多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路及其裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供了一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路及其裝置，包括驅(qū)動單元、檢測單元和主控單元，所述驅(qū)動單元控制所述多個取放臂在豎直方向上移動以致將運輸盒的多個晶圓同時進行取片，并且在測試盒移動到所述運輸盒的原來位置時將多個所述晶圓同時進行放片至所述測試盒，同時通過檢測單元檢測多個所述晶圓的位置是否發(fā)生偏移，一旦有所述晶圓的位置發(fā)生偏移，主控單元立即控制所述驅(qū)動單元停止工作，整個過程可通過人機操作界面實時操作并對多個晶圓的移動狀態(tài)進行監(jiān)控，避免了將晶圓插斜或者插錯的情況發(fā)生，從而提高了晶圓轉(zhuǎn)盒的效率以及解決了人為操作對晶圓片造成污染和損毀的問題。
【專利說明】
多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路及其裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及整體轉(zhuǎn)盒的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，設(shè)計并制造一塊12寸晶圓片需要花費約3個月的時間，其中涉及300多道不同的工序，每道工序又需要專門的設(shè)備，足以說明一塊12寸的晶圓片的成本價值之高，因此在12寸晶圓片的運輸過程中都需要使用能夠保障晶圓片安全的運輸盒進行運輸發(fā)貨。經(jīng)過市場調(diào)查，目前市面上各個廠家使用的運輸盒各有不同，使一些取片設(shè)備不能與之一一匹配，因此一般的取片設(shè)備都備有能夠與之配套的盒子從而方便取片。這樣就涉及到了一個問題，如何將12寸晶圓片從客戶發(fā)貨的運輸盒里轉(zhuǎn)換到用于測試或者其他加工設(shè)備指定的盒子里(以下簡稱測試盒)。
[0003]然而，許多廠家都是直接通過員工手動將運輸盒里的晶圓片一一取出來，再放到測試盒里面去。在這樣的一個操作過程中會出現(xiàn)兩個潛在問題，一:一個盒子能夠放置25片晶圓片，每片晶圓片都有固定的插槽，很容易將晶圓片插斜或者插錯，這樣的情況下在合上蓋子的瞬間就會將錯槽晶圓片損毀;二:就算是在不錯插的情況下，員工帶著橡膠手指套進行操作，很容易就將晶圓片與手指套接觸的部分污染，最后達不到出貨要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的在于提供一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路及其裝置，旨在解決現(xiàn)有晶圓片轉(zhuǎn)盒效率低以及人為操作對晶圓片造成污染和損毀的問題。
[0005]本實用新型實施例提供了一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，包括:
[0006]外接多個取放臂，控制所述多個取放臂在豎直方向上移動以致將運輸盒的多個晶圓同時進行取片，并且在測試盒移動到所述運輸盒的原來位置時將多個所述晶圓同時進行放片至所述測試盒的驅(qū)動單元；
[0007]與所述驅(qū)動單元相連接，檢測多個所述晶圓的位置是否發(fā)生偏移的檢測單元；
[0008]同時與所述驅(qū)動單元和檢測單元相連接，當(dāng)有所述晶圓的位置發(fā)生偏移時控制所述驅(qū)動單元停止工作的主控單元；
[0009]與所述主控單元相連接，可以通過觸摸屏進行實時操作并對所述多個所述晶圓的移動狀態(tài)進行顯示的人機操作界面。
[0010]上述結(jié)構(gòu)中，所述晶圓的位置發(fā)生偏移是指晶圓在取放臂上的位置發(fā)生偏移或者晶圓在測試盒進行放片后未落入指定位置。
[0011]上述結(jié)構(gòu)中，所述控制電路還包括:
[0012]與所述主控單元相連接，當(dāng)有所述晶圓的位置發(fā)生偏移時發(fā)出警報信號的報警單
J L ο
[0013]上述結(jié)構(gòu)中，所述主控單元包括一主控芯片Ul，所述主控芯片Ul包括:[OOM] 驅(qū)動端on、關(guān)閉端off、第一數(shù)據(jù)傳輸端coml、第二數(shù)據(jù)傳輸端com2、發(fā)送端GP1、接收端Rec和報警端bin;
[0015]所述驅(qū)動端on和關(guān)閉端off同時接所述驅(qū)動單元，所述第一數(shù)據(jù)傳輸端coml和第二數(shù)據(jù)傳輸端com2接所述人機操作界面，所述發(fā)送端GP10、接收端Rec接所述檢測單元，所述報警端bin接所述報警單元。
[0016]上述結(jié)構(gòu)中，所述人機操作界面包括一觸摸屏芯片U2，所述觸摸屏芯片U2包括:
[0017]異步數(shù)據(jù)端COMl和同步數(shù)據(jù)端COM2 ；
[0018]所述異步數(shù)據(jù)端COMl接所述主控芯片Ul的第一數(shù)據(jù)傳輸端coml，所述同步數(shù)據(jù)端COM2接所述所述主控芯片Ul的第二數(shù)據(jù)傳輸端com2。
[0019]上述結(jié)構(gòu)中，所述驅(qū)動單元包括一驅(qū)動芯片U3，所述驅(qū)動芯片U3包括:
[0020]控制端Ctrl、啟動端ON和停止端OFF ；
[0021]所述控制端Ctrl接所述多個取放臂，所述啟動端ON接所述主控芯片Ul的驅(qū)動端on，所述停止端OFF接所述主控芯片Ul的關(guān)閉端off。
[0022]上述結(jié)構(gòu)中，所述檢測單元包括一檢測芯片U4，所述檢測芯片U4包括:
[0023]檢測端gp1和發(fā)射端Send;
[0024]所述檢測端gp1接所述主控芯片Ul的發(fā)送端GP1，所述發(fā)射端Send接所述主控芯片Ul的接收端Rec。
[0025]上述結(jié)構(gòu)中，所述報警單元包括:
[0026]蜂鳴器Tl ；
[0027]所述蜂鳴器Tl接所述主控芯片Ul的報警端bin。
[0028]本實用新型實施例還提供了一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的裝置，所述裝置包括如上述結(jié)構(gòu)所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路。
[0029]本實用新型實施例提供了一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路及其裝置，包括驅(qū)動單元、檢測單元和主控單元，所述驅(qū)動單元控制所述多個取放臂在豎直方向上移動以致將運輸盒的多個晶圓同時進行取片，并且在測試盒移動到所述運輸盒的原來位置時將多個所述晶圓同時進行放片至所述測試盒，同時通過檢測單元檢測多個所述晶圓的位置是否發(fā)生偏移，一旦有所述晶圓的位置發(fā)生偏移，主控單元立即控制所述驅(qū)動單元停止工作，整個過程可通過人機操作界面實時操作并對多個晶圓的移動狀態(tài)進行監(jiān)控，避免了將晶圓插斜或者插錯的情況發(fā)生，從而提高了晶圓轉(zhuǎn)盒的效率以及解決了人為操作對晶圓片造成污染和損毀的問題。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型實施例一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路的單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實用新型實施例一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0033]本實用新型實施例提供的一種控制電路，主要應(yīng)用于多個12寸晶圓整體轉(zhuǎn)盒的裝置上，其作用在于完成多個12寸晶圓片從運輸盒到測試盒的整體互轉(zhuǎn)，并且能夠利用人機操作界面進行操作與監(jiān)控。
[0034]圖1示出了本實用新型實施例一種晶圓片整體轉(zhuǎn)盒的控制電路的單元結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。
[0035]—種可設(shè)置于多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的裝置內(nèi)的控制電路，包括:
[0036]外接多個取放臂，控制所述多個取放臂在豎直方向上移動以致將運輸盒的多個晶圓同時進行取片，并且在測試盒移動到所述運輸盒的原來位置時將多個所述晶圓同時進行放片至所述測試盒的驅(qū)動單元103;
[0037]與所述驅(qū)動單元103相連接，檢測多個所述晶圓的位置是否發(fā)生偏移的檢測單元104；
[0038]同時與所述驅(qū)動單元103和檢測單元104相連接，當(dāng)有所述晶圓的位置發(fā)生偏移時控制所述驅(qū)動單元停止工作的主控單元101 ；
[0039]與所述主控單元101相連接，可以通過觸摸屏進行實時操作并對所述多個所述晶圓的移動狀態(tài)進行顯示的人機操作界面102。
[0040]作為本實用新型一實施例，所述控制電路還包括:
[0041]與所述主控單元101相連接，當(dāng)有所述晶圓的位置發(fā)生偏移時發(fā)出警報信號的報警單元105。
[0042]圖2示出了本實用新型實施例提供的一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的電路連接結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分。
[0043]作為本實用新型一實施例，所述主控單元101包括一主控芯片Ul，所述主控芯片Ul包括:
[0044]驅(qū)動端on、關(guān)閉端off、第一數(shù)據(jù)傳輸端coml、第二數(shù)據(jù)傳輸端com2、發(fā)送端GP10、接收端Rec和報警端bin;
[0045]所述驅(qū)動端on和關(guān)閉端off同時接所述驅(qū)動單元103，所述第一數(shù)據(jù)傳輸端coml和第二數(shù)據(jù)傳輸端com2接所述人機操作界面102，所述發(fā)送端GP10、接收端Rec接所述檢測單元104，所述報警端bin接所述報警單元105。在本實施例中，主控芯片Ul采用了型號FX3U-64MT的主控芯片，當(dāng)然，主控芯片的型號不做限定，只要能達到與本實施例主控芯片Ul所述的功能作用亦可。
[0046]作為本實用新型一實施例，所述人機操作界面102包括一觸摸屏芯片U2，所述觸摸屏芯片U2包括:
[0047]異步數(shù)據(jù)端COMl和同步數(shù)據(jù)端COM2 ；
[0048]所述異步數(shù)據(jù)端COMl接所述主控芯片Ul的第一數(shù)據(jù)傳輸端coml，所述同步數(shù)據(jù)端COM2接所述所述主控芯片Ul的第二數(shù)據(jù)傳輸端com2。在本實施例中，觸摸屏芯片U2采用了型號GC4401-W的觸摸屏芯片，當(dāng)然，觸摸屏芯片的型號不做限定，只要能達到與本實施例觸摸屏芯片U2所述的功能作用亦可。
[0049]所述人機操作界面是采用7英寸TFT真彩LCD屏幕，分辨率達800X480像素，可創(chuàng)建出美觀逼真的操作畫面，通過GP-pro 3.0EX軟件對所述觸摸屏芯片U2進行編程，使其與主控芯片Ul進行實時通訊，實現(xiàn)實時操作與顯示的效果。
[0050] 作為本實用新型一實施例，所述驅(qū)動單元103包括一驅(qū)動芯片U3，所述驅(qū)動芯片U3包括:
[0051 ] 控制端Ctrl、啟動端ON和停止端OFF ；
[0052]所述控制端Ctrl接所述多個取放臂，所述啟動端ON接所述主控芯片Ul的驅(qū)動端on，所述停止端OFF接所述主控芯片Ul的關(guān)閉端off。在本實施例中，驅(qū)動芯片U3采用了型號MADKT1507CA1的驅(qū)動芯片，當(dāng)然，驅(qū)動芯片的型號不做限定，只要能達到與本實施例驅(qū)動芯片U3所述的功能作用亦可。
[0053]所述取放臂的Y軸與Z軸均采用松下A5系列的伺服電機，松下A5伺服電機速度響應(yīng)高達2kHZ、適合各種高速定位的工業(yè)場合、齒槽轉(zhuǎn)矩在0.5 %以下、分解率高、絕對式編碼器為17bit、增量式編碼器為20bit，以及有四種控制模式可選:轉(zhuǎn)矩、速度、位置、全閉環(huán)控制；其實時自動增益調(diào)整達32級，陷波濾波器達4個，極大降低了機械共振;輸入/輸出脈沖頻率可達到4Mpps等。
[0054]作為本實用新型一實施例，所述檢測單元104包括一檢測芯片U4，所述檢測芯片U4包括:
[0055]檢測端gp1和發(fā)射端Send;
[0056]所述檢測端gp1接所述主控芯片Ul的發(fā)送端GP1，所述發(fā)射端Send接所述主控芯片Ul的接收端Rec。在本實施例中，檢測芯片U4采用了型號EE-SX671的檢測芯片，當(dāng)然，檢測芯片的型號不做限定，只要能達到與本實施例檢測芯片U4所述的功能作用亦可。
[0057]所述裝置在運行過程中采用了多個傳感器實時監(jiān)測，形成實時報警系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)盒的放置平臺上有八個用于檢測盒子平穩(wěn)度的接近開關(guān)，兩個接近開關(guān)用來區(qū)別盒子種類的接近開關(guān)，型號都為LXW-5-1-2;還有兩個接近開關(guān)用于檢測盒子鎖磁性開關(guān)，型號為RN04-N。在取放臂的Z軸處裝有三個對射傳感器，用于檢測晶圓在取放臂上的位置是否發(fā)生偏移，發(fā)射端為EX-13EB，接收端為EX-13EBD。在設(shè)備的Y軸方向與Z軸方向都有用于限位的光電傳感器 EE-SX671。
[0058]作為本實用新型一實施例，所述報警單元105包括:
[0059]蜂鳴器Tl;
[0060]所述蜂鳴器Tl接所述主控芯片Ul的報警端bin。
[0061]所述裝置在運行過程中，如果檢測到任何一種異常情況都會發(fā)出報警信號，裝置立即停止運行、三色燈亮紅燈、蜂鳴器鳴叫、人機操作界面進行提示操作，并將報警形成歷史記錄，以便后期調(diào)用。
[0062]本實用新型另一實施例提供的一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路以及裝置的工作原理為:
[0063]通過主控單元控制Y軸(前后軸)與Z軸(上下軸)來完成多個12寸晶圓從運輸盒到測試盒的整體互轉(zhuǎn)，利用人機操作界面進行操作與監(jiān)控。將裝有晶圓的盒子(即運輸盒)放在轉(zhuǎn)盒平臺上，通過檢測后，Z軸運行將帶有25對取放臂抬至設(shè)定高度，Y軸運行將裝有晶圓的盒子整體前移，使25對取放臂恰好插入晶圓片的縫隙之間，然后Z軸抬起一定的高度，將多個晶圓暫時擱置在取放臂上，Y軸退回并將空盒子退出，接著將要轉(zhuǎn)片的空盒子(即測試盒)放在轉(zhuǎn)盒平臺上，Y軸前移至一定位置，Z軸下降，將多個晶圓放入盒子里，Y軸后移將裝有晶圓片的盒子退出即轉(zhuǎn)盒完成。在整個運行過程中都有傳感器實時監(jiān)控，如果晶圓的位置發(fā)生偏移或者放置在臺上盒子的位置發(fā)生變化都會暫停并顯示報警和提示解決方案。
[0064]綜上所述，本實用新型實施例提供了一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路及其裝置，包括驅(qū)動單元、檢測單元和主控單元，所述驅(qū)動單元控制所述多個取放臂在豎直方向上移動以致將運輸盒的多個晶圓同時進行取片，并且在測試盒移動到所述運輸盒的原來位置時將多個所述晶圓同時進行放片至所述測試盒，同時通過檢測單元檢測多個所述晶圓的位置是否發(fā)生偏移，一旦有所述晶圓的位置發(fā)生偏移，主控單元立即控制所述驅(qū)動單元停止工作，整個過程可通過人機操作界面實時操作并對多個晶圓的移動狀態(tài)進行監(jiān)控，避免了將晶圓插斜或者插錯的情況發(fā)生，從而提高了晶圓轉(zhuǎn)盒的效率以及解決了人為操作對晶圓片造成污染和損毀的問題。本實用新型實施例實現(xiàn)簡單，不需要增加額外的硬件，可有效降低成本，具有較強的易用性和實用性。
[0065]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，其特征在于，所述控制電路包括: 外接多個取放臂，控制所述多個取放臂在豎直方向上移動以致將運輸盒的多個晶圓同時進行取片，并且在測試盒移動到所述運輸盒的原來位置時將多個所述晶圓同時進行放片至所述測試盒的驅(qū)動單元； 與所述驅(qū)動單元相連接，檢測多個所述晶圓的位置是否發(fā)生偏移的檢測單元； 同時與所述驅(qū)動單元和檢測單元相連接，當(dāng)有所述晶圓的位置發(fā)生偏移時控制所述驅(qū)動單元停止工作的主控單元； 與所述主控單元相連接，可以通過觸摸屏進行實時操作并對所述多個所述晶圓的移動狀態(tài)進行顯示的人機操作界面。2.如權(quán)利要求1所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，其特征在于，所述晶圓的位置發(fā)生偏移是指晶圓在取放臂上的位置發(fā)生偏移或者晶圓在測試盒進行放片后未落入指定位置。3.如權(quán)利要求2所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，其特征在于，所述控制電路還包括: 與所述主控單元相連接，當(dāng)有所述晶圓的位置發(fā)生偏移時發(fā)出警報信號的報警單元。4.如權(quán)利要求3所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，其特征在于，所述主控單元包括一主控芯片(Ul)，所述主控芯片(Ul)包括: 驅(qū)動端(on)、關(guān)閉端(off)、第一數(shù)據(jù)傳輸端(coml)、第二數(shù)據(jù)傳輸端(com2)、發(fā)送端(GP1)、接收端(Rec)和報警端(bin)； 所述驅(qū)動端(on)和關(guān)閉端(off)同時接所述驅(qū)動單元，所述第一數(shù)據(jù)傳輸端(coml)和第二數(shù)據(jù)傳輸端(com2)接所述人機操作界面，所述發(fā)送端(GP10)、接收端(Rec)接所述檢測單元，所述報警端(bin)接所述報警單元。5.如權(quán)利要求4所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，其特征在于，所述人機操作界面包括一觸摸屏芯片(U2)，所述觸摸屏芯片(U2)包括: 異步數(shù)據(jù)端(COMl)和同步數(shù)據(jù)端(COM2); 所述異步數(shù)據(jù)端(COMl)接所述主控芯片(Ul)的第一數(shù)據(jù)傳輸端(coml)，所述同步數(shù)據(jù)端(COM2)接所述所述主控芯片(Ul)的第二數(shù)據(jù)傳輸端(com2)。6.如權(quán)利要求5所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，其特征在于，所述驅(qū)動單元包括一驅(qū)動芯片(U3)，所述驅(qū)動芯片(U3)包括: 控制端(Ctr I)、啟動端(ON)和停止端(OFF); 所述控制端(Ctrl)接所述多個取放臂，所述啟動端(ON)接所述主控芯片(Ul)的驅(qū)動端(on)，所述停止端(OFF)接所述主控芯片(Ul)的關(guān)閉端(off)。7.如權(quán)利要求6所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，其特征在于，所述檢測單元包括一檢測芯片(U4)，所述檢測芯片(U4)包括: 檢測端(gp1)和發(fā)射端(Send)； 所述檢測端(gp1)接所述主控芯片(Ul)的發(fā)送端(GP1)，所述發(fā)射端(Send)接所述主控芯片(Ul)的接收端(Rec)。8.如權(quán)利要求7所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路，其特征在于，所述報警單元包括: 蜂鳴器(Tl); 所述蜂鳴器(Tl)接所述主控芯片(Ul)的報警端(bin)。9.一種多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的裝置，其特征在于，所述裝置包括如權(quán)利要求1-8任一項所述的多個晶圓整體轉(zhuǎn)盒的控制電路。
【文檔編號】H01L21/68GK205488082SQ201620225806
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】李曉白, 肖茹茹, 舒雄, 韋敏榮
【申請人】深圳安博電子有限公司