本發(fā)明涉及晶圓鍵合，尤其涉及一種晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、晶圓鍵合主要應(yīng)用于微機(jī)械電系統(tǒng)、cmos圖像傳感器、先進(jìn)封裝、發(fā)光二極管以及其他元器件的研發(fā)和制造。晶圓鍵合卡盤是實(shí)現(xiàn)晶圓鍵合的載具，用以將待鍵合的兩片晶圓固定并夾緊。晶圓鍵合時(shí)，根據(jù)工藝要求需在兩片晶圓之間插入墊片或者鍵合片。當(dāng)插入墊片時(shí)，就需要抽出機(jī)構(gòu)配合晶圓鍵合卡盤以實(shí)現(xiàn)墊片的抽出動(dòng)作。晶圓鍵合卡盤一般集成有撥塊，撥塊通過(guò)聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)與墊片接觸，撥塊被按壓時(shí)通過(guò)聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)墊片的抽出，所以抽出機(jī)構(gòu)需為撥塊提供豎直方向的按壓動(dòng)力。

2、現(xiàn)有晶圓鍵合設(shè)備中，由于晶圓鍵合卡盤的上方需設(shè)置升降等諸多結(jié)構(gòu)，空間布置較滿，很難為抽出機(jī)構(gòu)預(yù)留出安裝空間；同時(shí)，如果將抽出機(jī)構(gòu)安裝在晶圓鍵合卡盤的下方，抽出機(jī)構(gòu)需從下方延伸至撥塊的上方，由于撥塊沿晶圓鍵合卡盤的周向均布有多個(gè)，抽出機(jī)構(gòu)也需沿周向設(shè)置多個(gè)，抽出機(jī)構(gòu)的設(shè)置必然會(huì)對(duì)機(jī)械手取放晶圓鍵合卡盤造成干涉。所以，抽出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在晶圓鍵合領(lǐng)域具有較大難度，目前仍無(wú)既能滿足空間需要又能避讓機(jī)械手的抽出機(jī)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服現(xiàn)有技術(shù)中缺乏既能滿足空間需要又能避讓機(jī)械手的抽出機(jī)構(gòu)的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)。

2、本發(fā)明提供的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，包括：

3、固定框，其側(cè)壁開設(shè)有沿豎直方向布置的條形孔，所述固定框的頂部開設(shè)有通孔；

4、活動(dòng)塊，其置于所述固定框內(nèi)且連接有支撐桿，所述支撐桿間隙貫穿所述條形孔且外伸于所述固定框形成外伸端，所述活動(dòng)塊能繞所述支撐桿的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；

5、升降驅(qū)動(dòng)件，其輸出端與所述外伸端連接；

6、擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件，其安裝在所述升降驅(qū)動(dòng)件的輸出端上，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件的輸出端抵接所述活動(dòng)塊，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件的輸出端用以輸出豎直升降運(yùn)動(dòng)以帶動(dòng)所述活動(dòng)塊繞所述支撐桿的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；

7、伸縮彈簧，其一端連接在所述活動(dòng)塊上且另一端相對(duì)所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件的固定部固定，所述伸縮彈簧用以使所述活動(dòng)塊與所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件的輸出端保持接觸；

8、執(zhí)行桿組，其包括連接桿，所述連接桿的下端固定在所述活動(dòng)塊上，所述連接桿貫穿通孔且頂端安裝有與所述連接桿垂直的按壓桿，所述連接桿與通孔之間留有空隙以避讓所述連接桿的擺動(dòng)。

9、可選的，所述固定框的一組相對(duì)側(cè)壁皆開設(shè)有所述條形孔，所述活動(dòng)塊連接有兩根共線的支撐桿，兩根支撐桿分別貫穿兩個(gè)條形孔，所述升降驅(qū)動(dòng)件的輸出端包括u型架，所述固定框置于所述u型架的開口內(nèi)且所述u型架的兩個(gè)翼部分別與兩根支撐桿的外伸端連接。

10、可選的，所述活動(dòng)塊與支撐桿固定連接，所述支撐桿上套裝有第一滾動(dòng)軸承，所述第一滾動(dòng)軸承置于所述條形孔中，所述外伸端能相對(duì)所述升降驅(qū)動(dòng)件的輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)。

11、可選的，所述條形孔為由內(nèi)孔和外孔組成的階梯孔，且所述外孔的尺寸大于內(nèi)孔，所述第一滾動(dòng)軸承置于所述外孔中。

12、可選的，所述u型架的翼部朝向所述固定框的表面開設(shè)有水平布置的通槽，所述外伸端活動(dòng)卡裝在所述通槽內(nèi)。

13、可選的，所述升降驅(qū)動(dòng)件包括第一升降氣缸和第二升降氣缸，所述第二升降氣缸的固定部與所述第一升降氣缸的輸出端連接，所述第二升降氣缸的輸出端作為升降驅(qū)動(dòng)件的輸出端且與所述外伸端連接。

14、可選的，所述活動(dòng)塊上安裝有第二滾動(dòng)軸承，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件的輸出端抵接所述第二滾動(dòng)軸承。

15、可選的，所述連接桿置于所述固定框內(nèi)側(cè)的部分桿段套設(shè)有波紋管，所述波紋管的上端密封連接在所述通孔的邊緣，所述波紋管的下端密封連接在所述活動(dòng)塊上。

16、可選的，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件為伸縮氣缸。

17、可選的，所述固定框?yàn)閮蓚€(gè)u型塊對(duì)拼所形成的矩形框。

18、本發(fā)明提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

19、本發(fā)明提供的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，使用時(shí)將固定框固定在晶圓鍵合卡盤的下方，使得執(zhí)行桿組的上部置于鍵合腔體內(nèi)并使按壓桿置于晶圓鍵合卡盤的撥塊上方，通過(guò)升降驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)按壓桿升降能夠?yàn)閾軌K提供豎直方向的按壓動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)墊片的抽出；此外，通過(guò)擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件能夠帶動(dòng)活動(dòng)塊繞支撐桿的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得執(zhí)行桿組傾斜，進(jìn)而使得按壓桿脫離晶圓鍵合卡盤的撥塊上方，然后配合升降驅(qū)動(dòng)件能夠帶動(dòng)執(zhí)行桿組下移至脫離晶圓鍵合卡盤所在區(qū)域，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手取放工作的避讓。本機(jī)構(gòu)一方面安裝在晶圓鍵合卡盤的下方，并在連接桿的頂端設(shè)置垂直布置的按壓桿，在完成抽出墊片的功能前提下，能夠滿足安裝空間需要，另一方面執(zhí)行桿組通過(guò)升降和傾斜配合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械手取放動(dòng)作的避讓，設(shè)計(jì)巧妙，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述固定框（1）的一組相對(duì)側(cè)壁皆開設(shè)有所述條形孔（11），所述活動(dòng)塊（2）連接有兩根共線的支撐桿（21），兩根支撐桿（21）分別貫穿兩個(gè)條形孔（11），所述升降驅(qū)動(dòng)件（3）的輸出端包括u型架（31），所述固定框（1）置于所述u型架（31）的開口內(nèi)且所述u型架（31）的兩個(gè)翼部分別與兩根支撐桿（21）的外伸端（22）連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述活動(dòng)塊（2）與支撐桿（21）固定連接，所述支撐桿（21）上套裝有第一滾動(dòng)軸承（23），所述第一滾動(dòng)軸承（23）置于所述條形孔（11）中，所述外伸端（22）能相對(duì)所述升降驅(qū)動(dòng)件（3）的輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述條形孔（11）為由內(nèi)孔和外孔組成的階梯孔，且所述外孔的尺寸大于內(nèi)孔，所述第一滾動(dòng)軸承（23）置于所述外孔中。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述u型架（31）的翼部朝向所述固定框（1）的表面開設(shè)有水平布置的通槽（32），所述外伸端（22）活動(dòng)卡裝在所述通槽（32）內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述升降驅(qū)動(dòng)件（3）包括第一升降氣缸（33）和第二升降氣缸（34），所述第二升降氣缸（34）的固定部與所述第一升降氣缸（33）的輸出端連接，所述第二升降氣缸（34）的輸出端作為升降驅(qū)動(dòng)件（3）的輸出端且與所述外伸端（22）連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述活動(dòng)塊（2）上安裝有第二滾動(dòng)軸承（24），所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件（4）的輸出端抵接所述第二滾動(dòng)軸承（24）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述連接桿（61）置于所述固定框（1）內(nèi)側(cè)的部分桿段套設(shè)有波紋管（63），所述波紋管（63）的上端密封連接在所述通孔（12）的邊緣，所述波紋管（63）的下端密封連接在所述活動(dòng)塊（2）上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件（4）為伸縮氣缸。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述固定框（1）為兩個(gè)u型塊對(duì)拼所形成的矩形框。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及晶圓鍵合技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種晶圓墊片抽出機(jī)構(gòu)，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏既能滿足空間需要又能避讓機(jī)械手的抽出機(jī)構(gòu)的技術(shù)問(wèn)題。本機(jī)構(gòu)包括固定框、活動(dòng)塊、升降驅(qū)動(dòng)件、擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件、伸縮彈簧和執(zhí)行桿組，通過(guò)升降驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)按壓桿升降能夠?yàn)閾軌K提供豎直方向的按壓動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)墊片的抽出，通過(guò)擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)件能夠帶動(dòng)活動(dòng)塊繞支撐桿的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得執(zhí)行桿組傾斜，進(jìn)而使得按壓桿脫離晶圓鍵合卡盤的撥塊上方，然后配合升降驅(qū)動(dòng)件能夠帶動(dòng)執(zhí)行桿組下移至脫離晶圓鍵合卡盤所在區(qū)域，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手取放工作的避讓。本機(jī)構(gòu)能夠滿足安裝空間需要，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械手取放動(dòng)作的避讓，設(shè)計(jì)巧妙，具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：賀俊敏,張紅梅,王成君,喬麗,李安華,王玉亮,李文浩,薛志平,王濤,王增琴,張澤義
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西北電子裝備技術(shù)研究所（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二研究所）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8