CN114538107B - 一种芯片自动移盘装置及其移盘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯片自动移盘装置及其移盘方法，包括工作台，所述工作台的前部固装有工控机主体，所述工作台的上部后方固装有X轴主体，所述X轴主体的前部两侧分别设有Z1轴组件和Z2轴组件，所述工作台的上部一侧固装有Y1轴驱动组件，所述Y1轴驱动组件的上部设置有一号载盘托架，所述工作台的上部另一侧固装有Y2轴驱动组件，所述Y2轴驱动组件的上部设置有二号载盘托架，所述工作台的上部固装有一号下CCD定位系统和二号下CCD定位系统。本发明可在CCD定位系统定位下通过Z1轴组件和Z2轴组件自动定位移盘，结构设计减少工序移动路径，有利于提高摆放的准确性，且能够提高加工效率，同时设备结构设计合理，结构紧凑。

Description

一种芯片自动移盘装置及其移盘方法

技术领域

本发明涉及芯片技术领域，具体为一种芯片自动移盘装置及其移盘方法。

背景技术

集成电路英语：integrated circuit，缩写作 IC；或称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）、晶片/芯片（chip）在电子学中是一种将电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。

在芯片加工过程中，为了配合不同工艺的上料要求，需要将芯片在不同的料盘之间进行移位，然后继续进行加工，现有的移位装置难以保证摆放精度，且结构复杂移动效率低。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

一种芯片自动移盘装置，包括工作台，所述工作台的前部固装有工控机主体，所述工作台的一侧活动安装有操作系统，所述工作台的上部后方固装有X轴主体，所述X轴主体的前部两侧分别设有可沿X轴方向独立活动的Z1轴组件和Z2轴组件，所述工作台的上部一侧固装有Y1轴驱动组件，所述Y1轴驱动组件的上部设置有可由Y1轴驱动组件驱动沿Y轴方向活动的一号载盘托架，所述工作台的上部另一侧固装有Y2轴驱动组件，所述Y2轴驱动组件的上部设置有可由Y2轴驱动组件驱动沿Y轴方向活动的二号载盘托架，所述工作台的上部固装有一号下CCD定位系统和二号下CCD定位系统，所述Z1轴组件包括Z1轴CCD定位系统，所述Z2轴组件包括Z2轴CCD定位系统。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述一号下CCD定位系统位于一号载盘托架的一侧，所述二号下CCD定位系统位于二号载盘托架的一侧；

所述Z1轴组件还包括安装于X轴主体前部一侧的一号机体、设置于一号机体下部一侧的Z1轴吸头，所述Z1轴CCD定位系统设置于一号机体下部另一侧，所述Z1轴吸头的上端设有控制Z1轴吸头旋转的一号旋转驱动件；

所述Z2轴组件还包括安装于X轴主体前部另一侧的二号机体、设置于二号机体下部一侧的Z2轴吸头，所述Z2轴CCD定位系统设置于二号机体下部另一侧，所述Z2轴吸头的上端设有控制Z2轴吸头旋转的二号旋转驱动件。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述Y1轴驱动组件和Y2轴驱动组件并排设于工作台上，所述一号下CCD定位系统设于Y1轴驱动组件和Y2轴驱动组件之间，所述二号下CCD定位系统设于Y2轴驱动组件远离Y1轴驱动组件的一侧，并且所述Z1轴组件、Z2轴组件、一号下CCD定位系统和二号下CCD定位系统位于同一平面。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台的下方四侧均活动安装有滚轮。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台的下方四侧均固接有螺套，所述螺套内螺纹连接有螺杆，所述螺杆的底端固接有支撑盘。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述X轴主体包括两条沿X轴方向延伸的X轴滑轨，两条X轴滑轨上下设置，所述Z1轴组件和Z2轴组件均与两条X轴滑轨滑动连接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述Y1轴驱动组件和Y2轴驱动组件均包括有Y轴丝杆、驱动Y轴丝杆转动的Y轴驱动电机以及两条平行设置的Y轴滑轨，所述一号载盘托架和二号载盘托架分别与对应的Y轴滑轨滑动连接，并可由对应的Y轴丝杆驱动沿Y轴方向移动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述一号载盘托架和二号载盘托架的周侧均设有用于固定载盘的夹持组件。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹持组件包括夹持气缸和由夹持气缸驱动上下活动的L形夹板，所述夹持气缸向外倾斜设置。

本发明还提供一种芯片自动移盘方法，包括如下步骤：

步骤100：将装有芯片的满载料盘放置在一号载盘托架上，一号载盘托架由Y1轴驱动组件输送到Z1轴组件下方；将空载料盘放置在二号载盘托架上，二号载盘托架由Y2轴驱动组件输送到Z2轴组件下方；

步骤200：Z1轴CCD定位系统对一号载盘托架上待取出的芯片H1进行拍照定位；

步骤300：Z1轴吸头根据Z1轴CCD定位系统定位结果吸取拍照后的芯片H1；

步骤400：Z1轴组件沿X轴主体移动，使Z1轴吸头位于一号下CCD定位系统上方；

步骤500：一号机体控制Z1轴吸头下移，通过一号下CCD定位系统对Z1轴吸头吸附的芯片H1进行拍照定位；

步骤600：Z2轴CCD定位系统对空载料盘上的芯片放置槽位进行拍照定位；

步骤700：Z1轴组件根据一号下CCD定位系统和Z2轴CCD定位系统的定位信息，通过一号旋转驱动件对芯片H1的方位进行调整后将芯片H1放入到对应的芯片放置槽位中；

步骤800：重复步骤100至步骤700，直至将一号载盘托架上的满载料盘的n个芯片（H1、H2...Hn）全部转移到二号载盘托架上的空载料盘中。

进一步地，步骤600与步骤700之间还包括以下步骤：

步骤610：Z2轴吸头根据Z2轴CCD定位系统定位结果吸取放置在芯片放置槽位内的料盖；

步骤620：Z2轴组件沿X轴主体移动，使Z2轴吸头位于二号下CCD定位系统上方；

步骤630：二号机体控制Z2轴吸头下移，通过二号下CCD定位系统对Z2轴吸头吸附的料盖进行拍照定位；

所述步骤700后还包括有步骤710：Z2轴组件根据二号下CCD定位系统和Z2轴CCD定位系统的定位信息，通过二号旋转驱动件对料盖的方位进行调整后将料盖盖回到对应的芯片放置槽位中。

通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

本发明通过在X轴主体的前部两侧设置可沿X轴独立活动的Z1轴组件和Z2轴组件，设置可沿Y轴活动的一号载盘托架和二号载盘托架，在一号载盘托架和二号载盘托架的侧边设分别置一号下CCD定位系统和二号下CCD定位系统，从而可通过Z1轴组件和Z2轴组件自动定位移盘，结构设计减少工序移动路径，有利于提高摆放的准确性，且能够提高加工效率，以及设备结构设计合理，结构简单紧凑，降低程序设计难度，制造成本更低。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的X轴主体外部结构示意图；

图3为本发明一个实施例的Z1轴组件示意图；

图4为本发明一个实施例的Z2轴组件示意图

图5为本发明一个实施例的Y1轴驱动组件外部示意图；

图6为本发明一个实施例的Y2轴驱动组件外部示意图；

图7为本发明一个实施例的一号下CCD定位系统示意图；

图8为本发明一个实施例的侧视图。

附图标记：

1、工作台；2、工控机主体；3、X轴主体；4、Z1轴组件；31、X轴滑轨；41、一号机体；42、Z1轴吸头；43、Z1轴CCD定位系统；44、一号旋转驱动件；5、Z2轴组件；51、二号机体；52、Z2轴吸头；53、Z2轴CCD定位系统；54、二号旋转驱动件；6、一号下CCD定位系统；7、一号载盘托架；8、Y1轴驱动组件；9、二号载盘托架；10、Y2轴驱动组件；11、二号下CCD定位系统；12、螺套；13、螺杆；14、支撑盘；15、滚轮；16、操作系统。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种芯片自动移盘装置。

实施例

结合图1-8所示，本发明提供的一种芯片自动移盘装置，包括工作台1，工作台1的前部固装有工控机主体2，所述工作台1的一侧活动安装有操作系统16，工作台1的上部后方固装有X轴主体3，X轴主体3的前部两侧分别设有可沿X轴方向独立活动的Z1轴组件4和Z2轴组件5，工作台1的上部一侧固装有Y1轴驱动组件8，Y1轴驱动组件8的上部设置有可由Y1轴驱动组件8驱动沿Y轴方向活动的一号载盘托架7，工作台1的上部另一侧固装有Y2轴驱动组件10，Y2轴驱动组件10的上部设置有可由Y2轴驱动组件10驱动沿Y轴方向活动的二号载盘托架9，工作台1的上部固装有一号下CCD定位系统6，且一号下CCD定位系统6位于一号载盘托架7的一侧，工作台1的上部固装有二号下CCD定位系统11，二号下CCD定位系统11位于二号载盘托架9的一侧。

具体的，Z1轴组件4包括安装于X轴主体3前部一侧的一号机体41、设置于一号机体41下部一侧的Z1轴吸头42以及设置于一号机体41下部另一侧的Z1轴CCD定位系统43，所述Z1轴吸头42的上端设有控制Z1轴吸头42旋转的一号旋转驱动件44；Z2轴组件5包括安装于X轴主体3前部另一侧的二号机体51、设置于二号机体51下部一侧的Z2轴吸头52以及设置于二号机体51下部另一侧的Z2轴CCD定位系统53，所述Z2轴吸头52的上端设有控制Z2轴吸头52旋转的二号旋转驱动件54。

本实施例中，所述Y1轴驱动组件8和Y2轴驱动组件10并排设于工作台1上，所述一号下CCD定位系统6设于Y1轴驱动组件8和Y2轴驱动组件10之间，所述二号下CCD定位系统11设于Y2轴驱动组件10远离Y1轴驱动组件8的一侧，并且所述Z1轴组件4、Z2轴组件5、一号下CCD定位系统6和二号下CCD定位系统11位于同一平面。通过以上结构使得本设备结构设计合理，结构简单紧凑，有利于自动化运行，降低程序设计难度，制造成本更低。

进一步的，工作台1的下方四侧均活动安装有滚轮15，工作台1的下方四侧均固接有螺套12，螺套12内螺纹连接有螺杆13，螺杆13的底端固接有支撑盘14，滚轮15的设置，便于将设备进行移动，由于设置有螺套12，且转动螺杆13使其下降，支撑盘14随着螺杆13下降，继而可以定位在地面，能够提高工作台1的稳定性，避免工作台1使用时出现移位。

更进一步的，工作台1的一侧活动安装有操作系统16。

具体的，所述X轴主体3包括两条沿X轴方向延伸的X轴滑轨31，两条X轴滑轨31上下设置，所述Z1轴组件4和Z2轴组件5均与两条X轴滑轨31滑动连接。所述Y1轴驱动组件8和Y2轴驱动组件10均包括有Y轴丝杆、驱动Y轴丝杆转动的Y轴驱动电机以及两条平行设置的Y轴滑轨，所述一号载盘托架7和二号载盘托架9分别与对应的Y轴滑轨滑动连接，并可由对应的Y轴丝杆驱动沿Y轴方向移动。

进一步的，所述一号载盘托架7和二号载盘托架9的周侧均设有用于固定载盘的夹持组件，所述夹持组件包括夹持气缸和由夹持气缸驱动上下活动的L形夹板，所述夹持气缸向外倾斜设置。

本发明还提供一种芯片自动移盘方法，包括如下步骤：

步骤100：将装有芯片的满载料盘放置在一号载盘托架7上，一号载盘托架7由Y1轴驱动组件8输送到Z1轴组件4下方；将空载料盘放置在二号载盘托架9上，二号载盘托架9由Y2轴驱动组件10输送到Z2轴组件5下方；

步骤200：Z1轴CCD定位系统43对一号载盘托架7上待取出的芯片H1进行拍照定位；

步骤300：Z1轴吸头42根据Z1轴CCD定位系统43定位结果吸取拍照后的芯片H1；

步骤400：Z1轴组件4沿X轴主体3移动，使Z1轴吸头42位于一号下CCD定位系统6上方；

步骤500：一号机体41控制Z1轴吸头42下移，通过一号下CCD定位系统6对Z1轴吸头42吸附的芯片H1进行拍照定位；

步骤600：Z2轴CCD定位系统53对空载料盘上的芯片放置槽位进行拍照定位；

步骤700：Z1轴组件4根据一号下CCD定位系统6和Z2轴CCD定位系统53的定位信息，通过一号旋转驱动件44对芯片H1的方位进行调整后将芯片H1放入到对应的芯片放置槽位中；

步骤800：重复步骤100至步骤700，直至将一号载盘托架7上的满载料盘的n个芯片（H1、H2...Hn）全部转移到二号载盘托架9上的空载料盘中。

而对于设置有料盖的空载料盘，步骤600与步骤700之间还包括以下步骤：

步骤610：Z2轴吸头52根据Z2轴CCD定位系统53定位结果吸取放置在芯片放置槽位内的料盖；

步骤620：Z2轴组件5沿X轴主体3移动，使Z2轴吸头52位于二号下CCD定位系统11上方；

步骤630：二号机体51控制Z2轴吸头52下移，通过二号下CCD定位系统11对Z2轴吸头52吸附的料盖进行拍照定位；

所述步骤700后还包括有步骤710：Z2轴组件5根据二号下CCD定位系统11和Z2轴CCD定位系统53的定位信息，通过二号旋转驱动件54对料盖的方位进行调整后将料盖盖回到对应的芯片放置槽位中。

在实际工作时也可以实现反向操作，即装有芯片的满载料盘也可以放置在二号载盘托架9上，而空载料盘则放置在一号载盘托架7中，此时需要将芯片从二号载盘托架转移到一号载盘托架上。

在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种芯片自动移盘装置，包括工作台（1），其特征在于，所述工作台（1）的前部固装有工控机主体（2），所述工作台（1）的一侧活动安装有操作系统（16），所述工作台（1）的上部后方固装有X轴主体（3），所述X轴主体（3）的前部两侧分别设有可沿X轴方向独立活动的Z1轴组件（4）和Z2轴组件（5），所述工作台（1）的上部一侧固装有Y1轴驱动组件（8），所述Y1轴驱动组件（8）的上部设置有可由Y1轴驱动组件（8）驱动沿Y轴方向活动的一号载盘托架（7），所述工作台（1）的上部另一侧固装有Y2轴驱动组件（10），所述Y2轴驱动组件（10）的上部设置有可由Y2轴驱动组件（10）驱动沿Y轴方向活动的二号载盘托架（9），所述工作台（1）的上部固装有一号下CCD定位系统（6），所述工作台（1）的上部固装有二号下CCD定位系统（11），所述Z1轴组件（4）包括Z1轴CCD定位系统（43），所述Z2轴组件（5）包括Z2轴CCD定位系统（53）；

所述一号下CCD定位系统（6）位于一号载盘托架（7）的一侧，将装有芯片的满载料盘放置在一号载盘托架（7）上，一号载盘托架（7）由Y1轴驱动组件（8）输送到Z1轴组件（4）下方，所述二号下CCD定位系统（11）位于二号载盘托架（9）的一侧，将空载料盘放置在二号载盘托架（9）上，二号载盘托架（9）由Y2轴驱动组件（10）输送到Z2轴组件（5）下方；

所述Z1轴组件（4）还包括安装于X轴主体（3）前部一侧的一号机体（41）、设置于一号机体（41）下部一侧的Z1轴吸头（42），所述Z1轴CCD定位系统（43）设置于一号机体（41）下部另一侧，Z1轴CCD定位系统（43）对一号载盘托架（7）上待取出的芯片H1进行拍照定位，所述Z1轴吸头（42）的上端设有控制Z1轴吸头（42）旋转的一号旋转驱动件（44）；

所述Z2轴组件（5）还包括安装于X轴主体（3）前部另一侧的二号机体（51）、设置于二号机体（51）下部一侧的Z2轴吸头（52），所述Z2轴CCD定位系统（53）设置于二号机体（51）下部另一侧，Z2轴CCD定位系统（53）对空载料盘上的芯片放置槽位进行拍照定位，所述Z2轴吸头（52）的上端设有控制Z2轴吸头（52）旋转的二号旋转驱动件（54）。

2.根据权利要求1所述的一种芯片自动移盘装置，其特征在于，所述Y1轴驱动组件（8）和Y2轴驱动组件（10）并排设于工作台（1）上，所述一号下CCD定位系统（6）设于Y1轴驱动组件（8）和Y2轴驱动组件（10）之间，所述二号下CCD定位系统（11）设于Y2轴驱动组件（10）远离Y1轴驱动组件（8）的一侧，并且所述Z1轴组件（4）、Z2轴组件（5）、一号下CCD定位系统（6）和二号下CCD定位系统（11）位于同一平面。

3.根据权利要求1所述的一种芯片自动移盘装置，其特征在于，所述工作台（1）的下方四侧均固接有螺套（12），所述螺套（12）内螺纹连接有螺杆（13），所述螺杆（13）的底端固接有支撑盘（14）。

4.根据权利要求1所述的一种芯片自动移盘装置，其特征在于，所述X轴主体（3）包括两条沿X轴方向延伸的X轴滑轨（31），两条X轴滑轨（31）上下设置，所述Z1轴组件（4）和Z2轴组件（5）均与两条X轴滑轨（31）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种芯片自动移盘装置，其特征在于，所述Y1轴驱动组件（8）和Y2轴驱动组件（10）均包括有Y轴丝杆、驱动Y轴丝杆转动的Y轴驱动电机以及两条平行设置的Y轴滑轨，所述一号载盘托架（7）和二号载盘托架（9）分别与对应的Y轴滑轨滑动连接，并可由对应的Y轴丝杆驱动沿Y轴方向移动。

6.根据权利要求1所述的一种芯片自动移盘装置，其特征在于，所述一号载盘托架（7）和二号载盘托架（9）的周侧均设有用于固定载盘的夹持组件。

7.根据权利要求6所述的一种芯片自动移盘装置，其特征在于，所述夹持组件包括夹持气缸和由夹持气缸驱动上下活动的L形夹板，所述夹持气缸向外倾斜设置。

8.一种芯片自动移盘方法，采用权利要求1所述的芯片自动移盘装置，其特征在于，芯片自动移盘方法包括如下步骤：

步骤100：将装有芯片的满载料盘放置在一号载盘托架（7）上，一号载盘托架（7）由Y1轴驱动组件（8）输送到Z1轴组件（4）下方；将空载料盘放置在二号载盘托架（9）上，二号载盘托架（9）由Y2轴驱动组件（10）输送到Z2轴组件（5）下方；

步骤200：Z1轴CCD定位系统（43）对一号载盘托架（7）上待取出的芯片H1进行拍照定位；

步骤300：Z1轴吸头（42）根据Z1轴CCD定位系统（43）定位结果吸取拍照后的芯片H1；

步骤400：Z1轴组件（4）沿X轴主体（3）移动，使Z1轴吸头（42）位于一号下CCD定位系统（6）上方；

步骤500：一号机体（41）控制Z1轴吸头（42）下移，通过一号下CCD定位系统（6）对Z1轴吸头（42）吸附的芯片H1进行拍照定位；

步骤600：Z2轴CCD定位系统（53）对空载料盘上的芯片放置槽位进行拍照定位；

步骤700：Z1轴组件（4）根据一号下CCD定位系统（6）和Z2轴CCD定位系统（53）的定位信息，通过一号旋转驱动件（44）对芯片H1的方位进行调整后将芯片H1放入到对应的芯片放置槽位中；

步骤800：重复步骤100至步骤700，直至将一号载盘托架（7）上的满载料盘的n个芯片（H1、H2...Hn）全部转移到二号载盘托架（9）上的空载料盘中。

9.根据权利要求8所述的一种芯片自动移盘方法，其特征在于，步骤600与步骤700之间还包括以下步骤：

步骤610：Z2轴吸头（52）根据Z2轴CCD定位系统（53）定位结果吸取放置在芯片放置槽位内的料盖；

步骤620：Z2轴组件（5）沿X轴主体（3）移动，使Z2轴吸头（52）位于二号下CCD定位系统（11）上方；

步骤630：二号机体（51）控制Z2轴吸头（52）下移，通过二号下CCD定位系统（11）对Z2轴吸头（52）吸附的料盖进行拍照定位；

所述步骤700后还包括有步骤710：Z2轴组件（5）根据二号下CCD定位系统（11）和Z2轴CCD定位系统（53）的定位信息，通过二号旋转驱动件（54）对料盖的方位进行调整后将料盖盖回到对应的芯片放置槽位中。