TW511218B - Linear guide - Google Patents

Description

511218 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（^) 本發明係有關於一種如申請專利範圍第1項所指 名型式的具有空氣軸承之線性導引裝置。 稱作「黏晶機」之組裝半導體晶片用的自動組裝機 係用於將在一載具上互相相鄰設置的一晶圓之複數個 、均一的晶片一個接著一個地安裝於譬如一金屬導線 架等一基底上。爲了與一晶片夾持器之取放運動配合 ，具有該晶片載具設於其上之一晶圓平台係提供予次 一晶片且該基底將同樣地移動以在第二位置處提供一 新的基底位置。爲了拾取且接著放置該晶片，該晶片 夾持器係以一已知方式來舉升與下降。 對於這種黏晶機，且特別係其運動部件之軸承裝置 具有極高之要求。爲了更進一步加工已安裝之晶片， 必須以高位置精度將該晶片安裝於基底上，其需該晶 片夾持器相當精確地到達該第二位置且已預先假設其 係精確地接近該第一位置來拾取該晶片。另一方面， 亟需局速度及短循環週期，而這將造成相當局之加速 度且在運動部件上產生相當大之慣性力。 迄今，已使用部份包含搖、臂之各種桿件機構來產生 晶片夾持器之交變運動。由於該等機構上產生相當大 之力量，使得此型導引裝置不利於一精密運動序列且 必須適當地保養之。另一已知機構中，該晶片夾持器 係座落於一桿件末端上，且該桿件係前後運動，亦貝P 相當於該桿件之扭轉撓曲。該機構係歷經一必須在限 定位置處停止之弧型運動，因此將可能產生振盪。這 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------^91 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^1218 ^1218 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ----------- B7___ 五、發明說明（2 ) 種桿件操縱機構之一缺點在於其僅允許在一固定的既 定路徑上將該晶片由一位置A運動至一位置B。 亦已知一種由一齒型皮帶來驅動該晶片夾持器之驅 動機構。其缺點在於放置該晶片於基底上時之嚴重不 精確。 由曰本專利申請案第JP 0 1 19 4 847號案中已知一 空氣軸承，其係使用一冷凍機來冷卻該空氣軸承。這 種冷卻系統具有許多缺點，其在於將使該空氣軸承變 得笨重且複雜。 本發明之目的係發展一種用於一黏晶機之取放系統 中之一驅動，其不論將一半導體晶片運送任何距離， 皆可允許高放置精確度。 藉由具有申請專利範圍第1項之特徵而適合於一黏 晶機之取放系統的一線性導引裝置即可依據本發明來 達成上述目的。 以下將根據圖式來更詳細地說明本發明之具體實施 例。其中： 第1圖係具有一支持兀件及一滑座之一線性導引裝 置，及用於該滑座之一驅動機構； 第2圖、第3圖係該支持元件與該滑座之一剖面圖 ;及 弟4圖係一'黏晶機之一'取放系統。 第1圖係顯示一線性導引裝置1之一透視圖，該糸泉 性導引裝置包括一支持元件2以及在支持元件2上滑 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） . --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511218

五、發明說明（3) (請先閱讀背面之注咅W事項再填寫本頁) 動之一滑座3。支持元件2係一凰柱形棒。1座3具 有兩中空圓柱體4及5係於支持元件2上之複數空氣 軸承上滑動，及一本體6係配置於該兩者之間。支持 元件2及滑座3之兩中空圓柱體4與5係由一間隙7 分離且供應壓縮空氣至該間隙。可經由配置於兩中空 圓柱體4及5內壁上之噴嘴來供應壓縮空氣。滑座3 之空氣軸承允許滑座3沿支持元件2無磨耗地運動。 兩中空圓柱體4及5較佳地係由單一部件形成，本體 6可因此而槪略地配置於該部件中間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由一 U型定子8及一電.樞9形成之一線性馬達可 預期爲用於滑座3之驅動機構。在本透視圖中無法觀 察到電樞9而因此以一斷線指示之。爲了更詳細地考 慮§亥驅動機構’可參閱已藉參考徹底併入本發明之歐 洲專利第9 8 8 1 0 9 8 8 · 0號案、電樞9係堅固地連接至 滑座3之本體6。電樞9可由其重量而施加一扭力於 滑座3上。爲了接受該扭力，將預期一軌條1 〇，且 安裝於滑座3本體6上之一輪子1 1係於該軌條上行 進。爲了確保輪子1 1永久接觸於軌條1 〇上，較佳地 係預期一弟一彈黃輪（未顯不）’其係在軌條1 〇後方 上行進。另一選擇爲，可預期一真空負載空氣軸承， 其特徵爲不再使用輪子1 1或該兩輪子，而存在一固 疋至本體6之邰件，其具有與軌條1 〇相關之一真空 負載滑動表面且空氣係供應至該處。 上述之線性導引裝置及該線性馬達可譬如作爲一黏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 曰曰機之取放系統。在操作期間，流經電樞9之電流將 產生亦可加熱滑座3之熱量，且因此造成之滑座3及 支持元件2的長度改變將導致間隙7的厚度改變。在 極端情況下，這可造成該氣隙愈來愈小且滑座3在承 載負載下觸及到支持元件2、或該氣隙愈來愈大而使 該空氣軸承之譬如剛性或承載力等特性退化。爲了消 除間隙7厚度上已超過一預定程度之改變，依據本發 明係建議維持該線性導引裝置中複數部件之溫度，該 線性導引裝置之溫度對於處在一既定溫度下或介於一 既定溫度範圍內之間隙7的厚度具有影響。因此必須 預期該加熱元件，且可較佳地控制該溫度。控制之溫 度値係由電樞9在極端情況下供應之熱量決定，使得 滑座3在任何狀態下皆不致觸及支持元件2且該空氣 軸承之剛性可保持在既定的限制値內。現在將更詳細 地說明諸範例。 範例一 複數電熱元件係配置於支持元件2內側。支持元{牛 2及中空圓柱體4與5之尺寸之選擇係對應用於該等 者之材料之熱膨脹係數，使得間隙7之厚度在譬如# 支持元件2之溫度控制於60 °C時爲8微米。一溫度 感測器係配置於支持元件2中以測量該溫度。 範例二 在此，滑座3之兩中空圓柱體4及5具有電熱元件 1 2以將溫度保持在一既定的裕度範圍內。該溫度較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） . --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511218 A7 . B7 五、發明說明（5) 佳地係控制在一預定値。爲此，一溫度感測器係配置 於中空圓柱體4或5中，再重複一次，支持元件2及 中空圓柱體4與5之尺寸之選擇係對應用於該等者之 材料之熱膨脹係數，使得間隙7之厚度在當譬如中空 圓柱體4及5之溫度控制於6 0 °C時爲8微米。 範例三 亦可能結合該兩範例，即使用支持元件2以及中空 圓柱體4與5中之該等加熱元件。更，可能將支持元 件2控制在一不同於兩中空圓柱體4及5者之溫度。 範例四 本發明應解決之一重要的次任務包括，限制在操作 期間由電樞9供應至該空氣軸承之散出熱量的影響或 將支持元件2與中空圓柱體4或5之間的間隙7厚度 保持在既定限制以內。爲了保持該溫度於支持元件2 或真空圓柱體4及5可控制到之儘可能低的溫度，本 體6及/或中空圓柱體4及5可具有冷卻風扇，以將 儘可能大的散出熱量部份釋放至環境中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 第2圖係顯示一線性導引裝置丨之一剖面。其中支 持元件2具有一矩形剖面。根據第1圖來說明之具體 實施例的中空圓柱體4、5係由U型滑座部件1 4取 代。亦可觀察到安裝於支持元件2內之一加熱元件 第3圖顯示一線性導引裝置丨，其中滑座3係完全地 環繞支持元件2。 依據本發明之線性導引裝置1 (第1圖）特別適合用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) 511218 Α7 _ Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ο 於第4圖所示之一黏晶機之一取放系統1 5中。在此 狀況中，滑座3係承載一黏晶頭1 6，其具有一晶片 夾持器以拾取、運送且放置半導體晶片1 7。支持元 件2較佳地係形成爲一框架1 8之部份且該框架可沿 垂直方向（箭頭指示方者）舉升與下降，因此可額外地 藉由一微操縱器，將框架1 8在相對於支持元件2縱 向之橫向水平方向上移動通常達250微米左右’而同 時定子8係靜止地配置於黏晶機1 5之一平台上。 參考符號說明 1 · • •線性導引裝 2—— · • •支持元件 3 · · • •滑座 4、5 * • · · ·圓柱體 6 · · • •本體 7 · —— •.間隙 8 · · · •.定子 9 · . · • •電樞 10 · · • ••軌條 11· · • · •輪子 12· · • · •加熱元件 14· · • · •滑座部件 15· · ..•黏晶機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i 線#- 511218 A7 B7 五、發明說明（ 6 7 8 頭晶片架 黏晶框 I-----------ΛΜ--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

9 I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 第90 1 07985號「線性導引裝置」專利案 (9 1年9月修正） Λ申請專利範圍： 1. 一種線性導引裝置（1 )，其具有一支持元件（2)以及 在該支持元件（2)上滑動之一滑座（3) ’因此該滑座 (3 )與該支持元件（2 )將由一間隙（7 )分離而可供應壓 縮空氣至該間隙者，其特徵爲預期至少一加熱元件 (1 2 )被冷凍，以將該支持元件（2 )及/或該滑座（3 ) 之複數部件（4、5 ; 1 4 )的可影響該間隙（7 )厚度之溫 度保持於一既定的裕度範圍內。 2. 如申請專利範圍第1項之線性導引裝置（1 )，其中至 少一加熱元件（12)係配置於該支持元件（2)中。 3. 如申請專利範圍第1項之線性導引裝置（1 )，其中至 少一加熱元件（1 2 )係配置於該滑座（3 )中。 4. 如申請專利範圍第1項之線性導引裝置（1 )，其中至 少一加熱元件（1 2 )係配置於該支持元件（2 )中，且至 少一額外加熱元件（1 2 )係配置於該滑座（3 )中。 5. 如申請專利範圍第2項之線性導引裝置（1 )，其中該 支持元件（2 )之溫度係控制在一既定値。 6. 如申請專利範圍第3項之線性導引裝置（1 )，其中該 滑座（3 )之該等部件（4、5 ; 1 4 )的可影響該間隙（7 ) 厚度之溫度係控制在一既定値。 7·如申請專利範圍第4項之線性導引裝置（1 )，其中該 511218 六、申請專利範圍 支持元件（2 )之溫度係控制在一既定値，且該滑座（3 ) 之該等部件（4、5 ; 1 4 )的可影響該間隙（7 )厚度之溫 度係控制在一既定値。 8. 如申請專利範圍第1項之線性導引裝置（1 )，其中可 預期包括有一定子（8)及可接受供應電流之一電樞（9) 的一線性馬達作爲該滑座（3 )之驅動機構，且該電樞 (9 )係堅固地連接至該滑座（3 )。 9. 如申請專利範圍第2項之線性導引裝置（1 )，其中可 預期包括有一定子（8)及可接受供應電流之一電樞（9) 的一線性馬達作爲該滑座（3 )之驅動機構，且該電樞 (9 )係堅固地連接至該滑座（3 )。 10·如申請專利範圍第3項之線性導引裝置（1 )，其中可 預期包括有一定子（8)及可接受供應電流之一電樞（9) 的一線性馬達作爲該滑座（3 )之驅動機構，且該電樞 (9 )係堅固地連接至該滑座（3 )。 11·如申請專利範圍第4項之線性導引裝置（1 )，其中可 預期包括有一定子（8 )及可接受供應電流之一電樞（9 ) 的一線性馬達作爲該滑座（3 )之驅動機構，且該電樞 (9 )係堅固地連接至該滑座（3 )。 12·如申請專利範圍第5項之線性導引裝置（1 )，其中可 預期包括有一定子（8 )及可接受供應電流之一電樞（9 ) 的一線性馬達作爲該滑座（3 )之驅動機構，且該電樞 (9 )係堅固地連接至該滑座（3 )。 511218 六、申請專利範圍 13.如申請專利範圍第6項之線性導引裝置（1 )’其中可 預期包括有一定子（8)及可接受供應電流之一電樞（9) 的一線性馬達作爲該滑座（3 )之驅動機構，且該電樞 (9 )係堅固地連接至該滑座（3 )。 14·如申請專利範圍第7項之線性導引裝置（1 )，其中可 預期包括有一定子（8)及可接受供應電流之一電樞（9) 的一線性馬達作爲該滑座（3 )之驅動機構，且該電樞 (9 )係堅固地連接至該滑座（3 )。 I5·如申請專利範圍第1項至第1 4項中任—項之線性導 引裝置（1)，其中該線性導引裝置（1)係用於旦有^ 一^ 取放系統之黏晶機（1 5 )。