一种无膜切割工件回推进料盒结构的制作方法

1.本发明属于半导体器件加工技术领域，具体地涉及一种无膜切割工件回推进料盒结构。


背景技术：

2.在半导体器件加工工序中，在长方形表面上，通过横竖垂直分布的网格(切割道)划分出多个部分，每个部分为一个ic（integrated circuit）器件，然后沿着切割道切割，将每个部分分离开，从而制成一个个芯片，这种划切加工的设备在国内称为精密砂轮切割机（以下简称切割机）。
3.在切割机加工工艺中有两种切割方式。一种是将工件完全切透形成一粒一粒芯片，将完全切割开的芯片通过吸嘴吸取一粒粒小颗粒然后放入定制的料盒内。另一种是将工件不完全切透，保留了切割前的长方形外形，而对于不完全切透的工件，通常是通过人工手动将切割完的料放入料盒内，效率低下并且需要切完工件后人立刻拿出工件，这样不能满足设备自动切割的需求，并且影响设备的整体效率，而且目前并没有适用于配合现有芯片切割加工工序后的进行自动放回料盒的回收结构。


技术实现要素：

4.本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供了一种无膜切割工件回推进料盒结构；本发明能够用于将不完全切透的半导体工件自动放入料盒内，实现整个切割过程全自动的需求，并且能够对推料过程中的卡顿现象进行报警。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
6.本发明提供一种无膜切割工件回推进料盒结构，包括搬运臂、校准台、料盒，所述搬运臂位于所述校准台上方，其特征在于，所述料盒位于所述校准台台面的外侧方，所述料盒的开口对应所述校准台的两个可移动校准台板之间，所述校准台的台面一侧连接有推送机构，所述推送机构包括直线滑台、导轨机构、伸缩气缸、推爪机构，所述直线滑台固定在所述校准台的台面上，所述导轨机构连接在所述直线滑台上并能够沿着所述直线滑台的滑杆方向移动，所述推爪机构连接在所述导轨机构上，所述伸缩气缸的缸体连接在所述导轨机构左侧，所述伸缩气缸的伸缩杆端部能够顶到所述推爪机构，所述校准台的台面上对应所述直线滑台的滑杆左端设置有模组左限位开关和推爪检测开关，所述推爪检测开关位于所述模组左限位开关右侧，所述校准台的台面上对应所述直线滑台的滑杆右端设置有模组右限位开关。
7.进一步地，所述导轨机构包括导轨安装座、导轨左限位板、导轨右限位板、导轨本体和推爪滑块，所述导轨安装座固定在所述直线滑台的滑块上，所述导轨左限位板和导轨右限位板分别连接在所述导轨安装座的左右两端，所述导轨本体左右方向布置并连接在所述导轨安装座上，所述推爪滑块与所述导轨本体配合连接能够沿着所述导轨本体滑动，所述导轨左限位板和导轨右限位板均能够阻挡所述推爪滑块以防止所述推爪滑块脱轨，所述
伸缩气缸的缸体连接在所述导轨左限位板的左侧。
8.更进一步地，所述导轨安装座侧面还连接有模组开关挡片，所述模组开关挡片能够遮挡所述模组左限位开关和所述模组右限位开关，获得到位信号。
9.更进一步地，所述推爪机构包括推爪固定板、推爪臂、缓冲块和拉簧，所述推爪固定板连接在所述推爪滑块上，所述推爪固定板侧方连接所述推爪臂，所述缓冲块连接在所述推爪臂侧方，所述伸缩气缸的伸缩杆在部分伸出后，端部能够顶到所述缓冲块上，所述推爪臂底端对应着所述料盒的开口，所述拉簧的两端分别与所述推爪固定板和所述导轨左限位板连接。
10.更进一步地，所述推爪臂包括第一z形臂和第二z形臂，所述第一z形臂沿前后方向布置并与所述推爪固定板连接，所述缓冲块连接在所述第一z形臂侧面，所述第二z形臂左右方向布置并连接在所述第一z形臂的下端，所述第二z形臂的底端对应着所述料盒的开口。
11.更进一步地，所述第一z形臂的底部连接有推爪开关挡片，所述推爪开关挡片能够遮挡所述推爪检测开关，获得到位信号。
12.更进一步地，所述推爪开关挡片的最底端高于所述模组开关挡片的最顶端，使所述推爪开关挡片与所述模组开关挡片相互不干涉。
13.更进一步地，所述第二z形臂底端为水平的u形结构，所述u形结构的两端点均设置有推爪凹槽。
14.更进一步地，所述推爪凹槽为上下突出、中间内凹的圆弧结构。
15.进一步地，所述模组左限位开关、所述推爪检测开关、所述模组右限位开关同排设置。
16.本发明的有益效果。
17.本发明能够配合现有芯片切割加工工序流程，在经过切割机对工件进行不完全切透后，能够将工件整体转移至校准台上进行对于料盒开口位置的校准，再通过匹配校准台的推爪机构对工件进行推移至料盒内，整个过程无人工参与，实现全自动的需求，提高生产效率，并且通过各限位开关的设置对推料过程进行动作监控，并能够检测到推料过程中由于工件损坏而造成的卡顿现象，避免工件回收至料盒后存在次品。
附图说明
18.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.图1为本发明的整体结构示意图。
20.图2为本发明的搬运臂的底部示意图。
21.图3为本发明的校准台上放置切割后工件并夹住之后的示意图。
22.图4是本发明的推送机构在推爪机构初始状态的示意图。
23.图5是本发明的推送机构在推爪机构被伸缩气缸推动后的示意图。
24.图6是本发明的直线滑台的示意图。
25.图7是本发明的伸缩气缸部分的结构示意图。
26.图8是本发明的导轨机构的结构示意图。
27.图9为本发明的推爪机构的结构示意图。
28.图10为本发明的推爪固定板的结构示意图。
29.图11为本发明的推爪臂和缓冲块整体结构示意图。
30.图12是本发明的第二z形臂的示意图。
31.图13为本发明的校准台的示意图。
32.图14为本发明的推送机构卡住工件后的示意图。
33.图15为本发明的模组开关挡片遮挡模组右限位开关时的状态示意图。
34.图16是本发明的推爪机构被进一步向右推开后的状态示意图。
35.图17是本发明在推进料盒时未正确到位时的状态示意图。
36.图18是本发明在推进料盒时正确到位时的状态示意图。
37.图中标记：1为搬运臂、2为校准台、3为料盒、4为可移动校准台板、5为推送机构、6为直线滑台、7为导轨机构、8为伸缩气缸、9为推爪机构、10为推爪凹槽、11为模组左限位开关、12为推爪检测开关、13为模组右限位开关、14为导轨安装座、15为导轨左限位板、16为导轨右限位板、17为导轨本体、18为推爪滑块、19为模组开关挡片、20为推爪固定板、21为推爪臂、22为缓冲块、23为拉簧、24为第一z形臂、25为第二z形臂、26为推爪开关挡片。
具体实施方式
38.结合附图1所示，本实施方式提供了一种无膜切割工件回推进料盒结构，包括搬运臂1、校准台2、料盒3，搬运臂1位于校准台2上方，搬运臂1和校准台2均为半导体切割工序中现有的机构，现有常规的使用是用来在切割工件前先利用校准台2进行校准，再利用搬运臂1搬运到切割机处进行切割，然后再人工将切割后的工件放入至料盒3中。
39.本技术会在切割机切割后再次利用搬运臂1将未完全切透的工件转移至校准台2上，如图2所示，搬运臂1下方分布着真空吸孔，搬运臂1向下运动将搬运臂1下表面紧贴在工件上表面，开启真空，真空吸孔便将工件吸到搬运臂1上，然后搬运臂1运动将吸在搬运臂1下面的工件放在校准台2上，如图3所示，再次利用校准台2进行位置校准。
40.如图1所示，料盒3位于校准台2台面的外侧方，料盒3的开口对应校准台2的两个可移动校准台板4之间，再次利用校准台2进行位置校准即校准未切透工件对准料盒3的开口。其方式是将未切透的工件放在校准台2两个可移动校准台板4之间的台面上，两个可移动地校准台板4同时向中间运动将工件夹在中间，调整位置使工件对准料盒3的开口后完成校准。
41.校准台2的台面一侧连接有推送机构5，推送机构5是专门为回推无膜切割后工件这道工序所设计的结构，匹配校准台2。
42.如图4和5所示，推送机构5包括直线滑台6、导轨机构7、伸缩气缸8、推爪机构9。直线滑台6固定在校准台2的台面上，直线滑台6属于现有装置，本领域通常称为kk模组（如图6所示），提供直线运动的动力，直线滑台6的滑块运动时会带动导轨机构7和推爪机构9运动。
43.导轨机构7连接在直线滑台6上并能够沿着直线滑台6的滑杆方向移动，如图8所示，导轨机构7包括导轨安装座14、导轨左限位板15、导轨右限位板16、导轨本体17和推爪滑块18，导轨安装座14固定在直线滑台6的滑块上，导轨左限位板15和导轨右限位板16分别连
接在导轨安装座14的左右两端，导轨本体17左右方向布置并连接在导轨安装座14上，推爪滑块18与导轨本体17配合连接能够沿着导轨本体17滑动，导轨左限位板15和导轨右限位板16均能够阻挡推爪滑块18以防止推爪滑块18脱轨，起到限位作用。
44.如图9所示，推爪机构9连接在导轨机构7上，推爪机构9包括推爪固定板20、推爪臂21、缓冲块22和拉簧23。推爪固定板20如图10所示，推爪固定板20连接在推爪滑块18上，推爪固定板20侧方连接推爪臂21，推爪臂21底端对应着料盒3的开口，缓冲块22连接在推爪臂21侧方。
45.如图7所示，伸缩气缸8的缸体连接在导轨左限位板15的左侧，伸缩气缸8的伸缩杆在部分伸出后，端部能够顶到缓冲块22上，当伸缩气缸8的伸缩杆顶到缓冲块22时会推动着推爪臂21、推爪固定板20、推爪滑块18整体沿着导轨本体17运动，同时就会带动着推爪运动。伸缩气缸8的作用是将推爪臂21推开，为搬运臂1放料做准备，以解决可能由于直线滑台6行程不够导致推爪臂21没有完全离开校准台2问题，如果没有此结构推爪机构9运动到最右端时推爪臂21可能会位于搬运臂1下方，会阻挡搬运臂1向下给校准台2放料。
46.如图11所示，推爪臂21包括第一z形臂24和第二z形臂25，第一z形臂24沿前后方向布置并与推爪固定板20连接，第一z形臂24用于保证在x方向（前后方向）上的长度能够对齐校准台2的两个可移动校准台板4之间，同时能够避让搬运臂1，防止搬运臂1运动到的位置太低时撞到推爪臂21上。缓冲块22连接在第一z形臂24侧面。
47.如图12所示，第二z形臂25左右方向布置并连接在第一z形臂24的下端，第二z形臂25的底端对应着料盒3的开口。第二z形臂25底端为水平的u形结构，u形结构的两端点均设置有推爪凹槽10，推爪凹槽10为上下突出、中间内凹的圆弧结构，在推料过程中能够将工件卡在推爪凹槽10内防止工件脱落。第二z形臂25用于保证y方向（左右方向）的长度，使推爪臂21长度正好能够将料推进料盒3内，同时也保证z方向（上下方向）的长度，使工件能够卡进推爪凹槽10内。
48.拉簧23的两端分别与推爪固定板20和导轨左限位板15连接，当推爪固定板20与导轨前限位有相对运动时拉簧23会提供一个拉紧力，当伸缩气缸8的伸缩杆回退后拉簧23可以拉动推爪机构9复位。
49.如图13所示，校准台2的台面上对应直线滑台6的滑杆左端设置有模组左限位开关11和推爪检测开关12，推爪检测开关12位于模组左限位开关11右侧，校准台2的台面上对应直线滑台6的滑杆右端设置有模组右限位开关13。
50.导轨安装座14侧面连接有模组开关挡片19，模组开关挡片19能够遮挡模组左限位开关11和模组右限位开关13，获得到位信号。
51.第一z形臂24的底部连接有推爪开关挡片26，推爪开关挡片26能够遮挡推爪检测开关12，获得到位信号。
52.推爪开关挡片26的最底端高于模组开关挡片19的最顶端，使推爪开关挡片26与模组开关挡片19相互不干涉。
53.由于空间紧凑，为了节省空间，模组左限位开关11、推爪检测开关12、模组右限位开关13同排设置。
54.无膜切割工件回推进料盒3的工作过程大致如下：1、将直线滑台6的滑块向右运动，因为推爪开关挡片26的最底端高于模组开关挡
片19的最顶端，推爪开关挡片26不会挡住模组右限位开关13，当模组开关挡片19运动到如图15位置，模组开关挡片19遮挡模组右限位开关13时，系统接收到导轨机构7到达右限位，直线滑台6的滑块停下。这时伸缩气缸8推出伸缩杆，伸缩杆顶着推爪机构9还会继续向右运动，直到推到如图16位置，推爪机构9被进一步向右推开以避让搬运臂1。
55.2、搬运臂1将切割后的未完全切透工件转移至校准台2上，校准台2进行工件位置校准，对准料盒3的开口。
56.3、伸缩气缸8收回伸缩杆，推爪机构9复位，再将直线滑台6的滑块向左运动，使第二z形臂25底端的推爪凹槽10卡住工件并推动工件一同向左运动（状态如图14所示），至模组开关挡片19遮挡了模组左限位开关11，系统接收到导轨机构7到达左限位，直线滑台6的滑块停下,此时工件应已经被推入至料盒3内。
57.但是如果此时如图17所示，推爪开关挡片26还未遮挡推爪检测开关12，说明推爪机构9推料时料被卡住，拉簧23是被拉伸开的，工件并没有正确到达料盒3内，系统出现故障报警提醒操作人员工件可能已经损坏。
58.如果此时为如图18所示位置，推爪开关挡片26也遮挡住推爪检测开关12，这时表明推爪机构9已经将料正确推到料盒3内，系统运行正常无卡料现象，推料完成。
59.可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施方式所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种无膜切割工件回推进料盒结构，包括搬运臂（1）、校准台（2）、料盒（3），所述搬运臂（1）位于所述校准台（2）上方，其特征在于，所述料盒（3）位于所述校准台（2）台面的外侧方，所述料盒（3）的开口对应所述校准台（2）的两个可移动校准台板（4）之间，所述校准台（2）的台面一侧连接有推送机构（5），所述推送机构（5）包括直线滑台（6）、导轨机构（7）、伸缩气缸（8）、推爪机构（9），所述直线滑台（6）固定在所述校准台（2）的台面上，所述导轨机构（7）连接在所述直线滑台（6）上并能够沿着所述直线滑台（6）的滑杆方向移动，所述推爪机构（9）连接在所述导轨机构（7）上，所述伸缩气缸（8）的缸体连接在所述导轨机构（7）左侧，所述伸缩气缸（8）的伸缩杆端部能够顶到所述推爪机构（9），所述校准台（2）的台面上对应所述直线滑台（6）的滑杆左端设置有模组左限位开关（11）和推爪检测开关（12），所述推爪检测开关（12）位于所述模组左限位开关（11）右侧，所述校准台（2）的台面上对应所述直线滑台（6）的滑杆右端设置有模组右限位开关（13）。2.根据权利要求1所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述导轨机构（7）包括导轨安装座（14）、导轨左限位板（15）、导轨右限位板（16）、导轨本体（17）和推爪滑块（18），所述导轨安装座（14）固定在所述直线滑台（6）的滑块上，所述导轨左限位板（15）和导轨右限位板（16）分别连接在所述导轨安装座（14）的左右两端，所述导轨本体（17）左右方向布置并连接在所述导轨安装座（14）上，所述推爪滑块（18）与所述导轨本体（17）配合连接能够沿着所述导轨本体（17）滑动，所述导轨左限位板（15）和导轨右限位板（16）均能够阻挡所述推爪滑块（18）以防止所述推爪滑块（18）脱轨，所述伸缩气缸（8）的缸体连接在所述导轨左限位板（15）的左侧。3.根据权利要求2所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述导轨安装座（14）侧面还连接有模组开关挡片（19），所述模组开关挡片（19）能够遮挡所述模组左限位开关（11）和所述模组右限位开关（13），获得到位信号。4.根据权利要求3所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述推爪机构（9）包括推爪固定板（20）、推爪臂（21）、缓冲块（22）和拉簧（23），所述推爪固定板（20）连接在所述推爪滑块（18）上，所述推爪固定板（20）侧方连接所述推爪臂（21），所述缓冲块（22）连接在所述推爪臂（21）侧方，所述伸缩气缸（8）的伸缩杆在部分伸出后，端部能够顶到所述缓冲块（22）上，所述推爪臂（21）底端对应着所述料盒（3）的开口，所述拉簧（23）的两端分别与所述推爪固定板（20）和所述导轨左限位板（15）连接。5.根据权利要求4所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述推爪臂（21）包括第一z形臂（24）和第二z形臂（25），所述第一z形臂（24）沿前后方向布置并与所述推爪固定板（20）连接，所述缓冲块（22）连接在所述第一z形臂（24）侧面，所述第二z形臂（25）左右方向布置并连接在所述第一z形臂（24）的下端，所述第二z形臂（25）的底端对应着所述料盒（3）的开口。6.根据权利要求5所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述第一z形臂（24）的底部连接有推爪开关挡片（26），所述推爪开关挡片（26）能够遮挡所述推爪检测开关（12），获得到位信号。7.根据权利要求6所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述推爪开关挡片（26）的最底端高于所述模组开关挡片（19）的最顶端，使所述推爪开关挡片（26）与所述模组开关挡片（19）相互不干涉。
8.根据权利要求5所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述第二z形臂（25）底端为水平的u形结构，所述u形结构的两端点均设置有推爪凹槽（10）。9.根据权利要求8所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述推爪凹槽（10）为上下突出、中间内凹的圆弧结构。10.根据权利要求1所述的一种无膜切割工件回推进料盒结构，其特征在于，所述模组左限位开关（11）、所述推爪检测开关（12）、所述模组右限位开关（13）同排设置。

技术总结
一种无膜切割工件回推进料盒结构属于半导体器件加工技术领域。本发明包括搬运臂、校准台、料盒，所述搬运臂位于所述校准台上方，其特征在于，所述料盒位于所述校准台台面的外侧方，所述料盒的开口对应所述校准台的两个可移动校准台板之间，所述校准台的台面一侧连接有推送机构，所述推送机构包括直线滑台、导轨机构、伸缩气缸、推爪机构，所述直线滑台固定在所述校准台的台面上，所述导轨机构连接在所述直线滑台上并能够沿着所述直线滑台的滑杆方向移动，所述推爪机构连接在所述导轨机构上。本发明能够用于将不完全切透的半导体工件自动放入料盒内，实现整个切割过程全自动的需求，并且能够对推料过程中的卡顿现象进行报警。并且能够对推料过程中的卡顿现象进行报警。并且能够对推料过程中的卡顿现象进行报警。


技术研发人员：张明明 石文 王晓禹 吴洪柏 徐双双 林兴鹏
受保护的技术使用者：沈阳和研科技股份有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/9/13