)一步的，所述手臂本體上端面設(shè)有連接所述驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)整孔。
[0011]進(jìn)一步的，所述調(diào)整孔沿手臂本體的縱長方向呈長條狀分布，其數(shù)量為兩個(gè)，且相對平行設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步的，所述檢測器為光纖探頭，所述光纖探頭的光源發(fā)射方向指向晶片的中心，所述光纖探頭與信號處理器相連，所述信號處理器與所述驅(qū)動(dòng)裝置之間建立信號傳輸。
[0013]進(jìn)一步的，所述光纖探頭的數(shù)量為兩個(gè)。
[0014]進(jìn)一步的，所述手臂本體的材質(zhì)為不銹鋼。
[0015]借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):與吸取的方式不同，本發(fā)明使用托取的方式來抓取晶片，將手臂本體設(shè)計(jì)為扁平狀，擴(kuò)大了與晶片的接觸面積，使抓取更穩(wěn)；由于晶片較輕較薄，容易碎裂，設(shè)置卡持件用于固定晶片的邊緣，防止晶片的移動(dòng)摔裂；設(shè)置檢測器來檢測晶片，用于判斷是否成功取得晶片，達(dá)到自動(dòng)抓取晶片的目的；該晶片抓取手臂設(shè)計(jì)簡單合理，解決了真空吸附晶片會造成晶片破碎的問題，避免了不必要的損失，提高了生產(chǎn)效率。
[0016]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明取晶片時(shí)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0020]參見圖1至2，本發(fā)明一較佳實(shí)施例所述的一種晶片抓取手臂，材質(zhì)為不銹鋼，使用托取的方式取得晶片1，由驅(qū)動(dòng)裝置2控制動(dòng)作，包括扁平狀的手臂本體3，手臂本體3的上端面設(shè)有放置晶片I的凹槽，凹槽的側(cè)壁輪廓與晶片I的邊緣吻合，凹槽的側(cè)壁形成固定晶片I邊緣的卡持件4，凹槽的邊緣底部材質(zhì)為橡膠，增大了與晶片I之間的摩擦，使抓取晶片I更加穩(wěn)定，凹槽的深度不小于晶片I的厚度，即，晶片I落入凹槽內(nèi)之后，晶片I不會高于手臂本體3，由于晶片I疊置的間隙(如圖2中標(biāo)號a所示)為5mm左右，因此手臂本體3的厚度有嚴(yán)格的限定，取得晶片I后，其總高度不能超過手臂本體3的厚度。
[0021]手臂本體3上端面設(shè)有連接驅(qū)動(dòng)裝置2的調(diào)整孔5，調(diào)整孔5沿手臂本體3的縱長方向呈長條狀分布，其數(shù)量為兩個(gè)，且相對平行設(shè)置。手臂本體3與驅(qū)動(dòng)裝置2通過螺桿連接，將螺桿卡設(shè)在調(diào)整孔5內(nèi)，通過螺桿與驅(qū)動(dòng)裝置2之間的螺紋配合，將手臂本體3與驅(qū)動(dòng)裝置2固定。為了使手臂本體3托取晶片I時(shí)，凹槽與晶片I的能夠?qū)?zhǔn)，可以調(diào)整螺桿在調(diào)整孔5內(nèi)的位置來校準(zhǔn)手臂本體3的前后位置，使手臂本體3能夠精確的取得晶片I。
[0022]手臂本體3的抓取端中部向內(nèi)凹陷形成兩個(gè)觸手6，與觸手6相對的凹槽側(cè)邊分別沿晶片I的邊緣延伸出兩個(gè)凸部7，這兩個(gè)凸部7擴(kuò)大了凹槽側(cè)壁與晶片I的接觸面積，增強(qiáng)了固定作用。
[0023]手臂本體3通過光纖傳感器來檢測晶片1，光纖傳感器包括光纖探頭(未圖示)和信號處理器，光纖探頭與信號處理器相連，信號處理器與驅(qū)動(dòng)裝置2之間建立信號傳輸。光纖探頭的數(shù)量為兩個(gè)，分別設(shè)置在兩個(gè)凸部7上，光纖探頭的光源發(fā)射方向指向晶片I的中心，根據(jù)發(fā)射出的光束是否受到晶片I的反射來判斷手臂本體3上是否有晶片1，信號處理器將檢測結(jié)果反饋給驅(qū)動(dòng)裝置2后，驅(qū)動(dòng)裝置2控制手臂本體3的動(dòng)作，達(dá)到自動(dòng)抓取的目的。
[0024]在其他實(shí)施方式中，檢測晶片I的方式也可以是光電傳感器、電容式接近傳感器或電容式觸摸傳感器，只要是能夠感知物體的傳感器均可應(yīng)用在該晶片抓取手臂上。
[0025]參見圖2，晶片I堆疊在晶片架8上，晶片架8設(shè)置在升降臺9上，取晶片I時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置2控制手臂本體3伸入至晶片I下方，然后升降臺9下降一定高度，手臂本體3托起晶片1，晶片I正好落入手臂本體3的凹槽內(nèi)，光纖傳感器感應(yīng)到晶片1，手臂本體3收回，順利取出晶片I并將晶片I移至下一工位。
[0026]參見圖1，加工晶片I的反應(yīng)腔內(nèi)，使用呈三角形分布的三根頂針10來承載晶片1，取晶片I時(shí)，手臂本體3在伸至晶片I下方時(shí)，手臂本體3從兩根頂針10的中間穿過，手臂本體3抓取端的凹陷部分正好插入第三根頂針10，兩個(gè)觸手6分別從第三根頂針10的兩側(cè)穿過，驅(qū)動(dòng)裝置2控制手臂本體3上升，托起晶片1，使晶片I正好落入凹槽，光纖傳感器感應(yīng)到晶片1，手臂本體3收回，順利取出晶片I。將晶片I移至反應(yīng)腔時(shí)，托取晶片I的手臂本體3下降至三根頂針10下方，使晶片I落在頂針10上，光纖傳感器感應(yīng)到手臂本體3上沒有晶片I后，手臂本體3收回。
[0027]綜上所述，本發(fā)明的晶片抓取手臂抓取晶片I的方式與真空吸取不同，該手臂使用托取的方式來抓取晶片1，將手臂本體3設(shè)計(jì)為扁平狀，擴(kuò)大了與晶片I的接觸面積，使抓取更穩(wěn)；由于晶片I較輕薄，容易碎裂，設(shè)置卡持件4用于固定晶片I的邊緣，防止晶片I的移動(dòng)摔裂；設(shè)置檢測器來檢測晶片1，用于判斷是否成功取得晶片1，達(dá)到自動(dòng)抓取晶片I的目的；該晶片抓取手臂設(shè)計(jì)簡單合理，解決了真空吸附晶片I會造成晶片I破碎的問題，避免了不必要的損失，提高了生產(chǎn)效率，而且該手臂比真空吸取的手臂更加輕薄，光纖傳感器的安裝方便，成本低。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種晶片抓取手臂，由驅(qū)動(dòng)裝置控制動(dòng)作，其特征在于:包括扁平狀的手臂本體、設(shè)置在所述手臂本體上端面的卡持件、設(shè)置在所述手臂本體上的檢測器，所述卡持件用于固定晶片邊緣，所述檢測器用于檢測晶片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述手臂本體的上端面設(shè)有放置晶片的凹槽，所述凹槽的側(cè)壁輪廓與晶片的邊緣吻合，所述凹槽的側(cè)壁形成固定晶片邊緣的卡持件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述凹槽的深度不小于晶片的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述凹槽的邊緣底部材質(zhì)為橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述手臂本體的抓取端的中部向內(nèi)凹陷形成兩個(gè)觸手。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述手臂本體上端面設(shè)有連接所述驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)整孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述調(diào)整孔沿手臂本體的縱長方向呈長條狀分布，其數(shù)量為兩個(gè)，且相對平行設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述檢測器為光纖探頭，所述光纖探頭的光源發(fā)射方向指向晶片的中心，所述光纖探頭與信號處理器相連，所述信號處理器與所述驅(qū)動(dòng)裝置之間建立信號傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述光纖探頭的數(shù)量為兩個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述手臂本體的材質(zhì)為不銹鋼。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)械手臂，尤其涉及一種晶片抓取手臂，由驅(qū)動(dòng)裝置控制動(dòng)作，包括扁平狀的手臂本體、設(shè)置在所述手臂本體上端面的卡持件、設(shè)置在所述手臂本體上的檢測器，所述卡持件用于固定晶片邊緣，所述檢測器用于檢測晶片，本發(fā)明提供的晶片抓取手臂，在取消真空后仍能準(zhǔn)確抓取并感測到晶片，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單而且抓取精準(zhǔn)。
【IPC分類】H01L21-687, B25J18-00, H01L21-66, B25J9-08
【公開號】CN104658958
【申請?zhí)枴緾N201510076361
【發(fā)明人】杜春輝, 沈家敏, 馮建煒
【申請人】蘇州工業(yè)園區(qū)納米產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月13日