机械手及半导体传送设备的制作方法

专利检索2025-01-10  31


本发明涉及半导体制造,具体涉及一种机械手及半导体传送设备。


背景技术:

1、在半导体行业中,真空机械手是一种关键设备,用于高精度操作和传输晶圆。传统的真空机械手通常采用双手臂单导向结构设计,其中升降机构负责垂直方向的升降运动,连接部对机械手的升降机构进行限位,同时使用一对滑轨对升降方向的运动进行导向。然而,由于双悬臂的重力作用,连接部在实际使用中承受着较大的力矩。这种力矩经常导致连接部断裂,进而损坏真空机械手。连接部的频繁断裂不仅增加了设备的维护成本,也严重影响了晶圆生产的效率和可靠性。


技术实现思路

1、本发明的目的是至少解决真空机械手中的连接部承受较大扭矩的问题。该目的是通过以下技术方案实现的:

2、本发明的第一方面提出了一种机械手,包括:

3、基座,所述基座的内部设有内腔,所述基座的顶部设有与所述内腔相连通的通孔;

4、导向部,所述导向部包括第一导向结构和第二导向结构,所述第一导向结构设于所述内腔内,所述第二导向结构设于所述通孔内;

5、升降部,所述升降部以可沿第一方向滑动的方式与所述第一导向结构相连接;

6、夹取部,所述夹取部通过连接部与所述升降部连接,所述夹取部包括相连接的连接结构和夹持结构,所述连接结构以可沿所述第一方向滑动的方式与所述第二导向结构相连接,所述夹持结构位于所述内腔的外侧。

7、根据本发明的机械手,通过内置于基座内腔的升降部和与之相连的夹取部,并且设有第一导向结构和第二导向结构,第一导向结构设于内腔中并与升降部连接,第一导向结构沿第一方向对升降部进行导向,有助于分散和平衡由于升降部的垂直运动产生的力量,通过在内腔中固定和导向升降部,第一导向结构有效减少了传递到连接部的力矩,降低了因升降运动产生的不平衡负荷。第二导向结构设于通孔内并连接于夹取部上,第二导向结构沿第一方向对夹取部进行导向,进一步稳定了夹取部的运动,并均匀分配了由夹取部动作产生的力量,减少了夹取部在操作晶圆时可能对连接部造成的扭曲和应力集中。通过这种双重导向结构的设置,机械手中的升降部和夹取部的运动变得更加稳定和均匀,这不仅提高了机械手的操作精度,而且显著减少了连接部承受的力矩,减少了连接部因不均匀负荷或过度应力而断裂的风险,从而提高了整个机械手的可靠性和耐用性。

8、另外,根据本发明的机械手,还可具有如下附加的技术特征:

9、在本发明的一些实施例中,所述机械手还包括驱动部,所述驱动部设于所述基座内,所述驱动部与所述升降部传动连接,所述驱动部驱动所述升降部沿所述第一方向移动。

10、在本发明的一些实施例中,所述第二导向结构为轴承组件,所述轴承组件套设于所述连接结构的外部,所述轴承组件包括轴承本体,所述轴承本体的周向内壁均匀开设有多个球孔,所述轴承本体内部设有多个容纳腔,所述多个球孔分别与所述多个容纳腔一一对应连通,所述容纳腔的内部收容有球体,所述球体的直径大于所述球孔的直径,部分所述球体凸出设于所述球孔的外部并与所述连接结构相抵接。

11、在本发明的一些实施例中,所述容纳腔中还设有弹簧,所述弹簧设于所述容纳腔的内壁与所述球体之间,所述球体被配置为在所述弹簧的作用下凸出所述球孔的外部并与所述连接结构相抵接。

12、在本发明的一些实施例中,所述夹持结构包括能够沿所述第一方向运动的第一手臂和第二手臂,所述机械手还包括第一电机和第二电机,所述第一电机通过所述连接结构与所述第一手臂驱动连接,所述第二电机通过所述连接结构与所述第二手臂驱动连接。

13、在本发明的一些实施例中,所述连接结构包括第一连杆和第二连杆,所述第一连杆套设于所述第二连杆的外部,所述第一电机通过所述第一连杆与所述第一手臂驱动连接,所述第二电机通过所述第二连杆与所述第二手臂驱动连接。

14、在本发明的一些实施例中,所连接结构还包括套筒,所述套筒套设于所述第一连杆的外部,所述套筒与所述第二导向结构相连接。

15、在本发明的一些实施例中,所述套筒为永磁体套筒,所述套筒沿所述第一方向的两侧设有磁极,且所述套筒与所述内腔之间的间隙填充有磁流体。

16、在本发明的一些实施例中,所述升降部包括升降板,所述第一导向结构为滑轨,所述升降板的侧面与所述第一导向结构欢动连接。

17、本发明的第二方面提出了一种半导体传送设备,包括上述的机械手。



技术特征:

1.一种机械手,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的机械手,其特征在于,所述机械手还包括驱动部,所述驱动部设于所述基座内,所述驱动部与所述升降部传动连接,所述驱动部驱动所述升降部沿所述第一方向移动。

3.根据权利要求1所述的机械手,其特征在于,所述第二导向结构为轴承组件,所述轴承组件套设于所述连接结构的外部,所述轴承组件包括轴承本体,所述轴承本体的周向内壁均匀开设有多个球孔,所述轴承本体内部设有多个容纳腔,所述多个球孔分别与所述多个容纳腔一一对应连通,所述容纳腔的内部收容有球体,所述球体的直径大于所述球孔的直径,部分所述球体凸出设于所述球孔的外部并与所述连接结构相抵接。

4.根据权利要求3所述的机械手,其特征在于,所述容纳腔中还设有弹簧,所述弹簧设于所述容纳腔的内壁与所述球体之间,所述球体被配置为在所述弹簧的作用下凸出所述球孔的外部并与所述连接结构相抵接。

5.根据权利要求1所述的机械手,其特征在于,所述夹持结构包括能够沿所述第一方向运动的第一手臂和第二手臂,所述机械手还包括第一电机和第二电机,所述第一电机通过所述连接结构与所述第一手臂驱动连接,所述第二电机通过所述连接结构与所述第二手臂驱动连接。

6.根据权利要求5所述的机械手,其特征在于,所述连接结构包括第一连杆和第二连杆,所述第一连杆套设于所述第二连杆的外部,所述第一电机通过所述第一连杆与所述第一手臂驱动连接,所述第二电机通过所述第二连杆与所述第二手臂驱动连接。

7.根据权利要求6所述的机械手,其特征在于,所连接结构还包括套筒,所述套筒套设于所述第一连杆的外部,所述套筒与所述第二导向结构相连接。

8.根据权利要求7所述的机械手,其特征在于,所述套筒为永磁体套筒,所述套筒沿所述第一方向的两侧设有磁极,且所述套筒与所述内腔之间的间隙填充有磁流体。

9.根据权利要求1所述的机械手,其特征在于,所述升降部包括升降板,所述第一导向结构为滑轨,所述升降板的侧面与所述第一导向结构欢动连接。

10.一种半导体传送设备,其特征在于,包括根据权利要求1至9任一项所述的机械手。


技术总结
本发明涉及半导体制造技术领域,具体涉及一种机械手及半导体传送设备。该机械手包括基座、升降部、夹取部和导向部,基座的内部设有内腔,基座的顶部设有与内腔相连通的通孔,沿第一方向,导向部包括第一导向结构和第二导向结构,第一导向结构设于内腔内,第二导向结构设于通孔内,升降部以可沿第一方向滑动的方式与第一导向结构相连接,夹取部通过连接部与升降部连接,夹取部包括相连接的连接结构和夹持结构,连接结构以可沿第一方向滑动的方式与第二导向结构相连接,且夹持结构位于内腔的外侧。通过这种双重导向结构的设置,显著减少了连接部承受的力矩。

技术研发人员:裴德奎,左少杰,徐忠元
受保护的技术使用者:北京子牛亦东科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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