TWI827971B - 用於半導體製程的烘烤夾具及其應用設備 - Google Patents

Abstract

一種用於半導體製程的烘烤夾具，包含有：一上夾板、一下夾板與一壓板所構成；該上夾板兩側分別設置有貫穿的錐度孔，二該錐度孔分別設置有連接該下夾板的螺桿，二該螺桿上則分別鎖設一可鎖入該錐度孔的錐度定位件，該上夾板的下方藉由數個彈性元件連接該壓板，該下夾板之四個端部分別設有連接該上夾板之擋止塊，且由四該擋止塊、該壓板與該下夾板之間形成一容置空間；其特徵在於：各該擋止塊上套置一調整片，藉由各該調整片控制該容置空間的範圍；據此，當半導體元件有尺寸長度、或者寬度有變化時，僅需要在四根擋止塊上分別套置上該調整片，即可快速調整該容置空間的長度、或者寬度甚至是同時調整調容置空間整長度與寬度，因此，業者無須為了半導體元件尺寸不同而要重新開模，大幅降低業者製造成本。

Description

用於半導體製程的烘烤夾具及其應用設備

本發明關於用於半導體製程夾具處理設備，特別指一種可以快速調整夾具夾持範圍、提升效率之半導體製程的烘烤夾具，以及運用該烘烤夾具之應用設備配合移載滑台重覆移載至載料單元，重覆循環該半導體製程的烘烤夾具的載料及卸料作業。

按，目前電子業蓬勃發展，半導體元件在封裝過程中皆需要置放在製程夾具內施壓並夾持以進行烘烤作業，本案申請人為此提出專利TWM399433、TWM460395相關的專利。

前案中的特點在於操作人員將半導體元件放置在壓板與下夾板之間，依照半導體元件數量多寡調整壓板與下夾板之間的高度距離，並以鎖旋工具轉動施壓裝置之施壓轉軸，使設置於施壓轉軸下方的施壓板向下施力，並帶動上夾板向下夾固半導體元件，上夾板透過下方設置的彈性元件(彈簧)，將下壓力平均分散於該壓板，使放置於壓板與下夾板之間的半導體元件得以平均施力的方式被穩定夾固，因此可得到體積小、重量輕、施力平均與節省成本的半導體烘烤製程夾具。

前述的專利產品推出，受到市場上歡迎並解決以往半導體製程烘烤夾具所帶來的不便問題。然而，前案中仍有需改良之課題：

1.前案中當半導體元件尺寸有所變化時，需要重新開模提供該半導體元件夾固用的夾具，相當耗費業者製造成本，並且每一次更換夾具後，必須重校調整處理設備相關設定，無法提高處理設備的稼動率。

2.前案中，上夾板透過左、右兩側可旋動的錐度定位件固定住該壓板與該下夾板；然而，每一次重新架設半導體元件時必須旋入、旋出錐度定位件，相當耗費時間。

有鑑於此，本案發明人依其多年從事半導體產業相關經驗，針對前述缺失進行深入探討，並依據前述需求積極尋求解決之道，歷經長時間的努力研究與多次測試，終於完成本發明。

本發明主要的目的在提供一種用於半導體製程的烘烤夾具，可以快速調整夾具夾持範圍、提升工作效率之半導體製程的烘烤夾具。

緣此，本發明的結構包含有：一上夾板、一下夾板與一壓板所構成；該上夾板兩側分別設置有貫穿的錐度孔，二該錐度孔分別設置有連接該下夾板的螺桿，二該螺桿上則分別鎖設一可鎖入該錐度孔的錐度定位件，該上夾板的下方藉由數個彈性元件連接該壓板，該下夾板之四個端部分別設有連接該上夾板之擋止塊，且由四該擋止塊、該壓板與該下夾板之間形成一容置空間；其特徵在於： 各該擋止塊上套置一調整片，藉由各該調整片控制該容置空間的範圍；據此，當半導體元件有尺寸長度、或者寬度有變化時，僅需要在四根擋止塊上分別套置上該調整片，即可快速調整該容置空間的長度、或者寬度甚至是同時調整調容置空間的長度與寬度，因此，業者無須為了半導體元件尺寸不同而要重新開模，大幅降低業者製造成本。

在本發明的實施例中，該錐度定位件呈中空的圓錐體狀，進一步的該錐度定位件的內壁設有兩相對應的第一凹槽，並於各該第一凹槽內設有一卡掣件，於該錐度定位件的外表面則設有一環狀的第二凹槽，且於該第二凹槽外環繞一彈性單元。據此，使用者在使用時，只需按壓在該第一凹槽中的卡掣件，藉由該彈性元件產生槓桿效應，將下端的卡掣件稍微展開突出該第二凹槽，即可夾持於該螺桿上，又該卡掣件的內壁面上設置對應該螺桿的螺紋紋路，因此，該錐度定位件能緊密夾合於該螺桿上；是以，透過本項設計各該錐度定位件就無需以旋動的方式鎖固於該上夾板中，使用上如同快拆的方式即可快速夾合於該螺桿上，大幅提升工作效率。

另外，本發明進一步提供一種用於半導體製程的烘烤夾具之運用設備，其包含有前述的半導體製程的烘烤夾具、一移載滑台、一載料單元與一卸料單元所構成；該移載滑台係用以移載該半導體製程的烘烤夾具；該載料單元係包含有一電性連接的載料移載機具、一載料物料存取區以及一載料物料取放機具，藉由該移載滑台承載該半導體製程的烘烤夾具，並將該半導體製程的烘烤夾具移載定位後，利用該載料移載機具拆卸該半導體製程的烘烤夾具之錐度定位件、上夾板及壓板，該載料物料取放機具則係 搬運存放於該載料物料存取區之物料至半導體製程的烘烤夾具上，在該半導體製程的烘烤夾具載滿物料後再藉由該載料移載機具裝載該錐度定位件、上夾板及壓板於半導體製程的烘烤夾具上；該卸料單元係連接該移載滑台，該卸料單元主要包含有一電性連接的卸料移載機具、一卸料物料存取區以及一卸料物料取放機具，該移載滑台係將該載滿物料的半導體製程的烘烤夾具移載定位後，藉由該卸料移載機具拆卸該半導體製程的烘烤夾具之錐度定位件、上夾板及壓板，而該卸料物料取放機具則係搬運該半導體製程的烘烤夾具上的物料存放至卸料物料存取區，該半導體製程的烘烤夾具卸載完物料後再藉由該卸料移載機具裝載該錐度定位件、上夾板及壓板於半導體製程的烘烤夾具上。

為期許本發明之目的、功效、特徵及結構能夠有更為詳盡之了解，茲舉較佳實施例並配合圖式說明如後。

100:半導體製程的烘烤夾具

11:上夾板

111:錐度孔

12:下夾板

13:壓板

14:擋止塊

15:容置空間

21:螺桿

22:錐度定位件

221:第一凹槽

222:卡掣件

223:第二凹槽

224:彈性單元

225:螺紋紋路

23:彈性元件

31:調整片

H1、H2:長度

W1、W2:寬度

200:移載滑台

300:載料單元

301:載料移載機具

302:載料物料存取區

3021:待加工藍鋼片儲區

3022:待加工玻璃儲區

3023:待加工半導體元件儲區

303:載料物料取放機具

304:載料滑軌

305:載料物料總存取區

400:卸料單元

401:卸料移載機具

402:卸料物料存取區

4021:藍鋼片儲區

4022:玻璃儲區

4023:半導體元件儲區

403:卸料物料取放機具

404:卸料滑軌

405:卸料物料總存取區

A:物料

第1圖：本發明用於半導體製程的烘烤夾具結構圖。

第2圖：調整片結構圖。

第3圖：本發明安裝調整片的結構上視圖(一)。

第4圖：本發明安裝調整片的結構上視圖(二)。

第5圖：錐形定位件的結構圖。

第6圖：第5圖A-A部位剖面圖。

第7圖：係本發明之用於半導體製程的烘烤夾具之運用設備系統架構圖。

如第1圖所示，本發明用於半導體製程的烘烤夾具100，包含有：一上夾板11、一下夾板12與一壓板13所構成。

如第1圖所示，該上夾板11兩側分別設置有貫穿的錐度孔111，二該錐度孔111分別設置有連接該下夾板12的螺桿21，二該螺桿21上則分別鎖設一可鎖入該錐度孔111的錐度定位件22，該上夾板11的下方藉由數個彈性元件23(彈簧)連接該壓板13，該下夾板12之四個端部分別設有連接該上夾板11之擋止塊14，且由四根擋止塊14、該壓板13與該下夾板12之間形成一容置空間15。其中，該擋止塊14的外型為L型。

如第2至4圖所示，各該擋止塊14上套置一調整片31，該調整片31係由一板體彎折成一U型的形狀，該調整片31的開口一側夾合在該擋止塊14，藉由各該調整片31控制該容置空間15的範圍。

請參閱第3圖所示，以下將說明本發明半導體製程的烘烤夾具的使用方式，首先將多個半導體元件置放在該容置空間15內，為了解說方便第3圖的半導體元件標示出長度為H1、寬度為W1，在此狀態下無須在擋止塊14套設調整片31。

如第4圖所示半導體元件有尺寸長度H2、或者寬度W2有縮小時，僅需要在四根擋止塊14上分別套置上該調整片31，即可快速調整該容置空間15的長度、或者寬度，縮小該容置空間15的範圍，因此，業者無須為了半導體元件尺寸不同而要重新開模，大幅降低業者製造成本。

如第5、6圖所示，其中，該錐度定位件22呈中空的圓錐體狀，進一步的該錐度定位件22的內壁設有兩相對應的第一凹槽221，並於各該第一凹 槽221內設有一卡掣件222，於該錐度定位件22的外表面則設有一環狀的第二凹槽223，且於該第二凹槽223外環繞一彈性單元224。據此，使用者在使用時，只需按壓在該第一凹槽221中的卡掣件222，藉由該彈性元件224產生槓桿效應，將下端的卡掣件222稍微展開突出該第二凹槽223，即可夾持於該螺桿21上，又該卡掣件222的內壁面上設置對應該螺桿21的螺紋紋路225，因此，該錐度定位件22能緊密夾合於該螺桿21上；是以，透過本項設計各該錐度定位件22就無需以旋動的方式鎖固於該上夾板11中，使用上如同快拆的方式即可快速夾合於該螺桿21上，大幅提升工作效率。

如第7圖所示，本發明進一步提供一種用於半導體製程的烘烤夾具之運用設備，其包含有前述的半導體製程的烘烤夾具100、一移載滑台200、一載料單元300與一卸料單元400所構成。

如第7圖所示，該移載滑台200係用以移載該半導體製程的烘烤夾具100。

如第7圖所示，該載料單元300係包含有一電性連接的載料移載機具301、一載料物料存取區302以及一載料物料取放機具303，藉由該移載滑台300承載該半導體製程的烘烤夾具100，並將該半導體製程的烘烤夾具100移載定位後，利用該載料移載機具301拆卸該半導體製程的烘烤夾具100之錐度定位件22、上夾板11及壓板13，該載料物料取放機具303則自動選擇係搬運存放於該載料物料存取區302之物料A(如藍鋼片、玻璃或半導體元件)至半導體製程的烘烤夾具100上，如第7圖所示，該載料物料存取區302更包含有：一待加工藍鋼片儲區3021、一待加工玻璃儲區3022與一待加工半導體元件儲區3023所構成，在該半導體製程的烘烤夾具100載滿物料A後再藉由該載料移載機具301裝載該錐度 定位件22、上夾板11及壓板13於半導體製程的烘烤夾具100上，換言之即是載料移載機具301在裝載該上夾板11與該壓板13時恰壓合位於該容置空間15的物料A。另外，所述載料單元300更可額外藉由一載料滑軌304連接載料物料總存取區305，使得欲做烘烤的物料A預先存放於載料物料總存取區305內，待欲進行烘烤作業時，再藉由該載料滑軌304導送至載料物料存取區202，以便載料物料取放機具303將物料A搬運至半導體製程的烘烤夾具100上。

該卸料單元400係連接該移載滑台200，該卸料單元400主要包含有一電性連接的卸料移載機具401、一卸料物料存取區402以及一卸料物料取放機具403，該移載滑台200係將該載滿物料A的半導體製程的烘烤夾具100移載定位後，藉由該卸料移載機具401拆卸該半導體製程的烘烤夾具100之錐度定位件22、上夾板11及壓板13，而該卸料物料取放機具403則可自動選擇搬運該半導體製程的烘烤夾具100上的物料A存放至卸料物料存取區402(含藍鋼片儲區4021、玻璃儲區4022、半導體元件儲區4023等)，並且依據物料A的種類存放，該半導體製程的烘烤夾具100卸載完物料A後再藉由該卸料移載機具401裝載該錐度定位件22、上夾板11及壓板13於半導體製程的烘烤夾具100上；之後再依需求透過移載滑台200移載該無載料的半導體製程的烘烤夾具100至載料單元300，繼續半導體製程的烘烤夾具100的載料作業；其中，所述卸料單元400係可額外藉由一卸料滑軌404連接一卸料物料總存取區405，使得經卸料物料取放機具403搬運至卸料物料存取區402的物料A，可再藉由該卸料滑軌404導送至卸料物料總存取區405內加以儲存。

由上述可知，在本實施例之半導體製程的烘烤夾具之運用設備，主要係藉由移載滑台200、載料單元300、及卸料單元400形成半導體製程的 烘烤夾具100之自動載料、卸料的循環機構，使得半導體製程的烘烤夾具100藉由移載滑台200移載至載料單元300時，藉由該載料移載機具301自動拆卸該半導體製程的烘烤夾具100之錐度定位件22、上夾板11及壓板13，再藉由載料物料取放機具203搬運存放於具有載料物料存取區302之物料A至半導體製程的烘烤夾具100上，續將錐度定位件22、上夾板11及壓板13重新裝設後，即完成半導體製程的烘烤夾具100的載料作業；接續，該載滿物料A的半導體製程的烘烤夾具100則再藉由該移載滑台200移至烘烤作業(或藉由操作人員搬送至烘烤作業)，待該物料A烘烤完畢後，該載滿物料A的半導體製程的烘烤夾具100同樣藉由該移載滑台200移載至卸料單元400，使得卸料單元400的卸料移載機具210再次自動拆卸該半導體製程的烘烤夾具100之錐度定位件22、上夾板11及壓板13，以利該卸料物料取放機具403將該半導體製程的烘烤夾具100上的物料A搬運至卸料物料存取區402，並且依據物料A的種類存放後，再重新裝設該錐度定位件22、上夾板11及壓板13於半導體製程的烘烤夾具100上，並藉由移載滑台200重覆移載至載料單元300，重覆循環該半導體製程的烘烤夾具100的載料及卸料作業。

是以，在本實施例中半導體製程的烘烤夾具之運用設備，係有下列之優點：1、本發明藉由載料單元300上的載料移載機具301及卸料單元上的卸料移載機具，使得半導體製程的烘烤夾具之錐度定位件、上夾板及壓板可完全自動化拆裝，大幅節省人力的消耗；2、本發明藉由載料單元300上的載料物料取放機具303及卸料單元400上的卸料物料取放機具403，使得半導體製程的烘烤夾具100載料及卸料作業完全自動化，同樣可大幅節省人力的消耗，同時提升作業效率；3、該載料單元300上的載料物料取放機具303係可依控制而選擇性的搬運物料至半導體製程的烘烤夾具100，提升載料作業的方便性；4、該卸料單 元400上的卸料物料取放機具403係可依控制而搬運並分類半導體製程的烘烤夾具100上的物料A，使得烘烤後的物料A得以直接自動歸類，提升物料A儲放的效率；5、藉由移載滑台200、載料單元300及卸料單元400所形成之半導體製程的烘烤夾具100自動載料、卸料循環機構，使得整個載料、烘烤、卸料的作業不中斷，有效地提高作業效率。

故，本發明在同類產品中具有極佳之進步性以及實用性，同時查遍國內外關於此類結構之技術資料文獻後，確實未發現有相同或近似之構造存在於本案申請之前，因此本案應已符合『創作性』、『合於產業利用性』以及『進步性』的專利要件，爰依法提出申請之。

唯，以上所述者，僅係本發明之較佳實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之其它等效結構變化者，理應包含在本發明之申請專利範圍內。

100:半導體製程的烘烤夾具

11:上夾板

111:錐度孔

12:下夾板

13:壓板

14:擋止塊

15:容置空間

21:螺桿

22:錐度定位件

31:調整片

Claims (14)

1. 一種用於半導體製程的烘烤夾具，包含有：一上夾板、一下夾板與一壓板所構成；該上夾板兩側分別設置有貫穿的錐度孔，二該錐度孔分別設置有連接該下夾板的螺桿，二該螺桿上則分別鎖設一可鎖入該錐度孔的錐度定位件，該上夾板的下方藉由數個彈性元件連接該壓板，該下夾板之四個端部分別設有連接該上夾板之擋止塊，且由四該擋止塊、該壓板與該下夾板之間形成一容置空間；其特徵在於：各該擋止塊上套置一調整片，藉由各該調整片控制該容置空間的範圍。
2. 如請求項1所述之用於半導體製程的烘烤夾具，其中，該錐度定位件呈中空的圓錐體狀，進一步的該錐度定位件的內壁設有兩相對應的第一凹槽，並於各該第一凹槽內設有一卡掣件，於該錐度定位件的外表面則設有一環狀的第二凹槽，且於該第二凹槽外環繞一彈性單元。
3. 如請求項2所述之用於半導體製程的烘烤夾具，其中，各該卡掣件的內壁面設有對應該螺桿之螺紋紋路。
4. 如請求項1所述之用於半導體製程的烘烤夾具，其中，該擋止塊的外型為L型，該調整片的形狀為U型，該調整片恰可夾套在該擋止塊。
5. 一種用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，係用於請求項1所述之半導體製程的烘烤夾具、一移載滑台、一載料單元與一卸料單元所構成；該移載滑台係用以移載該半導體製程的烘烤夾具；該載料單元係包含有一電性連接的載料移載機具、一載料物料存取區以及一載料物料取放機具，藉由該移載滑台承載該半導體製程的烘烤夾具，並將該半導體製程的烘烤夾具移載定位後，利用該載料移載機具拆卸該半導體製程的烘烤夾具之錐度定位件、上夾板及壓板，該載料物料取放機具則係搬運存放於該載料物料存取區之物料至半導體製程的烘烤夾具上，在該半導體製程的烘烤夾具載滿物料後再藉由該載料移載機具裝載該錐度定位件、上夾板及壓板於半導體製程的烘烤夾具上；該卸料單元係連接該移載滑台，該卸料單元主要包含有一電性連接的卸料移載機具、一卸料物料存取區以及一卸料物料取放機具，該移載滑台係將該載滿物料的半導體製程的烘烤夾具移載定位後，藉由該卸料移載機具拆卸該半導體製程的烘烤夾具之錐度定位件、上夾板及壓板，而該卸料物料取放機具則係搬運該半導體製程的烘烤夾具上的物料存放至卸料物料存取區，該半導體製程的烘烤夾具卸載完物料後再藉由該卸料移載機具裝載該錐度定位件、上夾板及壓板於半導體製程的烘烤夾具上。
6. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，由該移載滑台、該載料單元、及該卸料單元形成該半導體製程的烘烤夾具之自動載料、卸料的循環機構。
7. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，該載料移載機具在裝載該上夾板與該壓板時恰壓合位於該容置空間的物料。
8. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，該載料單元更額外設置一載料滑軌連接一載料物料總存取區。
9. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，該卸料單元更額外設置一卸料滑軌連接一卸料物料總存取區。
10. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，該物料為藍鋼片、或者是玻璃、或者是半導體元件。
11. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，該載料物料取放機具可自動選擇係搬運存放於該載料物料存取區之物料至半導體製程的烘烤夾具上。
12. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，該卸料物料取放機具可自動選擇搬運該半導體製程的烘烤夾具上的物料存放至該卸料物料存取區。
13. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，該載料物料存取區更包含一待加工藍鋼片儲區、一待加工玻璃儲區、以及一待加工半導體元件儲區。
14. 如請求項5所述之用於半導體製程的烘烤夾具應用設備，其中，該卸料物料存取區更包含一藍鋼片儲區、一玻璃儲區、以及一半導體元件儲區。