CN216928513U - 一种自动扩晶工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于扩晶装置技术领域，具体涉及一种自动扩晶工作台，包括扩膜板以及用于夹压蓝膜的左晶圆压板和右晶圆压板，左、右晶圆压板之间存在一径向设置的供晶圆上料机械手水平通过的一对缺口，其中一个缺口为进料缺口，晶圆压板通过压板支撑组件固定在压膜板垫块上，压膜板垫块设置在晶圆顶板的圆环上，晶圆顶板设置在晶圆工作台底板上的扩膜板固定件上方；所述圆环上设置有与进料缺口对应的扣板，所述压膜板垫块上设置有与扣板对应的扣板槽，所述扩膜板固定件上设置有与扣板对应的推柱组件，所述圆环上设置有与推柱组件对应的推柱槽，晶圆顶板下降时，推柱组件上端抵接扣板。通过扣板对进料缺口提供支撑力，提高了扩晶良率。

Description

一种自动扩晶工作台

技术领域

本实用新型属于扩晶装置技术领域，具体涉及一种自动扩晶工作台。

背景技术

为了便于晶元的切割及贴装，需要对晶元组件进行扩晶处理，以将晶元组件上多个晶元件之间的间距扩大。

公告号为CN212392216U的实用新型专利，其公开了一种互换式扩膜晶元装置，通过设置升降电机和丝杆，通过同步带和第一齿轮带动丝杆转动，实现升降环沿丝杆上升或下降，并且设置旋转电机、旋转内圈和上升底板，通过同步带和第二齿轮带动同步轮转动，实现旋转内圈、上升底板、顶升圈和盖板同步旋转；将扩膜与晶元环的装夹、旋转功能集成到一套装置上，而且可以通过更换顶升圈和盖板来适应不同尺寸的晶元环。但是该装置所述的压板在缺口处缺乏支撑，晶圆在扩膜时压板与扩膜环相互作用进行扩膜时，缺口处的压板由于刚性有限，使得扩膜张力不均衡，影响了扩晶良率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种增强压力在缺口位置的刚性，提高扩晶良率的自动扩晶工作台，包括：

用于夹压蓝膜的一个左晶圆压板和一个右晶圆压板以及用于蓝膜扩张的扩膜板，所述扩膜板设置在扩膜板固定件上，左晶圆压板和右晶圆压板之间存在一径向上设置的供晶圆上料机械手水平通过的一对缺口，其中一个缺口为进料缺口，另一个缺口由支撑柱支撑；

用于分别支撑左晶圆压板和右晶圆压板的两个压板支撑件；

间隔在左晶圆压板和右晶圆压板下方的压膜板垫块；

用于固定承接压膜板垫块的圆环；

晶圆顶板，其上设置有所述圆环；

晶圆工作台底板，其上可升降地设置所述晶圆顶板；

分别固定在左晶圆压板和右晶圆压板下方的晶圆托板；

所述扩膜板固定件设置在晶圆工作台底板上，在其内侧设置有一圈凸缘，凸缘上设置所述扩膜板；

具体地，所述圆环上，与进料缺口相对应的位置处设置两个分别与左晶圆压板和右晶圆压板端部可松懈扣合的扣板结构，扣板结构底端可上下转动地设置在圆环上，所述压膜板垫块上，与扣板结构相对应的位置，设置有供扣板结构通过的扣板槽；扩膜板固定件上，与扣板结构对应的位置处，设置有推柱组件，其向上延伸，所述圆环上，与推柱组件对应的位置处设置有供推柱组件上端通过的推柱槽；在晶圆顶板下降时，推柱组件上端穿过推柱槽，抵接所述扣板结构，使扣板结构转动至与进料缺口处的左晶圆压板和右晶圆压板相扣合的位置。

所述晶圆为带钢圈的晶圆，外圈为钢圈，表面覆盖着一层蓝膜，位于蓝膜中部上的晶圆已被切割为一粒粒的芯片紧贴在一起，需通过扩膜拉开相邻芯片之间的距离，以便拾取；晶圆上料完成时，其钢圈由两侧的晶圆托板托着，与左晶圆压板、右晶圆压板不接触，高度方向有着一定的间距；所述扩膜板不可在上下方向移动；当所述左晶圆压板、右晶圆压板在扩膜时与由上至下的施压部件一同下降至蓝膜中部接触到下方的扩膜板时，蓝膜中部受到扩膜板的支撑力，使钢圈脱离晶圆托板，施压部件继续下降至晶圆的钢圈与左晶圆压板、右晶圆压板接触后，蓝膜中部由于受到扩膜板的支撑力不跟随下降，蓝膜开始受到扩张力，施压部件持续下降直至蓝膜受到的扩膜力满足所需生产要求；所述蓝膜在扩张过程中，带动位于蓝膜中部的芯片移动，拉开相邻芯片之间的距离。

进一步地，所述推柱组件包括推柱固定座、第一轴承、第一旋转轴和第一卡簧，所述推柱固定座固接在扩膜板固定件上；所述第一旋转轴穿过第一轴承并且其两端使用第一卡簧限制其轴向移动。

进一步地，所述扣板结构包括扣板固定件、扣板、扭簧、垫片、第二轴承、第二旋转轴和第二卡簧，所述扣板固定件固接在晶圆顶板上的圆环上；所述扣板通过扭簧可转动连接在扣板固定件上；所述第二旋转轴依次穿过第二轴承、垫片、扣板固定件、扣板和扭簧并通过第二轴承两侧的第二卡簧限制其轴向移动。

进一步地，所述圆环为V槽圆环，可转动地设置在晶圆顶板上，并与晶圆顶板上设置的V轮组件相配合，V轮组件用于支撑所述圆环以及引导所述圆环的旋转。

进一步地，所述晶圆工作台底板上设置有升降电机、丝杆组件和导向柱组件，所述丝杆组件和导向柱组件的固定端固接在晶圆顶板上，其移动端设置在晶圆工作台底板上；丝杆组件设置在移动端的同步带轮和升降电机的同步带轮通过升降同步带同步传动，所述丝杆组件的丝杆经旋转而上下升降，以带动晶圆顶板上下移动。

进一步地，扩膜板固定件下端设置有旋转同步带轮，用于驱动扩膜板固定件旋转，其受晶圆工作台底板上设置的旋转电机驱动，旋转电机下方的同步带轮组件通过旋转同步带与旋转同步带轮同步传动，使得扩膜板固定件带动晶圆托板及其上的晶圆旋转。

进一步地，扩膜板固定件上设置有旋转连接座，其与设置在压膜板垫块上的旋转传动柱相配合，旋转传动柱可升降滑动地设置在旋转连接座上，并限制在旋转连接座上，使得圆环及固定于其上的零件与晶圆托板带动晶圆同步旋转。

进一步地，所述晶圆工作台底板上设置有轴承内圈固定板，其内部固定有薄壁轴承，所述薄壁轴承上端与旋转同步带轮连接。

进一步地，所述晶圆工作台底板固接在上轴驱动模块的轴向滑动的滑块上，所述上轴驱动模块垂直并滑动连接在下轴驱动模块上方，用于晶圆工作台沿两轴作直线运动。

本实用新型的有益效果：

通过在进料缺口处设置扣板结构，并通过推柱组件将扣板结构顶起，用于提高进料缺口处的刚性，使缺口处的晶环蓝膜受到的扩膜张力更加均衡，在能够实现自动进料的同时，提高扩晶良率。

附图说明

图1是本实施例整体结构示意图；

图2是本实施例整体结构爆炸图；

图3是本实施例扣板结构示意图；

图4是本实施例推柱组件结构示意图。

附图标记：1、滑块；2、晶圆工作台底板；3、推柱组件；301、推柱固定座；302、第一卡簧；303、第一轴承；304、第一旋转轴；4、扩膜板固定件；5、升降电机；6、旋转电机；7、扣板结构；701、扣板；702、第二卡簧；703、第二轴承；704、扣板固定件；705、扭簧；706、垫片；707、第二旋转轴；8、晶圆顶板；9、晶圆托板；10、右晶圆压板；11、旋转传动柱；12、支撑柱；13、左晶圆压板；14、压板支撑件；15、V轮组件；16、圆环；17、旋转连接座；18、丝杆组件；19、导向柱组件；20、旋转同步带轮；21、旋转同步带；22、薄壁轴承；23、轴承内圈固定板；24、升降同步带；25、压膜板垫块；26、下轴驱动模块；27、上轴驱动模块；28、晶圆工作台；29、晶圆；30、扩膜板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

如图1-4所示，一种自动扩晶工作台，包括：

用于夹压蓝膜的一个左晶圆压板13和一个右晶圆压板10以及用于蓝膜扩张的扩膜板30，所述扩膜板30设置在扩膜板固定件4上，左晶圆压板13和右晶圆压板10之间存在一径向上设置的供晶圆29上料机械手水平通过的一对缺口，其中一个缺口为进料缺口，另一个缺口由支撑柱12支撑；

用于分别支撑左晶圆压板13和右晶圆压板10的两个压板支撑件14；

通过压板支撑件14间隔在左晶圆压板13和右晶圆压板10下方的压膜板垫块25；

用于固定承接压膜板垫块25的圆环16；

晶圆顶板8，其上设置有所述圆环16；

晶圆工作台底板2，其上可升降地设置所述晶圆顶板8；

分别固定在左晶圆压板13和右晶圆压板10下方的晶圆托板9；

所述扩膜板固定件4设置在晶圆工作台底板2上，在其内侧设置有一圈凸缘，凸缘上设置所述扩膜板30；

具体地，所述圆环16上，与进料缺口相对应的位置处设置两个分别与左晶圆压板13和右晶圆压板10端部可松懈扣合的扣板结构7，扣板结构7底端可上下转动地设置在圆环16上，所述压膜板垫块25上，与扣板结构7相对应的位置，设置有供扣板结构7通过的扣板槽；扩膜板固定件4上，与扣板结构7对应的位置处，设置有推柱组件3，其向上延伸，所述圆环16上，与推柱组件3对应的位置处设置有供推柱组件3上端通过的推柱槽；在晶圆顶板8下降时，推柱组件3上端穿过推柱槽，抵接所述扣板结构7，使扣板结构7转动至与进料缺口处的左晶圆压板13和右晶圆压板10相扣合的位置。

所述晶圆29为带钢圈的晶圆，外圈为钢圈，表面覆盖着一层蓝膜，位于蓝膜中部上的晶圆已被切割为一粒粒的芯片紧贴在一起，需通过扩膜拉开相邻芯片之间的距离，以便拾取；晶圆29上料完成时，其钢圈由两侧的晶圆托板9托着，与左晶圆压板13、右晶圆压板10不接触，高度方向有着一定的间距；所述扩膜板30不可在上下方向移动；当所述左晶圆压板13、右晶圆压板10在扩膜时与由上至下的施压部件一同下降至蓝膜中部接触到下方的扩膜板30时，蓝膜中部受到扩膜板30的支撑力，使钢圈脱离晶圆托板9，施压部件继续下降至晶圆29的钢圈与左晶圆压板13、右晶圆压板10接触后，蓝膜中部由于受到扩膜板30的支撑力不跟随下降，蓝膜开始受到扩张力，施压部件持续下降直至蓝膜受到的扩膜力满足所需生产要求；所述蓝膜在扩张过程中，带动位于蓝膜中部的芯片移动，拉开相邻芯片之间的距离。

进料缺口、扣板结构7、推柱组件3一一对应，利用推柱组件3将扣板结构7顶起并与左晶圆压板13和右晶圆压板10的进料缺口处垂直抵接，保证了进料缺口处的刚性，使进料缺口处的晶环蓝膜受到的扩膜张力更加均衡，在实现自动进料的同时，提高扩晶良率。

在本实施例中，所述推柱组件3包括推柱固定座301、第一轴承303、第一旋转轴304和第一卡簧302，所述推柱固定座301固接在扩膜板固定件4上；所述第一旋转轴304穿过第一轴承303并且其两端使用第一卡簧302限制其轴向移动。

在本实施例中，所述扣板结构7包括扣板固定件704、扣板701、扭簧705、垫片706、第二轴承703、第二旋转轴707和第二卡簧702，所述扣板固定件704固接在晶圆顶板8上的圆环16上；所述扣板701通过扭簧705可转动连接在扣板固定件704上；所述第二旋转轴707依次穿过第二轴承703、垫片706、扣板固定件704、扣板701和扭簧705并通过第二轴承703两侧的第二卡簧702限制其轴向移动。

自然状态下，扣板701在扭簧705的扭力作用下平行置于圆环16上，当晶圆29通过左晶圆压板13和右晶圆压板10的进料缺口进料完成后，晶圆顶板8会下降，随着下降高度的越来越低，推柱组件3通过推柱槽向上抵接扣板701，直至扣板701通过扣板槽垂直扣住进料缺口，在进料缺口处提供支撑力，增大其刚性。

当扩晶完成后，晶圆顶板8上升，扣板701脱离推柱组件3，并在扭簧705的扭力作用下逐渐恢复至平行于圆环16的状态，扣板701脱离左晶圆压板13和右晶圆压板10的进料缺口，此时可通过进料缺口将晶圆29取下换料。

在本实施中，所述圆环16为V槽圆环，可转动地设置在晶圆顶板8上，并与晶圆顶板8上设置的V轮组件15相配合，V轮组件15用于支撑所述圆环16以及引导所述圆环16的旋转。

在本实施例中，所述晶圆工作台底板2上设置有升降电机5、丝杆组件18和导向柱组件19，所述丝杆组件18和导向柱组件19的固定端固接在晶圆顶板8上，其移动端设置在晶圆工作台底板2上；丝杆组件18设置在移动端的同步带轮和升降电机5的同步带轮通过升降同步带24同步传动，所述丝杆组件18的丝杆经旋转而上下升降，以带动晶圆顶板8上下移动。

为了保证同步带不打滑，使其保持张紧状态，在晶圆工作台底板2上设置有惰轮，当升降电机5工作时，驱动升降电机5下方的同步带旋转，并带动升降同步带24进而驱动丝杆组件18移动端的同步带轮旋转，从而驱动丝杆组件18的螺母旋转使得丝杆升降，进而实现晶圆顶板8的升降。

在本实施例中，扩膜板固定件4下端设置有旋转同步带轮20，用于驱动扩膜板固定件4旋转，其受晶圆工作台底板2上设置的旋转电机6驱动，旋转电机6下方的同步带轮组件通过旋转同步带21与旋转同步带轮20同步传动，使得扩膜板固定件4带动晶圆托板及其上的晶圆旋转。扩膜板固定件4连接在旋转同步带轮20的上方并且可随着旋转同步带轮20的旋转而旋转，12寸扩膜环或者8寸扩膜环安装到扩膜板固定件4上，当旋转电机6驱动时，旋转同步带轮20旋转，进而使扩膜环上的晶圆29旋转纠正晶圆29上需拾取的芯片角度，提高贴片精度。此外，若想切换晶圆29尺寸规格时，仅需把左晶圆压板13、右晶圆压板10、晶圆托板9、扩膜环等部件从12寸替换为8寸的加工件即可完成切换。一机可生产多种规格的晶圆29，降低了生产成本。

在本实施例中，扩膜板固定件4上设置有旋转连接座17，其与设置在压膜板垫块25上的旋转传动柱11相配合，旋转传动柱11可升降滑动地设置在旋转连接座17上，并限制在旋转连接座17上，使得圆环16及固定于其上的零件与晶圆托板带动晶圆同步旋转。

通过旋转连接座17和旋转传动柱11的配合，使得在扩膜板固定件4旋转时，圆环16及固定其上的零件实现同步旋转，实现晶圆29的旋转。

在本实施例中，所述晶圆工作台底板2上设置有轴承内圈固定板23，其内部固定有薄壁轴承22，所述薄壁轴承22上端与旋转同步带轮20连接，使得旋转同步带轮20的转动更加顺畅，减少因摩擦造成的能量损失，同时使得装置更加耐用，延长其使用寿命。

在本实施例中，所述晶圆工作台底板2固接在上轴驱动模块27的轴向滑动的滑块上，所述上轴驱动模块27垂直并滑动连接在下轴驱动模块26上方，晶圆工作台28通过滑块1与两轴连接，实现晶圆工作台28沿两轴作直线运动。下轴驱动模块26及上轴驱动模块27均以直线导轨作为导向结构，以实现晶圆工作台28的两轴直线运动。

扣板结构7具体支撑过程为：

初始状态时，扣板701平行于晶圆29，方便晶圆29进出料。当晶圆29需要进出料时，晶圆顶板8处于较高位置，此时扣板701平行于晶圆29，待晶圆29进料完成，位于晶圆托板9上时，在升降电机5的驱动下，带动晶圆顶板8及固定在其上的部件一同下降，扣板701跟随下降被推柱组件3顶起。当下降完成进行扩膜时，扣板701旋转至与晶圆29呈90度状态，将右晶圆压板10和左晶圆压板13进料缺口扣住，提供进料缺口处晶圆压板的支撑力，保证晶圆29扩膜受力均匀。

当晶圆29扩晶完成后，在升降电机5的驱动下，带动晶圆顶板8及固定于其上的部件一同上升，扣板701跟随上升脱离推柱组件3，在扭簧705扭力作用下扣板701旋转至与晶圆29平行的状态，扣板701脱离右晶圆压板10和左晶圆压板13的进料缺口，最终扣板701与晶圆29平行，并将晶圆29取下换料。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种自动扩晶工作台，包括：

用于夹压蓝膜的一个左晶圆压板(13)和一个右晶圆压板(10)以及用于蓝膜扩张的扩膜板(30)，所述扩膜板(30)设置在扩膜板固定件(4)上，左晶圆压板(13)和右晶圆压板(10)之间存在一径向上设置的供晶圆(29)上料机械手水平通过的一对缺口，其中一个缺口为进料缺口，另一个缺口由支撑柱(12)支撑；

用于分别支撑左晶圆压板(13)和右晶圆压板(10)的两个压板支撑件(14)；

间隔在左晶圆压板(13)和右晶圆压板(10)下方的压膜板垫块(25)；

用于固定承接压膜板垫块(25)的圆环(16)；

晶圆顶板(8)，其上设置有所述圆环(16)；

晶圆工作台底板(2)，其上可升降地设置所述晶圆顶板(8)；

分别固定在左晶圆压板(13)和右晶圆压板(10)下方的晶圆托板(9)；

其特征在于，所述扩膜板固定件(4)设置在晶圆工作台底板(2)上，在其内侧设置有一圈凸缘，凸缘上设置所述扩膜板(30)；

所述圆环(16)上，与进料缺口相对应的位置处设置两个分别与左晶圆压板(13)和右晶圆压板(10)端部可松懈扣合的扣板结构(7)，扣板结构(7)底端可上下转动地设置在圆环(16)上，所述压膜板垫块(25)上，与扣板结构(7)相对应的位置，设置有供扣板结构(7)通过的扣板槽；扩膜板固定件(4)上，与扣板结构(7)对应的位置处，设置有推柱组件(3)，其向上延伸，所述圆环(16)上，与推柱组件(3)对应的位置处设置有供推柱组件(3)上端通过的推柱槽；在晶圆顶板(8)下降时，推柱组件(3)上端穿过推柱槽，抵接所述扣板结构(7)，使扣板结构(7)转动至与进料缺口处的左晶圆压板(13)和右晶圆压板(10)相扣合的位置。

2.根据权利要求1所述自动扩晶工作台，其特征在于，所述推柱组件(3)包括推柱固定座(301)、第一轴承(303)、第一旋转轴(304)和第一卡簧(302)，所述推柱固定座(301)固接在扩膜板固定件(4)上；所述第一旋转轴(304)穿过第一轴承(303)并且其两端使用第一卡簧(302)限制其轴向移动。

3.根据权利要求1所述自动扩晶工作台，其特征在于，所述扣板结构(7)包括扣板固定件(704)、扣板(701)、扭簧(705)、垫片(706)、第二轴承(703)、第二旋转轴(707)和第二卡簧(702)，所述扣板固定件(704)固接在晶圆顶板(8)上的圆环(16)上；所述扣板(701)通过扭簧(705)可转动连接在扣板固定件(704)上；所述第二旋转轴(707)依次穿过第二轴承(703)、垫片(706)、扣板固定件(704)、扣板(701)和扭簧(705)并通过第二轴承(703)两侧的第二卡簧(702)限制其轴向移动。

4.根据权利要求3所述自动扩晶工作台，其特征在于，所述圆环(16)为V槽圆环，可转动地设置在晶圆顶板(8)上，并与晶圆顶板(8)上设置的V轮组件(15)相配合，V轮组件(15)用于支撑所述圆环(16)以及引导所述圆环(16)的旋转。

5.根据权利要求1所述自动扩晶工作台，其特征在于，所述晶圆工作台底板(2)上设置有升降电机(5)、丝杆组件(18)和导向柱组件(19)，所述丝杆组件(18)和导向柱组件(19)的固定端固接在晶圆顶板(8)上，其移动端设置在晶圆工作台底板(2)上；所述丝杆组件(18)设置在移动端的同步带轮和升降电机(5)的同步带轮通过升降同步带(24)同步传动，所述丝杆组件(18)的丝杆经旋转而上下升降，以带动晶圆顶板(8)上下移动。

6.根据权利要求1所述自动扩晶工作台，其特征在于，扩膜板固定件(4)下端设置有旋转同步带轮(20)，用于驱动扩膜板固定件(4)旋转，其受晶圆工作台底板(2)上设置的旋转电机(6)驱动，旋转电机(6)下方的同步带轮组件通过旋转同步带(21)与旋转同步带轮(20)同步传动，使得扩膜板固定件(4)带动晶圆托板及其上的晶圆旋转。

7.根据权利要求6所述自动扩晶工作台，其特征在于，扩膜板固定件(4)上设置有旋转连接座(17)，其与设置在压膜板垫块(25)上的旋转传动柱(11)相配合，旋转传动柱(11)可升降滑动地设置在旋转连接座(17)上，并限制在旋转连接座(17)上，使得圆环(16)及固定于其上的零件与晶圆托板带动晶圆同步旋转。

8.根据权利要求7所述自动扩晶工作台，其特征在于，所述晶圆工作台底板(2)上设置有轴承内圈固定板(23)，其内部固定有薄壁轴承(22)，所述薄壁轴承(22)上端与旋转同步带轮(20)连接。

9.根据权利要求1所述自动扩晶工作台，其特征在于，所述晶圆工作台底板(2)固接在上轴驱动模块(27)的轴向滑动的滑块上，所述上轴驱动模块(27)垂直并滑动连接在下轴驱动模块(26)上方，用于实现晶圆工作台(28)沿两轴作直线运动。

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