专利名称：抓具、特别是伯努利吸盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抓具、特别是伯努利吸盘用于无接触抓取平面的
构件如硅基的晶片，包括 一个与一可控制的机械手臂连接的夹紧环； 一个经由一喇叭形构件与夹紧环连接的挡盘，该挡盘包括一抓取面， 该抓取面与 一 穿过喇叭形构件和挡盘的流动系统连通，经由该流动系 统在伯努利吸盘上施加一超压以后，在挡盘的抓取面上产生负压，用 于吸取待抓取的晶片；以及一个支承环的涂橡胶的支承面，所述支承 面内置在抓取面中，通过该支承面提供在抓取面上被吸住的晶片的防 滑的移动；和一个传感器，用以识别在抓取面上被吸住的晶片。
背景技术：
例如已知，在有断裂危险的硅基的晶片或太阳能电池的自动化的 制造中，为了各种各样的使用目的采用具有基于伯努利原理的抓具的 抓取系统，利用它通过在抓具的抓取面上的产生负压，能够在正好现 存的位置上单独地无接触地抓住晶片。但在这方面已证明相应抓取的 晶 源。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种开头所述型式的抓具，利用它 用于在无接触地抓住平面的构件如硅基的晶片时减小废品，实现待抓 取的晶片在抓具的抓取面上特别防撞击的贴靠。
按照本发明，通过一环绕地与抓具匹配的緩沖装置达到该目的， 该緩冲装置朝抓具的俯视图看去的轮廓在外轮廓上环绕地突出于抓具 并且该緩冲装置对于待抓取的晶片在其由吸取引起的向抓取面的接近时形成一这样的緩冲阻力，使得晶片防撞击地贴靠在支承环的涂橡胶 的支承面上。
优选地，抓具的緩冲装置由一具有弹性的刷毛的毛刷构成，该刷 毛朝抓具的侧视图看去突出于抓具的全部其余的构件一定的尺寸并且 对于待抓取的晶片在向抓取面的由吸取引起的接近时作为第一接触形 成緩沖阻力。与自由伸出的刷毛端相反的刷毛端可以固定在一环绕的 毛刷边缘中，毛刷边缘可更换地固定在抓具的 一个环绕的夹紧槽中， 该夹紧槽由夹紧环和喇叭形构件构成。
还可设想，抓具的緩冲装置构成为一圆形的由塑料制成的薄膜坯 件的形式，其具有从后者的圆周径向向内延伸的、通过开口彼此分离 的弹性的薄片，它们保证在被抓住的平面构件由吸取引起的接近时所 需要的緩冲，等价的实施形式同样是可能的。
优选，朝抓具的俯视图看去，挡盘的抓取面的轮廓和毛刷的轮廓 是圆形的并且挡盘和毛刷同心于抓具的轴线设置。此外毛刷的弹性的
刷毛朝抓具的俯视图看去可以构成一开口的约340。的圆环，其中为一 用于识别被吸住的晶片的电容式传感器在空间上配置毛刷的无刷毛的 环形部分。毛刷的刷毛也可以相对于挡盘的抓取面的平面成16.5°±1。 的角度向下倾斜地延伸，其中毛刷的弹性的刷毛朝抓具的侧视图看去 突出于抓具的全部其余的构件的预定的尺寸在1.5mm至3.5mm的范 围内，优选毛刷的弹性的刷毛由聚酰胺构成。
几乎可以说小心地以机械的方式被緩沖并接着防撞击地贴靠在支承环 的涂橡胶的支承面上。在这种情况下，无论平面的构件平行于或不平 行于支承面是无关紧要的，更确切地说在任何情况下减少有断裂危险 的晶片在其操纵中损坏的危险并因此显著地减少其废品。涂橡胶的支 承面在待抓取的晶片与抓具的抓取面之间保证对于快速的侧向移动所 需要的摩擦。
有利地，抓具的緩沖装置环绕地与抓具匹配并且在外轮廓上环绕地突出于抓具，所述緩沖创造也可以是一本身封闭的、密封唇式的、 由适合的弹性的很软的材料构成的橡胶环，通过该橡胶环在晶片由吸 取引起地贴靠在支承环的涂橡胶的内置于抓取面中的支承面上时在周 向上相对于由流动系统穿过的挡盘气密地密封晶片。在该实施例中，
通过接通一在流动系统的空气接头上连接的真空泵转为真空操作，而 同时断开流动系统的一第二空气接头，其为了产生用于吸取晶片的压 力差供给空气。在伯努利吸取晶片时，密封唇式的橡胶环拉紧并且与 晶片一起形成一完整的密封圏。在密封圏内可以建立真空，从而通过 大气的外部压力将晶片压在涂橡胶的支承面上并防滑地固定。按这种 方式在支承环的涂橡胶的支承面上可靠地固定晶片时可以显著地减少 空气消耗量。
现在借助附图描述按照本发明的抓具的优选的实施形式。其中 图1 示意示出的伯努利吸盘与一待抓取的晶片相配的剖开的 侧视图2从下面看去的伯努利吸盘的透视图，无待抓取的晶片； 图3从上面看去的伯努利吸盘的透视图，无待抓取的晶片；以
及
图4 相当于图2的伯努利吸盘的透视图，但其中抓具的緩冲装 置由一本身封闭的橡胶环构成。
具体实施例方式
如由图1至3可看出的，用于无接触抓取平面的构件如硅基的晶 片2的伯努利吸盘1基本上包括一夹紧环4，其连接于至少一个可控 制的机械手臂3; —挡盘6，其与夹紧环4经由一喇叭形构件5相连接 并且具有一抓取面7,在其中内置一支承环10的一涂橡胶的支承面9; 一穿过喇叭形构件5和挡板6的流动系统8，其与抓具1的抓取面7
6连通； 一在抓具l上环绕适应的、以一具有弹性刷毛19的毛刷形式的 緩冲装置12和一电容式传感器，用以识别一由抓具1被吸住的晶片2。
在伯努利吸盘1上施加一超压时，经由流动系统8在挡盘6的抓 取面7上产生一负压，以便由于形成压力差吸取待抓取的晶片2。如 图1最好说明的，由于同心于抓具1的纵轴线18设置挡盘6和构成緩 冲装置的毛刷12并且毛刷的圆形轮廓，朝抓具l的俯视图看出，按外 轮廓环绕地突出于抓具并从而突出于挡盘6的圆形的抓取面7，待抓 取的晶片2在吸取引起的向抓取面7的接近时在任何情况下首先与毛 刷12的弹性刷毛13发生接触，毛刷朝抓具1的侧视图看去，突出于 抓具1的夹紧环4、喇叭形构件5和挡盘6 —个在1.5mm至3.5mm范 围内的尺寸。毛刷12的刷毛13按图1可以相对于挡盘6的抓取面7 的平面成16.5°±1°向下倾斜地延伸，所述刷毛对于晶片2的吸取引起 的接近施加一这样的緩冲阻力，使其防撞击地贴靠在支承环10的涂橡 胶的支承面9上。因此以机械的和同时节省能量的方式显著地减少晶 片2的断裂危险。
如由图1还可得出的，相反于自由伸出的刷毛端14的刷毛端15 固定于一环绕的毛刷边缘16中，毛刷边缘16可更换地保持在抓具1 的环绕的夹紧槽17中，其由夹紧环4和喇叭形构件5构成。因此能够 按照待抓取的晶片2的面积尺寸在需要时以适当的方式更换緩冲装 置。
图2和3示出，在抓具1的所示的实施形式中，毛刷12的弹性刷 毛13朝抓具1的俯视图看去构成一开口的约340。的圆环，其中毛刷 12的无刷毛的环部分19在空间上与电容式传感器11相配，用以识别 被吸住的晶片2。
按照图4，抓具1的緩冲装置12环绕地与抓具匹配并且在外轮廓 上环绕地突出于抓具l，所述緩冲装置由一本身封闭的、密封唇式的、 由适合的弹性的很软的材料构成的橡胶环，借助于该橡胶环在晶片由 吸取引起地贴靠在支承环10的涂橡胶的支承面9上时在周向上相对于 由流动系统8穿过的挡盘气密地密封晶片2。伯努利吸盘1的操作紧接在晶片2的吸取引起的贴紧支承环10的涂橡胶的支承面9之后立即通过接通一在流动系统8的空气接头上连接的真空泵转为真空操作，而同时断开流动系统8的一第二空气接头，其为了产生用于吸取晶片2的压力差供给空气。在伯努利吸盘1吸取晶片2时，密封唇式的橡胶环12拉紧并且与晶片2—起形成一完整的密封圆。在密封圆内可以建立真空，从而通过大气压力将晶片2压在涂橡胶的支承面9上并防滑地保持。按这种方式在支承环10的支承面9上可靠地固定晶片2时显著地减少空气消耗量。
附图标记清单
1抓具，伯努利吸盘
2平面的构件，硅基的晶片
3机械手臂
4夹紧环
5喇叭形构件
6挡盘
7抓取面
8流动系统
9涂橡胶的支承面
10支承环
11传感器
12緩沖装置，毛刷，橡胶环
13刷毛
14自由伸出的刷毛端
15固定的刷毛端16 毛刷边缘
17 夹紧槽
18 抓具的纵轴线
19 毛刷的无刷毛的环部分 d —定的尺寸
权利要求
1.抓具、特别是伯努利吸盘(1)，用于无接触抓取平面的构件如硅基的晶片(2)，包括一个与一可控制的机械手臂(3)连接的夹紧环(4)；一个经由一喇叭形构件(5)与夹紧环(4)连接的挡盘(6)，该挡盘包括一抓取面(7)，该抓取面与一穿过喇叭形构件(5)和挡盘(6)的流动系统(8)连通，经由所述流动系统在伯努利吸盘(1)上施加一超压以后在挡盘(6)的抓取面(7)上产生负压，用于吸取待抓取的晶片(2)；一个支承环(10)的涂橡胶的支承面(9)，该支承面内置在抓取面(7)中，由该支承面提供在抓取面(7)上被吸住的晶片(2)的防滑的移动；和一个传感器(11)，用以识别在抓取面(7)上被吸住的晶片(2)；其特征在于，设有一环绕地与抓具(1)匹配的缓冲装置(12)，该缓冲装置朝抓具(2)的俯视图看去的轮廓在外轮廓上环绕地突出于抓具并且其对于待抓取的晶片(2)在其由吸取引起的向抓取面(7)的接近时形成一个这样的缓冲阻力，使得晶片(2)防撞击地贴靠在支承环(10)的涂橡胶的支承面(9)上。
2. 按照权利要求1所述的抓具，其特征在于，抓具(1)的緩沖 装置由一具有弹性刷毛(13 )的毛刷(12 )构成，所述刷毛朝抓具(1) 的侧视图看去突出于抓具的全部其余的构件(4, 5， 6)—定的尺寸(d) 并且对于待抓取的晶片在由吸取引起的向抓取面(7 )的接近时作为第 一接触形成緩沖阻力。
3. 按照权利要求1和2所述的抓具，其特征在于，与自由伸出的 刷毛端(14)相反的刷毛端(15)固定在一环绕的毛刷边缘(16)中， 该毛刷边缘可更换地固定在抓具(1)的环绕的夹紧槽(17)中，该夹 紧槽由夹紧环(4)和喇叭形构件(5)构成。
4. 按照上述权利要求之一项所述的抓具，其特征在于，朝抓具(1) 的俯视图看去，挡盘(6)的抓取面(7)的轮廓和毛刷(12)的轮廓 是圆形的，并且挡盘(6)和毛刷(12)同心于抓具(1)的纵轴线(18) 设置。
5. 按照上述权利要求之一项所述的抓具，其特征在于，毛刷(12) 的弹性的刷毛朝抓具(1)的俯视图看去构成一开口的约340。的圆环， 其中为一用于识别被吸住的晶片(2)的电容式传感器(11)在空间上 配置毛刷(12)的无刷毛的环部分(19)。
6. 按照上述权利要求之一项所述的抓具，其特征在于，毛刷(12) 的刷毛(13)相对于挡盘(6)的抓取面(7)的平面成16.5。±1°的角 度向下倾斜地延伸。
7. 按照上述权利要求之一项所述的抓具，其特征在于，毛刷(12) 的弹性的刷毛(13)朝抓具(1)的侧视图看去突出于抓具的全部其余 的(1)的构件(4、 5、 6)的预定的尺寸在1.5mm至3.5mm的范围 内。
8. 按照上述权利要求之一项所述的抓具，其特征在于，毛刷(12) 的弹性的刷毛(13)由聚酰胺构成。
9. 按照权利要求l所述的抓具，其特征在于，环绕地与抓具(l) 匹配的并且在外轮廓上环绕地突出于抓具的緩冲装置(12)由一本身 封闭的、密封唇式的、由很软的材料制成的橡胶环构成，通过该橡胶 环在晶片由吸取引起地贴靠在支承环(10)的涂橡胶的内置在抓取面(7)中的支承面(9)上时在周向上相对于由流动系统(8)穿过的挡 盘(6)气密地密封晶片(2)。
全文摘要
本发明涉及一种抓具、特别是伯努利吸盘(1)，用于抓取平面的构件如硅基的晶片(2)，包括一个与一可控制的机械手臂(3)连接的夹紧环(4)；一个经由一喇叭形构件(5)与夹紧环(4)连接的挡盘(6)，该挡盘包括一抓取面(7)，其与一穿过喇叭形构件(5)和挡盘(6)的流动系统(8)连通，经由该流动系统在伯努利吸盘(1)上施加一超压以后在挡盘(6)的抓取面(7)上产生一负压，用于吸取待抓取的晶片(2)；一个支承环(10)的涂橡胶的支承面(9)，该支承面内置在抓取面(7)中，通过该支承面提供在抓取面(7)上被吸住的晶片(2)的防滑的移动；和一个传感器(11)，用以识别在抓取面(7)上被吸住的晶片(2)。为了实现待抓取的晶片特别防撞击地贴靠在抓具的抓取面上，按本发明设有一环绕地与抓具(1)匹配的缓冲装置(12)，该缓冲装置朝抓具(2)的俯视图看去的轮廓在外轮廓上环绕地突出于抓具并且其对于待抓取的晶片(2)在其由吸取引起的向抓取面(7)的接近时形成一个这样的缓冲阻力，使得晶片(2)防撞击地贴靠在支承环(10)的涂橡胶的支承面(9)上。
文档编号H01L21/687GK101687322SQ200880018071
公开日2010年3月31日 申请日期2008年5月5日 优先权日2007年5月31日
发明者L·雷德曼, S·约纳斯 申请人:约纳斯雷德曼自动化技术有限公司