一种基板减薄装置

技术领域

本发明属于基板减薄技术领域，具体而言，涉及一种基板减薄装置。

背景技术

基板在被分割为半导体芯片之前，通过减薄加工装置来磨削形成有电子电路器件相反侧的背面，从而将基板减薄至预定的厚度。减薄加工装置中，砂轮的移动位置至关重要，需要定期对砂轮的位置进行手动校核，这在一定程度行影响了砂轮位置校核的效率。

现有的砂轮位置校核组件，结构复杂，在砂轮位置校核时，测量模块容易倾斜而卡顿，进而影响位置检测的精度。此外，现有的砂轮位置校核组件长期暴露于切削液与磨屑之中，其表面会附着磨削屑，这也会影响砂轮位置的校核精度。

发明内容

本发明实施例提供了一种基板减薄装置，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明的实施例提供了一种基板减薄装置，包括：

基座；

减薄模块，设置于基座的上部；

转盘，设置于基座上部并位于减薄模块的侧部；所述转盘的上方配置有载置基板的吸盘；

还包括位置校核组件，其包括旋转部、摆臂和测量部，所述摆臂的一端连接于所述旋转部，摆臂的另一端设置有测量部；所述测量部配置有检测传感器，其能够通过摆臂移动至吸盘上方；减薄模块的砂轮朝向测量部移动，使得测量部的检测传感器与吸盘抵接；所述检测传感器触发所述砂轮停止下移的信号，以获取砂轮与吸盘之间的距离。

在一些实施例中，所述摆臂与所述测量部柔性连接。

在一些实施例中，所述摆臂通过连杆铰接于所述测量部，使得所述测量部能够沿竖直方向适应性移动。

在一些实施例中，所述位置校核组件还包括弹簧，所述弹簧连接于所述摆臂与连杆之间；所述弹簧的数量为一对，其对称设置于所述连杆的两侧。

在一些实施例中，所述旋转部包括转轴和旋转气缸，所述转轴设置于所述旋转气缸的上方，所述摆臂设置于所述转轴的上端。

在一些实施例中，所述测量部的顶部配置有耐磨垫，所述耐磨垫由聚四氟乙烯制成。

在一些实施例中，所述测量部还配置有限位传感器，其与所述检测传感器间隔设置；并且，所述限位传感器的安装位置高于所述检测传感器的安装位置。

在一些实施例中，所述位置校核组件还包括防护罩，其设置于所述吸盘的外侧；所述防护罩的设置位置与所述摆臂的位置相匹配。

在一些实施例中，所述防护罩的侧部配置有开关门，其铰接于所述防护罩，所述摆臂经由所述开关门进出所述防护罩。

在一些实施例中，所述摆臂的顶部配置有限位件，所述摆臂及其连接的测量部位于所述防护罩外侧时，所述限位件的至少部分承托所述开关门，使得所述开关门处于打开状态。

本发明的有益效果包括：

a.摆臂通过四杆机构连接于测量部，四杆机构中的连杆配置有弹簧，以提升测量部竖向移动的顺畅性，避免测量部发生倾斜，保证砂轮位置校核的准确性；

b.测量部配置检测传感器和限位传感器，以对砂轮位置校核形成双层保护，避免砂轮和吸盘硬性抵压于测量部；

c.位置校核组件配置有防护罩，摆臂及其测量部可以及时收合于防护罩的内部，以避免磨削屑和/或磨削液溅落至摆臂及测量部的表面。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明的保护范围，其中：

图1是本发明一实施例提供的基板减薄装置的示意图；

图2是本发明一实施例提供的位置校核组件的示意图；

图3是图2对应的位置校核组件的主视图；

图4是本发明提供的位置校核组件一个应用实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图，对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。

图1是本发明一实施例提供的基板减薄装置的示意图，基板减薄装置包括基座10和减薄模块20，减薄模块20设置于基座10的上部。具体地，减薄模块20包括立柱21和主轴组件，主轴组件滑动连接于立柱21的侧壁，其能够沿竖直方向移动，使得主轴组件底部的砂轮22能够与待减薄的基板抵接。

图1中，基板减薄装置还包括转盘30，转盘30设置于基座10上部，并位于减薄模块20的立柱21的侧部；转盘30的上方配置有三件吸盘40，用于吸附待减薄的基板。

图1所示的实施例中，转盘30内部设置有驱动装置、支撑轴系等结构。转盘30可绕其竖向中轴线旋转，以使转盘30带动多个吸盘40整体旋转，从而实现吸盘40在不同工位间转换位置。

图1中，转盘30上均匀分布有三个可单独旋转的吸盘40，三个吸盘40可以在结构、功能上均完全相同，吸盘40可以由多孔陶瓷制成。三个吸盘40中心与转盘30中心连线互成120°夹角。三个吸盘40对应三个工位，即粗磨工位、精磨工位和装卸工位，其中相对磨削工具20的两个工位分别用于进行粗磨削和精磨削，剩下一个工位用于基板的装卸和清洗。通过转盘30的旋转可带动三个吸盘40在这三个工位间切换，以实现吸盘40载着基板按照装卸工位-粗磨工位-精磨工位-装卸工位的顺序循环移动。

图1所示的实施例中，基板减薄装置还包括位置校核组件50，以用于砂轮22竖向位置的校核。

图2是本发明一实施例提供的位置校核组件50的示意图，位置校核组件50包括测量部51、摆臂52和旋转部53，摆臂52转动连接于旋转部53，摆臂52的端部设置有测量部51。

图2中，旋转部53包括转轴53a和旋转气缸53b，其中，旋转气缸53b设置于图1示出的基座10上，转轴53a设置于旋转气缸53b的上方，摆臂52设置于转轴53a的上端。在旋转气缸53b的带动下，摆臂52带动与其连接的测量部51绕转轴53a转动，以靠近或远离吸盘40。

进一步地，测量部51配置有图3示出的检测传感器51a，检测传感器51a能够通过摆臂52移动至吸盘40上方。

当进行砂轮22位置校核时，减薄模块20的主轴组件朝向测量部51移动，主轴组件底部的砂轮22抵压于测量部51，使得检测传感器51a与吸盘40抵接；接着，检测传感器51a触发信号，使得减薄模块20的砂轮22停止向下移动。此时，砂轮22的竖向位置即为砂轮22的竖向初始位置。

本发明中，由于测量部51的竖向高度相对固定。通过控制设置于测量部51的检测传感器51a的测量精度，可以提高砂轮22与吸盘40之间距离的测量精度，以确定砂轮22在竖直方向的初始位置。

为了降低测量部51对砂轮22的损伤，可以在测量部51的顶部配置耐磨垫51b，如图2所示。在一些实施例中，耐磨垫51b可以由如聚四氟乙烯制成，以保证测量部51的竖向高度相对固定。可以理解的是，耐磨垫51b也可以由其他耐磨性的非金属材料，如聚苯硫醚(PPS)、聚乙烯等。

由于砂轮22和吸盘40的表面会出现磨损，因此，需要将测量部51与摆臂52柔性连接。在一些实施例中，至少需要保证测量部51在竖直方向上具有一定自由度，以提高位置校核组件50的适用性。

图3是图2示出的位置校核组件50的主视图，摆臂52通过连杆54铰接于测量部51，使得测量部51能够沿竖直方向适应性移动，以在砂轮22和/或吸盘40出现磨损的情况下，测量部51的检测传感器51a能够抵接于吸盘40的顶面。

图3所示的实施例中，连杆54的数量为一对，铰接于摆臂52的连杆54能够沿铰接轴竖向摆动；一对连杆54、摆臂52和测量部51形成四杆机构，以保证摆臂52与测量部51竖向柔性连接，适应性调节测量部51上的检测传感器51a的竖向位置。

图3中，位置校核组件50还包括弹簧55，弹簧55连接于摆臂52与连杆54之间，弹簧55能够对下部的连杆54及其连接的测量部51施加一定的牵拉力，避免测量部51在重力影响而下垂。

图2所示的实施例中，弹簧55的数量为一对，其对称设置于连杆54的两侧，以保证测量部51沿铰接点在竖直方向摆动，保证测量部51沿竖直方向移动，避免测量部51发生倾斜，以提升砂轮22位置校核的准确性。图3所示的实施例中，测量部51还配置有限位传感器51c，其与检测传感器51a间隔设置；并且，限位传感器51c的安装位置高于检测传感器51a的安装位置，使得限位传感器51c的底部高于检测传感器51a的底部。

图4中，当砂轮22朝向吸盘40竖向移动时，砂轮22的底面抵压于测量部51；检测传感器51a与吸盘40的表面抵接，接着，检测传感器51a触发信号而控制主轴组件停止移动；若检测传感器51a触发信号失败，则砂轮22继续向下移动，限位传感器51c抵接于吸盘40的表面，限位传感器51c触发信号，控制部接收信号并控制控制主轴组件停止移动，以防止砂轮22及吸盘40与测量部51发生硬性接触。

与检测传感器51a相比，限位传感器51c测量精度不高，其能够避免砂轮22及吸盘40与测量部51发生硬性接触，增强了砂轮22及吸盘40的保护。

图2所示的实施例中，位置校核组件50还包括防护罩56，其设置于吸盘40的外侧；具体地，防护罩56固定于立柱21的侧面，其设置位置与摆臂52的位置相匹配，以便于摆臂52及其连接的测量部51整体放置于防护罩56中。

进一步地，防护罩56的侧部配置有开关门56a，其铰接于防护罩56的一侧，并且，开关门56a朝向转盘30设置，摆臂52经由开关门56a进入或离开防护罩56。

图2中，摆臂52的顶部配置有限位件57，摆臂52及其连接的测量部51位于防护罩56外侧时，限位件57的至少部分承托开关门56a，使得开关门56a处于打开状态。当砂轮22的位置校核完毕后，摆臂52朝向防护罩56的内部摆动，铰接的开关门56a在重力作用下自动关闭。

图2所示的实施例中，摆臂52的侧部还配置有开启块58，其朝向开关门56a设置，并且，开启块58的外侧面位于测量部51的外侧。如此设置，开关门56a在打开时，开启块58预先与开关门56a抵接，以实现开关门56a的自动开启。此外，开启块58还能够避免测量部51与开关门56a碰撞，减少测量部51及其上的检测传感器51a的振动，保证砂轮22位置的准确校核。

在进行砂轮22位置校核时，旋转部53带动摆臂52及其上的测量部51旋转至吸盘40的表面；缓慢控制主轴组件向下移动，直至砂轮22抵压于测量部51，使得检测传感器51a触发信号，控制部接收并执行主轴组件停止下移的信号；此时，检测传感器51a能够获取砂轮22与吸盘40之间的距离H，如图4所示。操作人员可以根据砂轮22与吸盘40之间的距离H设定基板减薄参数，以实现基板的减薄作业。

图2所示的实施例中，防护罩56的上部配置有气管接头，外部管路通过气管接头与防护罩56连接，以朝向防护罩56内部喷射流体。喷射的流体能够清洁设置于防护罩56内部的摆臂52以及与其连接的测量部51表面附着的颗粒物，避免颗粒物附着而影响砂轮22位置校核的准确性。

作为本实施例的一个方面，可以朝向防护罩56通入一定温度的气体，如常温空气，空气温度控制在20±1℃，以降低环境温度对测量部51尺寸的影响，使得测量部51的竖向高度在公差范围内波动，实现砂轮22位置的准确校核。图2中，防护罩56的内部配置有喷嘴，所述喷嘴与气管接头连接，并且，所述喷嘴的设置位置与测量部51的位置相匹配，以确保外部的流体能够充分朝向测量部51喷射，实现测量部51的清洁以及其表面温度的调控。

本发明提供的基板减薄装置配置有位置校核组件50，其能够快速地将砂轮22移动至相应位置，自动保证砂轮22与吸盘40表面的距离，提高砂轮22位置校核的效率，尤其适用于更换新的砂轮22或新的吸盘40的工况。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。