CN218241779U - 一种固定角度贴膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的固定角度贴膜装置，包括设置在机台架上的压模组件，还包括：设置在纵板上的固定角度组件，压模组件包括移动压膜的压膜辊；固定角度组件包括往复移动的固定角度辊，压膜辊移动时，保持压膜辊与固定角度辊之间的BG膜与贴膜平台所在水平面之间角度不变。通过压模组件和固定角度组件之间的配合，控制BG膜在贴膜之前，整个处于平整的状态，且保持压模辊与固定角度辊之间的BG膜与贴膜平台之间的角度不变，压模辊能够将BG膜下方的空气排净，避免出现褶皱。

Description

一种固定角度贴膜装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆贴膜技术领域，尤其涉及一种固定角度贴膜装置。

背景技术

随着科技的进步智能穿戴、智能手机以及平板电脑在存储方面朝向高速化大容量化发展；体积方面朝向薄型化发展，科技发展方向要求闪存及内存控制器薄型化也不断提升，晶圆面积趋向越来越大，厚度趋向越来越薄使得在常规工艺在处理及切割极薄晶片时的崩裂问题更加面临挑战。

适配芯片轻量化要求，加工工艺中采用先切割再减薄的加工方法；具体操作如下先将晶圆正向隐切适合深度，再将晶圆正面贴附BG膜，BG膜可以有效的保护晶圆表面的芯片不受损伤同时在减薄过程中免受杂质的影响。

碳化硅晶圆硬度较高无法通过扩膜方式使晶圆裂开，需要适合设备沿晶圆切割道一条一条破开，芯片表面对碎屑敏感，裂片过程中在晶圆表面贴一层BG膜，防止裂片机构的劈刀和晶圆表面直接接触，也防止劈裂过程中产生的碎屑污染芯片。贴膜过程中，BG膜与晶圆之间会残留空气，导致BG膜的表面出现褶皱。

实用新型内容

为解决在晶圆在贴膜过程中以及对BG膜进行切割时，BG膜与晶圆之间存在空气，导致BG膜的表面出现褶皱的问题，本实用新型提供一种固定角度贴膜装置。

具体方案如下：

一种固定角度贴膜装置，包括设置在机台架上的压模组件，还包括：设置在纵板上的固定角度组件，压模组件包括移动压膜的压膜辊；固定角度组件包括往复移动的固定角度辊，压膜辊移动时，保持压膜辊与固定角度辊之间的BG膜与贴膜平台所在水平面之间角度不变。

压膜辊和固定角度辊同步运动，间距保持不变。

固定角度辊往复移动的方向为垂直于贴膜平台的方向。

固定角度辊通过固定角度线性电机控制往复移动。

压膜组件还包括压模伺服移动模组，压模伺服移动模组上滑动连接有压模支架，压模支架上设置高度可调的压膜辊。

压模支架为门型框架，贴膜平台位于门框架内部；门型框架顶部两侧均设置有压模气缸，压模气缸的伸缩杆穿过门型框架顶部，并且在压模气缸的伸缩杆末端连接压模托架，压膜辊转动连接在压模托架上。

压膜支架上设置外伸板，外伸板的长度方向与膜带的运行方向一致，外伸板上设置转动压膜辊。

一种固定角度贴膜装置方法，压模组件在将BG膜贴附在晶圆表面时，与固定角度组件配合；压模组件中的压模辊在将BG膜向贴膜平台靠近时，又能够在压模移动伺服模组的作用下沿模的运行方向移动，固定角度组件中的固定角度辊的位置也会发生变化，压膜辊与固定角度辊之间的BG膜与贴膜平台所在水平面之间角度不变。

本实用新型公开的固定角度贴膜装置及其方法，通过压模组件和固定角度组件之间的配合，控制BG膜在贴膜之前，整个处于平整的状态，且保持压模辊与固定角度辊之间的BG膜与贴膜平台之间的角度不变，压模辊能够将BG膜下方的空气排净，避免出现褶皱。

附图说明

图1为全自动晶圆覆膜机的结构示意图；

图2为压模组件的结构示意图；

图3为角度固定组件的结构示意图一；

图4为角度固定组件的结构示意图一；

图5为晶圆转运装置的结构示意图；

图6为晶圆承接机构的结构示意图；

图7为旋转切割部件的工作状态示意图；

图8为旋转切割部件的结构示意图一；

图9为旋转切割部件的结构示意图二；

图10为环切刀组件的结构示意图一；

图11为环切刀组件的结构示意图二；

图12为平衡组件的结构示意图；

图13为环切刀切割BG膜的过程图。

图中：机台架1，纵板11，贴膜平台2，环切槽21，压模组件3，压模伺服移动模组31，压模支架32，压模辊33，压模气缸34，压模托架35，固定角度组件4，固定角度线性电机41，固定角度辊42，旋转切割部件5，环切刀组件51，切割刀座511，加热装置512，刀座5121，隔热板5122，电加热板5123，PTC加热器5124，拉簧513，角度调节螺栓514，环切刀515，平衡组件52，平衡支座521，平衡弹簧522，滚轮支座523，滚轮524，长螺栓525，旋转切割座53，旋转驱动电机54，旋转臂55，晶圆承接机构6，升降支柱61，升降板62，升降气缸63，多功能机械手7，转运机械手71，吸取部711，料仓8，晶圆9，BG膜10。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施，而不是全部的实施，基于本实用新型的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图13所示，公开一种全自动晶圆覆膜机，包括上表面设置纵板11的机台架1、晶圆贴膜系统、带有多功能机械7的多功能机器人系统和料仓8，晶圆贴膜系统包括设置在机台架1上的贴膜平台2，位于贴膜平台2上方的压模组件3和设置在纵板11上的固定角度组件4，固定角度组件4保证压模组件3在进行贴膜时，压膜辊33与固定角度辊42之间的BG膜10与贴膜平台2所在水平面之间角度不变；多功能机械手7上设置有对BG膜10进行热切的环切刀组件51。通过压模组件3和固定角度组件4之间的配合，控制BG膜10在贴膜之前，整个处于平整的状态，且保持压模辊33与固定角度辊42之间的BG膜10与贴膜平台2之间的角度不变，压模辊33能够将BG膜10下方的空气排净，避免出现褶皱；在对BG膜10进行切割时采用热切的环切刀组件51，能够利用加热的环切刀515对BG膜10进行切割，避免在切割过程中的刀片使BG膜10出现褶皱。

压模组件3包括压模伺服移动模组31，压模伺服移动模组41上滑动连接有压模支架32，压模支架32上转动设置有高度可调的压膜辊33，当压膜辊33向下移动，并与BG膜10进行接触时，通过模伺服移动模组31控制压模支架32在BG膜10运行的方向进行移动贴膜，压膜辊33在贴膜时，可以通过保证固定角度辊42和压膜辊33之间保持同步运动，达到保持压模辊33与固定角度辊42之间的BG膜10与贴膜平台2之间的角度不变的目的，压膜辊33可以通过固定角度线性电机控制往复移动，也通过设置在压模支架32上的外伸出板，外伸板的长度方向与膜带的运行方向一致，外伸板上转动设置压膜辊33。

为了保证压模辊33与固定角度辊42之间的BG膜10与贴膜平台2之间的角度不变，固定角度辊42的运行方向可以为垂直与贴膜平台2的方向，固定角度辊42转动设置在固定角度线性电机41上。

为了保证压模辊33对BG膜10进行压模时的BG膜10受力均匀，设置的压模支架32为门型框架，贴膜平台2位于门框架内部；门型框架顶部两侧均设置有压模气缸34，压模气缸34的伸缩杆穿过门型框架顶部，并且在压模气缸34的伸缩杆末端连接压模托架35，压膜辊33转动连接在压模托架35上。

多功能机械手7上设置旋转切割部件5，旋转切割部件5包括固定在多功能机械手7上的旋转切割座53，旋转切割座53上固定旋转驱动电机54，旋转驱动电机54的输出轴处连接旋转臂55，旋转臂55一端设置环切刀组件51，旋转臂另一端设置平衡组件52；环切刀组件51在进行切割时，需在对应的工作面上设置环切槽21。这里的工作面指的是贴膜平台2。贴膜平台2上设置吸附区，吸附区内设置负压腔，负压腔内设置负压源，负压源产生负压通过吸附区设置负压孔对晶圆9进行吸附，待贴膜的晶圆9放置在环切槽21内部，负压源能够通过负压孔对晶圆9进行吸附，避免在进行切割时，晶圆9的位置发生偏移。环切槽21的宽度为5mm，环切槽21的深度为0.2mm，贴膜平台2的材质为陶瓷，环切槽21的内径比晶圆9的外径小2mm。

环切刀组件51包括：设置在旋转臂55端部的U型切割刀座511，U型开口处设置环切刀515，与环切刀515相邻设置加热装置512，加热装置512对环切刀515进行加热；加热装置512包括，设置在U型开口处的刀座5121，沿旋转臂55的长度方向，刀座5121外依次固定隔热板5122、电加热板5123和PTC加热器5124，电加热板5123和PTC加热器5124之间固定环切刀515；电加热板5123通过电线进行加热。

为了保护电路，电线上串联有电阻，所使用的电阻型号为Pt1000。加热装置512可以对环切刀515进行加热，利用加热的环切刀515对BG膜10进行切割，避免在切割过程中的刀片使BG膜10出现褶皱。

刀座5121转动连接在切割刀座511上，环切刀组件51还包括角度调节机构和复位机构，角度调节机构使得环切刀组件51相对于旋转臂55发生转动，复位机构使得环切刀组件51经转动后对环切刀515组件进行固定。角度调节机构包括设置在切割刀座511底部的凸块，凸块中螺纹连接角度调节螺栓514；角度调节螺栓514的端部的移动调节环切刀515的角度；

复位机构为拉簧513，拉簧513两端分别与切割刀座511底部和刀座5121。拉簧两端分别与切割刀座底部和刀座连接，拉簧与刀座5121的连接点位于环切刀组件51与切割刀座511之间铰接点的同侧。

复位机构为压簧，压簧两端分别与切割刀座511底部和刀座5121连接，压簧与刀座5121的连接点位于环切刀组件51与切割刀座511之间铰接点的不同侧。

角度调节螺栓514的端部设置有球形螺母，能够对刀座5121进行一个保护，设置的角度调节机构和复位机构能够对环切刀515的角度进行调节，能够对环切刀515的刀头进行一个保护。

旋转臂55上设置长圆孔，长圆孔的长度方向与旋转臂55的长度方向一致，平衡组件52通过定位螺栓固定在长圆孔中，并通过调节定位螺栓与旋转中线之间的距离，保证环切时的平衡；平衡组件52包括平衡支座521，平衡支座521通过平衡弹簧522连接滚轮支座523，滚轮支座523上转动设置滚轮524。平衡支座523上设置长螺栓，长螺栓端部与滚轮支座523抵接。能够限制滚轮支座523上移的最大距离，避免破坏旋转切割部件5的整体平衡。

多功能机械手7上设置转运机械手71；贴膜平台2上设置承接晶圆机构6，用来接收多功能机械手7输送的晶圆9，承接晶圆机构6包括至少三根升降支柱61和贴膜平台2，

贴膜平台2整个为吸附区，吸附区内设置负压腔，负压腔内设置负压源，负压源产生负压通过吸附区设置负压孔对晶圆9进行吸附，升降支柱61与贴膜平台2之间为密封滑动连接。

升降支柱61所在吸附区中间区域不具备吸附功能，升降支柱61与贴膜平台2之间无滑动，升降支柱61优选为4根；

升降支柱2底部连接有升降板62，升降板62通过升降气缸63进行升降。转运机械手71的吸取部711为U型，升降立柱61不会对吸取部造成限位。转运机械手71、升降支柱61和贴膜平台2构成了晶圆转运装置，转运机械手71带有负压吸附机构，对晶圆9进行吸附，负压吸附机构包括内部为空腔的吸取部，吸取部内部通过负压源产生负压，并通过吸取部表面的小孔对晶圆9进行吸附。吸取部711可以为U型，升降立柱61不会对吸取部造成限位。吸取部711也可以为吸盘。

吸取部711利用负压将晶圆9从料仓内进行吸取，在多功能机械手的作用下将运输至升降支柱62上方，升降支柱62上升后，将晶圆9放置在升降支柱62，随后在升降气缸63的作用下，将晶圆9放置在贴膜平台2上，并利用负压将晶圆9进行吸附，贴膜完成后，在升降气缸63的作用下，升降支柱62上升，转运机械手71拾取晶圆9，并放回料仓内。采用晶圆转运装置能够避免在转运的过程中，对晶圆9造成损伤。

一种晶圆覆膜方法，包括以下步骤：

步骤一：通过多功能机械手7中的转运机械手71将料仓8中的晶圆9取出，在晶圆承接机构6的作用下，将晶圆9放置在贴膜平台2上，贴膜平台2对晶圆9进行吸附。

步骤二：通过复合膜放膜系统将BG膜10输送至晶圆9上方，在压模组件31的作用下，将BG膜10贴附在晶圆9表面。

步骤三：通过多功能机械手7中的视觉定位装置对晶圆9位置进行定位，并通过旋转切割部件5对BG膜10进行切割。

步骤四：BG膜10切割完成后，通过晶圆承接机构6将贴膜后的晶圆9转送至转运机械手71上，随后将贴膜后的晶圆9转送至料仓8内。

步骤五：切割后的BG膜10经收余料系统进行回收。

在步骤一中，所述晶圆承接机构6承接晶圆9，包括通过能够升降的升降支柱61接收晶圆9，接收晶圆9后升降支柱61能降低至贴膜平台以下，通过贴膜平台2上的产生的负压对晶圆9进行吸附。

在步骤二中，复合膜放膜系统经放膜从动辊系将复合膜由放膜气涨轴向贴膜平台进行输送，在进入贴膜平台2前将复合膜分为保护膜和BG膜10，保护膜经保护膜收膜系统进行回收；BG膜10被输送至贴膜平台上方。

放膜气涨轴的端部固定有放膜电磁制动器，放膜电磁制动器与张力控制辊之间为电连接，张力控制辊检测膜带的张力，反馈至放膜电磁制动器，保持复合膜始终张紧；在放膜从动辊系之间设置放膜缓存辊，放膜缓存辊通过自身重力与复合膜接触。

步骤二中，压模组件3在将BG膜10贴附在晶圆9表面时，与固定角度组件4配合；压模组件3中的压模辊33在将BG膜10向贴膜平台2靠近时，又能够在压模移动伺服模组31的作用下沿模的运行方向移动，固定角度组件4中的固定角度辊42的位置也会发生变化，压膜辊33与固定角度辊42之间的BG膜10与贴膜平台2所在水平面之间角度不变。

步骤三中，旋转切割部件5包括固定在多功能机械手7上的旋转切割座53，旋转切割座3上固定旋转驱动电机54，旋转驱动电机54的输出轴处连接旋转臂55，旋转臂55一端设置环切刀组件51，旋转臂55另一端设置平衡组件52；环切刀组件51在进行切割时，需在对应的工作面设置环切槽。

收余料系统包括收余料气涨轴、收余料驱动辊、余料收集辊系和收余料缓存辊，切割后的BG膜10被料收集辊系输送至收余料缓存辊，

收余料气涨轴的端部固定有收余料电磁制动器，收余料电磁制动器与收余料张力控制辊之间为电连接，收余料张力控制辊检测膜带的张力，反馈至收余料电磁制动器，保持切割后的BG膜10始终张紧；在收余料从动辊系之间设置收余料缓存辊，收余料缓存辊通过自身重力与切割后的BG膜10接触。

步骤五中，切割后的BG膜10穿过锁紧装置的两个锁板之间的空隙，随后被切割后被余料系统进行回收；通过控制两个锁板之间的开合将切割后的BG膜10进行固定。具体为下锁板固定在纵板11上，上锁板通过锁止气缸控制上锁板的升降，进而控制两个锁板之间的闭合。

通过压模组件3和固定角度组件4之间的配合，控制BG膜10在贴膜之前，整个处于平整的状态，且保持压模辊33与固定角度辊42之间的BG膜10与贴膜平台之间的角度不变，压模辊33能够将BG膜10下方的空气排净，避免出现褶皱；在对BG膜10进行切割时采用热切的环切刀组件51，能够利用加热的刀片对BG膜10进行切割，避免在切割过程中的环切刀515使BG膜10出现褶皱。采用升降支柱61与转运机械手71之间的配合，能够避免在转运的过程中，对晶圆9造成损伤。环切刀组件51与平衡组件52之间的配合，能够使在进行切膜的过程中，环切刀515处于一种平衡的位置。拉簧513与角度调节螺栓514之间的配合，使得环切刀515的角度得以调整，能够在进行切膜时避免对环切刀515的刀头部分造成损伤。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种固定角度贴膜装置，包括设置在机台架上的压模组件，其特征在于，还包括：设置在纵板上的固定角度组件，压模组件包括移动压膜的压膜辊；固定角度组件包括往复移动的固定角度辊，压膜辊移动时，保持压膜辊与固定角度辊之间的BG膜与贴膜平台所在水平面之间角度不变。

2.根据权利要求1所述的一种固定角度贴膜装置，其特征在于，所述压膜辊和固定角度辊同步运动，间距保持不变。

3.根据权利要求1所述的一种固定角度贴膜装置，其特征在于，所述固定角度辊往复移动的方向为垂直于贴膜平台的方向。

4.根据权利要求2或3任一所述的一种固定角度贴膜装置，其特征在于，所述固定角度辊通过固定角度线性电机控制往复移动。

5.根据权利要求1所述的一种固定角度贴膜装置，其特征在于，所述压膜组件还包括压模伺服移动模组，压模伺服移动模组上滑动连接有压模支架，压模支架上设置高度可调的压膜辊。

6.根据权利要求5所述的一种固定角度贴膜装置，其特征在于，所述压模支架为门型框架，贴膜平台位于门框架内部；门型框架顶部两侧均设置有压模气缸，压模气缸的伸缩杆穿过门型框架顶部，并且在压模气缸的伸缩杆末端连接压模托架，压膜辊转动连接在压模托架上。

7.根据权利要求6所述的一种固定角度贴膜装置，其特征在于，所述压膜支架上设置外伸板，外伸板的长度方向与膜带的运行方向一致，外伸板上设置转动压膜辊。

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