晶片抓取手臂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械手臂，尤其涉及一种晶片抓取手臂。
【背景技术】
[0002]微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)的制造工艺中，晶片是必不可少的器件之一，MEMS架构的构建过程中，通常需要对晶片进行多个工序的加工，大多数工序都需要对晶片进行抓取，目前，取晶片的手臂一般采用真空吸附的方式对晶片进行吸取，而深硅刻蚀后的晶片，被刻蚀的区域厚度低至20 μ m，由于厚度太小，真空会将晶片吸破，造成损失，并导致晶片检测系统无法检测到晶片。手臂伸至晶片架取晶片时，吸取位置在晶片的中间位置，由于晶片的尺寸较小，因此手臂的尺寸也较小，如果取消真空则无法顺利取片，另外，关闭真空后，晶片检测系统无法进行检测，加工晶片的机台接收不到信号，默认无晶片，无法进行晶片的传送。因此只能通过人工传片，操作人员使用镊子捏取晶片，将晶片放入反应腔内进行加工，结束后再手动取出，不但耗费大量人力，而且严重影响生产效率。
[0003]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研宄创新，以期创设一种晶片抓取手臂，使其更具有产业上的利用价值。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种晶片抓取手臂，在取消真空后仍能准确抓取并感测到晶片。
[0005]本发明提出的晶片抓取手臂，由驱动装置控制动作，包括扁平状的手臂本体、设置在所述手臂本体上端面的卡持件、设置在所述手臂本体上的检测器，所述卡持件用于固定晶片边缘，所述检测器用于检测晶片。
[0006]进一步的，所述手臂本体的上端面设有放置晶片的凹槽，所述凹槽的侧壁轮廓与晶片的边缘吻合，所述凹槽的侧壁形成固定晶片边缘的卡持件。
[0007]进一步的，所述凹槽的深度不小于晶片的厚度。
[0008]进一步的，所述凹槽的边缘底部材质为橡胶。
[0009]进一步的，所述手臂本体的抓取端的中部向内凹陷形成两个触手。
[0010]进一步的，所述手臂本体上端面设有连接所述驱动装置的调整孔。
[0011]进一步的，所述调整孔沿手臂本体的纵长方向呈长条状分布，其数量为两个，且相对平行设置。
[0012]进一步的，所述检测器为光纤探头，所述光纤探头的光源发射方向指向晶片的中心，所述光纤探头与信号处理器相连，所述信号处理器与所述驱动装置之间建立信号传输。
[0013]进一步的，所述光纤探头的数量为两个。
[0014]进一步的，所述手臂本体的材质为不锈钢。
[0015]借由上述方案，本发明至少具有以下优点:与吸取的方式不同，本发明使用托取的方式来抓取晶片，将手臂本体设计为扁平状，扩大了与晶片的接触面积，使抓取更稳；由于晶片较轻较薄，容易碎裂，设置卡持件用于固定晶片的边缘，防止晶片的移动摔裂；设置检测器来检测晶片，用于判断是否成功取得晶片，达到自动抓取晶片的目的；该晶片抓取手臂设计简单合理，解决了真空吸附晶片会造成晶片破碎的问题，避免了不必要的损失，提高了生产效率。
[0016]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的结构示意图；
[0018]图2是本发明取晶片时的示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0020]参见图1至2，本发明一较佳实施例所述的一种晶片抓取手臂，材质为不锈钢，使用托取的方式取得晶片1，由驱动装置2控制动作，包括扁平状的手臂本体3，手臂本体3的上端面设有放置晶片I的凹槽，凹槽的侧壁轮廓与晶片I的边缘吻合，凹槽的侧壁形成固定晶片I边缘的卡持件4，凹槽的边缘底部材质为橡胶，增大了与晶片I之间的摩擦，使抓取晶片I更加稳定，凹槽的深度不小于晶片I的厚度，即，晶片I落入凹槽内之后，晶片I不会高于手臂本体3，由于晶片I叠置的间隙(如图2中标号a所示)为5mm左右，因此手臂本体3的厚度有严格的限定，取得晶片I后，其总高度不能超过手臂本体3的厚度。
[0021]手臂本体3上端面设有连接驱动装置2的调整孔5，调整孔5沿手臂本体3的纵长方向呈长条状分布，其数量为两个，且相对平行设置。手臂本体3与驱动装置2通过螺杆连接，将螺杆卡设在调整孔5内，通过螺杆与驱动装置2之间的螺纹配合，将手臂本体3与驱动装置2固定。为了使手臂本体3托取晶片I时，凹槽与晶片I的能够对准，可以调整螺杆在调整孔5内的位置来校准手臂本体3的前后位置，使手臂本体3能够精确的取得晶片I。
[0022]手臂本体3的抓取端中部向内凹陷形成两个触手6，与触手6相对的凹槽侧边分别沿晶片I的边缘延伸出两个凸部7，这两个凸部7扩大了凹槽侧壁与晶片I的接触面积，增强了固定作用。
[0023]手臂本体3通过光纤传感器来检测晶片1，光纤传感器包括光纤探头(未图示)和信号处理器，光纤探头与信号处理器相连，信号处理器与驱动装置2之间建立信号传输。光纤探头的数量为两个，分别设置在两个凸部7上，光纤探头的光源发射方向指向晶片I的中心，根据发射出的光束是否受到晶片I的反射来判断手臂本体3上是否有晶片1，信号处理器将检测结果反馈给驱动装置2后，驱动装置2控制手臂本体3的动作，达到自动抓取的目的。
[0024]在其他实施方式中，检测晶片I的方式也可以是光电传感器、电容式接近传感器或电容式触摸传感器，只要是能够感知物体的传感器均可应用在该晶片抓取手臂上。
[0025]参见图2，晶片I堆叠在晶片架8上，晶片架8设置在升降台9上，取晶片I时，驱动装置2控制手臂本体3伸入至晶片I下方，然后升降台9下降一定高度，手臂本体3托起晶片1，晶片I正好落入手臂本体3的凹槽内，光纤传感器感应到晶片1，手臂本体3收回，顺利取出晶片I并将晶片I移至下一工位。
[0026]参见图1，加工晶片I的反应腔内，使用呈三角形分布的三根顶针10来承载晶片1，取晶片I时，手臂本体3在伸至晶片I下方时，手臂本体3从两根顶针10的中间穿过，手臂本体3抓取端的凹陷部分正好插入第三根顶针10，两个触手6分别从第三根顶针10的两侧穿过，驱动装置2控制手臂本体3上升，托起晶片1，使晶片I正好落入凹槽，光纤传感器感应到晶片1，手臂本体3收回，顺利取出晶片I。将晶片I移至反应腔时，托取晶片I的手臂本体3下降至三根顶针10下方，使晶片I落在顶针10上，光纤传感器感应到手臂本体3上没有晶片I后，手臂本体3收回。
[0027]综上所述，本发明的晶片抓取手臂抓取晶片I的方式与真空吸取不同，该手臂使用托取的方式来抓取晶片1，将手臂本体3设计为扁平状，扩大了与晶片I的接触面积，使抓取更稳；由于晶片I较轻薄，容易碎裂，设置卡持件4用于固定晶片I的边缘，防止晶片I的移动摔裂；设置检测器来检测晶片1，用于判断是否成功取得晶片1，达到自动抓取晶片I的目的；该晶片抓取手臂设计简单合理，解决了真空吸附晶片I会造成晶片I破碎的问题，避免了不必要的损失，提高了生产效率，而且该手臂比真空吸取的手臂更加轻薄，光纤传感器的安装方便，成本低。
[0028]以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种晶片抓取手臂，由驱动装置控制动作，其特征在于:包括扁平状的手臂本体、设置在所述手臂本体上端面的卡持件、设置在所述手臂本体上的检测器，所述卡持件用于固定晶片边缘，所述检测器用于检测晶片。
2.根据权利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述手臂本体的上端面设有放置晶片的凹槽，所述凹槽的侧壁轮廓与晶片的边缘吻合，所述凹槽的侧壁形成固定晶片边缘的卡持件。
3.根据权利要求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.根据权利要求2所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述凹槽的边缘底部材质为橡胶。
5.根据权利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述手臂本体的抓取端的中部向内凹陷形成两个触手。
6.根据权利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述手臂本体上端面设有连接所述驱动装置的调整孔。
7.根据权利要求6所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述调整孔沿手臂本体的纵长方向呈长条状分布，其数量为两个，且相对平行设置。
8.根据权利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述检测器为光纤探头，所述光纤探头的光源发射方向指向晶片的中心，所述光纤探头与信号处理器相连，所述信号处理器与所述驱动装置之间建立信号传输。
9.根据权利要求8所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述光纤探头的数量为两个。
10.根据权利要求1所述的晶片抓取手臂，其特征在于:所述手臂本体的材质为不锈钢。
【专利摘要】本发明涉及一种机械手臂，尤其涉及一种晶片抓取手臂，由驱动装置控制动作，包括扁平状的手臂本体、设置在所述手臂本体上端面的卡持件、设置在所述手臂本体上的检测器，所述卡持件用于固定晶片边缘，所述检测器用于检测晶片，本发明提供的晶片抓取手臂，在取消真空后仍能准确抓取并感测到晶片，结构简单，操作简单而且抓取精准。
【IPC分类】H01L21-687, B25J18-00, H01L21-66, B25J9-08
【公开号】CN104658958
【申请号】CN201510076361
【发明人】杜春辉, 沈家敏, 冯建炜
【申请人】苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月13日