CN217933723U - Smif晶片盒晶片感测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种SMIF晶片盒晶片感测装置，包括：升降底座，具有一升降空间，其顶部用于承载SMIF晶片盒的盒体；升降机构，安装于升降空间内一侧，连接一水平放置的升降平台，用于承载SMIF晶片盒的底托，升降机构包括驱动升降平台在升降空间内上升和下降的电机和与电机相连的编码器；开盖机构，设置于底托与升降平台之间，用于将底托与盒体分开；和感测机构，设置于升降底座顶部，所述感测机构包括光束遮断式感应器。本申请的SMIF晶片盒晶片感测装置，利用光束遮断式感应器对SMIF晶片盒中的晶片进行侦测并记录晶片的下降高度，基于此可以判断晶片所在的高度及晶片的厚度，并可以判断晶片的放置是否存在异常。

Description

SMIF晶片盒晶片感测装置

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种SMIF晶片盒晶片感测装置。

背景技术

目前，在半导体的制造过程中，晶片输送对IC制造至关重要。为了确保晶片在不同的制程间运送时的品质，避免晶片受到尘粒或其它污染，越来越多的运送工作采用标准的运送容器，即采用了标准机械界面(standard mechanical interface,简称SMIF)技术。SMIF技术以“隔离技术”概念为中心。所谓隔离技术旨在通过将晶片封闭在一个超洁净的环境中，同时放宽对这个封闭环境以外的洁净度要求来防止产品被污染。

SMIF由三部分组成：用来封闭在制造过程中存储和运输盒装半导体晶片的集装箱，即SMIF晶片盒(Pod)；用来打开SMIF晶片盒(Pod)的输入输出装置，即SMIF装载端口(SMIF I/O，SMIF input/output)；以及通过工艺系统实现装载端口整合的洁净室。SMIF的工作方式通常如下：操作人员或自动化材料加工系统(AMHS，Automated MaterialHandling System)将SMIF晶片盒送至SMIF装载端口；当自动批次跟踪系统鉴别出正确的产品批次正在装卸进正确的设备时，SMIF装载端口就自动打开SMIF晶片盒，取出晶片，并将其置于洁净室中的设备，进行相应的制程；当该制程步骤完成时，该晶片就被放回SMIF晶片盒中，随后由操作人员将其携带或由AMHS系统输送至下道工序。

由于在工艺中可能会有人工将晶片放入SMIF晶片盒当中造成放错位置或斜放的情况，亦或是一个SMIF晶片盒里面有可能不会放满晶片的情况，因此需要提供一种装置，能够感测SMIF晶片盒中晶片的放置情况。

实用新型内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种SMIF晶片盒晶片感测装置，该SMIF晶片盒包括一底托及盒体，所述底托上装载有晶舟，所述晶舟上装载有若干叠放的晶片；该感测装置包括：

升降底座，具有一升降空间，所述升降底座的顶部用于承载所述SMIF晶片盒的盒体；

升降机构，安装于所述升降底座的升降空间内一侧，所述升降机构连接一水平放置的升降平台，用于在所述底托与所述盒体分开后承载所述底托，所述升降机构包括驱动所述升降平台在所述升降空间内上升和下降的电机和与所述电机相连的编码器；

开盖机构，设置于所述底托与所述升降平台之间，用于将所述底托与所述盒体分开；和

感测机构，设置于所述升降底座顶部，所述感测机构包括光束遮断式感应器，所述光束遮断式感应器的发射端和接收端分别位于所述升降底座顶部的相对侧。

可选地，所述开盖机构包括：开盖机构本体以及安装于所述开盖机构本体上的第一步进电机、第一齿轮、安装板、扇形齿轮及一对凸轴，所述第一步进电机的输出轴与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮与所述扇形齿轮相啮合，所述扇形齿轮与所述安装板同轴固定，所述凸轴安装于所述安装板上，所述底托的底部包括两条相对设置的弧形槽，所述一对凸轴的端部分别插入两条所述弧形槽内。

可选地，所述升降机构包括：螺杆、滑轨和滑块，所述螺杆与所述滑轨并排设置，所述螺杆与所述电机的输出端相连，所述滑块一端套接在所述螺杆上，另一端安装于所述滑轨上，所述滑块与所述升降平台相连。

可选地，所述感测机构还包括两组感测器安装组件，所述感测器安装组件包括一固定板与压板，用于夹持所述光束遮断式感应器。

可选地，所述电机为步进电机。

本申请的SMIF晶片盒晶片感测装置，利用光束遮断式感应器对SMIF晶片盒中的晶片进行侦测并记录晶片的下降高度，基于此可以判断晶片所在的高度及晶片的厚度，并可以判断晶片的放置是否存在异常。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的SMIF晶片盒晶片感测装置的示意性透视图；

图2是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的部分零部件的分解示意图；

图3是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的开盖机构的示意性透视图；

图4是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的升降机构的示意性透视图；

图5是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的感测机构的示意性透视图；

图6是图1所示SMIF晶片盒的底托的仰视图；

图7是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的升降底座顶部的结构示意图；

图8是晶片在下降过程中的状态示意图；

图9是叠加的晶片中各范围取值的示意图；

图10是晶片下降到升降底座底部的结构示意图。

附图标记

SMIF晶片盒-10，底托-11，盒体-12，晶舟-13，晶片-14，弧形槽-15，升降底座-20，开盖机构-30，开盖机构本体-31，第一步进电机-32，第一齿轮-33，安装板-34，扇形齿轮-35，凸轴-36，升降机构-40，升降平台-41，第二步进电机-42，螺杆-43，滑轨-44，滑块-45，绝对值编码器-46，感测机构-50，感应器-51，固定板-52，压板-53，发射端-54，接收端-55。

具体实施方式

图1是根据本申请一个实施例的SMIF晶片盒晶片感测装置的示意性透视图；图2是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的部分零部件的分解示意图。参见图1-2，SMIF晶片盒晶片感测装置一般性地可包括：升降底座20、开盖机构30、升降机构40和感测机构50。如图10所示，SMIF晶片盒10包括一底托11及盒体12，所述底托11上装载有晶舟13，所述晶舟13上装载有若干叠放的晶片14。升降底座20具有一升降空间，所述升降底座20的顶部用于承载所述SMIF晶片盒10的盒体12。

图3是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的开盖机构30的示意性透视图。参见图3，开盖机构30设置于所述SMIF晶片盒10下方，由下述升降平台41承载，用于将所述底托11与所述盒体12分开。所述开盖机构30包括：开盖机构本体31以及安装于所述开盖机构本体31上的第一步进电机32、第一齿轮33、安装板34、扇形齿轮35及一对凸轴36，所述第一步进电机32的输出轴与所述第一齿轮33连接，所述第一齿轮33与所述扇形齿轮35相啮合，所述扇形齿轮35与所述安装板34同轴固定，所述凸轴36安装于所述安装板34上。

图6是SMIF晶片盒10对底托11的仰视图。参见图6，所述底托11的底部中心位置处设有两条相对设置的弧形槽15，两个所述凸轴36端部安装于两个所述弧形槽15中并能够在所述第一步进电机32的驱动下而在所述弧形槽15中旋转以实现开盖的目的。

本申请利用开盖机构30与SMIF晶片盒10的底托11配合使用，在第一步进电机32工作时，其输出轴带动第一齿轮33旋转，第一齿轮33带动扇形齿轮35旋转，进而使得安装板34同时进行旋转运动，两个凸轴36在两个弧形槽15中进行旋转动作，达到POD开盖的动作，使得底托11与盒体12分离并可携带晶舟13随升降平台41在升降底座20内向下移动。

图4是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的升降机构40的示意性透视图。参见图4，升降机构40安装于所述升降底座20的升降空间内一侧，所述升降机构40连接一水平放置的升降平台41，用于在所述底托11与所述盒体12分开后承载所述底托11。所述升降机构40包括：第二步进电机42、螺杆43、滑轨44、滑块45，所述螺杆43与所述滑轨44并排设置，所述第二步进电机42的输出端与所述螺杆43端部相连，所述滑块45一端套接在所述螺杆43上，另一端安装于所述滑轨44上，所述滑块45与所述升降平台41相连。所述升降机构40还包括一与所述第二步进电机42相连的绝对值编码器46，用于晶片14高度的记录及回馈。

升降机构40工作时，第二步进电机42带动螺杆43旋转，螺杆43旋转带动滑块45做上下方向的移动，进而带动升降平台41进行上下运动，由于需要判断升降的实际高度为何，因此步进电机42连接有绝对值编码器46，进行高度的记录及回馈。

图5是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的感测机构50的示意性透视图。参见图5，感测机构50设置于所述升降底座20顶部，所述感测机构50包括光束遮断式感应器51。图7是图1所示SMIF晶片盒晶片感测装置的升降底座20顶部的结构示意图。参见图7，光束遮断式感应器51分别位于所述升降底座20顶部的相对侧，一个作为发射端54，另一个作为接收端55。所述感测机构50还包括两组感测器安装组件，所述感测器安装组件包括一固定板52与压板53，用于夹持所述光束遮断式感应器51，并安装于所述升降底座20顶部。

本申请的SMIF晶片盒晶片感测装置，利用光束遮断式感应器51对SMIF晶片盒中的晶片14进行侦测，当SMIF晶片盒10里的晶片14在下降过程中碰到光束遮断式感应器51时就会遮断红外线的光源，而编码器46记录晶片14的下降高度。控制器根据获取的感应器51和编码器46的信号即可对晶片的放置情况进行判断。举例说明如下：

例如，标准SMIF晶片盒10装满可以装载25片晶片14。图8是晶片14在下降过程中的状态示意图。图10是晶片14下降到升降底座20底部的结构示意图。参见图8及图10，当SMIF晶片盒10由开盖机构30开盖后，晶舟13与底托11会随着升降机构40开始下降，升降机构40下降至晶舟13晶片的第一层位置下方3～5mm位置时，感测机构50会由控制器控制开启，当升降机构40在下降过程中，感应器51遇到第1片晶片14时，发射端54与接收端55之间的光束会被遮断，这时感应器51会由ON的状态变为OFF状态，这时升降轴高度会被记录，在第1片晶片14继续下降时直至第1片晶片14完全离开感测器的光束，感应器51的光束不被晶片14遮挡而使得感测器会由OFF状态变为ON，这时升降的高度也会被记录，而当感测器由ON→OFF→ON变化之间的升降距离就是晶片14的厚度，而第1片晶片14厚度的中心位置就是第1片的计算的起始位置，则控制器根据上述信息即可计算理论的每一层的相对位置。

图9是叠加的晶片14中各范围取值的示意图。参见图9，为了辨别晶片14厚度是否正常，例如可以使用一个最小厚度MIN及最大厚度MAX进行判断，介于最大厚度MAX及最小厚度MIN之间可以判断为正常，小于MIN判断为无晶片14，大于MAX判断为叠片，MIN的设定值为正常晶片14厚度的40％、MAX为正常晶片14厚度的160％。

另外，为了判断晶片14是否有斜放情况，可设定另外一个判断位置异常的范围，每一层晶片14均有GATE-A值及GATE-B值，超出这个范围的情况均判定为斜片，GATE-A值及GATE-B值设定为单层晶片14厚度(包含相邻两个晶片14之间的间隙)的30％。

由此，基于本实用新型提供的感测装置获取的信号即可实现对SMIF晶片盒10内的晶片14的厚度、位置以及是否存在异常等情况的判断。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种SMIF晶片盒晶片感测装置，所述SMIF晶片盒包括一底托及盒体，所述底托上装载有晶舟，所述晶舟上装载有若干叠放的晶片；其特征在于，包括：

升降底座，具有一升降空间，所述升降底座的顶部用于承载所述SMIF晶片盒的盒体；

升降机构，安装于所述升降底座的升降空间内一侧，所述升降机构连接一水平放置的升降平台，用于在所述底托与所述盒体分开后承载所述底托，所述升降机构包括驱动所述升降平台在所述升降空间内上升和下降的电机和与所述电机相连的编码器；

开盖机构，设置于所述底托与所述升降平台之间，用于将所述底托与所述盒体分开；和

感测机构，设置于所述升降底座顶部，所述感测机构包括光束遮断式感应器，所述光束遮断式感应器的发射端和接收端分别位于所述升降底座顶部的相对侧。

2.根据权利要求1所述的SMIF晶片盒晶片感测装置，其特征在于，所述开盖机构包括：开盖机构本体以及安装于所述开盖机构本体上的第一步进电机、第一齿轮、安装板、扇形齿轮及一对凸轴，所述第一步进电机的输出轴与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮与所述扇形齿轮相啮合，所述扇形齿轮与所述安装板同轴固定，所述凸轴安装于所述安装板上，所述底托的底部包括两条相对设置的弧形槽，所述一对凸轴的端部分别插入两条所述弧形槽内。

3.根据权利要求1所述的SMIF晶片盒晶片感测装置，其特征在于，所述升降机构包括：螺杆、滑轨和滑块，所述螺杆与所述滑轨并排设置，所述螺杆与所述电机的输出端相连，所述滑块一端套接在所述螺杆上，另一端安装于所述滑轨上，所述滑块与所述升降平台相连。

4.根据权利要求1所述的SMIF晶片盒晶片感测装置，其特征在于，所述感测机构还包括两组感测器安装组件，所述感测器安装组件包括一固定板与压板，用于夹持所述光束遮断式感应器。

5.根据权利要求1所述的SMIF晶片盒晶片感测装置，其特征在于，所述电机为步进电机。

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