一种全自动晶粒分选设备及全自动晶粒分选方法技术

本发明专利技术公开了一种全自动晶粒分选设备及全自动晶粒分选方法，本设备由晶圆工作台、分选工作台、运输传送系统、晶圆工作台推送装置、分选工作台推送装置、摆臂机构、芯片分选料库，上述七个主要部分组成。本发明专利技术改善了现有技术中的传统布局与机械结构，在机体平台上提供了一种优选的布局结构，通过运输传送系统将盘片在工作台、推送装置及芯片分选料库三者之间自如进出进行取放，实现了全自动晶粒分选，同时运输传送系统具有两个缓冲区位置，能够减少待分选盘片与分选结束后的盘片之间的交换时间，进而加快晶粒分选时间和效率。本发明专利技术具有换片高效、整机小巧、结构紧凑、整机稳定性好、芯片分选料库可扩容性好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶粒分选
，特别是涉及。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode, LED)及半导体晶圆在切割成晶粒后，会使用晶粒分选功能的装置，例如晶粒分选机，进行晶粒测试和分选(Bin)的动作。以LED而言，通常针对主波长(peak length)、发光强度(MCD)、光通量(lumens)、色温(colortemperature)、工作电压(Vf )、反向击穿电压(ImA)等几个关键参数来进行测试和分选,此步骤在LED的晶粒生产和封装成本方面有重要影响。而半导体晶粒也可依照产品的需求进行晶粒检测和分选的动作。采用晶粒分选机处理置放于晶圆环中LED晶粒的分选过程中，晶粒分选机会自动地根据设定的测试标准把LED晶粒分装在不同的分料盒(bin frame)内。而在分选过程中，需要更换分料盒或晶圆环以继续晶粒分选的步骤。现今电子产业对于LED旋光性质一致性的要求越来越高，早期能分32bin的分选机已不能满足使用，目前市面上的商用分选机已有支持分72bin甚至到150bin的能力，以满足业界对于LED晶粒波长与亮度一致性的严格要求。以一台晶粒分选机而言，在实现上述分选的过程中，现有技术中存在如下问题:晶粒分选机除了需具备优良的视觉检测与挑选排列系统之外，因为其所分选的bin种类数目多，分选过程中所使用的分料盒数目以及需进行的传送动作也很多，故机台内部的存放机构容量、进出料机构的设计以及传送机构的传送速度已经影响到机台的整体效能，存在效率不高的问题。因此，亟需提供一种分选效率高的全自动晶粒分选设备及高效的全自动晶粒分选方法的技术显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种换片高效、整机小巧、结构紧凑、整机稳定性好的全自动晶粒分选设备。本专利技术的目的之二在于避免现有技术中的不足之处而提供一种分选效率高、能够减少等待时间的全自动晶粒分选方法。本专利技术的目的之一通过以下技术方案实现: 本专利技术提供了一种全自动晶粒分选设备，包括有机体平台，所述机体平台上设置有: 两个工作台，分别为晶圆工作台和分选工作台，其用于承载盘片；摆臂机构，通过其对晶圆工作台上的晶圆盘片以及分选工作台上的分选盘片进行分选; 芯片分选料库，其用于存放芯片分选卡匣和芯片晶圆卡匣，其中所述芯片分选卡匣用于存放分选盘片，所述芯片晶圆卡匣用于存放晶圆盘片； 运输传送系统，其可沿X轴、Y轴和Z轴方向运动，所述运输传送系统具有两个缓冲区位置，通过所述运输传送系统从所述芯片分选料库中对应的位置取出待分选的盘片放置第一缓冲区位置等候，将位于第二缓冲区位置的经过分选的需要放回至芯片分选料库的盘片放回至芯片分选料库中指定位置； 两个推送装置，分别为晶圆工作台推送装置和分选工作台推送装置，其用于将两个工作台上的盘片推送至运输传送系统上或者将运输传送系统上的盘片取放至两个工作台上； 所述芯片分选料库设置于所述机体平台的一侧，所述晶圆工作台、所述分选工作台和所述两个推送装置组成的分选工作区设置于所述机体平台上位于与所述芯片分选料库相对的另一侧，所述运输传送系统横置于所述芯片分选料库和所述分选工作区之间，所述晶圆工作台和所述分选工作台分别设置于所述摆臂机构的两侧；相对应地，所述晶圆工作台与所述晶圆工作台推送装置配合以实现晶圆盘片从所述运输传送系统的取放；所述分选工作台与所述分选工作台推送装置配合以实现分选盘片从所述运输传送系统的取放。其中，所述运输传送系统包括:X轴导轨、X轴基座，以及驱动所述X轴基座沿所述X轴导轨往复运动的X轴驱动装置；Y轴导轨、Y轴基座，以及驱动所述Y轴基座沿所述Y轴导轨往复运动的Y轴驱动装置；Z轴导轨、Z轴基座，以及驱动所述Z轴基座沿所述Z轴导轨往复运动的Z轴驱动装置，所述Z轴导轨固定设置于所述X轴基座的竖直板上，所述Y轴导轨固定设置于所述Z轴基座； 用于夹持分选盘片或者晶圆盘片的夹持机构和控制所述夹持机构上下移动的夹持驱动装置，所述夹持机构与所述Y轴基座连接； 所述Z轴基座设置有第一卡槽和第二卡槽。其中，所述夹持驱动装置包括第一夹持气缸式驱动装置和第二夹持气缸式驱动装置，所述第一夹持气缸式驱动装置和所述第二夹持气缸式驱动装置均设置于所述Y轴基座。其中，所述X轴驱动装置包括X轴电机、X轴丝杆和X轴螺母，所述X轴螺母设置在所述X轴基座的下方，所述X轴丝杆与所述X轴螺母螺纹连接，所述X轴电机驱动所述X轴基座沿所述X轴丝杆移动；所述Y轴驱动装置包括Y轴电机、齿轮和齿条，所述Y轴电机固定设置于所述Y轴基座，所述齿轮同轴设置于所述Y轴电机的输出轴，所述齿条设置于所述Y轴基座的内侧面，所述齿轮与所述齿条啮合；所述Z轴驱动装置包括Z轴电机、Z轴丝杆和Z轴螺母，所述Z轴基座与所述Z轴丝杆螺纹连接，所述Z轴丝杆与所述Z轴螺母螺纹连接，所述Z轴电机驱动所述Z轴基座沿所述Z轴丝杆移动。其中，所述推送装置包括: 固定支架；移送驱动装置，其用于将被移送的盘片由工作台移送到运输传送系统或者由运输传送系统返回移送到工作台，所述移送驱动装置包括设置于所述固定支架的安装座、设置于所述安装座的移送丝杠、驱动所述移送丝杠转动的电机以及与所述移送丝杠螺接的滑动座；夹爪机构，其用于夹紧盘片或松开盘片，所述由平行设置的上夹片和下夹片组成的夹爪机构包括夹片组件和用于驱动所述夹片组件夹紧或松开的夹紧驱动装置； 升降驱动装置，其通过连接件固定于所述滑动座，用于使所述夹片组件上升处于避让位置和使所述夹片组件下降处于张夹位置。其中，所述升降驱动装置包括升降气缸座和升降气缸，升降气缸座与所述连接件固定连接，所述升降气缸座设置有升降导轨槽；所述夹紧驱动装置包括夹紧气缸和夹紧气缸座，所述夹紧气缸座设置有升降导轨，所述升降导轨与所述升降导轨槽滑动配合。其中，所述升降气缸设置有位移传感器；所述滑动座设置有位移传感器。其中，所述移送驱动装置还包括两根滑杆，所述两根滑杆分别设置于所述移送丝杠的两侧，所述滑杆的一端设置于所述安装座，所述滑杆的另一端与所述滑动座滑动连接。其中,所述芯片分选料库为一体式固定结构的芯片分选料库。本专利技术的目的之二通过以下技术方案实现: 本专利技术还提供了一种采用上述所述的一种全自动晶粒分选设备的全自动晶粒分选方法，包括有以下步骤: 步骤一，将晶圆盘片放置在晶圆工作台上，将分选盘片放置在分选工作台上，通过摆臂机构进行分选；在此同时，运输传送系统从芯片分选料库中取出下次待分选的盘片放至第一缓冲区位置等候； 步骤二，待分选结束后，将盘片通过其所对应配合的推送装置推送至运输传送系统中的第二缓冲区位置；与此同时，通过推送装置将等候在第一缓冲区位置的盘片取出，放置在工作台上，继续进行分选；在此同时，运输传送系统将位于第二缓冲区位置的经过分选的需要放回至芯片分选料库的盘片放回至芯片分选料库中指定位置；并通过运输传送系统从芯片分选料库取出下次待分选的盘片放至第一缓冲区位置等候；如此重复直至完成分选作业。本专利技术的有益效果: 本专利技术的一种全自动晶粒分选设备，本设备由晶圆工作台和分选工作台运输传送系统、晶圆工作台推送装置、分选工作台推送装置、摆臂机构、芯片分选料库，上述七个主要部分组成。本专利技术改善了现有技术中的传统布局与机械结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动晶粒分选设备，包括有机体平台，其特征在于，所述机体平台上设置有：两个工作台，分别为晶圆工作台和分选工作台，其用于承载盘片；摆臂机构，通过其对晶圆工作台上的晶圆盘片以及分选工作台上的分选盘片进行分选；芯片分选料库，其用于存放芯片分选卡匣和芯片晶圆卡匣，其中所述芯片分选卡匣用于存放分选盘片，所述芯片晶圆卡匣用于存放晶圆盘片；运输传送系统，其可沿X轴、Y轴和Z轴方向运动，所述运输传送系统具有两个缓冲区位置，通过所述运输传送系统从所述芯片分选料库中对应的位置取出待分选的盘片放置第一缓冲区位置等候，将位于第二缓冲区位置的经过分选的需要放回至芯片分选料库的盘片放回至芯片分选料库中指定位置；两个推送装置，分别为晶圆工作台推送装置和分选工作台推送装置，其用于将两个工作台上的盘片推送至运输传送系统上或者将运输传送系统上的盘片取放至两个工作台上；所述芯片分选料库设置于所述机体平台的一侧，所述晶圆工作台、所述分选工作台和所述两个推送装置组成的分选工作区设置于所述机体平台上位于与所述芯片分选料库相对的另一侧，所述运输传送系统横置于所述芯片分选料库和所述分选工作区之间，所述晶圆工作台和所述分选工作台分别设置于所述摆臂机构的两侧；相对应地，所述晶圆工作台与所述晶圆工作台推送装置配合以实现晶圆盘片从所述运输传送系统的取放；所述分选工作台与所述分选工作台推送装置配合以实现分选盘片从所述运输传送系统的取放。...

【技术特征摘要】
1.一种全自动晶粒分选设备，包括有机体平台，其特征在于，所述机体平台上设置有: 两个工作台，分别为晶圆工作台和分选工作台，其用于承载盘片； 摆臂机构，通过其对晶圆工作台上的晶圆盘片以及分选工作台上的分选盘片进行分选; 芯片分选料库，其用于存放芯片分选卡匣和芯片晶圆卡匣，其中所述芯片分选卡匣用于存放分选盘片，所述芯片晶圆卡匣用于存放晶圆盘片； 运输传送系统，其可沿X轴、Y轴和Z轴方向运动，所述运输传送系统具有两个缓冲区位置，通过所述运输传送系统从所述芯片分选料库中对应的位置取出待分选的盘片放置第一缓冲区位置等候，将位于第二缓冲区位置的经过分选的需要放回至芯片分选料库的盘片放回至芯片分选料库中指定位置； 两个推送装置，分别为晶圆工作台推送装置和分选工作台推送装置，其用于将两个工作台上的盘片推送至运输传送系统上或者将运输传送系统上的盘片取放至两个工作台上； 所述芯片分选料库设置于所述机体平台的一侧，所述晶圆工作台、所述分选工作台和所述两个推送装置组成的分选工作区设置于所述机体平台上位于与所述芯片分选料库相对的另一侧，所述运输传送 系统横置于所述芯片分选料库和所述分选工作区之间，所述晶圆工作台和所述分选工作台分别设置于所述摆臂机构的两侧；相对应地，所述晶圆工作台与所述晶圆工作台推送装置配合以实现晶圆盘片从所述运输传送系统的取放；所述分选工作台与所述分选工作台推送装置配合以实现分选盘片从所述运输传送系统的取放。2.根据权利要求1所述的一种全自动晶粒分选设备，其特征在于:所述运输传送系统包括: X轴导轨、X轴基座，以及驱动所述X轴基座沿所述X轴导轨往复运动的X轴驱动装置； Y轴导轨、Y轴基座，以及驱动所述Y轴基座沿所述Y轴导轨往复运动的Y轴驱动装置； Z轴导轨、Z轴基座，以及驱动所述Z轴基座沿所述Z轴导轨往复运动的Z轴驱动装置，所述Z轴导轨固定设置于所述X轴基座的竖直板上，所述Y轴导轨固定设置于所述Z轴基座； 用于夹持分选盘片或者晶圆盘片的夹持机构和控制所述夹持机构上下移动的夹持驱动装置，所述夹持机构与所述Y轴基座连接； 所述Z轴基座设置有第一卡槽和第二卡槽。3.根据权利要求2所述的一种全自动晶粒分选设备，其特征在于:所述夹持驱动装置包括第一夹持气缸式驱动装置和第二夹持气缸式驱动装置，所述第一夹持气缸式驱动装置和所述第二夹持气缸式驱动装置均设置于所述Y轴基座。4.根据权利要求2所述的一种全自动晶粒分选设备，其特征在于:所述X轴驱动装置包括X轴电机、X轴丝杆和X轴螺母，所述X轴螺母设置在所述X轴基座的下方，所述X轴丝杆与所述X轴螺母螺纹连接，所述X轴电机驱动所述X轴基座沿所述X轴丝杆移动；所述Y轴驱动装置包括Y轴电机、齿轮和齿条，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，吴涛，朱国文，龚时华，朱文凯，贺松平，吴磊，宋宪振，汤瑞，尹旭生，库卫东，
申请(专利权)人：广东志成华科光电设备有限公司，
类型：发明
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