一种晶圆保护膜切割装置的制作方法

1.本实用新型涉及晶圆贴膜技术领域，特别涉及一种晶圆保护膜切割装置。


背景技术：

2.晶圆从晶圆制造厂出来时都比较厚，由于晶圆的封装尺寸要求或散热要求，晶圆封装前需要将晶圆背面研磨减薄至可接受的厚度，因此研磨过程也可称为“背研”或“减薄”，而研磨过程中需保证碎屑和研磨液不对晶圆造成污染、划伤，因此研磨前需在晶圆正面即线路面贴附保护膜。
3.传统的晶圆贴膜采用人工贴膜，工人需要逐个对晶圆进行贴膜处理，操作繁琐且贴膜效率低。随着技术的发展，市面上出现一些半自动化或自动化的贴膜装置，可以增加晶圆的贴膜效率。贴膜时，利用互相配合的各个传送辊，将膜贴到晶圆上，再利用切割刀沿晶圆边沿切割保护膜。由于晶圆的边沿处设有倒角，切割刀切割时，无法与晶圆边沿完全贴合，导致保护膜边沿存在翘边，影响后续封装质量。同时，切割刀的刀片锋利，工人容易被刀片划伤。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶圆保护膜切割装置，可调节切割刀倾斜角度，保证切割刀与晶圆边沿贴合，保护膜与晶圆完全贴合。
5.为此，本实用新型的技术方案是：一种晶圆保护膜切割装置，包括刀片组件、带动刀片组件升降的升降组件以及带动刀片组件转动的旋转组件；所述刀片组件包括切膜刀片、陶瓷加热片、刀片安装架、贴边气缸、第一角度调节板和第二角度调节板，切膜刀片、陶瓷加热片安装在刀片安装架上，所述贴边气缸安装在第一角度调节板上，并与刀片安装架相连接；所述刀片安装架与第一角度调节板滑动连接，刀片安装架与第一角度调节板之间设有拉簧；所述第一角度调节板和第二角度调节板之间设有互相配合的弧形块和弧形槽，通过紧固螺钉固定；所述刀片安装架上安装有可升降的保护罩，切膜刀片置于保护罩内。
6.本实用新型放置在贴膜机构的贴膜台盘上方，晶圆放置在贴膜台盘上，保护膜被贴在晶圆上，需要切膜刀片沿晶圆边沿将保护膜割下。使用时，根据晶圆边沿倒角的角度，调节第一角度调节板和第二角度调节板的相对位置，使得切膜刀片与晶圆边沿可贴合，然后通过紧固螺钉固定第一角度调节板和第二角度调节板；升降组件可以带动刀片组件上下移动，使得切膜刀片可以靠近晶圆，然后保护罩上移，使得切膜刀片裸露出来；贴边气缸可以向外推动切膜刀片，使得切膜刀片位于晶圆外侧，然后贴边气缸停止通气，拉簧带动切膜刀片向内移动，直至与晶圆边沿相贴合；陶瓷加热片可以提高切膜刀片的温度，方便切膜刀片切割保护膜，最后旋转组件带动切膜刀片沿晶圆边沿旋转一周，切割下保护膜，且保护膜边沿与晶圆贴合。
7.优选地，还包括安装座，安装座中间设有圆形凸台，圆形凸台上转动安装一连接板，连接板与第二角度调节板固定连接；所述安装座上设有旋转气缸，旋转气缸驱动连接板
绕圆形凸台转动。连接板中间设有圆形口，圆形口套装在圆形凸台上，而旋转气缸的气缸杆与连接板侧面转动连接，旋转气缸通过驱使连接板转动，最终改变切膜刀片的水平倾斜角度。
8.优选地，所述第二角度调节板内侧设有弧形槽，第二角度调节板外侧设有贯穿弧形槽的弧形调节孔；所述第一角度调节板侧面设有凸出的弧形块，弧形块置于弧形槽内，弧形块上设有多个螺孔，螺孔与弧形调节孔位置相对，紧固螺钉穿过弧形调节孔与螺孔紧固配合。根据晶圆边沿倒角的角度，来调节第一角度调节板和第二角度调节板的相对位置，即弧形块沿弧形槽转动，转动合适位置后，紧固螺钉穿过弧形调节孔与螺孔锁紧，固定第一角度调节板和第二角度调节板，确定切膜刀片的纵向倾斜角度。
9.优选地，所述保护罩中间设有供切膜刀片穿行的开口，保护罩安装在保护罩滑动块上；所述刀片安装架上安装有保护罩升降气缸，保护罩升降气缸侧面设有滑道，保护罩滑动块侧面与滑道滑动连接，保护罩升降气缸与保护罩滑动块相连接。非工作状态时，保护罩套在切膜刀片外侧，用户在调整角度等操作时，不会被切膜刀片划伤；工作状态时，保护罩升降气缸可以驱使保护罩上移，将切膜刀片裸露出来，方便切割保护膜。
10.优选地，所述刀片安装架上设有一刀片安装块，刀片安装块内部中空，安装有切膜刀片、陶瓷加热片和温度检测器，切膜刀片与陶瓷加热片贴合；还包括有温度控制器，温度控制器与温度检测器、陶瓷加热片电性连接。所述陶瓷加热片通电后发热，可以将切膜刀片的温度加热至200℃，使得切膜刀片在切割保护膜时更省力，且切割边沿光滑，提高切膜速率和切膜质量；温度检测器用于检测陶瓷加热片加热的温度，温度控制器根据温度检测器测得的温度，控制陶瓷加热片工作。
11.优选地，所述旋转组件包括旋转安装架、旋转电机和旋转轴，旋转电机安装在旋转安装架上，驱动旋转轴转动；所述旋转轴下方安装有旋转连接块，旋转连接块上安装有水平的旋转连接杆，刀片组件套装在旋转连接杆上。刀片组件上方的安装座套装在旋转连接杆上，可以调节安装座在旋转连接杆上的位置，从而调节刀片组件的旋转半径，旋转轴位于晶圆的圆心处，旋转电机带动切膜刀片旋转一周，即可完成保护膜的切割工作。
12.优选地，所述升降组件包括升降安装架、升降电机和丝杠，升降安装架上设有导轨，丝杠置于升降安装架内，升降电机安装在升降安装架顶部，与丝杠相连；所述旋转安装架侧面设有一滑块，滑块置于导轨上，且与丝杠螺纹配合。升降电机驱动丝杠转动，使得旋转安装架可沿着导轨移动，从而驱使切膜刀片靠近晶圆，去切割保护膜。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、利用第一角度调节板和第二角度调节板的配合，来调节切膜刀片的倾斜角度，利用旋转气缸来驱使连接板转动，改变切膜刀片的水平倾斜角度，保证切膜刀片沿晶圆的倒角边沿切割，切割下的保护膜与晶圆完美贴合；
15.2、在切膜刀片外侧设置可升降的保护罩，既不干涉切膜刀片正常工作，又能防止用户被刀片划伤；
16.3、利用陶瓷加热片将切膜刀片的温度加热至200℃，使得切膜刀片在切割保护膜时更省力，且切割边沿光滑，提高切膜速率和切膜质量。
附图说明
17.以下结合附图和本实用新型的实施方式来作进一步详细说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为图1的局部放大图；
20.图3为本实用新型的结构后视图；
21.图4为图3的局部放大图；
22.图5为本实用新型刀片组件的结构示意图；
23.图6为本实用新型切膜刀片的结构示意图；
24.图7为本实用新型保护罩的结构示意图；
25.图8为为本实用新型的工作示意图。
26.图中标记为：贴膜机构1、贴膜台盘11、刀片组件2、切膜刀片21、陶瓷加热片22、刀片安装架23、第二滑块231、贴边气缸24、第一角度调节板25、第二导轨251、弧形块252、螺孔253、第二角度调节板26、弧形调节孔261、刀片安装块27、温度检测器28、温度控制器29、拉簧31、保护罩32、保护罩升降气缸33、保护罩滑动块34、安装座35、圆形凸台36、连接板37、旋转气缸38、旋转组件4、旋转安装架40、旋转电机41、旋转轴42、旋转连接块43、旋转连接杆44、第一滑块45、升降组件5、升降安装架51、升降电机52、第一导轨53。
具体实施方式
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(x)”、“纵向(y)”、“竖向(z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
28.此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.参见附图。本实施例所述晶圆保护膜切割装置，包括刀片组件2，刀片组件包括切膜刀片21、陶瓷加热片22、刀片安装架23、贴边气缸24、第一角度调节板25和第二角度调节板26，所述刀片安装架23上设有一刀片安装块27，刀片安装块27内部中空，安装有切膜刀片21、陶瓷加热片22和温度检测器28，切膜刀片21与陶瓷加热片22贴合；还包括有温度控制器29，温度控制器29与温度检测器28、陶瓷加热片22电性连接。陶瓷加热片通电后发热，可以将切膜刀片的温度加热至200℃，使得切膜刀片在切割保护膜时更省力，且切割边沿光滑，提高切膜速率和切膜质量；温度检测器用于检测陶瓷加热片加热的温度，温度控制器根据温度检测器测得的温度，控制陶瓷加热片工作。
30.所述贴边气缸24安装在第一角度调节板25上，贴边气缸24的气缸杆与刀片安装架23相连接；所述刀片安装架23与第一角度调节板25滑动连接，即刀片安装架23侧面设有第二滑块231，第一角度调节板25上设有第二导轨251，第二滑块231置于第二导轨251上移动；
刀片安装架23与第一角度调节板25之间设有拉簧31。贴边气缸24通气，贴边气缸向外推动切膜刀片21，即朝远离圆心一侧，使得切膜刀片位于晶圆外侧，此时拉簧31呈拉伸状态；然后贴边气缸24停止通气，拉簧31的拉力带动刀片安装架23向内移动，直至切膜刀片21与晶圆边沿相贴合。
31.所述刀片安装架23上安装有可升降的保护罩32，切膜刀片21置于保护罩32内。所述保护罩32中间设有供切膜刀片穿行的开口，保护罩32安装在保护罩滑动块34上；所述刀片安装架23上安装有保护罩升降气缸33，保护罩升降气缸33侧面设有滑道，保护罩滑动块34侧面与滑道滑动连接，保护罩升降气缸33与保护罩滑动块34相连接。非工作状态时，保护罩32套在切膜刀片21外侧，用户在调整角度等操作时，不会被切膜刀片21划伤；工作状态时，保护罩升降气缸33可以驱使保护罩32上移，将切膜刀片21裸露出来，方便切割保护膜。
32.所述第二角度调节板26内侧设有弧形槽，第二角度调节板26外侧设有贯穿弧形槽的弧形调节孔261；所述第一角度调节板25侧面设有凸出的弧形块252，弧形块252置于弧形槽内，弧形块上设有多个螺孔253，螺孔与弧形调节孔位置相对，紧固螺钉穿过弧形调节孔与螺孔紧固配合。根据晶圆边沿倒角的角度，来调节第一角度调节板和第二角度调节板的相对位置，即弧形块沿弧形槽转动，转动合适位置后，紧固螺钉穿过弧形调节孔与螺孔锁紧，固定第一角度调节板和第二角度调节板，确定切膜刀片的纵向倾斜角度。
33.刀片组件还包括有安装座35，安装座中间设有圆形凸台36，圆形凸台上转动安装一连接板37，连接板37与第二角度调节板26固定连接；所述安装座上设有旋转气缸38，旋转气缸38驱动连接板37绕圆形凸台36转动。连接板37中间设有圆形口，圆形口套装在圆形凸台36上，而旋转气缸38的气缸杆与连接板37侧面转动连接，旋转气缸通过驱使连接板转动，最终改变切膜刀片21的水平倾斜角度。
34.本实施例还包括带动刀片组件转动的旋转组件4，旋转组件包括旋转安装架40、旋转电机41和旋转轴42，旋转电机42安装在旋转安装架40上，旋转电机通过带轮配皮带驱动旋转轴42转动；所述旋转轴42下方安装有旋转连接块43，旋转连接块43上安装有水平的旋转连接杆44，安装座35套装在旋转连接杆44上，可以调节安装座在旋转连接杆上的位置，从而调节切膜刀片的旋转半径，旋转轴位于晶圆的圆心处，旋转电机带动切膜刀片旋转一周，即可完成保护膜的切割工作。
35.本实施例还包括带动刀片组件升降的升降组件5，升降组件包括升降安装架51、升降电机52和丝杠，升降安装架51上设有第一导轨53，丝杠置于升降安装架内，升降电机52安装在升降安装架51顶部，与丝杠相连；所述旋转安装架40侧面设有第一滑块45，第一滑块置于第一导轨53上，且与丝杠螺纹配合。升降电机驱动丝杠转动，使得旋转安装架可沿着第一导轨移动，从而驱使切膜刀片靠近晶圆，去切割保护膜。
36.使用时，切膜装置放置在贴膜机构1的贴膜台盘11上方，晶圆放置在贴膜台盘11上，保护膜被贴在晶圆上，需要切膜刀片沿晶圆边沿将保护膜割下，具体操作如下：
37.1)根据晶圆的尺寸，调节切膜刀片21的旋转半径，即调节安装座35在旋转连接杆44上的位置，使得切膜刀片21的旋转轨迹与晶圆的圆周相匹配；
38.2)根据晶圆边沿倒角的角度，调节第一角度调节板25和第二角度调节板26的相对位置，使得切膜刀片与晶圆边沿可贴合，然后通过紧固螺钉固定第一角度调节板和第二角度调节板；
39.3)旋转气缸38的气缸杆带动连接板转动，从而改变切膜刀片的水平倾斜角度；
40.4)升降电机52驱动丝杠转动，使得旋转安装架可沿着导轨移动，从而驱使切膜刀片靠近晶圆；
41.5)保护罩升降气缸33可以驱使保护罩32上移，将切膜刀片21裸露出来，方便切割保护膜；
42.6)贴边气缸24可以向外推动切膜刀片21，使得切膜刀片位于晶圆外侧，然后贴边气缸停止通气，拉簧31带动切膜刀片向内移动，直至与晶圆边沿相贴合；
43.7)陶瓷加热片22工作，将切膜刀片21的温度提高到200℃，方便切膜刀片切割保护膜；
44.8)旋转电机41驱动旋转轴42转动，从而带动切膜刀片21沿晶圆边沿旋转一周，切割下保护膜，且保护膜边沿与晶圆贴合。
45.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。