一种半导体基板自动化上料装置及其上料方法与流程

本发明涉及半导体加工的上料领域，具体的是一种半导体基板自动化上料装置及其上料方法。

背景技术：

基板材料是制造半导体元件及印制电路板的基础材料，如半导体工业用的材料硅、砷化镓、硅外延针稼拓榴石等。由高纯度氧化铝(矾土)为主要原料经高压成型、高温烧成，再经切割、抛光制成的，陶瓷基片是制造厚膜、薄膜电路的基础材料。覆铜箔层压板(简称覆箔板)是制造印制电路板的基板材料，它除用作支撑各种元器件外，并能实现它们之间的电气连接或电绝缘。

在半导体基板加工的过程中，需要对其进行上料，现有的半导体基板加工时的上料装置一般都是通过传送带转动，传送带转动时容易摩擦半导体基板，容易对其造成损伤，不能很好保证半导体基板的安全。同时，传送带传送的运动轨迹有限，在传送时，基板容易滑落，造成损伤。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种半导体基板自动化上料装置及其上料方法，本发明设计有第一液压缸和直线导轨，在使用时，通过人工将多层半导体基板放置在限位槽内，通过挡板对多层半导体基板进行限位，然后驱动第一液压缸，可以对多层半导体基板进行水平移动，移动平稳，半导体基板不会在移动的过程发生滑落的现象，降低了损坏的风险；

本发明设计有驱动机构和第二液压缸，驱动第二液压缸可以将最底端的半导体基板向上驱动，再通过驱动机构可以将吸附机构移动至半导体基板的正上端，通过打开真空泵真空吸盘对半导体基板进行吸附，驱动伺服电机，真空吸盘对半导体基板进行转移，进而实现上料，实现了自动化操作；

同时，本发明设计的装置可以驱动半导体基板水平和竖直移动，通过驱动伺服电机，半导体基板可以转动，上料位置可以根据现场加工设备进行调整，应用范围广。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种半导体基板自动化上料装置，包括第一工作台和第二工作台，第一工作台和第二工作台的底端均固定有支撑柱，所述第一工作台的上方设置有限位板，限位板的底端设置有支撑杆，支撑杆固定在第一工作台上，限位板的中心位置开有避让槽。

所述第一工作台的上端设置有置料板，置料板位于第一工作台和限位板之间，置料板的底端固定有多个支撑板，支撑板的底端均固定支撑块，支撑块和滑块固定连接，滑块滑动设置在直线导轨上。

所述第一工作台的底端固定有第二液压缸，第二液压缸的上端设置有固定在第一工作台上端的连接板，第二液压缸上的第二液压杆顶部固定有升降板，升降板设置在置料板的下方。

所述置料板的上端开有多个阵列分布的限位槽，限位槽和避让槽的结构相同，限位槽内设置有多层半导体基板，多层半导体基板的高度小于置料板和限位板之间的距离，限位槽的中心位置均开有贯穿孔。

所述第二工作台的上端设置有驱动机构，驱动机构包括固定在第二工作台上的电机外壳，电机外壳上方设置有底座，底座和电机外壳内部设置的伺服电机输出端相连接。

所述底座的上端中间位置固定有第一连杆，第一连杆的顶端转动连接有第二连杆，第二连杆的顶端转动连接有第三连杆，第三连杆的顶端转动连接有第四连杆。

所述驱动机构的侧方设置有吸附机构，吸附机构包括真空吸盘，真空吸盘的上端设置有第一通气管，第一通气管的上端设置有第二通气管，第一通气管和第二通气管均固定在连接孔内，第二通气管和真空泵连接。

进一步地，所述直线导轨设置有两个，直线导轨均固定在第一工作台的上端。

进一步地，两个所述直线导轨之间设置有第一液压缸，第一液压缸上的第一液压杆端部固定有连接块，连接块和置料板的底部固定连接。

进一步地，所述限位槽的四边外侧端均开有阵列分布的定位孔，定位孔内设置有定位销，定位销贯穿定位板，定位板设置在置料板的上端部，定位板的侧端设置有挡板。

进一步地，所述底座的上端分别固定有第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件分别设置在第一连杆的两侧，第二连杆的底端设置有第三连接件，第二连杆的侧端分别设置有平行设置的第四连接件和第五连接件。

进一步地，所述第三连杆的两侧端分别设置有第六连接件和第七连接件，第四连杆的一端部设置有第八连接件，第八连接件的底端固定有连接块，连接块上端开有贯穿的连接孔。

进一步地，所述第一连接件和第三连接件之间转动连接有第一气缸，第二连接件和第四连接件之间转动连接有第二气缸，第五连接件和第六连接件之间转动连接有第三气缸，第七连接件和第八连接件之间转动连接有第四气缸。

一种半导体基板自动化上料装置的上料方法，包括以下步骤：

一、人工将多层半导体基板放置在限位槽内，限位槽内均设置有半导体基板，然后调节不同的定位孔和定位销相配合，调节挡板之间的距离，对多层半导体基板进行限位；

二、驱动第一液压缸，第一液压缸上的第一液压杆带动置料板在直线导轨方向上水平移动，直至升降板和贯穿孔同轴心设置，此时，限位槽位于避让槽的正下方；

三、驱动第二液压缸，第二液压缸上的第二液压杆顶部固定有升降板，升降板穿过贯穿孔向上顶起，升降板和最底端的半导体基板相接触，继续向上驱动，最上端的半导体基板穿过避让槽；

四、驱动伺服电机带动底座转动，使得吸附机构位于限位板的正上方；

五、驱动第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸，第二连杆、第三连杆和第四连杆实现转动，将吸附机构的底端和最上端的半导体基板相接触；

六、打开和第二通气管相连的真空泵，真空吸盘对半导体基板进行吸附，驱动伺服电机，真空吸盘对半导体基板进行转移，进而实现上料。

本发明的有益效果：

1、本发明设计有第一液压缸和直线导轨，在使用时，通过人工将多层半导体基板放置在限位槽内，通过挡板对多层半导体基板进行限位，然后驱动第一液压缸，可以对多层半导体基板进行水平移动，移动平稳，半导体基板不会在移动的过程发生滑落的现象，降低了损坏的风险；

2、本发明设计有驱动机构和第二液压缸，驱动第二液压缸可以将最底端的半导体基板向上驱动，再通过驱动机构可以将吸附机构移动至半导体基板的正上端，通过打开真空泵真空吸盘对半导体基板进行吸附，驱动伺服电机，真空吸盘对半导体基板进行转移，进而实现上料，实现了自动化操作；

3、本发明设计的装置可以驱动半导体基板水平和竖直移动，通过驱动伺服电机，半导体基板可以转动，上料位置可以根据现场加工设备进行调整，应用范围广。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明第一工作台上端结构示意图；

图3是本发明第一工作台上端结构示意图；

图4是本发明置料板结构示意图；

图5是本发明定位板连接结构示意图；

图6是本发明驱动机构示意图;

图7是本发明吸附机构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种半导体基板自动化上料装置，如图1所示，包括第一工作台1和第二工作台2，第一工作台1和第二工作台2的底端均固定有支撑柱11。第一工作台1的上方设置有限位板12，限位板12的底端设置有支撑杆121，支撑杆121固定在第一工作台1上，限位板12的中心位置开有避让槽122。

如图1和2所示，第一工作台1的上端设置有置料板3，置料板3位于第一工作台1和限位板12之间。置料板3的底端固定有多个支撑板31，支撑板31的底端均固定支撑块311，支撑块311和滑块32固定连接，滑块32滑动设置在直线导轨321上，直线导轨321设置有两个，直线导轨321均固定在第一工作台1的上端。

两个直线导轨321之间设置有第一液压缸33，第一液压缸33上的第一液压杆端部固定有连接块331，连接块331和置料板3的底部固定连接，通过驱动第一液压缸33，置料板3可以在直线导轨321方向上水平移动。

如图1和3所示，第一工作台1的底端固定有第二液压缸4，第二液压缸4的上端设置有固定在第一工作台1上端的连接板41，第二液压缸4上的第二液压杆顶部固定有升降板42，升降板42设置在置料板3的下方。

如图1和4所示，置料板3的上端开有多个阵列分布的限位槽34，限位槽34和避让槽122的结构相同，限位槽34内设置有多层半导体基板37，多层半导体基板37的高度小于置料板3和限位板12之间的距离，限位槽34起到限位的目的。限位槽34的中心位置均开有贯穿孔35，在使用时，贯穿孔35和升降板42同心分布。限位槽34的四边外侧端均开有阵列分布的定位孔36，如图5所示，定位孔36内设置有定位销381，定位销381贯穿定位板38，定位板38设置在置料板3的上端部，定位板38的侧端设置有挡板39，通过调节不同的定位孔36和定位销381相配合，可以调节挡板39之间的距离，便于对不同规格的基板进行限位。

如图1和6所示，第二工作台2的上端设置有驱动机构5，驱动机构5包括固定在第二工作台2上的电机外壳51，电机外壳51上方设置有底座52，底座52和电机外壳51内部设置的伺服电机输出端相连接，驱动伺服电机可以带动底座52转动。

底座52的上端中间位置固定有第一连杆521，第一连杆521的顶端转动连接有第二连杆53，第二连杆53的顶端转动连接有第三连杆54，第三连杆54的顶端转动连接有第四连杆55。

底座52的上端分别固定有第一连接件522和第二连接件523，第一连接件522和第二连接件523分别设置在第一连杆521的两侧。第二连杆53的底端设置有第三连接件531，第二连杆53的侧端分别设置有平行设置的第四连接件532和第五连接件533，第三连杆54的两侧端分别设置有第六连接件541和第七连接件542，第四连杆55的一端部设置有第八连接件551，第八连接件551的底端固定有连接块552，连接块552上端开有贯穿的连接孔553。

其中，第一连接件522和第三连接件531之间转动连接有第一气缸56，第二连接件523和第四连接件532之间转动连接有第二气缸57，第五连接件533和第六连接件541之间转动连接有第三气缸58，第七连接件542和第八连接件551之间转动连接有第四气缸59。

驱动第一气缸56和第二气缸57，第二连杆53可以转动；驱动第三气缸58，第三连杆54可以转动；驱动第四气缸59，第四连杆55可以转动。

如图6和7所示，驱动机构5的侧方设置有吸附机构6，吸附机构6包括真空吸盘60，真空吸盘60的上端设置有第一通气管61，第一通气管61的上端设置有第二通气管62，第一通气管61和第二通气管62均固定在连接孔553内，第二通气管62和真空泵连接。

一种半导体基板自动化上料装置的上料方法，包括以下步骤：

一、人工将多层半导体基板37放置在限位槽34内，限位槽34内均设置有半导体基板37，然后调节不同的定位孔36和定位销381相配合，调节挡板39之间的距离，对多层半导体基板37进行限位；

二、驱动第一液压缸33，第一液压缸33上的第一液压杆带动置料板3在直线导轨321方向上水平移动，直至升降板42和贯穿孔35同轴心设置，此时，限位槽34位于避让槽122的正下方；

三、驱动第二液压缸4，第二液压缸4上的第二液压杆顶部固定有升降板42，升降板42穿过贯穿孔35向上顶起，升降板42和最底端的半导体基板37相接触，继续向上驱动，最上端的半导体基板37穿过避让槽122；

四、驱动伺服电机带动底座52转动，使得吸附机构6位于限位板12的正上方；

五、驱动第一气缸56、第二气缸57、第三气缸58和第四气缸59，第二连杆53、第三连杆54和第四连杆55实现转动，将吸附机构6的底端和最上端的半导体基板37相接触；

六、打开和第二通气管62相连的真空泵，真空吸盘60对半导体基板37进行吸附，驱动伺服电机，真空吸盘60对半导体基板37进行转移，进而实现上料。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。