扩膜解胶一体机的制作方法

1.本实用新型涉及微纳光学设备及半导体设备技术领域，具体而言，涉及一种扩膜解胶一体机。


背景技术：

2.目前微纳光学行业和半导体行业内，原材料通常为一大块镜片或晶圆，需要经过将晶圆切割裂片后分成多个小块晶圆，为方便后续生产工序，需要对晶圆进行扩膜和解胶。现有扩膜和解胶为分开的两个工序，生产时需要两台设备，人力成本和设备成本投入较多，并且存在人员漏工序风险，同时扩膜机台多为手动扩膜，作业费时费力，自动化程度低，人工成本高。
3.也就是说，现有技术中扩膜解胶存在自动化程度低的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种扩膜解胶一体机，以解决现有技术中扩膜解胶存在自动化程度低的问题。
5.为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种扩膜解胶一体机，包括：支撑部，支撑部具有用于支撑待处理结构的放置区域；压接部，压接部位于支撑部的上方且二者之间的距离可调节地设置，压接部能够压在待处理结构上；切割组件，切割组件可移动地设置，以用于切割待处理结构；光源组件，光源组件设置在压接部上，光源组件的出光侧朝向待处理结构，以对待处理结构进行曝光。
6.进一步地，支撑部包括：支撑架，支撑架具有放置区域；升降组件，升降组件可升降地设置在支撑架上，且升降组件的顶端具有定位平台，定位平台位于放置区域内，且定位平台至少具有与支撑架的顶面平齐或高于支撑架的顶面的初始位置和高于初始位置的顶起位置。
7.进一步地，压接部包括可升降设置的外部压接结构和内部压接结构，外部压接结构绕内部压接结构的外周侧连续或间隔设置，且外部压接结构对应支撑架的顶面设置，内部压接结构对应定位平台设置，当升降组件位于顶起位置时，外部压接结构将待处理结构的边缘压接在支撑架的顶面；内部压接结构将待处理结构的中部压接在定位平台上。
8.进一步地，压接部还包括安装框架，安装框架设置在外部压接结构的顶面上，内部压接结构可升降地与安装框架连接并位于安装框架的内部。
9.进一步地，外部压接结构呈板状且中部具有避让开孔；定位平台的面积小于避让开孔，以在定位平台处于顶起位置时，定位平台的外缘与避让开孔之间形成切割区域，切割组件能够伸入至切割区域处。
10.进一步地，压接部包括：第一驱动结构，第一驱动结构的至少一部分设置在支撑架的内部，且第一驱动结构的驱动端由支撑架的顶面向上伸出并连接至外部压接结构上；第二驱动结构，第二驱动结构设置在外部压接结构上且与内部压接结构驱动连接。
11.进一步地，升降组件还包括第三驱动结构，第三驱动结构的至少一部分设置在支撑架的内部，且第三驱动结构的驱动端由支撑架的顶面向上伸出并连接至定位平台上。
12.进一步地，扩膜解胶一体机还包括温度感应元件和加热模块，温度感应元件和多个加热模块间隔设置在定位平台上。
13.进一步地，切割组件设置在支撑部的定位平台的下方，且切割组件的切割部具有伸出位置和回缩位置，当切割部位于伸出位置时，切割部的切割端伸出至定位平台的外缘的外侧；当切割部位于回缩位置时，切割部的切割端回缩至定位平台的外缘的内侧。
14.进一步地，切割组件还包括：安装座，安装座设置在定位平台的底部并随定位平台升降动作，切割部可伸缩地设置在安装座上；第四驱动结构，第四驱动结构设置在安装座或定位平台的底面并与切割部驱动连接。
15.应用本实用新型的技术方案，扩膜解胶一体机包括支撑部、压接部、切割组件和光源组件，支撑部具有用于支撑待处理结构的放置区域；压接部位于支撑部的上方且二者之间的距离可调节地设置，压接部能够压在待处理结构上；切割组件可移动地设置，以用于切割待处理结构；光源组件设置在压接部上，光源组件的出光侧朝向待处理结构，以对待处理结构进行曝光。
16.支撑部的设置能够对待处理结构进行支撑，压接部的至少一部分压在待处理结构上，便于后续对待处理结构的处理。压接部将薄膜压住，而支撑部的至少一部分能够将薄膜顶起，就使得薄膜被拉伸了，然后使得薄膜上的小晶圆之间的间隙增大，达到了扩膜的目的。切割组件能够对薄膜进行切割，以将压接部压住的薄膜去除掉。光源组件能够对待处理结构进行照射，降低薄膜粘性，达到解胶的目的。通过支撑部、压接部、切割组件和光源组件的协同作业，能够很好的实现微纳镜片或半导体晶圆扩膜以及解胶工艺，减少设备成本和人力成本。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1示出了本实用新型的一个可选实施例的支撑部与压接部的位置关系示意图；以及
19.图2示出了图1中的定位平台的一个角度的视图；
20.图3示出了本实用新型的一个可选实施例的定位平台与切割组件的位置关系示意图；
21.图4示出了本实用新型的一个可选实施例的压接部与光源组件的位置关系示意图；
22.图5示出了本实用新型的一个可选实施例的压接部、光源组件和防护罩的位置关系示意图。
23.其中，上述附图包括以下附图标记：
24.10、支撑部；11、支撑架；12、升降组件；121、第三驱动结构；13、定位平台；20、压接部；21、外部压接结构；22、内部压接结构；23、安装框架；24、第一驱动结构；25、第二驱动结
构；30、切割组件；31、切割部；311、笔形气缸；312、刀片；32、安装座；33、第四驱动结构；331、电动马达；332、第一齿轮结构；333、第二齿轮结构；40、光源组件；50、加热模块；60、温度感应元件；70、防护罩；80、感应装置。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
26.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
28.本实用新型的主要目的在于提供一种扩膜解胶一体机，以解决现有技术中扩膜解胶存在自动化程度低的问题。
29.在对整个大晶圆进行分割时，大晶圆粘在一个薄膜上，然后对晶圆进行切割形成小晶圆，小晶圆就分布在薄膜上形成待处理结构。或者在一个薄膜上的多个微纳镜片。
30.如图1至图5所示，扩膜解胶一体机包括支撑部10、压接部20、切割组件30和光源组件40，支撑部10具有用于支撑待处理结构的放置区域；压接部20位于支撑部10的上方且二者之间的距离可调节地设置，压接部20能够压在待处理结构上；切割组件30可移动地设置，以用于切割待处理结构；光源组件40设置在压接部20上，光源组件40的出光侧朝向待处理结构，以对待处理结构进行曝光。
31.支撑部10的设置能够对待处理结构进行支撑，压接部20的至少一部分压在待处理结构上，便于后续对待处理结构的处理。压接部20将薄膜压住，而支撑部10的至少一部分能够将薄膜顶起，就使得薄膜被拉伸了，然后使得薄膜上的小晶圆之间的间隙增大，达到了扩膜的目的。切割组件30能够对薄膜进行切割，以将压接部20压住的薄膜去除掉。光源组件40能够对待处理结构进行照射，降低薄膜粘性，达到解胶的目的。通过支撑部10、压接部20、切割组件30和光源组件40的协同作业，能够很好的实现微纳镜片或半导体晶圆扩膜以及解胶工艺，减少设备成本和人力成本。
32.光源组件40为led光源，扩膜解胶一体机集成自动解胶的功能，使得扩膜和解胶在一个工序上完成，降低因人员漏失导致漏解胶产品流出。
33.需要说明的是，支撑部10的至少一部分能够将薄膜顶起，包括两种情况，一种情况是支撑部10的一部分较高，支撑部10的另一部分较低，而压接部20将薄膜压在支撑部10较低的部分，这样就使得支撑部10较高的那部分将薄膜顶起来达到扩膜的目的。还有一种情况是，支撑部10的至少一部分能够运动，在压接部20将薄膜压在支撑部10上后，支撑部10能够运动的那部分运动然后将薄膜顶起来达到扩膜的目的。具体的，压接部20位于支撑部10的上方且二者之间的距离可调节地设置是指，压接部20的至少一部分能够相对支撑部10运动，而支撑部10的至少一部分能够相对压接部20运动，进而使得二者之间的距离可调节地设置。
34.如图1所示，支撑部10包括支撑架11和升降组件12，支撑架11具有放置区域；升降组件12可升降地设置在支撑架11上，且升降组件12的顶端具有定位平台13，定位平台13位于放置区域内，且定位平台13至少具有高于支撑架11的顶面的初始位置和高于初始位置的顶起位置。升降组件12能够相对于支撑架11做升降运动，进而能够将薄膜顶起，使得薄膜被拉伸达到扩膜的目的。定位平台13的初始位置高于支撑架11的顶面，就使得待处理结构放置到定位平台13上被压接部20压接后薄膜就被初次拉伸，而升降组件12上升时，对薄膜进行再次拉伸，达到了二次拉伸的目的，增加了扩膜的效果。
35.需要说明的是，定位平台13位于放置区域内，但是定位平台13的面积小于放置区域的面积，以使得压接部20能够将薄膜压在放置区域除去定位平台13的区域处。定位平台13位于放置区域内，且定位平台13的外周缘处均为放置区域。而升降组件12能够将位于定位平台13处的薄膜顶起。切割组件30对位于定位平台13外部的薄膜进行切割，以保证定位平台上结构的完整性。
36.当然，初始位置还可以是定位平台13与支撑架11的顶面平齐。这样设置便于将待处理结构放置到放置区域处，但是没有二次扩膜的效果。
37.如图1、图4和图5所示，压接部20包括可升降设置的外部压接结构21和内部压接结构22，外部压接结构21绕内部压接结构22的外周侧连续或间隔设置，且外部压接结构21对应支撑架11的顶面设置，内部压接结构22对应定位平台13设置，当升降组件12位于顶起位置时，外部压接结构21将待处理结构的边缘压接在支撑架11的顶面；内部压接结构22将待处理结构的中部压接在定位平台13上。外部压接结构21位于内部压接结构22的外侧，外部压接结构21位于定位平台13的外部，以将定位平台13外部且位于支撑架11上的待处理结构压住。内部压接结构22将定位平台13上的待处理结构压住，切割组件30切割外部压接结构21和内部压接结构22之间的薄膜，在薄膜切割完成后，由于有内部压接结构22压接的作用，薄膜不会回缩到内部压接结构22的内侧，同时避免曝光的过程中薄膜收缩的过于严重，而粘连到小晶圆上。
38.可选地，外部压接结构21可以是为一个，且为一个环形结构，以使得外部压接结构21在各个方向均能够压到薄膜。外部压接结构21还可以是多个柱状结构，这样就只能在多个位置对薄膜进行压接，压接的效果不如环形结构。
39.具体的，内部压接结构22为一个，且内部压接结构22为环形结构。
40.如图1、图4和图5所示，压接部20还包括安装框架23，安装框架23设置在外部压接结构21的顶面上，内部压接结构22可升降地与安装框架23连接并位于安装框架23的内部。外部压接结构21与安装框架23固定连接，在外部压接结构21移动时，内部压接结构22跟随外部压接结构21一起运动。而在压接部20未压到待处理结构的时候，内部压接结构22相对于外部压接结构21的位置远离支撑部10，这样在内部压接结构22跟随外部压接结构21一起运动时，外部压接结构21与待处理结构压接后，内部压接结构22与待处理结构之间间隔设置，以使得升降组件12还具有一定的运动空间。
41.具体的，外部压接结构21呈板状且中部具有避让开孔；定位平台13的面积小于避让开孔，以在定位平台13处于顶起位置时，定位平台13的外缘与避让开孔之间形成切割区域，切割组件30能够伸入至切割区域处。外部压接结构21向支撑部10运动并压接在支撑架11上后，定位平台13同时就伸入到避让开孔中。而定位平台13处于顶起位置时，定位平台13
与避让开孔之间具有一定的间隔，切割组件能够对定位平台13与避让开孔之间的薄膜进行切割。
42.如图1所示，压接部20包括第一驱动结构24和第二驱动结构25，第一驱动结构24的至少一部分设置在支撑架11的内部，且第一驱动结构24的驱动端由支撑架11的顶面向上伸出并连接至外部压接结构21上；第二驱动结构25设置在外部压接结构21上且与内部压接结构22驱动连接。第一驱动结构24与外部压接结构21连接，以驱动外部压接结构21运动。第二驱动结构25设置在安装框架23上，第二驱动结构25驱动内部压接结构22运动。
43.第一驱动结构24和第二驱动结构25都是驱动气缸和连接杆的形式，连接杆的一端与驱动气缸连接，连接杆的另一端与外部压接结构21或内部压接结构22连接，驱动气缸驱动连接杆运动，以使得外部压接结构21或内部压接结构22运动。
44.如图1所示，升降组件12还包括第三驱动结构121，第三驱动结构121的至少一部分设置在支撑架11的内部，且第三驱动结构121的驱动端由支撑架11的顶面向上伸出并连接至定位平台13上。第三驱动结构121驱动定位平台13运动，以改变定位平台13与压接部20之间的位置。第三驱动结构121也是驱动气缸和连接杆的形式，连接杆的一端与驱动气缸连接，连接杆的另一端与定位平台13连接，驱动气缸驱动连接杆运动，以使得定位平台13运动。第三驱动结构121的电机采用闭环控制，可以通过plc控制程序修改电机参数。通过设置不同的电机参数，能够准确地调整定位平台13上升高度，满足生产中不同扩膜间隙的工艺要求。
45.如图2所示，扩膜解胶一体机还包括温度感应元件60和加热模块50，温度感应元件60和多个加热模块50间隔设置在定位平台13上。温度升高有助于薄膜的延展性，通过加热模块50使得定位平台13温度升高至设定温度并维持在设定温度，方便扩膜顺利完成。温度感应元件60和加热模块50电连接，温度感应元件60测量定位平台13的温度，当定位平台13的温度达到设定温度，加热模块50关闭，温度低于设定温度时，加热模块启动。
46.在图2所示的具体实施例中，温度感应元件60位于定位平台13的中心，多个加热模块50绕温度感应元件60的周向间隔设置。多个加热模块50需要对内部压接结构22进行让位，避免内部压接结构22压在加热模块50上。
47.当然，温度感应元件60还可以设置在定位平台13的边缘。但是温度感应元件60需要对内部压接结构22进行避让，避免内部压接结构22压在温度感应元件60上，以保证温度感应元件60稳定工作。
48.如图3所示，切割组件30设置在定位平台13的下方，且切割组件30的切割部31具有伸出位置和回缩位置，当切割部31位于伸出位置时，切割部31的切割端伸出至定位平台13的外缘的外侧；当切割部31位于回缩位置时，切割部31的切割端回缩至定位平台13的外缘的内侧。切割部31工作时位于伸出位置，以对薄膜进行切割。切割部31不工作时位于回缩位置，以避免在扩膜未完成时剐蹭到薄膜，保证扩膜工序稳定运行。切割组件30设置在定位平台13的下方，便于节省空间。同时切割组件30这样设置还可以使得切割后的薄膜覆盖到定位平台13上。
49.当然，切割组件30还可以设置在定位平台13的上方，但是这样需要单独设置一个控制切割组件30上下运动的结构，避免在将待切割结构放置到放置区域时切割组件30对操作人员造成伤害。
50.如图3所示，切割组件30还包括安装座32和第四驱动结构33，安装座32设置在定位平台13的底部并随定位平台13升降动作，切割部31可伸缩地设置在安装座32上；第四驱动结构33设置在安装座32并与切割部31驱动连接。安装座32与升降组件12驱动连接，以使得升降组件12在驱动定位平台13运动时也会驱动安装座32运动。
51.如图3所示，第四驱动结构33包括电动马达331、第一齿轮结构332和第二齿轮结构333，电动马达331的输出轴与第一齿轮结构332连接以驱动第一齿轮结构332转动，第一齿轮结构332与第二齿轮结构333齿轮结构配合，以驱动第二齿轮结构333转动，切割部31与第二齿轮结构333连接。第二齿轮结构333为环状，电动马达331带动切割部31做圆周运动，将内部压接结构22与外部压接结构21之间的薄膜割开，完成割膜动作。第一齿轮结构332的外齿轮与第二齿轮结构333的内齿轮配合。
52.如图3所示，切割部31包括至少一个笔形气缸311和至少一个刀片312，笔形气缸311安装在安装座32上，笔形气缸311与刀片312驱动连接，笔形气缸311驱动刀片312可伸缩地设置在安装座32上。电动马达331驱动第一齿轮结构332和第二齿轮结构333转动，以使得刀片312转动以完成对薄膜的切割。笔形气缸311与刀片312一一对应设置。只有在切割步骤时，刀片312才会伸出，减少结构上需要避空的位置。
53.刀片312可以为多个，多个刀片312沿第二齿轮结构333的周向间隔设置，这样就使得电动马达331驱动第二齿轮结构333转动的角度小了。
54.当然，第四驱动结构33还可以设置在定位平台13的底面上。
55.扩膜解胶一体机还包括防护罩70和感应装置80，防护罩70照射在支撑架11上，以将移动的结构保护在防护罩70内，以避免操作人员误操作，感应装置80设置在支撑架11上，感应装置80能够感应到防护罩70是否关闭，在防护罩70的门未关闭的情况下，防护罩70内部的设备不运行，降低人员受伤的风向。
56.本技术中的扩膜解胶一体机可以降低购买设备的成本，同时增加了自动化程度，降低了人力成本，从根本上解决人员漏失造成的不良品流出。本技术中的扩膜解胶一体机应用于半导体芯片以及微纳光学器件的扩张，扩膜功能是将切割后紧密排列的芯片或光学器件均匀分开，之后再通过uv光照射降低薄膜的粘性，方便后续生产加工。
57.本技术利用薄膜的可塑性，将紧密排列的芯片或光学器件均匀地扩散开来，达到需求的尺寸将内部压接结构22压合上，完成扩膜工序，扩膜完成后通过uv光照射薄膜，降低薄膜粘性，至此完成扩膜解胶。
58.扩膜解胶一体机还包括控制部分，控制部分包括触控屏，触控屏与第一驱动结构24、第二驱动结构25、第三驱动结构121和第四驱动结构33电连接，能够控制第一驱动结构24、第二驱动结构25、第三驱动结构121和第四驱动结构33动作时间和动作速度，以控制其对应的结构运动的高度。plc编程后，可在触控屏上设置定位平台13任意的升降高度和运动速度，可以满足不同的扩膜间隙，以及间隙的均匀性。
59.显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
60.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
61.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
62.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。