散热胶垫贴合方法及设备与流程

【技术领域】

本发明有关于一种贴合方法及设备，尤指一种将散热胶垫以自动化方式贴覆在被贴物上的散热胶垫贴合方法及设备。

背景技术：

按，一般的芯片封装制程中常会先在一基板上涂覆粘胶，再将一晶粒粘附在基板上，而晶粒的上方必须再涂覆一层散热胶液，然后再将一散热片粘附在该散热胶液上并罩覆在该晶粒及该基板上方；近来该散热胶液已逐渐被以一种具有散热功能的散热胶垫取代，该散热胶垫通常具有上、下两面呈双面胶的状态，每片该散热胶垫的上、下表面各粘覆一层包膜，操作者先将一层包膜撕下，再将已无包膜的该散热胶垫表面贴在该晶粒上表面，然后将另一侧面的包膜撕下，再将该散热片贴在该散热胶垫上方。

技术实现要素：

先前技术以该散热胶垫来取代散热胶液，虽然可以减少散热胶液的涂覆制程，但以人为方式进行每片该散热胶垫的粘附亦无法提升制程的效益，且每片该散热胶垫贴附的品质不一，在大量生产上不具经济效益。

爰是，本发明的目的，在于提供一种具有较佳经济效益的散热胶垫贴合方法。

本发明的另一目的，在于提供一种具有较佳经济效益的散热胶垫贴合设备。

本发明的又一目的，在于提供一种用以执行如所述散热胶垫贴合方法的设备。

依据本发明目的的散热胶垫贴合方法，包括：使被贴物被盛载于一载盘并于一输送流路被搬送；使散热胶垫设于一料带上；使一贴合装置设置该料带并将该散热胶垫贴覆在该载盘上的被贴物。

依据本发明另一目的的散热胶垫贴合设备，包括：一输送流路，该输送流路上设有被贴物被盛载于一载盘被搬送；一料带，包覆有散热胶垫；一贴合装置，供设置该料带，并可被位移于输送流路上方，将该料带中的该散热胶垫贴覆在该载盘上的被贴物。

依据本发明又一目的的散热胶垫贴合设备，包括：用以执行如所述散热胶垫贴合方法的设备。

本发明实施例的散热胶垫贴合方法及设备，由于操作者可以不用再以人工作贴合，自动化的贴合操作使生产效率提升，精度增加且品质一致，具有实质的效益。

【附图说明】

图1是本发明实施例中被贴物示意图。

图2是本发明实施例中被贴物贴上散热胶垫及散热片的分解示意图。

图3是本发明实施例中设有散热胶垫的料带形成料卷的立体示意图。

图4是本发明实施例中贴合设备的立体示意图。

图5是本发明实施例中贴合装置与下方各机构配置关系示意图。

图6是本发明实施例中量测机构示意图。

图7是本发明实施例中贴合装置的立体示意图。

图8是本发明实施例中贴合装置一侧的后侧立体示意图。

图9是本发明实施例中贴合装置另一侧的后侧立体示意图。

图10是本发明实施例中贴合装置的贴合机构立体示意图。

图11是本发明实施例中贴合机构卸下升降座及其下方机构的立体示意图。

图12是本发明实施例中贴合机构的升降座及其下方机构的立体示意图。

图13是本发明实施例中贴抵头与位于升降座下方的机构立体示意图。

图14是本发明实施例中驱动机构立体示意图。

图15是本发明实施例中驱动机构侧面示意图。

图16是本发明实施例中贴合装置绕设料带的示意图。

图17是本发明实施例中贴合机构下抵作贴合散热胶垫的示意图。

图18是本发明实施例中贴合机构上移使第二包膜与散热胶垫自一侧分离的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1，本发明实施例的散热胶垫贴合方法是以图中所示已在基板a1上粘附晶粒a2的物件作为被贴物a，在进行本发明散热胶垫贴合方法时，将如图2所示地在该被贴物a的晶粒a2上方贴覆一片散热胶垫a3，至于在后续制程中将散热片a4粘附在该散热胶垫a3上而覆盖该基板a1及该晶粒a2则非本发明所讨论。

请参阅图3，本发明实施例的散热胶垫贴合方法将使该散热胶垫a3被长条带状的第一包膜a31及第二包膜a32所包覆而形成一料带a5，多个该散热胶垫a3被依序等间隔连续排列，各该散热胶垫a3上、下两面各具粘性而分别与该第一包膜a31及第二包膜a32内层粘附，其中，该第二包膜a32的两侧各具有一排等间隔连续排列的多个针孔a321，两排针孔a321间相隔一间距，该间距大于该散热胶垫a3的宽度并供该散热胶垫a3粘置其中，该料带a5可供卷在一设有轴孔a61的套筒a62外径上而成一环卷状的料卷a6。

请参阅图4，本发明实施例的散热胶垫贴合设备可以如图所示的装置来实施，其是在一机台d上设有：

一输送流路c，其由一第一轨架c1及一第二轨架c2所构成；该第一轨架c1中设有一治具c11，该治具c11上设有矩阵排列的多个凸起状的矩形吸附座c111，每一吸附座c111各提供负压的吸力；该第一轨架c1上设有由相间隔的两个侧架c112及分别各靠置两个该侧架c112相对之内侧的二条皮带c113所构成的轨道c114，该皮带c113可受驱动使一矩形的载盘c3于该轨道c114中作直线位移搬送或定位在该治具c11上方；该载盘c3上设有矩阵排列的多个镂空区间c31，每一个该镂空区间c31上方可供一被贴物a定位于该处，该治具c11可作上下升降使其上的吸附座c111经该镂空区间c31对被贴物a吸附作上顶或下降操作，该治具c11同时可受下方一轨座c12所驱动而在该轨座c12上于两个侧架c112间的该轨道c114下方循x轴向作位移；该第二轨架c2上设有由相间隔的两个侧架c21及分别各靠置两个该侧架c21相对之内侧的二条皮带c22所构成的轨道c23，该皮带c22可受驱动使该载盘c3于该轨道23中作直线位移或定位；该第一轨架c1较第二轨架c2的长度大，并具有约略两个该载盘c3的长度；该第一轨架c1上的该轨道c114与该第二轨架c2上的该轨道23以x轴向直线串联对接并共同形成具有x轴向直线位移搬送的该输送流路c；

一贴合装置d，设于该输送流路c靠第一轨架c1的一端，该贴合装置d设于该输送流路c上方并设于一龙门轨架e水平横设的y轴向的一悬臂e1上，而该悬臂e1两端的二z轴向立柱e2则分别各跨置于该输送流路c的y轴向两侧。

请参阅图4、5，该贴合装置d可受一马达构成的驱动件e3驱动的螺杆e4所连动而在该悬臂e1的水平横向滑轨e11上作y轴向位移；该输送流路c一侧的机台d上的该贴合装置d作y轴向位移的路径上，于该贴合装置d下方分别各设有一荷重单元f及一由下往上进行检视的散热胶垫检视单元g。

请参阅图4、6，该输送流路c靠该第二轨架c2的一端设有一量测机构h，该量测机构h以一矩形的压抵件h1设于一y轴向轨座h2上，该轨座h2可驱动该压抵件h1作y轴向位移，该轨座h2两端并跨设于分别各位于该第二轨架c2的y轴向两侧的x轴向一滑轨h3及一轨座h4上，该轨座h2可受该轨座h4驱动而连动该压抵件h1在该轨座h4及该滑轨h3上作x轴向位移；该压抵件h1设有一镂空区间h11而区隔出一上框座h12及一下框座h13，该压抵件h1被连动在该轨座h4及该滑轨h3上作x轴向位移时，该上框座h12在该输送流路c的该第二轨架c2上方位移，而下框座h13则位移于该输送流路c的该第二轨架c2下方；该上框座h12上设有一入料检视单元h5，可对该输送流路c的该第二轨架c2上该载盘c3的被贴物a进行方位的检视；该入料检视单元h5一侧的该压抵件h1上设有一厚度量测单元h6，该厚度量测单元h6于上下相对应的该上框座h12上设有由上往下检视一上检视元件h61，而在下框座h13上则设有由下往上检视的一下检视元件h62，可依据该入料检视单元h5取得的方位信息对该输送流路c的该第二轨架c2上该载盘c3的被贴物a进行厚度的检视。

请参阅图7～9，该贴合装置d以一贴合机构d1的一载座d11经一固定板d2的一镂设区间d21固设于该固定板d2后侧的一z轴向轨座d3上，该贴合机构d1并以一摆座d12与该固定板d2固设，借此使该贴合机构d1以该载座d11受该与该轨座d3驱动作z轴向位移时，可一并连动该固定板d2作z轴向同步位移；该摆座d12包括分别各位于该载座d11上、下方的上摆座d121及下摆座d122；

该贴合机构d1的一侧设有一由上往下作检视的对位检视单元d4，该对位检视单元d4并未设于该固定板d2上，而是位于该固定板d2一侧在相隔间距下以一固定件d41与该固定板d2后侧的该轨座d3固设并受该轨座d3连动；

该固定板d2前侧表面上设有包括：

一驱动机构d5，设于该贴合机构d1相对该对位检视单元d4的另一侧；该驱动机构d5受一驱动件d51在该固定板d2后侧以一皮带d52所连动而对如图3中该料带a5的第二包膜a32进行牵引驱动；

一料带轮d6，设于该贴合机构d1的上方，并受该固定板d2后侧一驱动件d61以一皮带d62所驱动而可作旋转，该料带轮d6用以套置如图3中该料卷a6，该固定板d2前侧表面上设有一距离传感器d61，用以检测与该料卷a6圆周间的间距变化，以推算测知该料卷a6是否以将用尽而应进行更换；

一第一卷轮d7，设于该贴合机构d1相对该对位检视单元d4的另一侧，并位于该驱动机构d5上方，其受该固定板d2后侧一驱动件d71所驱动可作旋转；用以卷收如图3中该料带a5的第一包膜a31；

一第二卷轮d8，设于该贴合机构d1相对该对位检视单元d4的另一侧，并位于该驱动机构d5上方与该第一卷轮d7下方之间，其受该固定板d2后侧该驱动件d71所驱动的皮带d72与该第一卷轮d7同步连动作旋转；用以卷收如图3中该料带a5的第二包膜a32。

请参阅图10，该贴合机构d1的该载座d11与该摆座d12间设有一偏转机构d13，该偏转机构d13是在该载座d11与该摆座d12的上摆座d121、下摆座d122间以z轴向共同串设一枢轴d131，于该枢轴d131两侧的该摆座d12的上摆座d121两侧分别各设有外凸的二枢动部d132，一马达构成的驱动件d133借一固定件d134固设于该载座d11前侧上，其输出轴d135与一摆臂d136中央固设，该摆臂d136两侧分别各以一连接件d137与该二枢动部d132枢设，使该摆臂d136及二连接件d137、二枢动部d132共同形成一四连杆机构，当该驱动件d133驱动该输出轴d135旋转时，与该输出轴d135固设的该摆臂d136将作水平旋摆，使两侧枢设的二连接件d137形成一前、一后的错动，令二枢动部d132连动该摆座d12的上摆座d121，使与该上摆座d121、下摆座d122固设的该固定板d2以该枢轴d131为轴心连动其上的各构件作偏摆；该载座d11下方设有一可作z轴向上下位移的升降座d14，该升降座d14下方设有一贴抵头d15，该贴抵头d15由中心轴呈x轴向设置的杆状的轮体所构成，该贴抵头d15一侧的该固定板d2上以x轴向设有一与该贴抵头d15平行的位移导杆d16，该位移导杆d15受图8所示该固定板d2后方汽压缸所构成的一驱动件d161所驱动，而可在一z轴向的滑轨d162上作上、下位移。

请参阅图11～12，该升降座d14以一固定件d141设于该固定板d2前侧的二z轴向滑轨d142上，并受该载座d11两侧的该固定板d2上二固定部d22下方固设的二驱动件d143所驱动而可作上下位移，该升降座d14与下摆座d122借一连接件d144固设，并自该升降座d14底部一通孔(图中未示)螺经一螺丝构成的微调件d145至该连接件a144；该升降座d14随该固定板d2的偏转而可被连动偏转，并可借该微调件d145微调该升降座d14的下限位移距离。

请参阅图13，该贴抵头d15借一轮座d151设于该升降座d14底部相隔间距的x轴向滑轨d152上，该轮座d151前侧固设以y轴向固设一齿条d153，一马达构成的驱动件d154借一固定架155固设于该升降座d14前侧，该驱动件d154以一齿轮d156嚙合该齿条d153，借此以驱动该齿条d153连动该轮座d151及该贴抵头d15作y轴向左右位移。

请参阅图14、15，该驱动机构d5设有相隔间距同轴套嵌于x轴向的一驱动轴d53的二针轮d54，该驱动轴d53上设有径向的凸键d531，该凸键d531的轴向长度超过二针轮d54间的间距，二针轮受该凸键d531嵌设而在径向上受限制与该驱动轴d53相对旋转，二针轮d54在该驱动轴d53的轴向上则可相并靠或远离地自由作x轴向位移；该驱动轴d53可受驱动进行旋转并连动二针轮d54同步旋转，每一该针轮d54的外圆周上设有环设的v型的凹沟d541及等间距环列布设多个凸设的嵌体d542，其中，二针轮d5上的二环设的该凹沟d54相对位于相向的内侧，二环列布设的该嵌体d542相对位于相向的外侧；该驱动轴d53上、下两侧相互平行分别各设有一轴杆d55，每一轴杆d55上分别相隔间距同轴套嵌各设有二嵌抵件d56，该嵌抵件d56为一圆盘状的轮体，其圆形周缘形成倒v状配合该针轮d54的凹沟d541的形状，其中位于该驱动轴d53下方的一侧的该轴杆d55上于二嵌抵件d56间枢套有一间隔件d57后被锁固定位，而位于该驱动轴d53上方的另一侧的该轴杆d55上于二嵌抵件d56则可于该轴杆d55上自由作x轴向位移；每一轴杆d55上的该嵌抵件d56分别各以周缘嵌抵入该驱动轴d53上的该针轮d54的外圆周上相对应的凹沟d541；二轴杆d55的前端部间设有一联结件d551；该间隔件d57依图1中料带a5的宽度规格可作更换，改变料带a5的宽度规格时，仅需改变该间隔件d57并改变该驱动轴d53下方该轴杆d55上的二嵌抵件d56间距，在调整该二嵌抵件d56时，该驱动轴d53上的二针轮d54及该驱动轴d53上方该轴杆d55上的二嵌抵件d56均将被连动而作调整；该驱动轴d53上的二针轮d54一侧设有一压带机构d58，其设有可受由汽压缸构成的一驱动件d581驱动作y轴向朝该驱动轴d53上的二针轮d54靠近或远离位移的压抵件d582，该压抵件d582与该驱动轴d53相隔间距并相互平行，该压抵件d582呈一矩形框状并设有一镂空区间d583，该镂空区间d583的上、下方分别各为杆状轴轮d584，该压抵件d582可在被驱动靠近该驱动轴d53上的二针轮d54时，使二针轮d54可部分靠入该镂空区间d583中，使该二针轮d54牵引一带状物时，自该驱动轴d53上的二针轮d54一侧提供将该带状物压靠该针轮d54的一施力；

该驱动轴d53上的二针轮d54上方的该固定板d2上设有一孔位检测单元d59，该孔位检测单元d59设有x轴向在相隔图3中该料带a5的两排该针孔a321宽度间距下位于一调整杆d591上的二检测器d592，该检测器d592用以检测该料带a5的该针孔a321位置，以确认输经该驱动轴d53上的二针轮d54与该压带机构d58的该压抵件d582间的料带a5是否该针孔a321与该针轮d54上的该嵌体d542对应，以传递讯息控制该压带机构d58的该压抵件d582被驱动向该驱动轴d53上的二针轮d54移靠。

请参阅图3、16，该料带轮d6上的该料带a5在该贴合装置d上，是先拨取该第一包膜a31使其卷绕于该第一卷轮d7上，而该仍粘附有该散热胶垫a3的该第二包膜a32则以该散热胶垫a3朝该对位检视单元d4一侧的方式，被沿着该固定板d2上的多个支x轴向导杆d23牵引而经由该贴合机构d1与该对位检视单元d4间绕至该贴合机构d1的该贴抵头d15下方，使该散热胶垫a3朝下方并进行贴合作业，完成贴合后仅剩的该第二包膜a32再绕经该驱动机构d5的该针轮d54与该压抵件d582间，并在可受该孔位检测单元d59检测下被卷绕于该第二卷轮d8上。

本发明实施例在进行散热胶垫a3的贴合制程时，盛载该被贴物a的该载盘c3由该输送流路c的该第二轨架c2上的该轨道23被进行输送，并在该第二轨架c2上的该轨道23上先被该入料检视单元h5检视并取得该被贴物a的方位，该厚度量测单元h6再依据该方位信息对该被贴物a进行检视，使该上检视元件h61对应于该被贴物a的晶粒a2上方，而下检视元件h62经该载盘c3的该镂空区间c31对应该被贴物a的该基板a1底部下方，以取得该被贴物a包括该基板a1及该晶粒的a2总高度的厚度信息。

完成厚度测量后，盛载该被贴物a的该载盘c3由该第二轨架c2上的该轨道23被进行输送至该输送流路c的该第一轨架c1的该轨道c114上进行该散热胶垫a3的贴合；在该散热胶垫a3贴合前，该载盘c3位于该轨道c114的该治具c11上方，该治具c11将作上升使其上的吸附座c111经该镂空区间c31对被贴物a吸附并作上顶脱离该载盘c3至一预设定位的操作；在完成该散热胶垫a3贴合后，该治具c11将作下降使其上的吸附座c111经该镂空区间c31对被贴物a吸附并作下降，并使吸附已贴有该散热胶垫a3的该被贴物a被连动下降至位于该载盘c3上。

进行该散热胶垫a3的贴合时，该贴合装置d在该龙门轨架e的该悬臂e1上位移至该散热胶垫检视单元g上方，使该贴合机构d1下方该第二包膜a32下表面粘附的该散热胶垫a3被该散热胶垫检视单元g由下往上检视取得该散热胶垫a3方位信息，并根据该方位信息，在该贴合装置d续移至该第一轨架c1的该轨道c114上该载盘c3的该被贴物a上方时，将先以该对位检视单元d4对该被贴物a由上往下检视取得该被贴物a方位信息，比对该散热胶垫a3的方位信息及该被贴物a的方位信息，若该被贴物a的方位与该散热胶垫检视单元g取得的该散热胶垫a3方位信息不对应时，该偏转机构d13将驱动使该贴合装置d执行整个该固定板d2连动其上的构件相对该载座d11偏转，以连动该第二包膜a32下表面粘附的该散热胶垫a3的方位作偏转，以调整与该被贴物a的方位对应，然后该z轴向的该轨座d3再驱动该载座d11，使该贴合机构d1及固定板d2和其上的构件下移，以如图17所示将该第二包膜a32下表面粘附的该散热胶垫a3粘附贴合在该被贴物a上；该z轴向的该轨座d3驱动使该贴合机构d1下移时的下限位移距离，可以由该升降座d14受二驱动件d143驱动所作的上下位移在配合该微调件d145下作微调。

请参阅图17，该贴合机构d1的该贴抵头d15两侧分别各设有依输送方向区分为位于进入侧固定不能位移的一固定导杆d24，及位于输出侧的可作上、下位移的该位移导杆d16；该第二包膜a32下表面粘附的该散热胶垫a3宽度在该固定导杆d24与该位移导杆d16间，在执行该散热胶垫a3粘附贴合于该被贴物a时，该位移导杆d16被驱动下降至与该固定导杆d24等高的水平高度定位，该贴抵头d15较该水平高度定位略低；该散热胶垫a3抵触该被贴物a时，该贴抵头d15的被驱动以其杆状的轮体滚动间接经由该下表面粘附该散热胶垫a3的该第二包膜a32接触该散热胶垫a3的方式，自该散热胶垫a3相对该被贴物a的另一侧，由该固定导杆d24往该位移导杆d16方向移辊位移，使该散热胶垫a3被粘附贴合于该被贴物a上。

请参阅图18，在该散热胶垫a3粘附贴合完成时，该贴抵头d15被驱动由该位移导杆d16往该固定导杆d24方向回位，此时在该第二包膜a32贴靠该位移导杆d16连动下使位移导杆d16被驱动上移，而令该位移导杆d16侧的该散热胶垫a3一侧的该第二包膜a32先被自已粘附贴合于该被贴物a上的该散热胶垫a3表面剥离，并在该贴合机构d1被驱动上移时，使该第二包膜a32与已粘附贴合于该被贴物a上的该散热胶垫a3完全分离。

该贴合装置d的该贴合机构d1下压该被贴物a的荷重控制，可以使该贴合机构d1先至该荷重单元f上方，并在剥离粘附该散热胶垫a3的该第二包膜a32下，使该贴合机构d1的该贴抵头d15直接抵至该荷重单元f测量下压的荷重值，以控制贴合时下压的荷重。

本发明实施例的散热胶垫贴合方法及设备，由于操作者可以不用再以人工作贴合，自动化的贴合操作使生产效率提升，精度增加且品质一致，具有实质的效益。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

【符号说明】

a被贴物a1基板

a2晶粒a3散热胶垫

a31第一包膜a32第二包膜

a321针孔a4散热片

a5料带a6料卷

a61轴孔a62套筒

b机台c输送流路

c1第一轨架c11治具

c12轨座c111吸附座

c112侧架c113皮带

c114轨道c2第二轨架

c21侧架c22皮带

c23轨道c3载盘

c31镂空区间d贴合装置

d1贴合机构d11载座

d12摆座d121上摆座

d122下摆座d13偏转机构

d131枢轴d132枢动部

d133驱动件d134固定件

d135输出轴d136摆臂

d137连接件d14升降座

d141固定件d142滑轨

d143驱动件d144连接件

d145微调件d15贴抵头

d151轮座d151轮座

d152滑轨d153齿条

d154驱动件d155固定架

d156齿轮d16位移导杆

d161驱动件d162滑轨

d2固定板d21镂设区间

d22固定部d23导杆

d3轨座d4对位检视单元

d5驱动机构d51驱动件

d52皮带d53驱动轴

d531凸键d54针轮

d541凹沟d542嵌体

d55轴杆d551联结件

d56嵌抵件d57间隔件

d58压带机构d581驱度件

d582压抵件d583镂空区间

d584杆状轴轮d59孔位检测单元

d591调整杆d592检测器

d6料带轮d61距离传感器

d62皮带d7第一卷轮

d71驱动件d72皮带

d8第二卷轮e龙门轨架

e1悬臂e11滑轨

e2立柱e3驱动件

e4螺杆f荷重单元

g散热胶垫检视单元h量测机构

h1压抵件h11镂空区间

h12上框座h13下框座

h2轨座h3滑轨

h4轨座h5入料检视单元

h6厚度量测单元h61上检视元件

h62下检视元件