[发明专利]盘状物夹持装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体晶片工艺技术领域，特别涉及一种盘状物夹持装置。

背景技术

晶片卡盘应用最多的是销夹盘、伯努利吸盘等。在申请号为US5513668和US4903717的美国专利中公开了一种利用伯努利原理将晶片固定的卡盘，利用伯努利原理在卡盘和晶片之间形成一层气垫，利用气垫来保持晶片，通过分布在晶片圆周的夹持元件来实现径向定位。这种结构很好的减少了晶片与卡盘的接触，从而减少了对晶片的损坏。但是决定了机械手只能通过晶片上表面夹持晶片，而目前应用较多的机械手是从晶片下表面夹持晶片的，从而具有一定的局限性。

在专利US6167893中公开了一种利用作用在夹持元件上的离心力来将晶片卡紧，这种结构比较简单，但是夹持元件容易在晶片上产生弯矩从而容易造成对晶片的破坏；当晶片的速度较低时，作用在夹持元件上的离心力较低，这样就容易产生晶片和夹持元件的相对滑动，从而很容易对晶片造成破坏。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何在不损坏被夹持物的情况下实现平面盘状物的夹持；且不限定机械手的夹持位置。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种盘状物夹持装置，其特征在于，包括：卡盘主体、凸轮、转轴、至少三个夹持部件，所述转轴安装在所述卡盘主体上，且与所述卡盘主体共轴线，用于带动所述卡盘主体旋转，所述凸轮可旋转地安装在所述卡盘主体上，且与所述卡盘主体共轴线，所述夹持部件安装在所述卡盘主体上，其非夹持端通过限位挡块顶在所述凸轮的活动面上，所述限位挡块用于在所述凸轮随卡盘主体转动时，沿所述卡盘主体径向固定所述夹持部件，所述活动面用于在所述凸轮相对卡盘主体转动时，使所述夹持部件沿所述卡盘主体径向向外移动。

其中，所述活动面由在所述夹持部件和所述凸轮的连接处所述凸轮的侧面沿径向向里凹进的曲面形成。

其中，所述凸轮通过轴承安装在所述卡盘主体上。

其中，所述凸轮上设置有第一挡块，所述卡盘主体上设置有与所述第一挡块相配合的第二挡块，使得所述卡盘主体驱动所述凸轮旋转。

其中，所述卡盘主体和凸轮之间连接有至少一个第一弹性部件。

其中，所述凸轮上至少设有一个弧形孔，所述第一弹性部件的一端固定在所述凸轮上，另一端连接通过弧形孔固定在所述卡盘主体上。

其中，所述凸轮上设置有至少一个驱动孔，用于在驱动杆插入的作用下使所述凸轮与所述卡盘主体相对转动。

其中，所述夹持部件上设置有使其顶在所述活动面上且与所述限位挡块连接的凸台。

其中，所述凸台上设置有啮合面和避开面，所述啮合面用于在所述夹持部件随卡盘主体转动时与所述限位挡块啮合，所述避开面用于在所述凸轮相对所述卡盘主体转动时避开所述限位挡块。

其中，所述凸台上还设有与所述曲面接触的滑动装置。

其中，在所述夹持部件上沿所述卡盘主体径向方向上设置有第二弹性部件，且所述第二弹性部件的一端顶在所述卡盘主体上，另一端顶在所述凸台上。

其中，所述夹持部件的盘状物夹持点到所述卡盘主体中心的距离小于盘状物的半径。

其中，所述卡盘主体上至少有三个盘状形支撑架。

(三)有益效果

本发明具有如下有益效果：

1、卡盘主体的结构决定了机械手可以从盘状物的下面或者上面取放盘状物。

2、通过凸轮和卡盘主体的相对转动来放松或夹紧盘状物，结构简单容易实现。

3、通过分布在夹持元件上的凸台和限位挡块的接触来防止夹持元件在旋转时打开盘状物。

4、由于限位挡块可以防止夹持元件在旋转时打开，压缩弹簧可以选择比较弹性系数较小的，这样可以避免凸轮在打开夹持元件时由于弹簧压缩力太大而无法打开。

5、夹持元件每次都能以相同的力夹持盘状物，避免了夹紧力过小造成盘状物夹持不紧，或者夹紧力过大造成对盘状物的破坏，稳定性较高。

附图说明

图1是本发明实施例的一种盘状物夹持装置夹紧晶片时的仰视图；

图2是图1沿I-I向的剖面结构示意图；

图3为图1中盘状物夹持装置打开晶片时的仰视图；

图4为图1中盘状物夹持装置中卡盘主体结构示意图；

图5为图1中盘状物夹持装置中凸轮结构示意图；

图6为图1中盘状物夹持装置中限位挡块的结构示意图；