專利名稱：旋轉(zhuǎn)薄片盤狀物夾持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的夾持裝置，特別是涉及ー種旋轉(zhuǎn)薄片盤狀物夾
持裝置。
背景技術(shù)：
薄片盤狀物卡盤在領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用最多的是銷夾盤、伯努利吸盤等。在公開號為CN101587851的專利中公開了ー種利用離心カ將薄片盤狀物卡緊，利用磁鐵的排斥力來打開晶片的裝置。在美國專利US5513668和US4903717中公開了ー種利用伯努利原理將薄片盤狀物固定的卡盤，其利用伯努利原理在卡盤和薄片盤狀物之間形成一層氣墊，利用氣墊來保持薄片盤狀物，通過分布在薄片盤狀物圓周的夾持元件來實(shí)現(xiàn)徑向定位。但是這些技術(shù)都有一個(gè)缺點(diǎn)在高速或者超高速旋轉(zhuǎn)吋，由于離心力和向心力的互相增強(qiáng)，導(dǎo)致夾持裝 置對薄片盤狀物的夾緊カ越來越大或者越來越小，進(jìn)而產(chǎn)生夾碎薄片盤狀物或者薄片盤狀物飛出的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何避免夾持高速旋轉(zhuǎn)薄片盤狀物過程中出現(xiàn)的薄片盤狀物飛出或者被夾碎的現(xiàn)象出現(xiàn)。(ニ)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)薄片盤狀物夾持裝置，包括旋轉(zhuǎn)絲杠、豎直升降塊、水平移動(dòng)塊、頂部固定塊、卡爪和水平滑動(dòng)軌道，其中，所述卡爪安裝在所述水平移動(dòng)塊上，所述水平移動(dòng)塊安裝在所述水平滑動(dòng)軌道上，所述豎直升降塊和頂部固定塊安裝在旋轉(zhuǎn)絲杠上，所述水平滑動(dòng)軌道安裝在所述頂部固定塊上。優(yōu)選地，所述裝置還包括安裝于所述旋轉(zhuǎn)絲杠一端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。優(yōu)選地，所述水平移動(dòng)塊有四塊，所述水平滑動(dòng)軌道有兩個(gè)，每個(gè)所述水平滑動(dòng)軌道上安裝有兩塊所述水平移動(dòng)塊。優(yōu)選地，所述裝置還包括鉸鏈連接桿，所述水平移動(dòng)塊的下端安裝有第一鉸鏈連接結(jié)，所述豎直升降塊上安裝有第二鉸鏈連接結(jié)，所述鉸鏈連接桿連接于所述第一鉸鏈連接結(jié)與第二鉸鏈連接結(jié)之間。優(yōu)選地，所述卡爪通過限位螺桿和彈簧安裝在所述水平移動(dòng)塊上。優(yōu)選地，所述限位螺桿穿過所述水平移動(dòng)塊上的長圓孔以及所述卡爪上的螺紋孔螺裝在所述卡爪上。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為帶自鎖電機(jī)。優(yōu)選地，所述薄片盤狀物為半導(dǎo)體晶片、光盤或平板顯示器。(三)有益效果上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)利用剛性カ和局部柔性カ來克服高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卡爪產(chǎn)生的向心力和離心カ對夾緊薄片盤狀物狀態(tài)的影響，保證卡爪能夠以ー個(gè)穩(wěn)定理想范圍的夾緊カ夾緊薄片盤狀物，不會(huì)造成高速旋轉(zhuǎn)的薄片盤狀物飛出或者被夾碎的現(xiàn)象出現(xiàn)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的裝置打開狀態(tài)時(shí)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的裝置夾緊狀態(tài)時(shí)示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的裝置中豎直升降塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的裝置中水平移動(dòng)塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例的裝置中頂部固定塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例的裝置中旋轉(zhuǎn)絲杠結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例的裝置中鉸鏈連接桿結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例的裝置中卡爪結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例的裝置中卡爪緩沖結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例的裝置中限位螺桿結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I :驅(qū)動(dòng)電機(jī)；2 :旋轉(zhuǎn)絲杠；3 :豎直升降塊；4 :水平移動(dòng)塊；5 :鉸鏈連接桿；6 :頂部固定塊；7 :卡爪；8 :限位螺桿；9 :彈簧；10-1 :第一鉸鏈連接結(jié)；10-2 :第二鉸鏈連接結(jié)；11 :水平滑動(dòng)軌道；12 :長圓孔；13 :聯(lián)軸器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖I所示為本發(fā)明的夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖2 圖11可以看出，本發(fā)明的裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (該圖中為帶自鎖電機(jī))、旋轉(zhuǎn)絲杠2、豎直升降塊3、水平移動(dòng)塊4、 鉸鏈連接桿5、頂部固定塊6、卡爪7、限位螺桿8、彈簧9、第一鉸鏈連接結(jié)10-1、第二鉸鏈連接結(jié)10-2、水平滑動(dòng)軌道11，卡爪7通過限位螺桿8和彈簧9安裝接在水平移動(dòng)塊4上，所述限位螺桿8穿過所述水平移動(dòng)塊4上的長圓孔12以及所述卡爪7上的螺紋孔螺裝在所述卡爪7上，以限制卡爪7的前后位移量，以實(shí)現(xiàn)卡爪7的局部限位。豎直升降塊3上均勻分布四個(gè)(也可以設(shè)計(jì)為三個(gè)或者六個(gè))第二鉸鏈連接結(jié)10-2，同時(shí)每ー個(gè)水平移動(dòng)塊4下端也設(shè)計(jì)有ー個(gè)第一鉸鏈連接結(jié)10-1，鉸鏈連接桿5連接于所述第一鉸鏈連接結(jié)10-1與第ニ鉸鏈連接結(jié)10-2之間，通過鉸鏈連接可以達(dá)到剛性カ的穩(wěn)定轉(zhuǎn)換，且保證高速時(shí)剛性力的損失最小，保證準(zhǔn)確的夾緊力。頂部固定塊6通過下面安裝小軸承(或者其他方式，小軸承的作用是協(xié)助絲杠的旋轉(zhuǎn)工作)來連接旋轉(zhuǎn)絲杠2，此連接方式有利于旋轉(zhuǎn)絲杠2的旋轉(zhuǎn)同時(shí)保證旋轉(zhuǎn)時(shí)不產(chǎn)生顆粒或者及其微少的顆粒。限位螺桿8、彈簧9避免卡爪7由于向心力或者離心カ過大造成的夾持薄片盤狀物變形或者夾持松動(dòng)的情況出現(xiàn)，此處為局部柔性力，目的是克服薄片盤狀物自身的誤差對夾緊カ造成的影響。而水平移動(dòng)塊4是通過剛性力來進(jìn)行固定，因此可以提供一定的剛性カ來保證卡爪7不會(huì)受到過大的向心力和離心力，從而保證夾持薄片盤狀物的夾緊カ在合適的范圍內(nèi)，達(dá)到安全夾持高速旋轉(zhuǎn)薄片盤狀物的目的。所述第一鉸鏈連接結(jié)10-1、第二鉸鏈連接結(jié)10-2優(yōu)選為球形鉸鏈連接結(jié)，可以保證水平或豎直最小位移量，更有利高速時(shí)能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定夾持薄片盤狀物的夾緊力。通過帶自鎖電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)絲杠旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，進(jìn)而控制豎直升降塊的上升下降距離，同時(shí)也就控制了水平移動(dòng)塊水平移動(dòng)的距離，最終確定了卡爪夾緊薄片盤狀物的夾緊力。本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)絲杠2通過聯(lián)軸器13與驅(qū)動(dòng)電機(jī)I連接，還可以根據(jù)需要采用其他方式連接。本發(fā)明的工作原理如下使用前，卡爪7處于打開狀態(tài)，機(jī)械手取薄片盤狀物放進(jìn)卡爪7后，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)I開始工作,驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)絲杠2反向旋轉(zhuǎn)一定圈數(shù),此時(shí)豎直移動(dòng)塊3下降預(yù)設(shè)的高度，通過鉸鏈連接桿5的聯(lián)動(dòng)作用使水平移動(dòng)塊4向內(nèi)(靠近頂部固定塊6的方向)移動(dòng)預(yù)定的距離，此時(shí)卡爪7可以正好按照理想夾緊カ(此カ由所選擇的彈簧9、所選擇的限位螺桿8的限位距離以及水平移動(dòng)塊4的移動(dòng)距離共同決定)來夾緊薄片盤狀物，此時(shí)清洗腔室的旋轉(zhuǎn)主軸可以對薄片盤狀物進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清洗。當(dāng)按照預(yù)定要求使旋轉(zhuǎn)絲杠2反向旋轉(zhuǎn)進(jìn)而聯(lián)動(dòng)水平移動(dòng)塊4向內(nèi)運(yùn)動(dòng)預(yù)定的距離時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I會(huì)提供自鎖控制(或者其他自鎖形式)，這樣就保證旋轉(zhuǎn)絲杠2在エ藝時(shí)不進(jìn)行任何旋轉(zhuǎn)，絲杠不轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直升降塊不能移動(dòng)，此時(shí)通過聯(lián)動(dòng)的作用水平移動(dòng)塊4也不能進(jìn)行任何的移動(dòng)，也就保證了夾緊カ會(huì)在エ藝過程中始終保持在預(yù)定的范圍內(nèi)，避免了因?yàn)檗D(zhuǎn)速過高導(dǎo)致的薄片盤狀物飛出或者被夾持裝置夾碎的現(xiàn)象出現(xiàn)。對于現(xiàn)有的夾持裝置而言，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都可以安全進(jìn)行 清洗等工作，但是當(dāng)速度達(dá)到2000r/min或者更高時(shí)就會(huì)出現(xiàn)兩種損害情況,第一是夾持裝置由于離心カ過大導(dǎo)致夾緊カ不夠進(jìn)而薄片盤狀物飛出，破壞設(shè)備；第二是夾持裝置由于向心力過大導(dǎo)致夾緊カ過大進(jìn)而薄片盤狀物被夾持裝置夾碎。這兩種情況是在高速旋轉(zhuǎn)エ藝時(shí)常出現(xiàn)的兩種情況，也是高速旋轉(zhuǎn)薄片盤狀物最需要安全系數(shù)的地方。而本發(fā)明所設(shè)計(jì)的裝置可以有效地對這一安全隱患做出相應(yīng)的改觀和避免。當(dāng)清洗完成后，此時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)I解除自鎖，開始正向旋轉(zhuǎn)絲杠2，讓豎直升降塊3上升，通過聯(lián)動(dòng)作用使水平移動(dòng)塊4水平向外移動(dòng)一定距離，使卡爪7打開，薄片盤狀物處于卡爪7的水平基準(zhǔn)面上，此時(shí)機(jī)械手可以取走相應(yīng)的薄片盤狀物，同時(shí)準(zhǔn)備放入另一片薄片盤狀物。對于水平移動(dòng)塊4的移動(dòng)距離，一定保證不能過大也不能過小，當(dāng)過大會(huì)導(dǎo)致薄片盤狀物一端會(huì)在卡爪7基準(zhǔn)面外面，給機(jī)械手取放片帶來不便；過小會(huì)導(dǎo)致機(jī)械手取放片時(shí)容易取不出相應(yīng)的薄片盤狀物。所以對于該裝置，向內(nèi)和向外的距離十分重要，同時(shí)由于卡爪7處局部柔性カ的存在，可以有效避免了由于薄片盤狀物自身誤差和水平移動(dòng)距離誤差帶來的夾緊カ過大或者過小的現(xiàn)象出現(xiàn)。裝置在工作過程中，旋轉(zhuǎn)絲杠2正、反向旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)可以預(yù)先設(shè)定，設(shè)定圈數(shù)是為了限制卡爪7卡緊薄片盤狀物的夾緊力，當(dāng)旋轉(zhuǎn)絲杠2正向旋轉(zhuǎn)時(shí)保證豎直升降塊3上升一定圈數(shù)并自鎖，確?？ㄗ?能安全打開，同時(shí)能保證薄片盤狀物水平，方便機(jī)械手的取放片；當(dāng)旋轉(zhuǎn)絲杠2反向旋轉(zhuǎn)時(shí)保證豎直升降塊3下降一定圈數(shù)并自鎖，確?？ㄗ?能按照預(yù)算的夾緊カ來夾緊薄片盤狀物。為了保證高裝置的順利完成，對于鎖定裝置的選擇和旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的計(jì)算十分嚴(yán)格，可以由絲杠2旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)來確定水平移動(dòng)塊4的移動(dòng)距離，此距離是加緊薄片盤狀物的合適夾緊力和松開薄片盤狀物讓機(jī)械手安全取放片的關(guān)鍵。由以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的裝置突出點(diǎn)在于利用剛性カ和局部柔性カ來克服高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卡爪產(chǎn)生的向心力和離心カ對夾緊薄片盤狀物狀態(tài)的影響，保證卡爪能夠以ー個(gè)穩(wěn)定理想范圍的夾緊カ夾緊薄片盤狀物，不會(huì)造成高速旋轉(zhuǎn)的薄片盤狀物飛出或者被夾碎的現(xiàn)象出現(xiàn)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的 前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)薄片盤狀物夾持裝置，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)絲杠(2)、豎直升降塊(3)、水平移動(dòng)塊(4)、頂部固定塊(6)、卡爪(7)和水平滑動(dòng)軌道(11)，其中，所述卡爪(7)安裝在所述水平移動(dòng)塊(4 )上，所述水平移動(dòng)塊(4 )安裝在所述水平滑動(dòng)軌道(11)上，所述豎直升降塊(3)和頂部固定塊(6)安裝在旋轉(zhuǎn)絲杠(2)上，所述水平滑動(dòng)軌道(11)安裝在所述頂部固定塊(6)上。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括安裝于所述旋轉(zhuǎn)絲杠(2)—端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述水平移動(dòng)塊(4)有四塊，所述水平滑動(dòng)軌道(11)有兩個(gè)，每個(gè)所述水平滑動(dòng)軌道(11)上安裝有兩塊所述水平移動(dòng)塊(4 )。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括鉸鏈連接桿(5)，所述水平移動(dòng)塊(4)的下端安裝有第一鉸鏈連接結(jié)(10-1)，所述豎直升降塊上安裝有第二鉸鏈連接結(jié)(10-2)，所述鉸鏈連接桿(5)連接于所述第一鉸鏈連接結(jié)(10-1)與第二鉸鏈連接結(jié)(10-2)之間。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述卡爪(7)通過限位螺桿(8)和彈簧(9)安裝在所述水平移動(dòng)塊(4)上。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述限位螺桿(8)穿過所述水平移動(dòng)塊(4)上的長圓孔(12)以及所述卡爪(7)上的螺紋孔螺裝在所述卡爪(7)上。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)為帶自鎖電機(jī)。
8.如權(quán)利要求廣7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述薄片盤狀物為半導(dǎo)體晶片、光盤或平板顯示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的夾持裝置，具體公開了一種旋轉(zhuǎn)薄片盤狀物夾持裝置，包括旋轉(zhuǎn)絲杠、豎直升降塊、水平移動(dòng)塊、頂部固定塊、卡爪和水平滑動(dòng)軌道，其中，所述卡爪安裝在所述水平移動(dòng)塊上，所述水平移動(dòng)塊安裝在所述水平滑動(dòng)軌道上，所述豎直升降塊和頂部固定塊安裝在旋轉(zhuǎn)絲杠上，所述水平滑動(dòng)軌道安裝在所述頂部固定塊上。本發(fā)明利用剛性力和局部柔性力相結(jié)合的方式來克服高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卡爪產(chǎn)生的向心力和離心力對夾緊薄片盤狀物狀態(tài)的影響，保證卡爪能夠以一個(gè)穩(wěn)定理想范圍的夾緊力夾緊薄片盤狀物，不會(huì)造成高速旋轉(zhuǎn)的薄片盤狀物飛出或者被夾碎的現(xiàn)象出現(xiàn)。
文檔編號H01L21/687GK102709224SQ201210208778
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者王浩 申請人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司