多个晶圆整体转盒的控制电路及其装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供了一种多个晶圆整体转盒的控制电路及其装置，包括驱动单元、检测单元和主控单元，所述驱动单元控制所述多个取放臂在竖直方向上移动以致将运输盒的多个晶圆同时进行取片，并且在测试盒移动到所述运输盒的原来位置时将多个所述晶圆同时进行放片至所述测试盒，同时通过检测单元检测多个所述晶圆的位置是否发生偏移，一旦有所述晶圆的位置发生偏移，主控单元立即控制所述驱动单元停止工作，整个过程可通过人机操作界面实时操作并对多个晶圆的移动状态进行监控，避免了将晶圆插斜或者插错的情况发生，从而提高了晶圆转盒的效率以及解决了人为操作对晶圆片造成污染和损毁的问题。
【专利说明】
多个晶圆整体转盒的控制电路及其装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及整体转盒的技术领域，特别是涉及一种多个晶圆整体转盒的控制电路及其装置。
【背景技术】
[0002]现今，设计并制造一块12寸晶圆片需要花费约3个月的时间，其中涉及300多道不同的工序，每道工序又需要专门的设备，足以说明一块12寸的晶圆片的成本价值之高，因此在12寸晶圆片的运输过程中都需要使用能够保障晶圆片安全的运输盒进行运输发货。经过市场调查，目前市面上各个厂家使用的运输盒各有不同，使一些取片设备不能与之一一匹配，因此一般的取片设备都备有能够与之配套的盒子从而方便取片。这样就涉及到了一个问题，如何将12寸晶圆片从客户发货的运输盒里转换到用于测试或者其他加工设备指定的盒子里(以下简称测试盒)。
[0003]然而，许多厂家都是直接通过员工手动将运输盒里的晶圆片一一取出来，再放到测试盒里面去。在这样的一个操作过程中会出现两个潜在问题，一:一个盒子能够放置25片晶圆片，每片晶圆片都有固定的插槽，很容易将晶圆片插斜或者插错，这样的情况下在合上盖子的瞬间就会将错槽晶圆片损毁;二:就算是在不错插的情况下，员工带着橡胶手指套进行操作，很容易就将晶圆片与手指套接触的部分污染，最后达不到出货要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的在于提供一种多个晶圆整体转盒的控制电路及其装置，旨在解决现有晶圆片转盒效率低以及人为操作对晶圆片造成污染和损毁的问题。
[0005]本实用新型实施例提供了一种多个晶圆整体转盒的控制电路，包括:
[0006]外接多个取放臂，控制所述多个取放臂在竖直方向上移动以致将运输盒的多个晶圆同时进行取片，并且在测试盒移动到所述运输盒的原来位置时将多个所述晶圆同时进行放片至所述测试盒的驱动单元；
[0007]与所述驱动单元相连接，检测多个所述晶圆的位置是否发生偏移的检测单元；
[0008]同时与所述驱动单元和检测单元相连接，当有所述晶圆的位置发生偏移时控制所述驱动单元停止工作的主控单元；
[0009]与所述主控单元相连接，可以通过触摸屏进行实时操作并对所述多个所述晶圆的移动状态进行显示的人机操作界面。
[0010]上述结构中，所述晶圆的位置发生偏移是指晶圆在取放臂上的位置发生偏移或者晶圆在测试盒进行放片后未落入指定位置。
[0011]上述结构中，所述控制电路还包括:
[0012]与所述主控单元相连接，当有所述晶圆的位置发生偏移时发出警报信号的报警单
J L ο
[0013]上述结构中，所述主控单元包括一主控芯片Ul，所述主控芯片Ul包括:[OOM] 驱动端on、关闭端off、第一数据传输端coml、第二数据传输端com2、发送端GP1、接收端Rec和报警端bin;
[0015]所述驱动端on和关闭端off同时接所述驱动单元，所述第一数据传输端coml和第二数据传输端com2接所述人机操作界面，所述发送端GP10、接收端Rec接所述检测单元，所述报警端bin接所述报警单元。
[0016]上述结构中，所述人机操作界面包括一触摸屏芯片U2，所述触摸屏芯片U2包括:
[0017]异步数据端COMl和同步数据端COM2 ；
[0018]所述异步数据端COMl接所述主控芯片Ul的第一数据传输端coml，所述同步数据端COM2接所述所述主控芯片Ul的第二数据传输端com2。
[0019]上述结构中，所述驱动单元包括一驱动芯片U3，所述驱动芯片U3包括:
[0020]控制端Ctrl、启动端ON和停止端OFF ；
[0021]所述控制端Ctrl接所述多个取放臂，所述启动端ON接所述主控芯片Ul的驱动端on，所述停止端OFF接所述主控芯片Ul的关闭端off。
[0022]上述结构中，所述检测单元包括一检测芯片U4，所述检测芯片U4包括:
[0023]检测端gp1和发射端Send;
[0024]所述检测端gp1接所述主控芯片Ul的发送端GP1，所述发射端Send接所述主控芯片Ul的接收端Rec。
[0025]上述结构中，所述报警单元包括:
[0026]蜂鸣器Tl ；
[0027]所述蜂鸣器Tl接所述主控芯片Ul的报警端bin。
[0028]本实用新型实施例还提供了一种多个晶圆整体转盒的装置，所述装置包括如上述结构所述的多个晶圆整体转盒的控制电路。
[0029]本实用新型实施例提供了一种多个晶圆整体转盒的控制电路及其装置，包括驱动单元、检测单元和主控单元，所述驱动单元控制所述多个取放臂在竖直方向上移动以致将运输盒的多个晶圆同时进行取片，并且在测试盒移动到所述运输盒的原来位置时将多个所述晶圆同时进行放片至所述测试盒，同时通过检测单元检测多个所述晶圆的位置是否发生偏移，一旦有所述晶圆的位置发生偏移，主控单元立即控制所述驱动单元停止工作，整个过程可通过人机操作界面实时操作并对多个晶圆的移动状态进行监控，避免了将晶圆插斜或者插错的情况发生，从而提高了晶圆转盒的效率以及解决了人为操作对晶圆片造成污染和损毁的问题。
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型实施例一种多个晶圆整体转盒的控制电路的单元结构示意图；
[0031]图2为本实用新型实施例一种多个晶圆整体转盒的控制电路的电路连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0033]本实用新型实施例提供的一种控制电路，主要应用于多个12寸晶圆整体转盒的装置上，其作用在于完成多个12寸晶圆片从运输盒到测试盒的整体互转，并且能够利用人机操作界面进行操作与监控。
[0034]图1示出了本实用新型实施例一种晶圆片整体转盒的控制电路的单元结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0035]—种可设置于多个晶圆整体转盒的装置内的控制电路，包括:
[0036]外接多个取放臂，控制所述多个取放臂在竖直方向上移动以致将运输盒的多个晶圆同时进行取片，并且在测试盒移动到所述运输盒的原来位置时将多个所述晶圆同时进行放片至所述测试盒的驱动单元103;
[0037]与所述驱动单元103相连接，检测多个所述晶圆的位置是否发生偏移的检测单元104；
[0038]同时与所述驱动单元103和检测单元104相连接，当有所述晶圆的位置发生偏移时控制所述驱动单元停止工作的主控单元101 ；
[0039]与所述主控单元101相连接，可以通过触摸屏进行实时操作并对所述多个所述晶圆的移动状态进行显示的人机操作界面102。
[0040]作为本实用新型一实施例，所述控制电路还包括:
[0041]与所述主控单元101相连接，当有所述晶圆的位置发生偏移时发出警报信号的报警单元105。
[0042]图2示出了本实用新型实施例提供的一种多个晶圆整体转盒的电路连接结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0043]作为本实用新型一实施例，所述主控单元101包括一主控芯片Ul，所述主控芯片Ul包括:
[0044]驱动端on、关闭端off、第一数据传输端coml、第二数据传输端com2、发送端GP10、接收端Rec和报警端bin;
[0045]所述驱动端on和关闭端off同时接所述驱动单元103，所述第一数据传输端coml和第二数据传输端com2接所述人机操作界面102，所述发送端GP10、接收端Rec接所述检测单元104，所述报警端bin接所述报警单元105。在本实施例中，主控芯片Ul采用了型号FX3U-64MT的主控芯片，当然，主控芯片的型号不做限定，只要能达到与本实施例主控芯片Ul所述的功能作用亦可。
[0046]作为本实用新型一实施例，所述人机操作界面102包括一触摸屏芯片U2，所述触摸屏芯片U2包括:
[0047]异步数据端COMl和同步数据端COM2 ；
[0048]所述异步数据端COMl接所述主控芯片Ul的第一数据传输端coml，所述同步数据端COM2接所述所述主控芯片Ul的第二数据传输端com2。在本实施例中，触摸屏芯片U2采用了型号GC4401-W的触摸屏芯片，当然，触摸屏芯片的型号不做限定，只要能达到与本实施例触摸屏芯片U2所述的功能作用亦可。
[0049]所述人机操作界面是采用7英寸TFT真彩LCD屏幕，分辨率达800X480像素，可创建出美观逼真的操作画面，通过GP-pro 3.0EX软件对所述触摸屏芯片U2进行编程，使其与主控芯片Ul进行实时通讯，实现实时操作与显示的效果。
[0050] 作为本实用新型一实施例，所述驱动单元103包括一驱动芯片U3，所述驱动芯片U3包括:
[0051 ] 控制端Ctrl、启动端ON和停止端OFF ；
[0052]所述控制端Ctrl接所述多个取放臂，所述启动端ON接所述主控芯片Ul的驱动端on，所述停止端OFF接所述主控芯片Ul的关闭端off。在本实施例中，驱动芯片U3采用了型号MADKT1507CA1的驱动芯片，当然，驱动芯片的型号不做限定，只要能达到与本实施例驱动芯片U3所述的功能作用亦可。
[0053]所述取放臂的Y轴与Z轴均采用松下A5系列的伺服电机，松下A5伺服电机速度响应高达2kHZ、适合各种高速定位的工业场合、齿槽转矩在0.5 %以下、分解率高、绝对式编码器为17bit、增量式编码器为20bit，以及有四种控制模式可选:转矩、速度、位置、全闭环控制；其实时自动增益调整达32级，陷波滤波器达4个，极大降低了机械共振;输入/输出脉冲频率可达到4Mpps等。
[0054]作为本实用新型一实施例，所述检测单元104包括一检测芯片U4，所述检测芯片U4包括:
[0055]检测端gp1和发射端Send;
[0056]所述检测端gp1接所述主控芯片Ul的发送端GP1，所述发射端Send接所述主控芯片Ul的接收端Rec。在本实施例中，检测芯片U4采用了型号EE-SX671的检测芯片，当然，检测芯片的型号不做限定，只要能达到与本实施例检测芯片U4所述的功能作用亦可。
[0057]所述装置在运行过程中采用了多个传感器实时监测，形成实时报警系统。在转盒的放置平台上有八个用于检测盒子平稳度的接近开关，两个接近开关用来区别盒子种类的接近开关，型号都为LXW-5-1-2;还有两个接近开关用于检测盒子锁磁性开关，型号为RN04-N。在取放臂的Z轴处装有三个对射传感器，用于检测晶圆在取放臂上的位置是否发生偏移，发射端为EX-13EB，接收端为EX-13EBD。在设备的Y轴方向与Z轴方向都有用于限位的光电传感器 EE-SX671。
[0058]作为本实用新型一实施例，所述报警单元105包括:
[0059]蜂鸣器Tl;
[0060]所述蜂鸣器Tl接所述主控芯片Ul的报警端bin。
[0061]所述装置在运行过程中，如果检测到任何一种异常情况都会发出报警信号，装置立即停止运行、三色灯亮红灯、蜂鸣器鸣叫、人机操作界面进行提示操作，并将报警形成历史记录，以便后期调用。
[0062]本实用新型另一实施例提供的一种多个晶圆整体转盒的控制电路以及装置的工作原理为:
[0063]通过主控单元控制Y轴(前后轴)与Z轴(上下轴)来完成多个12寸晶圆从运输盒到测试盒的整体互转，利用人机操作界面进行操作与监控。将装有晶圆的盒子(即运输盒)放在转盒平台上，通过检测后，Z轴运行将带有25对取放臂抬至设定高度，Y轴运行将装有晶圆的盒子整体前移，使25对取放臂恰好插入晶圆片的缝隙之间，然后Z轴抬起一定的高度，将多个晶圆暂时搁置在取放臂上，Y轴退回并将空盒子退出，接着将要转片的空盒子(即测试盒)放在转盒平台上，Y轴前移至一定位置，Z轴下降，将多个晶圆放入盒子里，Y轴后移将装有晶圆片的盒子退出即转盒完成。在整个运行过程中都有传感器实时监控，如果晶圆的位置发生偏移或者放置在台上盒子的位置发生变化都会暂停并显示报警和提示解决方案。
[0064]综上所述，本实用新型实施例提供了一种多个晶圆整体转盒的控制电路及其装置，包括驱动单元、检测单元和主控单元，所述驱动单元控制所述多个取放臂在竖直方向上移动以致将运输盒的多个晶圆同时进行取片，并且在测试盒移动到所述运输盒的原来位置时将多个所述晶圆同时进行放片至所述测试盒，同时通过检测单元检测多个所述晶圆的位置是否发生偏移，一旦有所述晶圆的位置发生偏移，主控单元立即控制所述驱动单元停止工作，整个过程可通过人机操作界面实时操作并对多个晶圆的移动状态进行监控，避免了将晶圆插斜或者插错的情况发生，从而提高了晶圆转盒的效率以及解决了人为操作对晶圆片造成污染和损毁的问题。本实用新型实施例实现简单，不需要增加额外的硬件，可有效降低成本，具有较强的易用性和实用性。
[0065]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多个晶圆整体转盒的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括: 外接多个取放臂，控制所述多个取放臂在竖直方向上移动以致将运输盒的多个晶圆同时进行取片，并且在测试盒移动到所述运输盒的原来位置时将多个所述晶圆同时进行放片至所述测试盒的驱动单元； 与所述驱动单元相连接，检测多个所述晶圆的位置是否发生偏移的检测单元； 同时与所述驱动单元和检测单元相连接，当有所述晶圆的位置发生偏移时控制所述驱动单元停止工作的主控单元； 与所述主控单元相连接，可以通过触摸屏进行实时操作并对所述多个所述晶圆的移动状态进行显示的人机操作界面。2.如权利要求1所述的多个晶圆整体转盒的控制电路，其特征在于，所述晶圆的位置发生偏移是指晶圆在取放臂上的位置发生偏移或者晶圆在测试盒进行放片后未落入指定位置。3.如权利要求2所述的多个晶圆整体转盒的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括: 与所述主控单元相连接，当有所述晶圆的位置发生偏移时发出警报信号的报警单元。4.如权利要求3所述的多个晶圆整体转盒的控制电路，其特征在于，所述主控单元包括一主控芯片(Ul)，所述主控芯片(Ul)包括: 驱动端(on)、关闭端(off)、第一数据传输端(coml)、第二数据传输端(com2)、发送端(GP1)、接收端(Rec)和报警端(bin)； 所述驱动端(on)和关闭端(off)同时接所述驱动单元，所述第一数据传输端(coml)和第二数据传输端(com2)接所述人机操作界面，所述发送端(GP10)、接收端(Rec)接所述检测单元，所述报警端(bin)接所述报警单元。5.如权利要求4所述的多个晶圆整体转盒的控制电路，其特征在于，所述人机操作界面包括一触摸屏芯片(U2)，所述触摸屏芯片(U2)包括: 异步数据端(COMl)和同步数据端(COM2); 所述异步数据端(COMl)接所述主控芯片(Ul)的第一数据传输端(coml)，所述同步数据端(COM2)接所述所述主控芯片(Ul)的第二数据传输端(com2)。6.如权利要求5所述的多个晶圆整体转盒的控制电路，其特征在于，所述驱动单元包括一驱动芯片(U3)，所述驱动芯片(U3)包括: 控制端(Ctr I)、启动端(ON)和停止端(OFF); 所述控制端(Ctrl)接所述多个取放臂，所述启动端(ON)接所述主控芯片(Ul)的驱动端(on)，所述停止端(OFF)接所述主控芯片(Ul)的关闭端(off)。7.如权利要求6所述的多个晶圆整体转盒的控制电路，其特征在于，所述检测单元包括一检测芯片(U4)，所述检测芯片(U4)包括: 检测端(gp1)和发射端(Send)； 所述检测端(gp1)接所述主控芯片(Ul)的发送端(GP1)，所述发射端(Send)接所述主控芯片(Ul)的接收端(Rec)。8.如权利要求7所述的多个晶圆整体转盒的控制电路，其特征在于，所述报警单元包括: 蜂鸣器(Tl); 所述蜂鸣器(Tl)接所述主控芯片(Ul)的报警端(bin)。9.一种多个晶圆整体转盒的装置，其特征在于，所述装置包括如权利要求1-8任一项所述的多个晶圆整体转盒的控制电路。
【文档编号】H01L21/68GK205488082SQ201620225806
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】李晓白, 肖茹茹, 舒雄, 韦敏荣
【申请人】深圳安博电子有限公司