一种MEMS晶片的贴膜对准装置的制作方法

本发明涉及mems制造领域，特别涉及一种mems晶片的贴膜对准装置。

背景技术：

mems(microelectromechanicalsystem，微机电系统)是基于半导体制造技术发展起来的，是将微电路和微机械在晶片上集成。

在mems器件中通常会包含通道、悬臂、膜、腔等微结构，这些微结构往往对外界的作用力很敏感，在mems晶片切割时，很容易导致微结构的机械损伤，导致mems器件的失效。

在一种切割方法中，是将mems晶片上贴上双层uv(ultravioletrays)膜，下层uv膜整片贴在晶片表面，上层uv膜进行图案化，也就是要进行掏空，掏空部分为mems器件区域，剩余部分为晶片的切割道区域，这样，即保护了晶片，又对器件区域进行了避让，避免了扩片时uv膜吸附力对器件区域产生的机械应力，避免造成器件的机械损伤。

在这种切割方法中，需要进行uv膜的切割，切割的区域与晶片上器件区域要对准，而为了避免晶片上器件的损伤，通常需要将uv膜切割之后再与晶片对准进行贴膜，而现有的贴膜设备中，都是将整张膜贴在晶片上，无需进行膜与晶片的对准，现有的贴膜装置无法实现需要对准的贴膜操作。目前只能通过手工完成贴膜对准，效率低且对晶片会造成人为伤害。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述问题之一，提供一种mems晶片的贴膜对准装置，实现膜与晶片的对准。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

mems晶片的贴膜对准装置，其特征在于，包括基座、膜托固定区、摇摆臂、吸盘、升降机构、第一限位结构和第二限位结构；其中，

膜托固定区，设置于基座的一侧；

摇摆臂包括固定杆和支撑臂，固定杆固定于基座的另一侧，支撑臂的轴向垂直于固定杆的轴向，且支撑臂的一端以固定杆为旋转轴旋转连接于固定杆上；

吸盘固定于升降机构上，升降机构的升降方向垂直于支撑臂的轴向，升降机构旋转连接于支撑臂的另一端，旋转轴垂直于基座所在平面；

支撑臂能够带动吸盘旋转到膜托固定区之上，使得吸盘与膜托固定区对中，且支撑臂在第一限位结构作用下与固定杆固定；升降机构在带动吸盘旋转到对准位置后，在第二限位结构作用下固定。

可选地，膜托为钢圈，钢圈上设置有晶片对准标记，钢圈上设置有缺口，所述膜托固定区为基座上与钢圈对应的凹陷区域，凹陷区域中设置有与缺口对应的凸起，以用于钢圈的固定。

可选地，所述晶片对准标记为晶片对准边或晶片豁口。

可选地，所述支撑臂为可伸缩臂，还包括第三限位结构，支撑臂能够伸缩以调整吸盘与膜托固定区对中，支撑臂在对中后在第三限位结构作用下固定长度。

可选地，所述吸盘的负压供给装置提供可调负压。

可选地，所述升降机构为升降杆，所述吸盘包括固定板以及吸嘴，所述固定板嵌套并固定于所述升降杆上，所述吸嘴固定于所述固定板，所述吸嘴沿升降杆的中心轴对称设置。

本发明实施例提供了一种mems晶片的贴膜对准装置，可以用于需要膜与晶片对准的mems晶片的贴膜中，在将贴好膜的膜托设置于膜托固定区之后，通过摇摆臂将吸盘移动到膜托固定区之上，使得吸盘与膜托固定区对中，通过升降机构旋转带动吸盘的旋转，从而可以使得吸盘上的晶片的器件区能够与膜托上的贴膜器件图案区对准，从而实现膜与晶片对准的精确性，避免人工操作对晶片造成的损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例的mems晶片的贴膜对准装置的侧视图；

图2示出了根据本发明实施例的mems晶片的贴膜对准装置的俯视图；

图3示出了根据本发明实施例的mems晶片的贴膜对准装置的使用状态立体图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参考图1-3，图1和图2分别示出了本发明实施例的mems晶片的贴膜对准装置的侧视图和俯视图，图3示出了本发明实施例的mems晶片的贴膜对准装置的使用状态立体图，在图3中，在膜托固定区已经放置有膜托，在吸盘上已经吸附有晶片。

在本发明实施例中，膜托为用于承载黏贴到晶片上的uv膜的底托，膜托上具有支撑区和膜区，膜区是暴露出来的，将黏贴到晶片上。根据不同的设置，膜托可以为不同的形状和材质，为了与现有的贴膜装置兼容，膜托为钢圈200，钢圈200承载了uv膜，其空心区域对应于要黏贴到晶片上uv膜，如图3所示，钢圈200上设置有晶片对准标记202，钢圈200上还设置有缺口204。晶片对准标记202用于在贴膜时与晶片的方向对准，不同尺寸和供应商的晶片的对准标记有所不同，通常地，晶片对准标记可以为晶片的对准边或豁口(notch)，相应地，在钢圈200上也设置晶片对准标记202，这样，在贴膜后，若要进行膜的图案化，则通过晶片对准标记202进行图案的对准。钢圈200上的缺口是用于放置于对准装置上时起到固定钢圈200的作用。

在本发明实施例中，膜托固定区12设置于基座10的一侧，用于固定膜托200，根据不同的膜托200的结构，可以设置不同结构的膜托固定区12，对应于钢圈的膜托200，膜托固定区12可以为设置于基座上的凹陷区域，凹陷区域的形状与钢圈200相一致，以用于将钢圈放置于凹陷区域中，此外，凹陷区域中还设置有凸起14，凸起14的位置与钢圈上的缺口204的位置对应，这样，在将钢圈200放置于凹陷区域之后，凸起14卡住缺口204，从而将钢圈200固定。

在基座10的另一侧，设置有摇摆臂，摇摆臂包括固定杆20和支撑臂30，固定杆20固定于基座上，支撑臂30的一端旋转连接于固定杆20上，支撑臂30的轴向垂直于固定杆20的轴向，这样，可以使得支撑臂30以固定杆20为旋转轴转动，固定杆20可以通过固定支架固定于基座10上。

升降机构40上固定有吸盘50，升降机构40旋转连接于支撑臂30的另一端上，旋转轴垂直于基座所在平面，升降机构自旋转，同时，升降机构40的升降方向垂直于支撑臂30的轴向，这样，升降机构40可以带动吸盘50上下运动以及旋转运动，旋转时可以使得晶片上的图案与膜托上的膜的图案进行对准，而在膜托200上设置有晶片对准标记202时，可以通过旋转晶片300，使得晶片上的对准标记与膜托200上的晶片对准标记202对准，实现贴膜的对准。升降机构在带动吸盘旋转到对准位置后，在一限位结构(图未示出)作用下固定。

吸盘通过负压供给装置(图未示出)提供负压，该负压可以为可调节的负压，以提供不同大小的负压。

在具体的实施例中，升降机构40为升降杆，吸盘50包括固定板52和吸嘴54，固定板52嵌套并固定于升降杆40上，可以通过过盈配合实现固定板52与升降杆40的固定，进而，将吸嘴54固定在固定板52上，一个具体的实施例中，吸嘴54的气管穿过固定板52，通过螺母固定气管，进而实现吸嘴的固定。吸嘴54为多个，吸嘴54沿升降杆40的中心轴对称设置，以保证吸嘴的均匀分布，可以理解的是，吸嘴54是在同一个平面上的，以保证晶片均匀、平整的被吸附。

支撑臂30带动吸盘50旋转到吸取晶片的区域以及到膜托固定区12之上的区域，在一些实施例中，通过计算后可以将支撑臂设置为定长，在支撑臂30旋转到膜托固定区12之上，能够使得吸盘50与膜托固定区12对中，膜托固定区12的中心代表了uv膜的中心，吸盘的中心代表了晶片的中心，通过将支撑臂设置为合适的定长，可以实现晶片与uv膜的对中。在对中之后，支撑臂在一限位结构(图未示出)的作用下与固定杆固定住，从而不再绕固定杆旋转。

而为了提高兼容性和调整的精确性，可以将支撑臂可以采用伸缩臂，可以沿水平方向伸缩，以更为精确的调整吸盘50与膜托固定区12对中，同时，在对中之后，通过一限位结构(图未示出)将支撑臂30的长度固定住，不再进行伸缩。

本发明实施例的贴膜对准装置，可以用于需要膜与晶片对准的mems晶片的贴膜中，在将贴好膜的膜托设置于膜托固定区之后，通过摇摆臂将吸盘移动到膜托固定区之上，使得吸盘与膜托固定区对中，通过升降机构旋转带动吸盘的旋转，从而可以使得吸盘上的晶片的器件区能够与膜托上的贴膜器件图案区对准，从而实现膜与晶片对准的精确性，避免人工操作对晶片造成的损伤。

以上对本发明mems晶片的贴膜对准装置的结构进行了详细的描述，为了更好的理解本发明的技术方案，将对该装置进行使用的过程进行描述。

参考图3所示，在膜托固定区12上放置好了在钢圈200上固定好钢圈200，钢圈200上已经设置好将要对准黏贴到晶片上的uv膜，该设置uv膜的步骤可以在另外的贴膜的设备上完成，贴好的uv膜是具有图案的膜层，需要与晶片的器件区域进行对准。旋转支撑臂30到晶片区域，升降机构40降下吸盘50，吸盘50吸附起待贴膜晶片300，通过旋转支撑臂30，带动吸盘50到达膜托固定区上方，调整支撑臂30的旋转角度，或进一步调整支撑臂30的长度，使得吸盘50与膜托固定区12对中，此时，固定住支撑臂30。而后，调整升降机构40的旋转角度，使得晶片的图案与uv膜的图案对准，对准时的参照可以采用各种方式，在优选实施例中，采用晶片上的对准标记与钢圈上的对准标记进行对准，对准后固定升降机构的旋转位置，放下晶片，从而实现晶片与uv膜的精准对位黏贴，整个过程无需手触晶片，避免对晶片的人为伤害，同时提高粘贴的精确度和效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。