TWM451351U

TWM451351U - 晶片吸嘴裝置

Info

Publication number: TWM451351U
Application number: TW101219339U
Authority: TW
Inventors: Shun-Wen Yang
Original assignee: Lextar Electronics Corp
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2013-04-21

Description

晶片吸嘴裝置

本新型是有關一種晶片吸嘴裝置。

在發光二極體的製程中，在置入晶片於電路板時，因晶片的尺寸較小，不易採用人工夾取的方式將晶片置入電路板，且為了避免晶片被人體接觸而導致靜電破壞等因素，因此通常採用具有吸嘴的自動化設備來吸取晶片，以提升產品良率與產能。

習知固晶機台係使用鎢鋼材料的吸嘴來吸取晶片，易於吸嘴接觸晶片的一端產生磨損。當吸嘴磨損時若仍持續執行固晶製程，則連接於固晶機台的吸嘴可能會呈現漏氣的狀態，如此一來，吸嘴在吸取晶片時可能會發生晶片偏移與晶片掉落的可能，使晶片無法穩定設置於電路板的特定晶片槽。此外，習知鎢鋼材料的吸嘴是固定在固晶機台的固晶頭(bond head)上，每當要更換吸嘴時，皆需將吸嘴從固晶機台的固晶頭拆下，易造成固晶頭產生光學同步偏移。也就是說，即使換上正常的吸嘴於光學同步偏移的固晶頭上，晶片仍會發生偏移，因此固晶機台需做吸取與置入(pick and bond)晶片的光學同步校正。

也就是說，習知鎢鋼材料的吸嘴在磨損後需整個從固晶機台的固晶頭拆下，不僅鎢鋼材料的吸嘴價格昂貴，且更換吸嘴時可能會使固晶頭光學同步偏移，而需花費大量的人力與時間來作固晶機台的光學同步校正，使產能受停機影響而下降。

本新型之一技術態樣為一種晶片吸嘴裝置。

根據本新型一實施方式，一種晶片吸嘴裝置包含基座本體、連接部、吸嘴單元、二延伸臂與固定元件。基座本體內設有定位穿孔。連接部設於基座本體上，且連接部具有與定位穿孔連通的第一輸氣穿孔。吸嘴單元用於吸取晶片。吸嘴單元耦合於定位穿孔中，且具有與第一輸氣穿孔連通的第二輸氣穿孔。二延伸臂連接於基座本體的一側。二延伸臂均具有固定穿孔，且二延伸臂之間存有間隙，而該間隙連通於定位穿孔。固定元件貫穿於二固定穿孔，用以調整二延伸臂之間之間隙的距離，藉以控制吸嘴單元於定位穿孔內的鬆緊度。

在本新型一實施方式中，上述吸嘴單元具有相對的第一端與第二端。第一端凸出於定位穿孔，第二端固定於定位穿孔中。

在本新型一實施方式中，上述吸嘴單元之第一端的外徑小於第二端的外徑。

在本新型一實施方式中，上述吸嘴單元之第一端的外徑介於0.05至0.3 mm之間。

在本新型一實施方式中，上述二延伸臂彼此平行，且二延伸臂的延伸方向垂直於定位穿孔的軸線方向。

在本新型一實施方式中，上述晶片吸嘴裝置更包含凸出部。凸出部連接於基座本體的該側，使凸出部、基座本體與二延伸臂之間形成凹槽。

在本新型一實施方式中，上述固定元件包含螺絲與螺帽。

在本新型一實施方式中，上述晶片吸嘴裝置更包含止漏環。止漏環套設於吸嘴單元，且位於吸嘴單元與基座本體之間。

在本新型一實施方式中，上述止漏環是O型環。

在本新型一實施方式中，上述吸嘴單元係陶瓷吸嘴單元。

在本新型上述實施方式中，由於吸嘴單元耦合於基座本體的定位穿孔中，且吸嘴單元的第二輸氣穿孔與連接部的第一輸氣穿孔連通，因此當一固晶設備對連接部的第一輸氣穿孔抽氣時，吸嘴單元便可吸取晶片。此外，二延伸臂之間的間隙連通於定位穿孔，且貫穿於二固定穿孔的固定元件可調整間隙的距離。當間隙越小時，吸嘴單元於定位穿孔內的鬆緊度會越緊，當間隙越大時，吸嘴單元於定位穿孔內的鬆緊度會越鬆，使吸嘴單元可方便地組裝或拆卸於基座本體的定位穿孔中。

晶片吸嘴裝置的連接部可組裝於固晶設備的固晶頭(bond head)上，每當要更換吸嘴單元時，只需藉由固定元件調大間隙的距離，便可將吸嘴單元從基座本體拆卸，不需將整個晶片吸嘴裝置從固晶設備的固晶頭拆下，不易使固晶頭產生光學同步偏移。也就是說，晶片吸嘴裝置可節省人力與時間，使產能提升。

以下將以圖式揭露本新型之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本新型。也就是說，在本新型部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示根據本新型一實施方式之晶片吸嘴裝置100的立體圖。第2圖繪示第1圖之晶片吸嘴裝置100的側視圖。同時參閱第1圖與第2圖，晶片吸嘴裝置100包含基座本體110、連接部120、吸嘴單元130、二延伸臂142、144與固定元件150。其中，基座本體110內設有定位穿孔112。連接部120設於基座本體110上，且連接部120具有與定位穿孔112連通的第一輸氣穿孔122。吸嘴單元130耦合於定位穿孔112中，且具有與第一輸氣穿孔122連通的第二輸氣穿孔132。二延伸臂142、144連接於基座本體110的一側，且延伸臂142、144之間存有連通於定位穿孔112的間隙d。此外，固定元件150貫穿延伸臂142、144；在一實施例中，固定元件150包含螺絲152與螺帽154。

在本實施方式中，晶片吸嘴裝置100還可包含止漏環160與凸出部114。止漏環160套設於吸嘴單元130，且位於吸嘴單元130與基座本體110之間。止漏環160可以為O型環(O-ring)，其材料可以包含橡膠或塑膠。凸出部114連接於基座本體110的一側，且與延伸臂142、144位於基座本體110同側，使凸出部114、基座本體110與延伸臂 142、144之間形成凹槽146。

在使用時，連接部120相對於基座本體110的一端可固定於一固晶設備的固晶頭(bond head)上。當固晶設備對連接部120的第一輸氣穿孔122抽氣時，止漏環160可確保第一輸氣穿孔122與第二輸氣穿孔132的壓力為負壓狀態，使吸嘴單元130可藉由第二輸氣穿孔132吸取晶片。在安裝止漏環160時，可先將止漏環160置入定位穿孔112中，之後再將吸嘴單元130插入定位穿孔112中。或者，先將止漏環160套設於吸嘴單元130後，再一同插入定位穿孔112中。

此外，使用者可藉由基座本體110與延伸臂142、144之間的凹槽146觀察止漏環160與吸嘴單元130於定位穿孔112的相對位置，方便組裝。

第3圖繪示第1圖之基座本體110、連接部120與延伸臂142、144的立體圖。第4圖繪示第3圖之基座本體110、連接部120與延伸臂142的側視圖。同時參閱第3圖與第4圖，延伸臂142、144分別具有固定穿孔141、143，且延伸臂142、144彼此平行。延伸臂142、144的延伸方向D大致垂直於定位穿孔112的軸線L方向。在本實施方式中，基座本體110、連接部120、延伸臂142、144與凸出部114可以為一體成型的鋼材，但並不以限制本新型，舉例來說，基座本體110與連接部120之間、或基座本體110與延伸臂142、144之間也可採用焊接的方式相連接。

第5圖繪示根據本新型一實施方式之吸嘴單元130的側視圖。同時參閱第3圖與第5圖，吸嘴單元130具有相對的第一端134與第二端136。其中，第一端134可用來吸取晶片，第二端136可耦合於基座本體110之定位穿孔112中。此外，吸嘴單元130之第一端134的外徑d1小於第二端136的外徑d2，當吸嘴單元130的第一端134吸取晶片並將其放到電路板或杯體的晶片容置槽時，具較小外徑d1的第一端134不易接觸到電路板或杯體，使晶片可穩定地置入電路板或杯體的晶片容置槽中。在本實施方式中，吸嘴單元130可以為陶瓷吸嘴單元或其他不易磨損材質所製成的吸嘴單元，且吸嘴單元130之第一端134的外徑d1可介於0.05至0.3 mm之間，但不以上述範圍為限。

在以下敘述中，將詳細說明吸嘴單元130於基座本體110的安裝與拆卸方式。

同時參閱第1圖，在安裝吸嘴單元130於基座本體110時，首先將吸嘴單元130的第一端134插入定位穿孔112中，接著將固定元件150的螺絲152貫穿於固定穿孔141、143，並將固定元件150的螺帽154套設於螺絲152。使用者可藉由旋轉固定元件150的螺帽154來縮小延伸臂142、144之間的間隙d，使吸嘴單元130的第二端136固定於定位穿孔112中。當吸嘴單元130的第二端136固定於定位穿孔112中時，第一端134凸出於定位穿孔112。

固定元件150可調整延伸臂142、144之間之間隙d的距離。也就是說，可藉由固定元件150控制吸嘴單元130於定位穿孔112內的鬆緊度。當間隙d越小時，吸嘴單元130於定位穿孔112內的鬆緊度會越緊。當間隙d越大時，吸嘴單元130於定位穿孔112內的鬆緊度會越鬆，使吸嘴單元130可方便地組裝或拆卸於基座本體110的定位穿孔112中。

第6圖繪示根據本新型一實施方式之吸嘴單元130’的側視圖。吸嘴單元130’具有相對的第一端134與第二端136，且第一端134的外徑d1小於第二端136的外徑d2。與第5圖之吸嘴單元130不同的地方在於：吸嘴單元130’的第一端134具細長的柱狀外形。當吸嘴單元130’的第一端134吸取晶片並將其放到電路板或杯體較深的晶片容置槽時，吸嘴單元130’不易接觸到電路板或杯體，使晶片可穩定地置入電路板或杯體的晶片容置槽中。

第7圖繪示具第5圖之吸嘴單元130的晶片吸嘴裝置100使用時的示意圖。同時參閱第2圖與第7圖，連接部120組裝於固晶設備200上，例如組裝於固晶設備200的固晶頭上。由於吸嘴單元130耦合於基座本體110的定位穿孔112中，且吸嘴單元130的第二輸氣穿孔132與連接部120的第一輸氣穿孔122連通，因此當固晶設備200對連接部120的第一輸氣穿孔122抽氣時，吸嘴單元130便可由第一端134吸取晶片300。之後待吸嘴單元130與晶片300位於電路板400的晶片容置槽410上方時，便可將晶片300置入晶片容置槽410中。最後，固晶設備200對連接部120的第一輸氣穿孔122停止抽氣，使吸嘴單元130的第一端134可與置入晶片容置槽410的晶片300分開。

吸嘴單元130可組裝或拆卸於基座本體110的定位穿孔112中。當要更換吸嘴單元130時(例如吸嘴單元130磨損時)，只需藉由固定元件150調大間隙d(見第1圖)的距離，便可將吸嘴單元130從基座本體110拆卸，不需將整個晶片吸嘴裝置100從固晶設備200的固晶頭拆下，因此不易使固晶頭產生光學同步偏移。更換吸嘴單元130後，可省略對固晶設備200作光學同步校正的步驟。也就是說，晶片吸嘴裝置100的設計可節省更換耗材(即吸嘴單元)的人力與時間，使固晶設備200的產能提升。

此外，吸嘴單元130可以為陶瓷吸嘴單元130。晶片吸嘴裝置100與習知鎢鋼吸嘴裝置相較，由於本案之晶片吸嘴裝置100可只將吸嘴單元130拆下更換，且陶瓷材料較鎢鋼材料便宜且耐用，因此可節省材料的成本。晶片吸嘴裝置100的陶瓷吸嘴單元130比習知鎢鋼吸嘴裝置可多出2百萬次(即固晶次數)的使用壽命，並在更換保養時可減少約三分之一的工時。

在以下敘述中，已在上述敘述過的各部件連接關係與材料將不再重複贅述，合先敘明。

第8圖繪示具第6圖之吸嘴單元130’的晶片吸嘴裝置100使用時的示意圖。如圖所示，吸嘴單元130’的第一端134具細長的柱狀外形，因此當吸嘴單元130’的第一端134吸取晶片300並將其放到杯體500的晶片容置槽510時，仍可避免吸嘴單元130’接觸到杯體500，使晶片300可穩定地置入杯體500較深的晶片容置槽510中。

本新型上述實施方式與先前技術相較，具有以下優點：

(1)二延伸臂之間的間隙連通於定位穿孔，貫穿於二固定穿孔的固定元件可調整間隙的距離。當間隙越小時，吸嘴單元於定位穿孔內的鬆緊度會越緊，當間隙越大時，吸嘴單元於定位穿孔內的鬆緊度會越鬆，使吸嘴單元可方便地組裝或拆卸於基座本體的定位穿孔中。

(2)晶片吸嘴裝置的連接部可組裝於固晶機台的固晶頭上，每當要更換吸嘴單元時，只需將吸嘴單元從基座本體拆卸，不需將整個晶片吸嘴裝置從固晶機台的固晶頭拆下，因此不需重新校準晶片吸嘴裝置與固晶頭之間的位置關係，有效減少更換吸嘴單元所需的人力與時間成本，且不易使固晶頭產生光學同步偏移。

(3)吸嘴單元為陶瓷吸嘴單元時，由於陶瓷材料較鎢鋼材料便宜且耐用，因此可節省材料的成本。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧晶片吸嘴裝置

110‧‧‧基座本體

112‧‧‧定位穿孔

114‧‧‧凸出部

120‧‧‧連接部

122‧‧‧第一輸氣穿孔

130‧‧‧吸嘴單元

130’‧‧‧吸嘴單元

132‧‧‧第二輸氣穿孔

134‧‧‧第一端

136‧‧‧第二端

141‧‧‧固定穿孔

142‧‧‧延伸臂

143‧‧‧固定穿孔

144‧‧‧延伸臂

146‧‧‧凹槽

150‧‧‧固定元件

152‧‧‧螺絲

154‧‧‧螺帽

160‧‧‧止漏環

200‧‧‧固晶設備

300‧‧‧晶片

400‧‧‧電路板

410‧‧‧晶片容置槽

500‧‧‧杯體

510‧‧‧晶片容置槽

d‧‧‧間隙

d1‧‧‧外徑

d2‧‧‧外徑

D‧‧‧延伸方向

L‧‧‧軸線

第1圖繪示根據本新型一實施方式之晶片吸嘴裝置的立體圖。

第2圖繪示第1圖之晶片吸嘴裝置的側視圖。

第3圖繪示第1圖之基座本體、連接部與延伸臂的立體圖。

第4圖繪示第3圖之基座本體、連接部與延伸臂的側視圖。

第5圖繪示根據本新型一實施方式之吸嘴單元的側視圖。

第6圖繪示根據本新型一實施方式之吸嘴單元的側視圖。

第7圖繪示具第5圖之吸嘴單元的晶片吸嘴裝置使用時的示意圖。

第8圖繪示具第6圖之吸嘴單元的晶片吸嘴裝置使用時的示意圖。