[发明专利]具有缓冲作用的晶粒吸嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种专用于对小型晶粒进行吸附以便于输送的吸嘴。

背景技术

发光二极管(LED)芯片在经过研磨、切割及点亮测试后，会进行晶粒分选(solting)，而后进行固晶(die bond)及打线(wire bond)等封装制程。因LED上方的薄膜层十分脆弱，为避免LED晶粒在被吸嘴吸取时造成薄膜层压伤，因此大部份的吸嘴均以软质橡胶或是塑料、高分子类材质制作。当LED晶粒尺寸太小时(小于12mil时)，用来吸取晶粒所使用的吸嘴头也须要配合变小。以软橡胶或是塑料所制作的吸嘴，虽然可以避免LED晶粒被压伤或是晶粒破裂的问题，但是因为使用寿命极短(一般不超过20万次)，因此需要经常更换。另外由于软性材质容易卡住或是镶嵌住晶粒碎屑，造成晶粒损伤。因此只要有碎片及异物卡在吸嘴上，该吸嘴就寿命终了。

目前使用于晶粒分选及固晶制程的吸嘴，也有以碳化钨、钨钢、镍合金及精密陶瓷等材质所制作的吸嘴以增加使用的寿命，虽然与吸嘴连结的设备摆臂上已有调节压力的弹簧机构，但是因为距离芯片太远，且吸嘴材质硬、无弹性，因此当吸取LED晶粒时，容易造成LED晶粒的薄膜层被压伤，甚至造成衬底层(substry)破裂而造成封装后的LED电性不稳定或是封装失败。若是将吸嘴于吸取晶粒时的下压力降低，虽可以降低晶粒压伤的机率，但是会提高晶粒没吸住而掉落的机率，作业稳定性不佳。因此虽然以硬质金属或是陶瓷所制作的吸嘴，寿命可以长达3百万次至5百万次，并且不会卡住异物或碎屑，但是因为存在芯片压伤或压裂的状况，使用上多受限制，无法发挥材质寿命长、可帮助降低生产成本的优点。

发明内容

本发明的目的，在于解决现有技术采用软性材料制造的小型晶粒吸嘴的气流通道容易卡住或是镶嵌住晶粒碎屑，造成晶粒损伤；而采用硬质材料制造时，则会存在芯片被压伤或压裂的问题。

本发明的特征，是以金属或是陶瓷等硬质材质制作芯片吸嘴，以改良橡胶或是塑料材料所制造的吸嘴寿命不佳的情况。并在吸嘴本身设置具有弹性缓冲作用的结构，让吸嘴在吸取LED晶粒时，其接触晶粒时的作用力得以被弹性缓冲结构吸收，以避免压伤或造成晶粒破裂。另一方面，因为以金属或是陶瓷等硬质材料制作吸嘴，因此具有耐磨耗及不变型的优点，可以有效延长吸嘴的寿命。利用此种做法所做出的吸嘴，运用于晶粒分选(die-solting)，或是固晶制程(die bond)时，可以有效的改善目前常用的吸嘴的寿命很差的问题，以及因为硬质吸嘴碰撞晶粒时所造成压伤薄膜或是压裂衬底的问题。

本发明的技术手段，包括有一固定部、一工作部与一管状弹性体；所述固定部具有一轴向贯通的通气孔；所述管状弹性体具有一轴向贯通的贯穿孔，将管状弹性体设于该固定部内，使其贯穿孔与该通气孔轴向直线对应；所述工作部具有一轴向贯通的微细通孔，该工作部的一长度直接或间接连接该管状弹性体，使微细通孔直接或间接连通该管状弹性体的贯穿孔；本发明利用管状体弹性体做为工作部外径与固定部内径连接的中间组件，除了提供气密效果外，还提供了工作部在接触吸取晶粒时，吸收其接触时的作用力的缓冲功能，避免过大的作用力对晶粒造成损伤。

本发明将管状弹性体与固定部组装的方式，可以在固定部的一端设置一与该通气孔相同圆心且轴向延伸的容置空间，管状弹性体则设在该容置空间内。

本发明将管状弹性体与工作部组装的方式，可以将工作部的一长度的外径组合于该管状弹性体的贯穿孔内径，亦即使工作部与管状弹性体直接连接。

本发明将管状弹性体与工作部组装的方式，可以在工作部的外径设置一凸缘，该凸缘将工作部区隔出一配合区段，再将工作部的配合区段的外径组合于管状弹性体的贯穿孔内径，并使该凸缘抵住管状弹性体的端部；固定部的容置空间则设置一固定组件，使所述凸缘受到固定组件与管状弹性体抵掣，为另一方式将工作部与管状弹性体直接连接。

本发明将管状弹性体与工作部组装的方式，可以在固定部的容置空间设置一滑动组件与一固定组件，使滑动组件位于固定组件与管状弹性体之间，该滑动组件的一端设置一轴向延伸的内空间，滑动组件的相对另一端设置一凸柱，该凸柱设置一轴向贯通该内空间的穿孔，将滑动组件的凸柱外径组合固定于管状弹性体的贯穿孔内径，工作部的一长度则穿过固定组件，并组合于滑动组件的内空间，此为将工作部与管状弹性体间接连接的组合方式。

在前述以滑动组件做为工作部与固定部间接连接的中间组件的基础上，本发明可以在固定部的另一端设置一具有进气孔的塞体，使管状弹性体的两端被滑动组件与塞体抵掣，同样可达到利用管状弹性体吸收工作部受到的作用力的缓冲效果。