CN101154611B - 具推顶机构的电子元件取放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具推顶机构的电子元件取放装置，其主要构造至少包括一固定基座，用以连接一机械手臂；以及一设于固定基座的缸体，该缸体包括有一第一缸体、一第二缸体以及一密封垫片，该密封垫片夹置于该第一缸体及该第二缸体之间，缸体内部设有一第一气压通道，第一气压通道的两端分别与一吸嘴以及一第一气压回路连通，且缸体与一第二气压回路连通，可用以推动至少一顶针；其中，该密封垫片在相对各顶针的位置分别设有一垫片孔，借助一气压控制器的控制，可在同一时间选择第一气压回路及第二气压回路其中之一者有气压变化，以分别执行使吸嘴吸附一电子元件的动作及使各个顶针推顶电子元件的动作。

Description

具推顶机构的电子元件取放装置

技术领域

本发明涉及一种电子元件取放装置，特别是有关于一种具推顶机构的电子元件取放装置，以改善电子元件在放置于托盘时的失效问题。

背景技术

半导体元件经过设计、制造后，尚须经过测试，才能确保结构与功能可以正常运作。半导体元件测试可以分为晶圆检测与封装后的成品测试，其中晶圆检测是在晶圆切割与封装前，先以探针(Probe)测试晶圆的线路结构是否正常，目前半导体元件测试大都使用自动测试系统(Automatic Test Equipment，ATE)来进行测试，检测完的晶圆经过切割成为晶粒(die)，再利用晶粒分类机(dice sorter)将晶粒放置于托盘(tray)上，其中晶粒分类机上的晶粒拾取头(pick-up head)会影响晶粒分类的速度与准确性，特别是晶粒尺寸逐渐小型化与轻量化，加上晶粒分类机每小时处理数千片的晶粒，使得晶粒拾取头的工作准确性与测试效率息息相关。

图1A、图1B分别显示现有技术中，晶粒拾取头100的立体图及剖面图，该晶粒拾取头100包含一气压接头110、吸嘴120与拾取头本体130。拾取头本体130内部具有一气压通道131，该气压通道131具有两个开口，其中一开口与气压接头110连接，另一开口与吸嘴120连接。气压接头110则与一具有气压控制器(未显示于图式)的气压回路(未显示于图式)连接，当该气压回路为负压状态时，其气体压力经由气压通道131而使得吸嘴120可吸附一晶粒(未显示于图式)；反之，而当该气压回路为正压状态时，先前被吸附的晶粒则可与吸嘴120脱离，借助控制气压回路可使晶粒拾取头100达到拾取与放置(pickand place)晶粒的功能。

上述的晶粒拾取头100内部仅具有一气压通道131，且借助控制单一气压回路进行晶粒的拾取与放置的动作，然而随着晶粒设计趋向小型化与轻量化，使用上述的晶粒拾取头时，容易因气压控制的速度太慢，导致晶粒拾取头欲将晶粒放置于托盘时，而晶粒仍吸附于吸嘴的现象，因而造成晶粒放置的失败；如果要以增加控制气压的吹气量加快气压控制的速度，则容易造成晶粒在放置于托盘时无法放置于正确位置，甚至吹翻相邻的晶粒，因而导致晶粒在托盘堆叠时受压损坏。

鉴于上述现有技术所存在的缺点，有必要提出一种晶粒取放装置，以改善在晶粒拾取与放置时，因气压控制的速度太慢或气压控制吹气量过大所造成的失效问题，以提高晶粒取放的效率，并且也可以使用在类似的小型化与轻量化的电子元件上。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种具推顶机构的电子元件取放装置，用以解决轻量化与小型化电子元件因气压控制的速度太慢，造成电子元件应放置于托盘时，电子元件仍吸附于吸嘴或放置位置错误的问题，以提高电子元件放置于托盘时的效率。

本发明的另一目的在于，提出一种具推顶机构的电子元件取放装置，通过使用独立的两组气压回路分别令吸嘴及顶针作动，以解决因气压控制吹气量过大，造成电子元件放置于托盘时，无法放置于正确位置或吹翻相邻电子元件的问题，以提高电子元件取放装置的效率。

为达上述目的，本发明提供一种具推顶机构的电子元件取放装置，其主要构造至少包括一固定基座，用以连接一机械手臂；以及一设于固定基座的缸体，该缸体包括有一第一缸体、一第二缸体以及一密封垫片，该密封垫片夹置于该第一缸体及该第二缸体之间，缸体内部设有一第一气压通道，第一气压通道的两端分别与一吸嘴以及一第一气压回路连通，且缸体与一第二气压回路连通，可用以推动至少一顶针；其中，该密封垫片在相对各顶针的位置分别设有一垫片孔，借助一气压控制器的控制，可在同一时间选择第一气压回路及第二气压回路其中之一者有气压变化，以分别执行使吸嘴吸附一电子元件的动作及使各个顶针推顶电子元件的动作。

为达上述目的，本发明还提供一种具推顶机构的电子元件取放装置，其主要构造至少包括有：一固定基座，用以连接一机械手臂；及一缸体，其设于该固定基座，该缸体包括有一第一缸体、一第二缸体以及一密封垫片，该密封垫片夹置于该第一缸体及该第二缸体之间，该缸体内设有一第一气压通道，第一气压通道的一端连通一吸嘴，而另一端则连通一第一气压回路，且该缸体连通一第二气压回路，而可用以推动至少一顶针；其中，该第二气压回路通过该密封垫片而推动该顶针，通过一气压控制器的控制而可在同一时间选择该第一气压回路及该第二气压回路的其中之一者有气压变化，以分别执行令该吸嘴吸附一电子元件及令各个顶针推顶该电子元件的动作。

本发明的有益效果在于，利用本发明的具推顶机构的电子元件取放装置，可同时解决轻量化与小型化电子元件，因气压控制的速度太慢，造成电子元件应放置于托盘时，电子元件仍吸附于吸嘴或放置位置错误的问题或是因气压控制吹气量过大，造成电子元件放置于托盘时，无法放置于正确位置或吹翻相邻电子元件的问题，可以有效提高电子元件放置于托盘时的效率。

附图说明

图1A与图1B分别显示现有晶粒拾取头的立体图与剖面图；

图2显示根据本发明第一实施例的具推顶机构的电子元件取放装置的立体示意图；

图3显示图4中具推顶机构的电子元件取放装置的立体分解示意图；

图4显示图2中具推顶机构的电子元件取放装置的剖面示意图；

图5显示根据本发明第二实施例的具推顶机构的电子元件取放装置的剖面示意图。

图中符号说明

100    晶粒拾取头

110    气压接头

120    吸嘴

130    拾取头本体

131    气压通道

210    吸嘴

220    顶针

221    顶针顶部

222    顶针根部

230    第一缸体

240    密封垫片

241    垫片孔

250    第二缸体

260    固定基座

270    第一气压接头

280    第二气压接头

290    缸体

310    弹性元件

320    定位销

330    气密圈

351    旋转轴

432    第一气压通道

452    第二气压通道

520    顶针

521    顶针顶部

522    顶针根部

540    密封垫片

具体实施方式

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以权利要求书的范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更易理解本发明，附图内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其它相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求附图的简洁。

图2显示根据本发明第一实施例的具推顶机构的电子元件取放装置的立体示意图。该装置主要包含一固定基座260，用以连接一机械手臂(未显示于图中)；以及一缸体290，该缸体290由一第一缸体230与一第二缸体250所组成，其中第一缸体230与第二缸体250之间具有一密封垫片240，且该缸体290由第二缸体250与固定基座260连接，此外，第一缸体230上设置有一吸嘴210与至少一顶针220，第一气压接头270与第二气压接头280则分别设置于第一缸体230与一第二缸体250。

图3显示图2的具推顶机构的电子元件取放装置的立体分解示意图，其中各个顶针220分别套合于该第一缸体230内，且各个顶针220包括有一顶针根部222及一顶针顶部221，各个顶针根部222则设有至少一气密圈330；另外，各个顶针220连接有一弹性元件310，该弹性元件310的另一端连接该缸体290，可提供各个顶针220相对该缸体290归位的动力。为使第一缸体230与第二缸体250结合能达到精密定位，更包括有多个定位销320，各个定位销320的一端与该第一缸体230组配，而另一端则与该第二缸体250组配。

此外，第二缸体250上设有一旋转轴351，用以插接该固定基座260；本发明的具推顶机构的电子元件取放装置可以利用该旋转轴351进行旋转，而可以不同角度取放晶粒。此外，密封垫片240上相对各顶针根部222的位置分别设有一垫片孔241。

图4显示图2中具推顶机构的电子元件取放装置的剖面示意图。其中第一缸体230内部具有一第一气压通道432，该第一气压通道432一端与设于第一缸体230的吸嘴210连通，另一端则通过设于该第一缸体230的第一气压接头270与一第一气压回路(未显示于图中)连通。另外第二缸体250在相对各顶针根部的位置，分别设有一第二气压通道452，且各个第二气压通道452的一端通过设于该第二缸体250的第二气压接头280连通一第二气压回路(未显示于图中)，通过该第二气压回路的气压变化而可推动顶针根部222，以令顶针220向外推出。又，借助一气压控制器(未显示于图式)的控制而可在同一时间选择第一气压回路及第二气压回路的其中之一者有气压变化，以分别执行令该吸嘴210吸附一电子元件及令各个顶针220推顶该电子元件的动作。

其中，当第一气压回路为负压状态时，吸嘴210可以吸附一电子元件(如半导体芯片或构装体)，此时第二气压回路与外界大气相通，顶针220并未向外推出；当第二气压回路为正压状态且第一气压回路与外界大气相通时，通过该第二气压回路的气压变化可推动顶针根部222，以令顶针顶部221推顶该电子元件，使该电子元件脱离吸嘴210而置于一托盘特定位置上；在完成该电子元件放置动作后，将第二气压回路与外界大气相通，顶针220借助受压缩的弹性元件310的弹力归回至原位。

图5显示根据本发明第二实施例的具推顶机构的电子元件取放装置的剖面示意图，其中密封垫片540夹置于第一缸体230及第二缸体250之间。当第二气压回路为正压状态且第一气压回路与外界大气相通时，该第二气压回路的气压变化可通过该密封垫片540推动顶针520的顶针根部522，以令顶针520向外推出，推顶吸附于吸嘴210上的一电子元件，使该电子元件脱离吸嘴210而置于一托盘特定位置上。

利用本发明的具推顶机构的电子元件取放装置，可同时解决轻量化与小型化电子元件，因气压控制的速度太慢，造成电子元件应放置于托盘时，电子元件仍吸附于吸嘴或放置位置错误的问题或是因气压控制吹气量过大，造成电子元件放置于托盘时，无法放置于正确位置或吹翻相邻电子元件的问题，可以有效提高电子元件放置于托盘时的效率。

上述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即凡其它未脱离本发明所揭示精神所完成的各种等效改变或修饰都涵盖在本发明所揭露的范围内，均应包含在权利要求书的范围内。例如，上述的顶针220可以使用一般的推顶机构(pusher或presser)来替代，其形状并不限定于针状或柱状，例如环状的推顶机构也同样可以达到本发明的目的。上述的吸嘴210不限定于实施例所例举者，而可以扩大以涵盖一般具吸具的保持机构(holder或collectholder)。上述用以让顶针220回复原位的弹性元件310不一定要使用弹簧，其它的回复机构(restoring mechanism)，例如弹片也同样可以达到目的。

Claims (8)

1.一种具推顶机构的电子元件取放装置，其特征在于，至少包括有：

一固定基座，用以连接一机械手臂；及

一缸体，其设于该固定基座，该缸体包括有一第一缸体、一第二缸体以及一密封垫片，该密封垫片夹置于该第一缸体及该第二缸体之间，该缸体内设有一第一气压通道，第一气压通道的一端连通一吸嘴，而另一端则连通一第一气压回路，且该缸体连通一第二气压回路，而可用以推动至少一顶针；

其中，该密封垫片在相对各顶针的位置分别设有一垫片孔，通过一气压控制器的控制而可在同一时间选择该第一气压回路及该第二气压回路的其中之一者有气压变化，以分别执行令该吸嘴吸附一电子元件及令各个顶针推顶该电子元件的动作。

2.如权利要求1所述的具推顶机构的电子元件取放装置，其中，该第一气压通道设于该第一缸体内，其一端与设于第一缸体的吸嘴连通，而另一端则通过一设于该第一缸体的第一气压接头而连通该第一气压回路。

3.如权利要求2所述的具推顶机构的电子元件取放装置，其中，各个顶针分别套合于该第一缸体内，且各个顶针包括有一顶针根部及一顶针顶部。

4.如权利要求2所述的具推顶机构的电子元件取放装置，其中，该第二缸体设有一旋转轴，用以插接该固定基座。

5.如权利要求3所述的具推顶机构的电子元件取放装置，其中，该第二缸体在相对各顶针根部的位置分别设有一第二气压通道，且各个第二气压通道的一端连通该第二气压回路，通过该第二气压回路的气压变化而可推动顶针根部，以令顶针顶部推顶该电子元件。

6.如权利要求3所述的具推顶机构的电子元件取放装置，其中，各个顶针连接有一弹性元件，且该弹性元件的另一端连接该第一缸体，而可提供各个顶针相对该第一缸体归位的动力。

7.一种具推顶机构的电子元件取放装置，其特征在于，其主要构造至少包括有：

一固定基座，用以连接一机械手臂；及

一缸体，其设于该固定基座，该缸体包括有一第一缸体、一第二缸体以及一密封垫片，该密封垫片夹置于该第一缸体及该第二缸体之间，该缸体内设有一第一气压通道，第一气压通道的一端连通一吸嘴，而另一端则连通一第一气压回路，且该缸体连通一第二气压回路，而可用以推动至少一顶针；

其中，该第二气压回路通过该密封垫片而推动该顶针，通过一气压控制器的控制而可在同一时间选择该第一气压回路及该第二气压回路的其中之一者有气压变化，以分别执行令该吸嘴吸附一电子元件及令各个顶针推顶该电子元件的动作。

8.如权利要求7所述的具推顶机构的电子元件取放装置，其中，各个顶针根部设有至少一气密圈。

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