TW202101609A - 散熱膠墊貼合方法及裝置 - Google Patents

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TW202101609A
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陳忠毅
杜忠穎
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萬潤科技股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種散熱膠墊貼合方法及裝置，包括：提供一被貼物；使散熱膠墊設於一料帶上；提供一貼合裝置設置該料帶；該貼合裝置以一貼合機構的一貼抵頭將該料帶上的該散熱膠墊貼覆在該被貼物上；藉此使該散熱膠墊可以自動化方式貼合於被貼物上。

Description

散熱膠墊貼合方法及裝置
本發明係有關於一種貼合方法及機構，尤指一種將散熱膠墊貼覆在被貼物上的散熱膠墊貼合方法及裝置。
按，一般的晶片封裝製程中常會先在一基板上塗覆黏膠，再將一晶粒黏附在基板上，而晶粒的上方必須再塗覆一層散熱膠液，然後再將一散熱片黏附在該散熱膠液上並罩覆在該晶粒及該基板上方；近來該散熱膠液已逐漸被以一種具有散熱功能的散熱膠墊取代，該散熱膠墊通常具有上、下兩面呈雙面膠的狀態，每片該散熱膠墊的上、下表面各黏覆一層包膜，操作者先將一層包膜撕下，再將已無包膜的該散熱膠墊表面貼在該晶粒上表面，然後將另一側面的包膜撕下，再將該散熱片貼在該散熱膠墊上方。
先前技術以該散熱膠墊來取代散熱膠液，雖然可以減少散熱 膠液的塗覆製程，但以人為方式進行每片該散熱膠墊的黏附亦無法提昇製程的效益，且每片該散熱膠墊貼附的品質不一，在大量生產上不具經濟效益。
爰是，本發明的目的，在於提供一種貼附散熱膠墊於被貼物上的散熱膠墊貼合方法。
本發明的另一目的，在於提供一種貼附散熱膠墊於被貼物上的散熱膠墊貼合裝置。
本發明的又一目的，在於提供一種用以執行如所述散熱膠墊貼合方法的裝置。
依據本發明目的之散熱膠墊貼合方法，包括：提供一被貼物；使散熱膠墊設於一料帶上；提供一貼合裝置設置該料帶；該貼合裝置以一貼合機構的一貼抵頭將該料帶上的該散熱膠墊貼覆在該被貼物上。
依據本發明另一目的之散熱膠墊貼合裝置，包括：一貼合機構，可被驅動作上下位移並與一固定板連動；一料帶，設於該固定板上，該料帶上設有散熱膠墊，並以該散熱膠墊朝下繞經該貼合機構之一貼抵頭下方。
依據本發明又一目的之散熱膠墊貼合裝置，包括：用以執行如所述散熱膠墊貼合方法的裝置。
本發明實施例之散熱膠墊貼合方法及裝置，由於該貼合操作者可以不用再以人工作貼合，自動化的貼合操作使生產效率提昇，精度增加且品質一致，具有實質的效益。
請參閱圖1，本發明實施例之散熱膠墊貼合方法係以圖中所示已在基板A1上黏附晶粒A2的物件作為被貼物A，在進行本發明散熱膠墊貼合方法時，將如圖2所示地在該被貼物A的晶粒A2上方貼覆一片散熱膠墊A3，至於在後續製程中將散熱片A4黏附在該散熱膠墊A3上而覆蓋該基板A1及該晶粒A2則非本發明所討論。
請參閱圖3，本發明實施例之散熱膠墊貼合方法將使該散熱膠墊A3被長條帶狀的第一包膜A31及第二包膜A32所包覆而形成一料帶A5，複數個該散熱膠墊A3被依序等間隔連續排列，各該散熱膠墊A3上、下兩面各具黏性而分別與該第一包膜A31及第二包膜A32內層黏附，其中，該第二包膜A32的兩側各具有一排等間隔連續排列的複數個針孔A321，兩排針孔A321間相隔一間距，該間距大於該散熱膠墊A3的寬度並供該散熱膠墊A3黏置其中，該料帶A5 可供捲在一設有軸孔A61的套筒A62外徑上而成一環捲狀的料捲A6。
請參閱圖4〜6，該貼合裝置B整體可受驅動作上下及左右位移，該貼合裝置B以一貼合機構B1的一載座B11經一固定板B2的一鏤設區間B21固設於該固定板B2後側的一Z軸向軌座B3上，該貼合機構B1並以一擺座B12與該固定板B2固設，藉此使該貼合機構B1以該載座B11受該與該軌座B3驅動作Z軸向位移時，可一併連動該固定板B2作Z軸向同步位移；該擺座B12包括分別各位於該載座B11上、下方的上擺座B121及下擺座B122；        該貼合機構B1的一側設有一由上往下作檢視的對位檢視單元B4，該對位檢視單元B4並未設於該固定板B2上，而係位於該固定板B2一側在相隔間距下以一固定件B41與該固定板B2後側的該軌座B3固設並受該軌座B3連動；        該固定板B2前側表面上設有包括：        一驅動機構B5，設於該貼合機構B1相對該對位檢視單元B4的另一側；該驅動機構B5受一驅動件B51在該固定板B2後側以一皮帶B52所連動而對如圖3中該料帶A5的第二包膜A32進行牽引驅動；       一料帶輪B6，設於該貼合機構B1的上方，並受該固定板B2後側一驅動件B61以一皮帶B62所驅動而可作旋轉，該料帶輪B6用以套置如圖3中該料捲A6，該固定板B2前側表面上設有一距離感測器B61，用以偵測與該料捲A6圓周間的間距變化，以推算測知該料捲A6是否以將用盡而應進行更換；       一第一捲輪B7，設於該貼合機構B1相對該對位檢視單元B4的另一側，並位於該驅動機構B5上方，其受該固定板B2後側一驅動件B71所驅動可作旋轉；用以捲收如圖3中該料帶A5的第一包膜A31；       一第二捲輪B8，設於該貼合機構B1相對該對位檢視單元B4的另一側，並位於該驅動機構B5上方與該第一捲輪B7下方之間，其受該固定板B2後側該驅動件B71所驅動的皮帶B72與該第一捲輪B7同步連動作旋轉；用以捲收如圖3中該料帶A5的第二包膜A32。
請參閱圖7，該貼合機構B1的該載座B11與該擺座B12間設有一偏轉機構B13，該偏轉機構B13係在該載座B11與該擺座B12的上擺座B121、下擺座B122間以Z軸向共同串設一樞軸B131，於該樞軸B131兩側的該擺座B12的上擺座B121兩側分別各設有外凸的二樞動部B132，一馬達構成的驅動件B133藉一固定件B134固設於該載座B11前側上，其輸出軸B135與一擺臂B136中央固設，該擺臂B136兩側分別各以一連接件B137與該二樞動部B132樞設，使該擺臂B136及二連接件B137、二樞動部B132共同形成一四連桿機構，當該驅動件B133驅動該輸出軸B135旋轉時，與該輸出軸B135固設的該擺臂B136將作水平旋擺，使兩側樞設的二連接件B137形成一前、一後的錯動，令二樞動部B132連動該擺座B12的上擺座B121，使與該上擺座B121、下擺座B122固設的該固定板B2以該樞軸B131為軸心連動其上的各構件作偏擺；該載座B11下方設有一可作Z軸向上下位移的昇降座B14，該昇降座B14下方設有一貼抵頭B15，該貼抵頭B15由中心軸呈X軸向設置之桿狀的輪體所構成，該貼抵頭B15一側的該固定板B2上以X軸向設有一與該貼抵頭B15平行的位移導桿B16，該位移導桿B15受圖8所示該固定板B2後方汽壓缸所構成的一驅動件B161所驅動，而可在一Z軸向的滑軌B162上作上、下位移。
請參閱圖8〜9，該昇降座B14以一固定件B141設於該固定板B2前側的二Z軸向滑軌B142上，並受該載座B11兩側之該固定板B2上二固定部B22下方固設的二驅動件B143所驅動而可作上下位移，該昇降座B14與下擺座B122藉一連接件B144固設，並自該昇降座B14底部一通孔(圖中未示)螺經一螺絲構成的微調件B145至該連接件A144；該昇降座B14隨該固定板B2的偏轉而可被連動偏轉，並可藉該微調件B145微調該昇降座B14的下限位移距離。
請參閱圖10，該貼抵頭B15藉一輪座B151設於該昇降座B14底部相隔間距的X軸向滑軌B152上，該輪座B151前側固設以Y軸向固設一齒條B153，一馬達構成的驅動件B154藉一固定架155固設於該昇降座B14前側，該驅動件B154以一齒輪B156囓合該齒條B153，藉此以驅動該齒條B153連動該輪座B151及該貼抵頭B15作Y軸向左右位移。
請參閱圖11、12，該驅動機構B5設有相隔間距同軸套嵌於X軸向的一驅動軸B53的二針輪B54，該驅動軸B53上設有徑向的凸鍵B531，該凸鍵B531的軸向長度超過二針輪B54間的間距，二針輪受該凸鍵B531嵌設而在徑向上受限制與該驅動軸B53相對旋轉，二針輪B54在該驅動軸B53的軸向上則可相併靠或遠離地自由作X軸向位移；該驅動軸B53可受驅動進行旋轉並連動二針輪B54同步旋轉，每一該針輪B54的外圓周上設有環設的V型的凹溝B541及等間距環列佈設複數個凸設的嵌體B542，其中，二針輪B5上的二環設的該凹溝B54相對位於相向的內側，二環列佈設的該嵌體B542相對位於相向的外側；該驅動軸B53上、下兩側相互平行分別各設有一軸桿B55，每一軸桿B55上分別相隔間距同軸套嵌各設有二嵌抵件B56，該嵌抵件B56為一圓盤狀的輪體，其圓形周緣形成倒V狀配合該針輪B54之凹溝B541的形狀，其中位於該驅動軸B53下方之一側的該軸桿B55上於二嵌抵件B56間樞套有一間隔件B57後被鎖固定位，而位於該驅動軸B53上方之另一側的該軸桿B55上於二嵌抵件B56則可於該軸桿B55上自由作X軸向位移；每一軸桿B55上的該嵌抵件B56分別各以周緣嵌抵入該驅動軸B53上的該針輪B54的外圓周上相對應的凹溝B541；二軸桿B55的前端部間設有一聯結件B551；該間隔件B57依圖1中料帶A5的寬度規格可作更換，改變料帶A5的寬度規格時，僅需改變該間隔件B57並改變該驅動軸B53下方該軸桿B55上的二嵌抵件B56間距，在調整該二嵌抵件B56時，該驅動軸B53上的二針輪B54及該驅動軸B53上方該軸桿B55上的二嵌抵件B56均將被連動而作調整；該驅動軸B53上的二針輪B54一側設有一壓帶機構B58，其設有可受由汽壓缸構成的一驅動件B581驅動作Y軸向朝該驅動軸B53上的二針輪B54靠近或遠離位移的壓抵件B582，該壓抵件B582與該驅動軸B53相隔間距並相互平行，該壓抵件B582呈一矩形框狀並設有一鏤空區間B583，該鏤空區間B583的上、下方分別各為桿狀軸輪B584，該壓抵件B582可在被驅動靠近該驅動軸B53上的二針輪B54時，使二針輪B54可部份靠入該鏤空區間B583中，使該二針輪B54牽引一帶狀物時，自該驅動軸B53上的二針輪B54一側提供將該帶狀物壓靠該針輪B54的一施力；        該驅動軸B53上的二針輪B54上方的該固定板B2上設有一孔位檢測單元B59，該孔位檢測單元B59設有 X軸向在相隔圖3中該料帶A5的兩排該針孔A321寬度間距下位於一調整桿B591上的二檢測器B592，該檢測器B592用以檢測該料帶A5的該針孔A321位置，以確認輸經該驅動軸B53上的二針輪B54與該壓帶機構B58的該壓抵件B582間的料帶A5是否該針孔A321與該針輪B54上的該嵌體B542對應，以傳遞訊息控制該壓帶機構B58的該壓抵件B582被驅動向該驅動軸B53上的二針輪B54移靠。
請參閱圖3、13，該料帶輪B6上的該料帶A5在該貼合裝置B上，係先撥取該第一包膜A31使其捲繞於該第一捲輪B7上，而該仍黏附有該散熱膠墊A3的該第二包膜A32則以該散熱膠墊A3朝該對位檢視單元B4一側的方式，被沿著該固定板B2上的複數支X軸向導桿B23牽引而經由該貼合機構B1與該對位檢視單元B4間繞至該貼合機構B1之該貼抵頭B15下方，使該散熱膠墊A3朝下方並進行貼合作業，完成貼合後僅剩的該第二包膜A32再繞經該驅動機構B5的該針輪B54與該壓抵件B582間，並在可受該孔位檢測單元B59偵測下被捲繞於該第二捲輪B8上。
進行該散熱膠墊A3的貼合時，在該貼合裝置B移至被貼物A上方時，將先以該對位檢視單元B4對該被貼物A由上往下檢視取得該被貼物A方位資訊，若該被貼物A的方位與該散熱膠墊A3方位不對應時，該偏轉機構B13將驅動使該貼合裝置B執行整個該固定板B2連動其上的構件相對該載座B11偏轉，以連動該第二包膜A32下表面黏附的該散熱膠墊A3的方位作偏轉，以調整與該被貼物A的方位對應，然後該Z軸向之該軌座B3再驅動該載座B11，使該貼合機構B1及固定板B2和其上的構件下移，以如圖14所示將該第二包膜A32下表面黏附的該散熱膠墊A3黏附貼合在該被貼物A上；該Z軸向之該軌座B3驅動使該貼合機構B1下移時的下限位移距離，可以由該昇降座B14受二驅動件B143驅動所作的上下位移在配合該微調件B145下作微調。
請參閱圖14，該貼合機構B1的該貼抵頭B15兩側分別各設有依輸送方向區分為位於進入側固定不能位移的一固定導桿B24，及位於輸出側的可作上、下位移的該位移導桿B16；該第二包膜A32下表面黏附的該散熱膠墊A3寬度在該固定導桿B24與該位移導桿B16間，在執行該散熱膠墊A3黏附貼合於該被貼物A時，該位移導桿B16被驅動下降至與該固定導桿B24等高的水平高度定位，該貼抵頭B15較該水平高度定位略低；該散熱膠墊A3抵觸該被貼物A時，該貼抵頭B15的被驅動以其桿狀的輪體滾動間接經由該下表面黏附該散熱膠墊A3的該第二包膜A32接觸該散熱膠墊A3的方式，自該散熱膠墊A3相對該被貼物A的另一側，由該固定導桿B24往該位移導桿B16方向移輥位移，使該散熱膠墊A3被黏附貼合於該被貼物A上。
請參閱圖15，在該散熱膠墊A3黏附貼合完成時，該貼抵頭B15被驅動由該位移導桿B16往該固定導桿B24方向回位，此時在該第二包膜A32貼靠該位移導桿B16連動下使位移導桿B16被驅動上移，而令該位移導桿B16側的該散熱膠墊A3一側之該第二包膜A32先被自已黏附貼合於該被貼物A上的該散熱膠墊A3表面剝離，並在該貼合機構B1被驅動上移時，使該第二包膜A32與已黏附貼合於該被貼物A上的該散熱膠墊A3完全分離。
本發明實施例之散熱膠墊貼合方法及裝置，由於該貼合操作者可以不用再以人工作貼合，自動化的貼合操作使生產效率提昇，精度增加且品質一致，具有實質的效益。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此 限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
A:被貼物 A1:基板 A2:晶粒 A3:散熱膠墊 A31:第一包膜 A32:第二包膜 A321:針孔 A4:散熱片 A5:料帶 A6:料捲 A61:軸孔 A62:套筒 B:貼合裝置 B1:貼合機構 B11:載座 B12:擺座 B121:上擺座 B122:下擺座 B13:偏轉機構 B131:樞軸 B132:樞動部 B133:驅動件 B134:固定件 B135:輸出軸 B136:擺臂 B137:連接件 B14:昇降座 B141:固定件 B142:滑軌 B143:驅動件 B144:連接件 B145:微調件 B15:貼抵頭 B151:輪座 B151:輪座 B152:滑軌 B153:齒條 B154:驅動件 B155:固定架 B156:齒輪 B16:位移導桿 B161:驅動件 B162:滑軌 B2:固定板 B21:鏤設區間 B22:固定部 B23:導桿 B24:固定導桿 B3:軌座 B4:對位檢視單元 B5:驅動機構 B51:驅動件 B52:皮帶 B53:驅動軸 B531:凸鍵 B54:針輪 B541:凹溝 B542:嵌體 B55:軸桿 B551:聯結件 B56:嵌抵件 B57:間隔件 B58:壓帶機構 B581:驅度件 B582:壓抵件 B583:鏤空區間 B584:桿狀軸輪 B59:孔位檢測單元 B591:調整桿 B592:檢測器 B6:料帶輪 B61:距離感測器 B62:皮帶 B7:第一捲輪 B71:驅動件 B72:皮帶 B8:第二捲輪
圖1係本發明實施例中被貼物示意圖。 圖2係本發明實施例中被貼物貼上散熱膠墊及散熱片的分解示意圖。 圖3係本發明實施例中設有散熱膠墊的料帶形成料捲之立體示意圖。 圖4係本發明實施例中貼合裝置的立體示意圖。 圖5係本發明實施例中貼合裝置一側的後側立體示意圖。 圖6係本發明實施例中貼合裝置另一側的後側立體示意圖。 圖7係本發明實施例中貼合裝置的貼合機構立體示意圖。 圖8係本發明實施例中貼合機構卸下昇降座及其下方機構的立體示意圖。 圖9係本發明實施例中貼合機構之昇降座及其下方機構的立體示意圖。 圖10係本發明實施例中貼抵頭與位於昇降座下方的機構立體示意圖。 圖11係本發明實施例中驅動機構立體示意圖。 圖12係本發明實施例中驅動機構側面示意圖。 圖13係本發明實施例中貼合裝置繞設料帶之示意圖。 圖14係本發明實施例中貼合機構下抵作貼合散熱膠墊的示意圖。 圖15係本發明實施例中貼合機構上移使第二包膜與散熱膠墊自一側分離的示意圖。
A3:散熱膠墊
A31:第一包膜
A32:第二包膜
A5:料帶
B1:貼合機構
B15:貼抵頭
B23:導桿
B4:對位檢視單元
B5:驅動機構
B54:針輪
B582:壓抵件
B59:孔位檢測單元
B6:料帶輪
B7:第一捲輪
B8:第二捲輪

Claims (19)

  1. 一種散熱膠墊貼合方法，包括：        提供一被貼物；        使散熱膠墊設於一料帶上；        提供一貼合裝置設置該料帶；        該貼合裝置以一貼合機構的一貼抵頭將該料帶上的該散熱膠墊貼覆在該被貼物上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述散熱膠墊貼合方法，其中，該貼合機構以滾動間接接觸該散熱膠墊的方式，自該散熱膠墊相對該被貼物的另一側，將該散熱膠墊貼覆在該被貼物上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述散熱膠墊貼合方法，其中，該貼抵頭由中心軸呈X軸向設置之桿狀的輪體所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述散熱膠墊貼合方法，其中，該被貼物為已在基板上黏附晶粒的物件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述散熱膠墊貼合方法，其中，該貼合裝置可執行一使該散熱膠墊的方位作偏轉，以調整與該被貼物的方位對應。
  6. 如申請專利範圍第1項所述散熱膠墊貼合方法，其中，該料帶包括長條帶狀的一第一包膜及一第二包膜，該散熱膠墊被第一包膜及第二包膜所包覆；執行貼合時，該第一包膜已剝離，僅該散熱膠墊黏附於該第二包膜下方。
  7. 如申請專利範圍第6項所述散熱膠墊貼合方法，其中，該散熱膠墊黏附貼合完成時，該散熱膠墊一側的該第二包膜先被自已黏附貼合於該被貼物上的該散熱膠墊表面剝離，並在該貼合機構被驅動上移時，使該第二包膜與已黏附貼合於該被貼物上的該散熱膠墊完全分離。
  8. 一種散熱膠墊貼合裝置，包括：        一貼合機構，可被驅動作上下位移並與一固定板連動；        一料帶，設於該固定板上，該料帶上設有散熱膠墊，並以該散熱膠墊朝下繞經該貼合機構之一貼抵頭下方。
  9. 如申請專利範圍第8項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該貼合機構的一側設有一由上往下作檢視的對位檢視單元，該對位檢視單元並未設於該固定板上，而係位於該固定板一側在相隔間距下以一固定件與該固定板後側Z軸向的一軌座固設並受該軌座連動。
  10. 如申請專利範圍第8項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該貼合機構以一載座設於Z軸向的該軌座上，並以一擺座與該固定板固設，該貼合機構以該載座受該軌座驅動作位移時，連動該固定板作同步位移。
  11. 如申請專利範圍第10項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該載座經該固定板的一鏤設區間固設於該軌座上。
  12. 如申請專利範圍第10項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該貼合機構的該載座與該擺座間設有一偏轉機構，該偏轉機構係在該載座與該擺座的一上擺座、一下擺座間共同串設一樞軸，於該樞軸兩側的該擺座兩側分別各設有外凸的二樞動部，一驅動件固設於該載座上，其輸出軸與一擺臂固設，該擺臂兩側分別各以一連接件與該二樞動部樞設。
  13. 如申請專利範圍第10項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該載座下方設有一可作位移的昇降座，該昇降座下方設有一貼抵頭。
  14. 如申請專利範圍第13項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該貼抵頭由中心軸呈X軸向設置之桿狀的輪體所構成，該貼抵頭藉一輪座設於該昇降座底部的滑軌上，該輪座前側固設一齒條，一驅動件以一齒輪囓合該齒條，以連動該輪座及該貼抵頭作位移。
  15. 如申請專利範圍第13項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該貼抵頭一側的該固定板上設有一位移導桿，該位移導桿可作上、下位移。
  16. 如申請專利範圍第13項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該 該昇降座以一固定件設於該固定板的滑軌上，並受該載座兩側之該固定板上二驅動件所驅動而可作上下位移；該昇降座藉一微調件微調該昇降座的下限位移距離。
  17. 如申請專利範圍第8項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該散熱膠墊被一第一包膜及一第二包膜所包覆而形成該料帶；該固定板上設有包括：一料帶輪，一驅動件驅動並套置該料帶形成的環捲狀的料捲；        一第一捲輪，受一驅動件所驅動可作旋轉捲收該料帶的該第一包膜；        一第二捲輪，受一驅動件所驅動作旋轉捲收該料帶的該第二包膜；        一驅動機構，受一驅動件連動而對該料帶的該第二包膜進行牽引驅動。
  18. 如申請專利範圍第17項所述散熱膠墊貼合裝置，其中，該固定板上設有一距離感測器，用以偵測與料帶輪上該料捲圓周間的間距變化，以推算測知該料捲是否應進行更換。
  19. 一種散熱膠墊貼合裝置，包括：用以執行如申請專利範圍第1至7項任一項所述散熱膠墊貼合方法的裝置。
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