专利名称：一种硅片传送机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型涉一种传送工具，特别是关于一种具有产生少量的微尘粒子并减少磨损现象的传送硅片的机械手臂。
背景技术：
在现有技术中一般硅片生产机台的机械手臂大致上可区分为三种真空式 (Vacuum)、夹钳式(clamp)、背接触式(backside contact)。真空式及夹钳式机械手臂无法对硅片(wafer)进行转向，且夹钳式机械手臂容易因夹钳的动作而产生微尘粒子。然而在硅片制造过程中，会使用硅片分类机，用以对硅片进行分类传送，由于进行分类传送的过程中有时须对硅片进行转向，因此硅片分类机较常使用背接触式机械手臂。图1为显示一公知传送硅片的机械手臂的俯视图。图2显示图1中剖面线A-A的剖面图。如图1所示，机械手臂10包含一驱动装置11及一承载盘12。驱动装置11连接承载盘12，当一硅片13置于承载盘12上时，驱动装置11使承载盘12移动产生位移，即可达到传送硅片的功能。内环15上通常设有若干垫片14，以黏胶黏连在内环15的一表面上，用于避免硅片13接触承载盘12的表面。然而，由于垫片14经常接触硅片13的背面，会有磨擦消耗的现象，而必需定期更换，除了增加制造成本的支出外，更换新的垫片14后还需要调试机台，使硅片13能够水平地置于内环15的垫片14上。因此，需要一种适合用于硅片生产的机械手臂，使其能够减少微尘粒子的产生、减少磨损现象及调试机台所需的时间。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种传送硅片的机械手，以减少微尘粒子的产生、减少磨损现象及调试机台所需的时间。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种硅片传送机械手，所述机械手用于接触并传送硅片，其特征在于，所述机械手包括承载盘，在所述承载盘上设有内环， 所述承载盘在所述内环中至少设有一个通孔，在所述通孔上设有垫片，在所述垫片上设有突出于所述内环第一表面的第一突出部，所述第一突出部与所述硅片接触，所述硅片与所述内环第一表面间设有间隙，在所述垫片上还设有第二突出部，所述第二突出部与所述的通孔相配合，所述垫片固定在所述内环中；所述承载盘还与驱动装置连接。其中优选的技术方案是，所述垫片的材质至少包含硅树脂，所述垫片的硬度至少为38肖氏硬度。优选的技术方案还包括，所述垫片的第一突出部的顶面呈弧状，并朝所述硅片方向突出；所述垫片的第二突出部的底面呈弧状，并与第一突出部突出的方向相反。进一步优选的技术方案是，所述第一突出部的顶面包含一平面，所述平面位于该第一突出部的顶面的最顶端，所述平面用于接触所述硅片的背面，且该平面的面积介于 1. 72mm2 至 2. 25mm2 之间。进一步优选的技术方案还有，在所述内环上设有缺口，在所述缺口的壁面还突设有一凸肋，所述缺口形成有第一凹槽、第二凹槽及一连通槽，其中所述连通槽的位置对应所述凸肋的位置，且连通于所述第一凹槽及所述第二凹槽之间，并且所述垫片的所述第二突出部突设于所述凸肋的底面，所述第二突出部卡于所述凸肋，且所述垫片还包含第一埋藏部，连接所述第一突出部并位于所述第一凹槽内；及第二埋藏部，连接所述第一埋藏部与所述第二突出部并位于所述连通槽内。进一步优选的技术方案还包括，所述第二突出部位于所述第二凹槽内，且不突出于所述内环相对于所述第一表面的第二表面。进一步优选的技术方案还包括，所述第一突出部的底面呈一平面并连接所述第一埋藏部的顶面，所述第一突出部的底面面积大于所述第一埋藏部的顶面面积，而形成自所述第一埋藏部的顶面的侧边向外突出的第一侧翼部；所述第二突出部的顶面呈一平面并连接所述第二埋藏部的底面，且所述第二突出部的顶面面积大于所述第二埋藏部的底面面积，而形成自所述第二埋藏部的底面的侧边向外突出的第二侧翼部；所述第一埋藏部的底面连接于所述第二埋藏部的顶面。进一步优选的技术方案还包括，所述第一埋藏部的底面面积大于所述第二埋藏部的顶面面积。本实用新型的优点和有益效果在于该硅片传送机械手，使第二突出部被卡住在内环的通孔洞内，以便垫片固定在内环中。如此能够不使用黏胶来将垫片固定在内环中，而能够更容易更换垫片，并减少更换垫片时对内环造成损坏的机会。此外，较佳地，垫片的硬度至少为38肖氏硬度(HS) (PTS)，如此可以使垫片达到高耐磨的功能，能够减少更换垫片及磨损的现象，进而减少更换垫片的次数，而能够减少停机维修的时间。
图1为现有硅片传送机械手臂的俯视图；图2为图1中剖面线A-A的剖面图；图3为本实用新型一实施例的硅片传送机械手的俯视图；图4A为图3中剖面线A-A的剖面图；图4B为图4A中垫片的剖面图；图4C为图4A中不含垫片的内环剖面图；图5为本实用新型的内环的俯视图。图中:10、100、机械手臂；11、110、驱动装置；12、120、承载盘；13、130、硅片；14、 140、垫片；15、150、承载盘；21、上突出部；22、埋藏部；30、开口 ；41、上突出部；411、侧翼部；412、平面；42、下突出部；421、侧翼部；43、上埋藏部；44、下埋藏部；50、通孔；51、上表面；52、下表面；53、上凹槽；54、连通槽；55、下凹槽；56、凸肋；60、虚拟园；61、圆心。
具体实施方式
以下结合附图和实施例；对本实用新型的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如图2所示，现有的的垫片14包含一上突出部21及埋藏部22，垫片14设在已知的内环15所界定的一凹槽内，在内环15的底面设有一开口 30，开口 30连通该凹槽。为使垫片14固定在内环15的凹槽内，使用黏胶将垫片14黏在凹槽的壁面。然而当茹胶使用过量时，会造成垫片14突出的高度不均，而需要调试水平并多次拆卸垫片140此外，当要更换或拆卸垫片14时，必须利用细棒从开口 30处向内环15的顶面推，由于以垫片14黏在凹槽的壁面，因此垫片14不容易脱离凹槽，且常会因对细棒施力过大，使细棒脱离施力方向进而刮到内环15而造成内环15损坏需更换的结果。图3为依据本实用新型一实施例的硅片传送机械手的俯视图。如图3，硅片传送机械手100适于从一硅片130的背面托起硅片130以传送硅片130。传送硅片的机械手臂 100包含一承载盘120、驱动装置110及至少一垫片140。驱动装置110连接在承载盘120， 用以驱动承载盘120移动并产生位移。至少一垫片140突设于承载盘120的一表面上，用以避免硅片130接触承载盘120的表面。在本实施例中，硅片传送机械手100还可以包含一内环150，而垫片140设在内环150中，而内环150可拆卸地设在承载盘120上。图4A为图3中剖面线A-A的剖面图。图4B为图4A中垫片的剖面图。图4C为图 4A中内环的剖面图。在本实施例中，垫片140的材质至少包含硅树脂(silicone)。使用硅树脂的好处在于其低发尘的特性，并且能够加入不同比例的硬化添加物，来达到所需的硬度；该硅树脂与该硬化添加物是以一预设比例调和，且该硅树脂的量大于该硬化添加物的量。较佳的情况是垫片140的硬度至少为38肖氏硬度(HS) (PTS)，如此可以使垫片140 达到高耐磨的功能。此外，使用硅树脂的好处在于其能够达到吸震的效果，以减少硅片130 晃动。如图4B所示，垫片140包含一上突出部41、上埋藏部43、下埋藏部44及一下突出部420上突出部41的顶面呈圆弧状向上突出，用以减小与硅片130的背面间的接触面积。 垫片140的顶面的最顶端包含有一平面412，适于硅片130的背面，且平面412的面积大约为1. 75 2. 25mm2间，较佳的情况是大约为2mm2。平面412的面积大约为1. 75 2. 25mm2 时，垫片140与硅片130间的接触面积能够提供足够的摩擦力，使旋转硅片130时硅片130 不会因离心力作用而脱离垫片140。上突出部41的底面呈一平面并连接上埋藏部43的顶面，且上突出部41的底面面积大于上埋藏部43的顶面面积，而形成自上埋藏部43的顶面的侧边向外突出的侧翼部411。下突出部42的底面呈圆弧状向下突出。下突出部42的顶面呈一平面并连接下埋藏部44的底面，且下突出部42的顶面面积大于下埋藏部44的底面面积，而形成自下埋藏部44的底面的侧边向外突出的侧翼部421。上埋藏部43的底面连接于下埋藏部44的顶面，且在一实施例中还可以将上埋藏部43的底面面积大于下埋藏部44 的顶面面积。如图4C所示，内环150包含有上表面51及下表面52，且界定有一通孔50，通孔50 的内侧壁向通孔50内侧突出一凸肋56，因此形成上凹槽53、下凹槽55及连通槽54。连通槽54的位置对应凸肋56的位置，且连通在上凹槽53及下凹槽55之间。如图4A所示，当垫片140设在通孔50时，上突出部41突出于上表面51，上突出部 41的底面的侧翼部411平贴于上表面51上。上埋藏部43被埋设于上凹槽53内。下埋藏部44被埋设于连通槽54内。下突出部42突出于凸肋56的底面且置于下凹槽55内，下突出部42的顶面的侧翼部421平贴于凸肋56的底面。由于侧翼部421平贴于凸肋56的底面，因此能够使垫片140被卡住于凸肋56的底面，而不会脱离通孔洞50。更详细的说，垫片140的上突出部41提供支撑硅片130的沿一第一方向的作用力，下突出部42提供防止垫片 140脱离通孔50的沿一第二方向的作用力，第一方向与第二方向相反或呈一预设夹角。如此即可不使用黏胶，而能够使内环150上的多个垫片14的突出高度较现有技术更为平均。 且由于不使用黏胶，要更换垫片14时，较容易使其脱离内环150的通孔50，不容易损伤内环 150，减少更换内环150的次数。较佳的情况是，下突出部42的底部不突出于下表面52，其好处在于，当机械手100的承载盘120插入在一硅片匣(未图示)内用以提取一硅片130 时，因下突出部42埋设于下凹槽55内且不突出于承载盘120的底面，所以垫片140的下突出部也不会摩擦到位于被捉取的硅片130下方的硅片而损坏该硅片。图5显示内环的俯视图。如图5所示，在本实施例中，垫片140的个数为三个，由于三个点即能够形成一个面，能够在使所述垫片140与硅片130间的总接触面积在较小的情况下又能平稳地托起硅片，避免倾斜等。较佳的情况是所述垫片140界定出一虚拟圆60， 所述垫片140与虚拟圆60的圆心61形成三条连线，两相邻所述连线的夹角为120度，因此能够较平均地托起硅片，更进一步增加托起硅片的平稳程度，避免倾斜等。在本实用新型一实施例中，硅片传送机械手100能够适用于硅片操作机台，在另一实施例中尤其适用于对硅片旋转的硅片操作机台。较佳的情况是用于硅片分类机，用以对至少一硅片进行分类。再一实施例中，亦可以仅将垫片用于硅片操作机台的机械构件。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种硅片传送机械手，所述机械手用于接触并传送硅片，其特征在于，所述机械手包括承载盘，在所述承载盘上设有内环，所述承载盘在所述内环中至少设有一个通孔，在所述通孔上设有垫片，在所述垫片上设有突出于所述内环第一表面的第一突出部，所述第一突出部与所述硅片接触，所述硅片与所述内环第一表面间设有间隙，在所述垫片上还设有第二突出部，所述第二突出部与所述的通孔相配合，所述垫片固定在所述内环中；所述承载盘还与驱动装置连接。
2.如权利要求1所述的硅片传送机械手，其特征在于，所述垫片的第一突出部的顶面呈弧状，并朝所述硅片方向突出；所述垫片的第二突出部的底面呈弧状，并与第一突出部突出的方向相反。
3.如权利要求2所述的硅片传送机械手，其特征在于，所述第一突出部的顶面包含一平面，所述平面位于该第一突出部的顶面的最顶端，所述平面用于接触所述硅片的背面，且该平面的面积介于1. 72mm2至2. 25mm2之间。
4.如权利要求2所述的硅片传送机械手，其特征在于，在所述内环上设有缺口，在所述缺口的壁面还突设有一凸肋，所述缺口形成有第一凹槽、第二凹槽及一连通槽，其中所述连通槽的位置对应所述凸肋的位置，且连通于所述第一凹槽及所述第二凹槽之间，并且所述垫片的所述第二突出部突设于所述凸肋的底面，所述第二突出部卡于所述凸肋，且所述垫片还包含第一埋藏部，连接所述第一突出部并位于所述第一凹槽内；及第二埋藏部，连接所述第一埋藏部与所述第二突出部并位于所述连通槽内。
5.如权利要求4所述的硅片传送机械手，其特征在于，所述第二突出部位于所述第二凹槽内，且不突出于所述内环相对于所述第一表面的第二表面。
6.如权利要求5所述的硅片传送机械手，其特征在于，所述第一突出部的底面呈一平面并连接所述第一埋藏部的顶面，所述第一突出部的底面面积大于所述第一埋藏部的顶面面积，而形成自所述第一埋藏部的顶面的侧边向外突出的第一侧翼部；所述第二突出部的顶面呈一平面并连接所述第二埋藏部的底面，且所述第二突出部的顶面面积大于所述第二埋藏部的底面面积，而形成自所述第二埋藏部的底面的侧边向外突出的第二侧翼部；所述第一埋藏部的底面连接于所述第二埋藏部的顶面。
7.如权利要求6所述的硅片传送机械手，其特征在于，所述第一埋藏部的底面面积大于所述第二埋藏部的顶面面积。
专利摘要本实用新型公开了一种硅片传送机械手，该机械手用于接触并传送硅片，机械手包括承载盘，在承载盘上设有内环，承载盘在内环中至少设有一个通孔，在通孔上设有垫片，在垫片上设有突出于内环第一表面的第一突出部，第一突出部与硅片接触，硅片与内环第一表面间设有间隙，在垫片上还设有第二突出部，第二突出部与通孔相配合，垫片固定在内环中；承载盘还与驱动装置连接。该硅片传送机械手，使第二突出部被卡住在内环的通孔洞内，以便垫片固定在内环中。如此能够不使用黏胶来将垫片固定在内环中，而能够更容易更换垫片，并减少更换垫片时对内环造成损坏的机会。
文档编号H01L21/677GK202259223SQ20112026316
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者李向清, 沈彪, 胡德良 申请人:江阴市爱多光伏科技有限公司