本發(fā)明涉及晶元盤的制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種帶智能管控功能的擴(kuò)晶機(jī)及其工藝流程。

背景技術(shù)：

在晶元盤的生產(chǎn)過程中要求對(duì)新盤的擴(kuò)晶質(zhì)量和使用狀況進(jìn)行管控和追溯，并對(duì)舊盤進(jìn)行回收利用，現(xiàn)有技術(shù)中的擴(kuò)晶機(jī)不具備智能管控功能和脫膜取環(huán)功能，因此在生產(chǎn)過程中需要多名工人分別對(duì)每一個(gè)晶元盤的擴(kuò)晶質(zhì)量進(jìn)行檢測和登記，對(duì)每一個(gè)晶元盤的使用狀況進(jìn)行記錄和跟蹤，以及對(duì)使用完后的晶元盤進(jìn)行拆解回收和登記錄入，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，而且舊膜回流狀況難以查詢，這些因素導(dǎo)致了生產(chǎn)成本居高不下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種具備智能管控功能和脫膜取環(huán)功能、自動(dòng)化程度高的智能管控?cái)U(kuò)晶機(jī)及其工藝流程。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種智能管控?cái)U(kuò)晶機(jī)，包括機(jī)架和操作臺(tái)，所述機(jī)架上從左往右依次設(shè)置有脫膜裝置、擴(kuò)晶裝置、檢測裝置和存儲(chǔ)裝置，所述機(jī)架上還設(shè)置有位于所述脫膜裝置、擴(kuò)晶裝置和檢測裝置上端的橫向支架，所述橫向支架上設(shè)置有移載機(jī)械手，所述移載機(jī)械手連接有帶動(dòng)其沿所述橫向支架左右運(yùn)動(dòng)的移栽動(dòng)力機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架上還設(shè)置有位于所述脫膜裝置上端的舊膜掃描器和位于所述擴(kuò)晶裝置上端的新膜掃描器，所述存儲(chǔ)裝置包括儲(chǔ)料架和儲(chǔ)料機(jī)械手，所述脫膜裝置、擴(kuò)晶裝置、檢測裝置、存儲(chǔ)裝置、移載機(jī)械手、移栽動(dòng)力機(jī)構(gòu)、舊膜掃描器和新膜掃描器分別與所述操作臺(tái)電連接。

所述脫膜裝置包括脫膜底座和推板，所述脫膜底座內(nèi)設(shè)置有堆疊腔和脫膜腔，所述脫膜底座上設(shè)置有若干位于所述堆疊腔上端的限位桿，所述堆疊腔和限位桿組成堆疊區(qū)，所述推板連接有帶動(dòng)其左右運(yùn)動(dòng)的推板動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述脫膜底座內(nèi)設(shè)置有與所述推板相適應(yīng)的推槽，所述推槽將所述堆疊腔和脫膜腔連通，所述脫膜腔的底端設(shè)置有吸膜組件，所述推板動(dòng)力機(jī)構(gòu)和吸膜組件分別與所述操作臺(tái)電連接。

所述擴(kuò)晶裝置包括擴(kuò)晶底板和位于所述擴(kuò)晶底板左右兩側(cè)的縱向滑軌，所述擴(kuò)晶底板內(nèi)設(shè)置有擴(kuò)晶加熱模塊，所述擴(kuò)晶加熱模塊連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的絲杠升降機(jī)構(gòu)，所述擴(kuò)晶底板與所述擴(kuò)晶加熱模塊之間設(shè)置有切膜齒環(huán)，所述切膜齒環(huán)連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的切膜動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述縱向滑軌的前后兩端分別安裝有上料板和上料吸盤，所述上料板連接有帶動(dòng)其沿所述縱向滑軌前后運(yùn)動(dòng)的上料板動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述上料吸盤連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的第一吸盤動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述第一吸盤動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接有帶動(dòng)其沿所述縱向滑軌前后運(yùn)動(dòng)的第二吸盤動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述上料板的側(cè)端設(shè)置有標(biāo)簽暫放區(qū)。

所述移載機(jī)械手包括外環(huán)取料件、內(nèi)環(huán)取料件和壓膜環(huán)，所述外環(huán)取料件連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的外環(huán)取料動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)環(huán)取料件連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的內(nèi)環(huán)取料動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述壓膜環(huán)連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的壓膜環(huán)動(dòng)力機(jī)構(gòu)。

所述外環(huán)取料件和內(nèi)環(huán)取料件的下端面均設(shè)置有負(fù)壓孔。

所述檢測裝置包括傳送帶、位于所述傳送帶左端上側(cè)的貼標(biāo)機(jī)械手和位于所述傳送帶右端上側(cè)的工業(yè)相機(jī)，所述貼標(biāo)機(jī)械手連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的貼標(biāo)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述貼標(biāo)動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接有帶動(dòng)所述貼標(biāo)機(jī)械手和貼標(biāo)動(dòng)力機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的貼標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

所述機(jī)架上還設(shè)置有橫向?qū)к?，所述橫向?qū)к壣显O(shè)置有縱向?qū)к墸鰞?chǔ)料機(jī)械手連接有帶動(dòng)其沿所述縱向?qū)к壣舷逻\(yùn)動(dòng)的第一儲(chǔ)料動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述縱向?qū)к夁B接有帶動(dòng)其沿所述橫向?qū)к壸笥疫\(yùn)動(dòng)的第二儲(chǔ)料動(dòng)力機(jī)構(gòu)。

一種智能管控?cái)U(kuò)晶機(jī)的工藝流程，包括如下步驟：

a、回收掃描：工人將舊晶元盤放入所述堆疊區(qū)內(nèi)，所述推板將所述堆疊腔內(nèi)最底層的所述舊晶元盤推入所述脫膜腔內(nèi)，所述舊膜掃描器進(jìn)行掃碼記錄；

b、脫膜取環(huán)：所述移載機(jī)械手移動(dòng)至所述脫膜腔的上端，所述外環(huán)取料件抵在外環(huán)上，所述內(nèi)環(huán)取料件下壓將所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)錯(cuò)開分離，所述吸膜組件將舊膜吸走，所述外環(huán)取料件吸住所述外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)取料件吸住所述內(nèi)環(huán)；

c、放料：所述移載機(jī)械手將所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)移動(dòng)至所述擴(kuò)晶裝置的上端，所述內(nèi)環(huán)取料件將內(nèi)環(huán)套入所述擴(kuò)晶加熱模塊的外側(cè)，工人先將新膜放置在所述上料板上，再將標(biāo)簽撕下放置在所述標(biāo)簽暫放區(qū)內(nèi)；

d、取料：所述上料板向前移動(dòng)至所述擴(kuò)晶底板的上端，所述新膜掃描器進(jìn)行掃碼記錄，所述上料吸盤先向前移動(dòng)至所述上料板的上端，再向下移動(dòng)將所述新膜吸起，所述貼標(biāo)機(jī)械手先轉(zhuǎn)動(dòng)至所述標(biāo)簽暫放區(qū)的上端，再向下移動(dòng)將所述標(biāo)簽取走，所述上料板向后移動(dòng)復(fù)位；

e、擴(kuò)晶：所述上料吸盤向下移動(dòng)將所述新膜平放至所述脫膜底座上，使所述新膜覆蓋在所述擴(kuò)晶加熱模塊和內(nèi)環(huán)上，所述壓膜環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，將所述新膜壓在所述脫膜底座上，所述擴(kuò)晶加熱模塊上升，使新膜的中部擴(kuò)張；

f、扣環(huán)：所述外環(huán)取料件下壓,使外環(huán)與內(nèi)環(huán)扣合，形成新晶元盤；

g、切膜：所述切膜齒環(huán)向上運(yùn)動(dòng)將多余的邊角料切斷，所述上料吸盤將邊角料移動(dòng)至后方進(jìn)行收集；

h、貼標(biāo)：所述移載機(jī)械手將所述新晶元盤送至所述傳送帶上，所述貼標(biāo)機(jī)械手將標(biāo)簽貼在所述新晶元盤上；

i、拍照：所述傳送帶將所述新晶元盤送至最右端，所述工業(yè)相機(jī)進(jìn)行拍照記錄和對(duì)比，并生成工單號(hào)；

j、儲(chǔ)存：所述儲(chǔ)料機(jī)械手取走新晶元盤，根據(jù)工單號(hào)中的分區(qū)編碼放至所述儲(chǔ)料架上的對(duì)應(yīng)位置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的機(jī)架上從左往右依次設(shè)置有脫膜裝置、擴(kuò)晶裝置、檢測裝置和存儲(chǔ)裝置，脫膜裝置、擴(kuò)晶裝置和檢測裝置的上端設(shè)置有移載機(jī)械手，機(jī)架上還設(shè)置有位于脫膜裝置上端的舊膜掃描器和位于擴(kuò)晶裝置上端的新膜掃描器，自動(dòng)完成回收掃描、脫膜取環(huán)、放料、取料、擴(kuò)晶、扣環(huán)、切膜、貼標(biāo)、拍照、儲(chǔ)存等工序，實(shí)現(xiàn)智能管控、脫膜取環(huán)和擴(kuò)晶功能，自動(dòng)化程度高，降低了人力資源的投入，生產(chǎn)成本低。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是脫膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是脫膜裝置的橫向剖視圖；

圖4是擴(kuò)晶裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是切膜齒環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是移載機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明的管控流程圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1至圖9，一種智能管控?cái)U(kuò)晶機(jī)，包括機(jī)架1和操作臺(tái)2，所述機(jī)架1上從左往右依次設(shè)置有脫膜裝置3、擴(kuò)晶裝置4、檢測裝置5和存儲(chǔ)裝置，所述機(jī)架1上還設(shè)置有位于所述脫膜裝置3、擴(kuò)晶裝置4和檢測裝置5上端的橫向支架6，所述橫向支架6上設(shè)置有移載機(jī)械手7，所述移載機(jī)械手7連接有帶動(dòng)其沿所述橫向支架6左右運(yùn)動(dòng)的移栽動(dòng)力機(jī)構(gòu)；所述機(jī)架1上還設(shè)置有位于所述脫膜裝置3上端的舊膜掃描器8和位于所述擴(kuò)晶裝置4上端的新膜掃描器9，所述存儲(chǔ)裝置包括儲(chǔ)料架10和儲(chǔ)料機(jī)械手11，所述脫膜裝置3、擴(kuò)晶裝置4、檢測裝置5、存儲(chǔ)裝置、移載機(jī)械手7、移栽動(dòng)力機(jī)構(gòu)、舊膜掃描器8和新膜掃描器9分別與所述操作臺(tái)2電連接。新膜掃描器9用于登記錄入新標(biāo)簽的信息，包括晶元的亮度、顏色、使用電壓、晶元顆粒數(shù)等，舊膜掃描器8用于在回收前進(jìn)行錄入對(duì)比，形成晶元盤使用的閉環(huán)，及時(shí)對(duì)未回收的晶元盤進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，便于追溯和查詢每一個(gè)晶元盤的使用情況，避免新晶元盤未使用就被破壞或遺失等情況。

更進(jìn)一步地說，參照?qǐng)D2、圖3，所述脫膜裝置3包括脫膜底座31和推板32，所述脫膜底座31內(nèi)設(shè)置有堆疊腔33和脫膜腔34，所述脫膜底座31上設(shè)置有若干位于所述堆疊腔33上端的限位桿35，在本實(shí)施例中共設(shè)置有4個(gè)限位桿35便于舊晶元盤的堆放；所述堆疊腔33和限位桿35組成堆疊區(qū)，所述推板32連接有帶動(dòng)其左右運(yùn)動(dòng)的推板動(dòng)力機(jī)構(gòu)36，推板動(dòng)力機(jī)構(gòu)36采用氣缸推料的方式更加迅速、穩(wěn)定，所述脫膜底座31內(nèi)設(shè)置有與所述推板32相適應(yīng)的推槽37，所述推槽37將所述堆疊腔33和脫膜腔34連通，所述脫膜腔34的底端設(shè)置有吸膜組件，外環(huán)和內(nèi)環(huán)分開后，吸膜組件將舊膜吸走，所述推板動(dòng)力機(jī)構(gòu)36和吸膜組件分別與所述操作臺(tái)2電連接。

參照?qǐng)D5，所述擴(kuò)晶裝置4包括擴(kuò)晶底板41和位于所述擴(kuò)晶底板41左右兩側(cè)的縱向滑軌42，所述擴(kuò)晶底板41內(nèi)設(shè)置有擴(kuò)晶加熱模塊43，擴(kuò)晶加熱模塊43采用現(xiàn)有技術(shù)中的pid溫度自動(dòng)控制技術(shù)，表面溫度均勻，經(jīng)過紅外影像檢測確認(rèn)。所述擴(kuò)晶加熱模塊43連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的絲杠升降機(jī)構(gòu)44，采用絲杠升降機(jī)構(gòu)44可以精準(zhǔn)控制擴(kuò)晶的行程，確保晶元間距一致。所述擴(kuò)晶底板41與所述擴(kuò)晶加熱模塊43之間設(shè)置有切膜齒環(huán)45，所述切膜齒環(huán)45連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的切膜動(dòng)力機(jī)構(gòu)，用于擴(kuò)晶完后進(jìn)行切膜。所述縱向滑軌42的前后兩端分別安裝有上料板46和上料吸盤47，上料吸盤47的下端面設(shè)置有吸孔，采用空氣吸取的方式進(jìn)行取料。所述上料板46連接有帶動(dòng)其沿所述縱向滑軌42前后運(yùn)動(dòng)的上料板動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述上料吸盤47連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的第一吸盤動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述第一吸盤動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接有帶動(dòng)其沿所述縱向滑軌42前后運(yùn)動(dòng)的第二吸盤動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述上料板46的側(cè)端設(shè)置有標(biāo)簽暫放區(qū)48。

參照?qǐng)D7，所述移載機(jī)械手7包括外環(huán)取料件71、內(nèi)環(huán)取料件72和壓膜環(huán)73，所述外環(huán)取料件71連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的外環(huán)取料動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)環(huán)取料件72連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的內(nèi)環(huán)取料動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述壓膜環(huán)73連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的壓膜環(huán)73動(dòng)力機(jī)構(gòu)，外環(huán)取料件71和內(nèi)環(huán)取料件72的下端面均設(shè)置有負(fù)壓孔，采用空氣吸取的方式進(jìn)行取料，對(duì)工件無損耗。

參照?qǐng)D6，所述檢測裝置5包括傳送帶51、位于所述傳送帶51左端上側(cè)的貼標(biāo)機(jī)械手52和位于所述傳送帶51右端上側(cè)的工業(yè)相機(jī)53，所述貼標(biāo)機(jī)械手52連接有帶動(dòng)其上下運(yùn)動(dòng)的貼標(biāo)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述貼標(biāo)動(dòng)力機(jī)構(gòu)連接有帶動(dòng)所述貼標(biāo)機(jī)械手52和貼標(biāo)動(dòng)力機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的貼標(biāo)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，采用機(jī)械貼標(biāo)，有效避免人工干預(yù)導(dǎo)致標(biāo)簽放置錯(cuò)亂的情況發(fā)生。貼標(biāo)機(jī)械手52采用空氣吸取的方式進(jìn)行取料，工業(yè)相機(jī)53采用ccd相機(jī)，具有體積小、重量輕、不受磁場影響等優(yōu)點(diǎn)。ccd相機(jī)拍照后與該晶元盤的標(biāo)簽信息進(jìn)行比對(duì)，判斷是否為良品，若為不良品需進(jìn)行回收，若為良品則存儲(chǔ)，系統(tǒng)生成工單號(hào)，工單號(hào)由日期時(shí)間和分區(qū)編碼組成。

參照?qǐng)D8，所述機(jī)架1上還設(shè)置有橫向?qū)к?2，所述橫向?qū)к?2上設(shè)置有縱向?qū)к?3，所述儲(chǔ)料機(jī)械手11連接有帶動(dòng)其沿所述縱向?qū)к?3上下運(yùn)動(dòng)的第一儲(chǔ)料動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述縱向?qū)к?3連接有帶動(dòng)其沿所述橫向?qū)к?2左右運(yùn)動(dòng)的第二儲(chǔ)料動(dòng)力機(jī)構(gòu)。儲(chǔ)料架10上設(shè)置有若干存放層，每個(gè)存放層對(duì)應(yīng)設(shè)置有分區(qū)編號(hào)，儲(chǔ)料機(jī)械手11從傳送帶51上取走晶元盤后根據(jù)工單號(hào)中的分區(qū)編碼進(jìn)行對(duì)應(yīng)擺放，儲(chǔ)料架10的存儲(chǔ)量可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行擴(kuò)充，在本實(shí)施例中采用4列、15行的存儲(chǔ)量。

一種智能管控?cái)U(kuò)晶機(jī)的工藝流程，包括如下步驟：

a、回收掃描：工人將舊晶元盤放入所述堆疊區(qū)內(nèi)，所述推板32將所述堆疊腔33內(nèi)最底層的所述舊晶元盤推入所述脫膜腔34內(nèi)，所述舊膜掃描器8進(jìn)行掃碼記錄，系統(tǒng)判定是否為舊標(biāo)簽，若是則更新系統(tǒng)信息，舊晶元盤已回流，若不是則直接進(jìn)入下一步；

b、脫膜取環(huán)：所述移載機(jī)械手7移動(dòng)至所述脫膜腔34的上端，所述外環(huán)取料件71抵在外環(huán)上，所述內(nèi)環(huán)取料件72下壓將所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)錯(cuò)開分離，所述吸膜組件將舊膜吸走，所述外環(huán)取料件71吸住所述外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)取料件72吸住所述內(nèi)環(huán)；

c、放料：所述移載機(jī)械手7將所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)移動(dòng)至所述擴(kuò)晶裝置4的上端，所述內(nèi)環(huán)取料件72將內(nèi)環(huán)套入所述擴(kuò)晶加熱模塊43的外側(cè)，工人先將新膜放置在所述上料板46上，再將標(biāo)簽撕下放置在所述標(biāo)簽暫放區(qū)48內(nèi)暫時(shí)存放，工人放膜時(shí)有晶元的部分需對(duì)準(zhǔn)上料板46的幾何中心，確保擴(kuò)晶后所有晶元體集中在內(nèi)環(huán)的中心；

d、取料：所述上料板46向前移動(dòng)至所述擴(kuò)晶底板41的上端，所述新膜掃描器9進(jìn)行掃碼記錄，所述上料吸盤47先向前移動(dòng)至所述上料板46的上端，再向下移動(dòng)將所述新膜吸起，所述貼標(biāo)機(jī)械手52先轉(zhuǎn)動(dòng)至所述標(biāo)簽暫放區(qū)48的上端，再向下移動(dòng)將所述標(biāo)簽取走，所述上料板46向后移動(dòng)復(fù)位退出；

e、擴(kuò)晶：所述上料吸盤47向下移動(dòng)將所述新膜平放至所述脫膜底座31上，使所述新膜覆蓋在所述擴(kuò)晶加熱模塊43和內(nèi)環(huán)上，所述壓膜環(huán)73向下運(yùn)動(dòng)，將所述新膜壓在所述脫膜底座31上，所述擴(kuò)晶加熱模塊43上升，使新膜的中部擴(kuò)張；

f、扣環(huán)：所述外環(huán)取料件71下壓,使外環(huán)與內(nèi)環(huán)扣合，形成新晶元盤；

g、切膜：所述切膜齒環(huán)45向上運(yùn)動(dòng)將多余的邊角料切斷，所述上料吸盤47將邊角料移動(dòng)至后方進(jìn)行收集；

h、貼標(biāo)：所述移載機(jī)械手7將所述新晶元盤送至所述傳送帶51上，所述貼標(biāo)機(jī)械手52將標(biāo)簽貼在所述新晶元盤上；

i、拍照：所述傳送帶51將所述新晶元盤送至最右端，所述工業(yè)相機(jī)53進(jìn)行拍照，記錄晶元擴(kuò)張質(zhì)量并與標(biāo)簽信息進(jìn)行比對(duì)，若為不良品需進(jìn)行回收，若為良品則存儲(chǔ)，系統(tǒng)生成工單號(hào)，工單號(hào)由日期時(shí)間和分區(qū)編碼組成；

j、儲(chǔ)存：所述儲(chǔ)料機(jī)械手11取走新晶元盤，根據(jù)工單號(hào)中的分區(qū)編碼放至所述儲(chǔ)料架10上的對(duì)應(yīng)位置。

該智能管控?cái)U(kuò)晶機(jī)能自動(dòng)完成回收掃描、脫膜取環(huán)、放料、取料、擴(kuò)晶、扣環(huán)、切膜、貼標(biāo)、拍照、儲(chǔ)存等工序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)擴(kuò)晶的同時(shí)，還能管控和追溯每個(gè)晶元盤的使用情況和擴(kuò)晶質(zhì)量，完善晶元盤的生產(chǎn)監(jiān)管體系，自動(dòng)化程度高，降低了人力資源的投入，生產(chǎn)成本低。

以上的實(shí)施方式不能限定本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍，專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的人員在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造整體構(gòu)思的情況下，所做的均等修飾與變化，均仍屬于本發(fā)明創(chuàng)造涵蓋的范圍之內(nèi)。