1354642 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種往複式取放設備’尤指一種適於晶 片廠中將複數個晶片進行分料、裝配、運送之設備。 5
10 15 據此 【先前技術】 一般而言’現有技術之晶片於製造完成後大都以晶片 管（tube)的方式儲存，主要功用是方便存取又可節省空間。 然而’晶片的後段製程中於製造完成後尚需經過測試階 段’故晶片管内的晶片於測試階段須個別取出進行測試。 所以’晶片管在測試階段之前段須先經過一個分料過程， 其通常利用取放機構來將晶片管内晶片逐一取出’並分別 地置放於晶片承載盤（tray)中，以供測試機台方便進行測 忒，或是將晶片由前一承載盤取出再裝運到下一承載盤中 進行下一製程步驟或測試步驟。 曰曰片取放機構通常需要有兩個方向移動之動作 時，而現有技術的一般做法會利用兩個方向的汽缸 作動。惟因汽缸之作動需等待一方向之汽虹動作完成，並 控制器接收到其位置到達之訊號後，才能進行下—方向 汽缸之動作，故其整體速度較為緩慢，不適用於大量測:、 有另—做法是以兩方向導軌方式，並將其兩個方 =-顆電動馬達㈣時_，再利用軟體方式來規㈣ 仃走路線。然⑹，此種方式在軟體上會因需時 ’、 置、及行進速度，整體上會較為複雜又相對成本較高，= 5 1354642 者還需防範行走路徑的干涉問題，會有安全及整體動作速 度之疑慮。再者，亦有兩方向直立及水平之導軌方式其 一般會設定成直角，惟每行經一個直角時會有頓點，其不 僅浪費時間而且每一頓點容易造成晶片的掉落，或是整體 5 機件的精度會受到相當之影響。 由此可知，如何達成一種安全、簡易、又可節省成本， 更可快速而準確的進行分料動作之往複式取放設備，實在 是產業上的一種迫切需要。 【發明内容】 10 本發明為一種往複式取放設備，包括：一固定架、一 活動架、一承載台、至少一旋轉臂、以及一動力源。其中， 固定架包括有一頂板、及至少一侧板，而頂板之下表面設 置有至少一水平滑轨，又至少一侧板是固設於頂板之至少 側邊，且至少一側板又包括有一柩軸、及一執跡導槽， 15其執跡導槽至少有一部份是繞設於枢轴周圍β 其中，活動架包括有一上板、及一直立板。其上板之 上表面設置有至少一水平滑槽。又，至少一水平滑槽是對 應耦合於固定架之至少一水平滑軌，並且能夠相對前後滑 移而直立板疋固设於上板之下表面，直立板之前表面設 20 置有至少一直立滑軌》 另外，承載台包括有一基座、及至少一凸柄。基座之 後表面設置有至少一直立滑槽，其至少一直立滑槽是對應 耦合於前述活動架之至少一直立滑軌，並且能夠相對上下 滑移，而至少一凸柄是凸設於基座至少一側邊。此外，至 6 1354642 少一旋轉臂是樞設於固定架之樞轴，其至少一旋轉臂包括 有一徑向長槽》而上述承載台之至少一凸柄是同時穿經軌 跡導槽、及徑向長槽内。 又，動力源是驅動至少一旋轉臂沿著固定架之樞轴旋 5 轉，並透過至少一旋轉臂之徑向長槽以驅動至少一凸柄沪 著至少一軌跡導槽内移動。據此，本發明可藉由動力源來 驅動至少一旋轉臂，透過其上之徑向長槽以帶動活動架上 的承載台之&柄，並使承載台依循軌跡導槽所設定之軌跡 > 進行連續的往復作動。因此，本發明俾能順暢且快速地進 10行取放動作，且整體機構簡單，維護容易又成本可大幅降 低。 再者，本發明可更包括有至少一傳動單元，其連結於 動力源與至少一旋轉臂之間，而動力源是透過至少一傳動 單π來驅動至少一旋轉臂旋轉。其中，至少一傳動單元可 15包括有一主動輪、一從動輪、及一環狀皮帶。其中，從動 輪同轴固設於㈣上，豸狀皮帶是繞設於主動輪與從動輪 丨之間。據此，動力源驅動主動輪旋轉，並藉由環狀皮帶連 動從動輪旋轉，進而帶動至少一旋轉臂沿著固定架之樞轴 旋轉。然而，上述傳動單元亦可改用複數個齒輪相互嚙合 20傳動、或鍊條與鍊輪傳動、或其他等效裝置亦可。 另外，本發明之承載台的至少一凸柄可更組設有二個 轴承，其中之一軸承可對應滑移於固定架之軌跡導槽内。 而另轴承可對應滑移於至少一旋轉臂之徑向長槽内。然 而，組軸承之目的在於承托、及引導凸柄於徑向長槽、 7 1354642 *軌跡導槽内’ 一方面使之能順暢的轉動或滑動以提高 整趙運作之效率’而另一方面可減少凸柄與徑向長槽或軌 跡導槽間因摩擦而產生的高溫或甚至機件磨損，以提高設 備之使用壽命。 5 此外，本發明之動力源可包括有一旋轉軸，旋轉轴之 至少一端對應連接至至少一傳動單元，至於動力源驅動旋 轉轴之手段可為皮帶、複數個齒輪相互嗤 與鍊輪傳動、或其他等效裝置亦可。另外，^2 = 釀源可為一電動馬達、電動致動器、旋轉致動器、氣壓缸、 10 油壓缸、或其他等效裝置。 較佳的是，本發明可更包括有一取放裝置，其可組設 於基座之前表面。而取放裝置可包括有一取放台、至少一 氣壓缸、及至少-真空吸取頭。其中，至少一氣壓缸包括 有一固定端、及一活動端，而固定端是固設於取放台，至 15少一真空吸取頭是組設於活動端。另外，取放裝置可更包 括有至少一取放架，其至少一取放架包括有一直立導引 > 板、及一底板。此外’取放台之前表面可更設有至少一直 立導引槽，其取放架之直立導引板對應辆合於取放台之直 立導引槽並能夠相對上下滑移β x，至少—氣壓缸之活動 20端固接於取放架之底板的上表面，真空吸取頭可組設於底 板之下表面。 因此，本發明之取放裝置是藉由氣壓缸驅動取放架來 進行直立方向之上下移動，再加上組設於取放架之真空吸 取頭來進行吸取或置放晶片。此外’本發明之取放裝置的 8 1354642 至少一氣壓缸可更套設有一壓缩彈簧，其藉以緩衝真空吸 取頭的活動端，因上升至端點時常會產生震動或抖動，易 造成所吸取之晶片掉落。 5 【實施方式】 請參閱圖1為晶片自動分料機台之整體設備立體圖。此 晶片自動分料機台主要包括有本發明之往複式取放設備 1、自動分料機構9、晶片管91、以及圖中未示出的晶片承 • 載盤。惟本發明並不僅限於適用後段製程之測試階段，只 10 要在積體電路製程中其他相關製程如封裝製程或測試製程 需要進行晶片的輸送、分料、或裝載等相關程序皆可運用 本發明。然如下將以用於晶片後段製程的晶片測試階段 中，於測試前提供晶片分料之功用進行說明，其主要運作 如下.將裝載有晶片之晶片管91裝配至自動分料機構9，而 15透過自動分料機構9將晶片逐一分隔，以供往複式取放設備 1來進行吸取晶片，吸取後之晶片藉由往複式取放設備1來 > 置放於晶片承載盤中。 請同時參閱圖2、及圖3，其中圖2係本發明一較佳實施 例之分解圖，圖3係本發明一較佳實施例局部透視圓。如圖 20中所不之座標，為了方便說明以下將以X、Y、Z軸來進行 說明。圖中顯示有本發明往複式取放設備丨，其具有一固定 架2,而固定架2包括有一頂板21、及二側板22,其頂板21 之下表面211設置有二個γ方向之水平滑軌213。而二側板22 固設於頂板21之二個側邊，此二側板22分別包括有一拖轴 9 1354642 • 220、及一軌跡導槽221，其中軌跡導槽221有一部份是繞設 於樞軸220的周圍。 再者，圖中另外顯示有活動架3,其包括有一上板31、 及一直立板32»其中，上板31之上表面3n設置有二個¥方 5向的水平滑槽313，此二個Y方向的水平滑槽313是對應耦合 於固定架2之二個γ方向的水平滑軌213，並於γ方向能夠相 對前後滑移。而直立板32是固設於上板31之下表面31〇,且 直立板32之前表面321設置有二個2方向的直立滑軌323。另 ♦ 外，圖中還顯示有一承載台4,其包括有_基座4〇、及二凸 10柄431。其中，基座4〇之後表面41設置有二個Z方向的直立 滑槽4U，其是對應耦合於活動架3上之二個乙方向的直立滑 軌323並於Z方向上能夠相對上下滑移。其中，γ方向的水平 滑轨213、水平滑槽313以及ζ方向的直立滑轨323、直立滑 槽411均設計為雙滑軌，取其安穩不易晃動，而且滑動較為 15順暢。當然，也可視實際使用情況或需求設計成單滑軌或 其他多滑軌。 # 請繼續參閱圖2、及圖3，圖中承載台4的基座4〇之二個 側邊43分別凸設有凸柄431 ’且每一凸柄431又分別組設有 二個轴承432,433。另外，圖中還顯示有二旋轉臂7,其是柩 20設於固定架2二側之樞轴22〇上，每一旋轉臂7分別具有一徑 向長槽71。前述之承載台4的二凸柄431是同時穿經二側板 22之軌跡導槽221、及二侧旋轉臂7之徑向長槽71内。又凸 柄431上之軸承432是對應滑移於固定架2之轨跡導槽22ι 内，而另一轴承433是對應滑移於旋轉臂7之徑向長槽γ 1354642 • 内。然組設軸承之目的在於承托、及.引導凸柄使之能順暢 的轉動或滑動，以提高整體運作之效率，而且又可減少因 摩擦而產生的磨損，以提高設備之使用壽命。 此外，圖中還顯示有一動力源8、及二傳動單元6，動 5 力源8主要是透過分別位於兩側之二傳動單元6來驅動二旋 轉臂7旋轉。其中，動力源8還具有一旋轉軸81，旋轉軸81 ^—端分別對應連接一傳動單元6。在本實施例中，動力源 8為電動馬達，且動力源§是透過皮帶來連接旋轉麵81。又， 二傳動單元6是分別設置於固定架2二側板22的外側，每一 1〇 傳動單元6具有一主動輪61、一從動輪62、及一環狀皮帶 63»主動輪61同軸固接於旋轉轴81上，而從動輪62同軸固 鼓於拖軸220上，環狀皮帶63是繞設於主動輪61與從動輪62 之間。 因此’當動力源8驅動旋轉軸81而使主動輪61同步旋. 15 轉，並藉由環狀皮帶63連動從動輪62旋轉，進而帶動同軸 之旋轉臂7沿著固定架2之枢軸220旋轉，而旋轉之旋轉臂7 • 的徑向長槽71則驅動凸柄431沿著軌跡導槽221内移動。據 此，凸柄431亦促使承載台4能藉由γ方向之水平滑軌213、 水平滑槽313與Z方向之直立滑軌323、直立滑槽411的導引 2〇而滑移於預定位置間。綜上，於本實施例中藉由承載台4兩 側同步帶動、移動，如此移動過程較為安穩且順暢。且以 兩側凸柄431同步帶動承載台4，.藉以減少因僅一側帶動， 凸柄431易產生剪應力，容易造成機件損壞，而且更容易造 成移動不平順。故在本實施例中採用二侧驅動來說明，其 11 1354642 包括二傳動單元6、二側板22、二旋轉臂7、及凸柄431等， 如果因空間、成本 '或其他實際狀況之因素上考量，亦可 以採用一組來實現。 請同時參閱圖2、及圖4’圖4係本發明一較佳實施例取 5 放裝置之立體圓。圖中顯示有一取放裝置5,其主要用以取 放晶片。此取放裝置5是組設於基座40之前表面42，而取放 裝置5包括有一取放台51、複數個取放架54、複數個氣壓缸 52、及複數個真空吸取頭53。其中，取放台51之前表面更 齡設有複數個直立導引槽511’而每一取放架54則具有一直立 10 導引板541、及一底板542，又直立導引板541是對應耦合於 直立導引槽511並能夠於Z方向相對上下滑移。另外，每一 机壓红52具有一固定端521、及一活動端522，而固定端521 是固設於取放台51上’另外活動端522是固接於底板542之 上表面’真空吸取頭53則是組設於底板542之下表面。此 15 外’每一氣壓缸52都套設有一壓縮彈簧523，用以緩衝真空 吸取頭53上升時’因活動端522的震動或抖動所造成吸取之 I 晶片掉落。 據此’氣壓缸52提供取放架54上下移動之功能，亦即 提供Ζ軸上位移之功能’並藉由直立導引槽511之導引可精 20 準、順利的取放晶片。取放裝置5配置有Ζ軸之上下位移功 能，主要是因為當凸柄431位於軌跡導槽221兩端極限位置 時，通常真空吸取頭53與欲吸取的晶片間或是欲放置晶片 的晶片承載盤間還會設計預留有適當之高度，用以増加其 未來設備的擴張性，以可供不同規格之晶片使用。再者， 12 1354642 也可避免因人為疏忽或是外在因素影響，造成真空吸取頭 53因下降之幅度不足而無法順利取放晶片，或真空吸取頭 53因下降之幅度過大而直接撞擊晶片或機台，造成晶片毁 損或是設備機台損壞。 5 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限 於上述實施例。 【圖式簡單說明】 10 圖1係晶片自動分料機台之整體設備立體圖。 圖2係本發明一較佳實施例之分解圖。 圖3係本發明一較佳實施例局部透視圖。 圖4係本發明一較佳實施例取放裝置之立體圖。 15 【主要元件符號說明】 1 往複式取放設備2 固定架 21 頂板 211 下表面 213 水平滑軌 22 側板 220 拖轴 221 軌跡導槽 3 活動架 31 上板 310 下表面 311 上表面 313 水平滑槽 32 直立板 321 前表面 323 直立滑執 4 承載台 40 基座 41 後表面 411 直立滑槽 42 前表面 43 側邊 431 凸柄 432 轴承 433 軸承 5 取放裝置 51 取放台 13 1354642 511 直立導引槽 52 氣壓缸 521 固定端 522 活動端 523 壓縮彈簧 53 真空吸取頭 54 取放架 541 直立導引板 542 底板 6 傳動單元 61 主動輪 62 從動輪 63 環狀皮帶 7 旋轉臂 71 徑向長槽 8 動力源 81 旋轉軸 9 自動分料機構 91 晶片官 14