夹持工件的真空夹盘、测量装置和检测晶片等工件的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于夹持工件(19)、特别是晶片的真空夹盘，以及借助X光荧光辐射检测工件、特别是晶片的测量装置和方法。

【技术实现步骤摘要】
夹持工件的真空夹盘、测量装置和检测晶片等工件的方法
本专利技术涉及用于夹持工件、特别是晶片的真空夹盘，用于检测由这种真空夹盘夹持着的工件的测量装置，和用于检测夹持在真空夹盘上的工件的方法。
技术介绍
一种真空夹盘由DE202013102800U1得知，其包括支撑或夹持表面，用于借助负压加载和夹持工件。具有支撑和夹持表面的夹持板被容纳于基体中，该基体包括吸力连接部，用于连接到负压装置，以便在吸力开口中施加负压。这样的真空夹盘的缺点在于，若干吸力开口定位成相互平行并且共同地被一个负压管线供应负压，因此在接收和夹持较小的工件时也需要增大的负压装置能力。一种用于检测晶片的真空夹盘由位于21354Bleckede的HorstWitteBarskampKG公司在2011年发布的消息披露。这种真空夹盘具有由微孔材料制成的夹持表面。非常薄的工件被这种微结构以与级差无关和无损的方式固定。夹持表面被分为三个可切换的夹持区域，用于不同尺寸的晶片。然而，这种包括由微孔材料构成的真空夹盘的夹持板的缺点在于，在搬运期间非常敏感，并且在添加到或移动该表面时夹持功能受损。此外，这种真空夹盘仅在有限的程度内可用。另外，如果各种工件不能完全覆盖选定区段的话，为了将工件固定到夹持表面上，夹持表面的微孔表面也需要高负压性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种用于夹持工件、特别是晶片的真空夹盘，其能够实现将各种工件简单且均匀地夹持在夹持板的支撑表面上。此外，本专利技术的目的还包括提出用在检测工件的测量装置中的真空夹盘和用于借助X光荧光辐射检测这些工件的方法。上述目的可通过一种真空夹盘实现，其中夹持板的支撑层中的每个吸力槽具有至少一个单独的负压，该负压与相邻的吸力槽分开，并且该负压由控制器借助至少一个控制阀被选择，以将负压施加于相应的吸力槽。通过这种方式，被工件覆盖的相应吸力槽或称被覆盖的吸力槽的相应控制基于被夹持工件的尺寸而实施，这样，能够以高度的有效性和减小的负压装置性能实现牢固地夹持工件。优选地，支撑表面具有若干同心吸力槽具有至少一个吸力开口，吸力开口被连接有负压管线，或者吸力开口连接着工作通道。特别是在具有圆形形状的晶片的情况下，由于吸力槽形成为圆形，被相应地调节到其尺寸的吸力槽靠近晶片外周区域提供。这能够实现牢固的夹持。因此，直径更大的其它吸力槽不需要被供应负压。因此，可以成功地节约能量。真空夹盘优选可具有基板，其由用于借助X光荧光辐射检测工件、特别是晶片的材料制成，所述基板的原子序数被以这样的方式选择，即在X光荧光测量装置的主辐射指向工件的情况下，小量的散射辐射被产生，并且荧光辐射是如此的小，从而能够被吸收到被检测对象的材料中。因此，能够有益地实现完全或基本上完全的吸收。作为替代方案，基板材料可以这样选择，其中材料的原子序数被以这样的方式选择，即指向工件的主X光辐射产生荧光辐射，其中荧光辐射的20％到80％被吸收到将被检测的工件的材料中。因此，在利用检测器检测测量信号的情况下，未被吸收的荧光辐射可被用于评估。真空夹盘的进一步优选实施方式提供了这样的方案，其中至少三个升降销被提供在基板中，所述升降销可从位于夹持板的支撑表面中或下面的后退位置移动到伸出位置。这使得，例如，工件能够在检测过程开始时被装配到升降销上，特别是通过搬运装置。接下来，在将搬运装置从升降销的区域移开后，可借助升降销将工件轻柔地定位且安置在夹持板的支撑表面上，以便后续吸紧工件。通过相同的方式，在检测之后可以利用升降销将工件从支撑表面轻柔地抬升，以便随后能够手工移开或自动移开晶片。升降销优选具有类似于吸力杯的支撑表面，或具有中心孔的接收元件，接收元件连接着负压管线或吸力通道，以借助负压产生保持力。该接收元件优选由弹性体制成，以便一方面避免划伤工件，另一方面在施加负压的情况下快速地构建真空用以将工件固定在升降销上。升降销优选能够通过设置在基体中的可移动的滑架被移位至后退位置和伸出位置，其中，工作缸，特别是气缸，控制滑架的移位动作。这样，可产生具有这样的平坦构造的真空夹盘，因为滑架的移位动作发生在XY平面中，而升降销的伸出动作沿着垂直的轴线提供，特别是Z轴。另外，负压装置同时还可以用来控制工作缸。可移动的滑架有益地具有倾斜控制表面，至少一个控制元件，特别是凸轮或是摩擦或耐磨轴承元件，被沿着所述控制表面引导，所述控制元件固定在升降销上并且带动升降销移动。因此，滑架的移位动作可以直接转化成升降销的升降动作。此外，升降销优选被沿着导向套筒引导，从而能够被抬升，所述导向套筒连接着基体中的负压管线或吸力通道。因此，为升降销提供了伸缩式结构，从而可以进一步实现真空夹盘的平坦结构。导向套筒优选牢固地固定在基体上，并且其内孔终止于吸力通道中。可移动的滑架优选在基体中安置在支靠于基体上面的夹持板和设在基体底侧的下侧板之间。该滑架能够被滑动地引导于夹持板和下侧板之间，或借助滚轮或滚珠。作为替代方案，滑架可通过固定在基体中的导向元件被可移动地保持。可移动的滑架优选设置在基体中的接收空间中，传感元件彼此面对着设置在接收空间的两个末端区域上，所述传感元件基于滑架在接收空间中的位置检测升降销的后退位置或伸出位置。因此，能够实现对这种真空夹盘的自动控制的监视。此外，若干止动销优选地设置在基体中，所述止动销可从位于夹持板的支撑表面中或下面的后退位置移入伸出的止动位置。当在真空夹盘上手工装配工件、特别是晶片时，这些止动销特别适用。如果不需要它们，例如特别是在自动装配的情况下，它们可以被定位于夹持板的支撑表面中或下面。一或多个止动销优选被供应正压以便移入伸出的止动位置。为此，在每种情况下为所述一或多个止动销有益地提供供应通道，正压被提供到所述供应通道中。因此，为实现工件的一定程度的夹持而配备的两个或更多个止动销可被同时控制。此外，通过排空供应通道且借助与止动销接触的复位弹簧，止动销可彼此独立地移入后退位置。因此，即使是压力供应发生中断时，也可以确保止动销不会相对于夹持板的夹持表面突伸，因此真空夹盘可继续被使用。优选地，每个吸力槽被配备至少两个止动销，所述止动销能够被公共的供应通道以正压控制，其中，在每种情况下，所述至少两个止动销布置在相应吸力槽的径向外侧，该吸力槽至少针对将被接收的工件的相应尺寸而被控制。因此，针对每种吸力槽尺寸分配相应的止动销，使得真空夹盘能够被用于若干工件尺寸。例如，可以夹持和检测直径为4”，6”，8”，10”和/或12”(英寸)的晶片。真空夹盘的进一步有益的实施方式提供了这样的方案，即至少三个升降销设置在最小的或第一吸力槽的外侧，并且至少两个止动销配备给最小的或第一吸力槽，沿周向看相对于这些升降销偏置。因此，所有将被真空夹盘接收的尺寸的工件可被各升降销均等地接收，下降到支撑表面上，和/或再次抬升，并且类似地，因为工件被定位在相应的止动销上，能够实现手工装配。真空夹盘的进一步优选实施方式提供了这样的方案，即在每种情况下，至少两个止动销设置在额外两个相邻的吸力槽之间。布置在相应的吸力槽内的止动销优选沿直线相对于半径方向对正。因此，对于接收在真空夹盘的夹持板上的不同尺寸的工件可以赋予相同的搬运要求。真空夹盘的基体优选在指向夹持板的那一侧具有相对于吸力槽匹配地延展的工作通道，所述工作通道连本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于夹持工件(19)的真空夹盘，具有包括支撑表面(27)的夹持板(21)，具有布置在基体(33)上的至少一个吸力连接部，所述吸力连接部用于连接到负压装置，并且用于实现借助基体(33)接收的负压而将工件(19)夹持在夹持板(21)上，并且还具有布置在夹持板(21)中并且朝向支撑表面(27)开通的多个吸力槽(22，23，24，25，26)，所述支撑表面(27)具有多个同心的吸力槽(22至26)，吸力槽具有至少一个吸力开口(35)，所述吸力开口被连接负压管线或者所述吸力开口连接着工作通道(37，38，39，40，41)，其特征在于，每个吸力槽(22至26)具有单独的负压，该负压与相邻吸力槽(22至26)的负压彼此分开，并且负压由控制器(96)借助至少一个控制阀(91，92，93，94)选择性地控制，以便在相应的吸力槽(22至26)中供应相应的负压。

【技术特征摘要】
2016.02.03 DE 102016101842.21.用于夹持工件(19)的真空夹盘，具有包括支撑表面(27)的夹持板(21)，具有布置在基体(33)上的至少一个吸力连接部，所述吸力连接部用于连接到负压装置，并且用于实现借助基体(33)接收的负压而将工件(19)夹持在夹持板(21)上，并且还具有布置在夹持板(21)中并且朝向支撑表面(27)开通的多个吸力槽(22，23，24，25，26)，所述支撑表面(27)具有多个同心的吸力槽(22至26)，吸力槽具有至少一个吸力开口(35)，所述吸力开口被连接负压管线或者所述吸力开口连接着工作通道(37，38，39，40，41)，其特征在于，每个吸力槽(22至26)具有单独的负压，该负压与相邻吸力槽(22至26)的负压彼此分开，并且负压由控制器(96)借助至少一个控制阀(91，92，93，94)选择性地控制，以便在相应的吸力槽(22至26)中供应相应的负压。2.根据权利要求1的真空夹盘，其特征在于，所述夹持板(21)的材料被选择，其中该材料的原子序数被选择为使得，在主X光辐射指向工件(19)的状态下，产生轻微的散射辐射，并且荧光辐射的能量小到被吸收到工件(19)的材料中。3.根据权利要求1的真空夹盘，其特征在于，所述夹持板(21)的材料被选择，其中该材料的原子序数被选择为使得指向工件(19)的主X光辐射产生荧光辐射，所述荧光辐射被工件(19)的材料吸收20％到最多80％。4.根据权利要求1的真空夹盘，其特征在于，基体(33)中设有至少三个升降销(29)，所述升降销能够从位于夹持板(21)的支撑表面(27)中或下面的后退位置移动到相对于支撑表面(27)的伸出位置，并且升降销(29)具有吸力杯类型的接收元件(81)，所述接收元件包括中心孔(82)，所述中心孔连接着吸力通道(84)，用于借助负压产生保持力。5.根据权利要求4的真空夹盘，其特征在于，基体(33)中设有可移动的滑架(65)，用于控制升降销(29)的可后退和可伸出位置，并且同时，用于将升降销(29)移入后退位置和移入伸出位置，并且所述可移动的滑架(65)具有倾斜的控制表面(76)，至少一个控制元件(75)被沿着所述控制表面引导，以使得所述控制元件是可移动的，所述控制元件连接着所述升降销(29)。6.根据权利要求4的真空夹盘，其特征在于，所述升降销(29)被沿着导向套筒(78)引导，以使得升降销是可移位的，所述导向套筒在基体(33)中连接着吸力通道(84)以产生负压。7.根据权利要求4的真空夹盘，其特征在于，所述可移动的滑架(65)在基体(33)中定位在支靠于基体(33)上面的夹持板(21)和设置在基体(33)底侧的下侧板(36)之间。8.根据权利要求4的真空夹盘，其特征在于，所述可移动的滑架(65)设置在基体(33)的接收空间(64)中，并且两个相对的传感元件(67)被配备给所述接收空间(64)，从而能够基于滑架(65)在接收空间(64)中的位置检测到升降销(29)到达后退位置或伸出位置。9.根据权利要求1的真空夹盘，其特征在于，多个止动销(31)设置在基体(33)中，所述止动销能够从位于支撑表面(27)中或下面的后退位置移至到达夹持板(21)的支撑表面(27)上方的伸出位置。10.根据权利要求9的真空夹盘，其特征在于，用于移位到伸出的止动位置的一或多个止动销(31)连接着被供应正压的至少一个供应通道(48，49，50，51)，并且通过排空连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·沃尔斯，P·布斯，
申请(专利权)人：赫尔穆特费舍尔股份有限公司电子及测量技术研究所，
类型：发明
国别省市：德国,DE