技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，尤其是晶圆贴标的设备。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，通过专门的工艺可以在晶圆上刻蚀出数以百万计的晶体管，被广泛应用于集成电路的制造。晶圆加工完成以后，需要再其上贴上标签，现有的贴标操作方式是：先将晶圆固定，然后将预先打印的标签粘贴在晶圆上，取下贴完标签的晶圆继续装入待贴标的晶圆，重复操作。现有设备存在的不足是：1.一套设备只能针对一种尺寸的晶圆进行操作，晶圆尺寸不同时无法兼容，导致生产成本高；2.预先打印的标签粘贴在晶圆上，无法临时更改标签，标签粘贴的自动化率低；3.晶圆上下料单独操作，导致加工效率低；4.晶圆体积小，夹取和定位不方便，导致加工效率和成品率低。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种现场更换标签方便的标签进出料装置；本发明的另一个目的是提供一种加工效率和加工成品率高，可以适用于不同尺寸晶圆进行贴标操作的集成电路用晶圆贴标签设备。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：标签进出料装置，包括料筒安装板、收料料筒、进料料筒、第一电机、导向杆、喷码打印机、导杆定位组件、喷码打印机固定座、出料斜条和进料检测器；进料料筒和收料料筒转动连接在料筒安装板上，进料料筒用于缠绕待喷码的空白标签，进料料筒位于收料料筒下方；第一电机安装在料筒安装板上，第一电机带动收料料筒转动；导向杆连接在料筒安装板上，用于导向标签带的走向；喷码打印机固定安装在喷码打印机固定座上，收料料筒上的标签通过喷码打印机；导杆定位组件、出料斜条和进料检测器安装在喷码打印机固定座上，导杆定位组件用于导向和限定标签带，喷码打印机的进料口和出料口处均设有导杆定位组件，出料斜条位置对应喷码打印机的出料口；进料检测器位置对应晶圆固定装置；
导杆定位组件包括导杆、轴端转座和夹纸耳座；导杆转动连接在轴端转座上，轴端转座设置在喷码打印机固定座上；两个夹纸耳座活动连接在导杆上；夹纸耳座截面呈L形，夹纸耳座底部设有向内伸出的托板，托板与导杆之间留有供标签纸通过的间隙；两个夹纸耳座相向设置。
集成电路用晶圆贴标签设备，包括机架及其上的晶圆进出料装置、标签移贴装置、晶圆固定装置、贴标检测装置、晶圆移运装置和上述的标签进出料装置；料筒安装板和喷码打印机固定座安装在机架上。
作为优选，标签进出料装置用于空白标签的进料、标签的喷码和废纸的回收；晶圆进出料装置用于实现待贴标的晶圆的上料和加工成品的下料；标签移贴装置用于吸取晶圆进出料装置中的标签，并将其粘贴在晶圆固定装置中的晶圆上；晶圆固定装置用于固定待加工的晶圆；贴标检测装置用于检测晶圆的贴标状况；晶圆移运装置用于将待加工的晶圆的移运到晶圆固定装置中完成上料，以及将晶圆固定装置中的加工成品移运到晶圆进出料装置中完成下料。
作为优选，标签移贴装置包括安装支撑座、第三电机、转动臂、第一气缸和吸取块；安装支撑座设置在机架上，第三电机安装在安装支撑座上；转动臂与第三电机的输出轴相连接；转动臂呈“L”形；第一气缸固定设置在转动臂上，吸取块与第一气缸的伸缩端相连接；吸取块位置对应喷码打印机的出料口，吸取块上设有用于吸取喷码打印机出料口处标签的吸气孔。
采用了上述技术方案的标签进出料装置，进料采用空白标签，对空白标签进行现场喷码，优点是方便更换标签信息，只需控制打印机即可，无需更换标签带。采用了上述技术方案的集成电路用晶圆贴标签设备，标签进出料装置方便更换标签信息，只需控制打印机即可，无需更换标签带；采用晶圆进出料装置使得晶圆工作容量大大提高，提高了加工效率高；标签移贴装置自动完成标签的剥离和粘贴；晶圆固定装置既可以移动又可以固定，便于晶圆上下料和贴标；贴标检测装置确保了贴标的准确性，提高了合格率；晶圆移运装置不仅可以进一步夹紧标签和晶圆，还可以带动晶圆来回移动，高效的实现上料和下料；该集成电路用晶圆贴标签设备的优点是加工效率和加工成品率高，可以适用于不同尺寸的晶圆进行全自动贴标。
附图说明
图1为本发明实施例的爆炸结构示意图。
图2为标签进出料装置的爆炸结构示意图。
图3为导杆定位组件的爆炸结构示意图。
图4为晶圆进出料装置的爆炸结构示意图。
图5为调节夹紧组件的爆炸结构示意图。
图6为标签移贴装置的爆炸结构示意图。
图7为晶圆吸附机构的爆炸结构示意图。
图8为晶圆载台机构的爆炸结构示意图。
图9为贴标检测装置的爆炸结构示意图。
图10为晶圆移运装置的爆炸结构示意图。
图11为晶圆夹取机构的爆炸结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
如图2和图3所示的标签进出料装置，包括料筒安装板11、收料料筒12、进料料筒13、第一电机14、导向杆15、喷码打印机16、导杆定位组件17、喷码打印机固定座18、出料斜条19和进料检测器110。进料料筒13和收料料筒12转动连接在料筒安装板11上，收料料筒12用于缠绕回收的料带，进料料筒13用于缠绕待喷码的空白标签，进料料筒13位于收料料筒12下方。第一电机14安装在料筒安装板11上，第一电机14输出轴与收料料筒12转轴相连接，第一电机14带动收料料筒12转动，使得进料料筒13被动转起来。导向杆15连接在料筒安装板11上，用于导向标签带的走向；喷码打印机16固定安装在喷码打印机固定座18上，收料料筒12上的标签通过喷码打印机16。喷码打印机16进料口为右侧，出料口为左侧a处，在进料的空白标签上喷含有相关信息的条码，在左侧出料口a处等待标签移贴装置3移取。导杆定位组件17、出料斜条19和进料检测器110安装在喷码打印机固定座18上，导杆定位组件17用于导向和限定标签带，喷码打印机16的进料口和出料口处均设有导杆定位组件17，出料斜条19位置对应喷码打印机16的出料口a。
标签进出料装置在工作时，由第一电机14带动收料料筒12步进式转动，从而使得标签带被动上料；标签带上依次粘贴有空白标签，首先进入喷码打印机16后喷上条码，剥离后的料带废料进入收料料筒12中完成收集。标签进出料装置1的效果是进料采用空白标签，对空白标签进行现场喷码，优点是方便更换标签信息，只需控制打印机即可，无需更换标签带。
导杆定位组件17包括导杆171、轴端转座172和夹纸耳座173；导杆171转动连接在轴端转座172上，轴端转座172设置在喷码打印机固定座18上；两个夹纸耳座173活动连接在导杆171上，可以调节两者之间的距离，而后用紧定螺钉固定；夹纸耳座173截面呈L形，夹纸耳座173底部设有向内伸出的托板1731，托板1731与导杆171之间留有供标签纸b通过的间隙。两个夹纸耳座173相向设置。
导杆171用于导向标签纸b，标签纸b位于导杆171和托板1731之间，托板1731与导杆171之间的间隙防止标签纸b褶皱，两个夹纸耳座173之间的距离与标签纸b的宽度相同，两个夹纸耳座173用于防止标签纸b左右窜动，达到定位的作用。
实施例2
如图1-图11所示的集成电路用晶圆贴标签设备，包括机架7及其上的标签进出料装置1、晶圆进出料装置2、标签移贴装置3、晶圆固定装置4、贴标检测装置5和晶圆移运装置6。
晶圆进出料装置2通过标签移贴装置3与晶圆固定装置4衔接，晶圆固定装置4与晶圆进出料装置2相衔接，贴标检测装置5位于晶圆固定装置4正上方，晶圆移运装置6位置对应晶圆进出料装置2和晶圆固定装置4。
标签进出料装置1用于空白标签的进料、标签的喷码和废纸的回收。晶圆进出料装置2用于实现待贴标的晶圆的上料和加工成品的下料。标签移贴装置3用于吸取晶圆进出料装置2中的标签，将其粘贴在晶圆固定装置4中的晶圆上。晶圆固定装置4用于固定待加工的晶圆。贴标检测装置5用于检测晶圆的贴标状况。晶圆移运装置6用于将待加工的晶圆的移运到晶圆固定装置4中完成上料，以及将晶圆固定装置4中的加工成品移运到晶圆进出料装置2中完成下料。
如图2和图3所示，标签进出料装置1包括料筒安装板11、收料料筒12、进料料筒13、第一电机14、导向杆15、喷码打印机16、导杆定位组件17、喷码打印机固定座18、出料斜条19和进料检测器110；料筒安装板11固定安装在机架7上，进料料筒13和收料料筒12转动连接在料筒安装板11上，收料料筒12用于缠绕回收的料带，进料料筒13用于缠绕待喷码的空白标签，进料料筒13位于收料料筒12下方。第一电机14安装在料筒安装板11上，第一电机14输出轴与收料料筒12转轴相连接，第一电机14带动收料料筒12转动，使得进料料筒13被动转起来。导向杆15连接在料筒安装板11上，用于导向标签带的走向；喷码打印机16固定安装在喷码打印机固定座18上，喷码打印机固定座18固定在机架7上，收料料筒12上的标签通过喷码打印机16。喷码打印机16进料口为右侧，出料口为左侧a处，在进料的空白标签上喷含有相关信息的条码，在左侧出料口a处等待标签移贴装置3移取。导杆定位组件17、出料斜条19和进料检测器110安装在喷码打印机固定座18上，导杆定位组件17用于导向和限定标签带，喷码打印机16的进料口和出料口处均设有导杆定位组件17，出料斜条19位置对应喷码打印机16的出料口a；进料检测器110位置对应晶圆固定装置4，当检测到晶圆到位后驱动标签移贴装置3工作。
标签进出料装置1在工作时，由第一电机14带动收料料筒12步进式转动，从而使得标签带被动上料；标签带上依次粘贴有空白标签，首先进入喷码打印机16后喷上条码，在出料口由标签移贴装置3实现剥离和移运；剥离后的料带废料进入收料料筒12中完成收集。标签进出料装置1的效果是进料采用空白标签，对空白标签进行现场喷码，优点是方便更换标签信息，只需控制打印机即可，无需更换标签带。
导杆定位组件17包括导杆171、轴端转座172和夹纸耳座173；导杆171转动连接在轴端转座172上，轴端转座172设置在喷码打印机固定座18上；两个夹纸耳座173活动连接在导杆171上，可以调节两者之间的距离，而后用紧定螺钉固定；夹纸耳座173截面呈L形，夹纸耳座173底部设有向内伸出的托板1731，托板1731与导杆171之间留有供标签纸b通过的间隙。两个夹纸耳座173相向设置。
导杆171用于导向标签纸b，标签纸b位于导杆171和托板1731之间，托板1731与导杆171之间的间隙防止标签纸b褶皱，两个夹纸耳座173之间的距离与标签纸b的宽度相同，两个夹纸耳座173用于防止标签纸b左右窜动，达到定位的作用。
如图4和图5所示，晶圆进出料装置2包括升降支座21、第一移动线轨组件22、第一丝杠螺母座23、第一立式轴承24、第一丝杠25、同步带轮26、第二电机27、晶圆置料架28和调节夹紧组件29；升降支座21通过第一移动线轨组件22连接在机架7上，第一移动线轨组件22包括通过移动副连接的滑轨和滑座；第一丝杠25通过第一立式轴承24连接在机架7上，第一丝杠螺母座23与第一丝杠25形成丝杠螺母副配合连接，第一丝杠螺母座23与升降支座21固定连接；第二电机27通过第二电机安装座210安装在机架7上；两个同步带轮26分别安装在第一丝杠25和第二电机27输出端上，通过同步带实现动力传递；晶圆置料架28为前后两端贯通的方盒形，晶圆置料架28左右内壁上设置有用于分层放置晶圆的多个水平凹槽281，多个水平凹槽上下等距规则排列；调节夹紧组件29安装在升降支座21上，晶圆置料架28通过调节夹紧组件29连接在升降支座21上。调节夹紧组件29用于调节夹紧晶圆置料架28使之固定，对不同尺寸的晶圆贴标需要使用不同长度的晶圆置料架28，由调节夹紧组件29进行调节，增加了使用的范围。
晶圆进出料装置2在工作时，由第二电机27带动第一丝杠25转动，实现升降支座21的升降，通过控制第二电机27的转速来控制升降支座21每次上升或下降水平凹槽的高度；晶圆置料架28中的水平凹槽中用于放置晶圆，上下依次叠放，首先将上层的晶圆通过晶圆移运装置6移运到晶圆固定装置4中进行加工，加工完毕后移运回原位，通过升降晶圆置料架28一次操作，直至加工完晶圆置料架28中的所有工件。晶圆进出料装置2的效果采用升降晶圆置料架28使得晶圆工作容量大大提高，抽拉式上下料简便快捷，加工效率高。
调节夹紧组件29包括第二丝杠291、夹板292、第二丝杠螺母293和调节旋钮294；第二丝杠291通过第二立式轴承295安装在升降支座21上，第二丝杠291两侧丝杆旋向相反；调节旋钮294固定安装在第二丝杠291一端；第二丝杠螺母293对应配合连接在第二丝杠291上，第二丝杠螺母293与夹板292固定连接，夹板292位于升降支座21的槽中，夹板292上端横直段用于夹紧晶圆置料架28。
调节夹紧组件29在工作时，通过转动调节旋钮294，使得两个第二丝杠螺母293相向运动或者相离运动，从而实现夹紧和松开设置在升降支座21上的晶圆置料架28，便于更换晶圆置料架28。调节夹紧组件29用于固定晶圆置料架，解决了不同尺寸晶圆放置问题，使得晶圆置料架方便取放。
如图6所示，标签移贴装置3包括安装支撑座31、第三电机32、转动臂33、第一气缸34和吸取块35；安装支撑座31设置在机架7上，第三电机32安装在安装支撑座31上的悬臂右侧；转动臂33与第三电机32的输出轴相连接；转动臂33呈“L”形，便于取料和粘贴；第一气缸34固定设置在转动臂33上，吸取块35与第一气缸34的伸缩端相连接。吸取块35位置对应喷码打印机16的出料口，吸取块35右端面上设有一排用于吸取喷码打印机16出料口处标签的吸气孔。
标签移贴装置3在工作时，由第三电机32带动转动臂33转动，由第一气缸34带动吸取块35伸缩；当吸取块35吸取住标签后，第一气缸34收缩回来，第三电机32将转动臂33顺时针转动90度，而后第一气缸34伸长，将标签粘贴到晶圆固定装置4中的晶圆上。标签移贴装置3完成标签的剥离和粘贴，一个转动结合移动，使得吸取块35的运动轨迹丰富多样，达到最优的剥离和粘贴效果。
如图7、图8和图9所示，晶圆固定装置4包括晶圆吸附机构41和晶圆载台机构42；晶圆载台机构42和晶圆吸附机构41安装在机架7上，晶圆载台机构42用于承接加工的晶圆，可以调节其尺寸，以适应不同大小的晶圆；晶圆吸附机构41位于晶圆载台机构42中央，用于吸取固定在晶圆载台机构42上的晶圆，保证加工过程中的稳定。晶圆固定装置4既可以移动又可以固定，便于晶圆上下料和贴标。
晶圆吸附机构41包括圆形吸盘411、圆柱形光轴412、安装板413和第二气缸414；安装板413固定在机架7上，圆柱形光轴412固定在圆形吸盘411底部，圆柱形光轴412通过直线轴承移动连接在安装板413上，圆形吸盘411上设有多个用于吸住晶圆载台机构42上晶圆的吸气孔；第二气缸414固定设置在安装板413上，第二气缸414伸缩端与圆形吸盘411相连接。
晶圆吸附机构41在工作时，由第二气缸414顶起圆形吸盘411，通过圆形吸盘411吸气吸住晶圆载台机构42中的晶圆，使之固定。晶圆吸附机构41可以升降，用于实现晶圆工件的固定与分离。
晶圆载台机构42包括晶圆夹条421、第一移动模组422、第四电机423、第三丝杠螺母424和第三丝杠425；晶圆夹条421和第一移动模组422分别是两个，每个晶圆夹条421通过一个第一移动模组422连接在机架7上；晶圆夹条421包括底座4211及其上的晶圆夹杆4212，底座连接在第一移动模组422上，晶圆夹杆内侧设有L形缺口，两个晶圆夹条421相向设置，使得晶圆处于在两个晶圆夹条421之间，晶圆夹条421沿第一移动模组422来回移动；第三丝杠425通过第三立式轴承426安装在机架7上，第四电机423输出轴与第三丝杠425相连接；第三丝杠425两侧丝杠旋向相反；第三丝杠螺母424相对应配合在第三丝杠425两端，两个第三丝杠螺母424分别对应连接两个晶圆夹条421。
晶圆载台机构42在工作时，由第四电机423带动第三丝杠425转动，从而两个晶圆夹条421相互靠近或者相互远离，用以放置不同尺寸的晶圆，晶圆可以沿着晶圆夹条421滑动，通过晶圆吸附机构41固定。通过调节晶圆载台机构42以适应放置不同尺寸的晶圆，增加加工范围；晶圆在晶圆夹杆内侧的L形缺口来回移动，成为上料和下料的一个轨道，解决了工件从上料位到加工位的衔接问题。
如图10所示，贴标检测装置5包括相机固定支架51、第四电机52、旋转轴53、吊板54、第五电机55、第二移动模组56、同步带传动组件57和检测相机58；相机固定支架51固定在机架7上，第四电机52安装在相机固定支架51上，旋转轴53转动连接在相机固定支架51上，第四电机52通过内部的传动机构带动旋转轴53转动。吊板54中间部位连接在旋转轴53上，第五电机55安装在吊板54上。检测相机58通过第二移动模组56移动连接在吊板54上；同步带传动组件57包括主动同步轮、从动同步轮、同步带和皮带夹紧块，同步带传动组件57连接在吊板54上，第五电机55通过同步带传动组件57连接检测相机58，将第五电机55的转动输出转变为检测相机58的移动；检测相机58处于圆形吸盘411内晶圆的上方。
贴标检测装置5在工作时，检测相机58处于晶圆固定装置4上方，检测相机58可以覆盖到晶圆的所有位置；吊板54由第四电机52带动转动；检测相机58由第五电机55带动，沿第二移动模组56导轨方向移动，可以覆盖晶圆的全部范围，由检测相机58对标签的贴标状况进行照相检测。贴标检测装置5的运动由转动和移动组成，其中移动轨道为转动的半径，当转动轴与晶圆圆心位于同一轴线上时，相机可以覆盖整个晶圆的面积；相比二自由度的移动机构，结构简单紧凑，便于控制。
如图11所示，晶圆移运装置6包括第六电机61、丝杠传动组件62、第三移动模组63、悬伸臂64和晶圆夹取机构65；第六电机61通过第六电机固定座66固定安装在机架7上，第六电机61输出轴与丝杠传动组件62的丝杠相连接；丝杠传动组件62和第三移动模组63并排平行安装在机架7上，悬伸臂64连接在丝杠传动组件62和第三移动模组63上；用于夹住晶圆和压紧标签的晶圆夹取机构65安装在悬伸臂64上。
晶圆移运装置6在工作时，由第六电机61带动丝杠传动组件62工作，使得悬伸臂64沿第三移动模组63移动；由晶圆夹取机构65对晶圆进行夹取，夹取后将待加工的晶圆移运到右端等待贴标，或将右端加工成品搬运到左端晶圆进出料装置2中，移运的轨道为两晶圆夹条421所组成的轨道。晶圆移运装置6不仅可以进一步夹紧标签和晶圆，还可以带动晶圆来回移动，实现上料和下料的动力驱动。
晶圆夹取机构65包括连接钣金件651、第三气缸652、手指气缸653、上夹头654、下夹头655、遮光片656和红外传感器657；连接钣金件651设置在悬伸臂64上，连接钣金件651呈U形，第三气缸652安装在连接钣金件651左立板上，红外传感器657安装在连接钣金件651右立板上。手指气缸653水平安装在第三气缸652的移动部上，上夹头654安装在手指气缸653的上移动端上，下夹头655安装在手指气缸653的底端；遮光片656安装在手指气缸653上，遮光片656位置与红外传感器657相对齐，遮光片656位置与红外传感器657用于控制第三气缸652的伸缩长度。
晶圆夹取机构65在工作时，由手指气缸653带动上夹头654向下夹头655靠近，从而夹紧设置在其中的晶圆；若晶圆上粘贴有标签，则上夹头654和下夹头655夹紧后通过第三气缸652伸缩，将标签压紧在晶圆上，压紧后再移运至晶圆进出料装置2，当晶圆进出料装置2中中的晶圆全部加工完后人工搬运出。
工作时，通过标签进出料装置1将标签卷实现循环流转，通过喷码打印机16将条码打印到空白标签上，标签在喷码打印机16的出料口由标签移贴装置3将其剥离。晶圆移运装置6将晶圆进出料装置2中晶圆置料架28上未加工的晶圆运送至晶圆固定装置4中等待加工，标签移贴装置3将剥离后的标签粘贴到晶圆固定装置4中的晶圆上，通过贴标检测装置5检测确认，然后晶圆移运装置6将贴标完成的晶圆移运到晶圆进出料装置2中完成收集。
