[发明专利]用于发光二极管芯片的缓冲吸嘴

说明书

本发明公开了一种用于发光二极管芯片的缓冲吸嘴，包括：弹性避震垫，具有位于相对向的第一端面与第二端面，并具有轴向的贯穿孔，连通于第一端面与第二端面；基座，具有第一结合端面，并具有轴向贯通的通气孔，连通于第一结合端面，第一结合端面与弹性避震垫的第一端面相结合固定，且通气孔轴向对合于贯穿孔；以及吸取件，以高硬度材质制成，高吸取件具有相连续的突嘴部、结合部与突轴部，并具有轴向贯通的微细通孔，微细通孔连通于突嘴部与突轴部，结合部具有第二结合端面，第二结合端面与弹性避震垫的第二端面相结合固定，突轴部贯穿于贯穿孔及通气孔，且微细通孔相通于通气孔。本发明既能保有吸嘴良好的使用寿命，又不会对芯片造成伤害。

技术领域

本发明关于一种吸嘴，特别是关于一种用于发光二极管芯片的缓冲吸嘴。

背景技术

目前使用于发光二极管(LED)的分选工艺(sorting)与固晶工艺(die bond)所使用的吸嘴，其材质有下列几种：1、电木或工程塑胶制作的吸嘴；2、硅胶或橡胶制作的吸嘴；3、钨钢或金属材质制作的吸嘴；4、陶瓷材质制作的吸嘴。

以上四种材质制作的吸嘴，在使用上有其缺点如下。

电木或工程塑胶制作的吸嘴，是利用塑料材质的些微弹性以及吸嘴比芯片软的特性，在工艺进行时，避免芯片被吸嘴压伤。但是芯片在被吸嘴吸取时，会因吸嘴与芯片之间的瞬间撞击，造成吸嘴端面产生凹陷的印痕或变型。该印痕或变型会减短吸嘴的使用寿命。

电木或塑料吸嘴的另一个缺点是，只要吸嘴一经使用就会有印痕产生，印痕产生后，该吸嘴仅能继续吸取同规格的芯片，无法再吸取其它不同规格的芯片。另外，纵然吸嘴的使用寿命尚未终了，但是会因为印痕的存在而无法按照先前的位置对准，因此无法使用而只能报废。

电木或塑料吸嘴的第三个缺点是，因为塑料材质软，当需要吸取小尺寸芯片例如6x8mil以下规格的芯片时，对应芯片尺寸的小孔径吸嘴(如内孔0.08mm以下)使用寿命会急速下降，实际案例中一支吸嘴的寿命会下降到15万次以下，造成成本大幅增加。

硅胶或橡胶材质制作的吸嘴，是利用硅胶或橡胶材料的弹性有效的吸收吸嘴与芯片在吸取动作时所产生的冲击力，可以完全避免芯片表面ITO层与焊垫(PAD)的压伤。然而，硅胶与橡胶材质吸嘴的缺点是使用寿命短，正常使用时的寿命约10万次。而且硅胶与橡胶材质软，容易在使用过程中镶嵌卡入芯片切割后残留的碎屑与碎晶残余，在后续吸取芯片时，吸取的芯片会被镶卡在吸嘴上的突出碎屑所压伤。

钨钢或金属材质制作的吸嘴，由于金属类材质的硬度高，其适合制作小孔径(例如0.1mm以下)的吸嘴，来对应小尺寸芯片的吸取动作。而且因为金属的硬度高，因此使用寿命长，正常可达到连续使用300万次以上，直到吸嘴端面磨损才会终止其寿命。并且金属材质吸嘴的制作成本低，相较于电木塑料吸嘴与橡胶吸嘴的单次使用成本更低。钨钢或金属吸嘴的缺点是，由于其硬度高，在吸取芯片时的瞬间冲击会造成芯片的ITO层与焊垫的压伤，也会造成芯片衬底层的暗裂而大幅增加其不合格率。

陶瓷材质制作的吸嘴，其与钨钢或金属材质吸嘴一样，使用寿命长，适合做小孔径的规格，但是也同样会有芯片被压伤与衬底被压裂的问题。

综合以上所述的吸嘴，发光二极管(LED)芯片因为尺寸小，厚度薄，极容易在分选与固晶工艺时，因为吸嘴下压吸取芯片的动作在吸嘴接触芯片表面的瞬间，吸嘴会冲击芯片表面而造成芯片ITO层与焊垫被吸嘴压伤或是衬底层被压裂。因此，设计一种既能保有良好的使用寿命，又不会对芯片造成伤害的吸嘴是有其必要的。

中国大陆CN 202230997U专利案(以下称前案)公开了一种“小型芯片吸嘴”，其包括大中小三种不同的外径而依续轴向套合的固定部、连接部与工作部，并各具有轴向相通的通孔。其中，工作部采用不同于固定部与连接部的材料，例如采用耐磨性质的宝石、结晶材料陶瓷或钨钢合金材料；固定部与连接部则可以为相同的材料或不同的材料。