[发明专利]精密组装机构

说明书

本发明公开了一种精密组装机构，包含有一控制单元、一夹持单元、一承载单元及一视觉感测单元。该夹持单元，具有一供夹持该物料且可沿着一第三方向Z活动的夹爪，该承载单元具有一可沿着一第一方向X或一第二方向Y位移的滑轨单元，使一料盘载设于该滑轨单元上，该视觉感测单元具有多个感测器，其中，一第一感测器供辨识该料盘穿孔的一上孔缘位置，一第二感测器供辨识该料盘穿孔的一下孔缘位置及该物料的针尖位置，一第三感测器用来辨识该物料在该第一方向X的外观形状，一第四感测器用来辨识该物料在该第二方向Y的外观形状,从而本发明可以实现自动化作业快速且可降低制造成本。

技术领域

本发明涉及一种微细针料的插置设备，特别是有关于一种自动化作业快速且可降低制造成本的精密组装机构。

背景技术

晶圆测试(Wafer Probe)及晶圆封装(Packaging)为半导体制造过程的后段制程，而晶圆测试是对晶片(chip)上的每个晶粒进行针测作业，在检测头装上以金线制成细如毛发的探针(probe)，与晶粒上的接点(pad)接触，以测试其电气特性，不合格的晶粒会被淘汰，而被测试合格的晶粒方可进行下一个制程，以维持组装质量与产品良率，因此，晶圆测试制程为集成电路制造中对制造成本影响甚巨的重要制程。

然而，随着集成电路的发展，封装与测试的技术亦不断地提升，近几年来晶圆测试的探针(probe)规格也从150μm进化到24.5μm，此规格比毛发还要细，这已经到了人工很难组装的极限。

针对探针的整列作业，在业界当中仍是采以人工插置，工作人员必须借由夹具将毛发大小的探针逐一夹制于集料盘中，平均每个工作人员一天要操作数百根至上千根的针料，显然，倚赖人工来插针的方式，不但耗费人力，制造成本相对也高昂，此在高科技产业中，将导致生产速度缓慢，进而降低制造效率，故为监控成本的考虑下，必须再进一步研发解决的方针。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种精密组装机构，借由视觉感测单元作孔位校正、物料外形曲线的判别及物料针尖对位，让植针速度更快速，以免除人工操作的耗时与效率不彰等问题，同时更可降低制造成本。

本发明的次要目的在于提供一种精密组装机构，还配合该第一传动马达、第二传动马达分别驱动手爪模组，以根据不同物料的外型曲线作精细微调补偿，以利于物料的植入。

基于此，本发明主要采用下列技术手段，来实现上述目的。

一种精密组装机构，用以将一物料组装至一料盘的穿孔上，该精密组装机构包含：一控制单元，所述控制单元控制以下各单元所需的运作；一夹持单元，具有一手爪模组，该手爪模组具有一供夹持该物料且可沿着一第三方向Z活动的夹爪；一承载单元，位于该夹持单元的下方，并具有一可沿着一第一方向X或与该第一方向X垂直正交的一第二方向Y位移的滑轨单元，该料盘载设于该滑轨单元上，得受控制在该第一方向X或第二方向Y平移；一视觉感测单元，具有至少四个感测器，其中，一第一感测器辨识该料盘的穿孔的一上孔缘位置，一第二感测器辨识该料盘的穿孔的一下孔缘位置及该物料的针尖位置，一第三感测器辨识该物料在该第二方向Y的外观形状，一第四感测器辨识该物料在该第一方向X的外观形状，当该第一感测器及该第二感测器已分别确认该料盘的穿孔的上孔缘与下孔缘位置，又该第三感测器及该第四感测器已分别确认该物料的外形曲线皆落于一设定值内时，并且该第二感测器已确认该物料的针尖位置后，该夹爪则控制该物料植入该料盘的穿孔中。

进一步，该夹持单元还具有一第一传动马达及一第二传动马达，该第一传动马达组装在该手爪模组的一侧，沿着第一方向X控制该夹爪及物料作微幅角度偏转，该第二传动马达组装在该手爪模组的另一侧，沿着第二方向Y控制该夹爪及物料作微幅角度偏转。

进一步，该第三感测器下方有一第一反射镜，以使该第三感测器的光学路径经由该第一反射镜投射，进而朝第二方向Y辨识该物料的外形曲线，若该第三感测器经辨识该物料外形曲线偏离该设定值时，则驱动该第二传动马达以控制该夹爪及物料微调第二方向Y的摆动角度。