[实用新型]一种晶圆传输机械手测试装置

说明书

本实用新型涉及一种机械手检测装置，特别是关于一种适用于半导体传输设备运行精度及稳定性测试的晶圆传输机械手测试装置。

随着国内半导体行业的发展及集成电路代工厂的长期运营，晶圆传输机械手的国产化及现有进口设备维修的需求日益增长，而如何对研发及维修后的机械手进行性能测试是最亟需解决的关键问题之一。现有对晶圆传输机械手的定位、重复定位精度及运行稳定性等性能进行测试时，一般采用位移传感器或图像识别等元件直接对设备末端机械手指表面的几何特征进行测量。显然，当传输机械手的手掌末端的几何特征或材料发生变化时，所需测试元件（如光源设备）也有所不同，测试单位不仅需要储备与各种型号机械手对应的末端机械手指，还需要储备相应的测量元件。这样造成了大量人力及物力的浪费。

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种模块化、通用化程度高，且测试精度高的晶圆传输机械手测试装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种晶圆传输机械手测试装置，其特征在于：它包括一支架、一测试手叉、一类晶圆震动感应器和控制系统；所述支架包括一底座，所述底座上固定连接一立柱，所述立柱的上部横向连接一上连接杆，所述上连接杆的伸出端连接一位移传感器；所述立柱的下部横向连接一下连接杆，所述下连接杆的伸出端连接一图像传感器；所述位移传感器和图像传感器分别电连接控制系统；所述测试手叉包括一片状的手腕、手掌和定位板；所述手腕后部设置有连接被测机械手手臂的若干通透的弧形孔，所述弧形孔前方的手腕上设置有若干长圆孔，与各所述长圆孔对应，所述手掌的后部设置若干连接所述手腕的螺栓孔；所述手掌的中部设置有一向下的台阶，所述手掌前部底面设置具有定位标识和标定标识的一定位板；以所述定位标识的中心为圆心，在所述手掌的顶面设置有一圆形凹台，所述圆形凹台内设置一集成有加速度传感器的类晶圆震动感应器，所述加速度传感器无线连接所述控制系统，所述类晶圆震动感应器顶面的中心设置有一标定物。

所述手腕上底面设置有一环形的凹缘，所述弧形孔位于所述凹缘内的同一圆周上。

所述机械手掌的前部设置有一开口，使所述手掌前部形成间隔设置的两手指。

所述立柱与所述上、下连接杆的连接、所述上连接杆与所述位移传感器的连接和所述下连接杆与所述图像传感器的连接，均采用能够开合的锁紧件连接。

所述立柱与所述上、下连接杆的连接、所述上连接杆与所述位移传感器的连接和所述下连接杆与所述图像传感器的连接，均采用能够开合的锁紧件连接。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于设置了一支架，在支架的上部和下部分别设置了一个可以伸缩的位移传感器和一图像传感器，因此本实用新型可以通过移动位移传感器和图像传感器来适应不同结构特征和尺寸变化的机械手测试要求。2、本实用新型由于在测试手叉底面设置了一具有标定标识和“十”字形定位标识的定位板，并在测试手叉顶面设置了以“十”字形定位标识中心为圆心的用于放置类晶圆震动感应器的圆形凹台，且在类晶圆震动感应器中心集成了加速度传感器，因此启动机械臂的控制装置，就可以使测试手叉上的类晶圆震动感应器运行到位移传感器和图像传感器之间，并通过图像传感器获取定位板上定位标识在多次测量中的水平位置的变化信息，通过位移传感器和加速度传感器获取类晶圆震动感应器垂向位置的变化信息。3、本实用新型由于将图像传感器、位移传感器和加速度传感器分别连接控制系统，因此本实用新型的控制系统可以收集到机械臂在每次测量中各传感器所获取的信息变化数据，并对数据进行处理后得到机械臂水平方向和垂直方向上的定位和重复定位结果，并根据测量结果评价机械手的运行精度和稳定性。4、本实用新型由于支架的立柱与上、下连接杆的连接、上连接杆与位移传感器的连接和下连接杆与述图像传感器的连接中，均采用能够开合的锁紧件连接，测试手叉的手腕与机械臂的连接、手腕与手掌的连接，均采用螺栓连接，因此本实用新型结构紧凑，且便于安装拆卸。5、本实用新型由于测试手叉是由手腕和手掌通过螺栓连接而成，且本实用新型设置有多种长度规格及接口类型的手腕和手掌，以及能够满足不同手掌尺寸要求的定位板模块，因此根据需要选择不同规格的手腕、手掌和定位板，就可以实现对不同最大伸展行程机械手的测量，从而提高了本实用新型的通用化程度。本实用新型结构紧凑，模块化、通用化程度高，它可以广泛应用于各种传输机械手定位、重复定位精度的测试过程中。

图1是本实用新型的结构示意图

图2是本实用新型测试手叉的仰视示意图

图3是本实用新型测试手叉的俯视示意图

图4是图2的俯视视示意图