专利名称：往复式取放设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种往复式取放设备，尤指一种适于芯片厂中将多个芯 片进行分料、装配、运送的设备。
背景技术：
一般而言，现有技术的芯片于制造完成后大都以芯片管(tube)的方式 储存，主要功用是方便存取又可节省空间。然而，芯片的后段工艺中于制 造完成后尚需经过测试阶段，故芯片管内的芯片于测试阶段须个别取出进 行测试。所以，芯片管在测试阶段的前段须先经过一个分料过程，其通常 利用取放机构来将芯片管内芯片逐一取出，并分别地置放于芯片承载盘 (tray)中，以供测试机台方便进行测试；或是将芯片由前一承载盘取出再 装运到下一承载盘中进行下一工艺步骤或测试步骤。
据此，芯片取放机构通常需要有两个方向移动的动作时，而现有技术 的一般做法会利用两个方向的汽缸来进行动作。惟因汽缸的动作需等待一 方向的汽缸动作完成，并控制器接收到其位置到达的信号后，才能进行下 一方向的汽缸的动作，故其整体速度较为缓慢，不适用于大量测试。或者， 有另一做法是以两方向导轨方式，并将其两个方向各装一颗电动马达来同 时驱动，再利用软件方式来规划其行走路线。然而，此种方式在软件上会 因需时时去控制位置、及行进速度，整体上会较为复杂又相对成本较高， 再者还需防范行走路径的干涉问题，会有安全及整体动作速度的疑虑。再 者，亦有两方向直立及水平的导轨方式，其一般会设定成直角，惟每行经 一个直角时会有顿点，其不仅浪费时间而且每一顿点容易造成芯片的掉 落，或是整体机件的精度会受到相当的影响。
由此可知，如何达成一种安全、简易、又可节省成本，更可快速而准确的进行分料动作的往复式取放设备，实在是产业上的一种迫切需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种往复式取放设备，具有安全、简易、又可 节省成本，更可快速而准确的进行分料的动作。
本发明为一种往复式取放设备，包括 一固定架、 一活动架、 一承载 台、至少一旋转臂、以及一动力源。其中，固定架包括有一顶板、及至少 一侧板，而顶板的下表面设置有至少一水平滑轨，又至少一侧板固设于顶 板的至少一侧边，且至少一侧板又包括有一枢轴、及一轨迹导槽，其轨迹 导槽至少有一部份绕设于枢轴周围。
其中，活动架包括有一上板、及一直立板。其上板的上表面设置有至 少一水平滑槽。又，至少一水平滑槽是对应耦合于固定架的至少一水平滑 轨，并且能够相对前后滑移。而直立板固设于上板的下表面，直立板的前 表面设置有至少一直立滑轨。
另外，承载台包括有一基座、及至少一凸柄。基座的后表面设置有至 少一直立滑槽，其至少一直立滑槽对应耦合于前述活动架的至少一直立滑 轨，并且能够相对上下滑移，而至少一凸柄凸设于基座至少一侧边。此外， 至少一旋转臂枢设于固定架的枢轴，其至少一旋转臂包括有一径向长槽。 而上述承载台的至少一凸柄同时穿经轨迹导槽、及径向长槽内。
又，动力源是驱动至少一旋转臂沿着固定架的枢轴旋转，并通过至少 一旋转臂的径向长槽以驱动至少一凸柄沿着至少一轨迹导槽内移动。据 此，本发明可由动力源来驱动至少一旋转臂，通过其上的径向长槽以带动 活动架上的承载台的凸柄，并使承载台依循轨迹导槽所设定的轨迹进行连 续的往复动作。因此，本发明俾能顺畅且快速地进行取放动作，且整体机 构简单，维护容易又成本可大幅降低。
再者，本发明可还包括有至少一传动单元，其连结于动力源与至少一 旋转臂之间，而动力源是通过至少一传动单元来驱动至少一旋转臂旋转。 其中，至少一传动单元可包括有一主动轮、 一从动轮、及一环状皮带。其 中，从动轮同轴固设于枢轴上，环状皮带是绕设于主动轮与从动轮之间。 据此，动力源驱动主动轮旋转，并由环状皮带连动从动轮旋转，进而带动至少一旋转臂沿着固定架的枢轴旋转。然而，上述传动单元亦可改用多个 齿轮相互啮合传动、或链条与链轮传动、或其它等效装置亦可。
另外，本发明的承载台的至少一凸柄可还组设有二个轴承，其中的一 轴承可对应滑移于固定架的轨迹导槽内。而另一轴承可对应滑移于至少一 旋转臂的径向长槽内。然而，组设轴承的目的在于承托、及引导凸柄于径 向长槽、及轨迹导槽内， 一方面使之能顺畅的转动或滑动，以提高整体运 作的效率，而另一方面可减少凸柄与径向长槽或轨迹导槽间因摩擦而产生 的高温或甚至机件磨损，以提高设备的使用寿命。
此外，本发明的动力源可包括有一旋转轴，旋转轴的至少一端对应连 接至至少一传动单元，至于动力源驱动旋转轴的手段可为皮带、多个齿轮 相互啮合传动、或链条与链轮传动、或其它等效装置亦可。另外，本发明 的动力源可为一电动马达、电动致动器、旋转致动器、气压缸、油压缸、 或其它等效装置。
较佳的是，本发明可还包括有一取放装置，其可组设于基座的前表面。 而取放装置可包括有一取放台、至少一气压缸、及至少一真空吸取头。其 中，至少一气压缸包括有一固定端、及一活动端，而固定端是固设于取放 台，至少一真空吸取头是组设于活动端。另外，取放装置可还包括有至少 一取放架，其至少一取放架包括有一直立导引板、及一底板。此外，取放 台的前表面可还设有至少一直立导引槽，其取放架的直立导引板对应耦合 于取放台的直立导引槽并能够相对上下滑移。又，至少一气压缸的活动端 固接于取放架的底板的上表面，真空吸取头可组设于底板的下表面。
因此，本发明的取放装置是由气压缸驱动取放架来进行直立方向的上 下移动，再加上组设于取放架的真空吸取头来进行吸取或置放芯片。此外， 本发明的取放装置的至少一气压缸可还套设有一压縮弹簧，以缓冲真空吸 取头的活动端，因上升至端点时常会产生震动或抖动，易造成所吸取的芯 片掉落。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举 较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下，其中图1是芯片自动分料机台的整体设备立体图。
图2是本发明一较佳实施例的分解图。
图3是本发明一较佳实施例局部透视图。
图4是本发明一较佳实施例取放装置的立体图。
具体实施例方式
请参阅图1为芯片自动分料机台的整体设备立体图。此芯片自动分料
机台主要包括有本发明的往复式取放设备l、自动分料机构9、芯片管91、
以及图中未示出的芯片承载盘。惟本发明并不仅限于适用后段工艺的测试 阶段，只要在集成电路工艺中其它相关工艺如封装工艺或测试工艺需要进 行芯片的输送、分料、或装载等相关程序皆可运用本发明。然如下将以用 于芯片后段工艺的芯片测试阶段中，于测试前提供芯片分料的功用进行说
明，其主要运作如下将装载有芯片的芯片管91装配至自动分料机构9，
而通过自动分料机构9将芯片逐一分隔，以供往复式取放设备1来进行吸
取芯片，吸取后的芯片由往复式取放设备1来置放于芯片承载盘中。
请同时参阅图2、及图3，其中图2是本发明一较佳实施例的分解图， 图3是本发明一较佳实施例局部透视图。如图中所示的坐标，为了方便说 明以下将以X、 Y、 Z轴来进行说明。图中显示有本发明往复式取放设备l， 其具有一固定架2，而固定架2包括有一顶板21、及二侧板22，其顶板 21的下表面211设置有二个Y方向的水平滑轨213。而二侧板22固设于 顶板21的二个侧边，此二侧板22分别包括有一枢轴220、及一轨迹导槽 221，其中轨迹导槽221有一部份是绕设于枢轴220的周围。
再者，图中另外显示有活动架3，其包括有一上板31、及一直立板32。 其中，上板31的上表面311设置有二个Y方向的水平滑槽313，此二个Y 方向的水平滑槽313是对应耦合于固定架2的二个Y方向的水平滑轨213， 并于Y方向能够相对前后滑移。而直立板32是固设于上板31的下表面 310，且直立板32的前表面321设置有二个Z方向的直立滑轨323。另外， 图中还显示有一承载台4，其包括有一基座40、及二凸柄431。其中，基 座40的后表面41设置有二个Z方向的直立滑槽411，其是对应耦合于活 动架3上的二个Z方向的直立滑轨323并于Z方向上能够相对上下滑移。其中，Y方向的水平滑轨213、水平滑槽313以及Z方向的直立滑轨323、 直立滑槽411均设计为双滑轨，取其安稳不易晃动，而且滑动较为顺畅。 当然，也可视实际使用情况或需求设计成单滑轨或其它多滑轨。
请继续参阅图2、及图3，图中承载台4的基座40的二个侧边43分 别凸设有凸柄431，且每一凸柄431又分别组设有二个轴承432、 433。另 外，图中还显示有二旋转臂7，其是枢设于固定架2二侧的枢轴220上， 每一旋转臂7分别具有一径向长槽71。前述的承载台4的二凸柄431是同 时穿经二侧板22的轨迹导槽221、及二侧旋转臂7的径向长槽71内。又 凸柄431上的轴承432是对应滑移于固定架2的轨迹导槽221内，而另一 轴承433是对应滑移于旋转臂7的径向长槽71内。然组设轴承的目的在 于承托、及引导凸柄使的能顺畅的转动或滑动，以提高整体运作的效率， 而且又可减少因摩擦而产生的磨损，以提高设备的使用寿命。
此外，图中还显示有一动力源8、及二传动单元6，动力源8主要是 通过分别位于两侧的二传动单元6来驱动二旋转臂7旋转。其中，动力源 8还具有一旋转轴81，旋转轴81的二端分别对应连接一传动单元6。在本 实施例中，动力源8为电动马达，且动力源8是通过皮带来连接旋转轴81。 又，二传动单元6是分别设置于固定架2二侧板22的外侧，每一传动单 元6具有一主动轮61、 一从动轮62、及一环状皮带63。主动轮61同轴固 接于旋转轴81上，而从动轮62同轴固设于枢轴220上，环状皮带63是 绕设于主动轮61与从动轮62之间。
因此，当动力源8驱动旋转轴81而使主动轮61同步旋转，并由环状 皮带63连动从动轮62旋转，进而带动同轴的旋转臂7沿着固定架2的枢 轴220旋转，而旋转的旋转臂7的径向长槽71则驱动凸柄431沿着轨迹 导槽221内移动。据此，凸柄431亦促使承载台4能由Y方向的水平滑轨 213、水平滑槽313与Z方向的直立滑轨323、直立滑槽411的导引而滑移 于预定位置间。综上，于本实施例中由承载台4两侧同步带动、移动，如 此移动过程较为安稳且顺畅。且以两侧凸柄431同步带动承载台4，以减 少因仅一侧带动，凸柄431易产生剪应力，容易造成机件损坏，而且更容 易造成移动不平顺。故在本实施例中采用二侧驱动来说明，其包括二传动 单元6、 二侧板22、 二旋转臂7、及凸柄431等，如果因空间、成本、或其它实际状况的因素上考量，亦可以采用一组来实现。
请同时参阅图2、及图4，图4是本发明一较佳实施例取放装置的立
体图。图中显示有一取放装置5，其主要用以取放芯片。此取放装置5是 组设于基座40的前表面42，而取放装置5包括有一取放台51、多个取放 架54、多个气压缸52、及多个真空吸取头53。其中，取放台51的前表面 更设有多个直立导引槽511，而每一取放架54则具有一直立导引板541、 及一底板542，又直立导引板541是对应耦合于直立导引槽511并能够于 Z方向相对上下滑移。另外，每一气压缸52具有一固定端52K及一活动 端522，而固定端521是固设于取放台51上，另外活动端522是固接于底 板542的上表面，真空吸取头53则是组设于底板542的下表面。此外， 每一气压缸52都套设有一压縮弹簧523，用以缓冲真空吸取头53上升时， 因活动端522的震动或抖动所造成吸取的芯片掉落。
据此，气压缸52提供取放架54上下移动的功能，亦即提供Z轴上位 移的功能，并由直立导引槽511的导引可精准、顺利的取放芯片。取放装 置5配置有Z轴的上下位移功能，主要是因为当凸柄431位于轨迹导槽221 两端极限位置时，通常真空吸取头53与欲吸取的芯片间或是欲放置芯片 的芯片承载盘间还会设计预留有适当的高度，用以增加其未来设备的扩张 性，以可供不同规格的芯片使用。再者，也可避免因人为疏忽或是外在因 素影响，造成真空吸取头53因下降的幅度不足而无法顺利取放芯片，或 真空吸取头53因下降的幅度过大而直接撞击芯片或机台，造成芯片毁损 或是设备机台损坏。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围 自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1、一种往复式取放设备，其特征在于，包括一固定架，包括有一顶板、及至少一侧板，该顶板的下表面设置有至少一水平滑轨，该至少一侧板固设于该顶板的至少一侧边，该至少一侧板包括有一枢轴、及一轨迹导槽，该轨迹导槽至少有一部份绕设于该枢轴周围；一活动架，包括有一上板、及一直立板，该上板的上表面设置有至少一水平滑槽，该至少一水平滑槽对应耦合于该固定架的该至少一水平滑轨并能够相对前后滑移，该直立板固设于该上板的下表面，该直立板的前表面设置有至少一直立滑轨；一承载台，包括有一基座、及至少一凸柄，该基座的后表面设置有至少一直立滑槽，该至少一直立滑槽对应耦合于该活动架的该至少一直立滑轨并能够相对上下滑移，该至少一凸柄凸设于该基座至少一侧边；至少一旋转臂，枢设于该固定架的该枢轴，该至少一旋转臂包括有一径向长槽，上述承载台的该至少一凸柄同时穿经该轨迹导槽、及该径向长槽内；以及一动力源，驱动该至少一旋转臂沿着该固定架的该枢轴旋转，通过该至少一旋转臂的该径向长槽以驱动该至少一凸柄沿着该至少一轨迹导槽内移动。
2、 如权利要求1所述的往复式取放设备，其特征在于，其还包括有至少一传动单元，该至少一传动单元连结于该动力源与该至少一旋转臂之间，该动力源通过该至少一传动单元来驱动该至少一旋转臂旋转。
3、 如权利要求2所述的往复式取放设备，其特征在于，其中，该至少一传动单元包括有一主动轮、 一从动轮、及一环状皮带，该从动轮同轴固设于该枢轴上，该环状皮带绕设于该主动轮与该从动轮之间，该动力源驱动该主动轮旋转，并由该环状皮带连动该从动轮旋转，进而带动该至少一旋转臂沿着该固定架的该枢轴旋转。
4、 如权利要求2所述的往复式取放设备，其特征在于，其中，该动力源包括有一旋转轴，该旋转轴的至少一端对应连接至该至少一传动单元。
5、 如权利要求1所述的往复式取放设备，其特征在于，其中，该承载台的该至少一凸柄还组设有一轴承，该轴承还对应滑移于该固定架的该轨迹导槽内。
6、 如权利要求1所述的往复式取放设备，其特征在于，其中，该承载台的该至少一凸柄还组设有另一轴承，该另一轴承还对应滑移于该至少一旋转臂的该径向长槽内。
7、 如权利要求1所述的往复式取放设备，其特征在于，其中，该动力源为一电动马达。
8、 如权利要求1所述的往复式取放设备，其特征在于，其中，还包括有一取放装置，该取放装置组设于该基座的前表面，该取放装置包括有一取放台、至少一气压缸、及至少一真空吸取头，该至少一气压缸包括有一固定端、及一活动端，该固定端固设于该取放台，该至少一真空吸取头组设于该活动端。
9、 如权利要求8所述的往复式取放设备，其特征在于，其中，该取放装置还包括有至少一取放架，该至少一取放架包括有一直立导引板、及一底板，该取放台的前表面还设有至少一直立导引槽，该直立导引板对应耦合于该直立导引槽并能够相对上下滑移，该至少一气压缸的该活动端固接于该底板的上表面，该真空吸取头组设于该底板的下表面。
10、 如权利要求8所述的往复式取放设备，其特征在于，其中，该至少一气压缸还套设有一压縮弹簧。
全文摘要
本发明为一种往复式取放设备，包括有固定架、活动架、承载台、旋转臂、以及动力源。其中，固定架顶板的下表面设置有水平滑轨，其对应耦合于活动架上板的水平滑槽；而活动架直立板的前表面设置有直立滑轨，其对应耦合于承载台基座的直立滑槽。又承载台的凸柄是同时穿经固定架侧板的轨迹导槽、及旋转臂的径向长槽。据此，本发明可由动力源驱动旋转臂，通过其上的径向长槽以带动承载台的凸柄依循轨迹导槽所设定轨迹进行连续往复动作。因此，本发明能顺畅且快速地进行取放动作，且整体机构简单，维护容易又成本大幅降低。
文档编号H01L21/677GK101604645SQ20081010948
公开日2009年12月16日 申请日期2008年6月12日 优先权日2008年6月12日
发明者谢志宏 申请人:京元电子股份有限公司