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加工设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-06-20 14:19:03

本技术涉及电子元件制造,具体涉及一种加工设备。

背景技术:

1、航空航天,光导纤维等多种领域中,半导体晶圆是非常重要的材料。在晶片的加工过程中,从晶锭切成晶片后,如果直接进行磨片,容易产生崩边,从而引起晶片报废,因此在磨片之前需要对晶片进行倒角。

2、半导体晶圆除了硅晶圆,还有碳化硅晶圆、蓝宝石晶圆等,现有倒角机对晶圆进行倒角加工的过程中,需要通过物料转移装置在料盒、检测装置、磨削装置和清洗装置之间转移晶圆,然而,现有的倒角机的物料转移效率低,导致各装置经常出现闲置的情况,导致了极大的浪费。

3、相应地,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述至少一个问题,即为了解决现有加工设备的物料转移效率低的技术问题,本技术提供了一种加工设备,所述加工设备包括第一料盒、第二料盒、取料装置、检测装置、第一物料转移装置、第二物料转移装置、磨削装置和清洗装置,

2、所述第一料盒用于存储待加工的物料,所述第二料盒用于存储加工后的物料,所述取料装置用于将所述第一料盒内的物料转移至所述检测装置,所述检测装置用于对物料进行检测,所述第一物料转移装置用于将检测后的物料从所述检测装置转移至所述磨削装置,所述磨削装置用于对物料进行磨削,所述第二物料转移装置用于将磨削后的物料从所述磨削装置转移至所述清洗装置,所述清洗装置用于对物料进行清洗,

3、所述第二物料转移装置还用于将清洗后的物料从所述清洗装置转移至所述取料装置并由所述取料装置将物料放入所述第二料盒中。

4、在上述加工设备的优选技术方案中,所述加工设备还包括定位装置,所述定位装置用于对物料的中心点进行定位,所述取料装置还能够将所述定位装置上的物料转移至所述检测装置,所述检测装置能够检测物料的中心点的位置以便对所述取料装置进行校准。

5、在上述加工设备的优选技术方案中,所述定位装置包括第一固定构件以及安装在所述第一固定构件上的第一夹紧组件、第二夹紧组件和夹紧驱动组件,

6、所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件沿第一水平方向相对设置,所述夹紧驱动组件能够驱动所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件同步沿所述第一水平方向相向移动以将物料夹紧,所述夹紧驱动组件还能够驱动所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件同步沿所述第一水平方向反向移动。

7、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一夹紧组件朝向所述第二夹紧组件的一侧设有第一定位槽,所述第二夹紧组件朝向所述第一夹紧组件的一侧设有第二定位槽,所述第一定位槽和所述第二定位槽分别与物料两侧的边缘抵接以将物料夹紧。

8、在上述加工设备的优选技术方案中,所述夹紧驱动组件包括夹紧驱动机构、沿所述第一水平方向延伸的第一齿条、沿所述第一水平方向延伸的第二齿条和齿轮,

9、所述夹紧驱动机构能够驱动所述第一夹紧组件沿所述第一水平方向移动,所述第一齿条和所述第二齿条分别与所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件连接,所述第一齿条和所述第二齿条沿第二水平方向间隔分布,所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直,所述齿轮可转动的安装在所述第一固定构件上,所述齿轮位于所述第一齿条和所述第二齿条之间且与所述第一齿条和所述第二齿条啮合。

10、在上述加工设备的优选技术方案中,所述夹紧驱动机构包括夹紧气缸、沿所述第一水平方向延伸的弹性复位构件以及与所述第一夹紧组件连接的推动构件,

11、所述夹紧气缸能够驱动所述推动构件带着所述第一夹紧组件沿所述第一水平方向远离所述第二夹紧组件移动,所述弹性复位构件的两端分别与所述第一固定构件和所述推动构件连接,所述弹性复位构件在所述夹紧气缸解除驱动后能够使所述推动构件带着所述第一夹紧组件沿所述第一水平方向靠近所述第二夹紧组件移动。

12、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一固定构件上设有第一连接结构,所述推动构件上设有第二连接结构,所述弹性复位构件的两端分别与所述第一连接结构和所述第二连接结构连接,所述第一连接结构与所述第二连接结构沿所述第一水平方向之间的初始距离可调节。

13、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第二连接结构为沿所述第一水平方向设置的连接杆,所述推动构件上设有安装孔,所述安装孔沿所述第一水平方向贯穿所述推动构件,所述连接杆的第一端与所述弹性复位构件连接,所述连接杆在靠近其第二端的位置设有螺纹段,所述螺纹段穿过所述安装孔,所述螺纹段上安装有与其螺接配合的调节螺母,所述调节螺母靠近所述连接杆的第一端的一侧抵靠于所述推动构件;或者

14、所述第二连接结构为沿所述第一水平方向设置的连接杆,所述推动构件上设有安装孔,所述连接杆的第一端与所述弹性复位构件连接,所述连接杆在靠近其第二端的位置设有螺纹段,所述安装孔的内壁上设有与所述螺纹段相适配的螺纹,所述螺纹段通过所述螺纹与所述安装孔螺接固定。

15、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一固定构件包括水平设置的底板、水平设置的承载板以及竖直设置的支撑柱,

16、所述底板和所述承载板沿竖直方向间隔分布,所述底板位于所述承载板的下方,所述支撑柱的底端和顶端分别与所述底板和所述承载板固定连接或一体设置,所述承载板用于承载物料,所述第一定位槽和所述第二定位槽位于所述承载板的上方,所述夹紧驱动机构安装在所述底板上,所述第一齿条、所述第二齿条和所述齿轮位于所述底板与所述承载板之间。

17、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一夹紧组件包括第一夹紧构件和第一连接构件,所述第一夹紧构件位于所述承载板的上方,所述第一定位槽设于所述第一夹紧构件,所述第一连接构件用于将所述第一夹紧构件与所述第一齿条固定连接,所述夹紧驱动机构与所述第一连接构件连接;

18、所述第二夹紧组件包括第二夹紧构件和第二连接构件,所述第二夹紧构件位于所述承载板的上方,所述第二定位槽设于所述第二夹紧构件,所述第二连接构件用于将所述第二夹紧构件与所述第二齿条固定连接。

19、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一连接构件包括水平设置的第一连接板和竖直设置的第一连接柱,所述第一连接板位于所述底板与所述承载板之间且与所述第一齿条固定连接,所述承载板在与所述第一连接柱对应的位置设有沿所述第一水平方向延伸的第一通孔,所述第一连接柱的底端与所述第一连接板固定连接或一体设置,所述第一连接柱的顶端穿过所述第一通孔与所述第一夹紧构件固定连接或一体设置,所述夹紧驱动机构与所述第一连接板连接;

20、所述第二连接构件包括水平设置的第二连接板和竖直设置的第二连接柱,所述第二连接板位于所述底板与所述承载板之间且与所述第二齿条固定连接,所述承载板在与所述第二连接柱对应的位置设有沿所述第一水平方向延伸的第二通孔,所述第二连接柱的底端与所述第二连接板固定连接或一体设置,所述第二连接柱的顶端穿过所述第二通孔与所述第二夹紧构件固定连接或一体设置。

21、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一夹紧构件上设有第一孔位,所述第一孔位的数量至少为两个且沿所述第一水平方向间隔分布,所述第一连接柱的顶端与所述第一孔位固定连接;

22、所述第二夹紧构件上设有第二孔位,所述第二孔位的数量至少为两个且沿所述第一水平方向间隔分布,所述第二连接柱的顶端与所述第二孔位固定连接。

23、在上述加工设备的优选技术方案中,所述定位装置还包括设于所述第一固定构件与所述第一夹紧组件之间的第一夹紧导向机构以及设于所述第一固定构件与所述第二夹紧组件之间的第二夹紧导向机构,所述第一夹紧导向机构和所述第二夹紧导向机构分别在所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件移动时对所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件进行导向。

24、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一夹紧导向机构包括相配合第一夹紧导向构件和第二夹紧导向构件,所述第一夹紧导向构件与所述第一固定构件连接,所述第二夹紧导向构件与所述第一夹紧组件连接;

25、所述第二夹紧导向机构包括相配合第三夹紧导向构件和第四夹紧导向构件,所述第三夹紧导向构件与所述第一固定构件连接,所述第四夹紧导向构件与所述第二夹紧组件连接。

26、在上述加工设备的优选技术方案中,所述定位装置包括第二固定构件以及安装在所述第二固定构件上的承片台,所述承片台上设有用于对物料的中心点进行定位的定位凹槽。

27、在上述加工设备的优选技术方案中,所述承片台包括第一子承片台和第二子承片台,所述第一子承片台和所述第二子承片台沿第一水平方向相对设置且间隔分布,所述定位凹槽包括设于所述第一子承片台的上表面的第一弧形槽以及设于所述第二子承片台的上表面的第二弧形槽,所述第一弧形槽的第一端形成第一定位点,所述第二弧形槽的第一端形成第二定位点,所述第一定位点和所述第二定位点位于同一条沿所述第一水平方向延伸的直线上。

28、在上述加工设备的优选技术方案中,所述取料装置包括升降组件、安装在所述升降组件上的旋转组件以及安装在所述旋转组件上的伸缩取料组件,所述升降组件用于带着所述旋转组件和所述伸缩取料组件沿竖直方向上下移动,所述旋转组件用于带着所述伸缩取料组件绕竖直轴线旋转,所述伸缩取料组件用于取放物料。

29、在上述加工设备的优选技术方案中,所述检测装置包括检测固定构件以及安装在所述检测固定构件上的第一检测组件和第二检测组件,所述第一检测组件用于检测物料的中心点的位置,所述第二检测组件用于检测物料的厚度。

30、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一检测组件包括安装在所述检测固定构件上的检测承载组件、平移组件以及安装在所述平移组件上的寻边检测构件,所述检测承载组件用于承载物料且能够带着物料旋转,所述平移组件能够相对于所述检测固定构件沿水平方向移动。

31、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第二检测组件包括安装在所述检测固定构件上的支撑悬臂和厚度检测机构,所述支撑悬臂的第一端与所述检测固定构件固定连接,所述厚度检测机构安装在所述支撑悬臂的第二端。

32、在上述加工设备的优选技术方案中,所述支撑悬臂包括连接块、第一悬臂和第二悬臂,所述第一悬臂位于所述第二悬臂的上方且与所述第二悬臂沿竖直方向间隔分布,所述连接块的一侧面与所述检测固定构件固定连接,所述连接块的另一侧面与所述第一悬臂的第一端和所述第二悬臂的第一端固定连接或一体设置,

33、所述厚度检测机构包括厚度检测构件和承载构件,所述厚度检测构件安装在所述第一悬臂的第二端,所述厚度检测构件的检测探针沿竖直方向朝下设置,所述承载构件安装在所述第二悬臂的第二端,所述承载构件用于承载物料且位于所述第一悬臂与所述第二悬臂之间。

34、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一物料转移装置包括第一平移驱动组件、安装在所述第一平移驱动组件上的第一升降驱动组件、安装在所述第一升降驱动组件上的旋转驱动组件、水平设置的第一连接臂以及用于取料的第一吸盘,

35、所述第一平移驱动组件能够驱动所述第一升降驱动组件沿第一水平方向移动,所述第一升降驱动组件能够驱动所述旋转驱动组件竖直移动,所述第一连接臂的一端与所述旋转驱动组件连接,所述第一吸盘安装在所述第一连接臂的另一端,

36、所述旋转驱动组件用于驱动所述第一连接臂带着所述第一吸盘在取料位与放料位之间转动,所述第一吸盘在位于所述取料位时能够将位于所述检测装置上的物料吸取,所述第一吸盘位于所述放料位时能够将物料放置于所述磨削装置。

37、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第一物料转移装置还包括与所述旋转驱动组件连接的第一限位止挡构件和第二限位止挡构件,所述第一限位止挡构件能够对所述第一连接臂进行阻挡以使所述第一连接臂上的所述第一吸盘停止在所述放料位,所述第二限位止挡构件能够对所述第一连接臂进行阻挡以使所述第一连接臂上的所述第一吸盘停止在所述取料位。

38、在上述加工设备的优选技术方案中,所述第二物料转移装置包括第二平移驱动组件、安装在所述第二平移驱动组件上的第二升降驱动组件、水平设置的第二连接臂、第二吸盘和第三吸盘,

39、所述第二平移驱动组件能够驱动所述第二升降驱动组件沿第一水平方向移动,所述第二升降驱动组件与所述第二连接臂的一端连接且能够驱动所述第二连接臂竖直移动,所述第二吸盘和所述第三吸盘均安装在所述第二连接臂的另一端,所述第二连接臂沿第二水平方向延伸,所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直。

40、在上述加工设备的优选技术方案中,第二吸盘位于所述第三吸盘的下方,所述第二吸盘的吸附面朝下设置且所述第三吸盘的吸附面朝上设置。

41、在上述加工设备的优选技术方案中,所述磨削装置包括磨削组件、第一水平驱动组件、安装在所述第一水平驱动组件上的第二水平驱动组件、安装在所述第二水平驱动组件上的磨削承载组件,

42、所述磨削组件用于对物料进行磨削,所述第一水平驱动组件能够驱动所述第二水平驱动组件沿第一水平方向移动,所述第二水平驱动组件能够驱动所述磨削承载组件沿第二水平方向移动,所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直设置,所述磨削承载组件用于承载物料且能够带着物料旋转。

43、在上述加工设备的优选技术方案中,所述磨削装置还包括安装在所述第二水平驱动组件上的第一升降驱动机构,所述第一升降驱动机构能够驱动所述磨削承载组件沿竖直方向上下移动。

44、在上述加工设备的优选技术方案中,所述磨削组件包括磨削固定构件以及安装在所述磨削固定构件上的磨削电机、磨削传动组件、主轴组件、砂轮和支撑组件,

45、所述磨削电机位于所述主轴组件的侧面,所述磨削电机通过所述磨削传动组件与所述主轴组件的第一端驱动连接以驱动所述主轴组件旋转,所述砂轮用于对物料进行磨削且固定安装在所述主轴组件的第二端,所述主轴组件的第二端与所述磨削固定构件连接,所述支撑组件支撑于所述主轴组件的第一端与第二端之间,所述支撑组件对所述主轴组件的支撑力与所述磨削传动组件对所述主轴组件的作用力的方向相反。

46、在上述加工设备的优选技术方案中,所述支撑组件包括支撑块和顶紧螺钉,所述磨削固定构件上设有与所述顶紧螺钉相适配的螺纹孔,所述支撑块的第一端支撑于所述主轴组件,所述顶紧螺钉的一端穿过所述螺纹孔并支撑于所述支撑块的第二端。

47、在上述加工设备的优选技术方案中,所述支撑块的第一端的端面设有限位凹槽,所述主轴组件的一部分位于所述限位凹槽内。

48、在上述加工设备的优选技术方案中,所述限位凹槽的开口尺寸沿所述支撑块的第一端朝向第二端的方向逐渐减小。

49、在上述加工设备的优选技术方案中,所述清洗装置包括清洗固定构件以及安装在所述清洗固定构件上的甩干组件、冲洗组件、取料吸盘和第二升降驱动机构,

50、所述清洗固定构件具有清洗腔室,所述甩干组件的至少一部分位于所述清洗腔室内,所述甩干组件用于承载物料并能够带着物料旋转,所述冲洗组件用于冲洗位于所述甩干组件上的物料,

51、所述第二升降驱动机构能够驱动所述取料吸盘竖直移动,所述取料吸盘位于所述甩干组件的正上方,所述取料吸盘用于将所述甩干组件上的物料转移至所述第二物料转移装置。

52、在上述加工设备的优选技术方案中,所述加工设备为倒角机。

53、在采用上述技术方案的情况下,本实用新型的加工设备通过设置取料装置、第一物料转移装置及第二物料转移装置在各个装置之间进行物料的转移,极大地提高了加工设备的工作效率。

54、进一步地,本实用新型的加工设备通过设置定位装置来对物料的中心点进行定位,并结合检测装置来检测晶圆的中心点位置,便于对取料装置的伸出长度和旋转角度进行补偿矫正。

55、又进一步地,本实用新型的定位装置通过采用两组相对设置且能够同步相向移动和同步反向移动的夹紧组件来对物料夹紧定位,能够适用多种不同尺寸的物料,极大地提升了定位装置的适用范围。

56、又进一步地,本实用新型的定位装置通过在第一夹紧组件和第二夹紧组件上分别设置第一定位槽和第二定位槽对物料进行夹紧定位,能够提高定位的准确性。

57、又进一步地,本实用新型的定位装置通过采用弹性复位构件的弹性恢复力使第一夹紧组件和第二夹紧组件将物料夹紧,能够避免出现因为夹紧力过大而导致物料受损的情况出现。

58、又进一步地,本实用新型的定位装置通过将第一连接结构与第二连接结构沿x方向之间的初始距离设置为可调节的,使得本实用新型的定位装置能够适用更多不同尺寸的物料,从而进一步提高定位装置的适用范围。

59、又进一步地,本实用新型的定位装置通过设置沿竖直方向间隔分布的底板和承载板将竖向空间划分为三层安装空间,便于各结构的安装布置。

60、又进一步地,本实用新型的定位装置通过在第一夹紧构件和第二夹紧构件上分别设置至少两个间隔分布的第一孔位和第二孔位,使得本实用新型的定位装置能够适用更多不同尺寸的物料,从而进一步提高定位装置的适用范围。

61、又进一步地,本实用新型的定位装置通过在承片台上设置多个不同尺寸的定位凹槽,能够对多个不同尺寸的物料进行定位,提高了定位装置的适用范围。

62、又进一步地,本实用新型的第一检测组件通过将寻边检测构件安装在平移组件上,通过平移组件能够调整寻边检测构件与检测承载组件之间的水平距离,从而使得第一检测组件能够适用于不同尺寸的物料,提高了第一检测组件的适用范围。

63、又进一步地,本实用新型的第一物料转移装置通过设置旋转驱动组件驱动第一连接臂带着第一吸盘在取料位和放料位之间转动,能够提高物料转移的工作效率且无需再使第一吸盘沿第二水平方向移动,更加便于布置。

64、又进一步地,本实用新型的第一物料转移装置通过设置限位止挡构件对第一连接臂进行限位止挡,能够使第一吸盘准确地停在放料位和取料位,提高了装置的可靠性。

65、又进一步地,本实用新型的第二物料转移装置通过设置第二吸盘和第三吸盘来分别转移清洗前的物料和清洗后的物料,能够避免清洗后的物料收到污染。

66、又进一步地,本实用新型的第二物料转移装置通过将第二吸盘设于第三吸盘的下方,在第二吸盘将物料放到清洗装置的甩干台上后,无需再使第三吸盘水平移动,清洗装置上的取料吸盘就能够将清洗好的物料转移至第三吸盘上,极大地提高了工作效率。

67、又进一步地,本实用新型的磨削装置通过设置两个水平驱动组件驱动磨削承载组件水平移动,能够提高物料转移的效率,此外,也便于使磨削承载组件的中心点与物料的中心点对正,提高物料的加工质量。

68、又进一步地,本实用新型的磨削组件仅将主轴组件的一端固定,主轴组件的另一端为自由端,在安装过程中,可以通过支撑组件和磨削传动组件的配合将主轴组件的另一端固定,这样一来,极大降低了安装难度,有利于提高磨削组件的装配效率。

69、又进一步地,本实用新型的磨削组件通过采用顶紧螺钉与磨削固定构件上的螺纹孔配合,便于调节支撑块的位置,操作简单,有利于提高装配效率。

70、又进一步地,本实用新型的磨削组件通过在支撑块上设置限位凹槽,通过限位凹槽对主轴组件进行限位,稳定性更好。

71、又进一步地,本实用新型的磨削组件通过将限位凹槽设置成近似v型结构,能够进一步提高主轴组件的稳定性。

72、又进一步地,本实用新型的清洗装置通过将取料吸盘设置于甩干组件的正上方,便于将甩干组件上的物料转移至第二物料转移装置上的第三吸盘上。

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