静电消除装置的制作方法

本发明有关于一种静电消除装置，特别是指一种具有静电传感器的静电消除装置。

背景技术：

半导体的相关电子产品需求量的日益趋增，消费者对电子产品演进为追求轻、薄、短、小的诉求，且电子组件不断的缩小尺寸，相对于半导体芯片的电子封装技术也随之推陈出新，研发出突破现有的技术，以符合市场上电子产品的需求。

再者，半导体产品的制造成本与附加价值均属高价，且产品的性能将为影响最终电子商品功能的关键，所以半导体芯片制造过程中的每个阶段、每一个半导体芯片产品，都有着层层的测试及检验以为最终的电子产品的质量作把关。

一般而言半导体产品测试制程是指芯片封装之后检测封装后芯片的电信功能与外观的测试制程，半导体产品测试的流程包括了上线备料、测试机台测试、电性抽测、卷标扫描、人工或机器检脚、检脚抽检与弯脚修整、包装等等作业流程，其中，测试机台测试中的分類机（Handler）主要在于判断待测的半导体产品是否已于制程中毁坏或静电破坏，所谓静电是指由物体接触与分离时负电离子的移动所造成物体偏正电或是负电的效应，使该体积小的半导体产品，因静电放电（ElectroStatic Discharge，ESD）被打穿、烧毁、劣化、破坏等等情况所毁坏而失效，因此静电防护成为半导体产业需要克服的课题之一。

半导体产业中的制程环境多半于无尘室进行，而因无尘室环境较低的相对湿度促使静电容易存留堆积，所以静电于无尘室里是必然会产生的现象，目前所使用的静电防护有戴静电接地手环、抗静电工作鞋、离子风扇、静电棒等等，半导体产品测试制程中，操作人员于测试制程中，需要使用人工或机器将半导体芯片由半导体承载治具(例如半导体Tray盘)中移动至目前的测试制程机台，等该待测的半导体产品一一测试完毕，再由目前的测试制程的机台移动至半导体Tray盘中，由于不同的测试制程会使用不同功能的机器来处理，所以半导体产品将因此而被移动至不同的机台，再继续进行下一测试制程，而在移动的过程当中若操作人员的静电防护因为个人疏失或是装置本身所引起的损坏而使半导体产品产生静电污染，对于已完成数十道甚至上百道制程的半导体芯片将因此而毁于一旦。

参阅图1，为中国台湾专利号I435659一种用于消除工件的静电消除器，静电消除器1于外形轮廓细长的箱1a的底面上，在长度方向上隔开而设置有多个即8个主放电电极单元2与4个附加放电电极单元3。再者，4个附加放电电极单元3根据用户的选择而装卸，且该等附加放电电极单元3的构造与主放电电极单元2的基本构造大致相同。

该静电消除器1是采用脉冲AC(Alternating Current，交流)方式来作为对放电电极21施加高电压的方式，或是采用可变DC(Direct current，直流)方式来驱动主放电电极单元2及附加放电电极单元3进行放电，以消除工件上的静电电荷。

但是现有的静电消除器在实际使用上仍具有下列缺点：

浪费能源

早期在消除静电的方式是都是持续不断放出正负离子，不管其待测端是否存在工件，静电消除器都还是持续利用高压使该放电电极产生离子，即使已达静电平衡，该静电消除器还是放出等量的正负离子，造成能源的浪费。

静电消除不均匀

现有的静电消除器是以间隔的方式在放电针处设置吹气孔，虽然可以避免该放电针尖端堆积杂质而造成损毁，但是间隔设置的吹气孔会造成离子散布不均匀的状况，即使在主放电电极之中设置了附加放电电极也无法确实改变离子散布状况。

减少使用寿命

静电消除器是以电子电路的方式产生高压，并在放电针处产生离子，其电路与放电针都有寿命的限制，当感测静电平衡时却还是持续不断产生离子时，将会消耗使用次数而减少使用寿命。

由于静电不会平白无故消失在环境之中，只要有静电产生一定会造成破坏，且往往一次的静电破坏所带来了损失可能是数百万或数千万不等，为了提高产品的可靠度及避免静电破坏造成的危害，现有测试制程中排除静电的作法与设备环境，实属有必要再加以改进。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是在提供一种静电消除装置，适用于消除一物品的静电电荷，并包含一静电侦测单元及一静电消除单元。

该静电侦测单元包括一可感测该物品的静电电荷的静电传感器。该静电消除单元，包括一与该静电传感器电连接的静电控制器、一与该静电控制器电连接的离子产生器，及一与该静电控制器电连接的离子传送器，该静电控制器接收该物品的静电电荷的信息并控制该离子产生器产生正离子，及负离子的其中之一，该静电控制器控制该离子传送器运作，以将该离子产生器产生的离子吹送到该物品上。当该静电传感器所感测的静电电荷为正时，该静电控制器控制该离子产生器只产生负离子并藉由该离子传送器吹送至该物品上，当该静电传感器所感测的静电电荷为负时，该静电控制器控制该离子产生器只产生正离子并借由该离子传送器吹送至该物品上，当该静电传感器没有感测到静电电荷时，该静电控制器停止该离子产生器及该离子传送器运作。

本发明的又一技术手段，是在于上述的离子产生器具有一正离子产生电路、一负离子产生电路、至少一与该正离子产生电路电连接的正离子放电针，及至少一与该负离子产生电路电连接的负离子放电针，当该物品的静电电荷为正时，该静电控制器控制该负离子产生电路于该负离子放电针产生负离子，当该物品的静电电荷为负时，该静电控制器控制该正离子产生电路于该正离子放电针产生正离子。

本发明的另一技术手段，是在于上述的离子产生器具有一正离子产生电路、一负离子产生电路，及至少一与该正、负离子产生电路电连接的离子放电针，当该物品的静电电荷为正时，该静电控制器控制该负离子产生电路于该离子放电针产生负离子，当该物品的静电电荷为负时，该静电控制器控制该正离子产生电路于该离子放电针产生正离子。

本发明的再一技术手段，是在于上述的离子传送器具有一与该离子产生器间隔设置的风扇，该静电控制器可控制该风扇运作与否，以将该离子产生器所产生的离子吹送至该物品。

本发明的又一技术手段，是在于上述的离子传送器具有一围绕界定一容置空间并框围成圈的壳体、一于该壳体圈围外侧的进气孔、一于该壳体圈围内侧的出风孔，及一设置于该壳体中的风扇，该静电控制器控制该风扇运作并由该进气孔吸气后由该出风孔吹出，当该出风孔将空气吹出时可带动该壳体圈围内的空气流动，该离子产生器于该壳体的圈围内产生离子。

本发明的另一技术手段，是在于上述的离子传送器具有一围绕界定一容置空间并框围成圈的壳体、一于该壳体圈围内侧的进气孔、一于该壳体圈围内侧的出风孔、一设置于该容制空间的空气隔板，及一设置于该空气隔板中的风扇，该空气隔板可将与该进气孔及该出风孔所连接的容置空间隔开，该静电控制器控制该风扇运作并由该进气孔吸气后由该出风孔吹出，当该出风孔将空气吹出时可带动该壳体圈围内的空气流动，该离子产生器于该壳体的圈围内产生离子。

本发明的再一技术手段，是在于上述的离子传送器具有一围绕界定出一容置空间的风刀体、一设置于该风刀体上呈狭长状的出风口，及一与该风刀体连接的高压储气筒，该静电控制器控制该高压储气筒提供高压空气至该容置空间，以使该出风口向该物品吹出气帘气流，该离子产生器于该容置空间中产生离子。

本发明的又一技术手段，是在于上述的离子传送器具有一围绕界定出一容置空间的风刀体、一设置于该风刀体上呈狭长状的出风口，及一与该风刀体连接的高压储气筒，该静电控制器控制该高压储气筒提供高压空气至该容置空间，以使该出风口向该物品吹出气帘气流，该离子产生器于该出风口吹风处产生离子。

本发明的另一技术手段，是在于上述的静电传感器具有一与该物品间隔设置的感测探头，及一与该感测探头电连接的静电感测芯片，该静电感测芯片可以将该感测探头上的感测电荷的信息回馈给该静电控制器。

本发明的再一技术手段，是在于上述的静电消除单元还包括一与该静电控制器电连接的信息显示器，用以提供外界操作及信息显示。

本发明的有益效果在于当该静电传感器感测到负电荷时，该静电控制器开启该正离子产生电路及该离子传送器将所产生的正离子吹送至该物品上，当该静电传感器感测到正电荷时，该静电控制器开启该负离子产生电路及该离子传送器将所产生的负离子吹送至该物品上，当该静电传感器没有感测到静电电荷时，该静电控制器关闭该离子产生器及该离子传送器，以避免不必要的能源浪费及延长使用的寿命。

附图说明

图1是一装置示意图，说明中国台湾专利号I435659公开的一种静电消除器；

图2是一方块示意图，说明本发明静电消除装置的一第一较佳实施例；

图3是一示意图，说明该第一较佳实施例产生负离子的态样；

图4是一示意图，说明该第一较佳实施例产生正离子的态样；

图5是一剖面示意图，说明本发明静电消除装置的一第二较佳实施例；

图6是一剖面示意图，说明本发明静电消除装置的一第三较佳实施例；

图7是一装置示意图，说明本发明静电消除装置的一第四较佳实施例；

图8是一装置示意图，说明本发明静电消除装置的一第五较佳实施例。

图中：

A 物品；

3 静电侦测单元；

31 静电传感器；

311 感测探头；

312 静电感测芯片；

4 静电消除单元；

41 静电控制器；

42 离子产生器；

421 正离子产生电路；

422 负离子产生电路；

423 正离子放电针；

424 负离子放电针；

425 离子放电针；

43 离子传送器；

431 风扇；

432 容置空间；

433 壳体；

434 进气孔；

435 出风孔；

436 空气隔板；

437 风刀体；

438 出风口；

439 高压储气筒；

44 信息显示器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参阅图2、图3、图4，为本发明静电消除装置的一第一较佳实施例，适用于消除一物品A的静电电荷，并包含一静电侦测单元3，及一静电消除单元4。

该静电侦测单元3包括一可感测该物品A的静电电荷的静电传感器31。该静电传感器31具有一与该物品A间隔设置的感测探头311，及一与该感测探头311电连接的静电感测芯片312。当该物品A上存在有静电电荷时，该感测探头311将会被感应，并产生相反极性的静电电荷，与该测探头电连接的静电感测芯片312将会得到该感测探头311上电荷量的信息，并得知该物品上的静电电荷。

该静电消除单元4包括一与该静电传感器31电连接的静电控制器41、一与该静电控制器41电连接的离子产生器42，及一与该静电控制器41电连接的离子传送器43，该静电感测芯片312可以将该感测探头311上的感测电荷的信息回馈给该静电控制器41，该静电控制器41接收该物品A的静电电荷的信息并控制该离子产生器42产生正离子，及负离子的其中之一，该静电控制器41控制该离子传送器43运作，以将该离子产生器42产生的离子吹送到该物品A上。

该离子产生器42具有一正离子产生电路421、一负离子产生电路422、至少一与该正离子产生电路421电连接的正离子放电针423，及至少一与该负离子产生电路422电连接的负离子放电针424，当该物品A的静电电荷为正时，该静电控制器41控制该负离子产生电路422于该负离子放电针424产生负离子，当该物品A的静电电荷为负时，该静电控制器41控制该正离子产生电路421于该正离子放电针423产生正离子。

该离子传送器43具有一与该离子产生器42间隔设置的风扇431，该静电控制器41可控制该风扇431运作与否，以将该离子产生器42所产生的离子吹送至该物品A。该正离子放电针423及该负离子放电针424设置于该风扇431的出风口438处，当该静电控制器41控制该离子传送器43的风扇431运转时，可以将该离子产生器42所产生的离子吹送出去，到达该物品A进行静电中和，以消除静电电荷。

回顾图3，当该物品A上存在有正静电电荷时，该静电传感器31的感测探头311会感应并产生负电荷，该静电感测芯片312就可以借由该感测探头311得知该物品A上的静电电荷为正电荷，并将静电电荷的信息回馈给该静电控制器41，该静电控制器41控制该离子产生器42只产生负离子并借由该离子传送器43吹送至该物品A上。

回顾图4，当该物品A上存在有负静电电荷时，该静电传感器31的感测探头311会感应并产生正电荷，该静电感测芯片312就可以借由该感测探头311得知该物品A上的静电电荷为负电荷，并将静电电荷的信息回馈给该静电控制器41，该静电控制器41控制该离子产生器42只产生正离子并借由该离子传送器43吹送至该物品A上。

本发明人要强调的是，早期使用脉冲调变的方式产生正负离子来消除静电电荷的方式，与本发明侦测到负电荷只产生正离子，或是侦测到正电荷只产生负离子的静电消除方式，将可利用较少的离子量达到静电中和的功效，不仅可以快速达到静电中和的效果，还能减少离子产生的次数，来延长静电消除装置的使用寿命。

值得注意的是，当该静电传感器31没有感测到静电电荷时，该静电控制器41停止该离子产生器42及该离子传送器43运作，不仅可以节省产生离子及吹送离子的电力消耗，还能避免该物品A沾上离子而再次产生静电电荷。较佳地，该离子产生器42可以控制离子产生的数量，且该离子传送器43可以控制送风的力道，使该静电控制器41可以控制吹到该物品A上的离子量，可以更精准的达到静电中和的功效。当该离子产生器42及该离子传送器43停止运作时，该静电传感器31还是持续进行静电的侦测，以感测其它物品A的静电电荷。

此外，该静电消除单元4还包括一与该静电控制器41电连接的信息显示器44，用以提供外界操作及信息显示，该信息显示器44可以提供用户依据该物品A的种类，来设定产生离子的最大数目，避免该离子产生器42产生过量的离子而造成物品A的伤害，该信息显示器44中也可以设置记忆芯片，记录每一笔消除静电的相关数据，以供用户参考。

参阅图5，为本发明静电消除装置的第二较佳实施例，该第二较佳实施例与该第一较佳实施大致相同，相同处在此不再赘述，不同之处在于该离子产生器42具有一正离子产生电路421、一负离子产生电路422，及至少一与该正、负离子产生电路421、422电连接的离子放电针425，当感测该物品A的静电电荷为正时，该静电控制器41控制该负离子产生电路422于该离子放电针425只产生负离子，当该物品A的静电电荷为负时，该静电控制器41控制该正离子产生电路421于该离子放电针425只产生正离子。

该离子传送器43具有一围绕界定一容置空间432并框围成圈的壳体433、一于该壳体433圈围外侧的进气孔434、一于该壳体433圈围内侧的出风孔435，及一设置于该壳体433中的风扇431，该静电控制器41控制该风扇431运作并由该进气孔434吸气后由该出风孔435吹出，当该出风孔435将空气吹出时可带动该壳体433圈围内的空气流动，该离子产生器42于该壳体433的圈围内产生离子。

由于该离子传送器43设置于该壳体433中，可以避免风扇431叶片沾附太多灰尘而造成物品A的污染。此外，由该出风孔435吹出的气流可以带动位于该壳体433圈围内的空气流动，达到以少量气流带动大量气流的功效，可以节省电力的消耗。

该第二较佳实施例的离子传送器43所产生的气流是以外圈的气流带动内圈的气流，使的吹出的气流中会产生些许的乱流(turbulence)，使设置在该壳体433的圈围中心的离子放电针425所产生的离子容易均匀地分散至该气流中，可以使该物品A上的静电消除状况更为均匀。

参阅图6，为本发明静电消除装置的第三较佳实施例，该第三较佳实施例与该第二较佳实施大致相同，相同处在此不再赘述，不同之处在于该离子传送器43具有一围绕界定一容置空间432并框围成圈的壳体433、一于该壳体433圈围内侧的进气孔434、一于该壳体433圈围内侧的出风孔435、一设置于该容制空间的空气隔板436，及一设置于该空气隔板436中的风扇431，该空气隔板436可将与该进气孔434及该出风孔435所连接的容置空间432隔开，该静电控制器41控制该风扇431运作并由该进气孔434吸气后由该出风孔435吹出，当该出风孔435将空气吹出时可带动该壳体433圈围内的空气流动，该离子产生器42于该壳体433的圈围内产生离子。

由于该第三较佳实施例的壳体433框围成圈，且该进气孔434及该出风孔435都设置于该圆圈的内侧，能使框围于该壳体433中的空气受到该进气孔434吸气及该出风孔435吹气的双重气流带动之下，使该离子传送器43吹出气流的流速将会提升，且气流中产生的乱流(turbulence)也会较多，该信息显示器44也将会将工作参数提供使用者设定，避免产生太多的乱流而使离子逃出气流之外，降低了静电消除的效果。

值得一提的是，该第二、三较佳实施例的壳体433圈围的形状为圆圈状，能使圆圈中心所产生的离子均匀地分散于该离子传送器43所产生的气流之中，实际实施时，该壳体433也可以框围形成其它的型状，不应以此为限。

参阅图7，为本发明静电消除装置的第四较佳实施例，该第四较佳实施例与该第三较佳实施大致相同，相同处在此不再赘述，不同之处在于该离子传送器43具有一围绕界定出一容置空间432的风刀体437、一设置于该风刀体437上呈狭长状的出风口438，及一与该风刀体437连接的高压储气筒439，该静电控制器41控制该高压储气筒439提供高压空气至该容置空间432，以使该出风口438向该物品A吹出气帘气流，该离子产生器42于该容置空间432中产生离子。

该高压储气筒439以一气体输送管路与该刀风体437连接并与该容置空间432相通，该高压储气筒439具有一可以产生高压空气的空气帮浦、一流速控制阀及一电磁阀，该静电控制器41可控制该流速控制阀以调整由该出风口438吹出的气流流速，该静电控制器41可控制该电磁阀的启闭以控制该出风口438吹风与否。当然，该高压储气筒439也可以是直接装设于该容置空间432中，由于高压空气的产生与控制已为广泛的技术，在此便不再详加赘述。

该第四较佳实施例中使用多个正离子放电针423及多个负离子放电针424，彼此间隔且交错地设置于该容置空间432中，当该静电控制器41依据该物品A静电电荷的信息控制该离子产生器42于该容置空间432中只产生正离子，或者只产生负离子，并控制该高压储气筒439提供高压空气，使该风刀体437上的出风口438吹出带有离子的气帘气流，以消除该物品A上的静电电荷。当该静电传感器31没有感测到静电电荷时，该静电控制器41控制该高压储气筒439停止供应高压空气，并控制该离子产生器42停止运转，避免该物品A再度产生电电荷，并节省电力的使用。

参阅图8，为本发明静电消除装置的第五较佳实施例，该第五较佳实施例与该第四较佳实施大致相同，相同处在此不再赘述，不同之处在于，该离子产生器42于呈狭长状的出风口438吹风处产生离子。

其中，该离子产生器42是使用多个与该正离子产生电路421、负离子产生电路422电连接的离子放电针425，该多个离子放电针425是以彼此间隔的方式设置于该出风口438的吹风出口处，当该静电传感器31感测到正静电电荷时，该静电控制器41控制该负离子产生电路422于该离子放电针425上只产生负离子，当该静电传感器31感测到负静电电荷时，该静电控制器41控制该正离子产生电路421于该离子放电针425上只产生正离子，并控制该高压储气筒439提供高压空气将该离子放电针425上的离子吹送到该物品A上，以消除静电电荷来达到静电平衡。

较佳地，该第四、五实施例的出风孔435呈缝隙状，使吹出带有离子的气流形成气帘气流的态样，实际实施时，该出风口438也可以是以多个平行的缝隙态样，只要是可以吹出带有离子的气帘气流即可，不应以此为限。

由上述说明可知，本发明静电消除装置确实具有以下优点︰

平衡速度快

相较早期使用脉冲调变的方式产生正负离子来消除静电电荷的方式，与本发明侦测到负电荷只产生正离子，而侦测到正电荷只产生负离子的方式，本发明可以利用较少的离子量即可达到静电中和的功效，可以更快达到静电中和的效果。

节省能源使用

当该静电传感器31没有感测到静电电荷时，该静电控制器41停止该离子产生器42及该离子传送器43运作，不仅可以避免该物品A再次沾上离子而产生静电电荷，还能节省离子产生及离子吹送的电力使用。

使用寿命长

不管是离子产生器42，或是离子传送器43都具有使用次数的限制(使用寿命)，当本发明的静电传感器31没有感测到静电电荷时，该静电控制器41控制该离子产生器42及离子传送器43停止运转，不仅可以避免不必要的电力消耗，也可以延长静电消除装置的使用寿命。

综上所述，本发明静电消除装置的静电传感器31可以间隔的感应到该物品A的静电电荷，并将该物品A静电电荷的信息回馈至该静电控制器41，该静电控制器41依据该物品A静电电荷的信息控制该离子产生器42只产生相反于该物品A静电电荷的离子，并控制该离子传送器43将所产生的离子吹送至该物品A上以进行静电中和，不仅可以加快静电平衡速度，还可以节省电力的消耗及延长使用的寿命，因此能够达到本发明的目的。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。