TWI804790B - 壓合設備及其上模控制方法、上模裝置 - Google Patents

壓合設備及其上模控制方法、上模裝置 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種壓合設備及其上模控制方法、上模裝置。該壓合設備之上模控制方法，包括：提供一驅動模組，以一驅動桿提供作向下位移的驅力；提供一壓合模組，以一模座設置一壓模單元；使該驅動桿受驅動向下位移的驅力先對該壓合模組中該壓模單元上的一荷重量測單元作用，該驅力再間接經該荷重量測單元驅使該壓模單元的一壓桿下方的一壓模對一受壓物進行壓抵，藉此使該上模的實際施力獲得更精確的管控，提昇壓合製程的品質。

Description

壓合設備及其上模控制方法、上模裝置
本發明係有關於一種壓合設備及其上模控制方法、上模裝置，尤指一種配合下方一下模共同壓合一受壓物的壓合設備及其上模控制方法、上模裝置。
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，然後再將一散熱片以黏附方式植放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，但在植放該散熱片的製程上都一樣必須對該基板上的該散熱片進行壓合作業，使該散熱片可以穩固位在該基板上方，並覆蓋在該散熱膠墊上。
先前技術以一上模在使用時配合一下模共同壓合基板上載有晶粒並完成覆上散熱片的組件，雖可達到對該組件所形成的受壓物的壓合效果，但難以管控壓合的品質，因施壓的力量不易控制，易隨驅動裝置 出力的穩定性有所變異，為求對壓合品質的有效管控，需要就此研發合適的機構和量測方式，以在大量生產製程的自動化壓合作業中使品質穩定。
爰是，本發明的目的，在於提供一種可對壓合品質管控的壓合設備的上模控制方法。
本發明的另一目的，在於提供一種可對壓合品質管控的壓合設備的上模裝置。
本發明的又一目的，在於提供一種用以執行如所述壓合設備的上模控制方法的壓合設備。
依據本發明目的之壓合設備之上模控制方法，包括： 提供一驅動模組，以一驅動桿提供作向下位移的驅力；提供一壓合模組，以一模座設置一壓模單元；使該驅動桿受驅動向下位移的驅力先對該壓合模組中該壓模單元上的一荷重量測單元作用，該驅力再間接經該荷重量測單元驅使該壓模單元的一壓桿下方的一壓模對一受壓物進行壓抵。
依據本發明另一目的之壓合設備之上模裝置，包括：一驅動模組，設有一固定座，該固定座設有複數個驅動件，每一驅動件設有可作上、下位移的驅動桿；一壓合模組，位於該驅動模組下方，設有一模座，該模座上設有複數個分別各對應上方該驅動件的壓模單元；該壓模單元設有一壓桿組件，該壓桿組件設有一壓桿，該壓桿上端頂部設有一荷重量測單元，下端設有一壓模；該驅動桿受驅動向下位移對該荷重量測單元作用，間接經該荷重量測單元連動該壓桿下方的該壓模對一受壓物進行壓抵。
依據本發明又一目的之壓合設備，包括：用以執行如所述壓合設備之上模控制方法的設備。
本發明實施例之壓合設備及其上模控制方法、上模裝置，由於該驅動模組以一驅動桿提供作向下位移的驅力，該壓合模組以一模座設置一壓模單元，使該驅動桿受驅動向下位移的驅力先對該壓合模組中該壓模單元上的一荷重量測單元作用，該驅力再間接經該荷重量測單元驅使該壓模單元的一壓桿下方的一壓模對一受壓物進行壓抵，故該驅動模組的該驅動桿的驅力先被該荷重量測單元量測，使該驅力獲得掌握，提昇壓合製程的品質。
本發明實施例以一植散熱片製程的一散熱片壓合設備之一上模裝置為例作說明，實務上在使用時係配合下方一下模F共同壓合一受壓物E，該受壓物E可為半導體製程中植散熱片製程的一基板上載有一晶粒並塗覆一層散熱膠液或黏附一散熱膠墊再覆上一散熱片的一組件，以下僅就本發明之上模裝置部份為實施例作說明。
請參閱圖1、2，本發明實施例中，該上模裝置設有：
一驅動模組AB，設有一矩形的固定座A，並於該固定座A下方設有複數個由例如汽缸構成並呈矩陣排列的驅動件B，每一驅動件B設有可個別獨立受驅動作上、下位移的驅動桿B1；
一壓合模組CD，位於該驅動模組AB下方，設有一矩形的模座C，該模座C上設有複數個呈矩陣排列並分別各對應上方該驅動件B的壓模單元D。該驅動模組AB兩短側邊處設有相隔間距的複數個滾輪A1，該壓合模組CD兩短側邊處設有相隔間距的複數個滾輪C1；該驅動模組AB的每一驅動件B的該驅動桿B1底端在未作驅動時，各與其下方對應的該壓合模組CD上各該壓模單元D頂端呈分離狀態並保持一間距d；該壓合模組CD的該模座C下方設有矩形的一模框C2。
請參閱圖3，由於該等壓模單元D的結構都相同，接下來將以說明其中一個壓模單元D作代表。該壓模單元D設有一壓桿組件D1及一固定組件D2，並在該壓模單元D上端頂部設有一荷重量測單元D3。
請參閱圖3、4、5，該壓桿組件D1設有一壓桿D11，該壓桿D11上端頂部設該荷重量測單元D3，下端設有一壓模D12；其中：
該壓桿D11，呈中空管狀並於管中央設有一管道D111，該管道D111上端位於該荷重量測單元D3下端設有自管壁D112開設與外部相通的槽口D113，該管道D111下端連通該壓桿D11下端一固定座D114所形成位於該固定座D114與該壓模D12間的一容室D115，該管壁D112相對該槽口D113的另一側設有與外部相通的一氣孔D116；該荷重量測單元D3設有一罩套D31罩設於該壓桿D11上端頂部，該罩套D31内的一荷重量測器D32上端設有一凸出於該罩套D31外的一壓觸件D33，該荷重量測器D32下端設有一嵌設於該壓桿D11的該管道D111上端口的一底墊D34；該驅動桿B1受驅動向下位移的驅力先對該壓合模組CD中該壓模單元D上的該荷重量測單元D3作用，該驅力再間接經該荷重量測單元D3連動驅使該壓模單元D的該壓桿D11下方的該壓模D12對該受壓物E進行壓抵；
該壓模D12，其為非金屬具有耐壓及耐高溫特性的材質，例如聚醚酰亞胺(PEI，Polyetherimide)，其設有一溫度感測件D121，用以感測該壓模D12與受壓物E壓合時，來自下模F加熱所傳導經該受壓物E至該壓模D12的溫度，該溫度感測件D121為線狀經該壓桿D11的該管道D111而由該槽口D113延伸至外部，該溫度感測件D121周圍的該壓模D12設有複數個氣道D122，每一氣道D122的其中一端與該壓桿D11下端的該固定座D114的該容室D115相通，另一端與該壓模D12下方的區域相通，可由該壓桿D11的該氣孔D116通入氣體經管道D111至該容室D115，而由該容室D115擴散至各該氣道D122對該壓模D12下方的受壓物E進行氣體吹抵，以協助該壓模D12在完成壓合欲上昇時與受壓物E順利脫離。
該固定組件D2設有維持該壓桿D11水平徑向定位並供該壓桿D11上、下位移樞設的一第一定位單元D21、及維持該壓桿D11垂直縱向定位的一第二定位單元D22；其中，
該第一定位單元D21，設有一軸套D211及一樞座D212；該軸套D211設有供該壓桿D11上、下位移樞設呈垂直Z軸向的一軸孔D213，並於該軸套D211上端設有圓形徑向截徑較該軸套D211外徑大的一凸緣部D214；該樞座D212設供該軸套D211樞設的一樞孔D215，並於該樞座D212下端設有由該樞座D212徑向往外延伸且的一凸緣座D216；該凸緣座D216的徑向寬度大於該樞座D212的徑向寬度。該第二定位單元D22，設有一第一定位座D221及一第二定位座D222；該第一定位座D221位於鄰靠該荷重量測單元D3下方，並設有互為分離二構件的一第一扣件D2211及一第二扣件D2212相向在徑向靠貼螺固對該壓桿D11外徑夾扣固定，其中，該第一扣件D2211設有一導氣孔D2213對應該壓桿D11上的該氣孔D116並與其相通，可經該導氣孔D2213輸入正壓氣體經該氣孔D116進入該壓桿D11的該管道D111；該第二定位座D222位於該第一定位座D221下方，並設有互為分離二構件的一第一扶架D2221及一第二扶架D2222，該第一扶架D2221與該第二扶架D2222相向在徑向圍設於該壓桿D11外徑外一位移區間D2223外，其中，該第一扶架D2221上端形成一弧形區間D2224圍成該位移區間D2223的外環徑的一部份，下端則固定於該第一定位單元D21的該樞座D212的該凸緣座D216上；該第二扶架D2222下端固定於該第一定位單元D21的該樞座D212的該凸緣座D216上，並設有可作上下位移一軸銷D2225凸伸於上端，該軸銷D2225並以其上端面供該第二扣件D2212底部固設。
該第一定位單元D21及該第二定位單元D22間設有一彈簧構成的彈性元件D23，該彈性元件D23套於該壓桿D11外，並位於該位移區間D2223中，該彈性元件D23的下端抵於該第一定位單元D21的該軸套D211的凸緣部D214上表面，上端抵於該第二定位單元D22的該第一扣件D2211下底緣；
該壓桿D11連動該第二定位單元D22的該第一扣件D2211及該軸銷D2225，上、下位移時，該軸銷D2225使該壓桿D11不作旋轉，而該彈性元件D23提供受壓縮的回復力使驅動該壓桿D11下移的驅力消除時，上頂的該第二定位單元D22的該第一扣件D2211，以連動該壓桿D11上移回復原定位。
該第一定位單元D21的該軸套D211的該凸緣部D214兩側各形成相互平行的凸緣對邊D217；該樞座D212兩側外徑各形成相互平行的外徑對邊D218，所述該凸緣對邊D217與該外徑對邊D218對應且上下疊置對齊；該第二定位單元D22的該第一定位座D221及該第二定位座D222分別各對應夾設於該凸緣對邊D217與該外徑對邊D218疊置的兩側，而限制該軸套D211與該樞座D212相對樞轉。
該固定組件D2以該第一定位單元D21的該樞座D212的該凸緣座D216嵌設於該模座C上表面所凹設圓形槽狀的一定位部C3中，並以約略為矩形環框狀的一固定件D4套於該第二定位單元D22的該第二定位座D222及該第一定位單元D21的該軸套D211外，並螺固設於該模座C上表面，該固定件D4呈片狀，其設有內徑較該樞座D212的該凸緣座D216外徑小的鏤空狀的一套孔D41，使該固定件D4靠該套孔D41的內緣部份同時壓覆在凸緣座D216上表面，而將該樞座D212限制在該模座C的該定位部C3中；
該定位部C3的底部C31設有圓形鏤空的一通孔C32，該底部C31墊設有環形的一墊片D5，該墊片D5中央設有與定位部C3的底部C31的該通孔C32對應及約略相同大小的一鏤孔D51，該通孔C32及該鏤孔D51較該第一定位單元D21的該軸套D211外徑大，並供該軸套D211穿置其中；該壓桿D11下端的該固定座D114與所固設的該壓模D12容置於該模座C下方該模框C2中所隔設的一模室C21內，該模室C21下方呈方形的一開口C22，上方則與該通孔C32相通；該壓模D12可受該壓桿D11連動位於該模室C21中作上、下位移。
該固定件D4的該套孔D41內徑部份大於該軸套D211外徑，而該固定件D4內緣形成分佈在互呈九十度十字交錯的四個徑向外凹鏤設狀的微調區間D42，每一該微調區間D42中設有無頭螺絲構成的微調件D6，該微調件D6螺設於該第一定位單元D21的該樞座D212的該凸緣座D216上表面，並往下抵至該墊片D5的上表面，藉由調整相對向的二個該微調件D6對該墊片D5的向下螺抵程度，可以使該第一定位單元D21連動該第二定位單元D22及該壓桿D11下端的該壓模D12往一側傾斜，以調整該壓模D12底面的水平；該模座C由於是鋁質材料，為免該定位部C3底部因長期螺抵而凹陷受損，故才設鐵質的該墊片D5，在本發明的其他實施態樣中，也能省略該墊片D5。
本發明實施例壓合設備及其上模控制方法、上模裝置，由於該驅動模組AB以該驅動桿B1提供作向下位移的驅力，該壓合模組CD以該模座C設置該壓模單元D，使該驅動桿B1受驅動向下位移的驅力先對該壓合模組CD中該壓模單元D上的該荷重量測單元D3作用，該驅力再間接經該荷重量測單元D3驅使該壓模單元D的該壓桿D11下方的該壓模D12對該受壓物E進行壓抵，故該驅動模組AB的該驅動桿B1的驅力先被該荷重量測單元D3量測，使該驅力獲得掌握，提昇壓合製程的品質。
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。
AB:驅動模組 A:固定座 A1:滾輪 B:驅動件 B1:驅動桿 CD:壓合模組 C:模座 C1:滾輪 C2:模框 C21:模室 C22:開口 C3:定位部 C31:底部 C32:通孔 D:壓模單元 D1:壓桿組件 D11:壓桿 D111:管道 D112:管壁 D113:槽口 D114:固定座 D115:容室 D116:氣孔 D12:壓模 D121:溫度感測件 D122:氣道 D2:固定組件 D21:第一定位單元 D211:軸套 D212:樞座 D213:軸孔 D214:凸緣部 D215:樞孔 D216:凸緣座 D217:凸緣對邊 D218:外徑對邊 D22:第二定位單元 D221:第一定位座 D2211:第一扣件 D2212:第二扣件 D2213:導氣孔 D222:第二定位座 D2221:第一扶架 D2222:第二扶架 D2223:位移區間 D2224:弧形區間 D2225:軸銷 D23:彈性元件 D3:荷重量測單元 D31:罩套 D32:荷重量測器 D33:壓觸件 D34:底墊 D4:固定件 D41:套孔 D42:微調區間 D5:墊片 D51:鏤孔 D6:微調件 d:間距 E:受壓物 F:下模
本發明其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一個立體圖，說明本發明實施例中的一個上模裝置； 圖2是一個側視圖，說明該上模裝置； 圖3是一個立體圖，說明該實施例中數個壓模單元的其中一個； 圖4是一個側視圖，說明其中一個的所述壓模單元；及 圖5是一個剖視圖，說明其中一個的所述壓模單元。
B1:驅動桿
C2:模框
D:壓模單元
d:間距

Claims (18)

  1. 一種壓合設備之上模控制方法，包括：提供一驅動模組，以一驅動桿提供作向下位移的驅力；提供一壓合模組，以一模座設置一壓模單元；使該驅動桿受驅動向下位移的驅力先對該壓合模組中該壓模單元上的一荷重量測單元作用，該驅力再間接經該荷重量測單元驅使該壓模單元的一壓桿下方的一壓模對一受壓物進行壓抵。
  2. 如請求項1所述壓合設備之上模控制方法，其中，該壓模受一溫度感測件感測溫度。
  3. 如請求項1所述壓合設備之上模控制方法，其中，對該壓模下方的受壓物進行氣體吹抵，以協助該壓模在完成壓合欲上昇時與該受壓物順利脫離。
  4. 如請求項1所述壓合設備之上模控制方法，其中，該壓桿被一固定組件的一第一定位單元維持水平徑向定位並供上、下位移樞設。
  5. 如請求項1所述壓合設備之上模控制方法，其中，該壓桿被一固定組件的一第二定位單元維持該壓桿垂直縱向定位。
  6. 如請求項1所述壓合設備之上模控制方法，其中，該壓桿上、下位移時，使該壓桿不作旋轉；提供一回復力使驅動該壓桿下移的驅力消除時，使該壓桿上移回復原定位。
  7. 如請求項1所述壓合設備之上模控制方法，其中，藉由調整相對向的二個微調件的螺抵程度，以調整該壓模底面。
  8. 一種壓合設備之上模裝置，包括：一驅動模組，設有一固定座，該固定座設有複數個驅動件，每一驅動件設有一可作上、下位移的驅動桿；一壓合模組，位於該驅動模組下方，設有一模座，該模座上設有複數個分別各對應上方該等驅動件的壓模單元；該壓模單元設有一壓桿組件，該壓桿組件設有一壓桿，該壓桿上端頂部設有一荷重量測單元，下端設有一壓模；該驅動桿受驅動向下位移對該荷重量測單元作用，間接經該荷重量測單元連動該壓桿下方的該壓模對一受壓物進行壓抵。
  9. 如請求項8所述壓合設備之上模裝置，其中，該壓桿設有一管道，該管道設有一與外部相通的槽口，一溫度感測件以一感測線經該壓桿的該管道而由該槽口延伸至外部。
  10. 如請求項8所述壓合設備之上模裝置，其中，該壓桿設有一管道，一管壁設有與外部相通的一氣孔，該管道下端連通該壓桿下端一固定座所形成位於該固定座與該壓模間的一容室，該壓模設有至少一氣道，該至少一氣道一端與該容室相通，另一端與該壓模下方的區域相通。
  11. 如請求項8所述壓合設備之上模裝置，其中，該荷重量 測單元設有一罩套罩設於該壓桿上端頂部，該罩套內的該荷重量測器上端設有一凸設於該罩套外的一壓觸件，該荷重量測器下端設有一嵌設於該壓桿的該管道上端口的一底墊。
  12. 如請求項8所述壓合設備之上模裝置，其中，該壓模單元設有一固定組件，該固定組件設有一第一定位單元，該第一定位單元設有一軸套及一樞座；該軸套設有供該壓桿上、下位移樞設的一軸孔，該樞座設有供該軸套樞設的一樞孔，並於該樞座下端設有一凸緣座。
  13. 如請求項12所述壓合設備之上模裝置，其中，該固定組件設有一第二定位單元，該第一定位單元及該第二定位單元間設有一彈性元件。
  14. 如請求項13所述壓合設備之上模裝置，其中，該第二定位單元設有一第一定位座及一第二定位座；該第一定位座對該壓桿外徑夾扣固定，該第二定位座位於該第一定位座下方，並設有互為分離二構件的一第一扶架及一第二扶架相向在徑向圍設於該壓桿外徑外一位移區間外；該彈性元件套於該壓桿外徑外，並位於該位移區間中。
  15. 如請求項14所述壓合設備之上模裝置，其中，該第二扶架下端固定於該第一定位單元的該樞座的凸緣座上，並設有一軸銷凸伸於上端，該第一定位座設有一第一扣件及一第二扣件對該壓桿外徑夾扣，該軸銷並以其上端面供該第二扣件底部固設；該第一扶架上端形成一弧形 區間圍成該位移區間的外環徑的一部份，下端則固定於該第一定位單元的該樞座的該凸緣座上。
  16. 如請求項12所述壓合設備之上模裝置，其中，該固定組件以該第一定位單元的該樞座的該凸緣座嵌設於該模座所設的一定位部中，並以一固定件固設於該模座上表面，而將該樞座限制在該模座的該定位部中。
  17. 如請求項16所述壓合設備之上模裝置，其中，該固定件設有內徑較該樞座的該凸緣座外徑小的一套孔，該固定件內緣形成複數個微調區間，每一該微調區間中設有一微調件，該微調件螺設於該第一定位單元的該樞座的該凸緣座上表面，並往下抵至該定位部中底部一墊片的上表面。
  18. 一種壓合設備，包括：一上模裝置，配合一下模共同壓合一受壓物；該上模裝置設有：一驅動模組，設有一固定座，該固定座設有複數個驅動件，每一驅動件設有一可作上、下位移的驅動桿；一壓合模組，位於該驅動模組下方，設有一模座，該模座上設有複數個分別各對應上方該等驅動件的壓模單元；該壓模單元設有一壓桿組件，該壓桿組件設有一壓桿，該壓桿上方設有一荷重量測單元，下方設有一壓模；該驅動桿的驅力受該荷重量測單元量測，該壓桿下方的該壓模對一受壓物進行壓抵。
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