一种晶圆自动定位系统及包括它的装载机技术方案

本实用新型专利技术涉及了一种晶圆自动定位系统，其包括调整平台、真空发生器、机械手、驱动装置、激光测距系统、摄像系统、第一控制器等几部分。晶圆初步放置到位后，通过设置在其正上方的摄像系统实时地对其定位标记进行捕捉，将画面传送至第一控制器，产生其浮动坐标(X、Y)，又通过激光测距系统得出晶圆上表面的Z相坐标值，而后与第一控制器中预设的坐标值进行对比，发出控制信号。驱动装置根据上述控制信号驱使调整平台进行X、Y、Z轴方向移动，进行晶圆位置二次调整，从而提高了晶圆的定位精度。

A wafer automatic positioning system and loaders including it

The utility model relates to a wafer automatic positioning system, which includes a adjusting platform, a vacuum generator, a manipulator, a driving device, a laser range finding system, a camera system, a first controller, and so on. When the wafer is initially placed in place, the positioning mark is captured in real time by the camera system set above it, and the screen is transmitted to the first controller to produce its floating coordinates (X, Y), and the Z phase coordinate value on the surface of the wafer is obtained by the laser range finding system, and then the coordinate values presupposed in the first controller are carried out. Contrast, send out the control signal. The driving device drives the adjustment platform to move in the direction of X, Y and Z axis according to the control signal, and adjusts the position of the wafer for two times, thus improving the precision of the positioning of the wafer.

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆自动定位系统及包括它的装载机
本技术涉及晶圆制造领域，特别涉及一种晶圆自动定位系统及包括它的装载机。
技术介绍
在晶圆封装过程中，一般都是借助带有吸盘的机械手进行晶圆放置，在长时间使用过程中，机械手手会发生运动偏差或机械振动等不可避免的情况，从而降低了晶圆的定位精度。然而，随着技术的进步，对晶圆的精度的要求越来越高，从而对放置装载定位精度也提出了更高的要求，如何保证晶圆在装载过程中的定位精度，减小误差是该领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决的问题在于提供一种结构简单、定位精度高、过程快捷的晶圆自动定位系统。为了解决上述技术问题，本技术涉及了一种晶圆自动定位系统，其包括调整平台，用于放置晶圆；该调整平台上设置有真空吸附槽，且其与真空发生器相连；机械手，用于拾取晶圆并将其放入调整平台上；晶圆上设置有定位标记；驱动装置，用于驱使调整平台进行X、Y、Z轴方向移动；激光测距系统，用于实时对晶圆的Z轴方向尺寸进行检测；摄像系统，用于摄取晶圆表面并形成实时画面，并捕捉晶圆上的定位标记；第一控制器，其与激光测距系统及摄像系统相连；该第一控制器根据摄像系统捕捉到的定位标记产生浮动坐标植，并根据该浮动坐标植与预设坐标植进行对比，从而发出控制信号至驱动装置。晶圆初步放置到位后，通过设置在其正上方的摄像系统实时地对其定位标记进行捕捉，将画面传送至第一控制器，产生其浮动坐标(X、Y)，又通过激光测距系统得出晶圆上表面的Z相坐标值，而后与第一控制器中预设的坐标值进行对比，发出控制信号。驱动装置根据上述控制信号驱使调整平台进行X、Y、Z轴方向移动，进行晶圆位置二次调整，从而提高了晶圆的定位精度。作为本技术的进一步改进，真空吸附槽为同心环形槽，且其棱边上设置有倒角。当真空发生器起作用时，晶圆在同心环形状的真空吸槽作用下，其吸附变形较小。另外在真空吸槽的棱边上还设置倒角，这样一来，降低了由于局部形变导致的应力对晶圆的影响。作为本技术的进一步改进，该晶圆自动定位系统还包括第二控制器，且其与真空发生器相连。在调整平台上还设置有感应装置，用来识别晶圆是否放置到位，并发出相应信号至第二控制器。当设置在调整平台上的感应装置检测到晶圆放置到位后，第二控制器即时发出控制信号至真空发生器，借助真空吸附槽对晶圆进行吸附、定位，从而防止了调整平台在移动过程中晶圆相对滑动。作为本技术的进一步改进，感应装置包括红外线发射器和红外线接收器。当晶圆未放置到调整平台时，红外线接收器能对红外线进行接收；而当晶圆放置到位后，红外线向红外线接收器的传播路径被阻挡。该感应装置响应速度快，结构简单。作为本技术的进一步改进，摄像系统包括多个设置于于晶圆上方的电荷耦合元件图像传感器。在晶圆的上方不同区域设置有多个电荷耦合元件图像传感器，这样一来，各电荷耦合元件图像传感器可以对晶圆进行分区域扫描，大大提高了画面识别的速度，再者电荷耦合元件图像传感器自身还具有灵敏度高，噪声低，动态范围大，响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像的特点。作为本技术的进一步改进，驱动装置包括伺服电机。驱动装置分别通过三组伺服电机实现调整平台X、Y、Z轴的位移，控制过程简单，相应性好。作为本技术的进一步改进，驱动装置还包括滚珠丝杠。驱动装置分别通过三组滚珠丝杠和伺服电机配合来实现调整平台的位移。滚珠丝杆具有相应速度快，传动过程平稳，精确的特点。作为本技术的进一步改进，机械手包括真空吸附装置，其与调整平台通过电磁阀与真空发生器相连。当机械手运行在程序预设位置后，电磁阀通过得电来同时实现真空吸附装置对晶圆的放松及调整平台对晶圆的吸附动作，从而防止了调整平台在移动过程中晶圆相对滑动。作为本技术的进一步改进，电磁阀为换向阀。装载机，包括机架，还包括如上述的晶圆自动定位系统，其设置于机架上。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术中晶圆自动定位系统的第一种实施方式结构示意图。图2是本技术中晶圆自动定位系统的第二种实施方式结构示意图。图3是本技术中晶圆自动定位系统的第三种实施方式结构示意图。图4是本技术中晶圆自动定位系统中晶圆定位标记的布置示意图。1-调整平台；2-晶圆；3-机械手；4-真空发生器；5-驱动装置；6-激光测距系统；7-摄像系统；8-第一控制器；9-第二控制器；10-红外线发射器；11-红外线接收器；12-换向阀。具体实施方式下面结合具体实施例，对本技术的内容做进一步的详细说明：下文中所称的“上”、“下”与附图本身的上、下方向一致，但并不对技术的结构起限定作用。为了达到本技术的目的，图1中示出了本技术中晶圆自动定位系统的第一种实施方式结构示意图。该晶圆自动定位系统包括调整平台1、真空发生器4、机械手3、驱动装置5、激光测距系统6、摄像系统7、第一控制器8等几部分，其中调整平台1上设置有用来吸附晶圆2的环形真空吸槽，且与真空发生器4相连接。为了实现调整平台1进行X、Y、Z轴方向移动，在其下方还设置有驱动装置5，该驱动装置5分别通过3组伺服电机及滚珠丝杠实现X、Y、Z轴方向移动。通过机械手3来完成晶圆2的持取过程。激光测距系统6和摄像系统7均设置在晶圆2的正上方，两者分别用来实时对晶圆2的Z轴方向尺寸进行检测及摄取晶圆2表面并形成实时画面。为了便于摄像系统7方便进行画面识别，在晶圆2的上表面还设置有定位标记。为了进一步提高晶圆2的识别及定位精度，定位标记的数量可设置为多个，优选方式为沿晶圆2外缘周向分布。这样一来，晶圆2初步放置到位后，通过设置在其正上方的摄像系统7实时地对其定位标记进行捕捉，将画面传送至第一控制器8，产生其浮动坐标(X、Y)，又通过激光测距系统6得出晶圆2上表面的Z相坐标值，而后与第一控制器8中预设的坐标值进行对比，发出控制信号。驱动装置5根据上述控制信号驱使调整平台1进行X、Y、Z轴方向移动，进行晶圆2位置二次调整，从而提高了晶圆2的定位精度。为了进一步提高画面的识别速度，上述摄像系统7采用电荷耦合元件图像传感器，其具有灵敏度高，噪声低，动态范围大，响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像的特点。另外，在晶圆2的上方不同区域设置有多个电荷耦合元件图像传感器，这样一来，各电荷耦合元件图像传感器可以对晶圆2进行分区域扫描，从而进一步提高了画面识别的速度。图2示出了本技术中晶圆自动定位系统的第二种实施方式结构示意图，其与实施例一中的晶圆自动定位系统的区别仅仅在于，还包括第二控制器9及感应装置。感应装置通过第二控制器9与真空发生器4相连。感应装置设置在晶圆2的正上方，用来识别晶圆2是否放置到位，并发出相应信号至第二控制器9。该感应装置包括红外线发射器10和红外线接收器11，分别设置在晶圆2的上、下方，且对向设置。当晶圆2未放置到调整平台1时，红外线接收器11能对红外线进行接收，第二控制器9不发出动作指令；当设置在调整平台1上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆自动定位系统，其特征在于，包括：调整平台，用于放置晶圆；所述调整平台上设置有真空吸附槽，与真空发生器相连；机械手，用于拾取所述晶圆并将其放入所述调整平台上；所述晶圆上设置有定位标记；驱动装置，用于驱使所述调整平台进行X、Y、Z轴方向移动；激光测距系统，用于实时对所述晶圆的Z轴方向尺寸进行检测；摄像系统，用于摄取所述晶圆表面并形成实时画面，并捕捉晶圆上的定位标记；第一控制器，其与所述激光测距系统及所述摄像系统相连，该第一控制器根据摄像系统捕捉到的定位标记产生浮动坐标植，并根据该浮动坐标植与预设坐标植进行对比，从而发出控制信号至所述驱动装置。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆自动定位系统，其特征在于，包括：调整平台，用于放置晶圆；所述调整平台上设置有真空吸附槽，与真空发生器相连；机械手，用于拾取所述晶圆并将其放入所述调整平台上；所述晶圆上设置有定位标记；驱动装置，用于驱使所述调整平台进行X、Y、Z轴方向移动；激光测距系统，用于实时对所述晶圆的Z轴方向尺寸进行检测；摄像系统，用于摄取所述晶圆表面并形成实时画面，并捕捉晶圆上的定位标记；第一控制器，其与所述激光测距系统及所述摄像系统相连，该第一控制器根据摄像系统捕捉到的定位标记产生浮动坐标植，并根据该浮动坐标植与预设坐标植进行对比，从而发出控制信号至所述驱动装置。2.根据权利要求1所述的晶圆自动定位系统，其特征在于，所述真空吸附槽为同心环形槽，且其棱边上设置有倒角。3.根据权利要求1所述的晶圆自动定位系统，其特征在于，还包括第二控制器，且其与所述真空发生器相连；在所述调整平...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雷，
申请(专利权)人：昆山成功环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32