一种用于玻璃载板的表面清洁仪的制作方法

1.本实用新型涉及芯片封装技术领域，具体涉及一种用于玻璃载板的表面清洁仪


背景技术：

2.在对晶圆进行重布线工艺之前，需要将晶圆临时键合到玻璃载板上，以对晶圆进行一定的支撑和保护。在重布线工艺进行到一定步骤后，需要通过剥离工艺将玻璃载板从晶圆上剥离，其中，激光剥离是最常见的剥离方法。
3.在激光剥离的制程中，为了不让玻璃载板背面的沾污影响激光的投射效果，通常需要操作人员用刀片和酒精对玻璃载板进行清洁处理，但是人工的清洁效率较为低下。


技术实现要素：

4.本实用新型针对激光剥离临时键合玻璃载板过程中存在的玻璃载板背面的人工清洁效率较为低下的问题，从而提供一种用于玻璃载板的表面清洁仪。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种用于玻璃载板的表面清洁仪，该表面清洁仪包括：
6.机架；
7.固定机构，设置在所述机架上；所述固定机构用于固定玻璃载板以及键合于所述玻璃载板正面的晶圆；
8.喷淋机构，设置在所述机架上；所述喷淋机构用于朝所述玻璃载板背面喷射清洗溶剂；
9.刷洗机构，设置在所述机架上；所述刷洗机构用于刷洗所述玻璃载板背面；
10.转动机构，设置在所述机架上；所述转动机构设置有转动端，所述转动端与所述固定机构连接；所述转动机构通过所述转动端驱使所述固定机构，使所述固定机构中临时键合到一起的玻璃载板和晶圆同时相对所述喷淋机构和所述刷洗机构转动。
11.可选地，所述固定机构包括：
12.吸盘件，设置有连通吸盘件上下两端的吸槽，使玻璃载板以及晶圆覆盖在所述吸槽上；
13.内管，与所述吸槽下端连通，并向远离所述吸盘件的方向延伸；所述内管与所述转动端连接；
14.外管，套设在所述内管的外部，且所述外管与所述内管的连接位置处于旋转密封状态；所述外管与所述机架固定连接；
15.真空泵，通过抽气管依次与所述外管、所述内管、所述吸槽连通，形成抽真空通道。
16.可选地，所述喷淋机构包括：
17.机械臂；
18.喷淋头，设置在所述机械臂的前端；
19.供液装置，与所述喷淋头连通；所述供液装置用于向所述喷淋头提供清洗溶剂。
20.可选地，所述刷洗机构包括：
21.刷杆，设置在所述固定机构的一侧，并位于所述玻璃载板的上方；
22.刷头，设置在所述刷杆靠近所述玻璃载板的一端。
23.可选地，所述刷头上设置有沿所述玻璃载板径向设置的刷毛。
24.可选地，所述刷洗机构还包括：
25.第一驱动装置，设置有第一驱动端，所述第一驱动端与所述刷杆连接；在所述第一驱动端的驱动作用下，所述刷杆具有沿竖直方向运动的状态。
26.可选地，所述第一驱动装置包括驱动电机以及与所述驱动电机连接的丝杠导轨，所述丝杠导轨上设置有滑块，所述滑块与所述刷杆连接；在所述驱动电机以及所述丝杠导轨的驱动作用下，所述刷杆具有沿竖直方向运动的状态。
27.可选地，所述刷洗机构还包括：
28.第二驱动装置，设置在所述第一驱动端上；所述第二驱动装置设置有第二驱动端，所述第二驱动端与所述刷杆连接；
29.在所述第一驱动端的驱动作用下，所述第二驱动装置具有沿竖直方向运动的第一状态，在所述第二驱动端的驱动作用下，所述刷杆具有相对玻璃载板转动的第二状态。
30.可选地，该表面清洁仪还包括：
31.收集箱，位于所述固定机构、所述喷淋机构以及所述刷洗机构的下方，使所述固定机构、所述喷淋机构以及所述刷洗机构沿竖直方向的投影均位于所述收集箱内。
32.可选地，该表面清洁仪还包括：
33.清洗机构，设置在所述机架上，所述清洗机构用于朝所述晶圆背离所述玻璃载板的一侧边缘喷射清洗液。
34.本实用新型技术方案与现有技术相比，具有如下优点：
35.1.在本实用新型实施例中，在工作时，先将键合有带有封装结构晶圆的玻璃载板放到固定机构上，通过固定机构固定玻璃载板。然后转动机构通过固定机构传力给玻璃载板，从而使得玻璃载板相对刷洗机构和喷淋机构转动。喷淋机构对玻璃载板进行清洗溶剂的喷淋，刷洗机构抵接于玻璃载板的表面，配合清洗溶剂对玻璃载板进行清洗。从而实现对玻璃载板背面的高效清洗。同时，人工作业易导致带有晶圆的玻璃载板从工作台上掉落，在所述晶圆和晶圆对应的封装结构中引入因掉落撞击所致的应力集中现象，并增加由此所致的玻璃载板力学不稳定性，进而加剧玻璃载板的翘曲不平整度；而本实用新型通过表面清洁仪的自动化操作，可以减少人工失误导致的玻璃载板掉落至地面的风险，进而降低芯片封装工艺的不良率。
36.2.本实用新型通过设置收集箱，在工作时，从喷淋机构喷淋出来的清洗溶剂、从喷淋机构喷射出来的水和从玻璃载板上流下的清洗溶剂均被回收于收集箱内，保证了工作区域的整洁。并且，在需要回收收集箱内的水和清洗溶剂时，只需打开阀门，通过排液管将收集箱内的水和清洗溶剂排出到后续的废水处理系统内即可。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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
中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通工人来讲，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。
38.图1为本实用新型实施例表面清洁仪第一种实施方式的整体结构示意图；
39.图2为本实用新型实施例固定机构的结构示意图；
40.图3为本实用新型实施例表面清洁仪第二种实施方式的整体结构示意图。
41.附图标记：
42.1、固定机构；11、吸盘件；12、内管；121、连通孔；13、外管；131、环形槽；14、抽气管；2、喷淋机构；21、机械臂；22、喷淋头；3、刷洗机构；31、刷杆；32、导轨；321、滑槽；33、滑块；34、丝杠；35、驱动电机；36、连接架；361、转动电机；362、连接杆；4、转动机构；41、旋转电机；5、收集机构；51、收集箱；52、排液管；53、阀门；6、玻璃载板；7、晶圆；8、清洗机构；81、冲洗喷嘴。
具体实施方式
43.下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通工人在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.在本实用新型的描述中，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。
45.在本实用新型的描述中，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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通工人而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
47.在对晶圆进行重布线工艺之前，封装需要将晶圆临时键合到玻璃载板上，以对晶圆进行一定的支撑和保护。在重布线工艺进行到一定步骤后，需要通过剥离工艺将玻璃载板从晶圆上剥离，其中，激光剥离是最常见的剥离方法。在激光剥离的制程中，为了不让玻璃载板背面的沾污影响激光的投射效果，通常需要操作人员用刀片和酒精对玻璃载板进行清洁处理，但是人工的清洁效率较为低下。
48.本实用新型针对激光剥离临时键合玻璃载板过程中存在的玻璃载板背面的人工清洁效率较为低下的问题，从而提供一种用于玻璃载板的表面清洁仪及芯片封装设备。
49.实施例1
50.设定玻璃载板6和带有封装结构的晶圆7临时键合在一起后的元件为封装单元，即fop。在本实用新型实施例中，玻璃载板6靠近晶圆7一面为正面，玻璃载板6背离晶圆7一面
为背面。晶圆键合于所述玻璃载板的正面。
51.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种适用于玻璃载板背面的表面清洁仪，该表面清洁仪包括机架，以及设置在所述机架上的固定机构1、喷淋机构2、刷洗机构3和转动机构4。
52.具体地，在本实用新型实施例中，固定机构1用于固定封装单元，且封装单元固定于固定机构1上时，玻璃载板朝上。所述喷淋机构2用于朝所述玻璃载板6背面喷淋清洗溶剂。
53.进一步地，所述刷洗机构3用于刷洗所述玻璃载板6背面。转动机构4设置有转动端，所述转动端与所述固定机构1连接，转动机构4通过转动端给予固定机构动力，以驱使封装单元相对所述喷淋机构2和所述刷洗机构3转动。转动机构4可以为旋转电机41，转动端可以为旋转电机41的输出轴。
54.在本实用新型实施例中，当该表面清洁仪处于工作状态时，先将键合有带有封装结构晶圆7的玻璃载板6放到固定机构1上，先通过固定机构1固定玻璃载板6。然后转动机构4通过固定机构1传力给玻璃载板6，从而使得玻璃载板6相对刷洗机构3和喷淋机构2转动。然后通过喷淋机构2对玻璃载板6进行清洗溶剂的喷淋，刷洗机构3抵接于玻璃载板6的表面，配合清洗溶剂对玻璃载板6进行清洗。这样的话，通过各个装置的联动，可以高效地对玻璃载板6进行清洗，从而减少了人工操作过程。
55.同时，现有技术中人工作业易导致带有晶圆7的玻璃载板6从工作台上掉落，在所述晶圆7和晶圆7对应的封装结构中引入因掉落撞击所致的应力集中现象，并增加由此所致的玻璃载板6力学不稳定性，进而加剧玻璃载板6的翘曲不平整度。而本实用新型通过表面清洁仪的自动化操作，可以减少人工失误导致的玻璃载板掉落至地面的风险，进而降低芯片封装工艺的不良率。
56.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，如图2所示，所述固定机构1包括吸盘件11、内管12、外管13以及真空泵。具体地，吸盘件11上设置有连通吸盘件11两端的吸槽，吸槽上端呈扩口设置形成斗状结构。吸槽上端设有用于支撑封装单元的栅格状支撑板。
57.在本实施例中，内管12与吸槽下端连通，并沿吸槽轴向向背离吸盘件的方向延伸，所述内管12与所述转动端同轴连接。也就是说，内管12的轴线、吸槽的轴线均与旋转电机41的输出轴的轴线重合。
58.进一步地，外管13套设在所述内管12的外部，且固定连接于旋转电机机体或固定连接在机架上，使得内管12、外管13能够发生相对转动。所述外管13与所述内管12的连接位置处于旋转密封状态。所述外管13在与内管12连接位置的周向开设有环形槽131。内管12在周向开设有多个连通孔121，连通孔121位于对应环形槽131的位置，且连通环形槽131和内管12内腔。同时，外管13上连接有用于连通环形槽131的抽气管14，抽气管14与所述外管13的环形槽131、所述内管12的连通孔121、所述内管12的内腔、所述吸槽，形成抽真空通道。真空泵通过连接抽气管一端连通真空通道，以控制对吸槽内的压强。
59.如图1所示，在需要固定封装单元时，将键合有带有封装结构晶圆7的玻璃载板6放置到吸盘件11上，同时玻璃载板6以及晶圆7覆盖在所述吸槽上，真空泵启动将吸槽抽成负压，从而使得封装单元稳定地固定于吸盘件上。同时，旋转电机41启动后，旋转电机41的输出轴通过内管12将动力传递给吸盘件11，带动吸盘件11转动，从而实现对封装单元的旋转
驱动。
60.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述喷淋机构2包括机械臂21、喷淋头22以及供液装置。具体地，喷淋头22设置在所述机械臂21的前端，供液装置与所述喷淋头22连通，所述供液装置用于向所述喷淋头22提供清洗溶剂。在本实施例中，所述机械臂21可以为六自由度机械臂，六自由度机械臂的底座固定连接于机架。在实际工作过程中，可以通过六自由度机械臂调节喷淋头22相对玻璃载板6的位置，从而更好的将清洗溶剂喷淋到玻璃载板6上。清洗溶剂可以由酒精、水等成分组成。
61.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述供液装置包括储液罐和动力泵。具体地，储液罐中储存有清洗溶剂，储液罐与喷淋头22连通。并且，动力泵与所述储液罐连接，动力泵用于将所述储液罐内的清洗溶剂泵送给所述喷淋头22。
62.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述刷洗机构3包括刷杆31和刷头。刷杆31安装于机架上。具体地，刷杆31设置在所述固定机构1的上侧，并位于所述玻璃载板6的上方。刷头设置在所述刷杆31靠近所述玻璃载板6的一端，并且，刷头上的刷毛需要抵接在玻璃载板6上，从而可以通过刷毛对玻璃载板6进行清洁。
63.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，所述刷头上设置有沿所述玻璃载板6径向延伸设置的刷毛，刷头沿所述玻璃载板6的径向延伸的长度大于玻璃载板6的半径。从而使刷头的清洁范围能够全部将玻璃载板6进行覆盖，提高了刷头的清洁效率。
64.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，如图3所示，所述刷洗机构3还包括第一驱动装置，刷杆31通过第一驱动装置安装于机架上。第一驱动装置设置有第一驱动端，所述第一驱动端与所述刷杆31连接。在所述第一驱动端的驱动作用下，所述刷杆31具有沿竖直方向运动的状态。具体地，所述第一驱动装置包括驱动电机35以及与所述驱动电机35连接的丝杠导轨，所述丝杠导轨上设置有滑块33，所述滑块33与所述刷杆31连接。在所述驱动电机35以及所述丝杠导轨的驱动作用下，所述刷杆31具有沿竖直方向运动的状态。在清洗过程中，如图3所示，刷杆31和玻璃载板6之间的相对旋转仅由玻璃载板6的旋转提供位移，从而可方便的控制刷杆31和玻璃载板6之间的相对转速。
65.进一步地，丝杠导轨上的导轨32沿竖直方向设置，且固定连接于机架。导轨32的侧壁沿竖直方向开设有滑槽321，滑块33滑动连接于滑槽321内。丝杠导轨中的丝杠34沿竖直方向设置，丝杠34穿过滑块33且螺纹连接于滑块33。丝杠34的两端通过轴承后转动连接于导轨32。驱动电机35的机体安装于导轨32的上端，驱动电机35的输出轴与丝杠34同轴，并与丝杠34固定连接。这样的话可以通过转动电机361带动丝杠34相对导轨32进行转动，从而带动滑块33沿竖直方向运动。
66.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，所述刷洗机构3还包括第二驱动装置，第二驱动装置设置在所述第一驱动端上。所述第二驱动装置设置有第二驱动端，所述第二驱动端与所述刷杆31连接。在所述第一驱动端的驱动作用下，所述第二驱动装置具有沿竖直方向运动的第一状态，在所述第二驱动端的驱动作用下，所述刷杆31具有相对玻璃载板6转动的第二状态。具体地，所述第二驱动装置为转动电机361，转动电机的机体安装于滑块上。所述转动电机361的输出端与所述刷杆31连接。所述转动电机361的输出端还可以通过连接杆362与所述刷杆31连接。连接杆362与转动电机361的输出轴同轴设置，并且连接杆362的一端固定连接在驱动电机35的输出轴上，连接杆362的另一端通过螺栓固
定连接于刷杆31上。
67.在清洗之前，滑块33向上滑动，使得刷杆31远离吸盘件11，给予玻璃载板6足够的放置空间。等玻璃载板6稳定的固定于吸盘件11上后，滑块33向下运动至刷杆31上的刷毛抵接于玻璃载板6，从而在玻璃载板6转动时配合清洗溶剂对玻璃载板6进行清洁。
68.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，该表面清洁仪还包括收集机构5，收集机构5具体包括收集箱51，收集箱51位于所述固定机构1、所述喷淋机构2以及所述刷洗机构3的下方，使所述固定机构1、所述喷淋机构2以及所述刷洗机构3沿竖直方向的投影均位于所述收集箱51内。具体地，所述收集箱51的下端设置有排液管52以及安装在所述排液管52上的阀门53。
69.本实用新型通过设置收集箱51，在工作时，从喷淋机构2喷淋出来的清洗溶剂、从喷淋机构2喷射出来的水和从玻璃载板6上流下的清洗溶剂均被回收于收集箱51内，保证了工作区域的整洁。并且，在需要回收收集箱内的水和清洗溶剂时，只需打开阀门53，通过排液管52将收集箱51内的水和清洗溶剂排出到后续的废水处理系统内即可。
70.进一步地，在本实用新型的一个可选实施例中，该表面清洁仪还包括清洗机构8，清洗机构8设置在所述机架上，所述清洗机构8用于向所述晶圆7背离所述玻璃载板6的一侧边缘喷射清洗液。具体地，清洗机构8可以包括冲洗喷嘴81和用于给冲洗喷嘴81供水的供水装置。冲洗喷嘴81固定安装于收集箱51内。冲洗喷嘴81的出液口朝向晶圆7背离玻璃载板6一侧的边缘。供水装置可为水箱、水龙头等任意水源。
71.本实用新型通过设置清洗机构8，能够减少清洗溶剂沿着玻璃载板6外缘流到晶圆7上并残留的概率。具体的，在玻璃载板6转动的过程中，可以通过清洗机构8直接冲洗晶圆7，从而避免晶圆7上残留清洗溶剂。
72.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通工人来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种用于玻璃载板的表面清洁仪，其特征在于，包括：机架；固定机构，设置在所述机架上；所述固定机构用于固定玻璃载板以及键合于所述玻璃载板正面的晶圆；喷淋机构，设置在所述机架上；所述喷淋机构用于朝所述玻璃载板背面喷射清洗溶剂；刷洗机构，设置在所述机架上；所述刷洗机构用于刷洗所述玻璃载板背面；转动机构，设置在所述机架上；所述转动机构设置有转动端，所述转动端与所述固定机构连接；所述转动机构通过所述转动端驱使所述固定机构，使所述固定机构中临时键合到一起的玻璃载板和晶圆同时相对所述喷淋机构和所述刷洗机构转动。2.根据权利要求1所述的表面清洁仪，其特征在于，所述固定机构包括：吸盘件，设置有连通吸盘件上下两端的吸槽，使玻璃载板以及晶圆覆盖在所述吸槽上；内管，与所述吸槽下端连通，并向远离所述吸盘件的方向延伸；所述内管与所述转动端连接；外管，套设在所述内管的外部，且所述外管与所述内管的连接位置处于旋转密封状态；所述外管与所述机架固定连接；真空泵，通过抽气管依次与所述外管、所述内管、所述吸槽连通，形成抽真空通道。3.根据权利要求1或2所述的表面清洁仪，其特征在于，所述喷淋机构包括：机械臂；喷淋头，设置在所述机械臂的前端；供液装置，与所述喷淋头连通；所述供液装置用于向所述喷淋头提供清洗溶剂。4.根据权利要求1或2所述的表面清洁仪，其特征在于，所述刷洗机构包括：刷杆，设置在所述固定机构的一侧，并位于所述玻璃载板的上方；刷头，设置在所述刷杆靠近所述玻璃载板的一端；所述刷头上设置有沿所述玻璃载板径向设置的刷毛。5.根据权利要求4所述的表面清洁仪，其特征在于，所述刷洗机构还包括：第一驱动装置，设置有第一驱动端，所述第一驱动端与所述刷杆连接；在所述第一驱动端的驱动作用下，所述刷杆具有沿竖直方向运动的状态。6.根据权利要求5所述的表面清洁仪，其特征在于，所述第一驱动装置包括驱动电机以及与所述驱动电机连接的丝杠导轨，所述丝杠导轨上设置有滑块，所述滑块与所述刷杆连接；在所述驱动电机以及所述丝杠导轨的驱动作用下，所述刷杆具有沿竖直方向运动的状态。7.根据权利要求5或6所述的表面清洁仪，其特征在于，所述刷洗机构还包括：第二驱动装置，设置在所述第一驱动端上；所述第二驱动装置设置有第二驱动端，所述第二驱动端与所述刷杆连接；在所述第一驱动端的驱动作用下，所述第二驱动装置具有沿竖直方向运动的第一状态，在所述第二驱动端的驱动作用下，所述刷杆具有相对玻璃载板转动的第二状态。8.根据权利要求5或6所述的表面清洁仪，其特征在于，还包括：收集箱，位于所述固定机构、所述喷淋机构以及所述刷洗机构的下方，使所述固定机构、所述喷淋机构以及所述刷洗机构沿竖直方向的投影均位于所述收集箱内。
9.根据权利要求1或2所述的表面清洁仪，其特征在于，还包括：清洗机构，设置在所述机架上，所述清洗机构用于朝所述晶圆背离所述玻璃载板的一侧边缘喷射清洗液。

技术总结
本实用新型公开了一种用于玻璃载板的表面清洁仪，该表面清洁仪包括：机架；固定机构，用于固定玻璃载板以及键合于所述玻璃载板正面的晶圆；喷淋机构，设置在所述机架上；所述喷淋机构用于朝所述玻璃载板背面喷射清洗溶剂；刷洗机构，设置在所述机架上；所述刷洗机构用于刷洗所述玻璃载板背面；转动机构，设置有转动端，所述转动端与所述固定机构连接；所述转动机构通过所述转动端驱使所述固定机构，使所述固定机构相对所述喷淋机构和所述刷洗机构转动。从而可以高效地对玻璃载板进行清洗，从而减少了人工操作过程。而减少了人工操作过程。而减少了人工操作过程。


技术研发人员：张章龙 梁新夫 李宗怿 沈思涛 杨文豪 谢俊
受保护的技术使用者：长电集成电路（绍兴）有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/8/13