传输矫正机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种传输矫正机构，包括至少一个矫正装置，每个矫正装置包括相互正对、且分别置于工件传输装置的传输路径两侧的两个转轮，两个转轮可绕同一转轴转动，每个转轮被设置为：工件与一侧转轮接触后，在传输方向上，该转轮对工件的作用力小于该工件传输装置对工件的摩擦力，在平行于该转轴的方向上，该转轮对工件的作用力大于该工件传输装置对工件的摩擦力，以使得工件被限制于每对矫正装置的两个转轮之间。通过反复试验可知，该传输矫正装置的矫正能力较强，无论是整体偏离传输路径的工件，还是边长和传输路径呈一定夹角的工件，都能够在该传输矫正装置的作用下对齐传输路径并被限制于传输路径的理想位置上。
【专利说明】
传输矫正机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种矫正机构，特别涉及一种硅片的传输矫正机构。【背景技术】
[0002]在加工过程中，硅片将在流水线上的各个工艺腔之间被传输、加工后再被送回工件盒(例如晶片盒，cassette)。一般来说，工件盒设有多个用于承载硅片的插槽，插槽的宽度略宽于硅片的宽度，例如对于156_的硅片来说，工件盒的插槽宽度在158_。为了提高加工的整体效率，并且防止硅片在加工完成之后在插入工件盒的过程中发生碎片或者传输卡片，需要在工件盒的上游、接近工件盒的位置处设置硅片矫正机构，使得硅片被对准于工件盒的卡槽，从而顺利将娃片插入卡槽中。
[0003]几种比较常见的硅片矫正机构有:
[0004]1、参考图1和图2,在工件盒1的侧壁上卡接导向装置2,导向装置2具有斜面，两个导向装置分别卡接于工件盒的两个侧壁上，两个导向装置的远离工件盒入口的端部之间的距离大于两个导向装置的接近工件盒入口的端部之间的距离。由此，卡接有导向装置的工件盒的入口可以视作“漏斗状”，即使硅片有些1mm?2mm的偏移，也会在与导向装置接触后在导向装置斜面的作用下被矫正，由此顺利插入工件盒的插槽中。这种导向装置结构简单， 安装方便，但是也存在一定的缺陷。因为硅片较薄且具有一定的硬度，由此硅片难以避免地会在导向装置的斜面上留下刮痕，而经过一段时间的使用后，斜面上会在硅片经常刮擦的位置处形成刮槽，硅片会更容易被嵌入该刮槽中造成碎片，这样一来导向装置反而起不到硅片导向的作用了。再者，这种导向装置的矫正具有单向性，图1和图2中所示的情况中，只有进入工件盒的硅片可以被矫正，如若想要矫正从工件盒中被取出的硅片，使其能够整齐地被传输，这样的导向装置就无能为力了。
[0005]2、参考图3,为另一种硅片的矫正机构，该矫正机构为分别位于硅片传输路径两侧的两个皮带系统，皮带3由滚筒4带动，硅片5则在纸面平面内被传输，当硅片的位置有所偏离时，在两侧皮带3的作用下会被矫正(例如沿着箭头方向被矫正)，从而被限制在两侧皮带之间的传输路径上。这种矫正机构的缺陷在于:硅片初次与皮带接触时，皮带对硅片的力并不一定是向着皮带之间的传输路径的，在实际操作中发现，有一定的几率硅片会被引导至其他方向而非被限制于两侧皮带之间。
[0006]3、参考图4和图5,示出了另一种硅片的矫正机构，其依然分为分别位于硅片传输路径两侧的相互对称的左右两部分，每部分包括一挡板6和驱动该挡板6的推杆7，一般来说会设置传感器监测是否有硅片进入矫正机构的作用范围之内，若有，推杆7延箭头方向推动挡板6,在两块挡板的作用下硅片5的位置会被调整。这种机构的缺陷在于容易造成碎片，在挡板冲击力较大的情况下还会造成娃片传输的阻滞。【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中硅片矫正机构矫正效果差、容易造成碎片的缺陷，提供一种结构简单、矫正能力较强的传输矫正机构。
[0008]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0009]一种传输矫正机构，其包括一用于传输工件的工件传输装置，其特点在于，该工件传输装置用于将待加工的工件自工件盒中取出以传输至加工工位，以及将完成加工的工件从加工工位传输至工件盒中，
[0010]该传输矫正机构还包括至少一个矫正装置，每个矫正装置包括相互正对、且分别置于工件传输装置的传输路径两侧的两个转轮，对于每个矫正装置来说，两个转轮可绕同一转轴转动，该转轴的长度方向平行于工件的传输平面且垂直于该传输路径，该两个转轮用于使得工件被限制于该矫正装置的两个转轮之间，其中，两个转轮之间的最小距离与工件的宽度之差为0?5_，工件的宽度方向平行于该转轴的长度方向。
[0011]其中，转轮的旋转方向与工件的传输方向一致。
[0012]在转轮与工件的接触过程中可能的情况有以下两种:
[0013]工件与一侧转轮接触后，在传输方向上，该转轮对工件的作用力小于该工件传输装置对工件的摩擦力，在平行于该转轴的方向上，该转轮对工件的作用力大于该工件传输装置对工件的摩擦力，以使得工件被限制于每对矫正装置的两个转轮之间；
[0014]和/或，[0〇15]工件与一侧转轮接触后，在重力方向上，该转轮对工件的作用力小于工件的重力， 在平行于该转轴的方向上，该转轮对工件的作用力大于该工件传输装置对工件的摩擦力， 以使得工件被限制于该矫正装置的两个转轮之间。
[0016]优选地，该转轮的表面被设计为:转轮的表面在工件接触点处的切线与该传输平面的锐夹角为45°?90°。[〇〇17]优选地，该转轮的表面为球面或椭球面或锥面。
[0018]优选地，对于每个矫正装置，两个转轮的转速相同，每个转轮的角速度CO <5v/h， 其中v为工件的传输速度，h为工件至转轮的转轴的旋转中心的垂直距离。[〇〇19]优选地，该矫正装置至少为两个。
[0020]优选地，对于相邻的两个矫正装置，位于该传输路径同一侧的两个转轮的旋转中心之间的距离小于等于工件的长度。这样在工件被传输的某些时刻中，工件可以同时被两个矫正装置所作用，有利于快速对工件的位置进行矫正对准。
[0021]优选地，接近工件盒一侧的矫正装置中的转轮的直径小于远离工件盒一侧的矫正装置中的转轮的直径。
[0022]优选地，该矫正装置为两个，其中远离工件盒一侧的矫正装置中的两个转轮之间的最小距离大于接近工件盒一侧的矫正装置中的两个转轮之间的最小距离。由此，工件可以先后经过每个矫正装置的作用区域，逐次被每个矫正装置所矫正。[〇〇23]优选地，在具有两个以上矫正装置的传输矫正机构中，远离工件盒一侧的矫正装置中的两个转轮之间的最小距离大于接近工件盒一侧的矫正装置中的两个转轮之间的最小距离。对于传输路径较长的情况来说，远离工件盒一侧的矫正装置可以对工件进行初步矫正，而接近工件盒一侧的矫正装置则用于对工件位置的精确对准。[〇〇24]优选地，远离工件盒一侧的矫正装置中的两个转轮之间的最小距离与工件的宽度之差为5mm?10mm 〇
[0025]优选地，该转轮的表面的摩擦系数为0.04?1.2(该摩擦系数是指工件相对于该转轮表面的摩擦系数)。
[0026]优选地，该转轮采用特氟龙或UHMW(超高分子量)材料制成，或者由摩擦系数为0.5 ?0.7的球面镜玻璃制成，或者由石墨或铝制成。[〇〇27]优选地，该工件传输装置为皮带传送机构。
[0028]本实用新型的积极进步效果在于:[〇〇29]1、通过反复试验可知，该传输矫正装置的矫正能力较强，无论是整体偏离传输路径的工件，还是边长和传输路径呈一定夹角的工件，都能够在该传输矫正装置的作用下对齐传输路径并被限制于传输路径的理想位置上。
[0030]2、该传输矫正装置的主体为两个转轮，在转轮的作用下工件可被限制于转轮之间的传输路径中。这种结构具备双向性，当传输方向改变时，只需相应改变转轮的旋转方向即可，这样无论是将工件送入工件盒的过程还是将工件从工件盒中取出的过程都可以通过该传输矫正装置来调整工件的位置使其对齐。
[0031]3、经过耐久性测试可知，该传输矫正机构对工件几乎不会造成伤害，以硅片为例， 在传输矫正过程中，经过500次传输(在每次传输过程中均受到该传输矫正机构的作用)硅片都没有碎片;而采用相同硅片并且利用夹式矫正装置来矫正硅片，经过耐久性测试得知， 硅片在经过十几次传输后(每次传输过程中受到夹式矫正装置的作用)就开始出现碎片。由此可见，采用本实用新型的传输矫正机构基本不会对硅片造成损伤。【附图说明】
[0032]图1为现有技术中一设有导向装置的工件盒的立体图。[〇〇33]图2为图1所示工件盒的俯视图。[〇〇34]图3为现有技术中一种皮带矫正装置矫正工件的示意图。[〇〇35]图4为现有技术中一种夹式矫正装置矫正工件前的示意图。[〇〇36]图5为图4所示夹式矫正装置矫正工件后的示意图。[〇〇37]图6为本实用新型实施例1的传输矫正机构的俯视图。[〇〇38]图7为本实用新型实施例1的传输矫正机构的主视图。[〇〇39]图8为本实用新型实施例1的传输矫正机构矫正硅片的一种偏移情况的示意图。 [〇〇4〇]图9为本实用新型实施例1的传输矫正机构矫正硅片的另一种偏移情况的示意图。 [0041 ]图10为本实用新型实施例2的硅片矫正情况示意图。
[0042]图11为本实用新型实施例2的转轮的放大图。[〇〇43]图12为本实用新型实施例3传输矫正机构的立体图。
[0044]图13为本实用新型实施例4传输矫正机构的俯视图。【具体实施方式】
[0045]下面以皮带机构作为工件传输装置、硅片作为工件为例并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，以下仅仅是举例说明，并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
[0046]实施例1
[0047]参考图6-图9,介绍本实施例的传输矫正机构，其包括一用于传输工件的皮带3(仅示出局部皮带，为了图示清楚，并未示出皮带的驱动装置)，皮带用于将待加工的硅片自工件盒(cassette)中取出以传输至加工工位，以及将完成加工的硅片从加工工位传输至工件盒中，[〇〇48]该传输矫正机构还包括至少一个矫正装置，每个矫正装置包括相互正对、且分别置于工件传输装置的传输路径两侧的两个转轮，分别以la和lb来表示，对于每个矫正装置来说，两个转轮可绕同一转轴转动，该转轴的长度方向平行于工件的传输平面且垂直于该传输路径，本实施例中以标记2表示转轴，在本实施例中两个转轮均由转轴2驱动。
[0049]每个转轮被设置为:
[0050]硅片与一侧转轮接触后，在传输方向上，该转轮对硅片的作用力小于该皮带对硅片的摩擦力，在平行于该转轴的方向上，该转轮对硅片的作用力大于该皮带对硅片的摩擦力，以使得硅片被限制于每对矫正装置的两个转轮之间，
[0051]其中，两个转轮之间的最小距离与硅片的宽度之差L为3mm，硅片的宽度方向平行于该转轴的长度方向。[〇〇52]本实施例中两个转轮的表面均为球面且均由特氟龙制成，转轮以3rad/s的速度绕转轴2旋转，娃片以96mm/s的速度自下而上(图6的视角)传输，娃片至转轮的转轴的旋转中心的垂直距离为20mm。[〇〇53]参考图8和图9(图中硅片传输方向为自下而上)，本实施例可以矫正对齐两种情况下的硅片。在硅片的传输过程中，由于种种原因，硅片可能整体偏离传输路径，如图8所示硅片的边虽然与传输路径平行，但是整体向左偏了一些，如果不矫正，硅片就无法顺利插入工件盒的插糟。因为转轮的表面构造，转轮会施加向右的作用力至硅片，该作用力还能够克服皮带对硅片5的摩擦力，由此硅片5会向右移动，再接触右边的转轮之后就被两侧转轮限制于转轮之间的传输路径中。[〇〇54]参考图9,硅片还有可能呈图9所示的情况，即硅片的边与传输方向呈一定夹角，这也有可能造成硅片难以顺利插入工件盒的插糟中。经过试验发现，在转轮的作用下转轮对硅片的作用力会促使硅片旋转至边与传输方向平行的位置，从而顺利插入插糟。在图8和图 9中，位于下方的硅片是待矫正的状态，位于上方的硅片是矫正后的理想状态。
[0055]实施例2
[0056]实施例2的基本原理与实施例1相同，不同之处在于:
[0057]每个转轮还被设置为:硅片与一侧转轮接触后，在重力方向上，该转轮对硅片的作用力小于硅片的重力，在平行于该转轴的方向上，该转轮对硅片的作用力大于该硅片传输装置对硅片的摩擦力，以使得硅片被限制于该矫正装置的两个转轮之间。
[0058]参考图10和图11，对于偏移传输路径比较大的娃片来说，娃片5的一端会在转轮的带动下被抬起，随后又在重力的作用下重新落在皮带3上，并且被限制在两转轮之间的传输路径上。
[0059]并且，该转轮的表面被设计为:工件切线T与该传输平面的法线n (以虚线表示)的夹角a小于45°，该工件切线为在工件(在这里也就是硅片)与转轮的接触点处(图11中以P点表示)该转轮的表面的切线。即转轮的表面在工件接触点处的切线与该传输平面的锐夹角为45°?90°，出于图示线条简明清楚的考量，图11中通过夹角a来表达这种情况。[〇〇6〇]其余未提及之处参考实施例1。[0061 ] 实施例3[〇〇62]实施例3的基本原理与实施例2相同，不同之处在于:[〇〇63]该矫正装置为两个，也就是说有两对转轮，参考图12，分别以la和lb表示第一矫正装置的转轮，2a和2b表示第二矫正装置的转轮。并且位于该传输路径同一侧的两个转轮例如lb和2b的旋转中心之间的距离L小于硅片的长度。这样，在硅片传输过程中的一些时刻， 两个矫正装置可以同时作用于硅片，确保硅片一定会被限制于传输路径上而不会有偏离。 [0〇64]其余未提及之处参考实施例2。
[0065] 实施例4[〇〇66]实施例4的基本原理与实施例3相同，不同之处在于:
[0067]参考图13,硅片沿着v方向传输至工件盒(图中未示出)，接近工件盒一侧(上方)的矫正装置中的转轮2a和2b的直径小于远离工件盒一侧(下方)的矫正装置中的转轮la和lb 的直径。[〇〇68]并且远离工件盒一侧(下方)的矫正装置中的两个转轮之间的最小距离与工件的宽度之差为6mm。也就是说，图13中的L2略大于L1，下方两个转轮之间的距离L2可以大于上方两个转轮之间的距离L1。并且两个矫正装置之间的距离(以转轮lb和转轮2b的旋转中心之间的距离L3来表示)大于硅片的长度，这样硅片将先后受到两个矫正装置的作用，从而矫正硅片的位置。
[0069]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解， 这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种传输矫正机构，其包括一用于传输工件的工件传输装置，其特征在于，该工件传 输装置用于将待加工的工件自工件盒中取出以传输至加工工位，以及将完成加工的工件从 加工工位传输至工件盒中，该传输矫正机构还包括至少一个矫正装置，每个矫正装置包括相互正对、且分别置于 工件传输装置的传输路径两侧的两个转轮，对于每个矫正装置来说，两个转轮可绕同一转 轴转动，该转轴的长度方向平行于工件的传输平面且垂直于该传输路径，该两个转轮用于 使得工件被限制于每对矫正装置的两个转轮之间；其中，两个转轮之间的最小距离与工件的宽度之差为0?5mm，工件的宽度方向平行于 该转轴的长度方向。2.如权利要求1所述的传输矫正机构，其特征在于，该转轮的表面被设计为:转轮的表 面在与工件接触的接触点处的切线与该传输平面的锐夹角为45°?90°。3.如权利要求1所述的传输矫正机构，其特征在于，该转轮的表面为球面或椭球面或锥面。4.如权利要求1所述的传输矫正机构，其特征在于，对于每个矫正装置，两个转轮的转 速相同，每个转轮的角速度《 <5v/h，其中v为工件的传输速度，h为工件至转轮的转轴的旋 转中心的垂直距离。5.如权利要求1所述的传输矫正机构，其特征在于，该矫正装置至少为两个。6.如权利要求5所述的传输矫正机构，其特征在于，对于相邻的两个矫正装置，位于该 传输路径同一侧的两个转轮的旋转中心之间的距离小于等于工件的长度。7.如权利要求5所述的传输矫正机构，其特征在于，接近工件盒一侧的矫正装置中的转 轮的直径小于远离工件盒一侧的矫正装置中的转轮的直径。8.如权利要求5所述的传输矫正机构，其特征在于，该矫正装置为两个，其中远离工件 盒一侧的矫正装置中的两个转轮之间的最小距离大于接近工件盒一侧的矫正装置中的两 个转轮之间的最小距离。9.如权利要求8所述的传输矫正机构，其特征在于，对于该两个矫正装置，位于该传输 路径同一侧的两个转轮的旋转中心之间的距离大于等于工件的长度。10.如权利要求8所述的传输矫正机构，其特征在于，远离工件盒一侧的矫正装置中的 两个转轮之间的最小距离与工件的宽度之差为5_?10_。11.如权利要求1-10中任意一项所述的传输矫正机构，其特征在于，该转轮是采用特氟 龙、UHMW材料、石墨、铝或陶瓷制成的。12.如权利要求1-10中任意一项所述的传输矫正机构，其特征在于，该工件传输装置为 皮带传送机构。
【文档编号】B65G21/20GK205616102SQ201620348350
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】杨勇, 陈守俊, 洪俊华, 张劲
【申请人】上海凯世通半导体股份有限公司