CN113210215B - 一种悬浮式匀胶机及其匀胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬浮式匀胶机及其匀胶方法。现有匀胶机涂膜不均匀。本发明包括底座，所述底座上设有风筒；所述风筒上固定匀胶室，所述匀胶室为空腔结构，且匀胶室的底端与风筒连通，所述匀胶室的侧壁开设有通气孔，所述匀胶室内设有载片托盘，所述载片托盘的侧壁上开设有沿周向均布的多个气道；所述风筒内位于所述载片托盘正下方位置处固定设有出风装置；所述出风装置的进气口和所述载片托盘的通气孔均与气体发生装置连接，所述出风装置用于驱动所述载片托盘悬浮，所述通气孔与气道配合用于驱动载片托盘旋转。本发明使得载片托盘中的晶片在空中旋转，没有任何直接的干扰，保证了晶片的形状不会受到破坏，增加了匀胶晶片的成品率。

Description

一种悬浮式匀胶机及其匀胶方法

技术领域

本发明涉及匀胶技术领域，尤其涉及一种悬浮式匀胶机及其匀胶方法。

背景技术

随着社会的日益进步，对芯片的需求量越来越大。匀胶是制造芯片过程中重要一环，其实质就是把胶液均匀的涂摸在晶片上，为后续光刻或其他工艺服务。

现有的匀胶机，将晶片放到载片台上，用真空吸附，在晶片的中心滴胶液，通过调整主轴加速度、转速，在主轴电机的带动下旋转，胶液由于受到离心力在晶片上涂覆均匀。此类型设备的不足是：(1)由于电机的振动，对设备的要求较高。(2)主轴的轻微偏移会造成承片台剧烈抖动，使涂膜不均匀，从而影响光刻质量。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种结构简单、使用方便、成本低、效率高的一种悬浮式匀胶机及其匀胶方法。

本发明所采用的技术方案为：

本发明一种悬浮式匀胶机，包括底座，所述底座上设有风筒；所述风筒上固定匀胶室，所述匀胶室为空腔结构，且匀胶室的底端与风筒连通，所述匀胶室的侧壁开设有通气孔，所述匀胶室内设有载片托盘，所述载片托盘的侧壁上开设有沿周向均布的多个气道；所述风筒内位于所述载片托盘正下方位置处固定设有出风装置；所述出风装置的进气口和所述载片托盘的通气孔均与气体发生装置连接，所述出风装置用于驱动所述载片托盘悬浮，所述通气孔与气道配合用于驱动载片托盘旋转。

进一步的，所述匀胶室的侧壁上还固定有超声波换能器。

优选的，所述通气孔和气道均为倾斜孔。

进一步的，所述底座中部开设底座槽，所述风筒嵌设于所述底座槽中，且所述风筒上部凸出所述底座槽的上表面；所述底座内还开设容置腔体，所述容置腔体位于所述底座槽的外侧，所述容置腔体中设置所述气体发生装置。

进一步的，所述气体发生装置为一气泵，气泵由旋转电机驱动,气泵的出气口与储气罐的进气口连通，所述储气罐上的两个出气口分别与第一连接管和第二连接管的一端连接，所述第一连接管的另一端与所述通气孔连接，所述第二连接管的另一端与所述出风装置连接。

进一步的，所述载片托盘上沿周向布置至少两个滑槽，每个滑槽朝向载片托盘的中心开设，所述滑槽内设有导杆，所述导杆上套设有滑块，所述滑块为L型，包括滑块侧壁和滑块底壁，所述导杆上还套设有弹簧，所述弹簧一端与滑块连接，另一端与滑槽中靠近所述载片托盘中心的一端侧壁连接，滑块侧壁与待匀胶的晶片边缘配合固定晶片。

进一步的，所述载片托盘的底部采用同心圆结构。

进一步的，还包括外壳，所述外壳盖设于所述底座上，所述匀胶室设于所述外壳的内部；所述匀胶室的顶部设有防护盖，所述防护盖可开关所述匀胶室，所述防护盖设于所述外壳的顶部开孔中。

进一步的，还包括控制器，所述控制器与所述超声波换能器电连接；所述第一连接管上设置第一电动阀，所述第二连接管上设置第二电动阀，所述控制器与超声波换能器、第一电动阀和第二电动阀电连接。

本发明还提供了一种悬浮式匀胶机的匀胶方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：打开防护盖，将待匀胶的晶片放在载片托盘上，弹簧和滑块作用于晶片，将晶片固定在所述载片托盘的中间位置；

S2：向晶片上滴入胶液，盖上所述防护盖，通过控制器打开第一电动阀、第二电动阀和超声波换能器；载片托盘在出风装置排出气流的作用下上升，当载片托盘的气道与通气孔同一高度时，停止上升；

S3：载片托盘在通气孔排出的气体作用下旋转，且胶液内部在超声波换能器的作用下振动，使胶液对晶片的粘附性降低，且受离心力的作用下向周围扩散涂满整个晶片；

S4：通过控制器关闭第一电动阀、第二电动阀和超声波换能器；打开防护盖，取出匀胶后的晶片。

本发明具有以下有益效果：

本发明的匀胶室侧壁上均匀分布有若干通气孔，使载片托盘高速旋转的同时又能自适应调整到中心位置，晶片上的胶液能在离心力作用下向周围扩散；匀胶室侧壁上均匀分布的超声波换能器，使胶液能在旋转的同时振动，降低胶液对晶片的粘附能力，使胶液扩散的更快、更均匀，提高了匀胶效率，通过载片托盘上的滑块、弹簧、导杆结构，把晶片固定在托盘中心处，使整个载片托盘的旋转更为平稳，载片托盘底部的同心圆结构能使托盘轻松的悬浮并保证其运行时的稳定性。设备运行时，晶片在空中旋转，没有任何直接的干扰，保证了晶片的形状不会受到破坏，增加了匀胶晶片的成品率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明实施例去除外壳后的结构示意图。

图3为本发明实施例的内部剖面图。

图4为本发明实施例的载片托盘结构示意图。

图5为本发明实施例的载片托盘底部示意图。

图6为本发明实施例中底座和风筒内各零件的示意图。

图7为本发明实施例中底座内各零件以及底座的局部示意图。

图8为本发明实施例的网格板示意图。

图中：1、防护盖；2、外壳；3、底座；4、控制器；5、连接扣；6、第一连接管；7、超声波换能器；8、匀胶室；9、电源线；10、底座盖板；11、载片托盘；12、出风装置；13、网格板；14、通气孔；15、旋转电机； 16、储气罐；17、第一电动阀；18、第二电动阀；19、底座槽；20、滑块； 21、弹簧；22、气道；23、导杆；24同心圆结构；25、风筒；26、滑槽； 27、直通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

参照图1-图3所示，一种悬浮式匀胶机，包括底座3，底座3上设有风筒25；风筒25上固定匀胶室8，匀胶室8为空腔结构，且匀胶室8的底端与风筒25连通；匀胶室8的侧壁上开设有通气孔14，匀胶室8内设有载片托盘11，载片托盘11的侧壁上开设有沿周向均布的多个气道22；风筒25内位于载片托盘11正下方位置处固定设有出风装置12；出风装置12的进气口和载片托盘11的通气孔14均与气体发生装置连接，出风装置 12用于驱动载片托盘11悬浮，通气孔14与气道22配合用于驱动载片托盘11旋转。

采用气体发生装置输送气体到出风装置12和通气孔14中，从而驱动载片托盘11悬浮并旋转，使得载片托盘11中的晶片在空中旋转，没有任何直接的干扰，保证了晶片的形状不会受到破坏，增加了匀胶晶片的成品率。

优选的，通气孔14和气道22均为倾斜孔，通气孔14为沿周向均布的三个，使载片托盘11高速旋转的同时又能自适应调整到中心位置，晶片上的胶液能在离心力作用下向周围扩散。

优选的，所述载片托盘11采用空心铝合金结构，使得载片托盘11更容易被托起悬浮。

进一步的，参见图2所示，匀胶室8的侧壁上还固定有超声波换能器 7，超声波换能器7作用于胶液上，使胶液能在旋转的同时振动，降低胶液对晶片的粘附能力，使胶液扩散的更快更均匀，提高了匀胶效率。具体的，匀胶室8的侧壁上均匀开设三个直通孔27，每个直通孔27内固定一个超声波换能器7。

优选的，超声波换能器7的安装位置高于通气孔14的位置，保证在匀胶机工作时，超声波换能器7和通气孔14都处于有效工作区域，都能够有效的作用于载片托盘11区域。

进一步的，参照图3所示，底座3中部开设底座槽，风筒25嵌设于底座槽19中，且风筒25上部凸出底座槽19的上表面；底座3内还开设容置腔体，容置腔体位于底座槽19的外侧，容置腔体中设置气体发生装置。

在一些未示出的实施例中，风筒25与底座3可以通过其他方式连接，只要能将风筒25固定即可，具体连接方式不做限定。

在一些未示出的实施例中，气体发生装置还可以与底座3分开设置，即气体发生装置不设置于容置腔体中。

进一步的，参照图2、图3和图6所示，气体发生装置具体为一气泵，气泵由旋转电机15驱动，气泵的出气口与储气罐16的进气口连通，储气罐16的两个出气口分别与第一连接管6和第二连接管的一端连接，第一连接管6的另一端与通气孔14连接，第二连接管的另一端与出风装置12 连接；出风装置12的出气口正对载片托盘11，用于将储气罐16中的压缩气体吹向载片托盘11，以驱动载片托盘11悬浮。

具体的，第一连接管6包括与储气罐16连通的圆管以及均匀分布在圆管上且与圆管连通的三个支管，三个支管与三个通气孔14分别连通，用于将储气罐16中的压缩气体通入匀胶室以驱动载片托盘11旋转。

在一些未示出的实施例中，气体发生装置还可以为其他能够产生压缩气体的装置，比如压缩机等。

进一步的，参照图2-图3所示，底座3上设有底座盖板10，用于封闭底座3，底座盖板10上对应三个支管开设过孔，用于三个支管从底座3穿出。

进一步的，参照图4所示，载片托盘11上沿周向布置至少两个滑槽 26，每个滑槽26朝向载片托盘11的中心开设，滑槽26内设有导杆23，导杆23上套设有滑块20，滑块20为L型，包括滑块侧壁和滑块底壁，导杆23上还套设有弹簧21，弹簧21一端与滑块20连接，另一端与滑槽26 中靠近载片托盘11中心的一端的侧壁连接，滑块侧壁夹紧待匀胶的晶片边缘从而固定晶片。

优选的，滑槽26为三个，沿载片托盘11周向均匀布置，采用此种结构，对于圆形的、方形的晶片，都能使其几何中心与载片托盘11的中心一致，使载片托盘11的旋转更为平稳，且保证了此设备的适用性。

进一步的，参照图5所示，载片托盘11的底部采用同心圆结构24，每个圆环的侧面由顶部至底部逐渐光顺缩小成一条线，使托盘能在气流的推动下稳定上升。

进一步的，参照图1和图2所示，匀胶室8的顶部设有防护盖1，防护盖1可开关匀胶室8，防护盖1上还设有一把手，便于抓握，且防护盖采用透明材质，能实时观察到匀胶状况。

进一步的，参照图1和图2所示，防护盖1边缘位置开设有通孔，保证了匀胶室8内多余的气流能迅速排出。

进一步的，参照图1所示，悬浮式匀胶机还包括外壳2，外壳2盖设于底座3上，且外壳2与底座3通过连接扣5固定连接，匀胶室8设于外壳2的内部；防护盖1设于外壳2的顶部开孔中，因此，在放置晶片或取出晶片时，无需打开外壳2，直接从外壳2顶部开孔处打开防护盖1即可。

在一些未示出的实施例中，悬浮式匀胶机可以不包含外壳2。

进一步的，参照图1和图7所示，悬浮式匀胶机还包括控制器4，控制器4固定在底座3上，控制器4与超声波换能器7电连接，具体的，超声波换能器7上固定有电源线9，电源线9与控制器4连接；第一连接管 6上设置第一电动阀17，第二连接管上设置第二电动阀18，控制器4与第一电动阀17和第二电动阀18电连接，用于控制超声波换能器7、第一电动阀17和第二电动阀18的开和关。

进一步的，参照图3和图8所示，载片托盘11直径略大于风筒25外径，匀胶室8下部为向内折弯的环形台，载片托盘11放置于环形台上，匀胶室8与风筒25的连接部位设置网格板13，使得经过出风装置12出来的气体更均匀的作用于载片托盘11上。

本发明还提供了一种悬浮式匀胶机的匀胶方法，具体包括如下步骤：

S1：首先打开防护盖1，将待匀胶的晶片放在载片托盘11上，弹簧 21和滑块20作用于晶片上，将晶片固定在载片托盘11的中间位置；

S2：向晶片上滴入胶液，盖上防护盖1，通过控制器4打开第一电动阀17、第二电动阀18和超声波换能器7，载片托盘11在出风装置12排出气流的作用下上升，当载片托盘11的气道22与通气孔14同一高度时，停止上升，此时液胶在超声波换能器7的作用区域内；

S3：载片托盘11在通气孔14排出的气体作用下高速旋转，且胶液内部在超声波换能器7的作用下剧烈振动，使胶液对晶片的粘附性降低，使胶液对晶片的粘附性降低，且受离心力的作用下向周围扩散涂满整个晶片；

S4：通过控制器4关闭第一电动阀17、第二电动阀18和超声波换能器7；打开防护盖1取出匀胶后的晶片。

如上所述，参照附图对本发明的示例性具体实施方式进行了详细的说明。应当了解，本发明并非意在使这些具体细节来构成对本发明保护范围的限制。在不背离根据本发明的精神和范围的情况下，可对示例性具体实施方式的结构和特征进行等同或类似的改变，这些改变将也落在本发明所附的权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种悬浮式匀胶机，其特征在于：包括底座（3），所述底座（3）上设有风筒（25）；所述风筒（25）上固定匀胶室（8），所述匀胶室（8）为空腔结构，且匀胶室的底端与风筒连通，所述匀胶室（8）的侧壁开设有通气孔（14），所述匀胶室（8）内设有载片托盘（11），所述载片托盘（11）的侧壁上开设有沿周向均布的多个气道（22）；所述风筒（25）内位于所述载片托盘（11）正下方位置处固定设有出风装置（12）；所述出风装置（12）的进气口和所述载片托盘（11）的通气孔（14）均与气体发生装置连接，所述出风装置（12）用于驱动所述载片托盘（11）悬浮，所述通气孔（14）与气道（22）配合用于驱动载片托盘（11）旋转；所述匀胶室（8）的侧壁上还固定有超声波换能器（7）；

所述超声波换能器（7）的安装位置高于通气孔（14）的位置，所述通气孔（14）和气道（22）均为倾斜孔；所述载片托盘（11）的底部采用同心圆结构（24），每个圆环的侧面由顶部至底部逐渐光顺缩小成一条线；载片托盘（11）直径大于风筒（25）外径，匀胶室（8）下部为向内折弯的环形台，载片托盘（11）放置于环形台上，匀胶室（8）与风筒（25）的连接部位设置网格板（13）。

2.根据权利要求1所述的一种悬浮式匀胶机，其特征在于：所述底座（3）中部开设底座槽（19），所述风筒（25）嵌设于所述底座槽（19）中，且所述风筒（25）上部凸出所述底座槽（19）的上表面；所述底座（3）内还开设容置腔体，所述容置腔体位于所述底座槽（19）的外侧，所述容置腔体中设置所述气体发生装置。

3.根据权利要求1所述的一种悬浮式匀胶机，其特征在于：所述气体发生装置为一气泵，气泵由旋转电机（15）驱动,气泵的出气口与储气罐（16）的进气口连通，所述储气罐（16）上的两个出气口分别与第一连接管（6）和第二连接管的一端连接，所述第一连接管（6）的另一端与所述通气孔（14）连接，所述第二连接管的另一端与所述出风装置（12）连接。

4.根据权利要求3所述的一种悬浮式匀胶机，其特征在于：所述载片托盘（11）上沿周向布置至少两个滑槽（26），每个滑槽（26）朝向载片托盘（11）的中心开设，所述滑槽（26）内设有导杆（23），所述导杆（23）上套设有滑块（20），所述滑块（20）为L型，包括滑块侧壁和滑块底壁，所述导杆（23）上还套设有弹簧（21），所述弹簧（21）一端与滑块（20）连接，另一端与滑槽（26）中靠近所述载片托盘（11）中心的一端侧壁连接。

5.根据权利要求4所述的一种悬浮式匀胶机，其特征在于：还包括外壳（2），所述外壳（2）盖设于所述底座（3）上，所述匀胶室（8）设于所述外壳（2）的内部；所述匀胶室（8）的顶部设有防护盖（1），所述防护盖（1）对应所述载片托盘（11）设置，所述防护盖（1）可开关所述匀胶室（8），所述防护盖（1）设于所述外壳（2）的顶部开孔中。

6.根据权利要求5所述的一种悬浮式匀胶机，其特征在于：还包括控制器（4），所述控制器（4）与所述超声波换能器（7）电连接；所述第一连接管（6）上设置第一电动阀（17），所述第二连接管上设置第二电动阀（18），所述控制器（4）与所述超声波换能器（7）、第一电动阀（17）和第二电动阀（18）电连接。

7.根据权利要求6所述的一种悬浮式匀胶机的匀胶方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

S1：打开防护盖（1），将待匀胶的晶片放在载片托盘（11）上，弹簧（21）和滑块（20）作用于晶片，将晶片固定在所述载片托盘（11）的中间位置；

S2：向晶片上滴入胶液，盖上所述防护盖（1），通过控制器（4）打开第一电动阀（17）、第二电动阀（18）和超声波换能器（7）；载片托盘（11）在出风装置（12）排出气流的作用下上升，当载片托盘（11）的气道（22）与通气孔（14）同一高度时，停止上升；

S3：载片托盘（11）在通气孔（14）排出的气体作用下旋转，且胶液内部在超声波换能器（7）的作用下振动，使胶液对晶片的粘附性降低，且受离心力的作用下向周围扩散涂满整个晶片；

S4：通过控制器（4）关闭第一电动阀（17）、第二电动阀（18）和超声波换能器（7）；打开防护盖（1），取出匀胶后的晶片。

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