一种自动打码插片机的制作方法

1.本发明涉及晶圆收篮技术领域，具体为一种自动打码插片机。


背景技术：

2.晶圆打标记是半导体制造过程中不可缺少的一步，其目的主要是为了标记晶圆id或者添加公司标志。打标机广泛应用于ic行业的集成电路的表面打标。根据使用要求的不同，ic行业使用的集成电路板有料条、芯片和晶圆三种形式。
3.现有技术中，需要人工将晶圆放置到打标机的机台上进行打标，等待打标完成后，再人工取下对晶圆进行收篮，打标和收篮在两个机台上进行，晶圆在打标过程中的上下料以及最后的收篮均是采用人工进行，不仅用工数量多，人工成本高，而且打标上下料和装篮操作费时费力，长时间的分拣操作易造成作业人员疲劳，将低装篮效率，同时也浪费了时间。此外，人工搬运以及对晶圆的收篮过程中，容易发生晶圆与工装碰撞、晶圆与晶圆之间碰撞，从而使晶圆产生缺角或破片的情况，会导致碎片率上升，影响半导体晶圆的生产良率，因为针对人工打标的人工上下料以及人工装篮造成晶圆的生产效率和合格率下降，本发明提供一种自动打码插片机。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动打码插片机，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种自动打码插片机，其包括机架，机架的上方设置有放料机构、输送机构、搬运机构、装篮组件和打标机，输送机构包括传输机、支撑腿、收料盒、挡料杆、挡料气缸、第一电机、推料气缸和推料块，传输机固定在支撑腿上且通过第一电机驱动，传输机中段的外侧倾斜设置有收料盒，挡料气缸与两个挡料杆和相连接，一个挡料杆用于分离相叠的两个以上晶圆，一个用于对晶圆定位，挡料气缸固定在支撑腿上且与收料盒相对，推料气缸和推料块设置在传输机传输终点的上方，推料块固定在推料气缸的活塞杆上；
7.装篮组件包括圆形的旋转台、篮具组件、调节槽和分度盘，旋转台下端的圆心处固定在分度盘的输出端，其上端放置有若干个成圆形阵列分布的篮具组件，旋转台上还开设有与篮具组件数量相同的调节槽，调节槽设置在篮具组件的下方；
8.旋转台的下方还设置有篮具顶升模组，篮具顶升模组用于调节篮具组件的高度；
9.放料机构用于储放晶圆，其设置在传输机传输起点的一侧，打标机设置在传输机的另一侧，搬运机构用于将晶圆从放料机构搬运到传输机的传输起点上，传输机将晶圆输送到传输机的中部时，通过打标机对晶圆进行打标，打标结束后，传输机将晶圆输送到传输终点并通过推料气缸、推料块以及篮具顶升模组将晶圆放入篮具组件内。
10.优选的，篮具顶升模组包括第一安装板、第二安装板、固定杆、第二电机、螺杆、螺纹座、顶升杆、顶升块和电磁铁，第二安装板和第一安装板上下平行设置，其之间通过固定
杆相连接，第一安装板的下端固定安装有第二电机，第二电机的电机轴伸出第一安装板且与螺杆固定连接，螺杆上安装有螺纹座，螺纹座上安装有两个顶升杆，两个顶升杆的上端伸出第二安装板且安装在顶升块的下端，顶升块的上端安装有电磁铁。
11.优选的，放料机构包括电动推杆、固定板、定位杆和顶盘，电动推杆安装在固定板的下方，其输出端从下到上穿过固定板且与顶盘固定相连，固定板固定在机架上，其上端固定安装有若干根成圆形阵列分布的定位杆，固定板上还对称固定有两个安装杆，安装杆的上方固定有气嘴。
12.优选的，第一搬运机构包括安装盒、导轨、第一气缸、第二气缸和吸盘，安装盒固定在支撑脚的上端，支撑脚固定在机架上，导轨设置在安装盒内，第一气缸固定在安装盒的外侧，其活塞杆伸入安装盒内且与滑块固定相连，滑块左右滑动安装在导轨上，滑块的外侧固定有第二气缸，滑块的运动路径上设置有缓冲器，第二气缸的活塞杆上固定安装有用于吸附晶圆的吸盘。
13.优选的，篮具组件包括篮具、篮具底座、吸附块，篮具上开设有若干个用于存放晶圆的放置槽，其下端可拆卸固定在篮具底座上，篮具底座的下端设置有能与电磁铁相吸的吸附块。
14.优选的，旋转台的外侧设置有防护座，防护座的中心处开设有与旋转台外径相同的圆槽。
15.优选的，篮具底座的下端还开设有定位孔，顶升块上设置有与定位孔相配合的定位凸起。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1.本发明中未打标的晶圆叠放在放料机构内，通过搬运机构将未打标的晶圆从放料机构内搬运到输送机构的传输机上，传输到传输机中段时，通过挡料杆对晶圆进行定位，晶圆暂停传输，打标机对晶圆进行打标，打标结束后，传输机继续传输，再通过推料气缸、推料块、装篮组件和篮具顶升模组的设置实现了自动对晶圆的收篮，本发明将晶圆的打标和收篮集成到一个设备内，避免了人工的搬运，降低了用工数量，节约了用工成本，大大提高晶圆打标和收篮的效率，晶圆收篮产能达到了800-1200pcs/h，装篮操作省时省力，同时叠片率小于1％，碎片率小于3
‰
，也保证了收篮质量，适于推广应用。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图；
19.图2为本发明的整体结构俯视示意图；
20.图3为本发明的整体结构的后侧结构示意图；
21.图4为本发明的放料机构结构示意图；
22.图5为本发明的输送机构结构示意图；
23.图6为本发明的输送机构后侧结构示意图；
24.图7为本发明的搬运机构结构示意图；
25.图8为本发明的装篮组件和篮具顶升模组结构示意图；
26.图9为本发明的装篮组件结构示意图；
27.图10为本发明的篮具组件结构示意图；
28.图11为本发明的篮具顶升模组结构示意图；
29.图12为本发明的图6中的a区放大结构示意图。
30.图中：1机架、2放料机构、21电动推杆、22固定板、23定位杆、24安装杆、25气嘴、26顶盘、3输送机构、31传输机、32支撑腿、33收料盒、34挡料杆、35挡料气缸、36第一电机、37推料气缸、38推料块、4搬运机构、41安装盒、42导轨、43第一气缸、44第二气缸、45吸盘、46支撑脚、47缓冲器、5装篮组件、51旋转台、52篮具组件、521篮具、522放置槽、523篮具底座、524吸附块、525定位孔、53调节槽、54分度盘、6防护座、7晶圆、8篮具顶升模组、81第一安装板、82第二安装板、83固定杆、84第二电机、85螺杆、86螺纹座、87顶升杆、88顶升块、89电磁铁、810定位凸起、9打标机。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1—12，本发明提供一种技术方案：
33.一种自动打码插片机，其包括机架1，机架1的上方设置有放料机构2、输送机构3、搬运机构4、装篮组件5和打标机9。
34.放料机构2用于储放晶圆7，其设置在传输机31传输起点的一侧，打标机9设置在传输机31的另一侧，放料机构2包括电动推杆21、固定板22、定位杆23和顶盘26，电动推杆21安装在固定板22的下方，其输出端从下到上穿过固定板22且与顶盘26固定相连，固定板22固定在机架1上，其上端固定安装有若干根成圆形阵列分布的定位杆23，固定板22上还对称固定有两个安装杆24，安装杆24的上方固定有气嘴25。晶圆7放置在顶盘26上，通过四个定位杆23约束晶圆7的位置，通过气嘴25向最上方的晶圆7吹气，使吸盘45每次只吸取一个晶圆7，通过电动推杆21推动顶盘26上升，使最上方的晶圆7始终在同一高度，便于搬运机构4进行搬运。
35.搬运机构4用于将晶圆7从放料机构2搬运到传输机31的传输起点上，第一搬运机构4包括安装盒41、导轨42、第一气缸43、第二气缸44和吸盘45，安装盒41固定在支撑脚46的上端，支撑脚46固定在机架1上，导轨42设置在安装盒41内，第一气缸43固定在安装盒41的外侧，其活塞杆伸入安装盒41内且与滑块固定相连，滑块左右滑动安装在导轨42上，滑块的外侧固定有第二气缸44，滑块的运动路径上设置有缓冲器47，第二气缸44的活塞杆上固定安装有用于吸附晶圆7的吸盘45。
36.输送机构3包括传输机31、支撑腿32、收料盒33、挡料杆34、挡料气缸35、第一电机36、推料气缸37和推料块38，传输机31固定在支撑腿32上且通过第一电机36驱动，传输机31中段的外侧倾斜设置有收料盒33，挡料气缸35与两个挡料杆34和相连接，一个挡料杆34用于分离相叠的两个以上晶圆7，一个用于对晶圆7定位，挡料气缸35固定在支撑腿32上且与收料盒33相对，推料气缸37和推料块38设置在传输机31传输终点的上方，推料块38固定在推料气缸37的活塞杆上。
37.晶圆7搬运机构4搬运到传输机31的起点上，传输机31将晶圆7输送到传输机31的
中部时，挡料气缸35伸出带动一个挡料杆34上升，通过一个挡料杆34对晶圆7进行定位，此时晶圆7暂停传输，通过打标机9对晶圆7进行打标，此外打标结束后，通过传感器检测晶圆7是否为单双片，若为双片或多片，挡料气缸35伸出带动另一个挡料杆34上升挡住下方的晶圆7，将叠在一起的两个或两个以上的晶圆7分离，多余的晶圆进入到收料盒33内，用于定位的挡料杆34的高度大于用于分离晶圆7的挡料杆34的高度。用于分离晶圆7的挡料杆34设置在传输机31的侧面，由于晶圆7为圆形，在晶圆的传输过程中，下侧的晶圆7在挡料杆34的作用下推向收料盒33内，最上面的一个晶圆7继续传输，使每次只有一个晶圆7传递到传输机31的右端，传输机31将晶圆7输送到传输终点并通过推料气缸37、推料块38以及篮具顶升模组8将晶圆7放入篮具组件52内。
38.装篮组件5包括圆形的旋转台51、篮具组件52、调节槽53和分度盘54，旋转台51下端的圆心处固定在分度盘54的输出端，其上端放置有若干个成圆形阵列分布的篮具组件52，旋转台51上还开设有与篮具组件52数量相同的调节槽53，调节槽53设置在篮具组件52的下方，本实施例中，篮具组件52设置有6个。
39.旋转台51的下方还设置有篮具顶升模组8，篮具顶升模组8用于调节篮具组件52的高度。
40.篮具顶升模组8包括第一安装板81、第二安装板82、固定杆83、第二电机84、螺杆85、螺纹座86、顶升杆87、顶升块88和电磁铁89，第二安装板82和第一安装板81上下平行设置，其之间通过固定杆83相连接，第一安装板81的下端固定安装有第二电机84，第二电机84的电机轴伸出第一安装板81且与螺杆85固定连接，螺杆85上安装有螺纹座86，螺纹座86上安装有两个顶升杆87，两个顶升杆87的上端伸出第二安装板82且安装在顶升块88的下端，顶升块88的上端安装有电磁铁89。
41.篮具组件52包括篮具521、篮具底座523、吸附块524，篮具521上开设有若干个用于存放晶圆7的放置槽522，其下端可拆卸固定在篮具底座523上，篮具底座523的下端设置有能与电磁铁89相吸的吸附块524，篮具底座523大于调节槽53，本实施例中：吸附块524采用铁块。
42.传输机31将晶圆7输送到传输终点处，晶圆7的一部分进入到篮具521的放置槽522内，然后启动第二电机84，第二电机84旋转带动螺杆85旋转，从而通过螺纹座86和两个顶升杆87带动顶升块88上升，顶升块88上升带动篮具521上升一段距离，此距离为两个放置槽522之间的距离，然后启动推料气缸37，推料气缸37活塞杆伸出带动推料块38将晶圆7推入到篮具521内；当一个篮具521储满晶圆7后，篮具顶升模组8的第二电机84反转，带动带动篮具521复位，篮具521复位后，关闭电磁铁89，顶升块88与篮具底座523分离，启动分度盘54，带动旋转台51旋转60
°
，使下一个空的篮具521正对传输机31，再通过放料机构2、输送机构3、搬运机构4和篮具顶升模组8进行收篮；直到所有篮具521内装满，收篮机停止工作。
43.旋转台51的外侧设置有防护座6，防护座6的中心处开设有与旋转台51外径相同的圆槽，防护座6对旋转台51下方的零件进行防水防尘等保护，并约束旋转台51的旋转。
44.篮具底座523的下端还开设有定位孔525，顶升块88上设置有与定位孔525相配合的定位凸起810，便于定位。
45.本发明的工作原理为：
46.未打标的晶圆7叠放在放料机构2内，通过搬运机构4将未打标的晶圆7从放料机构
2内搬运到输送机构3的传输机31上，传输到传输机31中段时，通过挡料杆34对晶圆7进行定位，晶圆7暂停传输，打标机9对晶圆7进行打标，打标结束后，传输机31继续传输晶圆7，再通过推料气缸37、推料块38、装篮组件5和篮具顶升模组8的设置实现了自动对晶圆7的收篮，本发明将晶圆7的打标和收篮集成到一个设备内，避免了人工的搬运，降低了用工数量，节约了用工成本，大大提高晶圆7打标和收篮的效率，晶圆7收篮产能达到了800-1200pcs/h，装篮操作省时省力，同时叠片率小于1％，碎片率小于3
‰
，也保证了收篮质量，适于推广应用。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。