本发明涉及一种用于测量晶片的传感器站以及方法,包括用于测量晶片的至少一个特性的至少一个传感器设备以及输送装置的至少一个部段,输送装置限定输送方向,运动的晶片沿着输送装置确定一个对于运动的晶片保持畅通的空间,传感器设备在保持畅通的空间的下侧上和/或上侧上产生至少一个测量点。
背景技术:
这种传感器站从wo2015/199930a1中已知。已知的传感器站包括三个传感器设备,所述传感器设备包含各一个近红外超辐射发光二极管,所述近红外超辐射发光二极管用于晶片上的三道厚度测量。所述晶片沿着输送方向以具有两个单带的连续带的形式运动并且因此确定一个保持畅通的空间。传感器设备例如设置在要保持畅通的空间上方并且在要保持畅通的空间上侧分别产生一个测量点。
另一种这样传感器站从kr1020160021979a中已知。呈具有两个单带的连续带形式的输送装置将晶片输送穿过所述传感器站,运动的晶片确定一个要保持畅通的空间。传感器站包括三个传感器设备,所述传感器设备分别具有一对传感器。传感器构成为电容式厚度传感器。每个传感器设备的第一传感器设置在要保持畅通的空间的上方,而第二传感器设置在要保持畅通的空间的下方。传感器设备的各第一和第二传感器在要保持畅通的空间的上侧和下侧上分别产生三个测量点。
已发现的是,这种传感器站的厚度测量通常不对应于传感器的所提出的测量精度,使得传感器站的测量精度与所使用的传感器类型的测量精度相比相对较差。
技术实现要素:
本发明的目的因此是,进一步改进传感器站的测量精度,更确切地说优选例如不必采用较贵或较慢的传感器。本发明的目的优选是改进传感器站的测量精度,使得实现在两个校准过程之间或者优选在每小时至少6000个晶片的通过量下的最高0.3μm的简单的标准偏差。
为了实现前述目的,本发明教导了一种用于测量晶片的传感器站,其包括用于测量晶片的至少一个特性、尤其是厚度的至少一个传感器设备以及输送装置的至少一个部段,输送装置限定输送方向,运动的晶片沿着输送装置确定一个对于运动的晶片保持畅通的空间,传感器设备在要保持畅通的空间的下侧上和/或上侧上产生至少一个测量点,传感器设备由主支撑件承载。
传感器站具有校准设备,校准设备包括至少一个臂以及用于使所述臂运动的驱动系统,在所述臂上设置有基准件——优选具有已知的特性、尤其厚度的基准件,所述臂可运动地支承,使得所述基准件能够占据静止位置和测量位置,所述基准件在静止位置中设置在传感器设备的作用范围之外并且在测量位置中设置在传感器设备的作用范围之内。
本发明基于如下认知,传感器在传感器站运行中经历几乎不可预见的漂移,由此能够部分地灵敏地伪造测量结果。通过校准设备,能够以规律性的间隔在传感器站内在基准件处执行校准测量。在晶片处测量到的值因此能够一再相应地校正,使得传感器漂移不再对测量施加显著影响。因此实现开始提及的目的。
术语“设置在传感器设备的作用范围之内”尤其是指,基准件能够由传感器设备测量,而不必拆除或改建传感器设备,或者进一步优选地不必重新调整,或者更优选地不必机械操纵/切换。术语“晶片的至少一个特性”例如理解为晶片的表面的切痕轮廓和/或晶片的挠曲和/或特别优选晶片的厚度。
优选的是,基准件设置在臂的一个端部上。优选的是,基准件的已知的厚度小于1.0mm,进一步优选小于0.5mm,并且更优选小于0.3mm。适宜的是,基准件的已知的厚度大于0.1mm,进一步优选地大于0.12mm,并且特别优选大于0.14或0.16mm。在理想情况下,基准件的已知的厚度为0.2mm。基准件例如可以由金属、优选由钢构成或者包括金属或钢。典型地,在晶片厚度典型地为0.15mm至0.18mm的情况下,晶片具有带有125mm或156mm或163mm的边缘长度的正方形或准正方形(具有斜角的正方形)尺寸。所述晶片限定一个要保持畅通的空间,所述空间例如对应于在宽度为156mm的情况下具有0.18mm厚度的传感器站长度的带。
根据一个特别优选的实施形式,参考件在测量位置中至少部分地位于要保持畅通的空间内。适宜的是,基准件在静止位置中完全设置在要保持畅通的空间之外。术语“至少部分地在要保持畅通的空间内的测量位置”尤其是指,在传感器站运行期间,基准件或其它部分地位于要保持畅通的空间内的物体会与输送的晶片碰撞在一起。而如果基准件完全位于要保持畅通的区域之外,则排除了晶片与基准件的碰撞。适宜的是,基准件的静止位置在俯视图中位于测量点的输送流下游。优选的是,基准件在静止位置中设置在要保持畅通的空间上方,这尤其在主支撑件的实心的设计方案的情况下、例如由矿物材料/岩石/花岗石构成的情况下是有利的。根据另一优选的设计方案,主支承件包括铝,基准件的静止位置能够位于要保持畅通的空间上方或下方。
尤其在本发明的范围内,校准设备包括至少一个线性引导件,优选所述线性引导件确定所述臂在测量位置和静止位置之间的线性运动部段。这具有如下优点:由于在传感器设备的区域中的狭窄比例,与例如转动运动相比,基准件能够更容易地到达测量点。优选的是,线性运动部段是单个线性运动部段或者整体上是在静止位置和测量位置之间的线性部段。有利的是,线性运动部段的运动方向在俯视图中平行于输送方向定向。有利地,线性引导件包括线性轨,并且更有利地包括与线性轨对应的滑架。优选的是,线性轨固定在臂上或者固定在臂的上侧上。优选地,线性引导件包括静态的支撑元件。优选的是,在静态的支撑元件的下侧上固定有滑架。优选的是,所述臂能够相对于支撑元件在基准件的测量位置和静止位置之间运动。
特别优选地,校准设备包括用于限定测量位置的止挡件。有利地,静态的支撑元件或线性引导件的一个部段形成止挡支承件。优选地,所述臂包括止挡元件,所述止挡元件进一步优选地构成为止挡螺钉。优选的是,止挡支承件和止挡元件在基准件的测量位置中彼此接触并且适宜的是在基准件的静止位置中彼此不接触。止挡元件有利地设置在线性轨上方。适宜的是,止挡元件的止挡面指向传感器设备的方向。
尤其在本发明的范围中,校准设备具有至少一个弹簧。弹簧例如可以构成为螺旋弹簧。优选的是,弹簧连接在驱动源或者说电动马达和臂之间,使得所述臂相对于驱动系统或者说相对于驱动源弹性地支承。优选的是,弹簧或驱动系统或传动系构成为,使得弹簧在基准件的测量位置中产生止挡元件在止挡支承件上的挤压压力。优选的是,弹簧在基准件的测量位置中拉伸,使得止挡元件的挤压压力作用到止挡支承件上。根据一个优选的实施形式,驱动系统包括用于探测静止位置的到达的静止位置传感器。弹簧的第一端部适宜地与传动系连接,例如与杠杆部件或横梁连接。弹簧的第二端部优选固定在臂上。优选的是,所述至少一个臂配设有两个弹簧,进一步优选地,所述臂在俯视图中设置在两个弹簧之间。
特别优选的是,所述臂包括用于使基准件转入静止位置中的携带件。所述携带件例如可以构成为辊或滑轮。适宜的是,辊或携带件的轴线在俯视图中垂直于输送方向定向。优选的是,携带件设置在臂的后三分之一处。有利的是,携带件在臂的两侧突出,使得杠杆部件在一个优选的构型方案中能够在携带件的两侧上与下部的、叉状的端部接触。优选的是,携带件在俯视图中设置在弹簧的第一端部和第二端部之间。弹簧优选构成为,使得弹簧将牵引力施加到所述臂上,使得臂的携带件——尤其在静止位置中和/或部段式地在从测量位置转移到静止位置期间或者反之——压靠传动系或者朝向传动系的方向挤压。
在本发明的范围中,传感器设备具有两个传感器。优选的是,传感器设备的第一传感器设置在要保持畅通的空间的上方,进一步优选地,第二传感器位于要保持畅通的空间的下方。适宜的是,第一和第二传感器分别配设有测量点,优选两个测量点在俯视图中彼此重叠。有利地,传感器设备或传感器设备的第一和/或第二传感器包括光源以及光探测器。可行的是,光源发射波长高于550nm的光。优选地,光源发射可见光。特别优选的是,光源是二极管和优选激光二极管。有利的是,光探测器具有带有大量像素的二极管阵列。特别有利的是,第一和或第二传感器或传感器设备是三角测量传感器或者包括三角测量传感器。有利的是,第一和第二传感器是结构相同的。
根据一个优选的实施形式,传感器站具有大量传感器设备。适宜的是,传感器设备在俯视图中并排设置,配设给传感器设备的测量点适宜地形成连接线,所述连接线优选横向于--尤其垂直于--输送方向定向。优选地,传感器站包括至少三个传感器设备,以在晶片的上侧和/或下侧上产生三个测量线。优选的是,第一测量线在晶片的中部三分之一处伸展,而第二和第三测量线在晶片的左侧的或右侧的三分之一处伸展。可行的是,传感器站包括四个或更多个传感器设备,以产生四个或更多个测量线。例如,传感器站具有五个传感器设备。适宜的是,对于各个晶片,为每个传感器配设用于反映切痕轮廓的测量道,或者为每个传感器装置配设用于反映晶片厚度的测量线。可行的是,通过将在晶片上侧上的测量道与在晶片下侧上的测量道求差能够换算为测量线。优选的是,在晶片的上侧和下侧上分别产生大量测量道。适宜的是,每个测量线对于每个晶片包括至少2000个测量值,优选至少5000个测量值,并且特别优选包括至少10000个测量值。
根据一个优选的实施形式,主支撑件——优选主要——具有金属并且尤其具有铝。在特定的实施形式的情况下,主支撑件包括矿物材料。矿物材料优选包括岩石并且特别优选包括花岗岩。适宜的是,主支撑件具有下部的支撑组,所述下部的支撑组设置在要保持畅通的空间下方。适宜地,主支撑件包括上部的支撑组,所述上部的支撑组设置在要保持畅通的空间上方。主支撑件适宜地在上部的和下部的支撑组之间包括一个或多个凹部,以将传送装置或晶片引导穿过主支撑件。根据一个优选的实施形式,下部的支撑组包括至少一个主区块。上部的支撑组优选包括侧壁,所述侧壁在俯视图中至少在部分部段上并且优选完全环绕地包围所述至少一个传感器设备。优选地,上部的支撑组具有至少一个中间壁,使得上部的支撑组形成用于至少两个传感器设备的至少两个腔室。适宜的是,至少一个传感器固定在侧壁或中间壁的内侧上。侧壁或中间壁的壁厚优选为至少15mm,进一步优选地为至少20mm,并且特别优选为至少25mm。在理想情况下,侧壁或中间壁的壁厚为至少30mm。适宜的是,侧壁或中间壁的壁厚为最多100mm,优选最多80mm,并且特别优选为最多70mm。理想情况下,侧壁或中间壁的壁厚为最多60mm。
根据一个非常有利的实施形式,传感器站具有底架,优选的是,至少一个缓冲器设置在底架和主支支撑件之间。缓冲器例如能够是气动或液压的。缓冲器特别优选地包括弹性元件,并且尤其是橡胶元件。有利的是,在底架上设置有至少三个缓冲器。根据一个优选的实施形式,主支撑件置于至少一个缓冲器上。特别优选的是,传感器设备固定并且尤其刚性地固定在主支撑件上。优选的是,校准设备固定并且尤其刚性地固定在主支撑件上。根据一个特别优选的实施形式,输送装置的前端部元件和/或后端部元件设置在底架上,进一步优选地,至少一个缓冲器不中间连接在一方面前端部元件和/或后端部元件以及另一方面底架之间,使得优选前端部元件和/或后端部元件不被减振或不由主支撑件支承。
特别优选地,校准设备包括计算单元,计算单元构成用于,将由传感器设备在基准件上确定的测量值用于校准经由传感器设备在晶片上的确定的测量值。优选的是,在基准件上或在晶片上确定的测量值反映基准件或晶片的厚度。优选地,校准设备包括臂的控制单元。控制单元优选构造用于,使所述臂从静止位置运动到测量位置中或者反之。适宜的是,要测量的晶片从位于传感器站上游的提取站中单独地从第一收集容器中取出。被分割的晶片于是优选穿过传感器站并且此后优选输送给分拣站。有利地,当第一收集容器是空的时,在传感器站中停止晶片的材料流。实际情况下,只要第一收集容器通过第二收集容器替代,在传感器站中开始晶片的材料流。优选地,在传感器站中的晶片的材料流的停止和开始的时间点为了更换收集容器而限定中断时间。例如能够停止晶片的材料流,其方式为:停止输送装置。优选地,停止晶片的材料流,其方式为:不将另外的晶片传送给输送装置,优选的是,输送装置至少暂时地并且优选连续地在中断时间期间处于运行中。特别优选,第一收集容器的最后的晶片和第二收集容器的第一个晶片限定中断时间。术语“在传感器站中”优选是指“在传感器设备的作用范围中”并且特别优选“在所述至少一个测量点处”。十分特别优选地,计算单元和/或控制单元构成为,使得传感器设备在基准件的中断时间期间测量。适宜地,在基准件上确定的测量值用于校准在晶片上确定的测量值。中断时间例如可以为直至10秒或7秒或5秒。中断时间有利地合计为至少0.5秒或1.0秒或1.5秒或2秒。
特别优选地,输送装置包括连续输送器的至少一个部段,更优选地,连续输送器具有至少两个连续的、至少在部分部段上彼此平行的单带。有利的是,传感器站配设有完整的连续输送器。术语“完整的连续输送器”尤其是指,连续输送器的循环限定了连续输送机在输送方向上的延展,并且优选地,连续输送器不能在没有其它输送装置帮助的情况下将晶片从前面的站输送至传感器站或者从传感器站输送至后续的站。适宜地,连续带或单带包括弹性体,弹性体优选是接触晶片的层的组成部分。两个单带中的每个单带优选为至少5mm,进一步优选为至少10mm,特别优选为至少12mm,并且在理想情况下为至少14mm宽。适宜的是,两个单带中的每个单带最多为40mm,优选为最多30mm,特别优选为最多25mm,并且理想情况下最多为18mm宽。在两个单带之间的间距在俯视图中适宜地为至少20mm,优选为至少30mm,特别优选为至少35mm,并且理想情况下为至少40mm。有利的是,在两个单带之间的间距在俯视图中最多为110mm,优选为最多90mm,特别优选为最多80mm,并且理想情况下为最多70mm。
在本发明的范围中,输送装置配设有马达,尤其配设有电动马达。有利的是,所述马达具有在一侧或者——优选——在两侧从马达壳体伸出的马达轴。优选的是,马达轴至少在马达壳体的一侧上并且更优选地在两侧上与一个或者分别与一个驱动轮刚性地连接。驱动轮适宜地具有适合用于接纳单带的宽度。适宜的是,输送装置对于每个驱动轮包括至少一个、优选两个压辊。所述一个或两个压辊优选设置为,使得单带以至少90°、优选以至少120°并且特别优选以至少150°围绕驱动轮。适宜的是,输送装置对于连续带或每个连续带具有至少两个、优选至少三个转向辊。适宜的是,至少一个压辊和/或转向辊设计用于容纳单带。
特别优选地,输送装置或连续输送器引导穿过主支撑件。有利地,输送装置在前部端部上包括前端部元件并且在后部端部上包括后端部元件。前端部元件对于连续带或每个单带包括至少一个转向辊并且更优选地包括两个转向辊。后端部元件对于连续带或每个单带优选具有驱动轮或多个驱动轮并且优选包括至少一个转向辊。更有利的是,在后端部元件上设有用于连续带的或每个单带的至少一个压辊并且优选两个压辊。前端部元件和/或后端部元件例如可以具有钢并且优选具有钢壳体。非常优选的是,前端部元件和/或后端部元件固定在底架上。适宜的是,下部的支撑组或下部的支撑组的主区块设置在前端部元件和后端部元件之间,优选在一方面前端部元件或后端部元件以及在另一方面下部的支撑组或主区块之间留有间隙。
根据一个特别优选的实施形式,输送装置或连续输送器或单带至少在部分部段上置于主支撑件或下部的支撑组或主区块上。优选地,输送装置/连续带/单带的第一部段沿输送方向在至少一个测量点之前置于主支撑件/下部的支撑组/主区块上。有利地,输送装置/连续带/单带的第二部段沿输送方向在至少一个测量点之后置于主支撑件/下部的支撑组/主区块上。特别优选的是,主支撑件/下部的支撑组/主区块通过所述放置限定输送装置/连续输送器/单带——尤其沿高度方向——的运动轨道的至少一个部段。因此实现,输送装置在测量点的区域中与输送装置的驱动器解耦,使得减少可能的、在测量点的区域中由输送装置的驱动器发出的振动。另一优点在于,在测量点的区域中,晶片关于可能的高度运动与传感器设备同步地表现,使得减少在晶片和传感器设备之间沿高度方向的可能的相对运动。
根据一个优选的实施形式,驱动系统具有驱动源和传动系。驱动源优选包括至少一个电动马达。传动系优选具有连杆和至少一个主轴。根据第一实施形式,驱动源与连杆连接。适宜的是,连杆与杠杆部件连接,所述杠杆部件能够可转动地支承到杠杆轴上。杠杆部件相对于连杆优选与至少一个臂或与多个臂连接。优选的是,杠杆部件在中间连接至少一个/所述弹簧的情况下与至少一个臂连接。
根据第二实施形式,驱动源或至少一个电动马达与传动系的主轴连接。有利地,驱动源包括两个电动马达,所述电动马达分别与主轴连接。在至少一个主轴的一个端部上优选连接有横梁,使得驱动源能够经由主轴和横梁将至少一个臂从静止位置压入测量位置中。横梁在俯视图中横向于并且优选垂直于输送装置定向。有利的是,在横梁和所述至少一个臂之间设置有至少一个弹簧,使得所述至少一个臂相对于驱动源或横梁弹性支承。适宜地,横梁包括至少一个开口,并且所述臂包括至少一个携带件,所述携带件穿过开口突出,使得横梁能够将所述至少一个臂从测量位置拉到静止位置中。
为了实现上述目的,本发明教导了一种用于测量晶片的方法,其中,将要测量的晶片从第一收集容器中取出并且输送给传感器站、尤其输送给根据本发明的传感器站,所述晶片借助于输送装置引导穿过传感器站,传感器站包括至少一个传感器设备,传感器设备测量晶片的至少一个特性,当例如第一收集容器是空的时,停止传感器站中的晶片的材料流,如果例如第一收集容器通过第二收集容器替代,那么开始在传感器站中的晶片的材料流,在传感器站中的晶片的材料流的停止和开始的时间点限定中断时间,在中断时间内传感器设备对具有已知的特性值的基准件进行测量,基准件的测量用于校准晶片的测量值。
适宜地,基准件在其测量期间位于测量位置中。有利地,晶片的特性对应于晶片的厚度。适宜的是,在测量基准件之后,基准件转入静止位置中。有利地,在基准件已离开测量位置之后或者到达静止位置之后,重新开始在传感器站中的晶片的材料流。适宜的是,当第二收集容器是空的是,重新停止在传感器站中的晶片的材料流。有利地,基准件于是重新从静止位置转入测量位置中。
附图说明
下面借助两个实施例详细阐述本发明。附图以示意图:
图1示出根据本发明的传感器站的局部的立体侧视图;
图2示出图1中的传感器站的主支撑件的俯视图;
图3示出图1的传感器站的完整侧视图;
图4示出图1的传感器站的完整后视图;
图5示出图1中的传感器站的臂在测量位置中的侧视图;
图6示出在从测量位置开始转入静止位置期间图5中的臂;
图7示出在从测量位置转入静止位置期间图5中的臂;
图8示出在静止位置中图5中的臂;
图9示出第二实施例的根据本发明的传感器站的立体俯视图;并且
图10示出图9中的传感器站的立体仰视图。
具体实施方式
在图1和2中分别以立体图和俯视图示出根据本发明的传感器站。为了清楚展示,省去图1中的面向观察者的侧壁以及图2中的一部分。图1和2中的传感器站例如可以连接在这里未示出的晶片提取站的下游,在所述晶片提取站中提取设备将各个晶片1从收集容器中取出并且传送给连续输送器。该实施例的连续输送器随后将晶片1转送给传感器站。传感器站能够设置在这里同样未示出的晶片分拣站的上游,使得传感器站是晶片生产线的组成部分。
来自前面的站的晶片1由传感器站的输送装置3(参见图1)取出,沿输送方向f运输并且穿过在主支撑件13、36、37中的凹部43(参见图4)穿过主支撑件13引导直至传感器站的端部。在那里将晶片1例如传送给晶片分拣器。晶片1根据图1通过其运动限定要保持畅通的空间4;如果物体处于该要保持畅通的空间4中,则晶片1与所述物体碰撞。在该实施例中,例如在传感器站的中部存在总计六个用于测量晶片1的传感器12。
输送装置3根据图1至8包括连续带,所述连续带在该实施例中具有两个彼此平行的单带14。各单带14优选分别经由三个转向辊18引导并且由驱动轮20驱动。优选的是,两个压辊19与驱动轮20相邻,使得相应的单带14以例如180°环绕驱动轮20。在该实施例中,两个驱动轮由共同的电动马达驱动。两个前部的转向辊18一方面以及后部的转向辊18、两个压辊19和驱动轮20另一方面(每个单带14)连接在前端部元件35a或后端部元件35b上。后端部元件35b可以具有输送装置3的在此未示出的电动马达并且——还有前端部元件35a也——包括钢壳体。
两个端部元件35a、35b例如可以借助于螺钉固定在底架39上,参见图3和4。底架39优选包括钢,其中,钢进一步优选地占据底架39的相对或绝对占优的部分。该特定的实施例的主支撑件13包括多个花岗岩块,所述花岗岩块借助于螺钉连接固定到彼此上并且一起形成主支撑件13。主支撑件13可以优选支承在三个缓冲器40上,所述缓冲器本身固定在底架39上并且用于减振。主支撑件13包括下部的、设置在要保持畅通的空间4下方的支撑组36以及上部的、位于要保持畅通的空间4上方的支撑组37。下部的支撑组36可以具有由花岗岩构成的主区块42,单带14以例如350mm的长度置于所述主区块上。以这种方式,在传感器12的区域中的晶片1以及传感器12本身与单带14的驱动器解耦并且沿高度方向具有彼此最多非常小的相对运动。
所述实施例的主支撑件13包围总计三个传感器设备2(参见图1和2),每个传感器设备2分别具有设置在要保持畅通的空间4上方和下方的传感器12。优选地,传感器12是激光三角测量传感器,使得每个传感器12具有作为发送器的激光二极管以及作为接收器的二极管阵列。每个传感器12的光束投射到相应的晶片1的上侧或下侧上、在那里反射并且由相应的二极管阵列探测到。如果例如增大晶片1相对于传感器2的距离,那么光束由二极管阵列的略微更靠外的像素检测。所述像素移位遵循三角关系,经由所述三角关系能够确定晶片1相对于传感器的在亚微米范围内的距离。
光束与要保持畅通的空间4的上侧或下侧相交的点优选称为测量点。由于晶片1的运动,每个传感器12的测量点经历到晶片1的相应的相对运动。因此,静止传感器12线性地扫描晶片1并且检测每个晶片1各一个测量道。每个传感器12例如可以检测每个测量道或晶片1的15000个测量值。
通过将传感器12设置在要保持畅通的空间4的上方和将传感器12设置在要保持畅通的空间的下方,能够在晶片1的两侧上各确定一个测量道,所述测量道提供关于相应的切痕轮廓的信息。适宜的是,将晶片1这样置于晶片生产线上,使得切痕
所述实施例的三个下部的传感器12设置在下部的支撑组36中并且固定在其上。为了设置下部的传感器12,在下部的支撑组36中设有相应的凹部。上部的支撑组37包括侧壁21以及中间壁22。上部的传感器12位于侧壁21或中间壁22之间并且分别固定在相应的侧壁或中间壁21、22上。尤其是图2示意性地示出上部的传感器12在上部的支撑组37内的布置。在该实施例中,传感器12借助于螺钉固定在主支撑件13上并且分别具有用于传感器连接电缆的插接耦联器38。由板材构成的外壁23在其右侧或左侧上对传感器站进行限界。
传感器站在图1的视图中此外包括根据本发明的校准设备5,所述校准设备本身优选具有三个臂6,所述臂分别具有设置在相应的臂的端部上基准件8。三个基准件8分别具有例如对应于晶片1的平均厚度的厚度。优选的是,每个基准件8的通过上侧和下侧确定的厚度变化是非常小的并且尤其基准件的相应的厚度或厚度变化是精确已知的。校准设备5在图2中未示出。
校准设备5的驱动系统7优选构造用于,驱动三个臂与其基准件8,使得基准件8从静止位置起运动并且最终精确地位于总计6个测量点上进而占据晶片1的位置(测量位置)。当在短的时间内中断晶片1的材料流时,优选这才发生,因为在晶片生产线的开端处必须通过满的收集容器替换空的收集容器。在所述中断时间内,驱动系统7——在优选行进的输送装置3的情况下——将基准件8移动到测量位置处。然后执行基准测量,借助所述基准测量能够校准在晶片1上记录的测量值。因此,尽可能补偿传感器12的可能的漂移,使得测量精度决定性地提升。在基准测量期间,通过满的收集容器替换空的收集容器。然后,基准件8再次移动到相应的静止位置中,并且将满的收集容器的晶片1依次输送给输送装置3。
图1至8的实施例的驱动系统7包括电动马达15,在所述电动马达上优选连接有连杆16。连杆16本身有利地与杠杆部件24连接,所述杠杆部件能够围绕杠杆轴25枢转。三个臂6连接在三节的杠杆部件24的三个下端部中的每个下端部上,使得所述臂6能够从在图1中示出的静止位置转入测量位置中,由此基准件8位于六个测量点上。在测量位置和静止位置之间的运动过程从后续的图5至8中得知。
在图5中示出传感器设备2的两个传感器12、臂6以及相关的驱动系统7的放大的侧视图。在图3中,基准件8在测量位置中进而在要保持畅通的空间4内位于单带14的上方不远处。连杆16通过电动马达15而运动,使得其位于最后方的位置中,由此所述臂6本身由于杠杆部件24的杠杆作用而位于最前方的位置中。
在杠杆部件24的三个下部的、叉状的端部中的每个端部上优选固定有两个弹簧27,所述弹簧分别具有第一弹簧端部,而各其它弹簧端部接合在相应的臂6的后部部段上。在俯视图中,相应的臂6优选位于两个与所述臂相关联的弹簧27之间以及位于杠杆部件24的相应的、叉状的下端部的两个柄之间。因此,杠杆部件24和臂6的运动经由六个弹簧27彼此弹性地支承。在测量位置中,弹簧27优选处于较强拉伸的状态下,使得所述弹簧将朝向传感器设备2的方向作用的牵引力施加到臂6上。
所述牵引力有利地通过在臂6上呈构成为止挡螺钉的止挡元件11形式的止挡件10、11接收,其中,止挡元件11止挡在刚性的支撑元件26的止挡支承件10上。支撑元件26优选在其下侧上具有滑架30,所述滑架与支撑元件26固定地连接进而相对于支撑元件26不可运动。在臂6的上侧上有利地固定有线性轨29,所述线性轨滑动地支承在滑架30上。支撑元件26适宜地由悬架28承载。悬架28、支撑元件26以及滑架30是线性引导件9的组成部分。线性引导件9确定臂6的运动方向以及经由支撑元件26的止挡支承件10也确定测量位置的精确地点。由此,在测量位置中,臂6与电动马达15或传动系16、24解耦,使得电动马达15或杠杆部件24的可能的振动不传递到臂6上。
在下一个、在图6中示出的步骤中,在此期间结束测量,并且使连杆16置于运动中,使得连杆16的右侧端部例如逆时针转动45°。因此,杠杆部件24以其下端部略微向右移动,然而基准件8始终位于测量位置中。对此的原因是弹簧27,所述弹簧在图5中处于较强拉伸的状态下,并且在图6中还始终将牵引力朝向传感器设备2的方向施加到臂6上,使得止挡元件11尚未从止挡支承件10脱开。然而,图6示出在止挡元件11从止挡支承件10脱开之前不久的时刻。
在图7中,电动马达15例如进一步转过35°,使得杠杆部件24已以其下端部略微进一步向右运动。在此,杠杆部件24的下端部止挡到臂6的携带件41上,由此臂6已与杠杆部件24的下端部同步向右运动。因此,止挡元件11从止挡支承件10脱开。弹簧27仅还将轻微的牵引力施加到携带件41或杠杆部件24上。该实施例的携带件41构成为滑轮,所述滑轮在两侧在俯视图中横向于输送方向伸出。尤其从图7中可知,基准件8不再位于其两个测量点上,代替与此,基准件8现在位于要保持畅通的空间4上方。但是,臂6以其下棱边仍伸入要保持畅通的空间4中。
在图8的视图中不再是这种情况,因为杠杆部件24经由携带件41使臂6更进一步向右运动,因为电动马达15现在使连杆16已转过大约180°。在此,臂6的下棱边也明显位于要保持畅通的空间4上方,使得晶片1——如绘出的——重新引导穿过传感器站并且能够被测量。基准件8现在位于静止位置中,所述静止位置通过静止位置传感器34(参见图8)确定。
图9和10示出根据本发明的第二实施例的立体侧视-俯视图或立体仰视图。第二实施例关于根据图1至8的第一实施例的区别尤其在于驱动系统7。因此,第二实施例的驱动系统7或驱动源具有两个电动马达15,所述电动马达在俯视图中设置在两条单带14的左侧和右侧。电动马达15分别驱动一个主轴17,使得横梁31能够向前和向后运动。在横梁31和臂6的上端部之间各设置有两个弹簧27(参见图9),使得臂6相对于横梁31弹性支承。
第二实施例的线性引导件9与第一实施例的线性引导件几乎相同,使得第二实施例的臂6执行与第一实施例的臂6相同的运动。因此,第二实施例的臂6的上端部同样具有呈止挡螺钉形式的止挡元件11,所述止挡元件与支撑元件26的止挡支承件10相互作用。也在第二实施例的情况中设有静止位置传感器34,所述静止位置传感器探测横梁31的进而臂6或基准件8的静止位置。在两个相应的实施例的情况下,输送装置3、主支撑件13和传感器设备2彼此相同或彼此基本上相同。
在图10的视图中可见,横梁31在其下侧上具有开口32。固定在臂6的下侧上的携带件33穿过所述开口32。所述携带件33用于,在从测量位置到静止位置的路径期间携带所述臂6。
1.用于测量晶片(1)的传感器站,所述传感器站包括用于测量晶片(1)的至少一个特性的至少一个传感器设备(2)以及输送装置(3)的至少一个部段,所述输送装置(3)限定输送方向,运动的晶片(1)沿着输送装置确定一个对于运动的晶片(1)要保持畅通的空间(4),所述传感器设备(2)在所述保持畅通的空间(4)的下侧上和/或上侧上产生至少一个测量点,所述传感器设备(2)由主支撑件(13)承载,
所述传感器站具有校准设备(5),所述校准设备(5)包括至少一个臂(6)以及用于使臂(6)运动的驱动系统(7),在所述臂(6)上设置有基准件(8),所述臂(6)可运动地支承,使得基准件(8)能够占据静止位置和测量位置,所述基准件(8)在静止位置中设置在传感器设备(2)的作用范围之外并且在测量位置中设置在传感器设备的作用范围之内。
2.根据权利要求1所述的传感器站,其中,所述基准件(8)在所述测量位置中至少部分地位于所述要保持畅通的空间(4)内。
3.根据权利要求1或2所述的传感器站,其中,所述校准设备(5)包括至少一个线性引导件(9),所述线性引导件(9)确定所述臂(6)在测量位置和静止位置之间的线性运动部段。
4.根据权利要求1至3之一所述的传感器站,其中,所述校准设备(5)具有用于限定所述测量位置的止挡件(10、11)。
5.根据权利要求1至4之一所述的传感器站,其中,所述驱动系统(7)具有至少一个弹簧(27)。
6.根据权利要求1至5之一所述的传感器站,其中,所述传感器设备(2)具有两个传感器(12)。
7.根据权利要求1至6之一所述的传感器站,其中,所述传感器站具有底架(39),优选的是,在所述底架(39)和所述主支撑件(13)之间设置有至少一个缓冲器(4)。
8.根据权利要求1至7之一所述的传感器站,其中,所述输送装置(3)包括连续输送器的至少一个部段,所述连续输送器优选具有两个连续的、至少在部分部段上彼此平行的单带(14)。
9.根据权利要求1至8之一所述的传感器站,其中,所述输送装置(3)在部分部段上安置在所述主支撑件(13)上。
10.用于测量晶片(1)的方法,其中,将要测量的晶片(1)从第一收集容器中取出并且输送给传感器站——尤其输送给根据权利要求1至9之一所述的传感器站,所述晶片(1)借助于输送装置(3)引导穿过所述传感器站,所述传感器站包括至少一个传感器设备(2),所述传感器设备(2)测量晶片(1)的至少一个特性,当例如第一收集容器是空的时,停止在传感器站中的晶片(1)的材料流,如果例如第一收集容器通过第二收集容器替代,则开始在传感器站中的晶片(1)的材料流,在传感器站中的晶片(1)的材料流的停止和开始的时间点限定中断时间,
在所述中断时间内所述传感器设备(2)对具有已知的特性值的基准件(8)进行测量,对基准件(8)的测量用于校准晶片(1)的测量值。
技术总结