[發明專利]具有緩沖作用的晶粒吸嘴

無效

• 申請號: 201210322495.0
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN103681430A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 宋俍宏
• 申請（專利權）人: 宋俍宏
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 劉俊

技術領域

本發明涉及一種專用于對小型晶粒進行吸附以便于輸送的吸嘴。

背景技術

發光二極管(LED)芯片在經過研磨、切割及點亮測試后，會進行晶粒分選(solting)，而后進行固晶(die?bond)及打線(wire?bond)等封裝制程。因LED上方的薄膜層十分脆弱，為避免LED晶粒在被吸嘴吸取時造成薄膜層壓傷，因此大部份的吸嘴均以軟質橡膠或是塑料、高分子類材質制作。當LED晶粒尺寸太小時(小于12mil時)，用來吸取晶粒所使用的吸嘴頭也須要配合變小。以軟橡膠或是塑料所制作的吸嘴，雖然可以避免LED晶粒被壓傷或是晶粒破裂的問題，但是因為使用壽命極短(一般不超過20萬次)，因此需要經常更換。另外由于軟性材質容易卡住或是鑲嵌住晶粒碎屑，造成晶粒損傷。因此只要有碎片及異物卡在吸嘴上，該吸嘴就壽命終了。

目前使用于晶粒分選及固晶制程的吸嘴，也有以碳化鎢、鎢鋼、鎳合金及精密陶瓷等材質所制作的吸嘴以增加使用的壽命，雖然與吸嘴連結的設備擺臂上已有調節壓力的彈簧機構，但是因為距離芯片太遠，且吸嘴材質硬、無彈性，因此當吸取LED晶粒時，容易造成LED晶粒的薄膜層被壓傷，甚至造成襯底層(substry)破裂而造成封裝后的LED電性不穩定或是封裝失敗。若是將吸嘴于吸取晶粒時的下壓力降低，雖可以降低晶粒壓傷的機率，但是會提高晶粒沒吸住而掉落的機率，作業穩定性不佳。因此雖然以硬質金屬或是陶瓷所制作的吸嘴，壽命可以長達3百萬次至5百萬次，并且不會卡住異物或碎屑，但是因為存在芯片壓傷或壓裂的狀況，使用上多受限制，無法發揮材質壽命長、可幫助降低生產成本的優點。

發明內容

本發明的目的，在于解決現有技術采用軟性材料制造的小型晶粒吸嘴的氣流通道容易卡住或是鑲嵌住晶粒碎屑，造成晶粒損傷；而采用硬質材料制造時，則會存在芯片被壓傷或壓裂的問題。

本發明的特征，是以金屬或是陶瓷等硬質材質制作芯片吸嘴，以改良橡膠或是塑料材料所制造的吸嘴壽命不佳的情況。并在吸嘴本身設置具有彈性緩沖作用的結構，讓吸嘴在吸取LED晶粒時，其接觸晶粒時的作用力得以被彈性緩沖結構吸收，以避免壓傷或造成晶粒破裂。另一方面，因為以金屬或是陶瓷等硬質材料制作吸嘴，因此具有耐磨耗及不變型的優點，可以有效延長吸嘴的壽命。利用此種做法所做出的吸嘴，運用于晶粒分選(die-solting)，或是固晶制程(die?bond)時，可以有效的改善目前常用的吸嘴的壽命很差的問題，以及因為硬質吸嘴碰撞晶粒時所造成壓傷薄膜或是壓裂襯底的問題。

本發明的技術手段，包括有一固定部、一工作部與一管狀彈性體；所述固定部具有一軸向貫通的通氣孔；所述管狀彈性體具有一軸向貫通的貫穿孔，將管狀彈性體設于該固定部內，使其貫穿孔與該通氣孔軸向直線對應；所述工作部具有一軸向貫通的微細通孔，該工作部的一長度直接或間接連接該管狀彈性體，使微細通孔直接或間接連通該管狀彈性體的貫穿孔；本發明利用管狀體彈性體做為工作部外徑與固定部內徑連接的中間組件，除了提供氣密效果外，還提供了工作部在接觸吸取晶粒時，吸收其接觸時的作用力的緩沖功能，避免過大的作用力對晶粒造成損傷。

本發明將管狀彈性體與固定部組裝的方式，可以在固定部的一端設置一與該通氣孔相同圓心且軸向延伸的容置空間，管狀彈性體則設在該容置空間內。

本發明將管狀彈性體與工作部組裝的方式，可以將工作部的一長度的外徑組合于該管狀彈性體的貫穿孔內徑，亦即使工作部與管狀彈性體直接連接。

本發明將管狀彈性體與工作部組裝的方式，可以在工作部的外徑設置一凸緣，該凸緣將工作部區隔出一配合區段，再將工作部的配合區段的外徑組合于管狀彈性體的貫穿孔內徑，并使該凸緣抵住管狀彈性體的端部；固定部的容置空間則設置一固定組件，使所述凸緣受到固定組件與管狀彈性體抵掣，為另一方式將工作部與管狀彈性體直接連接。

本發明將管狀彈性體與工作部組裝的方式，可以在固定部的容置空間設置一滑動組件與一固定組件，使滑動組件位于固定組件與管狀彈性體之間，該滑動組件的一端設置一軸向延伸的內空間，滑動組件的相對另一端設置一凸柱，該凸柱設置一軸向貫通該內空間的穿孔，將滑動組件的凸柱外徑組合固定于管狀彈性體的貫穿孔內徑，工作部的一長度則穿過固定組件，并組合于滑動組件的內空間，此為將工作部與管狀彈性體間接連接的組合方式。

在前述以滑動組件做為工作部與固定部間接連接的中間組件的基礎上，本發明可以在固定部的另一端設置一具有進氣孔的塞體，使管狀彈性體的兩端被滑動組件與塞體抵掣，同樣可達到利用管狀彈性體吸收工作部受到的作用力的緩沖效果。