粘膜机及粘膜方法与流程

本发明涉及半导体器件生产装置技术领域，尤其是涉及一种粘膜机及粘膜方法。

背景技术：

半导体器件生产中对划片前粘膜工艺要求也越来越高，目前划片粘膜工序采用人工手动粘膜，不仅粘膜效率较低，而且手工粘膜易造成膜料划伤和破损，无法满足工艺质量要求。

粘膜作业涉及支撑体拿取、膜料张紧、粘膜和裁切等多个工艺步骤，人工手动粘膜通常需要多人协作配合，消耗了大量人力，且生产效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种粘膜机及粘膜方法，以解决现有技术中缺少粘膜设备的技术问题。

第一方面，本发明提供的粘膜机，包括：机架、输膜组件、支撑架成品输送组件、压板组件、切割组件和控制器；压板组件与切割组件相对设置，输膜组件、支撑架成品输送组件、压板组件和切割组件均与机架连接；机架上设有入料口，入料口用于容纳支撑体，且与压板组件在水平方向上间隔设置；输膜组件用于将膜料张紧并输送至压板组件和切割组件之间；支撑架成品输送组件用于将支撑体自入料口输送至压板组件和切割组件之间，并使支撑体位于膜料背离切割组件的一侧；控制器分别与输膜组件、支撑架成品输送组件、压板组件和切割组件相连接。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，机架上连接有衬套和第一传感器，衬套与入料口连通，第一传感器与控制器连接，用于检测衬套内支撑体的有无。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，压板组件包括：压板本体和回位挡块，压板本体靠近入料口的一端设有通槽，回位挡块插接于通槽，并通过铰接轴与压板本体铰接；铰接轴的轴线位于回位挡块的重心和入料口之间；回位挡块朝向切割组件的一侧端面，自靠近入料口的一端向远离入料口的一端，朝靠近切割组件的方向倾斜。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，粘膜机包括第二传感器，第二传感器用于检测输膜组件上膜料是否足量。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，支撑架成品输送组件包括：第一导向轴、第二导向轴、撑架板和第一伸缩缸，第一导向轴和第二导向轴均与机架连接，且分别位于撑架板的两侧，撑架板滑动连接于第一导向轴和第二导向轴；第一伸缩缸与控制器相连接，第一伸缩缸的固定端与机架连接，第一伸缩缸的活动端与撑架板连接，第一导向轴的轴线和第二导向轴的轴线均与第一伸缩缸的轴线平行。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，撑架板的上端面连接输料挡块，输料挡块位于撑架板远离切割组件的一端，且输料挡块朝向入料口的一侧端面，自远离切割组件的一端向远离入料口的一端，朝背离撑架板的方向倾斜。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，粘膜机包括第三传感器，第三传感器与控制器相连接，用于检测撑架板的位置。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，粘膜机包括：成品输送组件和存储箱，成品输送组件位于支撑架成品输送组件和存储箱之间；成品输送组件与控制器相连接，用于将粘膜成品输送至存储箱内。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，粘膜机包括：斜置滑板、第五传感器、计时器和计数器，斜置滑板连接在成品输送组件和存储箱之间，第五传感器连接在斜置滑板上，第五传感器、计时器和计数器分别与控制器相连接。

第二方面，本发明提供的粘膜方法，包括如下步骤：

控制支撑架成品输送组件将支撑体自入料口输送至压板组件和切割组件之间；

控制输膜组件将膜料张紧并输送至压板组件和切割组件之间，并使膜料位于支撑体和切割组件之间；

启动切割组件推挤膜料至支撑体，并沿支撑体的周向切割膜料。

本发明实施例带来了以下有益效果：采用压板组件与切割组件相对设置，输膜组件、支撑架成品输送组件、压板组件和切割组件均与机架连接；机架上设有入料口，入料口用于容纳支撑体，且与压板组件在水平方向上间隔设置，输膜组件用于将膜料张紧并输送至压板组件和切割组件之间，支撑架成品输送组件用于将支撑体自入料口输送至压板组件和切割组件之间，并使支撑体位于膜料背离切割组件的一侧，控制器分别与输膜组件、支撑架成品输送组件、压板组件和切割组件相连接的方式，通过支撑架成品输送组件输送支撑体，输膜组件张紧并输送膜料，切割组件能够将膜料压紧至支撑体上，并沿支撑体的周向切割膜料，从而无需手动粘膜，能够解决手工粘膜效率低、精度差且易划伤的问题，可以大幅度提升粘膜效率，有利于提高粘膜质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关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方式，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为本发明实施例提供的粘膜机的示意图一；

图2为本发明实施例提供的粘膜机的示意图二；

图3为本发明实施例提供的粘膜机的支撑架成品输送组件的示意图；

图4为本发明实施例提供的粘膜机的压板组件的示意图；

图5为本发明实施例提供的粘膜机的压板组件的局部剖视图；

图6为本发明实施例提供的粘膜机的切割组件的示意图；

图7为本发明实施例提供的粘膜机的切割组件的支撑板的示意图；

图8为本发明实施例提供的粘膜机的控制器及与控制器连接的器件的示意图。

图标：100-机架；101-衬套；102-第一传感器；200-输膜组件；201-原料辊筒；202-第一导向轮；203-第二导向轮；204-废料辊筒；205-第一电动机；206-第二传感器；300-支撑架成品输送组件；301-第一导向轴；302-第二导向轴；303-撑架板；304-第一伸缩缸；305-输料挡块；306-第三传感器；400-压板组件；401-压板本体；402-回位挡块；500-切割组件；501-支撑板；502-刀座；503-刀轴；504-刀盘；505-刀片；506-第二电动机；507-第二伸缩缸；508-第四传感器；600-成品输送组件；601-第三电动机；700-存储箱；701-斜置滑板；702-第五传感器；703-计时器；704-计数器；800-控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

实施例一

如图1、图2和图8所示，本发明实施例提供的粘膜机，包括：机架100、输膜组件200、支撑架成品输送组件300、压板组件400、切割组件500和控制器800；压板组件400与切割组件500相对设置，输膜组件200、支撑架成品输送组件300、压板组件400和切割组件500均与机架100连接；机架100上设有入料口，入料口用于容纳支撑体，且与压板组件400在水平方向上间隔设置；输膜组件200用于将膜料张紧并输送至压板组件400和切割组件500之间；支撑架成品输送组件300用于将支撑体自入料口输送至压板组件400和切割组件500之间，并使支撑体位于膜料背离切割组件500的一侧；控制器800分别与输膜组件200、支撑架成品输送组件300、压板组件400和切割组件500相连接。

具体地，控制器800为plc控制器，输膜组件200包括：原料辊筒201、第一导向轮202、第二导向轮203、废料辊筒204和第一电动机205，原料辊筒201、第一导向轮202、第二导向轮203和废料辊筒204分别转动连接在机架100上，膜料沿原料辊筒201的圆周方向缠绕在原料辊筒201上，膜料的一端沿废料辊筒204的圆周方向缠绕在废料辊筒204上，且膜料抵接在第一导向轮202和第二导向轮203背离切割组件500的一侧，从而使膜料位于压板组件400和切割组件500之间；第一电动机205通过带传动驱动废料辊筒204绕废料辊筒204的轴线转动，从而使膜料输送至压板组件400和切割组件500之间，此时控制器800控制第一电动机205停止运转；当膜料贴附在支撑体上，并经切割组件500裁切后，控制器800控制第一电动机205运转，使裁切后的废料缠绕在废料辊筒204上，同时牵拉原料辊筒201的膜料展开并输送至压板组件400和切割组件500之间，膜料受废料辊筒204牵引呈张紧状态，从而避免出现褶皱。支撑架成品输送组件300为传送带、机械臂或者往复输送器件，用于将自入料口投入的支撑体输送至膜料和压板组件400之间。当支撑体输送至膜料和压板组件400之间时，切割组件500推挤膜料无胶的一侧端面，使膜料有胶的一侧粘接在支撑体上，并且控制器800控制切割组件500启动，沿支撑体的周向切割膜料，从而使与支撑体大小相适应的膜料粘接在支撑体背离压板组件400的一侧端面上。粘接膜料时，支撑体和膜料抵接在压板组件400和切割组件500之间，从而确保切割组件500能够将膜料压紧在支撑体表面，过程中无需手工粘膜，可以避免人手划伤膜料或粘膜偏斜，有利于提高粘膜质量。

在本发明实施例中，机架100上连接有衬套101和第一传感器102，衬套101与入料口连通，第一传感器102与控制器800连接，用于检测衬套101内支撑体的有无。其中，第一传感器102为光电传感器，光电传感器沿入料口的轴线方向发射检测光束，且光电传感器位于入料口底部偏心位置；以支撑体的截面为环形为例，支撑体自入料口放入，并在重力作用下降落至入料口的底部，此时支撑体将光电传感器遮挡，从而使光电传感器产生相应的电信号；当入料口内无支撑体时，光电传感器无遮挡物，从而使电信号改变；控制器800可以根据第一传感器102的电信号变化判断入料口内支撑体的有无，光电传感器的可选型号有：e3f1-ds5c、e3f-ds10b2或r5jm-r3jm-ptq18。此外，第一传感器102还可选用压力开关，用于检测入料口底部所承受的重力，当入料口内无支撑体时，第一传感器102所受压力减小，从而可以产生相应的电信号。衬套101的轴向尺寸为50～80个支撑体的厚度，多个支撑体可以叠放在衬套101内，并在重力作用下降落至入料口内，无需人工反复放料。

如图4和图5所示，压板组件400包括：压板本体401和回位挡块402，压板本体401靠近入料口的一端设有通槽，回位挡块402插接于通槽，并通过铰接轴与压板本体401铰接；铰接轴的轴线位于回位挡块402的重心和入料口之间；回位挡块402朝向切割组件500的一侧端面，自靠近入料口的一端向远离入料口的一端，朝靠近切割组件500的方向倾斜。当支撑架成品输送组件300驱动支撑体向切割组件500上方滑动时，支撑体挤压回位挡块402的下端面，从而使回位挡块402绕铰接轴旋转，回位挡块402背离入料口的一端沿通槽向上滑动；当支撑体滑动至回位挡块402背离入料口的一侧时，回位挡块402在重力的作用下绕铰接轴旋转，回位挡块402背离入料口的一端沿通槽向下滑动，从而回位挡块402阻挡在支撑体靠近入料口的一侧，避免进入到切割组件500和压板本体401之间的支撑体随支撑架成品输送组件300返回至入料口处。

进一步的，粘膜机包括第二传感器206，第二传感器206用于检测输膜组件200上膜料是否足量。其中，第二传感器206为光电传感器，型号可选为e3f1-ds5，光电传感器位于原料辊筒201的偏轴线位置，且与机架100连接，光电传感器沿原料辊筒201的轴线方向发出光线，当原料辊筒201上缠绕的膜料较多时，膜料将光电传感器发出的光线遮挡，当原料辊筒201上缠绕的膜料即将用尽时，此时原料辊筒201与膜料之间摩擦力较小，且膜料易从原料辊筒201上脱落，存在导致膜料张紧力不足的风险，由于膜料减少，光电传感器发出的光线未被遮挡，从而使光电传感器产生相应的电位变化，控制器800可以根据第二传感器206的信号判断原料辊筒201上的膜料是否足量。

如图3所示，支撑架成品输送组件300包括：第一导向轴301、第二导向轴302、撑架板303和第一伸缩缸304，第一导向轴301和第二导向轴302均与机架100连接，且分别位于撑架板303的两侧，撑架板303滑动连接于第一导向轴301和第二导向轴302；第一伸缩缸304与控制器800相连接，第一伸缩缸304的固定端与机架100连接，第一伸缩缸304的活动端与撑架板303连接，第一导向轴301的轴线和第二导向轴302的轴线均与第一伸缩缸304的轴线平行。其中，撑架板303上设有通孔，第一传感器102为光电传感器，第一传感器102发出的光线能够穿过撑架板303的通孔照射至入料口中，从而检测入料口内是否存在支撑体；第一伸缩缸304驱动撑架板303沿第一导向轴301和第二导向轴302滑动，从而能够将入料口中的支撑体输送至切割组件500和压板组件400之间。

进一步的，撑架板303上设有通槽，且撑架板303位于膜料和切割组件500之间，当撑架板303将支撑体出送至切割组件500上方时，切割组件500顶升膜料，并穿过撑架板303的通槽，从而将膜料粘接在支撑体上；或者，撑架板303的上端面连接输料挡块305，输料挡块305位于撑架板303远离切割组件500的一端，且输料挡块305朝向入料口的一侧端面，自远离切割组件500的一端向远离入料口的一端，朝背离撑架板303的方向倾斜。当撑架板303驱动支撑体自入料口下方向切割组件500上方移动时，输料挡块305抵接在支撑体背离移动方向的一侧，从而避免支撑体在撑架板303上滑动；当支撑体被移动至回位挡块402背离入料口的一侧时，第一伸缩缸304驱动撑架板303沿第一导向轴301和第二导向轴302滑动，从而使撑架板303滑动至入料口处的支撑体下方，输料挡块305滑动至入料口处的支撑体背离切割组件500的一侧，此时撑架板303从切割组件500和压板组件400之间抽出，支撑体下落至切割组件500上，切割组件500推挤膜料穿过机架100上的刀具孔，将膜料粘接在支撑体上，并由刀具沿支撑体的周向切割膜料，从而使粘接在支撑体上的膜料与废料分离。

如图8所示，粘膜机包括第三传感器306，第三传感器306与控制器800相连接，用于检测撑架板303的位置。其中，第三传感器306包括第一接近开关和第二接近开关，可选型号为ba2m-ddt；第一接近开关位于第一导向轴301或第二导向轴302靠近入料口的一端，第二接近开关位于第一导向轴301或第二导向轴302背离入料口的一端，第一接近开关和第二接近开关均为光电式接近开关，且分别与控制器800相连接，当撑架板303滑动至入料口处的支撑体下方，输料挡块305滑动至入料口处的支撑体背离切割组件500的一侧时，第一接近开关产生电位变化，控制器800可根据第一接近开关的信号判断撑架板303是否回位；当撑架板303向背离入料口的方向滑动，且支撑体被移动至回位挡块402背离入料口的一侧时，第二接近开关产生电位变化，控制器800可根据第二接近开关的信号判断撑架板303是否将支撑体从输送到切割组件500和压板组件400之间。

如图6和图7所示，切割组件500包括：支撑板501、刀座502、刀轴503、刀盘504、刀片505、第二电动机506和第二伸缩缸507，支撑板501的截面为环形，且插接在机架100的刀具孔内，用于承载支撑体；支撑板501与机架100的刀具孔之间存在环形间隙，以便刀片505能够穿过刀具孔切割膜料；支撑板501和刀盘504之间设有弹簧，通过弹簧推挤支撑板501抵接膜料，当弹簧压缩时，刀片505能够切割膜料；第二电动机506与刀座502连接，并通过齿轮传动驱动刀轴503，刀轴503转动连接在刀座502上，刀盘504连接在刀轴503朝向压板组件400的一端，刀片505连接在刀盘504朝向压板组件400的一侧的偏心位置；第二电动机506与控制器800相连接，通过第二电动机506可以驱动刀轴503和刀盘504旋转，并使刀片505绕刀轴503的轴线旋转，从而沿支撑体的周向切割膜料。第二伸缩缸507与控制器800相连接，第二伸缩缸507的固定端与机架100连接，第二伸缩缸507的活动端与刀座502连接，第二伸缩缸507驱动刀座502沿刀轴503的轴向朝靠近压板组件400的方向移动，从而使刀片505或刀盘504能够将膜料压紧在支撑体上，以便使膜料粘接在支撑体朝向刀盘504的一侧端面上。

进一步的，刀片505沿刀轴503的轴向，自连接刀盘504的一端向背离刀盘504的一端，朝背离刀轴503的轴线方向倾斜，当刀片505切割膜料时，刀片505朝向刀轴503的轴线方向的侧面挤压膜料，从而使膜料沿支撑体的边缘包裹支撑体，从而可以使膜料与支撑体粘接稳固。

进一步的，机架100上连接有第四传感器508，第四传感器508为光电接近开关，光电接近开关朝向第二伸缩缸507的活动端设置，当第二伸缩缸507伸长，并驱动刀片505能够切割膜料时，光电接近开关产生相应的电位信号；当第二伸缩缸507收缩，并驱动刀片505和刀盘504均与膜料分离时，光电接近开关产生电位变化；第四传感器508与控制器800相连接，控制器800根据第四传感器508的信号能够判断刀片505或刀盘504是否抵接支撑体。当刀片505抵接于膜料时，控制器800控制第一电动机205、第一伸缩缸304和第三电动机601均停止运动，并控制第二电动机506启动，通过刀片505切割膜料。

如图1和图2所示，粘膜机包括：成品输送组件600和存储箱700，成品输送组件600位于支撑架成品输送组件300和存储箱700之间；成品输送组件600与控制器800相连接，用于将粘膜成品输送至存储箱700内。其中，成品输送组件600包括：第三电动机601、第一输送带轮和第二输送带轮，第一输送带轮和第二输送带轮通过输送带传动，第三电动机601与机架100连接，第一输送带轮和第二输送带轮分别转动连接于机架100，第三电动机601用于驱动第一输送带轮绕第一输送带轮的轴线转动；膜料粘接于支撑体，并通过刀片505切割后形成划片成品，当支撑体自入料口出送至切割组件500上方时，支撑体将推挤原本位于切割组件500上方的划片成品，从而使划片成品滑动至输送带上方，在输送带的摩擦作用下，将划片成品运送至存储箱700内。

进一步的，粘膜机包括：斜置滑板701、第五传感器702、计时器703和计数器704，斜置滑板701连接在成品输送组件600和存储箱700之间，第五传感器702连接在斜置滑板701上，第五传感器702、计时器703和计数器704分别与控制器800相连接。成品输送组件600将划片成品输送至斜置滑板701上，多个划片成品相互推挤，从而可以使划片成品逐个滑动至存储箱700内，或者，斜置滑板701自靠近成品输送组件600的一端向连接存储箱700的一端朝下方倾斜，移动到斜置滑板701上的划片成品，可以在重力的作用下，沿斜置滑板701滑动至存储箱700内。计数器704的可选型号为ct6m-2p，第五传感器702为光电传感器，可选型号为e3f-ds10b2，当膜料粘接在支撑体上时，划片成品通过斜置滑板701将对第五传感器702进行遮挡，在膜料透光性较弱或不透光的条件下，一个划片成品能够遮挡第五传感器702的时间应大于0.3秒，以0.3秒为预设时间，当第五传感器702被遮挡时间大于0.3秒，即控制器800读取到第五传感器702连续超过预设时间产生相应电信号，并最终恢复至未被遮挡情况下的信号状态时，则判断为斜置滑板701上通过了一个划片成品，控制器800控制计数器704进行计数和累加，从而对划片成品的产出数量进行统计。

实施例二

本发明实施例提供的粘膜方法，包括如下步骤：控制支撑架成品输送组件300将支撑体自入料口输送至压板组件400和切割组件500之间；控制输膜组件200将膜料张紧并输送至压板组件400和切割组件500之间，并使膜料位于支撑体和切割组件500之间；启动切割组件500推挤膜料至支撑体，并沿支撑体的周向切割膜料。

具体地，当原料辊筒201上有足量的膜料时，控制器800控制第一电动机205运转，废料辊筒204驱动膜料输送至压板组件400和切割组件500之间；当原料辊筒201上膜料不足时，控制器800控制第一电动机205停止运转，且可通过增设蜂鸣器或警示灯，由控制器800控制，提示工作人员更换原料辊筒201。第一电动机205运转一定时间，则可认为一定长度的膜料已输送至压板组件400和切割组件500之间；此时，控制器800控制第一电动机205停止运，当第一传感器102被遮挡，即入料口内有支撑体时，控制第一伸缩缸304驱动撑架板303沿第一导向轴301和第二导向轴302向远离入料口的方向滑动，并根据第三传感器306的信号，判断支撑体是否被输送至切割组件500的上方，待支撑体被输送至切割组件500的上方后，控制器800控制第一伸缩缸304驱动撑架板303沿第一导向轴301和第二导向轴302向靠近入料口的方向滑动，从而使输料挡块305滑动至入料口处的支撑体背离切割组件500的一侧。控制器800控制第二伸缩缸507驱动刀座502、刀轴503、刀盘504和刀片505向靠近压板组件400的方向移动，并根据第四传感器508的信号，判断刀片505或刀盘504是否抵接支撑体。当判断刀片505或刀盘504抵接支撑体时，控制器800控制第二电动机506启动，驱动刀轴503和刀盘504旋转，并使刀片505绕刀轴503的轴线旋转，从而沿支撑体的周向切割膜料。待膜料切割完成后，控制器800控制第二电动机506停止，第二伸缩缸507驱动刀座502、刀轴503、刀盘504和刀片505向背离压板组件400的方向移动，并重复上述动作。当新的支撑体移动至支撑板501上时，新的支撑体能够将支撑板501上的划片成品推挤至成品输送组件600上，由控制器800控制第三电动机601启动，从而将划片成品输送至存储箱700内，并由第五传感器702是否在大于预设时长的时间段内被连续遮挡，从而判断膜料是否完好地粘接在支撑体上；例如，当第五传感器702在大于0.3秒的时间内被连续遮挡，则判断膜料粘接完好，当划片成品通过斜置滑板701后，第五传感器702产生信号变化，控制器800控制计数器704计数并累加，从而记录划片成品的产出数量；当第五传感器702被遮挡，且遮挡时间小于预设时间时，则证明支撑体上的膜料出现破损，控制器800可以控制输膜组件200、支撑架成品输送组件300、切割组件500和成品输送组件600停止运行，以便工作人员及时将不合格的划片成品去除。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。