CN107665851A - 元件选取系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种元件选取系统，包括多个致动元件阵列式设置于一基板上，其中每一该些致动元件包括一第一电极，设置于该基板上，且电连接至该基板；一接垫，设置于该基板上；一电致变形材料层，具有一第一表面与一第二表面，其中该第一表面的一端设置且固定于该第一电极，且该第一表面的另一端设置且固定于该接垫；以及一第二电极，设置于该电致变形材料层的该第二表面，且电连接至该基板。
Description
技术领域
本发明涉及一种元件选取系统，且特别是涉及一种微型元件选取系统。
背景技术
随着电子元件的微型化，针对微型元件的加工、组装、以及配置工序逐渐复杂，在不同的工序下，又容易产生工法不相容等问题，导致依赖传统加工法变得困难，制作难度也相对地增加。
在批次量产的微型元件中，除了后段制作工艺可能不同的考虑，也存在着产品良率的问题，若可对批次量产的微型元件进行挑选，再分别进行加工、组装等工序，则可在相对较低的成本下获得复杂的结构，因此，与微型元件相关的组装与配置技术日益受到重视。
发明内容
本发明提供一种元件选取系统，包括：多个致动元件阵列式设置于一基板上，其中每一该些致动元件包括：一第一电极，设置于该基板上，且电连接至该基板；一接垫，设置于该基板上；一电致变形材料层，具有一第一表面与一第二表面，其中该第一表面的一端设置且固定于该第一电极，且该第一表面的另一端设置且固定于该接垫；以及一第二电极，设置于该电致变形材料层的该第二表面，且电连接至该基板。
本发明提供一种元件选取系统，包括：一基板，包括多个致动元件阵列式设置于该基板上，其中每一该些致动元件包括：一第一电极，设置于该基板上，且电连接至该基板；一接垫，设置于该基板上；一电致变形材料层，具有一第一表面与一第二表面，其中该第一表面的一端设置且固定于该第一电极，且该第一表面的另一端设置且固定于该接垫；以及一第二电极，设置于该电致变形材料层的该第二表面，且电连接至该基板；一气密结构；以及一隔板，通过该气密结构相邻的设置于该基板上，该隔板包括多个贯孔，其中每一该些贯孔的位置分别对应每一该些致动元件的该电致变形材料层；其中该基板、该气密结构、以及该隔板形成一腔室，且该基板还包括一流道用以连接该腔体的内部与该腔体的外部。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是本发明一实施例的元件选取系统的剖视图；
图1B是本发明一实施例的元件选取系统的俯视图；
图2是图1A的元件选取系统的A部分放大示意图；
图3是图1A的元件选取系统的A部分放大示意图；
图4是图1A的元件选取系统的A部分放大示意图；
图5A、5B是图1A的元件选取系统的A部分放大示意图；
图6是图1A的元件选取系统的B部分放大示意图；
图7A是本发明另一实施例的元件选取系统的局部剖视图；
图7B是本发明另一实施例的元件选取系统的俯视图；
图8A是本发明又一实施例的元件选取系统的局部剖视图；
图8B是本发明又一实施例的元件选取系统的俯视图；
图9是本发明又另一实施例的元件选取系统的局部剖视图；
图10是本发明又另一实施例的元件选取系统的局部剖视图。
符号说明
10：基板
20：致动元件
201：第一电极
202：接垫
203：电致变形材料层
203a：第一表面
203b：第二表面
204：第二电极
205：介电层
206：第三电极
207：基材层
208：堆叠材料层
30：气密结构
40：隔板
401：贯孔
402：表面区域
403：弹性材料层
50：流道
60：元件
70：阻挡结构
具体实施方式
图1A是本发明一实施例的元件选取系统的剖视图，图1B是本发明一实施例的元件选取系统的俯视图。请同时参照图1A与图1B，元件选取系统包括基板10、多个致动元件20、气密结构30、以及隔板40。其中，多个致动元件20设置于基板10上，且位于基板10与隔板40之间。隔板40包括多个贯孔401，且隔板40通过气密结构30与基板10相连接，其中每一个贯孔401分别对应至多个致动元件20。气密结构位于基板10与隔板40之间，且位于基板10与隔板40的周围，使基板10、气密结构30、以及隔板40形成一腔室。基板10包括流道50，用以连接至外部的真空吸引机。
图2是图1A的元件选取系统的A部分放大示意图，绘示单一个致动元件20的结构图。致动元件20包含第一电极201、接垫202、电致变形材料层203、第二电极204、以及介电层205。第一电极201与接垫202设置于基板10上，且第一电极201电连接至基板10。电致变形材料层203包含有第一表面203a与第二表面203b，第一表面203a的一端设置且固定于第一电极201上，第二表面203b的另一端设置且固定于接垫202上。第二电极204设置于电致变形材料层203的第二表面203b上，且第二电极204电连接至基板10。
在本实施例中，第一电极201与第二电极204沿同方向设置，且第一电极201与第二电极204之间具有一介电层205。但在不同的实施例中，第一电极201与第二电极204可沿不同方向设置，以使第一电极201与第二电极204电性绝缘，故本发明不以此为限。
图3是图1A的元件选取系统的A部分放大示意图，绘示单一个致动元件20在其他实施例中的结构图。致动元件20包含第一电极201、第三电极206、电致变形材料层203、第二电极204、以及介电层205。第一电极201与第三电极206设置于基板10上，且第一电极201与第三电极206电连接至基板10。电致变形材料层203包含有第一表面203a与第二表面203b，第一表面203a的一端设置且固定于第一电极201上，第二表面203b的另一端设置且固定于第三电极206上。第二电极204设置于电致变形材料层203的第二表面203b上，且第二电极204电连接至基板10。在本实施例中，第一电极201与第三电极206的电位相同，且第一电极201与第二电极204的电位不同。电致变形材料层203的材料例如是纳菲薄膜(Nafion)、聚苯胺(polyaniline)、聚砒咯(polypyrrole)、或聚乙炔(polyacetylene)，或是其他包含高分子主链的链段具备有共轭结构(conjugated structure)，当适当的掺杂(doping)后，产生具备传导电荷性质的氧化或还原态(oxidation or reduction)，此类典型的导电高分子材料。
在本实施例中，第一电极201与第二电极204沿同方向设置，且第一电极201与第二电极204之间具有一介电层205。但在不同的实施例中，第一电极201与第二电极204可沿不同方向设置，以使第一电极201与第二电极204电性绝缘，故本发明不以此为限。
图4是图1A的元件选取系统的A部分放大示意图，绘示单一个致动元件20被施加电压时的结构图。致动元件20包含第一电极201、接垫202、电致变形材料层203、第二电极204、以及介电层205。第一电极201与接垫202设置于基板10上，且第一电极201电连接至基板10。电致变形材料层203包含有第一表面203a与第二表面203b，第一表面203a的一端设置且固定于第一电极201上，第二表面203b的另一端设置且固定于接垫202上。第二电极204设置于电致变形材料层203的第二表面203b上，且第二电极204电连接至基板10。
当第一电极201提供一第一电压至电致变形材料层203的第一表面203a，且第二电极204提供一第二电压至电致变形材料层203的第二表面203b时，由于电致变形材料层203的第一表面203a与第二表面203b具有一电压差，因此电致变形材料层203发生形变，并弯曲突起于基板10。在本实施例中，电致变形材料层203的材料为纳菲薄膜(Nafion)，第一电压小于第二电压，以使电致变形材料层203被施加电压时发生形变并弯曲突起于基板10，但本发明不以此为限。在其他实施例中，电致变形材料层203也可采用其他包含高分子主链的链段具备有共轭结构(conjugated structure)，当适当的掺杂(doping)后，产生具备传导电荷性质的氧化或还原态(oxidation or reduction)，此类典型的导电高分子材料，第一电压与第二电压的大小关系则依据材料的不同而改变。
值得注意的是，虽在本实施例中，电致变形材料层203为单一材料层，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，电致变形材料层也可搭配单一个或多个其他材料层堆叠，以组成一堆叠材料层。例如，如图5A所示，以电致变形材料层203搭配一基材层207组成一堆叠材料层208，当电致变形材料层203受外加电压而体积膨胀时，由于基材层207不受外加电压影响，故堆叠材料层208朝着电致变形材料层203的一侧弯曲。例如，如图5B所示，当电致变形材料层203受外加电压而体积收缩时，由于基材层207不受外加电压影响，故堆叠材料层208朝着基材层207的一侧弯曲。
图6是图1A的元件选取系统的B部分放大示意图。元件选取系统包括基板10、致动元件20、气密结构30、以及隔板40。致动元件20设置于基板10上，且位于基板10与隔板40之间。隔板40包括贯孔401，且隔板40通过气密结构30与基板10相连接，其中，贯孔401分别对应至致动元件20的位置。基板10、气密结构30、以及隔板40形成一腔室。基板10包括流道50，用以连接至外部的真空吸引机。
当外部的真空吸引机作用时，贯孔401会产生吸力，使得元件60被吸附至贯孔401上。在本实施例中，基板10还包含多个开关元件，分别连接至每一个致动元件20的第一电极201或第二电极204，以启动所选择的致动元件20。每一个致动元件20的第一电极201例如是并联的设置于基板10上，每一个致动元件20的第二电极204例如是并联的设置于基板10上。被启动的致动元件20的电致变形材料层203产生形变，并阻挡住对应的贯孔401，而未被启动的致动元件20则不产生形变，使得对应未被启动的致动元件20的贯孔401得以吸取元件60，进而达成元件选取的功能。
图7A是本发明另一实施例的元件选取系统的局部剖视图，图6B是本发明另一实施例的元件选取系统的俯视图。请同时参照图7A与图7B，元件选取系统包括基板10、致动元件20、气密结构30、隔板40、以及阻挡结构70。致动元件20设置于基板10上，且位于基板10与隔板40之间。隔板40包括贯孔401，且隔板40通过气密结构30与基板10相连接，其中，贯孔401分别对应至致动元件20的位置。基板10、气密结构30、以及隔板40形成一腔室。基板10包括流道50，用以连接至外部的真空吸引机。阻挡结构70间隔的设置在腔室中，且分别连接基板10与隔板40，以强化腔室的结构，确保在外部的真空吸引机作动时，基板10与隔板40之间的距离。阻挡结构70例如是阵列式的设置在腔室中，但本发明不以此为限。
图8A是本发明又一实施例的元件选取系统的局部剖视图，图8B是本发明又一实施例的元件选取系统的俯视图。请同时参照图8A与图8B，元件选取系统包括基板10、致动元件20、气密结构30、隔板40、以及阻挡结构70。致动元件20设置于基板10上，且位于基板10与隔板40之间。隔板40包括贯孔401，且隔板40通过气密结构30与基板10相连接，其中，贯孔401分别对应至致动元件20的位置。基板10、气密结构30、以及隔板40形成一腔室。基板10包括流道50，用以连接至外部的真空吸引机。阻挡结构70设置在气密结构30中，且分别连接基板10与隔板40，以强化腔室的结构，确保在外部的真空吸引机作动时，基板10与隔板40之间的距离。
图9是本发明又另一实施例的元件选取系统的局部剖视图。元件选取系统包括基板10、致动元件20、气密结构30、以及隔板40。致动元件20设置于基板10上，且位于基板10与隔板40之间。隔板40包括贯孔401，且隔板40通过气密结构30与基板10相连接，其中，贯孔401分别对应至致动元件20的位置。基板10、气密结构30、以及隔板40形成一腔室。基板10包括流道50，用以连接至外部的真空吸引机。在本实施例中，隔板40在腔室的外侧包括不同高度的表面区域402，用以强化本实施例的元件选取系统对于不同厚度的元件的选取能力。.
图10是本发明又另一实施例的元件选取系统的局部剖视图。元件选取系统包括基板10、致动元件20、气密结构30、以及隔板40。致动元件20设置于基板10上，且位于基板10与隔板40之间。隔板40包括贯孔401，且隔板40通过气密结构30与基板10相连接，其中，贯孔401分别对应至致动元件20的位置。基板10、气密结构30、以及隔板40形成一腔室。基板10包括流道50，用以连接至外部的真空吸引机。在本实施例中，隔板40包括弹性材料层403，弹性材料层403设置在腔室外侧的隔板40表面上，当同时欲选取的元件厚度不同时，弹性材料层403可产生形变以有效的对应不同厚度或材质的元件，使不同厚度或材质的元件被元件选取系统所吸附。
综上所述，本发明的元件选取系统可依据需求，选取一个或同时选取指定的多个元件，达成快速化组装的功效，在应用至批次量产的制作程序时，可有效的选取所需的元件进行不同的后续制作程序，以实现快速量产性的元件封装。
虽然本发明结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (20)
1.一种元件选取系统，其特征在于，包括：
多个致动元件阵列式设置于基板上，其中每一该些致动元件包括：
第一电极，设置于该基板上，且电连接至该基板；
接垫，设置于该基板上；
电致变形材料层，具有第一表面与第二表面，其中该第一表面的一端设置且固定于该第一电极，且该第一表面的另一端设置且固定于该接垫；以及
第二电极，设置于该电致变形材料层的该第二表面，且电连接至该基板。
2.如权利要求1所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该些第一电极并联的设置于该基板上，且该些第二电极并联的设置于该基板上。
3.如权利要求1所述的一种元件选取系统，，其特征在于，其中该些第一电极提供第一电压，该些第二电极提供第二电压，以启动该些致动元件，并使该些电致变形材料层产生形变。
4.如权利要求3所述的一种元件选取系统，其特征在于，还包括多个开关元件分别连接至每一该些致动元件的该第一电极或该第二电极，以选择性的启动至少一个该些致动元件。
5.如权利要求1所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该接垫为第三电极，该第三电极与该第一电极为等电位。
6.如权利要求1所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该第一电极与该第二电极间还包括介电层，以电性绝缘该第一电极与该第二电极。
7.如权利要求1所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中每一该些致动元件还包括基材层与该电致变形材料层堆叠形成堆叠材料层，当该电致变形材料层膨胀形变时，该堆叠材料层向该电致变形材料层的一侧弯曲；当该电致变形材料层收缩形变时，该堆叠材料层向该基材层的一侧弯曲。
8.一种元件选取系统，其特征在于，包括：
基板，包括多个致动元件阵列式设置于该基板上，其中每一该些致动元件包括：
第一电极，设置于该基板上，且电连接至该基板；
接垫，设置于该基板上；
电致变形材料层，具有第一表面与第二表面，其中该第一表面的一端设置且固定于该第一电极，且该第一表面的另一端设置且固定于该接垫；以及
第二电极，设置于该电致变形材料层的该第二表面，且电连接至该基板；
气密结构；以及
隔板，通过该气密结构相邻的设置于该基板上，该隔板包括多个贯孔，其中每一该些贯孔的位置分别对应每一该些致动元件的该电致变形材料层；
其中该基板、该气密结构、以及该隔板形成腔室，且该基板还包括流道用以连接该腔体的内部与该腔体的外部。
9.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该些第一电极并联的设置于该基板上，且该些第二电极并联的设置于该基板上。
10.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该些第一电极提供第一电压，该些第二电极提供第二电压，以启动该些致动元件，并使该些电致变形材料层产生形变，以闭合或开启对应的该些贯孔。
11.如权利要求10所述的一种元件选取系统，其特征在于，还包括多个开关元件分别连接至每一该些致动元件的该第一电极或该第二电极，以选择性的启动至少一个该些致动元件。
12.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该流道连接至真空吸引机。
13.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，该隔板还包括弹性材料层，该弹性材料层设置于该隔板上且位于该腔室的外部。
14.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该腔室外侧的该隔板具有不同高度的表面区域。
15.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，还包括多个阻挡结构设置于该基板与该隔板之间，且该些阻挡结构不与该些致动元件接触。
16.如权利要求15所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该些阻挡结构阵列的设置于该基板与该隔板之间。
17.如权利要求15所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该些阻挡结构设置于该基板与该隔板之间，且位于该气密结构中。
18.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该接垫为第三电极，该第三电极与该第一电极的电位相同。
19.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中该第一电极与该第二电极间还包括介电层，以电性绝缘该第一电极与该第二电极。
20.如权利要求8所述的一种元件选取系统，其特征在于，其中每一该些致动元件还包括基材层与该电致变形材料层堆叠形成堆叠材料层，当该电致变形材料层膨胀形变时，该堆叠材料层向该电致变形材料层的一侧弯曲；当该电致变形材料层收缩形变时，该堆叠材料层向该基材层的一侧弯曲。
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| TWI587421B (zh) | 2017-06-11 |
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