CN116786976A - 修补设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种修补设备，包括一基座、一第一承载装置、第二承载装置及一激光修补装置。基座包括一第一安装区、一第二安装区、一第一轨道、一第二轨道及一第三轨道。第二安装区自第一安装区向上延伸，第一轨道及第二轨道固定设置在第一安装区。第三轨道设置在第二安装区。第一承载装置连接第一轨道，并用以承载一料盘。料盘包括一半导体元件。第二承载装置连接第二轨道，并用以承载一电路基板。激光修补装置连接第三轨道，而可在第一承载装置及第二承载装置上方移动，激光修补装置用以将半导体元件电性连接至电路基板。

Description

修补设备

技术领域

本发明涉及修补设备，特别是指一种半导体元件的修补设备。

背景技术

光电元件所组成的面板需要使用巨量的发光二极管(LED)，这些发光二极管是矩阵密集地排列，因此，电性测试面板的功能后虽然可发现功能异常的发光二极管及其位置，但目前电性测试及修补需要通过不同的设备来进行，因此，输送、取料及修补会浪费较多移动的制程时间。

再者，发光二极管的尺寸微小外，且各发光二极管也是紧密排列在一起，因此在维修上是非常困难的。

发明内容

有鉴于上述缺失，本发明的目的在于提供一种修补设备，将电路基板及料盘放置于同一设备上，并通过可移动的激光修补装置在电路基板及料盘上移动来实现修补电路基板上功能异常或缺漏半导体元件的位置。

为了实现上述目的，本发明提供一种修补设备，包括一基座、一第一承载装置、第二承载装置及一激光修补装置。基座包括一第一安装区、一第二安装区、一第一轨道、一第二轨道及一第三轨道。第二安装区自第一安装区向上延伸，第一轨道及第二轨道固定设置在第一安装区。第三轨道设置在第二安装区。第一承载装置连接第一轨道，并用以承载一料盘。料盘包括一半导体元件。第二承载装置连接第二轨道，并用以承载一电路基板。激光修补装置连接第三轨道，而可在第一承载装置及第二承载装置上方移动，激光修补装置用以将半导体元件电性连接至电路基板。

其中，该激光修补装置包括一安装座、一激光系统及一取料系统，该安装座连接该第三轨道，该激光系统连接安装座，且用以投射一激光束，该取料系统连接该安装座，且包括一胶带、一输送模块及一推动模块，该胶带能够黏取该半导体元件，该输送模块连接该胶带，且能够输送该胶带，该推动模块能够推挤该输送模块上的该胶带，该激光束穿过该推动模块及该胶带，以将该半导体元件焊接在该电路基板。

其中，该胶带包括一平整区，该半导体元件被黏贴在该平整区，该推动模块包括一升降单元及一按压件，该按压件连接该升降单元，且面对该平整区，并能够向下推挤该胶带。

其中，该按压件包括一结合块及一接触块，该结合块连接该升降单元，该接触块连接该结合块，且自该结合块的侧边突伸，且包括一头部及一窗口，该头部形成于该接触块的突伸末端，该窗口形成于该头部，以供该激光束穿过。

其中，该头部包括一顶斜面、一底面及至少一凸部，该窗口贯穿该顶斜面及该底面，该至少一凸部自该底面向下凸出，且邻近该窗口。

其中，该输送模块包括二定位滚轮，该平整区位在该二定位滚轮之间。

其中，该第二承载装置能够测试该电路基板。

如此，本发明的修补设备将料盘及电路基板同步放在相同设备上，来缩短移动所耗费的时间，进而提高修补的效率。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

有关修补设备的详细构造、特点与其制作方法将于以下的实施例予以说明，然而，应能理解的是，以下将说明的实施例以及图式仅只作为示例性地说明，其不应用来限制本发明的专利范围，其中：

图1是本发明的修补设备的立体图。

图2是图1中修补设备的激光修补装置的放大图。

图3是图2中激光修补装置的按压件的立体图。

图4是图3中按压件的头部的圆圈处放大示意图。

图5至图7是图1中第一承载装置、第二承载装置及激光修补装置的简化示意，且表示执行移除作业的示意图。

图8至图10是图1中第一承载装置、第二承载装置及激光修补装置的简化示意，且表示执行取料作业的示意图。

图11至图13是图1中第一承载装置、第二承载装置及激光修补装置的简化示意，且表示执行修补作业的示意图。

其中，附图标记：

10:修补设备

11:基座

111:第一安装区

113:第二安装区

115:第一轨道

117:第二轨道

119:第三轨道

13:第一承载装置

15:第二承载装置

17:激光修补装置

171:安装座

173:激光系统

1731:激光束

175:取料系统

176:胶带

177:输送模块

1771:第一滚筒

1773:第二滚筒

1775:第三滚筒

1777:定位滚筒

179:推动模块

1791:升降单元

1793:按压件

1795:结合块

1797:接触块

1798:头部

17981:顶斜面

17983:底面

17985:凸部

1799:窗口

30:料盘

50:电路基板

51:不良品半导体元件

31:良品半导体元件

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术特点所在，兹举以下的实施例并配合图式说明如后，其中：

如图1所示，修补设备10包括一基座11、一第一承载装置13、一第二承载装置15及一激光修补装置17。基座11包括一第一安装区111、一第二安装区113、一第一轨道115、一第二轨道117及一第三轨道119。第二安装区113自第一安装区111向上延伸。第一轨道115及第二轨道117固定设置在第一安装区111。第三轨道119固定设置在第二安装区113。

第一承载装置13连接基座11，且连接第一轨道115，并可沿着第一轨道115移动。第一承载装置13用以承载料盘30，料盘30上包括多个阵列排列的半导体元件，例如光电元件或集成电路等，料盘30可以是晶圆。半导体元件是微型元件，也就是说半导体元件的其中一尺寸是小于150微米(um)。

第二承载装置15连接第二轨道117，并可沿着第二轨道117移动。第二承载装置15用以承载及测试电路基板50。测试是通过电源或信号来检查电路基板50的功能。其他实施例中，测试功能也可以通过其他设备进行。

电路基板50包括基板本体、导电线路及多个半导体元件。基板本体的材料例如玻璃、聚亚酰胺(Polyimide,PI)等。导电线路形成于基板本体上。半导体元件电性连接导电线路。

激光修补装置17连接基座11，且连接第三轨道119，并可沿着第三轨道119移动，而在第一承载装置13及第二承载装置15上移动。激光修补装置17移动在第一承载装置13上方以取得半导体元件，激光修补装置移动在第二承载装置上方可选择移除电路基板的半导体元件或重新连接半导体元件。

如此，第一承载装置13及第二承载装置15可在承载对应的料盘30及电路基板50后，通过第一轨道115及第二轨道117移动激光修补装置17下方，接着，激光修补装置17只需在料盘30及电路基板50上方进行短行程的移动即可实现有效率的运行。再者，第一承载装置13及第二承载装置15可独立运行，来重新承载料盘30及电路基板50。其中，上述各轨道的数量可以更多，而不以本实施例每一装置配合一轨道为限。

如图2所示，激光修补装置17包括安装座171、激光系统173及取料系统175。激光系统173及取料系统175连接安装座171。

激光系统173用以投射激光束，激光束的光斑较佳是矩形形状，以提供均匀的能量。

取料系统175包括一胶带176、一输送模块177及一推动模块179。输送模块177连接胶带176，且用以输送胶带176。本实施例中，输送模块177包括一第一滚筒1771、一第二滚筒1773、一第三滚筒1775及二定位滚筒1777。胶带176的一端连接第一滚筒1771，胶带176的另一端连接第二滚筒1773，第一滚筒1771及第二滚筒1773是通过滚动来输送胶带176。

本实施例中，第一滚筒1771用以供应胶带176，第二滚筒1773用以回收胶带176。第三滚筒1775接触胶带176，且用以调整胶带176的输送方向。二定位滚筒1777是接触胶带176，以使胶带176在二定位滚筒1777之间形成一平整区。其他实施例中，输送模块177可以有更多滚筒或较少滚筒，且平整区的范围可通过二定位滚筒1777来调整。

胶带176包括一基材及一黏胶层，胶带176例如聚酰亚胺(PI)胶带或热解胶胶带(Thermal Release Tape)等。黏胶层连接本体层，且面对第一安装区。

推动模块179用以推动输送模块177所输送的胶带176，推动模块179包括一升降单元1791及一按压件1793。按压件1793连接升降单元1791，且随着升降单元1791向上或向下移动，以使按压件1793向下移动来推动胶带176，及按压件1793向上移动以放开胶带176。按压件1793位在平整区上，且用以按压胶带176。推动模块179用以由上向下移动来推动胶带176，以使胶带176向下变形来黏取半导体元件。激光束穿过推动模块179及胶带176。

如图3及图4所示，按压件1793包括一结合块1795及一接触块1797。结合块1795连接升降单元1791。接触块1797连接结合块1795。接触块1797自结合块1795的侧边径向突伸，且包括一头部1798及一窗口1799，头部1798形成于接触块1797的突伸末段，窗口1799形成于头部1798。激光束投射路径是穿过窗口。头部1798包括一顶斜面17981、一底面17983及二凸部17985。窗口1799是贯穿顶斜面17981及底面17983。二凸部17985自底面向下凸出，且邻近窗口1799周围。二凸部17985之间的距离略大于半导体元件，以在按压胶带过程中利用胶带下压的力量让半导体元件接触电路基板的导电线路，并可避免二凸部17985下压损坏半导体元件。

本实施例中，头部1798略呈锥状，窗口1799除了让激光系统173能有效的投射激光束外，更可让激光系统173有效的对焦来实现有效率的修补作业。

以上说明本发明的修补设备的组成，随后通过图5至图13说明修补设备的运作。为了更容易理解本发明，图5至图13是简化图1中第一承载装置13、第二承载装置15及激光修补装置17的结构，并放大部分零件的尺寸。

当通过测试得到电路基板上的不良品的半导体元件的位置来进行修补程序时，表示需先将电路基板上的不良品的半导体元件移除，再重新连接良品半导体元件，不良品半导体元件位置被定义为修补位置。

激光修补装置进行移除作业，如图5-7所示，图5中激光修补装置17是先移动至第二承载装置15上方，且对准修补位置，即电路基板50的不良品半导体元件51，然后，如图6所示，按压件1793被向下移动以推动胶带176来黏贴修补位置中不良品半导体元件51，并通过激光束1731加热不良品半导体元件51，以使不良品半导体元件51与电路基板50的导电线路解焊而被胶带移除。如图7所示，按压件1793向上移动，而让电路基板50的修补位置留下导电线路，且不良品半导体元件51被黏走。

接着，取料系统175重新取料作业，以取得良品半导体元件31，如图8-10所示。如图8所示，激光修补装置17移动至第一承载装置13上，并随着取料系统175的二定位滚筒1777滚动而让胶带176位移，来让未被使用的胶带176对准良品半导体元件31，接着，如图9所示，按压件1793再次向下移动以推动胶带176黏取第一承载装置13所承载的良品半导体元件31，随后，如图10所示，激光修补装置17向上移动而让胶带176取走良品半导体元件31。

最后，激光修补装置17进行修补作业，如图11-13所示。如图11所示，取料系统175重回修补位置，如图12所示，通过激光修补装置17向下移动以使黏在胶带176上的良品半导体元件31接触导电线路，并借由激光束1731加热良品半导体元件31，来实现良品半导体元件31焊接在导电线路。焊接完成后，如图13所示，按压件1793向上移动，而使胶带176与良品半导体元件31分离，修补作业后可再通过测试来确认是否修复完成。其中，图9至图12中按压件1793的位置保持不变，以便于随后的激光焊接作业。

胶带与良品半导体元件分离可借由激光束的热解胶来实现，或良品半导体元件焊接在导电线路的结合力量大于胶带的黏着力来做分离。

通过上述实施例说明本领域技术人员可理解本发明的修补设备的技术及目的，因此，上述关于修补设备的配置亦能在硬件中通过数量或逻辑元件安排来改变来达成相同的技术及目的，因此，实施例中所说明的修补设备只是以本实施例中的说明，并非作为限制主张范围的用意。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种修补设备，其特征在于，包括：

一基座，包括一第一安装区、一第二安装区、一第一轨道、一第二轨道及一第三轨道，该第二安装区自该第一安装区向上延伸，该第一轨道及该第二轨道固定设置在该第一安装区，该第三轨道固定设置在该第二安装区；

一第一承载装置，连接该第一轨道，并用以承载一料盘，该料盘包括一半导体元件；

一第二承载装置，连接该第二轨道，并能够承载一电路基板；及

一激光修补装置，连接该第三轨道，而能够在该第一承载装置及该第二承载装置上方移动，该激光修补装置能够将该半导体元件电性连接至该电路基板。

2.根据权利要求1所述的修补设备，其特征在于，该激光修补装置包括一安装座、一激光系统及一取料系统，该安装座连接该第三轨道，该激光系统连接安装座，且用以投射一激光束，该取料系统连接该安装座，且包括一胶带、一输送模块及一推动模块，该胶带能够黏取该半导体元件，该输送模块连接该胶带，且能够输送该胶带，该推动模块能够推挤该输送模块上的该胶带，该激光束穿过该推动模块及该胶带，以将该半导体元件焊接在该电路基板。

3.根据权利要求2所述的修补设备，其特征在于，该胶带包括一平整区，该半导体元件被黏贴在该平整区，该推动模块包括一升降单元及一按压件，该按压件连接该升降单元，且面对该平整区，并能够向下推挤该胶带。

4.根据权利要求3所述的修补设备，其特征在于，该按压件包括一结合块及一接触块，该结合块连接该升降单元，该接触块连接该结合块，且自该结合块的侧边突伸，且包括一头部及一窗口，该头部形成于该接触块的突伸末端，该窗口形成于该头部，以供该激光束穿过。

5.根据权利要求4所述的修补设备，其特征在于，该头部包括一顶斜面、一底面及至少一凸部，该窗口贯穿该顶斜面及该底面，该至少一凸部自该底面向下凸出，且邻近该窗口。

6.根据权利要求3所述的修补设备，其特征在于，该输送模块包括二定位滚轮，该平整区位在该二定位滚轮之间。

7.根据权利要求1所述的修补设备，其特征在于，该第二承载装置能够测试该电路基板。