半导体元件翻面装置及其测试设备的制作方法

本发明是关于一种半导体元件翻面装置及其测试设备，尤指一种适用于正反面转换的半导体元件翻面装置及其测试设备。

背景技术：

已知技术如中国台湾专利公告号第I462240号所揭露的半导体元件翻面装置及方法，请参阅图13，是已知半导体元件翻面装置的连续动作图。如图所示，可开合的第一平台930及第二平台932是以翻转轴928相连，翻转轴928包含同轴心的第一轴及第二轴，其可分别或同时转动。第一载具934上具有多个承载半导体元件的托盘924，而第二载具938上具有相同数量未承载半导体元件的托盘924。当上述第一平台930及第二平台932夹住第一载具934及第二载具938后，通过转动翻转轴928的第一轴及第二轴，可使第一载具934与第二载具938翻转成上下位置互换。最后，以夹具936将第一载具934移离后，即可获得翻转后的半导体元件。

然而，上述翻转完成后，该翻面装置需反转180度回到原位置后方可承载下一批半导体元件，因而无法达成同时取放半导体元件的动作，故翻转效率仍具有改善空间。

发明人缘因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的半导体元件翻面装置及其测试设备，几经研究实验终至完成本发明。

技术实现要素：

本发明的主要目的是在提供一种半导体元件翻面装置及其测试设备，通过简单且低成本的机构模块，可连续翻转多个半导体元件，其每单位时间内的产能可大幅提升，有效提高翻面效率。

本发明的另一目的是在提供一种半导体元件翻面测试设备，将上述半导体元件压力测试装置结合一分类机台，以便能有效转换半导体元件经分类挑拣后的出料位置，达到快速且方便的转换半导体元件正反面的效率。

为达成上述目的，本发明的半导体元件翻面装置，包括有一转盘、一连动单元以及一控制器。一转盘套设于一马达上，转盘的端缘处设置有至少二分别与一真空管相连的容置槽，且转盘内部具有一容置空间。连动单元包括一连接一驱动装置的驱动件及一容置于容置空间内的从动件，其中，驱动件与从动件具有连动关系。控制器分别电连接马达及驱动装置，用以依序控制转盘及连动单元的动作时机。

通过上述设计，本发明特别可用来解决小尺寸半导体元件(如微机械MEMS元件)不易翻转的问题，且具有简易维修及方便调教的架构，以提供一种循环翻转机制，改善传统翻面装置针对小尺寸的半导体元件翻面效率低落的问题。

上述驱动件可为一契形杆，且从动件可包括有一压杆及一第一推杆，压杆固设于第一推杆上。由此，可将驱动装置所提供的水平驱动力，通过契形杆、压杆及推杆的连动关系，转变为垂直方向的顶推力，可抵触半导体元件使的平放至包装卷带上，避免使用正压吹气而破坏半导体元件的内部结构。

上述驱动件可具有一非线性滑槽，且从动件可包括有一滑杆及一第二推杆，滑杆固设于第二推杆上。由此，可将驱动装置所提供的水平驱动力，通过非线性滑槽及具有一滑杆的推杆的连动关系，转变为垂直方向的顶推力，可抵触半导体元件使的平放至包装卷带上，避免使用正压吹气而破坏半导体元件的内部结构。

上述驱动装置可为一汽缸，用以提供一线性驱动力，作为触发连动机构的初始开端，该汽缸的动作时机是由控制器所控制。

另一方面，本发明的半导体元件翻面测试设备包括有一半导体元件翻面装置以及一分类机台。一半导体元件翻面装置包括有一转盘、一连动单元及一控制器。转盘套设于一马达上，转盘的端缘处设置有至少二分别与一真空管相连的容置槽，且转盘的内部具有一容置空间。连动单元包括一连接一驱动装置的驱动件及一容置于容置空间内的从动件，其中，驱动件 与从动件具有连动关系。控制器分别电连接马达及驱动装置，用以依序控制转盘及连动单元的动作时机。

分类机台包括设置于一工作桌的一转塔以及围绕转塔而设置的一进料区、一测试区及一出料区，其中进料区可为一震动盘、一料盘或一料管等入料站别，出料区包含一包装卷带。转塔包括呈角度相间隔排列的多个吸取头，其一端由进料区内吸取一半导体元件，而另一端是依序对应半导体元件翻面装置的容置槽，且每一容置槽皆可于转盘转动过程中依序对应位于下方的该包装卷带。

通过上述设计，不仅整合了分类、运送、翻面、送料等多项功能，而且仅通过简易串联上述两组装置，便能有效整合翻面及分类挑拣作业，达到快速且方便的分类及转换半导体元件正反面的效率。

附图说明

以上概述与接下来的详细说明皆为示范性质是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其他目的与优点，将在后续的说明与附图加以阐述，其中：

图1是本发明一第一实施例的半导体元件翻面测试设备的立体图。

图2是本发明一第一实施例的半导体元件翻面装置的立体图。

图3至图6是本发明一第一实施例的半导体元件翻面装置的连续动作图。

图7是本发明一第二实施例的半导体元件翻面装置的立体图。

图8是本发明一第二实施例的半导体元件翻面装置的分解图。

图9至图12是本发明一第二实施例的半导体元件翻面装置的连动动作图。

图13是已知半导体元件翻面装置的连续动作图。

具体实施方式

请参阅图1及图2，是本发明第一实施例的半导体元件翻面测试设备的立体图以及半导体元件翻面装置的立体图。如图1所示，先由整体观之，本发明的半导体元件翻面测试设备包括有一半导体元件翻面装置1及一分 类机台6。在本实施例中，分类机台6包括设置于一工作桌61的一转塔62以及围绕该转塔62而设置的一进料区64、一测试区65及一出料区66，其中进料区64可为一震动盘(Bowl feeder)641，出料区66包括一包装卷带63。转塔62包括呈角度相间隔排列的多个吸取头621，其一端由进料区64内吸取一半导体元件4且旋转至测试区65后，再通过本发明的半导体元件翻面装置1将半导体元件4翻转180度角并平放于出料区66的包装卷带63上，以达到快速且高效的翻面作业，同时可配合客户的出货需求，选择式地装载或卸除本发明的半导体元件翻面装置1，增加生产弹性。

其中，针对上述的半导体元件翻面装置的结构特征及动作原理，可参阅图2经局部放大的半导体元件翻面装置的立体图，图中出示一种半导体元件翻面装置1，包括有一转盘2、一连动单元3以及一控制器(图未示)。转盘2套设于一马达21上，使该转盘2沿水平轴线进行转动，在本实施例中，转盘2的端缘处设置有一第一容置槽22及一第二容置槽23，每一容置槽22、23是分别连通一真空管(图未示)，用以连通一真空吸力装置，可针对半导体元件进行吸取作业。此外，转盘2的内部具有一容置空间24，用以提供一连通孔径，可置入部分的连动单元3。

上述连动单元3包括一连接一驱动装置31的驱动件32以及一容置于容置空间24内的从动件33。在本实施例中，驱动装置31是为一汽缸，用以提供一线性驱动力，作为触发连动机构的初始开端。而驱动件32是为一负责推动从动件33的契形杆，且从动件33可包括一压杆331及一与压杆331连动的第一推杆332。由此，可将驱动装置31所提供的水平驱动力，通过驱动件32、压杆331及第一推杆332的连动关系，转变为垂直方向的顶推力，在第一推杆332垂直滑移的过程中，抵触半导体元件4使之平放至包装卷带63上，可避免额外使用正压吹气而破坏其内部结构。

此外，上述马达21及驱动装置31需分别电连接至一控制器上，用以依序控制转盘2及连动单元3的动作时机。该动作情况可一并参阅图3至图6，是本发明一第一实施例的半导体元件翻面装置的连续动作图。如图3所示，使用第一实施例半导体元件翻面装置的步骤一，是在初始状态下于第一容置槽22内装载一半导体元件4，在本实施例中，是由转塔62的吸取头621传递一半导体元件4至第一容置槽22内。接着，如图4所示， 步骤二是通过第一容置槽22连通的真空吸力，将半导体元件4固定于槽内，此时，控制器控制马达21带动转盘2旋转180度，使得第一容置槽22及第二容置槽23得以互换位置。接着，如图5所示，控制器控制驱动装置31给予一线性驱动力，使得驱动件32因其前方契形轮廓的作用可顺势向下推动压杆331，并同时带动第一推杆332向下移动，使得半导体元件4得以推送至包装卷带63的凹槽中，此时卸除真空管内的负压吸力，使得半导体元件4脱离该第一容置槽22。最后，如图6所示，控制器控制驱动装置31移除该线性驱动力，使得驱动件32退回原位置，也使得第一推杆332向上移动，恢复至初始状态。当吸取头621经更换调整或重新填补半导体元件4后，可根据上述四步骤循环进行翻面及出料作业。

请参阅图7及图8，是本发明一第二实施例的半导体元件翻面装置的立体图及分解图。图中出示一种半导体元件翻面装置10，包括有一转盘20、一连动单元30以及一控制器(图未示)。转盘20套设于一马达210上，使该转盘20沿水平轴线进行转动，在本实施例中，转盘20的端缘处设置有一第一容置槽220及一第二容置槽230，每一容置槽220、230是分别连通一真空管(图未示)，用以连通一真空吸力装置，可针对半导体元件进行吸取作业。此外，转盘20的内部具有一容置空间240，用以提供一连通孔径，可置入部分的连动单元30。

上述连动单元30包括一连接一驱动装置310的驱动件320以及一容置于容置空间240内的从动件330。在本实施例中，驱动装置310是为一汽缸，用以提供一线性驱动力，作为触发连动机构的初始开端。而驱动件320是为一具有一非线性滑槽321的杆件，且从动件330包括有一滑杆301及一第二推杆302，滑杆301固设于第二推杆302上。由此，可将驱动装置310所提供的水平驱动力，通过驱动件320、滑杆301及第二推杆302的连动关系，转变为垂直方向的顶推力，在第二推杆302垂直滑移的过程中，抵触半导体元件4使的平放至包装卷带上，可避免额外使用正压吹气而破坏其内部结构。

此外，上述马达210及驱动装置310需分别电连接至一控制器上，用以依序控制转盘20及连动单元30的动作时机。该动作情况可一并参阅图9至图12，是本发明一第二实施例的半导体元件翻面装置的连续动作图。 如图9所示，使用第二实施例半导体元件翻面装置的步骤一，是在初始状态下于第一容置槽22内装载一半导体元件4，在本实施例中，是由转塔62的吸取头621传递一半导体元件4至第一容置槽220内。接着，如图10所示，步骤二是通过第一容置槽220连通的真空吸力，将半导体元件4固定于槽内，此时，控制器控制马达210带动转盘20旋转180度，使得第一容置槽220及第二容置槽230得以互换位置。接着，如图11所示，控制器控制驱动装置310给予一线性驱动力，使得从动件330的滑杆301依照驱动件320的非线性滑槽进行滑动，且因非线性滑槽的起始点及终点间具有纵向上的位移差，故可顺势向下带动第二推杆302，使得半导体元件4得以推送至包装卷带63的凹槽中，此时卸除真空管内的负压吸力，使得半导体元件4脱离该第一容置槽220。最后，如图12所示，控制器控制驱动装置310移除该线性驱动力，使得驱动件320顺着非线性滑槽321的反方向退回原位置，也使得第二推杆302向上移动恢复至初始状态。故当吸取头621经更换调整或重新填补半导体元件4后，可根据上述四步骤循环进行翻面及出料作业。

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申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。