真空吸盘的制作方法

专利名称：真空吸盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造领域，特别涉及一种真空吸盘。
技术背景在半导体制造过程中，常需要利用真空吸盘对晶片进行临时固定， 以防止因晶片发生相对运动而影响工艺的正常进行，如集成电路芯片的测试工艺、划片/裂片工艺、研磨工艺等。现有的真空吸盘通常包括第一表面、第二表面和盘体，第一表面直 接与其所要吸附的物体(如晶片)相接触，第二表面则与真空装置相连。其中，第一表面开有气孔，该气孔直接贯穿第一表面、盘体和第二表面， 与真空装置相连。另外，有的真空吸盘还会在第二表面中心区域形成一 个凹陷区，并将气孔设置于该凹陷区内。当第二表面和基座相连接时， 该凹陷区会形成一个封闭腔室(二者相接触的区域应已经过研磨具有相 当的平整度)，且该封闭腔室通过基座的中心与真空装置相连。工作时， 气体压力会作用于该封闭腔室上，通过该封闭腔室传送到真空吸盘的第 一表面，对吸附物进行吸附，这样吸附物的受力会比较均勾，同时，还 可以减少真空吸盘的主轴与基座之间的垂直度误差，这对于一些要求精 密度高的工艺尤为重要。图l为现有的真空吸盘的第一表面的示意图，如图l所示，在真空吸盘的第一表面100的中心具有一组贯穿真空吸盘的气孔101,其穿过第一表面、盘体和第二表面到达第二表面的凹陷区。为了增大吸盘对吸附物的吸力，通常在第一表面上制作一组与气孔101相互连通的凹槽102，其 可以在保证晶片所受的吸附力较为均匀的前提下增大吸附力，提高吸附 效果。该凹槽102—般会设计成均匀分布于第一表面上，图1中102的所示 即为一种常见的凹槽形状。(图中103所示的是用于固定真空吸盘的固定孔。)图2为与图1对应的现有真空吸盘第二表面的示意图，如图2所示，在 真空吸盘的第二表面200的中心形成了 一个凹陷区202,该凹陷区202内设 置有气孔IOI，且该凹陷区202会与基座间形成一个封闭腔室，该封闭腔 室通过基座的连接口与真空装置相连，为真空吸盘提供真空压力。另夕卜， 为了形成封闭腔室，在第二表面和基座对应形成封闭腔室的接触区域应 具有较高的平整度。为了降低其加工研磨的难度，如图2中所示，可以在 第二表面的凹陷区202周围形成一个岛状的环带区204，该区域表面积较 小，易加工为具有较高平整度的区域，可以确保真空吸盘与基座之间所 形成的封闭腔室的密封性。图3为现有的真空吸盘沿图1中A-A，线的剖视图，如图3所示，真空吸 盘的气孔101穿透了真空吸盘的第一表面、盘体和第二表面，且在真空吸 盘的第 一表面和第二表面上分别以气孔101为中心形成了凹槽102和凹陷 区202。另外，位于第二表面的凹陷区202外的是环带区204,其会与基座 的对应区域接触，令凹陷区202成为一个封闭腔室。工作时，真空压力会 作用于该封闭腔室内，通过气孔101传至第一表面，充盈于其上的凹槽102 内，实现对吸附物的吸附。可以看到，现有的真空吸盘通过位于吸盘中心区域的气孔及位于真 空吸盘第一表面上的与该气孔相连通的凹槽吸附固定晶片。然而，该结 构的真空吸盘只能用于吸附尺寸及形状确定的晶片，否则在吸片过程中 未被覆盖住的凹槽会发生漏气现象， 一方面浪费了真空装置的能量，另 一方面也会导致吸附物吸附不牢。然而，在实际生产中，吸附物的尺寸及形状通常是不一致的，此时， 现有的真空吸盘使用起来就很不方便。以晶片测试公司为例，其常需要 对不同公司的产品进行测试，而不同公司产品的尺寸可能会各不相同， 如有的产品是4英寸(l英寸二25.4mm)晶片，有的是6英寸晶片，或8英寸 片，甚至有时是要求测试形状不规则的试验片。现有的解决方法有两种一种是针对每一种尺寸或形状的晶片都购买一台测试设备，其使用方便， 但需要购买大量的测试设备，且设备的利用率不高，造成了生产成本的 浪费。另一种则是针对产品的尺寸、形状更换不同的真空吸盘，但这在 操作上很麻烦，单单是重新对真空吸盘进行定位就需要花费大量的时间， 实现起来很不方便。除半导体制造领域外，在机械加工领域中，真空吸盘也可以作为一 种将加工件固定于其上、并在其上进行机械加工的装置，但其在该领域 的应用同样也存在着所能吸附的加工件在尺寸和形状方面受到限制的问 题。实用新型内容本实用新型提供一种真空吸盘，灵活方便地解决了现有的真空吸盘 所能吸附的吸附物在尺寸、形状方面受到限制的问题。本实用新型提供的一种真空吸盘，包括第一表面、位于所述第一表 面相反侧的第二表面、以及位于所述第一表面和第二表面之间的盘体， 其中，所述第一表面至少包含两个吸附区，每一个所述吸附区内至少具有一个气孔；所述真空吸盘还包括至少一个用于将所述气孔锁定在导通 或截止状态的锁定装置，且每一个所述锁定装置至少与一个所述气孔相连。其中，所述第一表面的每一个所述吸附区内至少包含一组相互连通 的凹槽，且所述气孔位于所述凹槽内，且所述凹槽可以是以所述第一表 面的中心为圓心的环形凹槽。以上所述的真空吸盘中，所述锁定装置包含锁位槽和锁位杆，所述 锁位槽位于所述盘体内，沿所述盘体的外侧壁向盘体内延伸，与至少一 个所述气孔相连通；所述锁位杆置于所述锁位槽内，通过移动所述锁位 杆未覆盖住或覆盖住各所述气孔来将各所述气孔分别锁定于导通或截 止的状态。其中，所述第二表面的中心区域还具有一个凹陷区，所述盘体内还 具有至少一个通道，所述通道与所述凹陷区相连"l矣，且至少有一个所述 通道与所述锁位槽相连通。此时，所述锁位杆包括一端封闭，另一端开 放的管道，所述管道通过所述锁位槽与所述通道相连通，且在所述管道 的侧壁上还至少具有一个开口 ，各所述开口在锁位杆纵向的位置分别对 应于锁位槽所连通的各所述气孔的位置。另外，当一个所述锁位槽连通了两个以上所述气孔时，对应的锁位 杆的管道侧壁上沿垂直于所述管道底边的不同直线上至少开有两组以 上的开口，其中，第一组的各开口在锁位杆纵向的位置分别对应于所述锁位槽所连通的各气孔的位置，其余各组的各开口所在的沿垂直于所述 管道底边的直线与所述第一组的各开口所在的直线之间分别存在不同 距离的间隔，其余各组的各开口为第一组中的部分开口沿所述管道侧壁 的圓周平移而形成，且其余各组的开口个数各不相同。当所述气孔直接贯穿所述第一表面、盘体和第二表面时，所述锁位 杆在纵向上对应至少一个所述气孔的位置开有贯穿孔。其中，还可以将所述锁位杆按其位于所述锁位槽内的深度至少分为 两档，当所述锁位杆的第一档置于所述锁位槽内时，所述锁位槽所连通的各所述气孔全部锁定于导通状态；当所述锁位杆的第二档置于所述锁 位槽内时，所述锁位槽所连通的各气孔中至少有一个锁定于截止状态。其中，所述锁位杆在所述封闭的一端附近还具有锁位标记和密封圈。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型的真空吸盘，将真空吸盘的第一表面分为了多个吸附 区，每个吸附区分别具有各自的气孔，并通过锁定装置对气孔的导通和 截止进行了独立的控制，解决了现有的真空吸盘在尺寸或形状不匹配时 所出现的漏气或吸附不牢的问题，实现了对各种尺寸及形状的吸附物的良好吸附。

图1为现有的真空吸盘的第一表面的示意图；图2为与图l对应的现有的真空吸盘的第二表面的示意图；图3为现有的真空吸盘沿图1中A-A，线的剖i见图；图4为本实用新型第一实施例中的真空吸盘的第一表面的示意图；图5为本实用新型第一实施例中的真空吸盘^/第二表面的示意图；图6为本实用新型第一实施例中的真空吸盘沿图4中B-B，线的剖视图；图7为图6所示的真空吸盘的气孔411的^L大剖^f见图； 图8为本实用新型第一实施例中的真空吸盘的锁位杆的立体图； 图9为本实用新型第二实施例中的真空吸盘的立体图； 图IO为本实用新型第二实施例中的真空吸盘的锁位杆的立体图； 图11为本实用新型第三实施例中的真空装置的立体图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面 结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。本实用新型可以被广泛地应用于各个领域中，并且可利用许多适当 的材料制作。下面是通过较佳的实施例来加以说明，当然本实用新型并 不局限于该具体实施例，本领域内的普通技术人员所熟知的一般的替换 无疑地涵盖在本实用新型的保护范围内。本实用新型利用示意图进行了详细描述，在详述本实用新型实施例 时，为了便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，不应以此作为 对本实用新型的限本实用新型的真空吸盘可以是任意形状的支承装置，如方形、长方 形或圓形等，该支承装置借助真空将晶片或其他物品吸附、固定。且本 实用新型的真空吸盘可以在多个工程领域中应用。其中的"真空"为一 种习惯用语，并不是真正达到理想的真空。本实用新型的第 一实施例提出了 一种可用于探针测试台上的、吸附 不同尺寸晶片的真空吸盘。探针测试台是半导体器件在生产中重要设备 之一，它应用在生产线后道工艺线的中测工序上，它的功能就是将待测 晶片与测试仪器自动对接，以便于测试仪器对被测晶片上每个半导体器 件的参数进行有序测试和指标记录。其对测试过程中晶片的吸附有较高 要求，如果吸附不牢就可能会导致测试结果出错。现有的4笨针测试台所用的真空吸盘的大小是固定的，所能吸附的晶片的尺寸也是固定的如8英寸的真空吸盘在测试8英寸晶片时对晶片 具有较好的吸附性，但在测试6英寸或更小的晶片时，因其所用的现有 的真空吸盘的第一表面的凹槽及气孔彼此连通，6英寸的晶片不能将凹 槽完全覆盖住，会出现漏气现象，导致在测试过程中出现晶片吸附不牢 的问题。如果为了使8英寸的测试台能同时兼顾更小晶片的测试而缩小 真空吸盘第一表面的凹槽区域，又会减弱对8英寸晶片的吸附能力，导 致其在测试过程中因吸附不牢而出现问题。为此，本实用新型第一实施 例中提出了带有锁定装置的真空吸盘，该真空吸盘克服了上述问题，既 可以很好地吸附8英寸晶片，也可以很好地吸附更小尺寸的晶片。本实用新型第一实施例中的真空吸盘包括第一表面、位于所述第一 表面相反侧的第二表面、以及位于第一表面和第二表面之间的盘体，其 中，第一表面还被分为了两个以上的吸附区，每一个吸附区内设置了至 少一个气孔；每一个吸附区内的气孔负责对本吸附区上的吸附物进行吸 附。此外，本实施例中的真空吸盘还通过锁定装置对至少一个气孔进行 了导通或截止状态的控制，实现了对各吸附区的分别控制。图4为本实用新型第一实施例中的真空吸盘的第一表面的示意图， 如图4所示，为了能利用同一真空吸盘实现对4英寸、6英寸及8英寸 晶片的良好吸附，本实施例中真空吸盘的第一表面400划分为了三个吸 附区，分别适用于吸附4英寸、6英寸或8英寸的晶片。其中，第一吸 附区由位于中心的圆形凹槽401及其外部的两个同心环形凹槽402、403 组成，且圆形凹槽401与环形凹槽402、 403与之间利用一条径向的凹 槽相互连通。本实施例中在该吸附区内设置的气孔位于圆形区域401内， 气孔的数量可以为一个或多个，如图4所示，本实施例中设置的气孔数 为4个。本实施例中的第一吸附区是用于吸附尺寸为4英寸的晶片，故 而将该吸附区内的外围环形凹槽403的直径尺寸设置为略小于4英寸， 如3.5英寸或3英寸等(其中，1英寸=25.4毫米)。为使吸附力较为均 匀，可将其内部的圆形凹槽401及同心环形凹槽402均匀设置在其内， 如可将圓形凹槽401的直径尺寸设置为1英寸，将同心环形凹槽402的 直径尺寸设置为2英寸等。本实施例中真空吸盘第 一表面的第二吸附区由位于环形凹槽403外 部的另 一同心环形凹槽404组成。该吸附区的气孔411设置于图中所示 的位置处的环形凹槽404内(气孔尺寸较小，图中不易分辨)。该吸附 区可用于吸附尺寸为6英寸的晶片，故而该同心环形凹槽404的直径尺 寸可以设置为略小于6英寸，如为5.5英寸或5英寸等。本实施例中真空吸盘第一表面的第三吸附区由位于环形凹槽404外 的又一同心环形凹槽405组成。该吸附区的气孔412位于图中所示的位 置处的该环形凹槽405内。该吸附区可用于吸附尺寸为8英寸的晶片， 故而该同心环形凹槽405的直径尺寸可以设置为略小于8英寸，如为7.5 英寸或7英寸等。为了将各吸附区内的气孔与真空装置相连通，实现对各吸附区上吸 附物的吸附，本实施例中的真空吸盘在盘体内设置了一条通道，该通道将第二吸附区的环形凹槽404内的气孔和第三吸附区的环形凹槽405内的气孔连接至真空吸盘第二表面中心的凹陷区(该凹陷区在与基座相连 接后形成封闭腔室，且该封闭腔室通过基座中心与真空装置相连通)。图5为本实用新型第一实施例中的真空吸盘的第二表面的示意图， 如图5所示，第二表面500上的511是位于盘体内的通道延伸至第二表 面中心的凹陷区501后在其内形成的一个小凹槽。为控制方便，本实施 例中在真空吸盘的盘体内沿径向形成了 一条通道，且将第 一吸附区和第 二吸附区内的气孔411和412均设置在该通道与第一、第二吸附区的凹 槽交叉之处，这样，只需要一条径向的通道即同时将两个吸附区内气孔 连接至了凹陷区501。另外，为了减轻真空吸盘的重量，本实施例中还 对真空吸盘第二表面的部分区域作了减薄处理，如图5中各个孤立的 502区域即是减薄后形成的向内凹陷的区域；503区域则是仍保持高出 的间隔区域。以上是将真空吸盘的第 一表面按所能吸附的晶片尺寸的大小划分 为了三个吸附区，且对各吸附区分别设置了各自的与真空装置相连通的 气孔。但若要对不同尺寸的晶片均能实现良好吸附，还需要能分别控制 各吸附区内气孔的导通或截止，以实现对各吸附区的选择性控制。本实 施例中，可以分三种情况对各吸附区内的气孔进行控制A、 对8英寸晶片进行测试时，真空吸盘上的第一、第二和第三吸 附区的气孔均需要处于导通状态，使真空装置可以通过真空吸盘第一表 面上的所有凹槽对整个8英寸晶片进行吸附，既具有较强的吸附力，也 兼顾了晶片所受吸附力的均匀性。B、 对6英寸晶片进行测试时，需要令真空吸盘上的第一吸附区和 第二吸附区内的气孔处于导通状态，真空装置通过第二吸附区内的环形 凹槽404与第 一吸附区内的各凹槽一起对6英寸的晶片进行吸附。注意 此时不能被6英寸晶片覆盖住的第三吸附区内的气孔需处于截止状态，以避免其与真空装置相连通而出现漏气现象，这会导致6英寸晶片的吸附效果变差。C、对4英寸晶片进行测试时，只需要令第一吸附区的气孔导通， 真空装置仅通过第一吸附区内的圆形凹槽401及其外部的两个同心环形 凹槽402、 403对晶片进行吸附；而第二吸附区和第三吸附区内的气孔 需要处于截止状态，不要与真空装置相连通，以避免出现漏气现象。要在同一真空吸盘上实现上述A、 B、 C三种情况的控制，需要分 别对各吸附区内气孔的导通或截止状态进行控制，也就是需要加入用于 将所述气孔锁定在导通或截止状态的锁定装置。本实施例中，第一吸附 区内的气孔总是处于导通状态，可以不对其进行锁定控制，但第二、第 三吸附区内的气孔有时需要处于导通状态，有时需要处于截止状态，需 要将其连接至锁定装置，实现对其导通或截止状态的控制。对于这种有 两个以上气孔需要进行锁定控制的情况，既可以针对每一个气孔加入一 个锁定装置，也可以利用同一个锁定装置同时对几个气孔进行控制。本 实施例中，采用的是后一种方法。本实施例中的锁定装置由锁位槽和锁位杆组成，其中，锁位槽位于 真空吸盘的盘体内，沿盘体的外侧壁向盘体内延伸，与第二、第三吸附 区的气孔相连通，本实施例中，其同时还与盘体内的通道相连通；锁位 杆置于锁位槽内，将锁位杆移动至覆盖住气孔时，该气孔处于截止状态； 将锁位杆移动至未覆盖住气孔时，该气孔处于导通状态。图6为本实用新型第一实施例中的真空吸盘沿图4中B-B，线的剖视 图，如图6所示，401是真空吸盘第一表面中心的圓形凹槽，其内具有 4个气孔，在沿图4中的B-B，线剖开的剖面上，经过了其中的两个气 孔。图中所示的402、 403、 4(M和405分别对应真空吸盘第一表面上的 各同心环形凹槽。图中的501对应的是真空吸盘第二表面中心的凹陷区， 在将真空吸盘连接至基座后，该501区域会与基座一起形成一个封闭腔室，并通过基座中心的气路与真空装置相连。图中所示的411和412分 别为位于第一和第二吸附区同心环形凹槽内的气孔；图中所示的613为 盘体内用于将第二和第三吸附区的气孔411和412连接至真空吸盘第二 表面的凹陷区501的通道，其与盘体内的锁位槽610相连通，该锁位槽 610是为了锁定第二、第三吸附区的气孔411和412而设置的，其沿盘 体的外侧壁向盘体内延伸，连接了第二、第三吸附区的气孔411、 412 和盘体内的通道613。图7为图6所示的真空吸盘的气孔411的放大剖视图，如图7所示， 图中的701代表了连通第一表面与锁位槽的气孔结构，702则表示了气 孔所在的环形凹槽。下面介绍本实施例中所用的锁位杆，按照锁位杆在锁位槽内的运动 方式，可将锁位杆分为旋转式的与推拉式的，本实施例中所用的锁位杆 为旋转式的。图8为本实用新型第一实施例中的真空吸盘的锁位杆的立 体图，如图8所示，该锁位杆由手柄810和杆体800组成，其中，杆体 为中空的，内有管道，在手柄810所在端该管道被封闭，在另一端则保 持为开放状态(图8中未示出)。在将锁位杆置入锁位槽内时，锁位杆 内的管道会通过锁位槽与盘体内的通道相连通。为同时实现对第二、第 三吸附区内气孔的控制，在锁位杆管道的侧壁上沿垂直于管道底边的不 同直线分别开有两组开口。其中，第一组开口有两个一一801和802， 其在锁位杆纵向的位置分别对应于第二、第三吸附区内气孔(即锁位槽 所连接的各气孔)的位置。当锁位杆在锁位槽内转动至该第一组开口分 别与第二、第三吸附区内的气孔相对准时，第二、第三吸附区内的气孔 被锁定为导通状态。此时，由真空装置产生的真空压力会通过气路传送 至第二表面与基座间形成的封闭腔室内，通过第一、第二和第三吸附区 内的气孔到达真空吸盘第一表面的中心圓形凹槽和各个环形凹槽内，对 晶片进行吸附。由于所有气孔均处于导通状态，此时的真空吸盘可用于吸附8英寸的晶片(前面所述的A情况)。锁位杆上的第二组开口只有一个803，其所在的垂直于管道底边的 直线与第一组开口所在的直线间隔一定距离，该第二组开口 803在锁位 杆纵向的位置对应于真空吸盘的第二吸附区内气孔(即锁位槽所连接的 部分气孔)的位置，可以认为其是由第一组中的部分开口 (801开口) 沿所述管道侧壁的圓周平移而形成。本实施例中，第二组开口 803与第 一组开口中对应的开口 801相对于锁位杆横截面的圆心成90°夹角，即， 在锁位杆上第一组开口对准第二、第三吸附区内的气孔后，再令其在锁 位槽内转动90°,就可将锁位杆上的第二组开口转至对准第二吸附区内 的气孔。由于第二组仅对应第二吸附区内的气孔开了一个开口 803,此 时，第二吸附区内的气孔处于导通状态，而第三吸附区内的气孔则处于 截止状态。由真空装置产生的真空压力会通过气路传送至第二表面与基 座间形成的封闭腔室后，只会通过第 一和第二吸附区内的气孔到达真空 吸盘第一表面的第一和第二吸附区内的凹槽内，对晶片进行吸附。此时 的真空吸盘可用于吸附6英寸的晶片(前面所述的B情况)。此外，当锁位杆在锁位槽内转动至第一组开口和第二组开口均完全 偏离第二、第三吸附区内的气孔时，第二、第三吸附区内的气孔均处于 截止状态。由真空装置产生的真空压力在通过气路传送至第二表面与基 座间形成的封闭腔室后，只会通过第一吸附区内的气孔到达真空吸盘第 一表面的第一吸附区内的凹槽内，对晶片进行吸附。此时的真空吸盘可 用于吸附4英寸的晶片(前面所述的C情况)。为了知道锁位杆以何种角度插入锁位槽时实现的是何种情况的控 制，还可以在露出盘体外的锁位杆的封闭端(即，位于锁位槽外侧的一 端)加一个锁位标记，如，可以在对应第一组开口和第二组开口的位置分别划一条线，当代表第一组开口位置的线与第二、第三吸附区内的气孔位置对齐时，表明第二、第三吸附区内的气孔均处于导通状态，实现A情况的控制；当代表第二组开口位置的线与第一表面上的气孔位置对 齐时，表明第二吸附区内的气孔处于导通状态，第三吸附区内的气孔处 于截止状态，实现B情况的控制；当两条线均完全偏离第二、第三吸附 区内的气孔位置时，表明两个吸附区内的气孔均处于截止状态，实现C 情况的控制。本实施例中，如图8所示，为了操作方便，在锁位杆上加了一个手 柄810，可以令该手柄810的方向与第一组开口的位置相对应，这样当 该手柄810指向的位置与第二、第三吸附区内的气孔位置对齐时，表明 两个气孔均处于导通状态，实现A情况的控制。另外，由于本实施例中 第二组开口与第一组开口相对于锁位杆的圆心逆时针方向偏离了 90°， 因此，当该手柄810与第二、第三吸附区内的气孔位置相比逆时针方向 偏离了90。时，表明第二吸附区内的气孔处于导通状态，第三吸附区内 的气孔处于截止状态，实现B情况的控制；而当手柄810指于其他方向， 如与第二、第三吸附区内的气孔位置相比，逆时针方向偏离了 180 °或 270 °时，表明两个吸附区内的气孔均处于截止状态，实现C情况的控 制。此外，为了实现气路的密封，提高晶片吸附的效果，本实施例中还 在锁位杆靠近封闭一端(即，位于所述锁位槽外侧的一端，或说手柄810 所在端)的位置加装了一个密封圈811,该密封圏可以是由橡胶等具有 弹性的材料制成。本实施例中利用 一组锁位槽和锁位杆同时实现了对两个气孔的导 通或截止的控制，在本实用新型的其他实施例中，还可以采用该方法同 时对三个以上气孔的导通或截止状态进行控制，此时，第一组的各开口在锁位杆纵向的位置分别对应于锁位槽所连通的各气孔的位置，其余各 组的各开口所在的沿垂直于管道底边的直线与第一组的各开口所在的直线之间分别存在不同距离的间隔，且其余各组的各开口均为第 一组中的部分开口沿管道侧壁的圆周平移而形成。另外，其余各组的开口个数 也应各不相同。在本实用新型上述实施例的启示下，这种对三个以上气 孔的同时控制的应用对于本领域的普通技术人员而言是易于推导得到 的，在此不再赘述。本实用新型的第 一实施例中，将各个需要控制的气孔列于同 一条直 线上，利用盘体内的一条通道将各气孔连接到一起，然后再利用一组锁定装置同时实现了对各气孔的导通或截止状态的控制；在本实用新型的 其他实施例中，也可以直接利用多个锁定装置分别对各个气孔进行控制。本实用新型的第一实施例中，分别实现的是利用第一吸附区、第一 和第二吸附、第一、第二和第三吸附区对晶片进行吸附三种情况，在本 实用新型的其他实施例中也可以实现第 一 、第二和第三吸附区分别单独 进行吸附的情况，此时，可以将锁位杆上由第一组开口中的对应第三吸 附区气孔的开口 ( 802开口 )沿所述管道侧壁的圓周再平移 一 定距离(相 对于第二组开口)而形成第三组开口，增加实现一种第二吸附区的气孔 截止、第三吸附区的气孔导通的状态。然后再加上另一组的锁位装置对 第一吸附区的气孔进行导通或截止状态的单独控制(这种情况下，为方 便控制，可以将第一吸附区内的气孔数设置为一个)。或者也可以利用 同一套锁位槽和锁位杆同时对三个吸附区的气孔的导通或截止状态进 行控制，在本实用新型第一实施例的启示下，这一应用的延伸对于本领 域的普通技术人员而言是易于理解和得到的，在此不再赘述。本实用新型的第二实施例就提出了一种利用多个锁定装置分别对 各个气孔进行控制的真空吸盘。图9为本实用新型第二实施例中的真空吸盘的立体图，如图9所示， 该真空吸盘900的第一表面分为了四个吸附区901、 902、 903和904， 各吸附区的中心分别具有一个气孔(911、 912、 913和914)，为了增强吸附力，在各气孔周围还分别形成了在本吸附区内相互连通的十字形的 凹槽(本实施例中，各吸附区的气孔位于该十字凹槽的中心内)。本实施例中的真空吸盘，不仅可以实现对不同尺寸、形状的晶片或 加工件的吸附，还可以实现对多个晶片或加工件的同时吸附。为实现这 一点，需要对四个吸附区内气孔的导通或截止进行分别控制。本实施例 中的四个吸附区内的气孔没有位于一条直线上，是分别通过盘体内的四 条通道将其连接到真空吸盘第二表面的凹陷区内，再由该凹陷区连接至 真空装置的。此时，难以通过一套锁定装置同时对四个气孔进行导通或 截止的控制，本实施例中采用了四套锁定装置对四个气孔分别进行了控 制。本实施例中的每一个锁定装置均由一套锁位槽和锁位杆组成。其中，锁位槽(如图9中的920所示)均是在真空吸盘的盘体内加工而成， 其沿盘体的外侧壁向盘体内延伸，每一个锁位槽均与其中一个吸附区的 气孔以及其所对应的通道相连通。工作时，将锁位杆置于锁位槽内，当 锁位杆移动至覆盖住气孔时，该气孔处于截止状态；将锁位杆移动至未 覆盖住气孔时，该气孔处于导通状态。本实施例中的各锁位杆仍可以为一端封闭、 一端开放的管道式的锁 位杆，图IO为本实用新型第二实施例中的真空吸盘的锁位杆的立体图， 如图IO所示，该锁位杆由手柄1010和杆体1000组成，在杆体的管道 侧壁上与锁位槽所连接的气孔的位置纵向对应之处开有一个开口 1001。 其中，手柄1010的指向与管道侧壁上开口在同一方向，当锁位杆置于 锁位槽内时，若手柄1010的指向与其所对应的吸附区内的气孔位置相 一致，该吸附区内气孔导通，该吸附区处于吸附状态；若手柄1010的 指向与其所对应的吸附区内的气孔位置不一致，比如偏离了90。时，该 吸附区内气孔截止，该吸附区未能处于吸附状态。另外，为了提高吸附 效果，本实施例的锁位杆靠近手柄1010的位置处也安装了密封圏1011。通过对四套锁定装置的分别调整，令其控制不同的气孔处于不同的 导通或截止状态，就可以实现对各吸附区的分别控制。本实施例中，仍是利用带管道的、有开口的锁位杆对单个气孔的导 通或截止状态进行控制，在本实用新型的其他实施例中，还可以利用其 他方式的锁位杆对气孔的状态进行控制。如推拉式的锁位杆，在锁位槽 结构不变的情况下，其可以利用不带管道的(两端均封闭的)、没有开口的锁位杆对气孔的导通或截止进行控制将锁位杆按其位于锁位槽内的深度设置为两档(可在杆体上对应两档的位置加锁位标记，或者可以 在杆体上不同位置处分别设置的两个密封圏，并以其作为锁位标记)， 当锁位杆置于锁位槽内的深度处于较浅的第一档时，锁位杆未能及于锁位槽所连接的气孔(未能将气孔覆盖住)，该气孔处于导通状态；当锁 位杆置于锁位槽内的深度处于较深的第二档时(锁位杆的第一档及第二 档均置于了锁位槽内)，锁位杆在锁位槽内的深度已超过锁位槽所连接 的气孔(将气孔覆盖住)，该气孔处于截止状态。另外，该种推拉式的锁位杆也可以用来控制同一锁位槽所连接的多 个气孔，此时，可将锁位杆按其位于所述锁位槽内的深度分为两个以上 的档，当锁位杆的第一档置于锁位槽内时，锁位槽所连通的各气孔全部 锁定于导通状态；当锁位杆的第二档置于锁位槽内时，锁位槽所连通的 各气孔中至少有一个锁定于截止状态，其余的仍处于导通状态；当锁位 杆的第三档置于锁位槽内时，锁位槽所连通的各气孔中则至少有两个处 于截止状态。上述两个实施例均是利用锁位槽和锁位杆作为气孔的锁定装置，在 本实用新型的其他实施例中，还可以利用其它锁定装置来对气孔进行锁 定。如本实用新型的第三实施例就是利用了气路开关来作为气孔的锁定装置。图11为本实用新型第三实施例中的真空装置的立体图，如图li所示，该真空吸盘1100的第一表面可按四个气孔1101 、1102、 1103和1104， 分为四个吸附区。本实施例中的每一个气孔都贯穿了真空吸盘的第一表 面、盘体和第二表面，直接与各气路相连，本实施例中每一个气孔所连 接的气路都分别连接至了一个气路开关(1111、 1112、 1113和1114)，气路开关对各气孔进行导通或截止的控制，同样也可以避免漏气或吸附 不牢的现象，实现对不同尺寸及形状的吸附物的良好吸附。对于本实施例中的气孔贯穿了真空吸盘的第 一表面、盘体和第二表 面，直接与各气路相连的情况，除了可以利用这种气路开关实现对各气 孔的分别控制外，也还可以利用锁位槽和锁位杆对各气孔进行导通或截 止状态的控制。此时，可以在真空吸盘的盘体内针对各气孔分别设置一 个锁位槽，该锁位槽沿盘体的外侧壁向盘体内延伸，与四个气孔中的一 个相连通(为控制方便，也可以在与气孔连通后再向盘体内延伸一定长 度)。锁位杆可以为一端封闭、 一端开放的管道式的锁位杆，也可以为 非管道式的锁位杆，只是此时在锁位杆的纵向上对应锁位槽所连通的气 孔的位置处开有一个贯穿孔。当该贯穿孔与所述气孔对准时，所述气孔 与其外接的气路间处于导通状态，反之，则处于截止状态。此时的锁位杆的控制方式可以为旋转式的在锁位杆的外端加装一 手柄，该手柄的指向与贯穿孔的纵向相平行，这样，当手柄转至与贯穿 孔平行(垂直于盘体)时，其所控制的气孔处于导通状态，其所对应的 吸附区可以对吸附物进行吸附；当手柄转至与贯空孔垂直(平行于盘体) 时，其所控制的气孔处于截止状态，其所对应的吸附区不会对吸附物进 行吸附。其也可以为推拉式的将锁位杆按其位于锁位槽内的纵向位置设置 为两档，当锁位杆置于锁位槽内的深度处于第一档时，锁位杆上的贯穿 孔与锁位槽所连接的气孔相重叠，气孔未被覆盖住，处于导通状态；当锁位杆置于锁位槽内的深度处于第二档(除第一档的其余位置，可以是 位于锁位槽内更浅的位置也可以是更深的位置)时，锁位杆上的贯穿孔 未与锁位槽所连接的气孔相重叠(锁位杆将气孔覆盖住)，该气孔处于截止状态。对于上述具有贯穿孔的锁位杆，也可以令锁位槽沿一条直线同时与 多个气孔相连，然后，再在锁位杆上对应多个气孔开有多个贯穿孔，实 现对多个气孔的导通或截止状态的控制，这一应用的延伸，对于本领域 的普通技术人员也是易于经过推导得到的，在此不再赘述。注意到，本实用新型的真空吸盘不仅可以用于探针测试台，还可用 于多种场合，甚至不同领域中。如可以用于光刻、刻蚀、划片、裂片或 磨片等多种需要对晶片进行吸附的半导体工艺中，还可以用于机械加工 领域中，以实现对不同形状的加工件的吸附。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实 用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都 可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用 新型权利要求所界定的范围为准。
权利要求1. 一种真空吸盘，包括第一表面、位于所述第一表面相反侧的第二表面、以及位于所述第一表面和第二表面之间的盘体，其特征在于所述第一表面至少包含两个吸附区，每一个所述吸附区内至少具有一个气孔；所述真空吸盘还包括至少一个用于将所述气孔锁定在导通或截止状态的锁定装置，且每一个所述锁定装置至少与一个所述气孔相连。
2、 如权利要求1所述的真空吸盘，其特征在于所述第一表面的 每一个所述吸附区内至少包含一组相互连通的凹槽，且所述气孔位于所 述凹槽内。
3、 如权利要求2所述的真空吸盘，其特征在于所述凹槽是以所 述第 一表面的中心为圆心的环形凹槽。
4、 如权利要求1至3中任一个所述的真空吸盘，其特征在于所 述锁定装置包含锁位槽和锁位杆，所述锁位槽位于所述盘体内，沿所述 盘体的外侧壁向盘体内延伸，与至少一个所述气孔相连通；所述锁位杆 置于所述锁位槽内，通过移动所述锁位杆未覆盖住或覆盖住各所述气孔 来将各所述气孔分别锁定于导通或截止的状态。
5、 如权利要求4所述的真空吸盘，其特征在于所述第二表面的 中心区域还具有一个凹陷区，所述盘体内还具有至少一个通道，所述通 道与所述凹陷区相连接，且至少有一个所述通道与所述锁位槽相连通。
6、 如权利要求5所述的真空吸盘，其特征在于所述锁位杆包括 一端封闭，另一端开放的管道，所述管道通过所述锁位槽与所述通道相 连通，且在所述管道的侧壁上还至少具有一个开口，各所述开口在锁位 杆纵向的位置分别对应于锁位槽所连通的各所述气孔的位置。
7、 如权利要求6所述的真空吸盘，其特征在于当一个所述锁位 槽连通了两个以上所述气孔时，对应的锁位杆的管道侧壁上沿垂直于所 述管道底边的不同直线上至少开有两组以上的开口，其中，第一组的各 开口在锁位杆纵向的位置分别对应于所述锁位槽所连通的各气孔的位置，其余各组的各开口所在的沿垂直于所述管道底边的直线与所述第一 组的各开口所在的直线之间分别存在不同距离的间隔，其余各组的各开 口为第 一组中的部分开口沿所述管道侧壁的圓周平移而形成，且其余各 组的开口个凄t各不相同。
8、 如权利要求4所述的真空吸盘，其特征在于当所述气孔直接 贯穿所述第一表面、盘体和第二表面时，所述锁位杆在纵向上对应至少 一个所述气孔的位置开有贯穿孔。
9、 如权利要求4所述的真空吸盘，其特征在于所述锁位杆按其 位于所述锁位槽内的深度至少分为两档，当所述锁位杆的第一档置于所 述锁位槽内时，所述锁位槽所连通的各所述气孔全部锁定于导通状态； 当所述锁位杆的第二档置于所述锁位槽内时，所述锁位槽所连通的各气 孔中至少有一个锁定于截止状态。
10、 如权利要求4所述的真空吸盘，其特征在于所述锁位杆在所 述封闭的 一端附近还具有锁位标记和密封圏。
专利摘要本实用新型公开了一种真空吸盘，包括第一表面、位于所述第一表面相反侧的第二表面、以及位于所述第一表面和第二表面之间的盘体，其中，所述第一表面至少包含两个吸附区，每一个所述吸附区内至少具有一个气孔；所述真空吸盘还包括至少一个用于将所述气孔锁定在导通或截止状态的锁定装置，且每一个所述锁定装置至少与一个所述气孔相连。本实用新型的真空吸盘解决了现有的真空吸盘在尺寸或形状不匹配时所出现的漏气或吸附不牢的问题，实现了对各种尺寸及形状的吸附物的良好吸附。
文档编号F16B47/00GK201090592SQ20072014768
公开日2008年7月23日 申请日期2007年4月26日 优先权日2007年4月26日
发明者冲 沈 申请人:冲 沈