晶圆分选机及晶圆分选生产线的制作方法

1.本技术属于晶圆分选技术领域，更具体地说，涉及一种晶圆分选机及晶圆分选生产线。


背景技术：

2.未封装的led(light-emitting diode，发光二极管)芯片半成品在制作过程中通常采用分选机对各种类别的led芯片晶圆进行分类拣选。目前的晶圆分选机的工作效率较低。


技术实现要素：

3.本技术的实施例提供一种晶圆分选机及晶圆分选生产线，能提高工作效率。
4.第一方面，本技术的实施例提供一种晶圆分选机，包括：
5.基座；
6.上下料机构，设置于所述基座；
7.料盒机构，设置于所述基座且位于所述上下料机构的横向移动长度范围内；
8.多个分选工位装置，设置于所述基座；
9.所述分选工位装置包括：
10.晶圆载台机构，设置于所述基座，且位于所述上下料机构的横向移动长度范围内；
11.bin载台机构，设置于所述基座，且位于所述横向移动长度范围内。
12.在第一方面的一些可能的实施方式中，所述分选工位装置还包括：
13.顶针机构，设置于所述晶圆载台机构的一侧；
14.顶起机构，设置于所述bin载台机构的一侧；
15.摆臂机构，设置于所述晶圆载台机构与所述bin载台机构之间。
16.在第一方面的一些可能的实施方式中，所述料盒机构包括：
17.晶圆料盒，设置于所述基座且位于所述横向移动长度范围内；
18.bin料盒，设置于所述基座且位于所述横向移动长度范围内。
19.在第一方面的一些可能的实施方式中，各所述分选工位装置沿所述上下料机构的横向移动方向依次设置于所述基座。
20.在第一方面的一些可能的实施方式中，所述上下料机构包括：
21.支撑部件，设置于所述基座；
22.横梁，设置于所述支撑部件；
23.抓取组件，可移动地设置于所述横梁；
24.所述抓取组件沿所述横梁的长度方向的移动范围为所述横向移动长度范围。
25.在第一方面的一些可能的实施方式中，所述支撑部件包括：
26.第一支撑部件，设置于所述基座；
27.第二支撑部件，设置于所述基座；
28.沿所述横梁的长度方向，各所述晶圆载台机构和各所述bin载台机构位于所述第一支撑部件和所述第二支撑部件之间。
29.在第一方面的一些可能的实施方式中，所述支撑部件还包括：
30.第三支撑部件，设置于所述基座；
31.第四支撑部件，设置于所述基座，且在所述上下料机构的宽度方向与所述第三支撑部件错开设置；
32.连接部件，连接所述横梁、所述第三支撑部件和所述第四支撑部件。
33.在第一方面的一些可能的实施方式中，所述晶圆分选机还包括：
34.多个视觉机构，各所述视觉机构设置于一个所述晶圆载台机构与一个所述bin载台机构之间。
35.在第一方面的一些可能的实施方式中，所述分选工位装置的数量为3个至10个。
36.在第一方面的一些可能的实施方式中，所述基座为大理石基座。
37.第二方面，本技术的实施例提供一种晶圆分选生产线，包括上述任一项所述的晶圆分选机。
38.本技术的实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
39.料盒机构位于上下料机构的横向移动长度范围内，各分选工位装置的晶圆载台机构和bin载台机构位于上下料机构的横向移动长度范围内，上下料机构能从料盒机构抓取料盒内的料片，以对多个分选工位装置的晶圆载台机构和bin载台机构供料，使得多个分选工位装置能同时工作，从而在一台分选机实现多个分选工位同时工作，能提高工作效率。
附图说明
40.为了更清楚地说明本技术的实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本技术一实施例提供的晶圆分选机的立体图；
42.图2为本技术一实施例提供的晶圆分选机的主视图；
43.图3为本技术一实施例提供的晶圆分选机的料盒机构的结构示意图；
44.图4为本技术一实施例提供的晶圆分选机的晶圆载台机构的结构示意图；
45.图5为本技术一实施例提供的晶圆分选机的bin载台机构的结构示意图；
46.图6为本技术一实施例提供的晶圆分选机的顶针机构的主视图；
47.图7为本技术一实施例提供的晶圆分选机的顶针机构的俯视图；
48.图8为本技术一实施例提供的晶圆分选机的顶起机构的结构示意图；
49.图9为本技术一实施例提供的晶圆分选机的摆臂机构的结构示意图；
50.图10为本技术一实施例提供的晶圆分选机的视觉机构的结构示意图。
具体实施方式
51.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1至图10及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实
施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
52.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
53.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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技术的限制。
54.应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
55.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
56.本技术的实施例提供一种晶圆分选机，用于分选晶圆(比如led芯片晶圆)。
57.图1为本技术一实施例提供的晶圆分选机的立体图；图2为本技术一实施例提供的晶圆分选机的主视图。参考图1和图2，本技术的实施例提供的晶圆分选机包括基座1、上下料机构2、料盒机构3和分选工位装置4。
58.基座1用于支撑晶圆分选机的各个部件。
59.基座1可以是大理石基座。基座1使用大理石平台，能使得分选机运行更稳定，精度更高。
60.当然，根据实际情况，也可以将地面作为分选机的基座1。
61.上下料机构2用于实现上料和下料。上下料机构2设置于基座1。
62.料盒机构3设置于基座1。料盒机构3位于上下料机构2的横向移动长度范围内。
63.参考图1，在晶圆分选机的高度方向h，料盒机构3可以位于上下料机构2的下方，便于上下料机构2在竖直方向取料。
64.分选工位装置4用于对晶圆进行分选。
65.参考图1，在一些实施例中，分选工位装置4的数量为多个。各分选工位装置4设置于基座1。
66.每一个分选工位装置4为一个工位，多个分选工位装置4则为多个工位。
67.参考图1，在一些实施例中，分选工位装置4包括晶圆载台机构41和bin载台机构42。
68.晶圆载台机构41可以通过上下料机构2实现供给和回收晶圆料片(也称为wafer)。
69.晶圆载台机构41设置于基座1，可以是安装于基座1的反面且平行于基座1。晶圆载台机构41还位于上下料机构2的横向移动长度范围内。
70.bin载台机构42可以通过上下料机构2实现供给和回收bin。其中，bin是根据指定条件(比如电压值、波段值或功率值)从晶圆料片(也称为wafer)分选出来的芯片料片。一个晶圆料片可以分选出多个bin。
71.bin载台机构42设置于基座1，具体可以水平安装于基座1的反面，平行于基座1。
bin载台机构42还位于上下料机构2的横向移动长度范围内。
72.参考图1，在晶圆分选机的高度方向h，晶圆载台机构41和bin载台机构42可以位于上下料机构2的下方，便于上下料机构2在竖直方向供料和取料。
73.根据上述内容可知，料盒机构3位于上下料机构2的横向移动长度范围内，各分选工位装置4的晶圆载台机构41和bin载台机构42位于上下料机构2的横向移动长度范围内，上下料机构2能从料盒机构3抓取料盒内的料片(比如晶圆料盒内的料片和bin料盒内的料片)，以对多个分选工位装置4的晶圆载台机构41和bin载台机构42供料，使得多个分选工位装置4能同时工作，从而在一台分选机实现多个分选工位同时工作，能提高工作效率。
74.本技术的实施例提供的晶圆分选机设备，一台可以实现多工位(比如三工位)同时分选，占地面积小且产能高。在实际应用中，为进一步缩小占地面积，可以使用一台晶圆分选机设备四工位同时分选，甚至可扩大至十工位同时分选。
75.参考图1，在一些实施例中，各分选工位装置4沿上下料机构2的横向移动方向l依次设置于基座1，这样便于上下料机构2沿横向移动方向l依次上料和下料。
76.示例的，各分选工位装置4沿横向移动方向l从左到右(或从右到左)依次设置。
77.图3为本技术一实施例提供的晶圆分选机的料盒机构的结构示意图。参考图3，在一些实施例中，料盒机构3包括晶圆料盒31和bin料盒32。
78.晶圆料盒31设置于基座1且位于前述横向移动长度范围内。
79.晶圆料盒31用于放置晶圆料片，可以通过上下料机构2实现供给、回收和暂存晶圆料片。
80.bin料盒32设置于基座1且位于前述横向移动长度范围内。
81.bin料盒32用于放置bin料片，可以通过上下料机构2实现供给、回收和暂存bin料片。
82.分选机工作时，上下料机构2抓取放置有晶圆的晶圆料盒31至分选工位装置4，以由分选工位装置4对晶圆进行分选；此外，上下料机构2还抓取空的bin料盒32内的料片至分选工位装置4，以将从晶圆料片分选出的芯片放置于bin料片。
83.参考图1，在一些实施例中，上下料机构2包括支撑部件21、横梁22和抓取组件23。
84.支撑部件21设置于基座1。支撑部件21可以是杆或者支架。
85.横梁22设置于支撑部件21。
86.抓取组件23可移动地设置于横梁22。
87.抓取组件23沿横梁22的长度方向l的移动范围为横向移动长度范围。
88.抓取组件23沿横梁22的长度方向l移动，可以从料盒机构3抓取料盒内的料片并放置到各个分选工位装置4。
89.参考图1，在一些实施例中，支撑部件21包括第一支撑部件211和第二支撑部件212。
90.第一支撑部件211设置于基座1。
91.第二支撑部件212设置于基座1。
92.第一支撑部件211和第二支撑部件212共同支撑横梁22。第一支撑部件211和第二支撑部件212可以是杆。
93.沿横梁22的长度方向l，各晶圆载台机构41和各bin载台机构42位于第一支撑部件
211和第二支撑部件212之间。如此，抓取组件23沿横梁22的长度方向l移动，可以抓取晶圆料盒31内的料片并放置到各晶圆载台机构41，以及可以抓取bin料盒32内的料片并放置到各bin载台机构42。
94.参考图1，在一些实施例中，支撑部件21还包括第三支撑部件213、第四支撑部件214和连接部件215。
95.第三支撑部件213设置于基座1。
96.第四支撑部件214设置于基座1。
97.第三支撑部件213和第四支撑部件214用于支撑横梁22。第三支撑部件213和第四支撑部件214可以是杆。
98.第四支撑部件214在上下料机构2的宽度方向w与第三支撑部件213错开设置，以在不同的位置对上下料机构2支撑。
99.连接部件215连接横梁22、第三支撑部件213和第四支撑部件214。连接部件215可以是弯折的结构。
100.通过连接部件215连接横梁22、第三支撑部件213和第四支撑部件214，能使用较少的支撑部件在不同的位置支撑横梁22，既能可靠支撑横梁22，也能避免阻碍上下料机构2上料和下料，能进一步提高分选机的工作效率。
101.参考图1，在一些实施例中，分选工位装置4还包括顶针机构43、顶起机构44和摆臂机构45。
102.顶针机构43设置于晶圆载台机构41的一侧。顶针机构43用于在晶圆载台机构41的一侧对位于晶圆载台机构41的晶圆料片进行剥离，从而将从晶圆料片分选出的芯片放置于bin料片。
103.顶针机构43具体可以水平安装于基座1，平行于基座1。
104.顶起机构44设置于bin载台机构42的一侧，具体可以水平安装于基座1且平行于基座1。顶起机构44用于在bin载台机构42的一侧顶起位于bin载台机构42蓝膜的bin盘，以便将芯片粘贴于bin蓝膜。
105.摆臂机构45设置于晶圆载台机构41与bin载台机构42之间，以将从晶圆载台机构41分选出的芯片移动至靠近bin载台机构42，使得芯片能粘贴于位于bin载台机构42的bin蓝膜。
106.摆臂机构45具体可以水平安装于基座1且平行于基座1。
107.图4为本技术一实施例提供的晶圆分选机的晶圆载台机构的结构示意图。参考图4，在一些实施例中，晶圆载台机构41包括x轴组件411、y轴组件412和载台组件413。
108.x轴组件411可以由伺服电机提供动力，并结合直线导轨、丝杆等零件精确控制安装于x轴组件411的y轴组件412的运动位置。
109.y轴组件412可以由伺服电机提供动力，并结合直线导轨、丝杆等零件精确控制安装于y轴组件412的载台组件413的运动位置。
110.载台组件413可以为固定的结构，用于装载上下料机构2供给的晶圆料片。
111.图5为本技术一实施例提供的晶圆分选机的bin载台机构的结构示意图。参考图5，在一些实施例中，bin载台机构42包括x轴组件421、y轴组件422、载台组件423和t轴组件424。
112.x轴组件421可以由伺服电机提供动力，并结合直线导轨、丝杆等零件精确控制安装于x轴组件421的y轴组件422的运动位置。
113.y轴组件422可以由伺服电机提供动力，并结合直线导轨、丝杆等零件精确控制安装于y轴组件422的载台组件423和t轴组件424的运动位置。
114.载台组件423可以为固定的结构，用于装载bin。载台组件423的一侧设有t轴组件424。
115.t轴组件424可以由伺服电机提供动力，并结合轴承、同步带轮等零件精确安装于载台组件423。
116.图6为本技术一实施例提供的晶圆分选机的顶针机构的主视图；图7为本技术一实施例提供的晶圆分选机的顶针机构的俯视图。参考图6和图7，在一些实施例中，顶针机构43包括x轴组件431、z轴组件432、顶针盖组件433和顶针组件434。
117.x轴组件431可以气缸提供动力，并结合直线导轨等零件精确控制安装于x轴组件431的z轴组件432的运动位置。
118.z轴组件432可以由步进电机提供动力，并结合直线导轨、连杆结构等零件精确控制安装于z轴组件432的顶针盖组件433、顶针组件434的运动位置。
119.顶针盖组件433可以由步进电机提供动力，并结合直线导轨、凸轮等零件精确安装在z轴组件432上。
120.顶针组件434可以由步进电机提供动力，并结合直线导轨、凸轮等零件安装于z轴组件432。
121.顶针机构43通过x轴组件431、z轴组件432、顶针盖组件433、顶针组件434对位于各晶圆载台机构41的晶圆料片进行剥离。
122.图8为本技术一实施例提供的晶圆分选机的顶起机构的结构示意图。参考图8，在一些实施例中，顶起机构44包括x轴组件441和bin岛杆组件442。
123.x轴组件441可以由气缸提供动力，并结合直线导轨等零件精确控制安装于x轴组件441的bin岛杆组件442的运动位置。
124.bin岛杆组件442可以由步进电机提供动力，并结合直线导轨、凸轮结构等零件精确安装于x轴组件441。
125.顶起机构44通过x轴组件441和bin岛杆组件442对bin进行平面粘贴。
126.图9为本技术一实施例提供的晶圆分选机的摆臂机构的结构示意图。参考图9，在一些实施例中，摆臂机构45包括动力组件451、第一吸附组件452和第二吸附组件453。
127.动力组件451可以由伺服提供动力。动力组件451具体可以通过自锁的方式精确安装于基座1。
128.第一吸附组件452和第二吸附组件453也可以是通过自锁的方式精确安装于动力组件451。
129.摆臂机构45通过动力组件451、第一吸附组件452和第二吸附组件453吸附从各晶圆载台机构41分选出的bin，并将bin移动至靠近各bin载台机构42，使得bin能粘贴于位于各bin载台机构42的bin盘蓝膜。
130.参考图1，在一些实施例中，晶圆分选机还包括视觉机构5。
131.视觉机构5用于对晶圆料片和bin料片进行成像和定位。
132.视觉机构5具体可以水平安装于基座1且平行于基座1。
133.在一些实施例中，视觉机构5的数量为多个。
134.各视觉机构5设置于一个晶圆载台机构41与一个bin载台机构42之间。
135.图10为本技术一实施例提供的晶圆分选机的视觉机构的结构示意图。参考图10，在一些实施例中，视觉机构5包括第一视觉组件51和第二视觉组件52。
136.第一视觉组件51和第二视觉组件52具体可以通过自锁的方式精确安装于基座1。
137.视觉机构5通过第一视觉组件51和第二视觉组件52对晶圆和bin料片进行成像和定位，以便精确分选。
138.本技术的实施例提供的晶圆分选机的工作原理如下：
139.上下料机构2抓取放置有晶圆的晶圆料盒31内的晶圆料片放到晶圆载台机构41，上下料机构2抓取放置有bin盘蓝膜的bin料盒32内的料片放到bin载台机构42；晶圆载台机构41通过x轴组件411和y轴组件412将晶圆料片移动到摆臂机构45的第一吸附组件452位置；顶针机构43通过x轴组件431和z轴组件432将顶针组件434送到靠近晶圆料片的位置，顶起机构44通过x轴组件441将bin岛杆组件442送至紧贴bin蓝膜，顶针盖组件433紧贴晶圆膜并打开真空，顶针组件434顶出，从晶圆料片顶出bin并顶起bin到摆臂机构45的第一吸附组件452，第一吸附组件452吸附bin；摆臂机构45的动力组件451旋转第一吸附组件452，使得bin岛杆组件442能将bin蓝膜顶起并贴住bin，bin岛杆组件442将bin盘缩回，使得bin离开第一吸附组件452，分选的芯片就粘贴于bin蓝膜。
140.本技术的实施例提供的晶圆分选机能实现多工位分选，能降低更换料盒的频次以及减少料盒内料片的待料时间，能提高产能，内部结构紧凑，占地面积小。
141.本技术的实施例还提供一种晶圆分选生产线，该晶圆分选生产线包括上述任一实施例提供的晶圆分选机。
142.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。