翻转装置和真空镀膜设备的制作方法

本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种翻转装置和真空镀膜设备。

背景技术：

在稀土磁性材料生产领域，需要用真空镀膜生产线对钕铁硼基片的表面进行沉积处理。工艺时，将钕铁硼基片均匀放置在托盘上，并使托盘依次进入生产线的工艺腔室进行镀膜，根据工艺需求，在完成基片的一面镀膜后，需要对基片进行翻转，以方便对基片的另一面进行镀膜。为了实现高效自动化生产，就需要在工艺腔室以外设置翻转装置，该翻转装置通过将夹持固定两个托盘，并使之翻转，来实现将这两个托盘之间的基片翻面。

但是，现有的翻转机构在翻转过程中经常出现基片表面受损，甚至出现基片掉落的情况，严重影响生产节拍和产品质量。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种翻转装置和真空镀膜设备，其可以避免基片在翻转过程中表面受损或掉落，提高翻转夹紧的可靠性和稳定性，从而可以提高生产效率和产品质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种翻转装置，所述翻转装置包括可翻转的翻转架、相对设置在所述翻转架上的两个第一夹紧机构、分别与两个所述第一夹紧机构连接的两个载台组件以及分别设置在两个所述载台组件上的两个第二夹紧机构，其中，

各所述载台组件用于承载托盘；

两个所述第一夹紧机构用于分别向两个所述载台组件的四周边缘处施加压力，以将置于两个所述载台组件之间的两个托盘夹紧；

两个所述第二夹紧机构用于分别向置于两个所述载台组件上的两个所述托盘的指定位置施加压力，所述指定位置为与所述托盘上的基片相对应的位置。

可选的，各所述载台组件均包括：

载台；

传输机构，设置在所述载台上，用于运送所述托盘。

可选的，所述传输机构包括传送带机构或者辊轴机构。

可选的，各所述第一夹紧机构均包括第一直线驱动源，所述第一直线驱动源位于所述载台组件的远离承载所述托盘的承载面一侧，并且所述直线驱动源的驱动轴垂直于所述承载面，且与所述载台组件固定连接。

可选的，各所述第二夹紧机构包括：

压紧板，所述压紧板的数量与所述托盘上的基片的数量相同，且一一对应地设置，并且各所述压紧板均位于所述载台组件的承载所述托盘的承载面所在一侧，且与所述承载面相互平行；

第二直线驱动源，用于驱动各所述压紧板沿垂直于所述承载面的方向移动。

可选的，各所述第二夹紧机构还包括高度调节组件，用于调节所述压紧板在初始位置时与所述托盘之间的间距。

可选的，所述高度调节组件包括：

固定板，与所述第二直线驱动源的驱动轴固定连接，且在所述固定板中设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔的轴线均与所述压紧板相互垂直；所述第二螺纹孔为多个，且相对于所述第一螺纹孔的轴线对称分布；

压紧螺栓，与所述第一螺纹孔相配合，且所述压紧螺栓的一端与所述压紧板相抵；

多个固定螺栓，一一对应地与多个所述第二螺纹孔相配合，且各所述固定螺栓的一端与所述压紧板连接。

可选的，所述翻转装置还包括两个归正机构，分别设置在两个所述载台组件上，各所述归正机构包括两个归正组件，两个所述归正组件相对设置在平行于所述载台组件的承载所述托盘的承载面的两侧，用以将所述托盘固定在所述载台组件的对应所述承载面的位置处。

可选的，各所述归正组件包括：

第三直线驱动源，设置在所述载台组件上；

连接支架，与所述第三直线驱动源的驱动轴固定连接；

插销，所述插销的一端与所述连接支架固定连接，在所述第三直线驱动源的驱动下，所述插销的远离所述连接支架的另一端移入或移出所述托盘一侧的限位孔。

可选的，所述翻转装置还包括：

底架；

翻转驱动机构，设置在所述底架上，且与所述翻转架连接，用以驱动所述翻转架翻转，以使其中一所述载台组件的承载所述托盘的承载面朝上。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种真空镀膜设备，包括进料台、处理腔室组以及出料台，其特征在于，所述真空镀膜设备还包括本发明提供的上述翻转装置，用于使所述托盘所承载的基片的未加工面朝上。

本发明的有益效果：

本发明所提供的翻转装置，其借助第一夹紧机构通过分别向两个载台组件的四周边缘处施加压力，可以将置于两个载台组件之间的两个托盘夹紧，并借助第二夹紧机构向托盘的与其上的基片相对应的位置施加压力，可以保证托盘上的基片均能够被夹紧，从而可以避免基片在翻转过程中表面受损或掉落，提高翻转夹紧的可靠性和稳定性，从而可以提高生产效率和产品质量。

本发明提供的真空镀膜设备，其通过采用本发明提供的上述翻转装置，可以避免基片在翻转过程中表面受损或掉落，提高翻转夹紧的可靠性和稳定性，从而可以提高生产效率和产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的翻转装置的结构图；

图2为本发明实施例采用的载台组件在承载一侧的结构图；

图3为本发明实施例采用的托盘的结构图；

图4为本发明实施例采用的第二夹紧机构的局部结构图；

图5为本发明实施例采用的归正机构的剖视图；

图6为本发明实施例提供的翻转装置的翻转状态图；

图7为本发明实施例提供的真空镀膜设备的结构图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的翻转装置和真空镀膜设备进行详细描述。

请一并参阅图1至图6，本实施例提供的翻转装置，其包括可翻转的翻转架1、相对设置在该翻转架1上的两个第一夹紧机构3、分别与两个第一夹紧机构3连接的两个载台组件以及分别设置在两个载台组件上的两个第二夹紧机构4。

在本实施例中，两个载台组件均包括载台2，并且两个载台组件的载台2相对设置，且彼此相对的两个表面均为用于承载托盘10的承载面。

两个第一夹紧机构3用于分别向两个载台2的四周边缘处施加压力，以将置于两个载台2之间的两个托盘10夹紧，从而间接将两个托盘10之间的基片夹紧。两个第二夹紧机构4用于分别向置于两个载台2上的两个托盘10的指定位置施加压力，该指定位置为与托盘10上的基片相对应的位置。

上述第一夹紧机构3用于向载台2施加压力，以夹紧两个载台2，从而间接夹紧两个托盘10，以达到对托盘10的预夹紧的目的。上述第二夹紧机构4直接向托盘10施加压力，以进一步夹紧两个托盘10，同时通过在托盘10的与基片对应的位置处施加压力，可以保证托盘10上的各基片均能够被夹紧，从而可以避免基片在翻转过程中表面受损或掉落，提高翻转夹紧的可靠性和稳定性，从而可以提高生产效率和产品质量。

在本实施例中，如图2所示，各个载台组件还包括传输机构6，该传输机构6设置在载台2上，且位于承载面所在一侧，用于运送托盘10，从而实现托盘10的自动装载和卸载。具体地，传输机构6采用辊轴机构，该辊轴机构包括多个传动轴61、伺服电机62、链条63和加强筋64。其中，多个传动轴61均可旋转的设置在载台2的承载面上，且沿指定方向(例如图2中示出的x方向)间隔排布，并相互平行。伺服电机62通过设置在各传动轴61的一端处的链条63驱动所有的传动轴61同步转动，从而带动置于传动轴61上的托盘10移动。另外，加强筋64设置在各传动轴61的中间位置处，且与各传动轴61相互垂直，用于提高传动轴61的强度，避免传动轴61弯曲。

需要说明的是，本发明并不局限于采用本实施例提供的上述辊轴机构，在实际应用中，传输机构还可以采用其他任意可实现托盘10的自动装载和卸载的机构，例如传送带机构。

在本实施例中，如图1所示，各第一夹紧机构3包括第一直线驱动源，该第一直线驱动源与翻转架1固定连接，且位于载台2的远离承载托盘10的承载面一侧，并且直线驱动源的驱动轴垂直于载台2的承载面，且与载台2固定连接。在直线驱动源的驱动下，载台2可沿垂直于承载面的方向移动，从而可以使两个载台2彼此靠近或远离，即实现了对两个载台2的夹紧功能。第一直线驱动源例如为气缸。

可选的，在各载台2的远离承载面的一侧设置有至少两个第一直线驱动源，例如在各载台2的四个边角处均设置一个第一直线驱动源。

在本实施例中，如图2至图4所示，各第二夹紧机构4包括压紧板41和第二直线驱动源44，其中，压紧板41的数量与托盘10上的基片的数量相同，且一一对应地设置，例如，图3中示出了一种托盘10，该托盘10的表面均分为9个区域，各区域用于承载一个基片。对应地，压紧板41为9个，且各压紧板41的位置与各区域一一对应。并且，各压紧板41均位于载台2的承载面所在一侧，且与该承载面相互平行；第二直线驱动源44用于驱动各压紧板41沿垂直于承载面的方向移动，从而使各压紧板41靠近或远离托盘10，即实现了对托盘10的夹紧功能。第二直线驱动源44例如为气缸。

需要说明的是，为了避免第二夹紧机构4干涉置于传输机构6上的托盘10的移动，在传输机构6工作时，各压紧板41应低于传输机构6。

另外，如图2所示，由于加强筋64的存在，邻近加强筋64的各压紧板由两个子板41b组成，两个子板41b分别设置在加强筋64的两侧。而远离加强筋64的各压紧板则为单个平板41a。

在本实施例中，各第二夹紧机构4还包括高度调节组件，用于调节压紧板41在初始位置时与托盘10之间的间距。这样，既可以对不同厚度规格的基片进行夹紧，又可以解决镀膜后托盘10因高温变形而不能夹紧基片的问题。具体地，如图4所示，高度调节组件包括固定板45、压紧螺栓42和多个固定螺栓43。其中，固定板45与第二直线驱动源44的驱动轴固定连接，且该固定板45的两端用于分别固定单个平板41a和单个子板41b，也就是说，第二直线驱动源44同步驱动单个平板41a和单个子板41b同步移动。当然，在实际应用中，第二直线驱动源44与各压紧板41的连接方式可以任意设定。

在本实施例中，同一固定板45上设置有两个高度调节组件，用于分别调节平板41a和子板41b的高度。下面以平板41a的高度调节组件为例，对高度调节组件的结构进行详细说明，具体地，对应平板41a，在固定板45中设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔(图中未示出)，第一螺纹孔和第二螺纹孔的轴线均与平板41a相互垂直；第二螺纹孔为多个，且相对于第一螺纹孔的轴线对称分布。压紧螺栓42与第一螺纹孔相配合，且压紧螺栓42的一端与平板41a相抵，通过旋紧或旋松压紧螺栓42，可以使压紧螺栓42相对于固定板45沿垂直于平板41a的移动，从而可以调节平板41a的高度。

多个固定螺栓43一一对应地与多个第二螺纹孔相配合，且各固定螺栓43的一端与平板41a连接。通过旋紧或旋松固定螺栓43，可以使固定螺栓43相对于固定板45沿垂直于平板41a的移动，从而可以调节平板41a的高度，同时，通过调节各固定螺栓43之间的高度差，还可以调节平板41a的水平度。另外，通过使多个固定螺栓43对称分布在压紧螺栓42的周围，还可以避免平板41a在承受不均匀力时发生倾斜，从而进一步提高翻转夹紧的可靠性和稳定性。

在本实施例中，如图1和图2所示，翻转装置还包括两个归正机构5，二者分别设置在两个载台2上，且位于承载面所在一侧。各归正机构5包括两个归正组件，两个归正组件相对设置在载台2的承载面的两侧，用以将托盘10固定在载台2的对应承载面的位置处，从而可以起到固定和限位的作用。

具体地，如图5所示，各归正组件包括第三直线驱动源51、连接支架53和插销54，其中，第三直线驱动源51通过固定件52固定在载台2上；连接支架53与第三直线驱动源51的驱动轴固定连接；插销54的一端与连接支架53固定连接，在第三直线驱动源51的驱动下，插销54的远离连接支架53的另一端能够移入或移出托盘10一侧的限位孔101。第三直线驱动源51例如为气缸。

使用时，在第三直线驱动源51的驱动下，相对设置的两个归正组件的插销54能够移入托盘10对侧的两个限位孔101中，以将托盘10限定在两个归正组件的插销54之间，从而实现固定和限位的作用。

需要说明的是，两个归正组件应沿垂直于托盘10的移动方向相对设置，以避免对托盘10的移动产生干涉。另外，若将相对设置的两个归正组件视为一个限位单元，在平行于托盘10的移动方向上，可以间隔设置多个限位单元，以提高结构的稳定性和可靠性。

在本实施例中，如图1所示，翻转装置还包括底架9和设置在该底架9上的翻转驱动机构，其中，翻转驱动机构包括翻转轴8和旋转驱动源7，其中，翻转轴8可旋转的设置在底架9上，且与翻转架1固定连接；旋转驱动源用于通过翻转轴8驱动翻转架1翻转，以使其中一载台2的承载面朝上。图6示出了翻转架1的一种翻转状态。

在使用时，先将一个空托盘通过传输装置6预置在其中一个承载面朝上的载台2上，并使用归正机构5对该空托盘进行归正固定；随后利用翻转驱动机构使翻转架1进行180℃翻转，直至载有空托盘的载台2的承载面朝下，同时另一个载台2的承载面朝上。之后，将承载有基片的带料托盘从镀膜生产线上通过自动传输装置进入承载面朝上的载台2上，并利用归正机构5将该带料托盘归正固定；然后，利用第一夹紧机构3驱动两个载台2朝彼此靠近的方向移动，直至两个载台2之间的空托盘和会带料托盘被预夹紧，此时空托盘和会带料托盘之间的基片被夹持在二者之间。

随后，利用第二夹紧机构4对托盘10的与各基片对应的区域进行同步夹紧，保证了托盘10内的所有基片都可以被夹紧，随后再利用翻转驱动机构驱动翻转架进行180℃翻转，以使载有空托盘的载台2的承载面朝上，而载有待料托盘的载台2的承载面朝下，此时基片自然由原来的空托盘承载，且未镀膜表面朝上。之后，第二夹紧机构4和第一夹紧机构3先后松开，并将承载面朝上的载台2上的归正机构5打开，然后通过传输机构6传回镀膜生产线进行再次镀膜。另外，原本的带料托盘变成空托盘，其可以留置在载台2上，以供下次翻转使用。

综上所述，本发明实施例提供的翻转装置，其借助第一夹紧机构通过分别向两个载台组件的四周边缘处施加压力，可以将置于两个载台组件之间的两个托盘夹紧，并借助第二夹紧机构向托盘的与其上的基片相对应的位置施加压力，可以保证托盘上的基片均能够被夹紧，从而可以避免基片在翻转过程中表面受损或掉落，提高翻转夹紧的可靠性和稳定性，从而可以提高生产效率和产品质量。

作为另一个技术方案，请参阅图7，本发明实施例还提供一种真空镀膜设备200，该真空镀膜设备200包括按生产顺序依次设置的进料台201、处理腔室组和出料台208。具体地，处理腔室组按生产顺序依次包括进样室202、清洗室203、镀膜室204、缓冲室205、降温室206和出样室207。其中，进样室3与真空系统209连接，该真空系统209用于控制进样室202的腔室压强，以使腔室内的真空度达到工艺要求。清洗室203用于采用等离子体清洗的方式去除基片表面上的氧化物、油污、颗粒等杂质，同时增大基片表面粗糙度，以有利于镀膜质量的提高。镀膜室204用于对基片进行镀膜。缓冲室205用于放置完成镀膜的基片。降温室206用于对基片进行降温。出样室207用于将真空环境转换为大气环境。进料台201和出料台208分别位于进样室202的入口侧和出样室207的出口侧。另外，上述真空镀膜设备200还包括用于传输托盘的生产线(图中未示出)，用以按生产顺序连续将承载有基片的托盘传输至相应的腔室中。

需要说明的是，真空镀膜设备所包括的腔室并不局限于本实施例提及的上述腔室，在实际应用中，可以根据具体需要增加或删减相应的腔室。

真空镀膜设备200还包括翻转装置210，该翻转装置210设置在进料台201的入口侧，用以对在完成基片的一面镀膜后，对基片进行翻转，以使该基片的未加工面朝上。

当然，在实际应用中，翻转装置210还可以设置在出料台208的出口侧，或者设置在进料台201或者出料台208上。

本发明实施例提供的真空镀膜设备，其通过采用本发明实施例提供的上述翻转装置，可以避免基片在翻转过程中表面受损或掉落，提高翻转夹紧的可靠性和稳定性，从而可以提高生产效率和产品质量。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。