具震动侦测及影像辨识的机械手臂的制作方法

本技术为提供一种使机械手臂兼具晶圆储存状态检测、碰撞感测、及寿命预测等功能的具震动侦测及影像辨识的机械手臂。

背景技术：

1、在取出晶圆之前，需要确认晶舟盒内装配的晶圆是否有缺漏、重叠、歪斜或翘曲等不良储存状态发生，以避免在取放过程损伤晶圆，因此，在整个晶舟盒的晶圆皆未被取出时会先进行晶舟盒内晶圆的储存状态的侦测作业，当有晶圆呈现不良配置状态时，则暂停取放以待使用者将错误状态解除。

2、另外，晶圆的制造过程具有多种不同步骤，而必须利用机械手臂将晶圆在不同设备间搬运，已知虽有针对机械手臂移动的精准度进行侦测，以避免对晶圆造成意外损伤的手段，但一般没有可确保本身机械动作频率行为等状况的监控设备，故无法预防因为机械动作本身异常导致晶圆受其影响而降低质量的风险。

3、因此，机械手臂的动作异常，可能会在搬运晶圆过程中，使晶圆受损机率提高，或造成机械作业效率降低、甚至异常运动等问题，进而影响对晶舟盒内晶圆的储存状态的侦测作业，反之，晶圆储存状态的辨识准确度，也会影响机械手臂的动作频率、路径规划、及作业效率等。

4、然上述机械手臂于使用时，存在下列问题与缺失尚待改进：

5、未能将晶圆储存状态的侦测作业与机械动作本身异常的判断作业予以整合，导致机械结构动作不稳与检测误差的因素相互影响。

6、是以，要如何解决上述习用的问题与缺失，即为本实用新型的申请人与从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在者。

技术实现思路

1、故，本实用新型的申请人有鉴于上述缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种使机械手臂兼具晶圆储存状态检测、碰撞感测、及寿命预测等功能的具震动侦测及影像辨识的机械手臂的实用新型专利。

2、本实用新型的主要目的在于：利用影像撷取装置及第一、第二震动传感器，使机械手臂兼具晶圆储存状态检测、碰撞感测、及寿命预测等功能，而避免机械结构动作不稳与检测误差的因素相互影响，进而提升移动及判断精准度。

3、为达成上述目的，本实用新型的主要结构包括：一晶圆搬运装置、一机械手臂、一影像撷取装置、至少一第一震动传感器、一第二震动传感器、一监控装置、一状态检测部、及一震动检测部，其中该机械手臂枢设于该晶圆搬运装置上，该影像撷取装置设于该机械手臂上，且其影像撷取方向与该机械手臂的抓取方向保持一致，以供取得一晶圆影像，该第一震动传感器设于该机械手臂上，该第二震动传感器设于该晶圆搬运装置内，该监控装置设于该晶圆搬运装置一侧，状态检测部资讯连结该影像撷取装置，而该震动检测部资讯连结该第一震动传感器与第二震动传感器，且该状态检测部根据该晶圆影像判断该晶圆的储存状态，该储存状态包括缺片、斜片、叠片、位置及边缘弯曲。

4、使用时，乃于晶圆搬运装置的机械手臂上设置影像撷取装置，使影像撷取方向与机械手臂的抓取方向保持一致，即可在每次抓取晶圆前，利用监控装置的状态检测部及各晶圆的晶圆影像，判断各晶圆的储存状态是否正常，且在机械手臂的使用过程中，乃利用第一震动传感器、第二震动传感器与震动检测部，提供检测机械手臂的碰撞情形、机械手臂上晶圆的震动预测、晶圆搬运装置运转状态的检测、及零件寿命的预测等功能。并通过监控装置整合发生的异常状况，避免机械结构动作不稳与检测误差的因素相互影响，进而提升移动及判断精准度。

5、通过上述技术，可针对习用机械手臂所存在的未能将晶圆储存状态的侦测作业与机械动作本身异常的判断作业予以整合，导致机械结构动作不稳与检测误差的因素相互影响的问题点加以突破，达到上述优点的实用进步性。

技术特征：

1.一种具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，主要包括：

2.如权利要求1所述的具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，该影像撷取装置一侧设有一闪光装置，且其打光方向与该影像撷取方向保持一致，并于作动时驱动该影像撷取装置，当光线打在晶圆上时，于该晶圆上产生一反光轮廓，而由该影像撷取装置撷取一晶圆轮廓影像。

3.如权利要求1所述的具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，该影像撷取装置上设有至少一第一角度调节件。

4.如权利要求2所述的具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，该闪光装置上设有至少一第二角度调节件。

5.如权利要求2所述的具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，该机械手臂上设有一防护壳体，且该影像撷取装置及该闪光装置设于该防护壳体内。

6.如权利要求5所述的具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，该影像撷取装置具有至少一设于该防护壳体上的第一角度调节件。

7.如权利要求6所述的具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，该防护壳体上具有一第一定位孔、及至少一形成于该第一定位孔一侧的第一弧形孔，且该第一角度调节件具有一锁固于该第一定位孔的第一摆动轴、及至少一锁固于该第一弧形孔的第一调节部。

8.如权利要求5所述的具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，该闪光装置具有至少一设于该防护壳体上的第二角度调节件。

9.如权利要求8所述的具震动侦测及影像辨识的机械手臂，其特征在于，该防护壳体上具有一第二定位孔、及至少一形成于该第二定位孔一侧的第二弧形孔，且该第二角度调节件具有一锁固于该第二定位孔的第二摆动轴、及至少一锁固于该第二弧形孔的第二调节部。

技术总结
本技术为有关一种具震动侦测及影像辨识的机械手臂，主要结构包括一晶圆搬运装置、一枢设于晶圆搬运装置上的机械手臂、一设于机械手臂上的影像撷取装置、至少一设于机械手臂上的第一震动传感器、一设于晶圆搬运装置内的第二震动传感器、及一设于晶圆搬运装置一侧的监控装置，且监控装置包含有一资讯连结影像撷取装置的状态检测部、及一资讯连结第一震动传感器与第二震动传感器的震动检测部。藉上述结构，使机械手臂兼具晶圆储存状态检测、碰撞感测、及寿命预测等功能，而避免机械结构动作不稳与检测误差的因素相互影响，进而提升移动及判断精准度。

技术研发人员：林柏彣,吕忠宪,薛耀宗,吕呈祥
受保护的技术使用者：浚辅科技股份有限公司
技术研发日：20230727
技术公布日：2024/3/27