CN116364619B - 一种芯片晶圆贴膜分切装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片加工技术领域，具体是涉及一种芯片晶圆贴膜分切装置，通过贴膜分切机构实现晶圆在子母环上的贴膜和同步分切，由上料机构实现子母环和晶圆的先后上料，然后在对中机构的辅助下实现贴膜分切，并利用移料机构将加工完成的晶圆和子母环组合移送至下料机构堆放转运，利用膜料卷放机构实现覆膜的自动卷放，整个操作采用自动化设备实现，高效、有序，在具体贴膜时，能够有效保障贴膜的合密性，以及膜料分切的齐整，能够实现分切后的边料和主料的完全分离。

Description

一种芯片晶圆贴膜分切装置

技术领域

本发明涉及芯片加工技术领域，具体是涉及一种芯片晶圆贴膜分切装置。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。

在晶圆生产过程中，需要对成品进行贴膜以进行保护，现有技术一般采用手工贴膜，这种贴膜不仅速度慢，而且人工成本较高，贴膜过程中还易出现偏位、损伤、不平整、有气泡而影响贴膜效果，尤其是现有的贴膜技术中，膜料在与晶圆表面后采用刮平的发生，将膜料贴合在晶圆上，这样对于较薄的晶圆来说极易造成晶圆破损，而且膜料与晶圆贴合程度不佳，容易产生气泡。

因此，本发明提供一种芯片晶圆贴膜分切装置，实现晶圆和子母环上的自动上料和组合贴膜，采用渐开式吹贴的方式实现贴膜，保证膜料和晶圆之间的合密性。

发明内容

为解决上述技术问题。

本申请提供了一种芯片晶圆贴膜分切装置，包括：机架、上料机构、贴膜分切机构、对中机构、移料机构、下料机构和膜料卷放机构，上料机构、贴膜分切机构、移料机构和和下料机构沿机架长度方向依次安装在机架上，膜料卷放机构安装在机架的顶部，对中机构为两个且分别正对贴膜分切机构和其他用于贴膜后的晶圆加工工位，贴膜分切机构位于膜料卷放机构和对中机构之间；

上料机构包括：子母环上料组件、晶圆上料组件和搬运机械手，子母环上料组件和晶圆上料组件均通过基座安装在机架的一端，基座安装在机架远离下料机构的一端，基座上竖直安装有第一升降滑轨组，第一升降滑轨组两端分别滑动安装有两个传料板，两个传料板之间固定连接，位于下端的传料板通过第一推杆驱动，第一推杆安装在基座上，第一推杆的输出端与位于下端的传料板固定连接，搬运机械手能够转动的安装在基座上，且搬运机械手能够正对传料板和相近的对中机构；

膜料卷放机构包括：用于膜料放料的放膜辊组和贴膜分切后的膜料余边的卷膜辊组。

优选的，所述子母环上料组件包括托料架和两个分料夹板，托料架水平固定安装在第一升降滑轨组的顶部，两个分料夹板各通过一个第一气缸对称安装在托料架的两侧，每个分料夹板与对应的第一气缸的输出端固定连接，托料架的中心设置有下料口，两个分料夹板分别位于下料口的两侧且正对下料口。

优选的，所述贴膜分切机构通过支撑板安装在机架的上半部，支撑板下方通过升降架安装有渐开式吹贴组件，升降架滑动安装在支撑板上，升降架和支撑板之间通过第二推杆传动连接，第二推杆固定安装在支撑板上，第二推杆的输出端穿过支撑板与升降架的顶部固定连接，渐开式吹贴组件通过风管安装在升降架上，风管固定安装在升降架的中心，渐开式吹贴组件固定安装在风管的下端且正对风管的风口。

优选的，所述渐开式吹贴组件包括虹膜开闭模组和驱动齿环，虹膜开闭模组固定安装在风管的下端，驱动齿环通过环形安装板套设在虹膜开闭模组的外侧且与虹膜开闭模组的驱动端通过传动齿头连接，环形安装板固定安装在虹膜开闭模组的底部，驱动齿环与环形安装板之间滑动连接，传动齿头固定连接在虹膜开闭模组的各个驱动端，驱动齿环与传动齿头传动连接，驱动齿环的上端对称安装有两个弧形导向滑板，每个弧形导向滑板均通过弧形滑道与支撑板滑动连接，弧形导向滑板与弧形滑道滑动连接，弧形滑道开设在支撑板的两侧，每个弧形导向滑板的顶部固定设置有螺旋弧杆，螺旋弧杆能够与对应的弧形滑道滑动连接，螺旋弧杆的顶部设置有过渡头，过渡头与升降架的相近的导向杆通过复位弹簧连接，复位弹簧与导向杆之间通过弹簧转钩连接，弹簧转钩套设在对应的导向杆上。

优选的，所述环形安装板的下端安装有分切组件，分切组件包括环形切刀和环形护刀板，环形切刀安装在环形安装板的环内壁，环形护刀板通过若干个第一弹簧与环形安装板连接，环形护刀板的上表面均匀安装有若干个伸缩柱，每个伸缩柱均通过伸缩孔插接在环形安装板上，伸缩孔开设在环形安装板的底面，每个第一弹簧均套设在对应的伸缩柱外，每个第一弹簧的两端分别与环形护刀板和环形安装板固定连接。

优选的，所述升降架的下端设置有两组压膜辊组，两个压膜辊组通过两个架杆分别沿机架的长度方向对称安装在升降架的下端，压膜辊组包括压膜辊轴和铰接轴头，压膜辊轴通过两个铰接轴头安装在两个架杆端头之间，压膜辊轴能够转动的安装在两个铰接轴头之间，铰接轴头的上端与架杆的端头铰接，铰接轴头的下端通过第二弹簧与架杆连接，架杆的两端均设置有只能让铰接轴头向外转动而不能向内转动的限位板。

优选的，所述移料机构包括移料组件和导料轨组，移料组件和导料轨组均安装机架的工作台面上，移料组件包括电动滑台模组和移料夹手，电动滑台模组沿机架长度方向安装在其工作台面的一侧，移料夹手通过连接板安装在电动滑台模组的滑台上，连接板的上端安装有旋转气缸，旋转气缸的输出端与移料夹手固定连接，移料夹手能够正对对中机构和下料机构。

优选的，所述导料轨组包括双向滑台模组和两个导料轨架，两个导料轨架均对称安装在双向滑台模组的两端，导料轨架与机架的工作台面之间通过活动槽滑动连接，导料轨架与对中机构工作台面以及下料机构的入料口平齐。

优选的，所述下料机构包括收料盒和料盒夹持组件，收料盒通过料盒托板和第二升降滑轨组安装在机架远离上料机构的一端，料盒夹持组件安装在料盒托板上，料盒托板与第二升降滑轨组滑动连接，料盒托板的下端连接有第三推杆，第三推杆的输出端与料盒托板固定连接，第三推杆竖直安装在机架上。

优选的，提供一种芯片晶圆贴膜分切方法：

S1：上料

通过子母环上料组件和晶圆上料组件进行子母环和晶圆的上料，首先由子母环上料组件将堆叠的子母环依次分料至上端的传料板，同样的由晶圆上料组件将晶圆依次分料至下端的传料板，当子母环被分料放置在上端的传料板上后，第一推杆带动两个传料板下移，然后搬运机械手转至上端的传料板处并将子母环夹取至相近的对中机构处，同时晶圆上料组件将晶圆分料推送至下端的传料板上，随后第一推杆向上推出，将下端的传料板推至搬运机械手所在区域，搬运机械手在将子母环放置到对应的对中机构后再次转至传料板处，将晶圆夹取并放置在对中机构和对应的子母环上；

堆叠的子母环放置在托料架上方，并有两个分料夹板托起、夹持，当需要下料时，第一气缸带动两个分料夹板回缩，使得叠放的子母环自下料口落入下方的传料板上，然后第一气缸再次伸出，使得两个分料夹板将最下方的子母环和其他子母环分开，并将其他子母环托住，实现子母环的逐个上料。与之类似的是晶圆上料组件，其原理也是实现晶圆的堆放和逐个分料；

S2：对中吹贴

通过对中机构将子母环和晶圆对中夹紧后，贴膜分切机构工作，贴膜分切机构配合放膜辊组和卷膜辊组实现膜料传输，将未用膜料传输至对中机构上方，然后对晶圆和子母环进行组合贴膜并分切，实现膜料与晶圆分离，随后贴膜分切机构复位；通过第二推杆和升降架配合实现渐开式吹贴组件与风管的上下运动，使得渐开式吹贴组件和风管能够靠近位于其下方的对中机构和晶圆，当下降至一定位置后，渐开式吹贴组件打开将膜料吹贴至晶圆和子母环表面；

通过虹膜开闭模组实现对风管管口的大小的调节，由驱动齿轮和传动齿头进行驱动，实现虹膜开闭模组的开闭。工作时，首先第二推杆推动升降架向下移动，靠近下方的对中机构和晶圆，同时风管、驱动齿环和虹膜开闭模组随之向下运动，此时驱动齿环上的弧形导向滑板紧贴弧形滑道的一端并向下滑动，当弧形导向滑板的顶部完全滑入弧形滑道，螺旋弧杆的底部开始与弧形滑道的一端抵接滑动，进而实现螺旋弧杆向下移动的同时带动弧形导向滑板和驱动齿环转动，驱动齿环带动传动齿头和虹膜开闭模组将风管的风口逐渐打开，在打开的同时，虹膜开闭模组逐渐靠近晶圆和膜料，维持风力大小，以此实现膜料和晶圆自内向外的贴合，能够有效避免气泡的出现，当贴膜分切结束后，第二推杆带动升降架复位，同时驱动齿环也随之上升，弧形导向滑板和螺旋弧杆在复位弹簧的作用下，带动驱动齿环回转复位，使得虹膜开闭模组关闭风管的风口；

S3：预压

通过压膜辊组之间的配合，将膜料压向晶圆表面，防止膜料起皱、松动。膜料自放膜辊组放出，依次经过两个压膜辊组的下方后被卷膜辊组收卷，首先，放膜辊组启动，进行放膜，同时第二推杆推动升降架向下移动，升降架的架杆和压膜辊组向下推动膜料靠近晶圆，当膜料贴附晶圆后，升降架继续向下运动，使得铰接轴头和压膜辊轴在膜料和工作台面之间力的作用下向外转动，进而使得压膜辊轴将膜料进一步张紧，防止膜料在晶圆表面起皱，也防止后续分切和贴膜过程中错位和气泡的出现，而且在分切后由于分切组件最先离开晶圆和膜料，压膜辊轴则会缓慢复位，以便于贴合的膜料和剩余膜料分离

S4：分切：将分切组件设置在渐开式吹贴组件的下端，使得分切组件能够随着升降架进行升降，实现分切组件与膜料的贴合，通过环形切刀对膜料进行分切，在进行吹贴时，渐开式吹贴组件和分切组件逐渐靠近待切膜料，当虹膜开闭模组完全打开后，此时分切组件刚好贴合待切膜料，当吹贴完成后，第二推杆继续向下推动升降架，进而使得环形护刀板向上压缩第一弹簧，同时环形切刀露出并对膜料进行分切，分切完成后，在第一弹簧的作用下环形护刀板复位，将环形切刀挡住；

S5：移料

通过移料组件和导料轨组实现物料的移送，首先由带动滑台模组带动连接板和移料夹手运动至贴膜分切工位的对中机构，移料夹手将晶圆和子母环组合夹取，旋转气缸带动移料夹手和晶圆转动，使得晶圆和子母环组合能够放置在导料轨组上，并由电动滑台模组反向移动将物料移送至另一对中机构处，待进一步加工完成后，移料夹手再次将物料夹取，电动滑台模组继续将物料移送至下料机构处，完成加工；

通过双向滑台模组带动导料轨架彼此靠近或远离，需要移送导料时，两个导料架彼此靠近，移料夹手将物料放置在两个导料轨架上并沿导料轨架长度方向推送，而导料轨架与下料机构入料口对齐后便与将物料推入下料机构内；

S6：下料

通过下料机构实现晶圆和子母环组合下料，由第二升降滑轨组和第三推杆配合实现料盒托板的逐步升降，下料时，物料自收料盒下层逐层向上堆放，当空收料盒放置在料盒托板上后，料盒夹持组件将料盒夹持固定，实现与移料机构的对齐，同时放置在下料过程中物料与收料盒的摩擦造成收料盒移动错位。

有益效果：

1.本申请通过贴膜分切机构实现晶圆在子母环上的贴膜和同步分切，由上料机构实现子母环和晶圆的先后上料，然后在对中机构的辅助下实现贴膜分切，并利用移料机构将加工完成的晶圆和子母环组合移送至下料机构堆放转运，利用膜料卷放机构实现覆膜的自动卷放，整个操作采用自动化设备实现，高效、有序，在具体贴膜时，能够有效保障贴膜的合密性，以及膜料分切的齐整，能够实现分切后的边料和主料的完全分离。

2.本申请通过压膜辊组之间的配合，将膜料压向晶圆表面，防止膜料起皱、松动。利用铰接轴头和压膜辊轴在膜料和工作台面之间力的作用下向外转动，进而使得压膜辊轴将膜料进一步张紧，防止膜料在晶圆表面起皱，也防止后续分切和贴膜过程中错位和气泡的出现，而且在分切后由于分切组件最先离开晶圆和膜料，压膜辊轴则会缓慢复位，以便于贴合的膜料和剩余膜料分离。

3.本申请通过虹膜开闭模组实现对风管管口的大小的调节，驱动齿环带动传动齿头和虹膜开闭模组将风管的风口逐渐打开，在打开的同时，虹膜开闭模组逐渐靠近晶圆和膜料，维持风力大小。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的立体结构示意图三；

图4为本发明的立体结构示意图四；

图5为本发明的正视图；

图6为本发明的贴膜分切机构的立体结构示意图一；

图7为本发明的贴膜分切机构的立体结构示意图二；

图8为本发明的贴膜分切机构的立体结构示意图三；

图9为本发明的贴膜分切机构的剖视图图；

图10为图9中A处的放大图；

图11为本发明的贴膜分切机构的分解图一；

图12为本发明的贴膜分切机构的分解图二；

图13为本发明的上料机构的立体结构示意图一；

图14为本发明的上料机构的立体结构示意图二；

图15为本发明的移料机构和下料机构的立体结构示意图一；

图16为本发明的移料机构和下料机构的立体结构示意图二。

图中标号为：

1-机架；

2-上料机构；2a-子母环上料组件；2a1-托料架；2a2-分料夹板；2a3-第一气缸；2a4-下料口；2b-晶圆上料组件；2c-搬运机械手；2d-基座；2e-第一升降滑轨组；2f-第一推杆；2g-传料板；

3-贴膜分切机构；3a-支撑板；3a1-弧形滑道；3b-渐开式吹贴组件；3b1-虹膜开闭模组；3b2-驱动齿环；3b3-弧形导向滑板；3b4-螺旋弧杆；3b5-传动齿头；3b6-环形安装板；3b7-复位弹簧；3b8-弹簧转钩；3c-分切组件；3c1-环形切刀；3c2-环形护刀板；3c3-伸缩柱；3c4-第一弹簧；3c5-伸缩孔；3d-风管；3e-升降架；3e1-架杆；3e2-限位板；3f-第二推杆；3g-压膜辊组；3g1-压膜辊轴；3g2-铰接轴头；3g3-第二弹簧；

4-对中机构；

5-移料机构；5a-移料组件；5a1-电动滑台模组；5a2-连接板；5a3-旋转气缸；5a4-移料夹手；5b-导料轨组；5b1-双向滑台模组；5b2-导料轨架；5b3-活动槽；

6-下料机构；6a-收料盒；6b-料盒托板；6c-料盒夹持组件；6d-第二升降滑轨组；6e-第三推杆；

7-膜料卷放机构；7a-放膜辊组；7b-卷膜辊组。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1至图4所示，提供以下优选技术方案：

一种芯片晶圆贴膜分切装置，包括：机架1、上料机构2、贴膜分切机构3、对中机构4、移料机构5、下料机构6和膜料卷放机构7，上料机构2、贴膜分切机构3、移料机构5和和下料机构6沿机架1长度方向依次安装在机架1上，膜料卷放机构7安装在机架1的顶部，对中机构4为两个且分别正对贴膜分切机构3和其他用于贴膜后的晶圆加工工位，贴膜分切机构3位于膜料卷放机构7和对中机构4之间；

上料机构2包括：子母环上料组件2a、晶圆上料组件2b和搬运机械手2c，子母环上料组件2a和晶圆上料组件2b均通过基座2d安装在机架1的一端，基座2d安装在机架1远离下料机构6的一端，基座2d上竖直安装有第一升降滑轨组2e，第一升降滑轨组2e两端分别滑动安装有两个传料板2g，两个传料板2g之间固定连接，位于下端的传料板2g通过第一推杆2f驱动，第一推杆2f安装在基座2d上，第一推杆2f的输出端与位于下端的传料板2g固定连接，搬运机械手2c能够转动的安装在基座2d上，且搬运机械手2c能够正对传料板2g和相近的对中机构4；

膜料卷放机构7包括：用于膜料放料的放膜辊组7a和贴膜分切后的膜料余边的卷膜辊组7b。

具体的，为了解决在芯片晶圆在加工过程中的贴膜和分切的技术问题，本发明通过贴膜分切机构3实现晶圆在子母环上的贴膜和同步分切，由上料机构2实现子母环和晶圆的先后上料，然后在对中机构4的辅助下实现贴膜分切，并利用移料机构5将加工完成的晶圆和子母环组合移送至下料机构6堆放转运，利用膜料卷放机构7实现覆膜的自动卷放，整个操作采用自动化设备实现，高效、有序，在具体贴膜时，能够有效保障贴膜的合密性，以及膜料分切的齐整，能够实现分切后的边料和主料的完全分离。

如图13和图14所示，提供以下优选技术方案：

子母环上料组件2a包括托料架2a1和两个分料夹板2a2，托料架2a1水平固定安装在第一升降滑轨组2e的顶部，两个分料夹板2a2各通过一个第一气缸2a3对称安装在托料架2a1的两侧，每个分料夹板2a2与对应的第一气缸2a3的输出端固定连接，托料架2a1的中心设置有下料口2a4，两个分料夹板2a2分别位于下料口2a4的两侧且正对下料口2a4。

具体的，为了解决子母环和晶圆的上料的技术问题，本发明通过子母环上料组件2a和晶圆上料组件2b配合实现上料，现对子母环上料组件2a进行公开，堆叠的子母环放置在托料架2a1上方，并有两个分料夹板2a2托起、夹持，当需要下料时，第一气缸2a3带动两个分料夹板2a2回缩，使得叠放的子母环自下料口2a4落入下方的传料板2g上，然后第一气缸2a3再次伸出，使得两个分料夹板2a2将最下方的子母环和其他子母环分开，并将其他子母环托住，实现子母环的逐个上料。与之类似的是晶圆上料组件2b，其原理也是实现晶圆的堆放和逐个分料。

如图1至图4所示，提供以下优选技术方案：

贴膜分切机构3通过支撑板3a安装在机架1的上半部，支撑板3a下方通过升降架3e安装有渐开式吹贴组件3b，升降架3e滑动安装在支撑板3a上，升降架3e和支撑板3a之间通过第二推杆3f传动连接，第二推杆3f固定安装在支撑板3a上，第二推杆3f的输出端穿过支撑板3a与升降架3e的顶部固定连接，渐开式吹贴组件3b通过风管3d安装在升降架3e上，风管3d固定安装在升降架3e的中心，渐开式吹贴组件3b固定安装在风管3d的下端且正对风管3d的风口。

具体的，为了解决对晶圆快速贴膜分切，并保障贴膜的合密性的技术问题，本发明通过第二推杆3f和升降架3e配合实现渐开式吹贴组件3b与风管3d的上下运动，使得渐开式吹贴组件3b和风管3d能够靠近位于其下方的对中机构4和晶圆，当下降至一定位置后，渐开式吹贴组件3b打开将膜料吹贴至晶圆和子母环表面。

如图6至图12所示，提供以下优选技术方案：

渐开式吹贴组件3b包括虹膜开闭模组3b1和驱动齿环3b2，虹膜开闭模组3b1固定安装在风管3d的下端，驱动齿环3b2通过环形安装板3b6套设在虹膜开闭模组3b1的外侧且与虹膜开闭模组3b1的驱动端通过传动齿头3b5连接，环形安装板3b6固定安装在虹膜开闭模组3b1的底部，驱动齿环3b2与环形安装板3b6之间滑动连接，传动齿头3b5固定连接在虹膜开闭模组3b1的各个驱动端，驱动齿环3b2与传动齿头3b5传动连接，驱动齿环3b2的上端对称安装有两个弧形导向滑板3b3，每个弧形导向滑板3b3均通过弧形滑道3a1与支撑板3a滑动连接，弧形导向滑板3b3与弧形滑道3a1滑动连接，弧形滑道3a1开设在支撑板3a的两侧，每个弧形导向滑板3b3的顶部固定设置有螺旋弧杆3b4，螺旋弧杆3b4能够与对应的弧形滑道3a1滑动连接，螺旋弧杆3b4的顶部设置有过渡头，过渡头与升降架3e的相近的导向杆通过复位弹簧3b7连接，复位弹簧3b7与导向杆之间通过弹簧转钩3b8连接，弹簧转钩3b8套设在对应的导向杆上。

具体的，为了解决风管3d能够自内向外渐开式的出风的技术问题，本发明通过虹膜开闭模组3b1实现对风管3d管口的大小的调节，由驱动齿轮和传动齿头3b5进行驱动，实现虹膜开闭模组3b1的开闭。工作时，首先第二推杆3f推动升降架3e向下移动，靠近下方的对中机构4和晶圆，同时风管3d、驱动齿环3b2和虹膜开闭模组3b1随之向下运动，此时驱动齿环3b2上的弧形导向滑板3b3紧贴弧形滑道3a1的一端并向下滑动，当弧形导向滑板3b3的顶部完全滑入弧形滑道3a1，螺旋弧杆3b4的底部开始与弧形滑道3a1的一端抵接滑动，进而实现螺旋弧杆3b4向下移动的同时带动弧形导向滑板3b3和驱动齿环3b2转动，驱动齿环3b2带动传动齿头3b5和虹膜开闭模组3b1将风管3d的风口逐渐打开，在打开的同时，虹膜开闭模组3b1逐渐靠近晶圆和膜料，维持风力大小，以此实现膜料和晶圆自内向外的贴合，能够有效避免气泡的出现，当贴膜分切结束后，第二推杆3f带动升降架3e复位，同时驱动齿环3b2也随之上升，弧形导向滑板3b3和螺旋弧杆3b4在复位弹簧3b7的作用下，带动驱动齿环3b2回转复位，使得虹膜开闭模组3b1关闭风管3d的风口。

如图6至图12所示，提供以下优选技术方案：

环形安装板3b6的下端安装有分切组件3c，分切组件3c包括环形切刀3c1和环形护刀板3c2，环形切刀3c1安装在环形安装板3b6的环内壁，环形护刀板3c2通过若干个第一弹簧3c4与环形安装板3b6连接，环形护刀板3c2的上表面均匀安装有若干个伸缩柱3c3，每个伸缩柱3c3均通过伸缩孔3c5插接在环形安装板3b6上，伸缩孔3c5开设在环形安装板3b6的底面，每个第一弹簧3c4均套设在对应的伸缩柱3c3外，每个第一弹簧3c4的两端分别与环形护刀板3c2和环形安装板3b6固定连接。

具体的，为了解决已经贴合的膜料和晶圆外侧的剩余膜料之间分切的技术问题，本发明通过将分切组件3c设置在渐开式吹贴组件3b的下端，使得分切组件3c能够随着升降架3e进行升降，实现分切组件3c与膜料的贴合，通过环形切刀3c1对膜料进行分切，在进行吹贴时，渐开式吹贴组件3b和分切组件3c逐渐靠近待切膜料，当虹膜开闭模组3b1完全打开后，此时分切组件3c刚好贴合待切膜料，当吹贴完成后，第二推杆3f继续向下推动升降架3e，进而使得环形护刀板3c2向上压缩第一弹簧3c4，同时环形切刀3c1露出并对膜料进行分切，分切完成后，在第一弹簧3c4的作用下环形护刀板3c2复位，将环形切刀3c1挡住。

如图6至图12所示，提供以下优选技术方案：

升降架3e的下端设置有两组压膜辊组3g，两个压膜辊组3g通过两个架杆3e1分别沿机架1的长度方向对称安装在升降架3e的下端，压膜辊组3g包括压膜辊轴3g1和铰接轴头3g2，压膜辊轴3g1通过两个铰接轴头3g2安装在两个架杆3e1端头之间，压膜辊轴3g1能够转动的安装在两个铰接轴头3g2之间，铰接轴头3g2的上端与架杆3e1的端头铰接，铰接轴头3g2的下端通过第二弹簧3g3与架杆3e1连接，架杆3e1的两端均设置有只能让铰接轴头3g2向外转动而不能向内转动的限位板3e2。

具体的，为了解决膜料贴合之前的预先压合的技术问题，本发明通过压膜辊组3g之间的配合，将膜料压向晶圆表面，防止膜料起皱、松动。膜料自放膜辊组7a放出，依次经过两个压膜辊组3g的下方后被卷膜辊组7b收卷，首先，放膜辊组7a启动，进行放膜，同时第二推杆3f推动升降架3e向下移动，升降架3e的架杆3e1和压膜辊组3g向下推动膜料靠近晶圆，当膜料贴附晶圆后，升降架3e继续向下运动，使得铰接轴头3g2和压膜辊轴3g1在膜料和工作台面之间力的作用下向外转动，进而使得压膜辊轴3g1将膜料进一步张紧，防止膜料在晶圆表面起皱，也防止后续分切和贴膜过程中错位和气泡的出现，而且在分切后由于分切组件3c最先离开晶圆和膜料，压膜辊轴3g1则会缓慢复位，以便于贴合的膜料和剩余膜料分离。

如图15和图16所示，提供以下优选技术方案：

移料机构5包括移料组件5a和导料轨组5b，移料组件5a和导料轨组5b均安装机架1的工作台面上，移料组件5a包括电动滑台模组5a1和移料夹手5a4，电动滑台模组5a1沿机架1长度方向安装在其工作台面的一侧，移料夹手5a4通过连接板5a2安装在电动滑台模组5a1的滑台上，连接板5a2的上端安装有旋转气缸5a3，旋转气缸5a3的输出端与移料夹手5a4固定连接，移料夹手5a4能够正对对中机构4和下料机构6。

具体的，为了解决贴膜分切后的晶圆和子母环组合的移料转运的技术问题，本发明通过移料组件5a和导料轨组5b实现物料的移送，首先由带动滑台模组带动连接板5a2和移料夹手5a4运动至贴膜分切工位的对中机构4，移料夹手5a4将晶圆和子母环组合夹取，旋转气缸5a3带动移料夹手5a4和晶圆转动，使得晶圆和子母环组合能够放置在导料轨组5b上，并由电动滑台模组5a1反向移动将物料移送至另一对中机构4处，待进一步加工完成后，移料夹手5a4再次将物料夹取，电动滑台模组5a1继续将物料移送至下料机构6处，完成加工。

如图15和图16所示，提供以下优选技术方案：

导料轨组5b包括双向滑台模组5b1和两个导料轨架5b2，两个导料轨架5b2均对称安装在双向滑台模组5b1的两端，导料轨架5b2与机架1的工作台面之间通过活动槽5b3滑动连接，导料轨架5b2与对中机构4工作台面以及下料机构6的入料口平齐。

具体的，为了解决物料的移送导料的技术问题，本发明通过双向滑台模组5b1带动导料轨架5b2彼此靠近或远离，需要移送导料时，两个导料架彼此靠近，移料夹手5a4将物料放置在两个导料轨架5b2上并沿导料轨架5b2长度方向推送，而导料轨架5b2与下料机构6入料口对齐后便与将物料推入下料机构6内。

如图1至4以及图15和图16所示，提供以下优选技术方案：

所述下料机构6包括收料盒6a和料盒夹持组件6c，收料盒6a通过料盒托板6b和第二升降滑轨组6d安装在机架1远离上料机构2的一端，料盒夹持组件6c安装在料盒托板6b上，料盒托板6b与第二升降滑轨组6d滑动连接，料盒托板6b的下端连接有第三推杆6e，第三推杆6e的输出端与料盒托板6b固定连接，第三推杆6e竖直安装在机架1上。

具体的，为了解决物料加工后的下料技术问题，本发明通过下料机构6实现晶圆和子母环组合下料，由第二升降滑轨组6d和第三推杆6e配合实现料盒托板6b的逐步升降，下料时，物料自收料盒6a下层逐层向上堆放，当空收料盒6a放置在料盒托板6b上后，料盒夹持组件6c将料盒夹持固定，实现与移料机构5的对齐，同时放置在下料过程中物料与收料盒6a的摩擦造成收料盒6a移动错位。

提供一种芯片晶圆贴膜分切方法：

S1：上料

通过子母环上料组件2a和晶圆上料组件2b进行子母环和晶圆的上料，首先由子母环上料组件2a将堆叠的子母环依次分料至上端的传料板2g，同样的由晶圆上料组件2b将晶圆依次分料至下端的传料板2g，当子母环被分料放置在上端的传料板2g上后，第一推杆2f带动两个传料板2g下移，然后搬运机械手2c转至上端的传料板2g处并将子母环夹取至相近的对中机构4处，同时晶圆上料组件2b将晶圆分料推送至下端的传料板2g上，随后第一推杆2f向上推出，将下端的传料板2g推至搬运机械手2c所在区域，搬运机械手2c在将子母环放置到对应的对中机构4后再次转至传料板2g处，将晶圆夹取并放置在对中机构4和对应的子母环上；

堆叠的子母环放置在托料架2a1上方，并有两个分料夹板2a2托起、夹持，当需要下料时，第一气缸2a3带动两个分料夹板2a2回缩，使得叠放的子母环自下料口2a4落入下方的传料板2g上，然后第一气缸2a3再次伸出，使得两个分料夹板2a2将最下方的子母环和其他子母环分开，并将其他子母环托住，实现子母环的逐个上料。与之类似的是晶圆上料组件2b，其原理也是实现晶圆的堆放和逐个分料；

S2：对中吹贴

通过对中机构4将子母环和晶圆对中夹紧后，贴膜分切机构3工作，贴膜分切机构3配合放膜辊组7a和卷膜辊组7b实现膜料传输，将未用膜料传输至对中机构4上方，然后对晶圆和子母环进行组合贴膜并分切，实现膜料与晶圆分离，随后贴膜分切机构3复位；通过第二推杆3f和升降架3e配合实现渐开式吹贴组件3b与风管3d的上下运动，使得渐开式吹贴组件3b和风管3d能够靠近位于其下方的对中机构4和晶圆，当下降至一定位置后，渐开式吹贴组件3b打开将膜料吹贴至晶圆和子母环表面；

通过虹膜开闭模组3b1实现对风管3d管口的大小的调节，由驱动齿轮和传动齿头3b5进行驱动，实现虹膜开闭模组3b1的开闭。工作时，首先第二推杆3f推动升降架3e向下移动，靠近下方的对中机构4和晶圆，同时风管3d、驱动齿环3b2和虹膜开闭模组3b1随之向下运动，此时驱动齿环3b2上的弧形导向滑板3b3紧贴弧形滑道3a1的一端并向下滑动，当弧形导向滑板3b3的顶部完全滑入弧形滑道3a1，螺旋弧杆3b4的底部开始与弧形滑道3a1的一端抵接滑动，进而实现螺旋弧杆3b4向下移动的同时带动弧形导向滑板3b3和驱动齿环3b2转动，驱动齿环3b2带动传动齿头3b5和虹膜开闭模组3b1将风管3d的风口逐渐打开，在打开的同时，虹膜开闭模组3b1逐渐靠近晶圆和膜料，维持风力大小，以此实现膜料和晶圆自内向外的贴合，能够有效避免气泡的出现，当贴膜分切结束后，第二推杆3f带动升降架3e复位，同时驱动齿环3b2也随之上升，弧形导向滑板3b3和螺旋弧杆3b4在复位弹簧3b7的作用下，带动驱动齿环3b2回转复位，使得虹膜开闭模组3b1关闭风管3d的风口；

S3：预压

通过压膜辊组3g之间的配合，将膜料压向晶圆表面，防止膜料起皱、松动。膜料自放膜辊组7a放出，依次经过两个压膜辊组3g的下方后被卷膜辊组7b收卷，首先，放膜辊组7a启动，进行放膜，同时第二推杆3f推动升降架3e向下移动，升降架3e的架杆3e1和压膜辊组3g向下推动膜料靠近晶圆，当膜料贴附晶圆后，升降架3e继续向下运动，使得铰接轴头3g2和压膜辊轴3g1在膜料和工作台面之间力的作用下向外转动，进而使得压膜辊轴3g1将膜料进一步张紧，防止膜料在晶圆表面起皱，也防止后续分切和贴膜过程中错位和气泡的出现，而且在分切后由于分切组件3c最先离开晶圆和膜料，压膜辊轴3g1则会缓慢复位，以便于贴合的膜料和剩余膜料分离

S4：分切：将分切组件3c设置在渐开式吹贴组件3b的下端，使得分切组件3c能够随着升降架3e进行升降，实现分切组件3c与膜料的贴合，通过环形切刀3c1对膜料进行分切，在进行吹贴时，渐开式吹贴组件3b和分切组件3c逐渐靠近待切膜料，当虹膜开闭模组3b1完全打开后，此时分切组件3c刚好贴合待切膜料，当吹贴完成后，第二推杆3f继续向下推动升降架3e，进而使得环形护刀板3c2向上压缩第一弹簧3c4，同时环形切刀3c1露出并对膜料进行分切，分切完成后，在第一弹簧3c4的作用下环形护刀板3c2复位，将环形切刀3c1挡住；

S5：移料

通过移料组件5a和导料轨组5b实现物料的移送，首先由带动滑台模组带动连接板5a2和移料夹手5a4运动至贴膜分切工位的对中机构4，移料夹手5a4将晶圆和子母环组合夹取，旋转气缸5a3带动移料夹手5a4和晶圆转动，使得晶圆和子母环组合能够放置在导料轨组5b上，并由电动滑台模组5a1反向移动将物料移送至另一对中机构4处，待进一步加工完成后，移料夹手5a4再次将物料夹取，电动滑台模组5a1继续将物料移送至下料机构6处，完成加工；

通过双向滑台模组5b1带动导料轨架5b2彼此靠近或远离，需要移送导料时，两个导料架彼此靠近，移料夹手5a4将物料放置在两个导料轨架5b2上并沿导料轨架5b2长度方向推送，而导料轨架5b2与下料机构6入料口对齐后便与将物料推入下料机构6内；

S6：下料

通过下料机构6实现晶圆和子母环组合下料，由第二升降滑轨组6d和第三推杆6e配合实现料盒托板6b的逐步升降，下料时，物料自收料盒6a下层逐层向上堆放，当空收料盒6a放置在料盒托板6b上后，料盒夹持组件6c将料盒夹持固定，实现与移料机构5的对齐，同时放置在下料过程中物料与收料盒6a的摩擦造成收料盒6a移动错位。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1.本申请通过贴膜分切机构3实现晶圆在子母环上的贴膜和同步分切，由上料机构2实现子母环和晶圆的先后上料，然后在对中机构4的辅助下实现贴膜分切，并利用移料机构5将加工完成的晶圆和子母环组合移送至下料机构6堆放转运，利用膜料卷放机构7实现覆膜的自动卷放，整个操作采用自动化设备实现，高效、有序，在具体贴膜时，能够有效保障贴膜的合密性，以及膜料分切的齐整，能够实现分切后的边料和主料的完全分离。

2.本申请通过压膜辊组3g之间的配合，将膜料压向晶圆表面，防止膜料起皱、松动。利用铰接轴头3g2和压膜辊轴3g1在膜料和工作台面之间力的作用下向外转动，进而使得压膜辊轴3g1将膜料进一步张紧，防止膜料在晶圆表面起皱，也防止后续分切和贴膜过程中错位和气泡的出现，而且在分切后由于分切组件3c最先离开晶圆和膜料，压膜辊轴3g1则会缓慢复位，以便于贴合的膜料和剩余膜料分离。

3.本申请通过虹膜开闭模组3b1实现对风管3d管口的大小的调节，驱动齿环3b2带动传动齿头3b5和虹膜开闭模组3b1将风管3d的风口逐渐打开，在打开的同时，虹膜开闭模组3b1逐渐靠近晶圆和膜料，维持风力大小

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种芯片晶圆贴膜分切装置，其特征在于，包括：机架（1）、上料机构（2）、贴膜分切机构（3）、对中机构（4）、移料机构（5）、下料机构（6）和膜料卷放机构（7），上料机构（2）、贴膜分切机构（3）、移料机构（5）和和下料机构（6）沿机架（1）长度方向依次安装在机架（1）上，膜料卷放机构（7）安装在机架（1）的顶部，对中机构（4）为两个且分别正对贴膜分切机构（3）和其他用于贴膜后的晶圆加工工位，贴膜分切机构（3）位于膜料卷放机构（7）和对中机构（4）之间；

上料机构（2）包括：子母环上料组件（2a）、晶圆上料组件（2b）和搬运机械手（2c），子母环上料组件（2a）和晶圆上料组件（2b）均通过基座（2d）安装在机架（1）的一端，基座（2d）安装在机架（1）远离下料机构（6）的一端，基座（2d）上竖直安装有第一升降滑轨组（2e），第一升降滑轨组（2e）两端分别滑动安装有两个传料板（2g），两个传料板（2g）之间固定连接，位于下端的传料板（2g）通过第一推杆（2f）驱动，第一推杆（2f）安装在基座（2d）上，第一推杆（2f）的输出端与位于下端的传料板（2g）固定连接，搬运机械手（2c）能够转动的安装在基座（2d）上，且搬运机械手（2c）能够正对传料板（2g）和相近的对中机构（4）；

膜料卷放机构（7）包括：用于膜料放料的放膜辊组（7a）和贴膜分切后的膜料余边的卷膜辊组（7b）；

所述子母环上料组件（2a）包括托料架（2a1）和两个分料夹板（2a2），托料架（2a1）水平固定安装在第一升降滑轨组（2e）的顶部，两个分料夹板（2a2）各通过一个第一气缸（2a3）对称安装在托料架（2a1）的两侧，每个分料夹板（2a2）与对应的第一气缸（2a3）的输出端固定连接，托料架（2a1）的中心设置有下料口（2a4），两个分料夹板（2a2）分别位于下料口（2a4）的两侧且正对下料口（2a4）；

所述贴膜分切机构（3）通过支撑板（3a）安装在机架（1）的上半部，支撑板（3a）下方通过升降架（3e）安装有渐开式吹贴组件（3b），升降架（3e）滑动安装在支撑板（3a）上，升降架（3e）和支撑板（3a）之间通过第二推杆（3f）传动连接，第二推杆（3f）固定安装在支撑板（3a）上，第二推杆（3f）的输出端穿过支撑板（3a）与升降架（3e）的顶部固定连接，渐开式吹贴组件（3b）通过风管（3d）安装在升降架（3e）上，风管（3d）固定安装在升降架（3e）的中心，渐开式吹贴组件（3b）固定安装在风管（3d）的下端且正对风管（3d）的风口。

2.根据权利要求1所述的一种芯片晶圆贴膜分切装置，其特征在于，所述渐开式吹贴组件（3b）包括虹膜开闭模组（3b1）和驱动齿环（3b2），虹膜开闭模组（3b1）固定安装在风管（3d）的下端，驱动齿环（3b2）通过环形安装板（3b6）套设在虹膜开闭模组（3b1）的外侧且与虹膜开闭模组（3b1）的驱动端通过传动齿头（3b5）连接，环形安装板（3b6）固定安装在虹膜开闭模组（3b1）的底部，驱动齿环（3b2）与环形安装板（3b6）之间滑动连接，传动齿头（3b5）固定连接在虹膜开闭模组（3b1）的各个驱动端，驱动齿环（3b2）与传动齿头（3b5）传动连接，驱动齿环（3b2）的上端对称安装有两个弧形导向滑板（3b3），每个弧形导向滑板（3b3）均通过弧形滑道（3a1）与支撑板（3a）滑动连接，弧形导向滑板（3b3）与弧形滑道（3a1）滑动连接，弧形滑道（3a1）开设在支撑板（3a）的两侧，每个弧形导向滑板（3b3）的顶部固定设置有螺旋弧杆（3b4），螺旋弧杆（3b4）能够与对应的弧形滑道（3a1）滑动连接，螺旋弧杆（3b4）的顶部设置有过渡头，过渡头与升降架（3e）的相近的导向杆通过复位弹簧（3b7）连接，复位弹簧（3b7）与导向杆之间通过弹簧转钩（3b8）连接，弹簧转钩（3b8）套设在对应的导向杆上。

3.根据权利要求2所述的一种芯片晶圆贴膜分切装置，其特征在于，所述环形安装板（3b6）的下端安装有分切组件（3c），分切组件（3c）包括环形切刀（3c1）和环形护刀板（3c2），环形切刀（3c1）安装在环形安装板（3b6）的环内壁，环形护刀板（3c2）通过若干个第一弹簧（3c4）与环形安装板（3b6）连接，环形护刀板（3c2）的上表面均匀安装有若干个伸缩柱（3c3），每个伸缩柱（3c3）均通过伸缩孔（3c5）插接在环形安装板（3b6）上，伸缩孔（3c5）开设在环形安装板（3b6）的底面，每个第一弹簧（3c4）均套设在对应的伸缩柱（3c3）外，每个第一弹簧（3c4）的两端分别与环形护刀板（3c2）和环形安装板（3b6）固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种芯片晶圆贴膜分切装置，其特征在于，所述升降架（3e）的下端设置有两组压膜辊组（3g），两个压膜辊组（3g）通过两个架杆（3e1）分别沿机架（1）的长度方向对称安装在升降架（3e）的下端，压膜辊组（3g）包括压膜辊轴（3g1）和铰接轴头（3g2），压膜辊轴（3g1）通过两个铰接轴头（3g2）安装在两个架杆（3e1）端头之间，压膜辊轴（3g1）能够转动的安装在两个铰接轴头（3g2）之间，铰接轴头（3g2）的上端与架杆（3e1）的端头铰接，铰接轴头（3g2）的下端通过第二弹簧（3g3）与架杆（3e1）连接，架杆（3e1）的两端均设置有只能让铰接轴头（3g2）向外转动而不能向内转动的限位板（3e2）。

5.根据权利要求1所述的一种芯片晶圆贴膜分切装置，其特征在于，移料机构（5）包括移料组件（5a）和导料轨组（5b），移料组件（5a）和导料轨组（5b）均安装机架（1）的工作台面上，移料组件（5a）包括电动滑台模组（5a1）和移料夹手（5a4），电动滑台模组（5a1）沿机架（1）长度方向安装在其工作台面的一侧，移料夹手（5a4）通过连接板（5a2）安装在电动滑台模组（5a1）的滑台上，连接板（5a2）的上端安装有旋转气缸（5a3），旋转气缸（5a3）的输出端与移料夹手（5a4）固定连接，移料夹手（5a4）能够正对对中机构（4）和下料机构（6）。

6.根据权利要求5所述的一种芯片晶圆贴膜分切装置，其特征在于，所述导料轨组（5b）包括双向滑台模组（5b1）和两个导料轨架（5b2），两个导料轨架（5b2）均对称安装在双向滑台模组（5b1）的两端，导料轨架（5b2）与机架（1）的工作台面之间通过活动槽（5b3）滑动连接，导料轨架（5b2）与对中机构（4）工作台面以及下料机构（6）的入料口平齐。

7.根据权利要求1所述的一种芯片晶圆贴膜分切装置，其特征在于，所述下料机构（6）包括收料盒（6a）和料盒夹持组件（6c），收料盒（6a）通过料盒托板（6b）和第二升降滑轨组（6d）安装在机架（1）远离上料机构（2）的一端，料盒夹持组件（6c）安装在料盒托板（6b）上，料盒托板（6b）与第二升降滑轨组（6d）滑动连接，料盒托板（6b）的下端连接有第三推杆（6e），第三推杆（6e）的输出端与料盒托板（6b）固定连接，第三推杆（6e）竖直安装在机架（1）上。