TWI852687B - 取件機構 - Google Patents

Abstract

一種取件機構包含一取件手臂及一彈性襯墊。取件手臂包含一框架、一抽氣套管及一吸盤。框架具有一內部空間及一開口。開口形成於框架之一側且接通內部空間。抽氣套管位於框架上，用以連接一真空泵設備。吸盤套設於抽氣套管之一端，位於內部空間內，且朝向開口。彈性襯墊包含一可撓性墊體及一貫孔。可撓性墊體固定依附於框架之此側。貫孔貫穿可撓性墊體，且同軸對齊開口及吸盤。當可撓性墊體直接覆蓋至一封裝晶片，且吸盤之吸嘴口覆蓋此開口時，抽氣套管透過貫孔將封裝晶片真空吸附至可撓性墊體上。

Description

取件機構

本發明有關於一種取件機構，尤指一種能夠拾取具有塗佈層之封裝晶片的取件機構。

一般而言，在對半導體封裝晶片進行電性檢測時，會讓取放手臂以真空吸附方式吸取半導體封裝晶片之頂面，以便讓半導體封裝晶片接受對應之電性測試。

然而，若某些封裝晶片之頂面具有多孔結構時，取放手臂便不易對封裝晶片進行真空吸附，導致提高封裝晶片吸附失敗，或者於取放途中產生墜落而受損的風險。

由此可見，上述技術顯然仍存在不便與缺陷，而有待加以進一步改良。因此，如何能有效地解決上述不便與缺陷，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域亟需改進的目標。

本發明之一目的在於提供一種取件機構，用以解決以上先前技術所提到的困難。

本發明之一實施例提供一種取件機構。取件機構包 含一取件手臂及一彈性襯墊。取件手臂包含一框架、一抽氣套管及一吸盤。框架具有一內部空間及一第一開口。第一開口形成於框架之一側且接通內部空間。抽氣套管位於框架上，用以連接一真空泵設備。吸盤套設於抽氣套管之一端，位於內部空間內，且吸盤之一吸嘴口朝向第一開口。彈性襯墊包含一可撓性墊體及一貫孔。可撓性墊體具有彼此相對之一平坦面及一依附面。依附面固定依附於框架之此側。貫孔貫穿可撓性墊體，且同軸對齊第一開口及吸盤。當可撓性墊體之平坦面直接覆蓋至一封裝晶片，且吸盤之吸嘴口覆蓋第一開口時，抽氣套管透過貫孔將封裝晶片真空吸附至可撓性墊體上。

如此，透過以上架構，本發明能夠提高對封裝晶片進行真空吸附之成功率，從而降低封裝晶片吸附失敗，或者於取放途中產生墜落而受損的風險。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

10,11,12:取件機構

100:取件手臂

200:框架

210:頂面

220:底面

221:內底壁

230:側面

231:框口

240:內部空間

250:限位框

251:貫通槽

260:第一開口

270:第二開口

300:抽氣套管

310:第一支臂

311:第一管體

312:第二管體

313:第一氣道

314:第一結合部

320:第二支臂

320A:端面

321:第三管體

322:第四管體

323:第二氣道

324:第二結合部

325:插槽

330:吸盤

331:吸嘴口

340:支撐臂

341:延伸臂

342:抵靠部

400:彈性襯墊

410:可撓性墊體

411:平坦面

412:依附面

420:貫孔

430:虛線

500:封裝晶片

510:晶片本體

511:頂面

520:塗佈層

600:真空泵設備

700:步進馬達

A:口徑

G:間隔空間

L:長軸方向

P1,P2,P3,P4:管徑

S:封閉空間

T:管線

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為本發明一實施例之取件機構的示意圖。

第2圖為第1圖之取件機構之分解圖。

第3A圖為第2圖之框架之上視圖。

第3B圖為第2圖之框架之下視圖。

第3C圖為第2圖之彈性襯墊之平坦面之正視圖。

第4A圖至第4D圖分別為第1圖之取件機構之連續操作示意圖。

第5圖為本發明一實施例之取件機構的示意圖。

第6圖為本發明一實施例之取件機構的示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，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發明。也就是說，在本發明各實施例中，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圖為本發明一實施例之取件機構10的示意圖。第2圖為第1圖之取件機構10之分解圖。第3A圖為第2圖之框架200之上視圖。第3B圖為第2圖之框架200之下視圖。第3C圖為第2圖之彈性襯墊400之平坦面411之正視圖。

如第1圖至第3C圖所示，在本實施例中，取件機構10包含一取件手臂100及一彈性襯墊400。取件手臂100包含一框架200、一抽氣套管300及一吸盤330。框架200圍繞出一內部空間240。框架200具有彼此相對之頂面210與底面220，框架200之底面220開設有一第 一開口260，且第一開口260接通框架200之內部空間240。舉例來說，框架200呈矩形體，包含所述頂面210、底面220與多個(例如4個)側面230。頂面210與底面220彼此相對，側面230圍繞頂面210與底面220。每個側面230皆具有框口231。故，頂面210、底面220與這些側面230彼此接合並共同形成此內部空間240。

抽氣套管300懸掛於框架200之頂面210，且抽氣套管300之一部分伸入框架200之內部空間240內。抽氣套管300之一端透過管線T連接一真空泵設備600。吸盤330位於內部空間240內，且套設於抽氣套管300相對真空泵設備600之一端，意即，吸盤330接通抽氣套管300之通道且吸盤330之吸嘴口331朝向第一開口260。

彈性襯墊400包含一可撓性墊體410及一貫孔420。可撓性墊體410具有彼此相對之一平坦面411及一依附面412。可撓性墊體410之依附面412固定地依附於框架200之底面220。可撓性墊體410例如為橡膠墊或矽膠墊，然而，本發明不限於此。貫孔420貫穿可撓性墊體410，且分別連接平坦面411及依附面412。此外，吸盤330之吸嘴口331重疊第一開口260及貫孔420，意即，貫孔420之軸心線(如虛線430)與第一開口260之軸心線(如虛線430)共軸，且恰好同軸對齊吸盤330之吸嘴口331。

更具體地，框架200之頂面210開設有一第二開 口270，且第二開口270接通框架200之內部空間240。框架200更具有一限位框250。限位框250設於框架200之頂面210，且對齊第二開口270。在本實施例中，限位框250圍繞出一貫通槽251，貫通槽251對齊且共軸第二開口270，且接通第二開口270。

此外，吸盤330之吸嘴口331與第一開口260之間定義出一間隔空間G。抽氣套管300可滑移地位於框架200上，使得抽氣套管300能夠帶動吸盤330下降，從而直接接觸框架200之內底壁221且直接覆蓋第一開口260，或者帶動吸盤330上升並且遠離第一開口260。

舉例來說，抽氣套管300包含一第一支臂310及一第二支臂320。第一支臂310具有一第一氣道313與一第一結合部314，第一氣道313沿著第一支臂310之長軸方向L貫穿第一支臂310，意即，第一支臂310之長軸方向L與第一氣道313之長軸方向L共軸。第二支臂320位於內部空間240內，且第二支臂320具有一第二氣道323、一第二結合部324與一插槽325。插槽325凹設於第二支臂320背對吸盤330之端面320A。第二氣道323沿著第二支臂320之長軸方向L貫穿第二支臂320，且接通插槽325。插槽325與吸盤330分別位於第二支臂320之二相對端，且第二結合部324位於插槽325內。插槽325之長軸方向L、第二支臂320之長軸方向L、第二氣道323之長軸方向L及第一支臂310之長軸方向L彼此共軸。故，當第二結合部324結合第一結合部314時，第 一支臂310之一端連接第二支臂320之一端，且第一氣道313接通第二氣道323。

更進一步地，第一支臂310包含一第一管體311及一第二管體312。第一管體311位於內部空間240之外，且受到限位框250之止擋。第二管體312自第一管體311之一端朝外伸出，從限位框250伸入第二開口270。第二管體312之管徑P2小於第一管體311之管徑P1。第一氣道313依序貫穿第一管體311與第二管體312，且第一結合部314位於第二管體312上。舉例來說，第一結合部314包含外螺紋，外螺紋位於第二管體312之外表面，然而，本發明不限於此。

第二支臂320包含一第三管體321及一第四管體322。第三管體321位於內部空間240內，且連接第二管體312。第四管體322自第三管體321之一端朝外伸出，且伸入吸盤330內。第四管體322之管徑P4小於第三管體321之管徑P3。第二氣道323依序貫穿第三管體321與第四管體322，且第二結合部324位於第三管體321內。框架200受重力而懸掛於抽氣套管300之第三管體321上。舉例來說，第二結合部324包含內螺紋，內螺紋位於插槽325之內表面，然而，本發明不限於此，其他實施例中，第二結合部324之內螺紋也可能改成位處第二氣道內，用以與第一結合部314之外螺紋相螺接。

如此，在本實施例中，由於第一支臂310之第一管體311之管徑P1大於第二開口270之口徑A，框架 200之限位框250能夠止擋第一支臂310之第一管體311繼續下降。由於第二支臂320背對吸盤330之其中一端的端面320A(即第三管體321之管徑P3)大於第二開口270之口徑A，框架200之限位框250能夠止擋第二支臂320之第三管體321繼續上升。故，換句話說，第一支臂310之第二管體312只能可滑移地位於第二開口270內。

又，在本實施例中，取件機構10更包含一步進馬達700。步進馬達700連接取件手臂100，舉例來說，步進馬達700連接取件手臂100之框架200與/或抽氣套管300，故，步進馬達700能夠快速或逐步帶動取件手臂100上升或下降。

第4A圖至第4D圖分別為第1圖之取件機構10之連續操作示意圖。如此，如第4A圖所示，當取件機構10開始進行晶片拾取工作時，取件機構10首先移至一封裝晶片500上方。此時，取件機構10之框架200懸掛至第二支臂320之第三管體321上，使得吸盤330之吸嘴口331與第一開口260之間彼此分離。

在本實施例中，封裝晶片500包含一晶片本體510與一塗佈層520。塗佈層520位於晶片本體510之頂面511，且塗佈層520的面積小於可撓性墊體410之平坦面411的面積。塗佈層520例如為具有多孔結構之多孔結構層。舉例來說，塗佈層520(additional coating layer)，例如沸騰增強塗佈(boiling enhancement coating，BEC)層及/或表面處理層，然而，本發明不限於此，其他實施例中，塗佈層520也可能為網狀結構層。

接著，如第4A圖與第4B圖所示，當取件機構10之框架200下降時，使得可撓性墊體410之平坦面411直接覆蓋至封裝晶片500之塗佈層520。此時，吸盤330之吸嘴口331與第一開口260之間仍然保持分離(第4B圖)。故，由於吸盤330之吸嘴口331尚未下降至框架200之內底壁221，操作人員仍可能在此階段中對封裝晶片500之位置或狀態進行細微調整，不致需要重新升起框架200。

接著，如第4B圖與第4C圖所示，當吸盤330之吸嘴口331下降並壓迫框架200之內底壁221且完全直接覆蓋第一開口260時，由於可撓性墊體410之平坦面411直接覆蓋晶片本體510及塗佈層520時，吸盤330、可撓性墊體410與封裝晶片500之間共同定義出一封閉空間S，且塗佈層520完全位於封閉空間S內。

如此，由於塗佈層520完全位於封閉空間S內，塗佈層520之多孔結構無法與外界聯通，故，真空泵設備600(第1圖)能夠開始提供真空吸力，亦即，可撓性墊體410與封裝晶片500之間之空氣開始依序經由貫孔420、第一開口260及抽氣套管300而回到真空泵設備600，使得抽氣套管300透過貫孔420將封裝晶片500真空吸附至可撓性墊體410上。

此外，如第4B圖所示，抽氣套管300透過步進 馬達700之帶動而逐步移至第一開口260，避免直接落下撞擊框架200之內底壁221。

接著，如第4C圖與第4D圖所示，最後，當取件機構10上升，由於封裝晶片500有效地被真空吸附至可撓性墊體410上，封裝晶片500便能夠隨著取件手臂100被拾起，以完成此次拾取工作。

第5圖為本發明一實施例之取件機構11的示意圖。如第5圖所示，本實施例之取件機構11與第1圖之實施例大致相同，其差異在於，抽氣套管300固定於框架200上，並非可移動地懸掛於框架200上。故，抽氣套管300固定於內部空間240內，抽氣套管300鎖固於框架200之頂面210。吸盤330之吸嘴口331持續接觸框架200之內底壁221，且直接覆蓋第一開口260，並透過第一開口260接通貫孔420。

第6圖為本發明一實施例之取件機構12的示意圖。如第6圖所示，本實施例之取件機構12與第1圖之實施例大致相同，其差異在於，框架200並無上述之底面及內底壁，意即，框架200之底面全部為第一開口260，使得框架200之內部空間240直接連接可撓性墊體410之依附面412及貫孔420。

此外，取件手臂100更具有一或多個支撐臂340，這些支撐臂340對稱地連接抽氣套管300之長側邊，且抵靠可撓性墊體410。更具體地，每個支撐臂340包含一延伸臂341與一抵靠部342。延伸臂341自抽氣套管300 之長側邊伸向可撓性墊體410。抵靠部342位於延伸臂341之末端，用以直接抵靠可撓性墊體410之依附面412，從而分散且均勻化抽氣套管300之下壓力，有助上述封閉空間S之維持。舉例來說，抵靠部342為球狀或管狀體，以降低可撓性墊體410受到傷害的機會。

故，當可撓性墊體410被帶動而下降至封裝晶片500，且吸盤330之吸嘴口331直接接觸並覆蓋可撓性墊體410之貫孔420時，由於吸盤330之吸嘴口331及支撐臂340之抵靠部342分別對稱地抵靠可撓性墊體410，使得可撓性墊體410能夠更穩定地被夾合於封裝晶片500與取件手臂100之間，從而更穩定地幫助上述之真空吸附。

如此，透過以上架構，本發明能夠提高對封裝晶片進行真空吸附之成功率，從而降低封裝晶片吸附失敗，或者於取放途中產生墜落而受損的風險。

最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:取件機構

100:取件手臂

200:框架

240:內部空間

250:限位框

260:第一開口

300:抽氣套管

310:第一支臂

320:第二支臂

325:插槽

330:吸盤

331:吸嘴口

400:彈性襯墊

410:可撓性墊體

411:平坦面

420:貫孔

600:真空泵設備

700:步進馬達

G:間隔空間

T:管線

Claims (10)

1. 一種取件機構，包含：一取件手臂，包含：一框架，具有一內部空間及一第一開口，該第一開口形成於該框架之一側且接通該內部空間；一抽氣套管，位於該框架上，用以連接一真空泵設備；以及一吸盤，套設於該抽氣套管之一端，位於該內部空間內，且該吸盤之一吸嘴口朝向該第一開口；以及一彈性襯墊，包含：一可撓性墊體，具有彼此相對之一平坦面及一依附面，該依附面固定依附於該框架之該側；以及一貫孔，貫穿該可撓性墊體，且同軸對齊該第一開口及該吸盤，其中當該可撓性墊體之該平坦面直接覆蓋至一封裝晶片，且該吸盤之該吸嘴口覆蓋該第一開口與該貫孔其中之一時，該抽氣套管透過該貫孔將該封裝晶片真空吸附至該可撓性墊體上。
2. 如請求項1所述之取件機構，其中該吸嘴口與該第一開口之間具有一間隔空間，且該抽氣套管可滑移地位於該框架上，使得該吸嘴口能夠被該抽氣套管帶動而直接接觸該框架且覆蓋該第一開口。
3. 如請求項2所述之取件機構，其中該抽氣套管包含：一第一支臂，具有一第一氣道與一第一結合部，該第一氣道貫穿該第一支臂，且該第一支臂之長軸方向與該第一氣道之長軸方向共軸；以及一第二支臂，位於該內部空間內，具有一第二氣道與一第二結合部，該第二氣道貫穿該第二支臂，且該第二支臂之長軸方向、該第二氣道之長軸方向及該第一支臂之長軸方向彼此共軸，其中當該第二結合部結合該第一結合部時，該第一支臂之一端連接該第二支臂之一端，且該第一氣道接通該第二氣道。
4. 如請求項3所述之取件機構，其中該框架更具有一限位框與一第二開口，該第二開口形成於該框架之另側，且接通該內部空間，該限位框位於該框架之該另側，且對齊該第二開口；該第一支臂包含一第一管體及一第二管體，該第一管體位於該內部空間之外，且受到該限位框之止擋，該第二管體自該第一管體之一端朝外伸出，從該限位框伸入該第二開口，該第二管體之管徑小於該第一管體之管徑，其中該第一氣道依序貫穿該第一管體與該第二管體，且該第一結合部位於該第二管體上；以及該第二結合部與該吸盤分別位於該第二支臂之二相對端， 該第二支臂背對該吸盤之該二相對端其中之一的端面大於該第二開口之口徑。
5. 如請求項4所述之取件機構，其中該第二結合部包含一內螺紋，該內螺紋位於該第二氣道內；以及該第一結合部包含一外螺紋，該外螺紋位於該第二管體之外表面，用以螺接該內螺紋。
6. 如請求項1所述之取件機構，更包含：一步進馬達，連接該取件手臂，用以升降該取件手臂。
7. 如請求項1所述之取件機構，其中該抽氣套管固定於該框架上，使得該吸嘴口固定地接觸該框架且直接覆蓋該第一開口。
8. 如請求項1所述之取件機構，其中該封裝晶片之一頂面具有一塗佈層，該塗佈層的面積小於該可撓性墊體之該平坦面的面積，且該塗佈層為多孔結構層與網狀結構層其中之一，其中當該可撓性墊體之該平坦面直接覆蓋該封裝晶片之該頂面及該塗佈層時，該吸盤、該可撓性墊體與該封裝晶片之間共同定義出一封閉空間，且該塗佈層完全位於該封閉空間內。
9. 如請求項1所述之取件機構，其中該取件手臂更包含：至少一支撐臂，連接該抽氣套管，且抵靠該可撓性墊體。
10. 如請求項9所述之取件機構，其中該支撐臂包含：一延伸臂，自該抽氣套管分別伸向該可撓性墊體；以及一抵靠部，位於該延伸臂之末端，且抵靠該可撓性墊體之該依附面。

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