CN107665834A - 精密组装机 - Google Patents

Abstract

一种精密组装机，包含一机座及置于该机座上的一物料检测模块、一供料模块及一组装模块。该物料检测模块具有一第一升降位移机构、一工作台、一物料判别机构及一第一夹持机构，当所欲组装的物料被安置于该工作台上时，可先经由该物料判别机构检测物料的尺寸，若检测合格，该第一升降位移机构则控制该第一夹持机构去夹取该工作台上的物料。该供料模块具有一供料台，该供料台上设置有多个容置槽，可将该第一夹持机构所夹取的该物料暂置于该容置槽，以供备用。该组装模块具有一第二升降位移机构及一第二夹持机构，在启动组装作业，经由该第二升降位移机构操作该第二夹持机构夹取该供料模块上的物料，以进行物料的自动化组装作业。

Description

精密组装机

技术领域

本发明是有关于一种组装机，特别是有关于一种兼具有来料质量检测，以提升组装效率的精密组装机。

背景技术

晶圆测试（Wafer Probe）及晶圆封装（Packaging）为半导体制造过程的后段制程，而晶圆测试是对芯片（chip）上的每个晶粒进行针测作业，在检测头装上以金线制成细如毛发的探针（probe），与晶粒上的接点（pad）接触，以测试其电气特性，不合格的晶粒会被淘汰，而被测试合格的晶粒方可进行下一个制程，以维持组装质量与产品良率，因此，晶圆测试制程为集成电路制造中对制造成本影响甚巨的重要制程。

然而，随着集成电路的发展，封装与测试的技术亦不断地提升，近几年来晶圆测试的探针（probe）规格也从150μm进化到24.5μm，此规格比毛发还要细，这已经到了人工很难组装的极限。

虽然，半导体制造的封装测试大部分已由机械化组装所取代，但是，因探针（probe）的尺寸越做越小，且在组装过程中，探针此物料虽已经过供料厂商作初步的筛选，但是，在运送至封装厂时，却发现物料的不良品还是很大量，因此，当机具在组装的过程中，通常还是会产生相当多的物料不良品，如此一来不但延缓了组装速度，而且，现有的组装机具，完全是依赖一个夹爪依序进行取料、抛料、组装的作业，不但组装速度缓慢，且由于厂商所供应的精细物料的不良品数量相当多，在抛料过程导致延缓后续组装作业的情况下，则会造成制造成本相对提高，故为了提升制造效率，同时亦为监控成本的考量下，必须再进一步研发解决的方针。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密组装机，其借由物料检测模块预先作来料质量检测，再暂置于供料模块，以提供给组装模块作连续且快速的组装作业，以提升生产效率，同时可降低制造成本。

为达上述目的，本发明的解决方案是：

一种精密组装机，包含有：

一机座；

一物料检测模块，安置在该机座上，并具有一第一升降位移机构、一工作台、一物料判别机构及一与该第一升降位移机构连接的第一夹持机构，当所欲组装的物料被安置于该工作台上时，可先经由该物料判别机构检测物料的尺寸，若检测合格，该第一升降位移机构则控制该第一夹持机构去夹取该工作台上的物料；

一供料模块，安置在该机座上，且位于该物料检测模块的一侧，该供料模块具有一供料台，该供料台上设置有多个容置槽，可将该第一夹持机构所夹取的该物料暂置于该容置槽，以供备用；

一组装模块，安置在该机座上，且位于该供料模块的一侧，该组装模块具有一第二升降位移机构及一第二夹持机构，在启动组装作业，经由该第二升降位移机构操作该第二夹持机构夹取该供料模块上的物料，以进行物料的自动化组装作业。

进一步，该物料判别机构是利用多个CCD镜头作影像判断，以筛选出供合格使用的物料。

进一步，更包含一供承置该物料的供料盘，该供料盘安置于该工作台上。

进一步，该供料模块的供料台上的各该容置槽是环设于外周侧。

进一步，该组装模块更具有一承载平台及一安置于该承载平台上的治具盘，当该第二夹持机构被位移至该承载平台上时，得将该物料组装于该治具盘上。

进一步，该组装模块更具有一第二物料判别机构，当该第二夹持机构已夹取物料时，再经过该第二物料判别机构检测物料的尺寸，若检测合格，则继续组装作业，若不合格，则进行抛料处理。

进一步，该第二物料判别机构是利用多个CCD镜头作影像判断，以筛选并确认物料是否为合格品。

据上所述，相较于现有组装机完全依赖一个夹爪依序作取料、抛料、组装的作业，导致组装速度缓慢，制造成本高昂的缺失。本发明的精密组装机，预先在物料检测模块经由第一夹持机构夹取物料作来料质量的筛选，再暂置于该供料模块上，使大量的物料安置于供料台上，供料充足且均是良品，组装时再经透过该组装模块的第二夹持机构夹取物料，且每次所夹取的物料均是良品，不但可加速组装作业，以提升生产效率，同时可降低制造成本。此外，在组装模块中再借由第二物料判别机构作二次品质确认作业，可确保质量的精良，以利于组装作业的顺畅进行。

附图说明

图1为本发明的精密组装机一较佳实施例的组合平面图；

图2为该精密组装机的局部放大图，是显示在该物料盘上，该第一夹持机构夹取该物件的状态；

图3为该精密组装机的局部放大图，是显示该第一夹持机构夹取该物料以进行暂置的动作；

图4为该精密组装机的局部放大图，是显示该供料模块的供料台的顶视图；

图5为该精密组装机的局部放大图，是显示该物料已安置于该供料模块的容置槽的状态；

图6为该精密组装机的局部放大图，是显示该组装模块的第二夹持机构夹取该物料进行组装的状态；

图7为该精密组装机的组装作业的流程图。

【符号说明】

100 精密组装机 10 机座

20 物料检测模块 21 工作台

22 第一升降位移机构 23 物料判别机构

231 CCD镜头 232 CCD镜头

24 第一夹持机构 30 供料模块

31 供料台 32 容置槽

40 组装模块 41 第二升降位移机构

42 第二夹持机构 43 承载平台

44 治具盘 45 第二物料判别机构

451 CCD镜头 452 CCD镜头

50 供料盘 200 物料。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

参照图1所示，本发明的精密组装机100的一较佳实施例，包含有一机座10、一物料检测模块20、一供料模块30及一组装模块40。

参照图1与图2所示，该物料检测模块20，安置在该机座10上，以供检测多个物料200。该物料检测模块20具有一工作台21、一位于该工作台21上的第一升降位移机构22、一物料判别机构23及一与该第一升降位移机构22连接的第一夹持机构24。而该物料200是承置于一供料盘50上。该第一升降位移机构22是利用压缸结构作升降与位移。本实施例中，该物料判别机构23是利用多个CCD镜头231、232作影像判断，以筛选出供合格使用的物料200，且至少由两个CCD镜头231、232作二轴以上的影像检测，再经由微控电路的比对运算以判别出物料200尺寸是否为合格良品。

参阅图1、图7，当经由外部的机具将该供料盘50运送至该工作台21后，该第一夹持机构24先夹取该物料200，再经由该物料判别机构23的CCD镜头231、232做多轴向的影像判别，以筛检物料200尺寸是否合格，若物料200被检测合格，如图1的箭头A1所示，该第一升降位移机构22则控制该第一夹持机构24将物料200向上位移，如图1的箭头A2所示，再横向位移至该供料模块30，如图1的箭头A3所示，接着向下位移，以利进行下一步的物料200暂置作业。若物料200检测不合格，则视为不良品，再经该第一夹持机构24夹取该物料200进行抛料动作，将物料200抛弃以便后续回收，因抛料回收作业并非本案诉求重点，于此不多详述。

续参照图3、图4所示，该供料模块30，安置在该机座10上，且位于该物料检测模块20的一侧，该供料模块30具有一供料台31，该供料台31上设置有多个容置槽32。本实施例中，该供料模块30的供料台31上的各该容置槽32是环设于外周侧。此外，该供料模块30是一修整物料200的机具，物料200送至容置槽32后，通经过微细毛边修整外形的作业，修整完成的物料200则旋转至另一侧，以供备料。

接续前述，如图1、图7，当检测合格的物料200经由该第一升降位移机构22位移至该供料台31上方之后，稳定夹持该物料200第一夹持机构24则如图1的箭头A3所示将物料200向下插植入该容置槽32上，再经过外形修整作业后，如图5所示，让物料200暂置于该供料模块30的容置槽32中，以供备用。

续参照图6所示，该组装模块40，安置在该机座10上，且位于该供料模块30的一侧，该组装模块40具有一第二升降位移机构41及一第二夹持机构42。该第二升降位移机构21是利用压缸结构作升降与位移。此外，该供料模块30更具有一承载平台43及一安置于该承载平台43上的治具盘44，当该第二夹持机构42被位移至该承载平台43上方时，得将该物料200组装于该治具盘44上。该组装模块40更具有一第二物料判别机构45，当该第二夹持机构42已夹取物料200时，再经过该第二物料判别机构45检测物料200的尺寸，若检测合格，则继续组装作业，若不合格，则进行抛料处理。本实施例中，该第二物料判别机构45是利用多个CCD镜头451、452作影像判断，以筛选出供合格使用的物料200，且至少两个CCD镜头451、452作二轴以上的影像检测，再经由微控电路的比对运算以判别出物料200尺寸是否为合格良品。

再接续前述，如图1、图7，进行组装作业时，该组装模块40的该第二升降位移机构41已位移至供料模块30，首先经由该第二夹持机构42夹取该供料模块30的容置槽32上的物料200，如图1的箭头B1所示，向上夹起物料200，再图1的箭头B2所示，横向位移至该组装模块30上方，此时，经由该第二物料判别机构45的CCD镜头451、452做多轴向的影像判别，再次确认物料200尺寸是否合格，若物料200被检测合格，接着如图1的箭头B3所示，再向下位移以将该物料200组装于该治具盘44上，以完成物料200的自动化组装作业。而若物料200经该第二物料判别机构45判别为不良品，立即进行抛料，以利于后续回收作业。

因此，本发明的精密组装机100，先透过该物料检测模块20对该物料200作检测，预先筛检出合格的物料200，以解决以往物料因未作预检而均放置于供料区备用，导致后续作业上产生大量的不良品，进而影响组装作业缓慢等问题。接着，已筛选合格的物料200则经由该第一夹持机构24、第一升降位移机构22的运送而暂置于该供料模块30的供料台31上，让供料台31备置大量的物料200，以利于后续组装的顺利。由于该供料台31上的物料200已是筛选合格且经过修整的良品，所以，该组装模块40在进行组装作业时，该升降位移机构41前往该供料台31夹取的物料200均是已处理过的良品，故透过该第二夹持机构42夹取该供料台31上物料200，可连续快速地组装于该承载平台43上的治具盘44上，组装作业快速以提升生产效率，同时可降低制造成本。此外，再借由第二物料判别机构45作二次品质确认作业，可确保质量的精良，以利于组装作业的顺畅进行。

归纳上述，相较于现有组装机完全依赖一个夹爪依序作取料、抛料、组装的作业，不但组装速度缓慢，且由于厂商所供应的精细物料的不良品数量很多，在抛料过程导致延缓后续组装作业的情况下，则造成制造成本相对提高的缺失。由于本发明的精密组装机，预先在物料检测模块20经由第一夹持机构24夹取物料200作来料质量的筛选，再暂置于该供料模块30上，使大量的物料200安置于供料台31上，供料充足且均是良品，组装时再经透过该组装模块40的第二夹持机构42夹取物料200，且每次所夹取的物料200均是良品，不但可加速组装作业，以提升生产效率，同时可降低制造成本。而且，本案的精密组装机100，在前置来料的质量筛检上、良品暂置于供料区上，以及后置组装流程上，都是同步连续地进行，所以，整个组装作业相当迅速，产量大且制造成本低廉。

附带说明的是，本案中该物料200为各种精密的组装料件，例如针料、硅芯片、精密镜片等，图式中仅显示出针料为例。

以上所述，仅为本发明的一个较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种精密组装机，其特征在于，包含有：

一机座；

一物料检测模块，安置在该机座上，并具有一第一升降位移机构、一工作台、一物料判别机构及一与该第一升降位移机构连接的第一夹持机构，当所欲组装的物料被安置于该工作台上时，先经由该物料判别机构检测物料的尺寸，若检测合格，该第一升降位移机构则控制该第一夹持机构去夹取该工作台上的物料；

一供料模块，安置在该机座上，且位于该物料检测模块的一侧，该供料模块具有一供料台，该供料台上设置有多个容置槽，将该第一夹持机构所夹取的该物料暂置于该容置槽，以供备用；

一组装模块，安置在该机座上，且位于该供料模块的一侧，该组装模块具有一第二升降位移机构及一第二夹持机构，在启动组装作业，经由该第二升降位移机构操作该第二夹持机构夹取该供料模块上的物料，以进行物料的自动化组装作业。

2.如权利要求1所述的精密组装机，其特征在于：该物料判别机构是利用多个CCD镜头作影像判断，以筛选出供合格使用的物料。

3.如权利要求1所述的精密组装机，其特征在于：更包含一供承置该物料的供料盘，该供料盘安置于该工作台上。

4.如权利要求1所述的精密组装机，其特征在于：该供料模块的供料台上的各该容置槽是环设于外周侧。

5.如权利要求1所述的精密组装机，其特征在于：该组装模块更具有一承载平台及一安置于该承载平台上的治具盘，当该第二夹持机构被位移至该承载平台上时，得将该物料组装于该治具盘上。

6.如权利要求1所述的精密组装机，其特征在于：该组装模块更具有一第二物料判别机构，当该第二夹持机构已夹取物料时，再经过该第二物料判别机构检测物料的尺寸，若检测合格，则继续组装作业，若不合格，则进行抛料处理。

7.如权利要求6所述的精密组装机，其特征在于：该第二物料判别机构是利用多个CCD镜头作影像判断，以筛选并确认物料是否为合格品。