一种针对切割后晶圆的视觉检测机
专利汇可以提供一种针对切割后晶圆的视觉检测机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 半导体 加工技术领域，公开了一种针对切割后 晶圆 的视觉检测机，其包括控制系统，工作平台、检测平台、承载升降机构、承载台、晶圆移载机构、夹取机构和视觉检测机构，检测平台通过检测滑动装置滑动连接在工作平台上，检测滑动装置安装在工作平台上，检测滑动装置的输出端与检测平台连接，承载升降机构安装在工作平台的一端，承载台安装在承载升降机构的输出端，用于盛放晶圆 框架 盒，晶圆移载机构、夹取机构和视觉检测机构均安装在工作平台上，控制系统分别和检测滑动装置、承载升降机构、晶圆移载机构、夹取机构和视觉检测机构电连接。本发明提供的针对切割后晶圆的视觉检测机能自动上下料，无需人工参与，能降低工作人员的劳动强度。，下面是一种针对切割后晶圆的视觉检测机专利的具体信息内容。
1.一种针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，包括控制系统，工作平台、检测平台、承载升降机构、承载台、晶圆移载机构、夹取机构和视觉检测机构，所述检测平台通过检测滑动装置滑动连接在所述工作平台上，所述检测滑动装置安装在所述工作平台上，所述检测滑动装置的输出端与所述检测平台连接，
所述承载升降机构安装在所述工作平台的一端，所述承载台安装在所述承载升降机构的输出端，用于盛放晶圆框架盒，所述晶圆移载机构、所述夹取机构和所述视觉检测机构均安装在所述工作平台上，
所述控制系统分别和所述检测滑动装置、所述承载升降机构、所述晶圆移载机构、所述夹取机构和所述视觉检测机构电连接，
在工作状态下，所述控制系统控制所述承载升降机构带动所述承载台升降至指定位置，所述夹取机构夹取晶圆，并将晶圆拖动到所述晶圆移载机构上，所述晶圆移载机构运输晶圆且将其放置在所述检测平台上，所述检测滑动装置带动所述检测平台移动到所述视觉检测机构的下方，所述视觉检测机构检测晶圆，并将数据反馈给所述控制系统。
2.如权利要求1所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述承载升降机构包括承载固定架、承载电机和垂向丝杆机构，所述承载固定架安装在所述工作平台的一端，所述承载电机与所述控制系统电连接，所述承载电机安装在所述承载固定架的底部，所述承载电机的输出端与所述垂向丝杆机构的输入端连接，所述垂向丝杆机构的输出端与所述承载台连接。
3.如权利要求1所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述检测滑动装置包括横向电机、运动平台、纵向电机和滚珠丝杆机构，所述横向电机和所述纵向电机均与所述控制系统电连接，所述横向电机安装在所述工作平台上，所述横向电机的输出端与所述运动平台的底侧连接，所述纵向电机和所述滚珠丝杆机构均安装在所述运动平台上，所述纵向电机的输出端与所述滚珠丝杆机构的输入端连接，所述滚珠丝杆机构的输出端与所述检测平台的底侧连接。
4.如权利要求1所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述晶圆移载机构包括升降装置、承接装置和感应装置，
所述升降装置包括升降驱动器和升降板，所述升降驱动器安装在所述工作平台上，所述升降驱动器的输入端与所述控制系统电连接，所述升降驱动器的输出端与所述升降板连接，
所述承接装置包括两个用于承托晶圆的托臂，各所述托臂通过移动模块滑动安装在所述升降板上，所述移动模块带动各所述托臂在所述升降板上做张合运动，所述感应装置与所述控制系统电连接，所述感应装置安装在所述托臂上，用于感应晶圆的位置。
5.如权利要求4所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述移动模块包括固定板、移动电机、主动轮、从动轮和同步带，所述固定板水平安装在所述升降板上，所述移动电机固定安装在所述固定板上且与所述控制系统电连接，所述移动电机的输出端与所述主动轮连接，所述从动轮可转动地安装在所述固定板上，所述主动轮和所述从动轮通过所述同步带相连接，各所述托臂固定连接在所述同步带的不同输送侧上。
6.如权利要求1所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述视觉检测机构包括视觉检测支架和与所述控制系统电连接的光源、相机和高度调节组件，所述视觉检测支架竖直固定在所述工作平台上且位于所述检测平台的一侧，所述光源固定安装在所述视觉检测支架的底部，所述高度调节组件安装在所述视觉检测支架上且其输出端与所述相机连接，用于调节所述相机的高度。
7.如权利要求6所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述高度调节组件包括转轮、竖直设置的螺杆和螺纹连接在所述螺杆上的螺母，所述转轮固定连接在所述螺杆的顶端，所述螺杆可转动地连接在所述视觉检测支架上，所述螺母与所述相机固定连接，转动所述转轮，带动所述螺杆转动，使得所述螺母和所述相机上下移动。
8.如权利要求6所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述视觉检测支架通过视觉升降装置安装在所述工作平台上，所述视觉升降装置安装在所述工作平台上，所述视觉升降装置的输入端与所述控制系统电连接，所述视觉升降装置的输出端与所述视觉检测支架固定连接。
9.如权利要求8所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述视觉升降装置包括视觉升降电机、视觉丝杆机构和竖直设置的承载板，所述视觉升降电机安装在所述工作平台上且与所述控制系统电连接，所述视觉升降电机的输出端与所述视觉丝杆机构的输入端连接，所述视觉丝杆机构的输出端与所述承载板连接，所述承载板与所述视觉检测支架固定连接。
10.如权利要求1所述的针对切割后晶圆的视觉检测机，其特征在于，所述夹取机构包括夹取驱动装置和夹取装置，所述夹取驱动装置安装在所述工作平台上且与所述控制系统电连接，所述夹取驱动装置的输出端与所述夹取装置连接，用于驱动所述夹取装置在所述工作平台上移动。
一种针对切割后晶圆的视觉检测机
技术领域
背景技术
性。加上人眼辨识能力有限，长久作业易产生视觉疲劳从而发生错误的判断，如漏判，误判。
这耗费了大量的人力、时间、管理与金钱成本。
上另一片待检的晶圆，劳动强度较高，工作较繁琐。
发明内容
安装在所述工作平台上，所述检测滑动装置的输出端与所述检测平台连接，
输晶圆且将其放置在所述检测平台上，所述检测滑动装置带动所述检测平台移动到所述视
觉检测机构的下方，所述视觉检测机构检测晶圆，并将数据反馈给所述控制系统。
载电机安装在所述承载固定架的底部，所述承载电机的输出端与所述垂向丝杆机构的输入
端连接，所述垂向丝杆机构的输出端与所述承载台连接。
工作平台上，所述横向电机的输出端与所述运动平台的底侧连接，所述纵向电机和所述滚
珠丝杆机构均安装在所述运动平台上，所述纵向电机的输出端与所述滚珠丝杆机构的输入
端连接，所述滚珠丝杆机构的输出端与所述检测平台的底侧连接。
系统电连接，所述移动电机的输出端与所述主动轮连接，所述从动轮可转动地安装在所述
固定板上，所述主动轮和所述从动轮通过所述同步带相连接，各所述托臂固定连接在所述
同步带的不同输送侧上。
测平台的一侧，所述光源固定安装在所述视觉检测支架的底部，所述高度调节组件安装在
所述视觉检测支架上且其输出端与所述相机连接，用于调节所述相机的高度。
检测支架上，所述螺母与所述相机固定连接，转动所述转轮，带动所述螺杆转动，使得所述
螺母和所述相机上下移动。
接，所述视觉升降装置的输出端与所述视觉检测支架固定连接。
升降电机的输出端与所述视觉丝杆机构的输入端连接，所述视觉丝杆机构的输出端与所述
承载板连接，所述承载板与所述视觉检测支架固定连接。
装置连接，用于驱动所述夹取装置在所述工作平台上移动。
测滑动装置、承载升降机构、承载台、晶圆移载机构、夹取机构和视觉检测机构，通过控制系
统控制承载升降机构将放置在承载台上的晶圆框架盒运输到指定高度，夹取机构夹取晶圆
框架盒中的晶圆，并将晶圆拖到晶圆移载机构上，由晶圆移载机构将晶圆放置在检测平台
上。检测滑动装置驱动检测平台移动到视觉检测机构的正下方，使得视觉检测机构检测检
测平台上的晶圆。检测完毕后，检测滑动装置驱动检测平台回原位，由晶圆移载机构将晶圆
移至夹取机构中，最后由夹取机构将晶圆放回晶圆框架盒中。该视觉检测机能够自动上下
料，全程自动化，无需人工参与，能够降低工作人员的劳动强度，检测效率较高。
附图说明
9、视觉检测机构；91、视觉检测支架；92、光源；93、相机；94、高度调节组件；941、转轮；942、螺杆；10、感应器；11、安装架；12、拖链；13、移动模块；131、固定板；132、移动电机；133、主动轮；134、从动轮；135、同步带；14、连接架；15、视觉升降装置；151、视觉升降电机；152、视觉丝杆机构；153、承载板；16、水平移动丝杆机构；17、连接块。
具体实施方式
特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中
的具体含义。
动装置3安装在工作平台4上，检测滑动装置3的输出端与检测平台2连接，承载升降机构5安
装在工作平台4的一端，承载台6安装在承载升降机构5的输出端，用于盛放晶圆框架盒1，晶
圆移载机构7、夹取机构8和视觉检测机构9均安装在工作平台4上，控制系统分别和检测滑
动装置3、承载升降机构5、晶圆移载机构7、夹取机构8和视觉检测机构9电连接，在工作状态
下，控制系统控制承载升降机构5带动承载台6升降至指定位置，夹取机构8夹取晶圆，并将
晶圆拖动到晶圆移载机构7上，晶圆移载机构7运输晶圆且将其放置在检测平台2上，检测滑
动装置3带动检测平台2移动到视觉检测机构9的下方，视觉检测机构9检测晶圆，并将数据
反馈给控制系统。
架盒1，如8寸13槽，8寸25槽，12寸13槽，12寸25槽等。在本实施例中，承载台6上设有感应器
10，感应器10通过安装架11安装在承载台6上。感应器10具体为光电感应器10，可以用于感
应晶圆框架盒1是否放置在承载台6上。承载升降机构5用于驱动承载台6做垂向运动。晶圆
移载机构在夹取机构8的正下方，尽量接近晶圆的位置。夹取机构8用于将晶圆从晶圆框架
盒1中夹住拖出。检测平台2包括固定框架21和吸盘22，固定框架21用于固定吸盘22，将吸盘
22与大理石工作平台4相接。吸盘22采用真空的方式吸附放置在其上的晶圆。检测平台2可
通过检测滑动装置3在工作平台4上的底板41上滑动，移动到适合位置，接住夹取机构8上的
晶圆。
后，将晶圆拖到到晶圆移载机构上。晶圆移载机构将晶圆放置在检测平台2上。控制系统控
制检测滑动装置3带动检测平台2移动到视觉检测机构9的正下方，供视觉检测机构9检测。
检测完毕后，检测滑动装置3带动检测平台2回到原位，晶圆移载机构取回晶圆，夹取机构8
夹持晶圆移载机构上的晶圆，将其放回晶圆框架盒1中。承载升降机构5将放置有晶圆框架
盒1的承载台6升降到原位，检测过程结束。针对切割后晶圆的视觉检测机能够自动完成整
个检测过程，能自动上下料，无需人工参与，自动化程度高。视觉检测机还设有晶圆移载机
构7，搬运晶圆更安全稳定。
定架51的底部，承载电机52的输出端与垂向丝杆机构53的输入端连接，垂向丝杆机构53的
输出端与承载台6连接。承载电机52通过线缆与控制系统电连接。在本实施例中，承载固定
架51还可以设有拖链12，在承载台6做垂向运动时，线缆收纳在反复折弯运动的拖链12中，
拖链12具有保护线缆的作用。承载固定架51的底侧连接有同步带轮，承载电机52通过同步
带轮与垂向丝杆机构53连接，将动力传递给垂向丝杆机构53的丝杆，丝杆转动，使得螺接在
丝杆上的螺母上下移动，螺母与承载台6固定连接。控制系统控制承载电机52驱动同步带轮
转动，带动丝杆转动，使得螺母和承载台6在竖直方向上移动，实现承载台6的升降。
向电机31的输出端与运动平台32的底侧连接，纵向电机33和滚珠丝杆机构34均安装在运动
平台32上，纵向电机33的输出端与滚珠丝杆机构34的输入端连接，滚珠丝杆机构34的输出
端与检测平台2的底侧连接。横向电机31可以是直线电机，其上安装有运动平台32，用于驱
动运动平台32在X方向上运动。运动平台32用于承载检测平台2、纵向电机33和滚珠丝杆机
构34，带动检测平台2在X方向上移动。纵向电机33通过滚珠丝杆机构34与检测平台2连接。
滚珠丝杆机构34将纵向电机33的旋转运动转换为直线运动，其与检测平台2连接，带动检测
平台2在Y方向上移动。因此，检测滑动装置3可以驱动检测平台2在横向(X方向)和纵向(Y方
向)上自由移动，便于检测平台2接住晶圆。
入端与控制系统电连接，升降驱动器711的输出端与升降板712连接，承接装置72包括两个
用于承托晶圆的托臂，各托臂通过移动模块13滑动安装在升降板712上，移动模块13带动各
托臂在升降板712上做张合运动，感应装置73与控制系统电连接，感应装置73安装在托臂
上，用于感应晶圆的位置。升降驱动器711作为升降装置71的动力源，可以是升降电机，升降
电机与控制系统电连接，由控制系统控制升降电机的运行。升降电机的输出轴与升降板712
连接，工作人员可以通过控制系统控制升降电机驱动升降板712在竖直方向上移动。托臂与
升降板712连接，可随升降板712上下移动。在搬运晶圆时，托臂位于夹取机构8的正下方，且
靠近晶圆。夹取机构8将晶圆拖到托臂上，减少因夹取装置82夹取不稳，导致晶圆从高处掉
落的风险，减少晶圆受损的概率，使得晶圆运输更加可靠。感应装置73安装在托臂上，用于
感应晶圆是否被拖放到位，感应装置73与控制系统电连接，可将晶圆的位置数据传输给控
制系统，控制系统再控制升降装置71带动托臂升降到位，以使托臂尽量靠近夹取机构8。在
本实施例中，感应装置73具体为光电传感器。为了使托臂能够在水平方向上自由移动，以便
更好地承托晶圆，托臂通过移动模块13安装在升降板712上，控制系统控制移动模块13在水
平方向上来回移动，以带动托臂在升降板712的顶部来回移动，与夹取装置82的位置相适
应。两个托臂做张合运动，往不同方向移动。工作人员可根据不同规格的晶圆，通过控制系
统控制移动模块13，使得两个托臂相互靠近或相互远离。通过调节两个托臂之间的距离，使
得托臂能够托住不同大小的晶圆(一个托臂拖着晶圆的一侧)。该晶圆移载机构7可用于承
托不同体积大小的晶圆，应用广泛。
制系统电连接，移动电机132的输出端与主动轮133连接，从动轮134可转动地安装在固定板
131上，主动轮133和从动轮134通过同步带135相连接，各托臂固定连接在同步带135的不同
输送侧上。移动电机132驱动主动轮133转动，带动同步带135移动，使得从动轮134随之转
动。主动轮133、从动轮134和同步带135的连接传动比准确，结构紧凑，耐磨性好，抗老化性
能好。托臂固定连接在同步带135的一处，随同步带135移动而左右移动。托臂通过连接块17
与同步带135固定连接，连接块17的底部固定连接在同步带135上，连接块17的顶部与托臂
的底部固定连接。托臂位于固定板131的顶侧，以便托住晶圆。连接块17伸出于固定板131的
前侧或后侧，托臂通过连接块17与设于固定板131底侧的同步带135固定连接。连接块17有
利于托臂与同步带135连接稳固。控制系统控制移动电机132驱动主动轮133转动，带动同步
带135和从动轮134转动，使得固定连接在同步带135不同输送侧上的托臂相互靠近或相互
远离。
源92固定安装在视觉检测支架91的底部，高度调节组件94安装在视觉检测支架91上且其输
出端与相机93连接，用于调节相机93的高度。光源92为相机93对晶圆取像提供光照，相机93
对晶圆进行拍照取像，相机93包括镜头，镜头可将晶圆的图像聚焦在相机93中。高度调节组
件94用于使镜头做垂向运动，可调节相机93和光源92之间的距离，以便调节图像的清晰程
度。高度调节组件94包括转轮941、竖直设置的螺杆942和螺纹连接在螺杆942上的螺母，转
轮941固定连接在螺杆942的顶端，螺杆942可转动地连接在视觉检测支架91上，螺母与相机
93固定连接，转动转轮941，带动螺杆942转动，使得螺母和相机93上下移动。视觉检测支架
91上滑动连接有连接架1414，螺母安装在连接架1414中，相机93固定连接在连接架14上。调
节相机93高度时，转动转轮941，螺杆942随之转动，使得螺接在螺杆942的螺母带动连接架
14上的相机93上下移动。设置转轮941使得相机93的高度易于调节，螺杆942和螺母传递精
度高，有利于使用者准确地调节相机93高度。
出端与视觉检测支架91固定连接。高度调节装置用于微调相机93与光源92的距离，而视觉
升降装置15用于大调相机93的高度。控制系统控制视觉升降装置15带动整个视觉检测支架
91在竖直方向上移动，用于控制相机93的高度。视觉升降装置15包括视觉升降电机151、视
觉丝杆机构152和竖直设置的承载板153，视觉升降电机151安装在工作平台4上且与控制系
统电连接，视觉升降电机151的输出端与视觉丝杆机构152的输入端连接，视觉丝杆机构152
的输出端与承载板153连接，承载板153与视觉检测支架91固定连接。工作平台4包括水平设
置的底板41和竖直设置的背板42，底板41用于承载检测平台2等零件，背板42用于承载视觉
检机构。视觉升降电机151和视觉丝杆机构152均安装在背板42上。背板42上设有导轨，承载
板153与导轨滑动连接。导轨是承载板153垂直运动时的两侧辅助支撑。视觉升降电机151是
整个视觉升降装置15的动力源，其通过联轴器与视觉升降丝杆机构连接，使得视觉升降电
机151带动视觉丝杆机构152运动。视觉丝杆机构152包括竖直设置在工作平台4上的视觉丝
杆和螺接在丝杆上的视觉螺母，视觉丝杆与视觉升降电机151的输出轴连接，视觉螺母与承
载板153固定连接。控制系统控制视觉升降电机151驱动视觉丝杆机构152带动承载板153以
及安装在承载板153上的视觉检测支架91上下移动，以实现相机93的高度调节。采用视觉丝
杆机构152作为传动部件，传动精准，使用寿命长。
装置82在工作平台4上移动。夹取装置82包括夹持底板821和气动夹爪组件822。夹持底板
821与夹取驱动装置81的输出端连接，气动夹爪组件822安装在夹持底板821上，包括气动夹
爪和电磁阀，通过电磁阀控制气动夹爪的夹紧与防松，用以夹紧晶圆边缘以拖动晶圆。夹取
装置82也可以是现有技术中的其他夹取装置82，只需达到夹持晶圆的效果即可。夹取驱动
装置81为电机，其安装在工作平台4上，用于驱动夹取装置82在工作平台4上来回滑动。在本
实施例中，夹取机构8还包括安装在工作平台4上的夹取承载固定架83，夹取承载固定架83
上安装有水平移动丝杆机构16。水平移动丝杆机构16包括可转动地连接在夹取承载固定架
83上的水平移动丝杆和螺接在水平移动丝杆上的水平移动螺母，水平移动螺母与夹取装置
82连接。电机的输出端与水平移动丝杆机构16的水平移动丝杆连接。控制系统控制夹取驱
动装置81驱动水平移动丝杆转动，带动水平移动螺母来回移动，使得夹取装置82在工作平
台4上来回滑动。
承载台6运输到指定位置。同时检测平台2开始动作，在工作平台4上移动动至接料位，即晶
圆移载机构7的正下方。当晶圆框架盒1上升到位，被晶圆移载机构7的感应装置73感应到
后，承载升降机构5停止动作。晶圆移载机构7开始动作，升降装置71将托臂提升至入料位。
夹取机构8开始动作，夹取驱动装置81驱动水平向丝杆机构带动夹取装置82运动至入料位。
夹取装置82将晶圆夹持住，从晶圆框架盒1中带出，从左至右拖放至托臂上。两个托臂做合
拢的动作，对晶圆进行预定位。升降装置71将托臂和晶圆一同下降，将晶圆放在检测平台2
上。托臂做张开的动作，然后升降装置71提升至检测平台2上方。检测平台2将晶圆带至相机
93的下方进行拍照取像。拍照完成后，检测平台2将晶圆再次带到晶圆移载机构7的下方。升
降装置71将托臂下降至检测平台2下方后，做合拢动作，将晶圆再次托起至入料位。夹取机
构8再次将晶圆夹持住，从右运动至左，将其推入晶圆框架盒1中。至此一片晶圆检测完毕，
检测数据将记录在电脑并把结果显示在屏幕上。同时承载升降机构5继续向上运动至第二
片晶圆的位置，重复以上动作。
检测机构，通过控制系统控制承载升降机构将放置在承载台上的晶圆框架盒运输到指定高
度，夹取机构夹取晶圆框架盒中的晶圆，并将晶圆拖到晶圆移载机构上，由晶圆移载机构将
晶圆放置在检测平台上。检测滑动装置驱动检测平台移动到视觉检测机构的正下方，使得
视觉检测机构能够检测检测平台上的晶圆。检测完毕后，检测滑动装置驱动检测平台回原
位，由晶圆移载机构将晶圆移至夹取机构中，最后由夹取机构将晶圆放回晶圆框架盒中。该
视觉检测机能够自动上下料，全程自动化，无需人工参与，能够降低工作人员的劳动强度，
检测效率较高。
也应视为本发明的保护范围。
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