TW201135903A - Punch singulation system and method - Google Patents

Description

201135903 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於自含有複數個積體電路單元（ICU)之一爲 板使該等單元成形《特定言之’根據本發明之成形方法係 關於一壓印或衝壓製程並可特別適於QFN(四面扁平無引 線）單元。 【先前技術】 含有積體電路單元的基板在輸送至終端使用者之前需要 成形。自基板將單元成形的方法包含鋸切、水刀、雷射及 衝壓。使用何種成形方法將視所需的處理速率、基2本質 及個別單元的本質而定。譬如對於QFN單元，自一基板衝 壓該等單元係對於處理速率有益且適合的普遍技術:因為 對於QFN而言無需通常用於其他單元類型上的塑膠成型。 【發明内容】 在一第-態樣巾，本發明提供—㈣於統單元成形之 方法’、其包括下列步驟：輸送一基板至一衝壓總成；將該 基板成形為該等1C單元；提供具有用於容置該等單元之至 少一部分的若干凹部之一. 疋轉載體，在一鉍轉載體上於該 弟一位置處容置該等單亓. u第一位置旋轉該旋轉 載 以—位置載送該等單元至-第二位置。 衝U 一 中’本發明提供一種用於將ic單元成形之 ^…。括：-衝壓總成，其經配置以容置一美板 並將該基板成形為該_ 丞板 寺c早兀，一旋轉載體，其 一位置旋棘至一笛^ ^ 一位置’該旋轉載體經配置以在該第一 151204.doc 201135903 位置處容置該等單元並透過旋轉載送該等單元至該第二位 置；其中該旋轉載體包含用於容置該等單元之至少一部分 的若干凹部。 相應地，併入該旋轉載體之該衝壓系統提供許多優點。 譬如，具有複數個凹部容許待自該衝壓總成傳送至下游製 程之單元之一緩衝。此外，此容許撓性在若該製程是線性 則該旋轉載體應與該衝壓總成呈直接線性來容置該等單 元，或若該旋轉載體以適於該衝壓總成的直角容置該單元 則更緊湊。 在又一實施例中，該衝壓總成可係一二階段製程，藉此 基板經歷沿著一弟一軸線之各個邊緣之一衝壓階段，繼 之以沿著正交軸線衝壓各個邊緣之一第二階段。該衝壓總 成可具有一壓機及安裝至該壓機的一凸輪軸使得各個階段 同步。 此外，該旋轉載體之旋轉亦可與該等衝壓階段之一者戋 兩者同步。為此目的，該旋轉載體可與該凸輪軸連通以達 成此同步。 在此實施例中，對於基板的處理而言，一基板可進入該 第一軸線衝壓（譬如X軸）繼之以該正交軸線（諸如一 y軸）衝 壓並接著將該等經成形單元輸送至該旋轉載體。該旋轉載 體壬現容置該等經成形單元之一空凹部之時序可與該X軸 及該y軸之衝壓衝程同步。 邊衝壓系統可進一步包含一裝載站。在一實施例中，該 裝載站可具有一堆疊裝載機，其具有基板之一堆疊。在此 151204.doc 201135903 情況下，該堆疊裝載機上之該最上基板可經提升至一入口 執道且隨後使該基板輸送至該第一階段衝壓。 一翻轉器可位於該堆疊裝载機與該入口軌道之間，該翻 轉咨用於容置該基板及繞著一水平軸線翻轉該基板以便使 該基板具有在上表面上的焊點。 在又一實施例中，該衝壓系統可包含一分類站，其可基 於預定準則自該旋轉載體輸送該等經成形Ic單元至各別儲 箱。該等預定準則可自各種檢驗點接收。 一第一檢驗點可經定位鄰近分度送料器以便檢查基板類 型及其定向以確保預防不對準。 一第二站可位於該旋轉載體上方並可用於檢查該ic單元 之一頂面，其係同時在該旋轉載體内的各個經成形單元之 引線側。 一第二檢驗點可位於該旋轉載體與一梭子之間並定位在 輸送裝置下方，自該旋轉載體取得該等經成形單元至該梭 子。此-第三檢驗可確認標記及基準標記以檢查該ic單元 的該底面。 因此，提供一衝壓總成藉以模塊包含可選擇替換嵌件可 容許重新組態該衝壓總成以適應一不$封裝大小之一有效 方法。 > 在一實施例中，該預定1C封裝配置可係一 3x3、4x4等 等。 因此’藉由提供嵌件以適應不同封裝大小及不同基板大 小，則相較於當改變-基板大小時更換—完全的模，可節 151204.doc 201135903 省-大筆資本費用，更不必提及此一實質變化所需的停機 時間及因此使該衝壓總成離線之經濟損失。 【實施方式】 合宜的是參考繪示本發明之可能配置之隨附圖式來進— 步描述本發明。本發明之其他配置為可能且因此該等隨附 圖式的特殊性不應理解為取代本發明之先前描述之一般 性。 圖1顯示用於自一基板將IC單元成形之一衝壓系統5。對 於QFN封裝而言衝壓係一較佳選項且圖丨中顯示的該配置 特別適於此等QFN封裝之處理。 基板係經裝載進入一堆疊裝載機2〇内，使得該等基板彼 此堆：a：。圖2 A及圖2B顯示包含該堆疊裝載機2〇之該裝載 站7。一升降機120向上推動該基板堆疊使得一最上基板 110可由一基板拾取器1〇5接合。 6玄拾取器1〇5提升該基板110並將該基板放置於翻轉該基 板之一翻轉器115上且使之降落至一入口軌道23上。該翻 轉器115具有一真空接合配置以將該基板固持於適當位 置’其中該基板透過真空之釋放而被釋放。自該翻轉器 115至遠入口轨道2 3之小降落係充分低以便避免損壞。該 入口軌道23進一步包含為該基板提供一充分緊密公差以便 確保該基板正確定向之導引器24a、24b。 δ亥入口軌道23輸送該基板至包含位於該分度送料器上的 一照相機之一第一檢驗點。第一檢驗的目的係確保該基板 正確定向且亦根據大小及單元類型識別基板的類型。 151204.doc • 6 · 201135903 接著’該基板係由接合該基板並透過衝壓之該等各種階 段容許移動之一分度送料裝置30接合。 該衝塵總成10涉及在二衝塵塊45、5〇上操作之一塵機， 該二塊用於首先在該基板之該乂方向衝壓且其次在該丫方向 切割。 應意識到本發明並不限於衝壓該基板之順序。因此，雖 然在此實施例中該X衝壓接著繼之以該γ衝壓，但事實上 該Υ衝壓可在該X衝壓之前1特別順序對本發明及^著 該等單元隨後如何向下游輸送並不重要的。 此外’㈣在此實施例中一單一線的單元對應於一單一 線的衝壓’但事實上如圖5所示，多於一線的衝壓可併入 該衝壓總成内。此外’雖然圖5顯示可衝壓一第二線的單 兀之-衝壓塊’但事實上多個線可經衝壓，其受制於併入 該衝壓塊内之衝壓之線的數目。 該壓機係透過-凸輪轴連接至該等塊，該凸輪軸容許衝 壓在該二塊之間同步並因此容許該分度送料與該壓機之間 之一「衝壓-移動-衝壓」順序。 沿著該y軸衝壓該基板使該等單元與該等基板分離，形 成複數個經成形IC單元。自該y軸衝壓，該等單元係運輸 至一紋轉載體15。該旋轉载體15包含複數個凹部56，該等 1C單元可放置於该等凹部内。在此實施例中，該旋轉載體 15包含四個凹部’該旋轉載體在四階段中朝一逆時針方向 57旋轉以對應於該四個凹部。圖丨顯示鄰近於該丫軸衝壓之 凹。卩56，其在此情況下準備容置接著由一線拾取器（未 151204.doc 201135903 顯不）運輸之一排經成形單元。該線拾取器接合來自該基 板之一排單元並將其等放置於該凹部中。放置之後，該旋 轉載體旋轉直到下一凹部鄰近於該y衝壓。 ★該X衝壓45、y衝壓50及旋轉載體15之同步係透過連接此 等站至一凸輪軸使得該三裝置之每一者同時執行相關動作 7達成。亦即，該x衝壓45及3^衝壓5〇在該旋轉載體自凹部 旋轉至凹部下同時衝壓穿過該基板。 该旋轉載體〗5之一特別優點係對準該等凹部之—者與一 <系相機55以便建立—檢驗點之能力。在此實施例中，該檢 驗^係經配置以檢驗在此點處向上導引之該等QFN單^之 /谭點#著此資訊可進一步向下游傳輸以便根據品 徵化該等單元。 、’ —然該旋轉載體15對於運輸該等單元至開槽站有效，但 忒旋轉載體亦提供用於另一檢驗點而無須作出針對該等單 兀之特別配置以便經歷所需檢驗。另一實施例 :元之特徵化需要進-步資訊，則亦可將-第二檢驗I: 一該,轉載體15在其下一旋轉上定位鄰近於該分類站以 _ ^59。此處另—線拾取器（未顯示）輸送該複數㈣單 梭子70。該等1(：單元越過—第三檢驗秘，其檢驗 '•亥早元之底側且特定古 其他故障。 針對檢驗標記、基準標記及任何 :第三檢驗站亦可包含一25叫此一檢驗站包含一 列，其經配置以透過降低該等單元進人由該陣列界定 I5J204.doc 201135903 的一空間内而包圍該㈣單元。提供該等鏡容許該照相機 f有水平檢查弓丨線或該等單元之垂直對準之一視點。此亦 容許檢查該等單元的側品質，即透過-滲透材料來沿著該 側識別任何故障（諸如短路）。相應地，藉言亥直接仰視圖及 來自四個包圍鏡之4個側視圖，該等單元之5個分離視圖為 可能。 一旦在該梭子7G中之後，單元拾取H9G、95在該梭子70 上接合該等單元以用於輸送至個別儲箱75、80、85。 基於自”亥一檢驗站35、55、65接收的資訊，該等單元係 經堆放入「良好」、「重新加工」或「退件」儲箱中。 々放置於該良好儲箱」中之一替代，亦提供一離管裝 載機100，其受到該終端使用者的偏好。 圖3、圖4A顯示用於一 名丨+ ^ ,

、Y切割之一杈塊總成123，而圖4B 顯示該相對應X切割。此等切割係用於一基板之衝壓、由 该基板將1C單元成形。如先前提到，衝壓係充分適於qfn 封裝的一製程。 模總成包含安裝於一衝塵座上的一衝麼背板125及固 定器130。此耦合至一剝離器座135，該固定器包含衝頭 133。 該等衝頭係經配置以通過一剝離器14〇，當該衝頭撞擊 於文裝於模座145及模背板1 50内的一模丨42時，該剝離 器提供該衝頭之該完全衝程之導引及控制。為控制及支 撐，該模142係一模板嵌件55。 本土明之特徵係使用經調適以放置於該模座及模背板 151204.doc -9- 201135903 内之該等模嵌件142。而先前技術依賴於與該模座、背板 模一體形成的該模之一固定配置。在此情況下，當基板類 型經改變以適應該封裝時必須更換該整個總成。根據本發 明，使用杈嵌件142容許該嵌件根據被成形的封裝類型而 交換。相應地，當適應可應用之若干不同基板大小時一模 塊總成123的成本相較於先前技術的成本明顯更低廉。為 了改變為一不同基板大小必須更換該模座及模背板之資本 成本相當大。此外，改變該模座及背板所需要的時間量相 較於僅改變該等嵌件之時間量亦明顯更大，導致該整個衝 壓製程之較少停機時間。 如先前所論述，多個單元列可經受併入該塊内的許多衝 壓組而成形。類似地，圖4B顯示具有衝頭134、144及模嵌 件147之該相對應X切割模組148。 圖5顯示具有多列衝壓機18〇之一多列塊16〇。應意識到 經丈在本發明之範圍内之該終端使用者的要求亦可使用三 個、四個或更多列。此處，衝頭165、180裝配於剝離器内 以適應多列以便與該等模嵌件17〇對準。亦併入使用模嵌 件之本發明之又一態樣之一多列衝壓總成之一特別優點容 許多列衝壓總成根據特別批次而組態。因此，與具有一完 全組之模以適應一單一列及具有另一組以適應多列不同， 該等模嵌件可根據一特別應用使用及切換，因此一單一列 之換肷件視需要可由多列交換及取代。 【圖式簡單說明】 圖1係根據本發明之一實施例之一衝壓系統之一平面 151204.doc •10- 201135903 圖， 圖2A及圖2B係根據本發明之一實施例之一裝載站之正 視圖； 圖3係根據本發明之—實施例之一衝壓模塊之一分解等 角視圖； 圖4A及圖4B係根據本發明之一實施例之一模塊之該等χ 及Υ衝頭及模配置之分解等角視圖；及 圖5係根據本發明之又—實施例之該衝頭及模之一分解 等角視圖。 【主要元件符號說明】 5 衝壓系統 7 裝載站 10 衝壓總成 15 旋轉載體 17 分類站 20 堆疊裝載機 23 入口軌道 24a 導引器 24b 導引器 30 分度送料裝置 35 檢驗站 45 衝壓塊 50 衝壓塊 55 檢驗站

S 151204.doc -11· 201135903 56 凹部 57 逆時針方向 59 凹部 65 檢驗站 70 梭子 75 儲箱 80 儲箱 85 儲箱 90 單元拾取器 95 單元拾取器 100 離管裝載機 105 基板拾取器 110 基板 115 翻轉器 120 升降機 123 模塊總成 125 衝壓背板 130 固定器 133 衝壓機 134 衝壓機 135 剝離器座 140 剝離器 142 模 144 衝頭 151204.doc -12- 201135903 145 147 148 150 160 165 170 180 模座 模嵌件 切割模組 模背板 多列塊 衝頭 模 衝頭 151204.doc

Claims (1)

1. 201135903 七、申請專利範圍： 1. 一種用於將1C單元成形之衝壓系統，其包括： 一衝壓總成’其經配置以容置一基板並將該基板成形 為該等IC單元； 一旋轉載體，其可自一第一位置旋轉至一第二位置， "亥旋轉載體經配置以在該第一位置處容置該等單元並透 過旋轉載送該等單元至該第二位置； 其中該旋轉载體包含用於容置該等單元之至少一部分 的凹部。 2. ^請，項R衝壓系統，#中該衝壓總成包含兩個塊使 仔一弟-塊沿著—軸線衝壓該基板且該第二塊沿著一正 交軸線衝壓。 3.如β求項2之系統’其進一步包含安裝至一壓機的一凸 輪軸，該第-塊及該第二塊與該凸輪軸連通以便容許該 兩個衝壓塊同時操作。 4 ·如月丨』述請求項中任一 ^ t 項之系統，其中該旋轉載體之旋轉 糸/、該第一塊及該第二塊同步連通。 5·如^求項4之系統，其中該旋轉載體與該第-塊及該第 -塊之同步連通係由該凸輪轴提供。 6.如前述請求項中任— __ T堅糸統，其進一步包含用於 展戰一基板至該衝壓她 抢矗“ —裝載站’該裝載站包含- 且裝載機，其經配置以堆疊 鈐孑s ^ P且後數個該基板以用於依序 輸送至该衝壓總成。 如請求項6之衝壓系 統 其進一步包含一翻轉器使得 151204.doc 201135903 該堆疊裝載機輸送至該衝壓總成的一基板係放置於一翻 轉器上並在放置於經導引至該衝壓總成的一入口軌道上 之前翻轉。 8_如前述請求項中任一項之衝壓系統’其中該衝壓總成包 含多列衝頭以便同時衝壓多列IC單元。 9. 一種衝壓總成，其包括： 一模塊’其具有用於容置可選擇更換嵌件之凹部； 其中該等喪件對應於專用於一預定1(：封裝配置之—衝 壓圖案。 10_如明求項9之衝壓總成，其中該預定IC封裝配置包含一 QFN配置。 π·如請求項ίο之衝壓總成，其中該QFN配置包含—3χ3、 4x4或5x5配置。 12. —種用於將1(：單元成形之方法，其包括下列步驟： 輸送一基板至一衝壓總成； 將該基板成形為該等Ic單元； 提供具有用於容置該等單元之至少一部分的凹部之一 旋轉載體； 在一旋轉載體上之該第—位置處容置該等單元； 透1將„玄旋轉载體從該第一位置旋轉至一第二位置而 載送該等單元至該第二位置。 I51204.doc