傳輸矯正機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種傳輸矯正機構，包括至少一個矯正裝置，每個矯正裝置包括相互正對、且分別置于工件傳輸裝置的傳輸路徑兩側的兩個轉輪，兩個轉輪可繞同一轉軸轉動，每個轉輪被設置為：工件與一側轉輪接觸后，在傳輸方向上，該轉輪對工件的作用力小于該工件傳輸裝置對工件的摩擦力，在平行于該轉軸的方向上，該轉輪對工件的作用力大于該工件傳輸裝置對工件的摩擦力，以使得工件被限制于每對矯正裝置的兩個轉輪之間。通過反復試驗可知，該傳輸矯正裝置的矯正能力較強，無論是整體偏離傳輸路徑的工件，還是邊長和傳輸路徑呈一定夾角的工件，都能夠在該傳輸矯正裝置的作用下對齊傳輸路徑并被限制于傳輸路徑的理想位置上。
【專利說明】
傳輸矯正機構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種矯正機構，特別涉及一種硅片的傳輸矯正機構。【背景技術】
[0002]在加工過程中，硅片將在流水線上的各個工藝腔之間被傳輸、加工后再被送回工件盒(例如晶片盒，cassette)。一般來說，工件盒設有多個用于承載硅片的插槽，插槽的寬度略寬于硅片的寬度，例如對于156_的硅片來說，工件盒的插槽寬度在158_。為了提高加工的整體效率，并且防止硅片在加工完成之后在插入工件盒的過程中發生碎片或者傳輸卡片，需要在工件盒的上游、接近工件盒的位置處設置硅片矯正機構，使得硅片被對準于工件盒的卡槽，從而順利將娃片插入卡槽中。
[0003]幾種比較常見的硅片矯正機構有:
[0004]1、參考圖1和圖2,在工件盒1的側壁上卡接導向裝置2,導向裝置2具有斜面，兩個導向裝置分別卡接于工件盒的兩個側壁上，兩個導向裝置的遠離工件盒入口的端部之間的距離大于兩個導向裝置的接近工件盒入口的端部之間的距離。由此，卡接有導向裝置的工件盒的入口可以視作“漏斗狀”，即使硅片有些1mm?2mm的偏移，也會在與導向裝置接觸后在導向裝置斜面的作用下被矯正，由此順利插入工件盒的插槽中。這種導向裝置結構簡單， 安裝方便，但是也存在一定的缺陷。因為硅片較薄且具有一定的硬度，由此硅片難以避免地會在導向裝置的斜面上留下刮痕，而經過一段時間的使用后，斜面上會在硅片經常刮擦的位置處形成刮槽，硅片會更容易被嵌入該刮槽中造成碎片，這樣一來導向裝置反而起不到硅片導向的作用了。再者，這種導向裝置的矯正具有單向性，圖1和圖2中所示的情況中，只有進入工件盒的硅片可以被矯正，如若想要矯正從工件盒中被取出的硅片，使其能夠整齊地被傳輸，這樣的導向裝置就無能為力了。
[0005]2、參考圖3,為另一種硅片的矯正機構，該矯正機構為分別位于硅片傳輸路徑兩側的兩個皮帶系統，皮帶3由滾筒4帶動，硅片5則在紙面平面內被傳輸，當硅片的位置有所偏離時，在兩側皮帶3的作用下會被矯正(例如沿著箭頭方向被矯正)，從而被限制在兩側皮帶之間的傳輸路徑上。這種矯正機構的缺陷在于:硅片初次與皮帶接觸時，皮帶對硅片的力并不一定是向著皮帶之間的傳輸路徑的，在實際操作中發現，有一定的幾率硅片會被引導至其他方向而非被限制于兩側皮帶之間。
[0006]3、參考圖4和圖5,示出了另一種硅片的矯正機構，其依然分為分別位于硅片傳輸路徑兩側的相互對稱的左右兩部分，每部分包括一擋板6和驅動該擋板6的推桿7，一般來說會設置傳感器監測是否有硅片進入矯正機構的作用范圍之內，若有，推桿7延箭頭方向推動擋板6,在兩塊擋板的作用下硅片5的位置會被調整。這種機構的缺陷在于容易造成碎片，在擋板沖擊力較大的情況下還會造成娃片傳輸的阻滯。【實用新型內容】
[0007]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中硅片矯正機構矯正效果差、容易造成碎片的缺陷，提供一種結構簡單、矯正能力較強的傳輸矯正機構。
[0008]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
[0009]一種傳輸矯正機構，其包括一用于傳輸工件的工件傳輸裝置，其特點在于，該工件傳輸裝置用于將待加工的工件自工件盒中取出以傳輸至加工工位，以及將完成加工的工件從加工工位傳輸至工件盒中，
[0010]該傳輸矯正機構還包括至少一個矯正裝置，每個矯正裝置包括相互正對、且分別置于工件傳輸裝置的傳輸路徑兩側的兩個轉輪，對于每個矯正裝置來說，兩個轉輪可繞同一轉軸轉動，該轉軸的長度方向平行于工件的傳輸平面且垂直于該傳輸路徑，該兩個轉輪用于使得工件被限制于該矯正裝置的兩個轉輪之間，其中，兩個轉輪之間的最小距離與工件的寬度之差為0?5_，工件的寬度方向平行于該轉軸的長度方向。
[0011]其中，轉輪的旋轉方向與工件的傳輸方向一致。
[0012]在轉輪與工件的接觸過程中可能的情況有以下兩種:
[0013]工件與一側轉輪接觸后，在傳輸方向上，該轉輪對工件的作用力小于該工件傳輸裝置對工件的摩擦力，在平行于該轉軸的方向上，該轉輪對工件的作用力大于該工件傳輸裝置對工件的摩擦力，以使得工件被限制于每對矯正裝置的兩個轉輪之間；
[0014]和/或，[0〇15]工件與一側轉輪接觸后，在重力方向上，該轉輪對工件的作用力小于工件的重力， 在平行于該轉軸的方向上，該轉輪對工件的作用力大于該工件傳輸裝置對工件的摩擦力， 以使得工件被限制于該矯正裝置的兩個轉輪之間。
[0016]優選地，該轉輪的表面被設計為:轉輪的表面在工件接觸點處的切線與該傳輸平面的銳夾角為45°?90°。[〇〇17]優選地，該轉輪的表面為球面或橢球面或錐面。
[0018]優選地，對于每個矯正裝置，兩個轉輪的轉速相同，每個轉輪的角速度CO <5v/h， 其中v為工件的傳輸速度，h為工件至轉輪的轉軸的旋轉中心的垂直距離。[〇〇19]優選地，該矯正裝置至少為兩個。
[0020]優選地，對于相鄰的兩個矯正裝置，位于該傳輸路徑同一側的兩個轉輪的旋轉中心之間的距離小于等于工件的長度。這樣在工件被傳輸的某些時刻中，工件可以同時被兩個矯正裝置所作用，有利于快速對工件的位置進行矯正對準。
[0021]優選地，接近工件盒一側的矯正裝置中的轉輪的直徑小于遠離工件盒一側的矯正裝置中的轉輪的直徑。
[0022]優選地，該矯正裝置為兩個，其中遠離工件盒一側的矯正裝置中的兩個轉輪之間的最小距離大于接近工件盒一側的矯正裝置中的兩個轉輪之間的最小距離。由此，工件可以先后經過每個矯正裝置的作用區域，逐次被每個矯正裝置所矯正。[〇〇23]優選地，在具有兩個以上矯正裝置的傳輸矯正機構中，遠離工件盒一側的矯正裝置中的兩個轉輪之間的最小距離大于接近工件盒一側的矯正裝置中的兩個轉輪之間的最小距離。對于傳輸路徑較長的情況來說，遠離工件盒一側的矯正裝置可以對工件進行初步矯正，而接近工件盒一側的矯正裝置則用于對工件位置的精確對準。[〇〇24]優選地，遠離工件盒一側的矯正裝置中的兩個轉輪之間的最小距離與工件的寬度之差為5mm?10mm 〇
[0025]優選地，該轉輪的表面的摩擦系數為0.04?1.2(該摩擦系數是指工件相對于該轉輪表面的摩擦系數)。
[0026]優選地，該轉輪采用特氟龍或UHMW(超高分子量)材料制成，或者由摩擦系數為0.5 ?0.7的球面鏡玻璃制成，或者由石墨或鋁制成。[〇〇27]優選地，該工件傳輸裝置為皮帶傳送機構。
[0028]本實用新型的積極進步效果在于:[〇〇29]1、通過反復試驗可知，該傳輸矯正裝置的矯正能力較強，無論是整體偏離傳輸路徑的工件，還是邊長和傳輸路徑呈一定夾角的工件，都能夠在該傳輸矯正裝置的作用下對齊傳輸路徑并被限制于傳輸路徑的理想位置上。
[0030]2、該傳輸矯正裝置的主體為兩個轉輪，在轉輪的作用下工件可被限制于轉輪之間的傳輸路徑中。這種結構具備雙向性，當傳輸方向改變時，只需相應改變轉輪的旋轉方向即可，這樣無論是將工件送入工件盒的過程還是將工件從工件盒中取出的過程都可以通過該傳輸矯正裝置來調整工件的位置使其對齊。
[0031]3、經過耐久性測試可知，該傳輸矯正機構對工件幾乎不會造成傷害，以硅片為例， 在傳輸矯正過程中，經過500次傳輸(在每次傳輸過程中均受到該傳輸矯正機構的作用)硅片都沒有碎片;而采用相同硅片并且利用夾式矯正裝置來矯正硅片，經過耐久性測試得知， 硅片在經過十幾次傳輸后(每次傳輸過程中受到夾式矯正裝置的作用)就開始出現碎片。由此可見，采用本實用新型的傳輸矯正機構基本不會對硅片造成損傷。【附圖說明】
[0032]圖1為現有技術中一設有導向裝置的工件盒的立體圖。[〇〇33]圖2為圖1所示工件盒的俯視圖。[〇〇34]圖3為現有技術中一種皮帶矯正裝置矯正工件的示意圖。[〇〇35]圖4為現有技術中一種夾式矯正裝置矯正工件前的示意圖。[〇〇36]圖5為圖4所示夾式矯正裝置矯正工件后的示意圖。[〇〇37]圖6為本實用新型實施例1的傳輸矯正機構的俯視圖。[〇〇38]圖7為本實用新型實施例1的傳輸矯正機構的主視圖。[〇〇39]圖8為本實用新型實施例1的傳輸矯正機構矯正硅片的一種偏移情況的示意圖。 [〇〇4〇]圖9為本實用新型實施例1的傳輸矯正機構矯正硅片的另一種偏移情況的示意圖。 [0041 ]圖10為本實用新型實施例2的硅片矯正情況示意圖。
[0042]圖11為本實用新型實施例2的轉輪的放大圖。[〇〇43]圖12為本實用新型實施例3傳輸矯正機構的立體圖。
[0044]圖13為本實用新型實施例4傳輸矯正機構的俯視圖。【具體實施方式】
[0045]下面以皮帶機構作為工件傳輸裝置、硅片作為工件為例并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型，以下僅僅是舉例說明，并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。
[0046]實施例1
[0047]參考圖6-圖9,介紹本實施例的傳輸矯正機構，其包括一用于傳輸工件的皮帶3(僅示出局部皮帶，為了圖示清楚，并未示出皮帶的驅動裝置)，皮帶用于將待加工的硅片自工件盒(cassette)中取出以傳輸至加工工位，以及將完成加工的硅片從加工工位傳輸至工件盒中，[〇〇48]該傳輸矯正機構還包括至少一個矯正裝置，每個矯正裝置包括相互正對、且分別置于工件傳輸裝置的傳輸路徑兩側的兩個轉輪，分別以la和lb來表示，對于每個矯正裝置來說，兩個轉輪可繞同一轉軸轉動，該轉軸的長度方向平行于工件的傳輸平面且垂直于該傳輸路徑，本實施例中以標記2表示轉軸，在本實施例中兩個轉輪均由轉軸2驅動。
[0049]每個轉輪被設置為:
[0050]硅片與一側轉輪接觸后，在傳輸方向上，該轉輪對硅片的作用力小于該皮帶對硅片的摩擦力，在平行于該轉軸的方向上，該轉輪對硅片的作用力大于該皮帶對硅片的摩擦力，以使得硅片被限制于每對矯正裝置的兩個轉輪之間，
[0051]其中，兩個轉輪之間的最小距離與硅片的寬度之差L為3mm，硅片的寬度方向平行于該轉軸的長度方向。[〇〇52]本實施例中兩個轉輪的表面均為球面且均由特氟龍制成，轉輪以3rad/s的速度繞轉軸2旋轉，娃片以96mm/s的速度自下而上(圖6的視角)傳輸，娃片至轉輪的轉軸的旋轉中心的垂直距離為20mm。[〇〇53]參考圖8和圖9(圖中硅片傳輸方向為自下而上)，本實施例可以矯正對齊兩種情況下的硅片。在硅片的傳輸過程中，由于種種原因，硅片可能整體偏離傳輸路徑，如圖8所示硅片的邊雖然與傳輸路徑平行，但是整體向左偏了一些，如果不矯正，硅片就無法順利插入工件盒的插糟。因為轉輪的表面構造，轉輪會施加向右的作用力至硅片，該作用力還能夠克服皮帶對硅片5的摩擦力，由此硅片5會向右移動，再接觸右邊的轉輪之后就被兩側轉輪限制于轉輪之間的傳輸路徑中。[〇〇54]參考圖9,硅片還有可能呈圖9所示的情況，即硅片的邊與傳輸方向呈一定夾角，這也有可能造成硅片難以順利插入工件盒的插糟中。經過試驗發現，在轉輪的作用下轉輪對硅片的作用力會促使硅片旋轉至邊與傳輸方向平行的位置，從而順利插入插糟。在圖8和圖 9中，位于下方的硅片是待矯正的狀態，位于上方的硅片是矯正后的理想狀態。
[0055]實施例2
[0056]實施例2的基本原理與實施例1相同，不同之處在于:
[0057]每個轉輪還被設置為:硅片與一側轉輪接觸后，在重力方向上，該轉輪對硅片的作用力小于硅片的重力，在平行于該轉軸的方向上，該轉輪對硅片的作用力大于該硅片傳輸裝置對硅片的摩擦力，以使得硅片被限制于該矯正裝置的兩個轉輪之間。
[0058]參考圖10和圖11，對于偏移傳輸路徑比較大的娃片來說，娃片5的一端會在轉輪的帶動下被抬起，隨后又在重力的作用下重新落在皮帶3上，并且被限制在兩轉輪之間的傳輸路徑上。
[0059]并且，該轉輪的表面被設計為:工件切線T與該傳輸平面的法線n (以虛線表示)的夾角a小于45°，該工件切線為在工件(在這里也就是硅片)與轉輪的接觸點處(圖11中以P點表示)該轉輪的表面的切線。即轉輪的表面在工件接觸點處的切線與該傳輸平面的銳夾角為45°?90°，出于圖示線條簡明清楚的考量，圖11中通過夾角a來表達這種情況。[〇〇6〇]其余未提及之處參考實施例1。[0061 ] 實施例3[〇〇62]實施例3的基本原理與實施例2相同，不同之處在于:[〇〇63]該矯正裝置為兩個，也就是說有兩對轉輪，參考圖12，分別以la和lb表示第一矯正裝置的轉輪，2a和2b表示第二矯正裝置的轉輪。并且位于該傳輸路徑同一側的兩個轉輪例如lb和2b的旋轉中心之間的距離L小于硅片的長度。這樣，在硅片傳輸過程中的一些時刻， 兩個矯正裝置可以同時作用于硅片，確保硅片一定會被限制于傳輸路徑上而不會有偏離。 [0〇64]其余未提及之處參考實施例2。
[0065] 實施例4[〇〇66]實施例4的基本原理與實施例3相同，不同之處在于:
[0067]參考圖13,硅片沿著v方向傳輸至工件盒(圖中未示出)，接近工件盒一側(上方)的矯正裝置中的轉輪2a和2b的直徑小于遠離工件盒一側(下方)的矯正裝置中的轉輪la和lb 的直徑。[〇〇68]并且遠離工件盒一側(下方)的矯正裝置中的兩個轉輪之間的最小距離與工件的寬度之差為6mm。也就是說，圖13中的L2略大于L1，下方兩個轉輪之間的距離L2可以大于上方兩個轉輪之間的距離L1。并且兩個矯正裝置之間的距離(以轉輪lb和轉輪2b的旋轉中心之間的距離L3來表示)大于硅片的長度，這樣硅片將先后受到兩個矯正裝置的作用，從而矯正硅片的位置。
[0069]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解， 這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種傳輸矯正機構，其包括一用于傳輸工件的工件傳輸裝置，其特征在于，該工件傳 輸裝置用于將待加工的工件自工件盒中取出以傳輸至加工工位，以及將完成加工的工件從 加工工位傳輸至工件盒中，該傳輸矯正機構還包括至少一個矯正裝置，每個矯正裝置包括相互正對、且分別置于 工件傳輸裝置的傳輸路徑兩側的兩個轉輪，對于每個矯正裝置來說，兩個轉輪可繞同一轉 軸轉動，該轉軸的長度方向平行于工件的傳輸平面且垂直于該傳輸路徑，該兩個轉輪用于 使得工件被限制于每對矯正裝置的兩個轉輪之間；其中，兩個轉輪之間的最小距離與工件的寬度之差為0?5mm，工件的寬度方向平行于 該轉軸的長度方向。2.如權利要求1所述的傳輸矯正機構，其特征在于，該轉輪的表面被設計為:轉輪的表 面在與工件接觸的接觸點處的切線與該傳輸平面的銳夾角為45°?90°。3.如權利要求1所述的傳輸矯正機構，其特征在于，該轉輪的表面為球面或橢球面或錐面。4.如權利要求1所述的傳輸矯正機構，其特征在于，對于每個矯正裝置，兩個轉輪的轉 速相同，每個轉輪的角速度《 <5v/h，其中v為工件的傳輸速度，h為工件至轉輪的轉軸的旋 轉中心的垂直距離。5.如權利要求1所述的傳輸矯正機構，其特征在于，該矯正裝置至少為兩個。6.如權利要求5所述的傳輸矯正機構，其特征在于，對于相鄰的兩個矯正裝置，位于該 傳輸路徑同一側的兩個轉輪的旋轉中心之間的距離小于等于工件的長度。7.如權利要求5所述的傳輸矯正機構，其特征在于，接近工件盒一側的矯正裝置中的轉 輪的直徑小于遠離工件盒一側的矯正裝置中的轉輪的直徑。8.如權利要求5所述的傳輸矯正機構，其特征在于，該矯正裝置為兩個，其中遠離工件 盒一側的矯正裝置中的兩個轉輪之間的最小距離大于接近工件盒一側的矯正裝置中的兩 個轉輪之間的最小距離。9.如權利要求8所述的傳輸矯正機構，其特征在于，對于該兩個矯正裝置，位于該傳輸 路徑同一側的兩個轉輪的旋轉中心之間的距離大于等于工件的長度。10.如權利要求8所述的傳輸矯正機構，其特征在于，遠離工件盒一側的矯正裝置中的 兩個轉輪之間的最小距離與工件的寬度之差為5_?10_。11.如權利要求1-10中任意一項所述的傳輸矯正機構，其特征在于，該轉輪是采用特氟 龍、UHMW材料、石墨、鋁或陶瓷制成的。12.如權利要求1-10中任意一項所述的傳輸矯正機構，其特征在于，該工件傳輸裝置為 皮帶傳送機構。
【文檔編號】B65G21/20GK205616102SQ201620348350
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】楊勇, 陳守俊, 洪俊華, 張勁
【申請人】上海凱世通半導體股份有限公司