CN103311160B - 半导体元件排列治具及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导体元件排列治具及其操作方法，其包含一固定座、一底板及多个承载条单元。所述底板枢接于所述固定座上，以使所述底板能够翻转为正面朝下；所述多个承载条单元通过一滑行组件沿纵向排列设置于所述底板上；及一伸缩组件连接于所述承载条单元之间以使所述承载条单元进行等距伸缩移动，其伸缩范围介于一卷带上第一凹穴的间距与一托盘在其纵向上第二凹穴的间距之间。本发明通过伸缩组件以转换半导体元件的排列间距，以整批的将半导体元件从卷带转移至半导体元件排列治具，重新调整排列间距对应托盘后，再通过翻转作业使半导体元件整批从半导体元件排列治具转移至托盘内，以有效节省拆卷作业的人力以及提高拆卷作业的效率。

Description

半导体元件排列治具及其操作方法

技术领域

本发明是有关于一种半导体元件排列治具及其操作方法，特别是通过伸缩组件以转换半导体元件排列间距的半导体元件排列治具及其操作方法。

背景技术

半导体作业中有一种拆卷作业，即将半导体元件由卷带(reel)转移至托盘(tray)，其可用于半导体元件的重工(rework)作业或其他需要将半导体元件由卷带移转至托盘的作业中。由于条状的卷带的凹穴与阵列状的托盘凹穴两者的间距不同，因此拆卷作业必须以人工的方式来进行。一般的半导体元件拆卷作业的作法是使用吸笔一次一颗的从卷带的凹穴中吸出，再放置于托盘的凹穴内，因此既耗费人力且效率极低。

故，有必要提供一种半导体元件排列治具及其操作方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种半导体元件排列治具，其通过伸缩组件以转换半导体元件的排列间距，以整批作业的方式将半导体元件从卷带转移至托盘内，以解决在习用的半导体元件拆卷作业既耗费人力且效率极低的问题。

为达成本发明的前述目的，本发明一实施例提供一种半导体元件排列治具，其特征在于：所述半导体元件排列治具包含：一固定座、一底板、一滑行组件、多个承载条单元及一伸缩组件。所述底板呈一平板状，枢接于所述固定座上，使所述底板能够翻转为正面朝下；所述滑行组件，设置于所述底板上；每一所述承载条单元的上表面沿横向设有多个承载半导体元件的承载凹穴，所述多个承载条单元通过所述滑行组件沿纵向排列设置于所述底板上；及所述伸缩组件连接于所述承载条单元之间以使所述承载条单元沿纵向进行等距伸缩移动。

为达成本发明的前述目的，本发明另一实施例提供一种半导体元件排列治具的操作方法，其包含步骤如下：备置一上述的半导体元件排列治具；将所述承载条单元间的伸缩距离调整至一卷带上第一凹穴的间距；将所述卷带内的半导体元件沿纵向放入所述多个承载条单元的承载凹穴内，每次放置于不同的所述承载条单元的在同一纵向位置的所述承载凹穴；将所述承载条单元间的伸缩距离调整至一托盘在其纵向上第二凹穴的间距；将所述托盘倒置并暂时固定于所述多个承载条单元的上表面，所述托盘上的第二凹穴位置对应于所述多个承载条单元上的承载凹穴的位置；翻转所述底板的正面朝下，使所述多个承载条单元上承载凹穴内的半导体元件落入所述托盘上的第二凹穴内；及取出所述托盘，完成将所述卷带上的所述半导体元件整批放置于所述托盘的作业。

在本发明的一实施例中，所述承载条单元间的伸缩范围介于一卷带上第一凹穴的间距与一托盘在其纵向上第二凹穴的间距之间。

在本发明的一实施例中，所述承载条单元的数量对应于所述托盘在其纵向上第二凹穴的数量；所述承载条单元上的多个承载凹穴的数量对应于所述托盘在其横向上第二凹穴的数量。

在本发明的一实施例中，所述底板具有相互对应的二个横向侧边及二个纵向侧边；其中所述底板的二个所述横向侧边同轴地枢接于所述固定座上，或所述底板的二个所述纵向侧边同轴地枢接于所述固定座上。

在本发明的一实施例中，所述滑行组件包含二个分别设于所述底板的纵向侧边上的滑槽，每一所述承载条单元的两端分别卡入所述滑槽以相对于所述底板平行滑动。

在本发明的一实施例中，所述伸缩组件是至少一组平行四边形连杆组。

在本发明的一实施例中，所述半导体元件排列治具另包含一伸缩驱动装置，以驱动所述伸缩组件。

在本发明的一实施例中，所述半导体元件排列治具另包含一定位组件，设于所述底板上，对所述多个承载单元的移动进行限位及固定。

在本发明的一实施例中，所述半导体元件排列治具另包含一托盘固定件，以暂时固定一倒置的托盘于所述多个承载条单元的上表面。

根据上述半导体元件排列治具及其操作方法，通过伸缩组件以转换半导体元件的排列间距，以整批作业的方式将半导体元件从卷带转移至排列治具，再通过翻转作业使半导体元件整批从排列治具转移至托盘内，以有效节省半导体元件拆卷作业的人力以及提高拆卷作业的效率。

附图说明

图1是本发明一实施例的半导体元件排列治具的立体图。

图2是本发明一实施例的半导体元件排列治具的俯视图。

图3A-3B是本发明一实施例的伸缩组件的仰视示意图。

图4A-4B是本发明一实施例的定位组件的仰视示意图。

图5A-5F是本发明一实施例的半导体元件排列治具的操作方法示意图。

图6是一放置有半导体元件的卷带的局部俯视图。

图7是一放置有半导体元件的托盘的局部俯视图。

图8A-8B是本发明另一实施例的伸缩组件的仰视示意图。

图9A-9B是本发明又一实施例的伸缩组件的仰视示意图。

图10A-10B是本发明再一实施例的伸缩组件的仰视示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。再者，本发明所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧面、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。

特别说明的是，在本发明中各附图中，横向以X方向表示，纵向以Y方向表示。然而，上述使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

请参照图1及图2所示，图1是本发明一实施例的半导体元件排列治具的立体图；及图2是本发明一实施例的半导体元件排列治具的俯视图。本发明一实施例提供一种半导体元件排列治具100，其包含一固定座10、一底板20及多个承载条单元30。所述底板20呈一平板状，其具有一正面21、相互对应的二个横向侧边22(沿X方向)及相互对应的二个纵向侧边23(沿Y方向)，其中所述底板20枢接于所述固定座10上，使所述底板20能够翻转为所述正面21朝下。

另外，所述多个承载条单元30沿纵向排列设置于所述底板20上，每一所述承载条单元30的上表面沿横向设有多个承载凹穴31以承载半导体元件(未绘示)，所述半导体元件例如是球栅阵列封装(BGA)或四方平面无外引脚封装(QFN)等各种无外引脚的半导体封装体，但不限于此。并且，所述多个承载条单元30通过一滑行组件40沿纵向排列设置于所述底板20上；以及通过一伸缩组件50连接于所述承载条单元30之间以使所述承载条单元30沿纵向进行等距伸缩移动。接着，本发明将于下文逐一详细说明各结构的细部构造及其运作原理。

如图1及图2所示，所述固定座10具有二个相对的直立部11，所述底板20的二个所述纵向侧边23同轴地枢接于所述固定座10上，因此所述底板20可以相对于所述固定座10进行至少180度的翻转，使所述底板20的正面21可以朝上或朝下。在本实施例中，所述底板20枢接的位置是在所述纵向侧边23的正中央，此时所述固定座10的直立部11的高度至少需要是所述纵向侧边23长度的一半以提供足够的翻转空间，但如此可使得所述底板20相对于枢接轴两边的重量较为平衡，使所述底板20的翻转较为容易。

另外，本发明并不特别限制所述底板20枢接在其哪个侧边及位置，在本发明的其他可能实施例中，所述底板20也可以是通过所述横向侧边22同轴地枢接于所述固定座10上。或者，在本发明的另一可能实施例中，所述底板20也可以只通过将所述横向侧边22或所述纵向侧边23的其中任何一个侧边枢接在所述固定座10，使所述底板20能像书本一样的向一侧翻开使其正面21朝下。

再者，所述固定座10还可包含至少一底板固定件12，所述底板固定件12例如是设置于所述直立部11上的一插销，可插设于所述底板20上对应的孔口(未标示)以暂时性固定所述底板20的状态。再者，所述底板20的翻转作业也可以通过自动化的方式进行，例如在所述直立部上另设有一翻转控制组件(未绘示)以自动翻转所述底板20。

再如图1及图2所示，所述多个承载条单元30是通过所述滑行组件40及所述伸缩组件50设置于所述底板20上，使每一所述承载条单元30相互之间可进行等距伸缩的移动。在本实施例中，所述滑行组件40是包含二个分别设于所述底板20的纵向侧边23上的滑槽40，每一所述承载条单元30的两端可分别卡入所述滑槽40内，使每一所述承载条单元30可以相对于所述底板20平行滑动。另外，所述伸缩组件50是至少一组平行四边形连杆组50，此种平行四边形连杆组通常见于铁栅门上的机械构造，可使每一独立的栅栏单元相互之间可以等距伸缩移动，使铁栅门伸展或缩合。

请同时参照图3A及图3B所示，其是本发明一实施例的伸缩组件的仰视示意图。所述平行四边形连杆的伸缩组件50的中间枢轴51是设置于每隔一个的所述承载条单元30底面，两端枢轴52是设于其上下相邻的所述承载条单元30底面的平行槽53内。本发明运用平行四边形连杆机构来控制每一所述承载条单元30之间能够进行等距伸缩的移动。

此外，所述半导体元件排列治具100可另包含数个托盘固定件60，其例如是设于所述底板20的纵向侧边23的滑槽40上，或者是设于所述底板20的其他位置以暂时固定一个倒置的托盘(未绘示)于所述多个承载条单元30的上表面。

再者，上述所述承载条单元30的伸缩移动可使用人工或自动化的方式来进行。当所述承载条单元30使用人工伸缩移动时，所述半导体元件排列治具100可另包含一定位组件(如图4A及图4B所示)，所述定位组件例如是一设于所述伸缩机构50枢轴处向下凸伸的一直立杆71与对应开设于所述底板20上表面的至少二个孔72a(图4A)或至少一个长槽72b(图4B)，以限位或/及固定所述承载条单元30于所需要的特定位置上；当所述承载条单元30使用自动化伸缩移动时，所述半导体元件排列治具100可另包含一伸缩驱动装置(未绘示)，例如是一气压或液压的伸缩杆件以驱动所述伸缩组件50到达想要的位置。

在半导体元件的拆卷作业中，需要将卷带中的半导体元件放入托盘中，其中卷带和托盘都有凹穴用来容置半导体元件，为了区分卷带的凹穴和托盘的凹穴，本发明将卷带的凹穴定义为第一凹穴，托盘的凹穴定义为第二凹穴，由于卷带(reel)的第一凹穴与托盘(tray)的第二凹穴的间距不同(本文所称间距是指相邻的相同结构其相同部位的距离，例如第一凹穴(或第二凹穴)的中心点到另一个相邻的第一凹穴(或第二凹穴)的中心点的距离)，因此半导体元件需要被一颗一颗的从条状的卷带(例如可装载1x1000颗半导体元件)取出放入阵列状的托盘(例如可装载8x16颗半导体元件)，既耗费人力且效率极低。因此，本发明的所述半导体元件排列治具100通过伸缩组件50以改变半导体元件的排列间距，以整批作业的方式将半导体元件从卷带转移至托盘内，以有效节省拆卷作业的人力以及提高拆卷作业的效率。为达到此一目的，本发明在每一所述承载条单元30的上表面沿横向设有多个承载半导体元件的承载凹穴31，而每一所述承载条单元30上的承载凹穴31的数量(例如16个承载凹穴)对应于一托盘在其横向上第二凹穴的数量；以及所述承载条单元30的数量(例如8条)对应于所述托盘在其纵向上第二凹穴的数量。并且，所述承载条单元30间的伸缩范围是介于一卷带上第一凹穴的间距与所述托盘在其纵向上第二凹穴的间距之间。

接着，本发明将于下文逐详细说明本发明的所述半导体元件排列治具100的操作方法。请配合参照图5A至5F，本实施例的半导体元件排列治具100的操作方法可包括如下步骤：

如图5A所示，备置一前述的半导体元件排列治具100，并将所述承载条单元30的伸缩距离调整至一卷带80第一凹穴81的间距。所述卷带80请参照图6所示，图6是一放置有半导体元件的卷带的局部俯视图。所述卷带80的第一凹穴81内装有多个半导体元件82，所述卷带80的上表面贴附一胶膜83以包装所述半导体元件82于所述第一凹穴81之内。

接着，如图5B所示，将所述卷带80的胶膜83朝下放置，并使每一所述半导体元件82的位置沿纵向对应贴近于所述多个承载条单元30的承载凹穴31上方，并通过将所述胶膜83朝一方向撕开，使所述卷带80的第一凹穴81内的半导体元件82落入所述多个承载条单元30的承载凹穴31之内；也就是将所述卷带80内的半导体元件82沿纵向放入所述多个承载条单元30的承载凹穴31内，每次放置动作可将所述多个半导体元件82放置于不同的所述承载条单元30在同一纵向位置的所述承载凹穴31(例如8条承载条单元30在同一纵向位置的8个承载凹穴31)。同理，重复图5A及5B的步骤(例如重复16次)，直到放满所有承载条单元30的所有承载凹穴31。

此外，本发明并不特别限制所述卷带80的拆卷作业方式，只要能将所述胶膜83撕开并将其内的半导体元件82取出放入所述承载条单元30的承载凹穴31的方式都能用于本发明，并且优选是以一连续的动作进行，以提高所述卷带80的拆卷效率。

再接着，如图5C所示，将所述承载条单元30间的伸缩距离调整至一托盘90在其纵向上第二凹穴91的间距。所述托盘90是阵列排列有数个第二凹穴91，例如纵向/横向共有8x16个第二凹穴91。

如图5D所示，将所述托盘90倒置并暂时固定于所述多个承载条单元30的上表面，所述托盘90上的第二凹穴91位置对应于所述多个承载条单元30上的承载凹穴31的位置；

如图5E所示，翻转180度使所述底板20的正面朝下，使所述多个承载条单元30上承载凹穴31内的所述多个半导体元件82落入所述托盘90上的第二凹穴91内；

最后，如图5F所示，取出所述托盘90，完成将所述卷带80上的半导体元件82整批放置于所述托盘90的作业。放置有半导体元件82的所述托盘90请参照图7所示。

本发明在上述操作方法中，通过所述伸缩组件50以转换半导体元件82的排列间距，以整批作业的方式将半导体元件82从卷带80转移至所述半导体元件排列治具100，重新调整排列间距对应托盘90后，再通过翻转作业使半导体元件82整批从所述半导体元件排列治具100转移至所述托盘90内，以有效节省拆卷作业的人力以及提高拆卷作业的效率。

请再参照图8A及图8B所示，其显示本发明另一实施例的伸缩组件50a的仰视示意图。本发明图8A及8B实施例的伸缩组件50a相似于本发明图3实施例的伸缩组件50，并大致沿用相同组件名称及图号，但本实施例的差异特征在于：在本实施例中，平行四边形连杆的中间枢轴51是悬空设置的，两端枢轴52是设于所述承载条单元30底面的平行槽53内。必要时，任两相邻所述承载条单元30的对应侧边可以各形成一半圆形槽孔(未绘示)，以容置所述悬空的中间枢轴51。

请再参照图9A及图9B所示，其显示本发明又一实施例的伸缩组件50b的仰视示意图。本发明图9A及9B实施例的伸缩组件50b相似于本发明图8A及8B实施例的伸缩组件50，并大致沿用相同组件名称及图号，但本实施例的差异特征在于：在本实施例中，平行四边形连杆的两端枢轴52是悬空设置的，中间枢轴51是设于每一所述承载条单元30的底面。本发明可运用多种平行四边形连杆机构来控制每一所述承载条单元30之间能够进行等距伸缩的移动。必要时，任两相邻所述承载条单元30的对应侧边可以各形成一对半圆形槽孔(未绘示)，以容置所述悬空的枢轴52。

请再参照图10A及图10B所示，其显示本发明再一实施例的伸缩组件50c的仰视示意图。本发明图10实施例的伸缩组件50c相似于本发明图3实施例的伸缩组件50，并大致沿用相同组件名称及图号，但本实施例的差异特征在于：在本实施例中，一组伸缩组件50c包含一齿轮54及二齿条55，所述齿轮54是设置于其中一个所述承载条单元30的底面，所述二齿条55是设于其上下相邻的所述承载条单元30的底面，并分别沿纵向设于所述齿轮54的两侧，因此，每三个相邻的承载条单元30可通过一组所述齿轮54及齿条55的连动来控制承载条单元30作出等距伸缩的移动；并且通过多组伸缩组件50c即可控制所有的承载条单元30进行等距伸缩的移动，例如第一组伸缩组件50c控制第一至第三个承载条单元30；第二组伸缩组件50c控制第二至第四个承载条单元30，依此类推。

因此，通过上述实施例的说明，本发明的可进行平行等距移动的伸缩组件50能通过不同的机械构造来达成，例如连杆组、齿轮齿条组或滑轮组，或者是通过其他自动控制的手段来达成，本发明并不限于此。所述定位组件也可以是其他控制手段，例如所述定位组件为至少二不同宽度的挡块(未绘示)，在调整所述承载条单元30之间距后，可选用其中一种挡块放置在任两相邻所述承载条单元30之间，以保持所述承载条单元30固定不动及维持特定间距。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种半导体元件排列治具，其特征在于：所述半导体元件排列治具包含：

一固定座；

一底板，呈一平板状，枢接于所述固定座上，使所述底板能够翻转为正面朝下；

一滑行组件，设置于所述底板上；

多个承载条单元，每一所述承载条单元的上表面沿横向设有多个承载半导体元件的承载凹穴，所述多个承载条单元通过所述滑行组件沿纵向排列设置于所述底板上；及

一伸缩组件，连接于所述承载条单元之间以使所述承载条单元沿纵向进行等距伸缩移动。

2.如权利要求1所述的半导体元件排列治具，其特征在于：所述承载条单元间的伸缩范围介于一卷带上第一凹穴的间距与一托盘在其纵向上第二凹穴的间距之间。

3.如权利要求2所述的半导体元件排列治具，其特征在于：所述承载条单元的数量对应于所述托盘在其纵向上第二凹穴的数量；所述承载条单元上的多个承载凹穴的数量对应于所述托盘在其横向上第二凹穴的数量。

4.如权利要求1所述的半导体元件排列治具，其特征在于：所述底板具有相互对应的二个横向侧边及二个纵向侧边；其中所述底板的二个所述横向侧边同轴地枢接于所述固定座上，或所述底板的二个所述纵向侧边同轴地枢接于所述固定座上。

5.如权利要求1所述的半导体元件排列治具，其特征在于：所述滑行组件包含二个分别设于所述底板的纵向侧边上的滑槽，每一所述承载条单元的两端分别卡入所述滑槽以相对于所述底板平行滑动。

6.如权利要求1所述的半导体元件排列治具，其特征在于：所述伸缩组件是至少一组平行四边形连杆组。

7.如权利要求1所述的半导体元件排列治具，其特征在于：所述半导体元件排列治具另包含一伸缩驱动装置，以驱动所述伸缩组件。

8.如权利要求1所述的半导体元件排列治具，其特征在于：所述半导体元件排列治具另包含一定位组件，设于所述底板上，对所述多个承载单元的移动进行限位及固定。

9.如权利要求1所述的半导体元件排列治具，其特征在于：所述半导体元件排列治具另包含一托盘固定件，以暂时固定一倒置的托盘于所述多个承载条单元的上表面。

10.一种半导体元件排列治具的操作方法，其特征在于：所述操作方法包含步骤：

备置一半导体元件排列治具，其包含一固定座；一底板，呈一平板状，所述底板枢接于所述固定座上，使所述底板能够翻转为正面朝下；一滑行组件，设置于所述底板上；多个承载条单元，每一所述承载条单元的上表面沿横向设有多个承载半导体元件的承载凹穴，所述多个承载条单元通过所述滑行组件沿纵向排列设置于所述底板上；及一伸缩组件，连接于所述承载条单元之间以使所述承载条单元沿纵向进行等距伸缩移动；

将所述承载条单元间的伸缩距离调整至匹配一卷带上第一凹穴的间距；

将所述卷带内的半导体元件沿纵向放入所述多个承载条单元的承载凹穴内，每次放置于不同的所述承载条单元的在同一纵向位置的所述承载凹穴；

将所述承载条单元间的伸缩距离调整至匹配一托盘在其纵向上第二凹穴的间距；

将所述托盘倒置并暂时固定于所述多个承载条单元的上表面，所述托盘上的第二凹穴位置对应于所述多个承载条单元上的承载凹穴的位置；

翻转所述底板的正面朝下，使所述多个承载条单元上承载凹穴内的半导体元件落入所述托盘上的第二凹穴内；及

取出所述托盘，完成将所述卷带上的所述半导体元件整批放置于所述托盘的作业。