CN208596661U - 一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，它包括机架、设置在机架上的贴片工作台，贴片工作台上开设有通孔，机架的侧部固定有气缸，气缸的活塞杆连接滑座，滑座的两侧设有带座轴承和伺服电机，丝杆轴安装在带座轴承和伺服电机上，丝杆轴与滑板螺纹连接，滑板与贴片机构连接；滑座下固定有齿板，机架上设置有活动转轴，活动转轴设置有齿轮、轴径上安装有轴套，齿轮与齿板啮合连接，轴套上设置有插板；位于轴套的下端设置有上胶机构，本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，该胶刷可实现快速拆卸、更换，同时采用半自动贴片，提高了晶圆的贴片效率和质量。

Description

一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置

技术领域

本发明属于通信产品领域，特别涉及一种对胶刷进行快速拆卸的贴片装置，具体为一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置。

背景技术

在半导体工艺过程中经常涉及晶圆的减薄，尤其是在半导体激光芯片的制备过程中，为了达到良好的散热效果以及适应激光芯片轻小化发展趋势，需要将400微米的晶圆减薄至100微米左右，然而晶圆厚度的减薄导致其机械强度降低，致使在减薄过程中很容易产生碎片，生产良率极大降低。因此在进行减薄工艺前，需要将晶圆的正面通过粘结剂粘合在有一定厚度的玻璃或陶瓷基板上，以方便减薄工艺的操作、增加晶圆机械强度，从而减少裂片、提升良率。

晶圆在贴片过程前，需要对玻璃盖板或晶圆片涂抹UV胶，现有贴片装置都是采用人工涂抹的方式进行，由于采用人工涂抹，若涂抹的UV胶过多，会使晶圆贴合所冷却等待的时间较长，若涂抹的UV胶过少，贴合力度不够，容易脱落，而胶刷在停滞一段时间后再次使用时，胶刷会被凝结一团，影响刷胶效果，因此需要经常性的对胶刷进行更换或清洗，且在涂抹UV胶后、进行贴片时，放置的晶圆片和玻璃盖板，无法保证所放置位置的精度，均有所误差，无法实现高精度定位贴片，导致贴片质量时好时差，质量层次不齐，因此，亟需一种贴片装置，以满足对晶圆的快速贴片。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，利用气缸使贴片机构下降的同时，完成对玻璃盖板的刷胶任务，同时胶刷可实现快速拆卸、更换，保证了刷胶的均质度，该装置采用半自动贴片，提高了晶圆的贴片效率和质量。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，它包括机架、设置在机架上的贴片工作台，所述贴片工作台上开设有放置晶圆片和玻璃盖板的两个通孔，所述机架的侧部固定有气缸，所述气缸的活塞杆连接滑座，所述滑座的两侧设有带座轴承和伺服电机，丝杆轴安装在带座轴承和伺服电机上，所述丝杆轴与滑板螺纹连接，所述滑板穿过滑座的开口与贴片机构连接，所述的贴片机构位于通孔的上端；在所述滑座的下底板上固定有齿板，机架上设置有活动转轴，所述活动转轴的两侧设置有齿轮、轴径上安装有轴套，所述的齿轮与齿板啮合连接，所述轴套上开设有两组圆形插孔，所述插孔内喷渡有磁性材料，所述插孔内配合设置有铁质材料的圆形插头，所述插头通过安装板设置在插板上，所述的插板为弧形结构，且插板与轴套同心，所述的插板上设置有胶刷，所述的胶刷位于玻璃盖板所放置的通孔内；位于轴套的下端设置有上胶机构。

进一步的，所述上胶机构由盛胶盒和支撑杆组成，所述盛胶盒内放置有UV胶。

进一步的，所述贴片机构包括一支管夹板、连接杆以及贴片台架，所述的支管夹板和连接杆与滑板连接，贴片台架设置在连接杆上；位于贴片台架的下端设置吸盘固定块，所述吸盘固定块的下端设置有吸盘，气管接头通过气管与吸盘连接。

进一步的，所述贴片台架内开设有内腔和连通内腔的出气口，所述的出气口位于贴片台架两侧，支管一端固定在支管夹板上，另一端与贴片台架的内腔连通。

进一步的，用于放置玻璃盖板和晶圆片的通孔处分别设置有形状相同的左定位块I和左定位块II，用于放置晶圆片的通孔处设置有与左定位块II相对设置的右定位块II，所述的左定位块I和左定位块II均通过弹簧连接贴片工作台，且左侧端设置有锥面，其锥面与贴片工作台之间形成有卡槽，所述贴片台架的左侧设置有与锥面相配合的压块。

进一步的，所述左定位块I和左定位块II的形状为形成延伸方向相平行的第一部分和第三部分，及连接第一部分和第三部分的第二部分，所述第二部分与第一部分和第三部分垂直设置。

进一步的，在晶圆贴片时，所述贴片台架与左定位块II、晶圆片、玻璃盖板以及贴片工作台之间形成一烘干槽，所述烘干槽与内腔通过出气口连通。

进一步的，用于放置晶圆片的通孔下端设置有曲柄摇杆机构，所述的曲柄摇杆机构由安装座、设置在安装座上的驱动电机、中心轴以及设置在中心轴轴径上的锤头组成，所述的锤头包括压头和连接块，所述的压头上端为圆弧结构。

进一步的，所述锤头的数量为4个，等距的设置在中心轴轴径上。

本发明的有益效果为：

1．本发明利用气缸对滑座进行下移夹取玻璃盖板的同时，通过齿板对齿轮的啮合推力，使活动转轴转动，实现对玻璃盖板进行刷胶，减少了电机的使用，巧妙的设计，使整个装置更加合理，通过半自动贴片，大大提高了晶圆的贴片效率的质量。

2．该装置采用自动刷胶，使涂抹在玻璃盖板上的UV胶量均质，贴片后的晶圆片高度一致。

3．插板的两个铁质插头插入插孔内，与插孔磁性相吸，保证刷胶时不易脱落和移动，采用磁吸的固定方式，便于对胶刷进行快速更换或清洗，防止胶刷凝固成一团，影响刷胶效果。

4．具有内腔的贴片台架，在贴片后，通过充入热风，加快了对晶圆后贴片后的凝固速度。

5．在下降时，利用压块的挤压，使左定位块I和左定位块II对玻璃盖板和晶圆片进行中心定位，保证在贴片时贴边齐平，所贴合的质量得到较大的提升，晶圆片的稳定性得到增强。

6．在晶圆贴片时，贴片台架与左定位块II、晶圆片、玻璃盖板以及贴片工作台之间形成一烘干槽，在烘干槽内充入的热气，充入的热气在烘干槽内围绕着贴边边缝进行烘干，减少了热气的散发。

7．该装置在贴片齐平后，利用曲柄摇杆机构使锤头对晶圆片进行敲打，使UV胶压紧、塞平，防止内部空鼓，产生气泡。

8．本发明晶圆片采用半自动化贴片，使整个贴片效率更加快速，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大结构示意图。

图3为对玻璃盖板进行刷胶的结构示意图。

图4为轴套与插板的连接结构示意图。

图5为插板的侧视结构示意图。

图6为贴片机构吸取玻璃盖板准备贴片的结构示意图。

图7为吸盘固定块与吸盘的连接立体结构示意图。

图8为图6中B处的局部放大结构示意图。

图9为左定位块I的结构示意图。

图10为锤头的结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、机架；2、气缸；3、活塞杆；4、滑座；5、带座轴承；6、伺服电机；7、丝杆轴；8、滑板；9、贴片机构；10、齿板；11、齿轮；12、活动转轴；13、轴套；14、胶刷；15、上胶机构；16、贴片工作台；17、玻璃盖板；18、晶圆片；19、左定位块I；20、滑槽；21、弹簧；22、右定位块II；23、左定位块II；24、UV胶；25、驱动电机；26、中心轴；27、锤头；28、插板；29、安装板；30、插头；131、插孔；151、盛胶盒；152、支撑杆；161、通孔；191、抵靠面；192、第一部分；193、第二部分；194、第三部分；231、锥面；271、压头；272、连接块；401、开口；901、支管夹板；902、连接杆；903、气管接头；904、吸盘固定块；905、吸盘；906、支管；907、贴片台架；908、内腔；909、压块；910、出气口；911、烘干槽；912、间隙。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图10所示，本发明的具体结构为：它包括机架1、设置在机架1上的贴片工作台16，所述贴片工作台16上开设有放置晶圆片18和玻璃盖板17的两个通孔161，所述机架1的侧部固定有气缸2，所述气缸2的活塞杆3连接滑座4，所述滑座4的两侧设有带座轴承5和伺服电机6，丝杆轴7安装在带座轴承5和伺服电机6上，所述丝杆轴7与滑板8螺纹连接，通过伺服电机6带动滑板8在丝杆轴7上位移，实现夹片和贴片的步骤，所述滑板8穿过滑座4的开口401与贴片机构9连接，所述的贴片机构9位于通孔161的上端；在所述滑座4的下底板上固定有齿板10，机架1上设置有活动转轴12，所述活动转轴12的两侧设置有齿轮11、轴径上安装有轴套13，所述的齿轮11与齿板10啮合连接，所述轴套13上开设有两组圆形插孔131，所述插孔131内喷渡有磁性材料，所述插孔131内配合设置有铁质材料的圆形插头30，所述插头30通过安装板29设置在插板28上，所述的插板28为弧形结构，且插板28与轴套13同心，所述的插板28上设置有胶刷14，所述的胶刷14位于玻璃盖板17所放置的通孔161内；转动的齿轮11带动活动转轴12转动，使胶刷14将UV胶24胶液涂抹在玻璃盖板17上，所述的胶刷14位于玻璃盖板17所放置的通孔161内，便于对玻璃盖板17的底部进行刷胶；位于轴套13的下端设置有上胶机构15；采用自动刷胶，使涂抹在玻璃盖板上的UV胶量均质，贴片后的晶圆片18高度一致，同时利用插板28的铁质插头30与磁性材料的插孔131配合，使插板28固定在轴套13上，便于拆卸，对胶刷14进行更换和清洗。

优选的，所述上胶机构15由盛胶盒151和支撑杆152组成，所述盛胶盒151内放置有UV胶，自动上胶的同时，对滴落的胶液进行盛装，保证了装置的清洁度，和UV胶24胶液的利用率。

优选的，所述贴片机构9包括一支管夹板901、连接杆902以及贴片台架907，所述的支管夹板901和连接杆902与滑板8连接，贴片台架907设置在连接杆902上；位于贴片台架907的下端设置吸盘固定块904，所述吸盘固定块904的下端设置有吸盘905，气管接头903通过气管与吸盘905连接。

优选的，所述贴片台架907内开设有内腔908和连通内腔908的出气口910，所述的出气口910位于贴片台架907两侧，支管906一端固定在支管夹板901上，另一端与贴片台架907的内腔908连通，具有内腔908的贴片台架907，在贴片后，通过充入热风，加快了对晶圆片18贴片后的凝固速度。

优选的，用于放置玻璃盖板17和晶圆片18的通孔161处分别设置有形状相同的左定位块I19和左定位块II23，用于放置晶圆片18的通孔161处设置有与左定位块II23相对设置的右定位块II22，所述的左定位块I19和左定位块II23均通过弹簧21连接贴片工作台16，且左侧端设置有锥面231，其锥面231与贴片工作台16之间形成有卡槽20，所述贴片台架907的左侧设置有与锥面231相配合的压块909，压块909推动左定位块I19或左定位块II23对玻璃盖板17和晶圆片进行夹片定位，和贴片定位，保证在贴片时贴边齐平，所贴合的质量得到较大的提升，晶圆片的稳定性得到增强。

优选的，所述左定位块I19和左定位块II23的形状为形成延伸方向相平行的第一部分192和第三部分194，及连接第一部分192和第三部分194的第二部分193，所述第二部分193与第一部分192和第三部分194垂直设置。

优选的，在晶圆贴片时，所述贴片台架907与左定位块II23、晶圆片18、玻璃盖板17以及贴片工作台16之间形成一烘干槽911，所述烘干槽911与内腔908通过出气口910连通，在烘干槽内充入的热气，充入的热气在烘干槽内围绕着贴边边缝进行烘干，减少了热气的散发，提高了热量的合理利用。

优选的，用于放置晶圆片18的通孔161下端设置有曲柄摇杆机构，所述的曲柄摇杆机构由安装座、设置在安装座上的驱动电机25、中心轴26以及设置在中心轴26轴径上的锤头27组成，所述的锤头27包括压头271和连接块272，所述的压头271上端为圆弧结构；在贴边齐平后，通过启动驱动电机25，带动曲柄摇杆机构动作，利用锤头27的敲打，保证贴片后的高度重叠。

优选的，所述锤头27的数量为4个，等距的设置在中心轴26轴径上。

本发明的工作过程：

人工或机械手将玻璃盖板17和晶圆片18放置在贴片工作台16上，如图2，玻璃盖板17置于左定位块I19上；如图8，晶圆片18置于左定位块23上。随后如图1，启动气缸2，使活塞杆3回缩，滑座4下移，在滑座4下移的同时，设置在滑座4上的齿条10驱动齿轮11转动，带动活动转轴12转动，转动的胶刷14对玻璃盖板17底面进行刷胶（胶刷14的高度超出贴片工作台16的上平面），位于贴片台架907的压块909在下降时，压块909推动左定位块I19右移，抵靠面191推动玻璃盖板17移动，使玻璃盖板17与抵靠面191之间的间隙912转化为贴合状态，此时吸盘905对玻璃盖板17进行吸取，对玻璃盖板17进行夹紧。

随后，启动气缸2，推动滑座4上升至一定位置，伺服电机6启动，带动丝杆轴7转动，由于为螺纹连接，滑板8右移，当到达晶圆片18的正上端后，气缸2启动，使滑座4下移至固定位置，如图6和图8所示，压块909推动左定位块II23移动，对晶圆片18进行中心定位，保证贴片齐平，待贴片齐平后，曲柄摇杆机构动作看，驱动电机25带动中心轴26转动，使锤头27不断的敲打，防止内部空鼓，出现气泡，贴片台架907与左定位块II23、晶圆片18、玻璃盖板17以及贴片工作台16之间形成烘干槽911，向烘干槽911内充入热风，对贴合边缝进行烘干，加快贴边后的凝固速度。

对胶刷14进行拆卸：

胶刷14使用后，胶刷14上粘附的UV胶24会凝固成团，为防止对刷胶造成影响，通常需要对胶刷14进行更换或清洗，需要更换时，由于插板28上的插头30与插孔131为磁吸，只需手动拔出插板28，便可对胶刷14进行清洗。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，它包括机架（1）、设置在机架（1）上的贴片工作台（16），所述贴片工作台（16）上开设有放置晶圆片（18）和玻璃盖板（17）的两个通孔（161），所述机架（1）的侧部固定有气缸（2），所述气缸（2）的活塞杆（3）连接滑座（4），所述滑座（4）的两侧设有带座轴承（5）和伺服电机（6），丝杆轴（7）安装在带座轴承（5）和伺服电机（6）上，所述丝杆轴（7）与滑板（8）螺纹连接，所述滑板（8）穿过滑座（4）的开口（401）与贴片机构（9）连接，所述的贴片机构（9）位于通孔（161）的上端；在所述滑座（4）的下底板上固定有齿板（10），机架（1）上设置有活动转轴（12），所述活动转轴（12）的两侧设置有齿轮（11）、轴径上安装有轴套（13），所述的齿轮（11）与齿板（10）啮合连接，所述轴套（13）上开设有两组圆形插孔（131），所述插孔（131）内喷渡有磁性材料，所述插孔（131）内配合设置有铁质材料的圆形插头（30），所述插头（30）通过安装板（29）设置在插板（28）上，所述的插板（28）为弧形结构，且插板（28）与轴套（13）同心，所述的插板（28）上设置有胶刷（14），所述的胶刷（14）位于玻璃盖板（17）所放置的通孔（161）内；位于轴套（13）的下端设置有上胶机构（15）。

2.根据权利要求1所述的一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，所述上胶机构（15）由盛胶盒（151）和支撑杆（152）组成，所述盛胶盒（151）内放置有UV胶。

3.根据权利要求1所述的一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，所述贴片机构（9）包括一支管夹板（901）、连接杆（902）以及贴片台架（907），所述的支管夹板（901）和连接杆（902）与滑板（8）连接，贴片台架（907）设置在连接杆（902）上；位于贴片台架（907）的下端设置吸盘固定块（904），所述吸盘固定块（904）的下端设置有吸盘（905），气管接头（903）通过气管与吸盘（905）连接。

4.根据权利要求3所述的一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，所述贴片台架（907）内开设有内腔（908）和连通内腔（908）的出气口（910），所述的出气口（910）位于贴片台架（907）两侧，支管（906）一端固定在支管夹板（901）上，另一端与贴片台架（907）的内腔（908）连通。

5.根据权利要求4所述的一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，用于放置玻璃盖板（17）和晶圆片（18）的通孔（161）处分别设置有形状相同的左定位块I（19）和左定位块II（23），用于放置晶圆片（18）的通孔（161）处设置有与左定位块II（23）相对设置的右定位块II（22），所述的左定位块I（19）和左定位块II（23）均通过弹簧（21）连接贴片工作台（16），且左侧端设置有锥面（231），其锥面（231）与贴片工作台（16）之间形成有卡槽（20），所述贴片台架（907）的左侧设置有与锥面（231）相配合的压块（909）。

6.根据权利要求5所述的一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，所述左定位块I（19）和左定位块II（23）的形状为形成延伸方向相平行的第一部分（192）和第三部分（194），及连接第一部分（192）和第三部分（194）的第二部分（193），所述第二部分（193）与第一部分（192）和第三部分（194）垂直设置。

7.根据权利要求5所述的一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，在晶圆贴片时，所述贴片台架（907）与左定位块II（23）、晶圆片（18）、玻璃盖板（17）以及贴片工作台（16）之间形成一烘干槽（911），所述烘干槽（911）与内腔（908）通过出气口（910）连通。

8.根据权利要求4-7任意一项所述的一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，用于放置晶圆片（18）的通孔（161）下端设置有曲柄摇杆机构，所述的曲柄摇杆机构由安装座、设置在安装座上的驱动电机（25）、中心轴（26）以及设置在中心轴（26）轴径上的锤头（27）组成，所述的锤头（27）包括压头（271）和连接块（272），所述的压头（271）上端为圆弧结构。

9.根据权利要求8所述的一种快速拆装胶刷的光分路器晶圆贴片装置，其特征在于，所述锤头（27）的数量为4个，等距的设置在中心轴（26）轴径上。