CN101835698B - 运送基板承载件的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适于运送物件的输送器设备。该输送器设备具有带状物部分以及多个T形加劲肋，而带状物部分包括多个狭缝，T形加劲肋则在狭缝中延伸。可用延伸穿过在各个带状物部分的斜向形成的末端的狭缝的多个T形加劲肋，来将带状物部分迭接在一起。本发明的方法描述为多种其他实施态样。

Description

运送基板承载件的方法与设备
相关申请案
请求美国临时专利申请案第60/981,818号的优先权，所述美国临时专利申请的申请日为2007年10月22日，专利名称为“运送基板承载件的方法及设备(METHODS AND APPARATUS FOR TRANSPORTING SUB STRATECARRIERS)”，在此将该申请整体并入以做为参考。
技术领域
本发明涉及基板在输送器(conveyor)系统上的运送，更具体的说，涉及在电子器件制造系统中运送基板承载件的方法及设备。
背景技术
在电子器件制造设备中的工具之间或是多种工艺之间运送基板时，会使用基板承载件。这些基板承载件容纳基板，可以由输送器系统传送，并且以可容易地自该系统卸除。有效的输送器系统试图在运送基板的同时不会对基板造成伤害，并且在设备中的各种工具或位置之间快速输送基板及承载件。
发明内容
在一实施态样中，提供一种用于运送基板承载件的输送器设备。该输送器设备包括：多个带状物部分，用多个T形加劲肋(stiffener)将带状物部分迭接(spliced)在一起，且T形加劲肋延伸穿过各个带状物部分，其中带状物部分沿着T形加劲肋的长度的一部分完全地包围T形加劲肋；以及多个支撑轮，所述多个支撑轮适于沿着T形加劲肋的表面滚动。
在另一实施态样中，提供一种输送器设备。该输送器设备包括：带状物部分，所述带状物部分包括多个闭合的狭缝；以及多个T形加劲肋，所述多个T形加劲肋在闭合的狭缝中延伸。
在另一实施态样中，提供一种用于运送基板承载件的输送器设备。该输送器设备包括：带状物部分，所述带状物部分包括二个狭缝，所述狭缝间隔设置在带状物部分的中线的两侧；以及T形加劲肋，所述T形加劲肋包括二个支脚，所述支脚在狭缝中延伸。
在另一实施态样中，提供一种用于运送基板承载件的输送器设备。该输送器设备包括：多个有弹性的带状物部分，所述有弹性的带状物部分包括强化拉力构件，用容设在狭缝中的多个T形加劲肋沿着有弹性的带状物部分的斜向形成的末端(diagonally formed end)而将该些有弹性的带状物部分迭接在一起，其中T形加劲肋延伸穿过各个有弹性的带状物部分，并且延伸超过有弹性的带状物部分的底部，其中有弹性的带状物部分沿着T形加劲肋的长度的一部分完全地包围T形加劲肋，以及其中有弹性的带状物部分在其二侧皆包括平滑表面；夹钳件，所述夹钳件附接至T形加劲肋的底端，以将T形加劲肋紧固至有弹性的带状物部分；支架，所述支架附接至至少部分的T形加劲肋，支架适于支托基板承载件；多个支撑轮，所述多个支撑轮适于沿着T形加劲肋的顶冠部(crown)的底面滚动；以及多个导引轮，所述多个导引轮适于在有弹性的带状物部分的两侧的平滑表面上滚动。
在另一实施态样中，提供一种用于运送基板承载件的输送器设备。该输送器设备包括：有弹性的带状物部分，所述有弹性的带状物部分包括斜向形成的末端以及多组间隔设置在带状物部分的中线两侧的二个狭缝；多个T形加劲肋，T形加劲肋的每个都包括顶冠部及二个支脚，该二个支脚容设在至少部分的该些组的二个狭缝中；以及夹钳件，所述夹钳件附接至T形加劲肋的底端，以将T形加劲肋紧固至有弹性的带状物部分。
在又一实施态样中，提供一种形成用于运送基板承载件的输送器设备的方法，包括以下步骤：提供带状物，所述带状物包括多个狭缝；以及将T形加劲肋容设于狭缝中，其中带状物沿着T形加劲肋的长度完全地包围T形加劲肋的至少一部分。
在又另一实施态样中，提供一种形成用于运送基板承载件的输送器设备的方法。该方法包括以下步骤：提供多个带状物部分，且带状物部分的每个都包括斜向形成的末端，其中各个斜向形成的末端包括多个狭缝；以及用在狭缝中延伸的多个T形加劲肋将带状物部分迭接在一起。
根据本发明的这些及其他实施态样可提供多种其他实施态样。本发明的其他特征及实施态样通过下方的详细说明、权利要求书及所附图式而变得完全明显。
附图说明
图1绘示用于运送本发明的基板承载件的输送器设备。
图2A绘示本发明的输送器设备的有弹性的带状物部分的立体图。
图2B绘示图2A的有弹性的带状物部分的片段的放大立体视图。
图3A绘示本发明的T形加劲肋的实施例的顶视立体图。
图3B绘示图3A的T形加劲肋的实施例的底视立体图。
图4A绘示用于传送基板承载件的输送器设备的片段的顶视平面图，该输送器设备包括本发明的T形加劲肋，且T形加劲肋显示为未偏斜。
图4B绘示用于传送基板承载件的输送器设备的片段的顶视平面图，该输送器设备包括本发明的T形加劲肋，且T形加劲肋显示为偏斜。
图4C绘示图4B的输送器设备的片段的部分的放大顶视平面图。
图5A～5D绘示输送器设备的一实施例的立体视图，显示本发明的T形加劲肋的组件插入有弹性的带状物中。
图6A～6C绘示输送器设备的实施例的立体图，显示本发明的迭接接合的组件。
图7绘示输送器设备的实施例的立体图，显示本发明的蛇形组件。
图8绘示输送器设备的实施例的立体图，显示本发明的导引轮组件。
图9绘示本发明的输送器设备的实施例的剖面侧视图。
具体实施方式
本发明涉及用于输送物件(例如：容设在基板承载件中且用于电子器件制造的基板)的输送器设备及方法。输送器设备包括有弹性(flexible)的带状物部分，且该带状物部分包括T形加劲肋(stiffener)。该T形加劲肋可嵌设在带状物中，或是沿着T形加劲肋至少部分长度而由带状物所包围。例如支架及/或基板承载件的物件可悬挂于T形加劲肋，或是悬挂于带状物部分本身。T形加劲肋可用于在带状物中而于带状物部分之间形成迭接接合(splice joint)，其中T形加劲肋可以容设在狭缝中，而该些狭缝形成在待迭接的带状物部分的斜向(diagonally)形成的端部中。通过嵌设或在狭缝中容设加劲肋，则可在带状物内部提供加劲肋，从而允许在带状物与导引滚轮接触的一侧上形成平滑表面。因此，可降低输送器运转过程中的振动。
参照图1～9描述本发明的示范实施例的进一步详细说明。
将下方的特定实施例作为本发明的实例提供，这些特定实施例仅用于说明实施本发明的部分可能方式。
参照图1，图1示出了根据本发明的用于高速运送系统的输送器设备100。输送器设备100包括一或多个有弹性的带状物部分，例如第一及第二带状物部分102A、102B(第一及第二带状物部分例如由聚氨甲酸酯(polyurethane)或其他适合的弹性聚合物材料制成)，第一及第二带状物部分102A、102B通过迭接接合连接(图中示出了一迭接接合104)。输送器设备100可以通过将第一带状物部分102A的起始端迭接至前一个带状物部分102B的末端以形成接合(例如图1所示的迭接接合104)，进而形成封闭环(图7绘示蛇形封闭环)。
多个T形加劲肋106例如嵌设在带状物102的每一个带状物部分102A、102B中。加劲肋106可以在带状物制造过程中并入(例如：模塑入)，或是在每一个带状物部分制造之后插入带状物部分的狭缝中(将参照图2A～2B详细描述狭缝)。
T形加劲肋106可以由比带状物部分102A、102B硬的材料(例如铝、钛等)制成。T形加劲肋106给输送器设备100相对于X轴而弯曲提供刚度(stiffness)及阻力(resistance)，而不会相对于Y轴明显增加刚度或降低弹性。加劲肋106可以比带状物部分的高度(h)还要长，这样，当加劲肋完全插入时，加劲肋会延伸超过带状物部分的底部。夹钳件108附接至T形加劲肋106的底端，以使T形加劲肋106固定至带状物部分(例如102A、102B)。当延伸超过带状物部分的底部时，加劲肋106及/或附接的夹钳件108可以提供安装点，而此安装点用于附接物件，例如适于支托基板承载件112(虚线显示)的支架110。承载件112可将基板(图中未示)运送于电子器件制造设备的各工作站之间，例如参见图7。
可选择地，加劲肋106的长度可小于或等于带状物部分的高度(h)，则当插入加劲肋时，加劲肋不会延伸超过带状物部分(例如102A、102B)的底部。在此实例中，物件仍须通过一或多个形成在带状物部分102A、102B的孔而附接至加劲肋106。适于承载物件(例如基板承载件)的支架110可附接至T形加劲肋106的底部。可选择地，支架110可直接附接至带状物102。相比较于附接至带状物102，将支架110附接至T形加劲肋106可以提供较为坚固的附接点。输送器设备100可以使用与带状物的平滑侧接触的多个导引轮或导引滚轮而被沿着弯曲路径导引(参见图8的实例)。使用嵌设的T形加劲肋106的优点在于，在带状物102的两侧都有平滑且连续的带状物表面114，且导引轮可在带状物表面上转动。这可以降低导引轮上的振动、噪音及/或磨损(其可能造成潜在污染微粒的产生)。
输送器设备100可以沿着Y轴的垂直方向由额外的支撑轮支撑，该些额外的支撑轮与T形加劲肋106的底面116接触。以此方式，输送器设备100可以悬挂在工作区域(例如电子器件制造设备)上方的空中，并可以例如沿着蛇形路径而被导引。
参照图2A及2B，带状物部分(例如102A)可具有沿着Y轴延伸的一或多个垂直狭缝218，所述一或多个垂直狭缝218用于插入T形加劲肋106。狭缝218可以为任何形状，例如具有矩形或方形截面的孔。狭缝218截面可包括四个侧边。更具体的说，狭缝218可以是闭合的，这样，狭缝沿着加劲肋长度的至少一部分而完全地包围T形加劲肋106的径向周围。举例来说，沿着带状物的纵向长度的每一个加劲肋位置具有两个狭缝218，而这两个狭缝218可位于带状物部分102A的中线的两侧。在部分实施例中，狭缝218沿着带状物部分102A的中线而对称设置，并且可以沿着Y轴完全延伸穿过带状物部分102A的垂直尺寸。这种构造允许一或多个拉力构件(tension member)220沿着中线设置，并沿着带状物部分102A的长度延伸。
在部分实施例中，拉力构件220可以由标准钢、凯芙拉纤维线(Kevlar cord)或其他适合材料制成。沿着带状物部分102A的中线设置一或多个拉力构件220可以提供额外的抗拉刚度，而不会明显增加带状物的带状物部分102A的抗弯刚度。另外，提供用于插入T形加劲肋106的两个对称狭缝218可以提供抗弯刚度，使向左弯与向右弯的抗弯刚度基本相同。另外，带状物部分102A的截面厚度(T)从底部到顶部基本均一。因此，在顶部、底部及顶部与底部间的所有位置的抗弯刚度几乎相同，而此可确保带状物部分102A、102B可均一地弯曲。举例来说，若在顶部的刚度较大，则带状物部分会倾向于在顶部弯曲较大的半径范围(相较于底部)，因而可能造成平面外(out-of-lane)变形，而此会造成附接至输送器设备的支架110以及由支架所承载的物件(例如基板承载件)的横向移动。
另外，如图2A所示，带状物部分102A的端部222(在一个端部或两个端部上)可包括呈角度的截面(angled cut)，于是，所形成的带状物端部222相对于带状物部分的顶部224及/或底部226呈非90度的角度。举例来说，所测量的第一角度227例如为约20度～约70度，或甚至介于约40度～约50度。也可使用其他角度。呈角度的截面可使得迭接该些带状物部分更为容易，其将于下讨论。为了进一步协助邻接的带状物部分102A、102B的对准，可以在一或二个带状物端部222增设对准特征结构228，而可提供过渡区域。过渡区域可提供几何特征结构，使得带状物部分102A的端部222与顶部224及/或底部226之间的接合处不会在相对浅的锐角断裂，但倒是会在第二角度230断裂，此第二角度230例如大于第一角度227。所测量的第二角度230例如介于约60～120度，并且在部分实施例中为约90度，也可使用其他角度。
参照图3A及3B，图3A及3B分别示出了T形加劲肋106的顶部及底部立体视图。T形加劲肋106可具有分叉支脚(forked leg)332，而该些分叉支脚332可插入形成在带状物部分中的平行狭缝218内。在分叉支脚的底部可具有例如孔334的特征结构，而用以附接各种物件。较佳如图1所见，所附接的物件可包括夹钳件(例如夹钳件108)，夹钳件用以防止T形加劲肋106滑离带状物部分及/或滑离用于承载工件(例如基板承载件112)的支架110。在部分实施例中，支架可连接至夹钳件108。
更详细的说，T形加劲肋106可包括直立部分336以及顶冠部338，该直立部分336由一或多个支脚332构成，而“T”的顶冠部338分别由第一及第二横向支撑件340、342所构成。横向支撑件340、342由直立部分336横向延伸，以形成T形。直立部分336及顶冠部338可以由一体的单一部件结构制成，或是形成二部件结构，在此二部件结构中，则要将顶冠部338钉至、螺锁至、拴至或紧固至直立部分336。凸出部(tab)344可以位于带状物的两侧，从而提供直立部分336与顶冠部338之间的界面区域的强度的进一步强化。如下将详细讨论的，横向支撑件340、342可以包括不对称的偏移截面形状(offsetprofile shape)，以使各个支撑件以远离直立部分336的前端的纵向方向往前延伸。顶冠部338的底面116可大致为平面。
现参照图4A～4C，图4A～4C示出了T形加劲肋106的数个顶视图。由于T形加劲肋106的顶冠部338的底面116可以在垂直支撑轮(图中未示)上行进，因此相邻顶冠部之间的任何间隙都可能会造成行进表面的断裂，因而造成噪音及/或振动及可能的微粒产生。因此，顶冠部的截面形状可经选择以使得各个加劲肋的顶冠部之间的间隙最小化，并且能提供足够的空隙以允许带状物部分以所选择的弯曲半径(“设计半径”)呈现弯曲。
如图4B所示，图4B示出了相对于Y轴弯曲的部分带状物，将顶冠部的截面选择为使得当弯曲半径等于设计半径时，顶冠部338的一侧彼此接触。在操作过程中，最小的弯曲半径可略大于设计半径，以确保顶冠部不会相互接触，因为接触会造成磨损、微粒、噪音及振动。
此外，如图4C所示，将顶冠部338的边缘轮廓选择为使得顶冠部338的边缘448相对于顶冠部与垂直导引轮接触的接触区域的轮胎线452呈角度450。以此方式，垂直导引轮在所有时间皆与至少一顶冠部接触，且在垂直导引轮由一顶冠部过渡至另一顶冠部时会与相邻顶冠部接触。这样可改善操作的平顺度、降低噪音并且减少振动。
参照图5A～5D，图5A～5D说明将T形加劲肋106插入带状物102中的过程。可以通过使加劲肋106的分叉支脚332滑入带状物上的二个平行狭缝中，而将各个T形加劲肋106插入带状物102中(如图5A及5B所示)。加劲肋106会持续滑入直到加劲肋与带状物102的顶面224接触为止，从而确保每一个加劲肋106都被精确的插入带状物102中相同的距离。这允许每一个顶冠部338的底面与相邻的顶冠部基本共平面，因而可提供在顶冠部下方滚动的垂直支撑轮的平滑、平坦表面。
此外，可以使用在分叉支脚的底部的附接特征结构而将夹钳件108安装至加劲肋106(如图5D所示)，以确保加劲肋106在使用过程中不会与带状物部分脱离。
参照图6A～6C，图6A～6C显示将带状物部分迭接在一起以形成输送器设备100的过程。输送器设备100可以为用于特定制造、运送及操作应用的任何适合长度。如前文所述，带状物部分102A、102B的各个端部都基本呈斜向(diagonally)形状，因此，带状物部分的端部可彼此靠近，且如图所示，端部可在基本无间隙及基本无重迭的情况下彼此对准。如图6A～6C所示，可以通过将T形加劲肋106的支脚332插入带状物部分102A、102B的狭缝218中，而将带状物部分的端部结合在一起。这样提供了一种迭接的方法，而不需要在带状物部分的侧面使用紧固件，而此紧固件可能会阻碍导引/驱动轮。相似地，此设计不会明显地影响在迭接接合104区域中的带状物的弯曲特性，例如相对于X轴的刚度，以及相对于Y轴的弹性。
参照图7及8，由于组合的输送器设备100相对于Y轴具有弹性，故迭接在一起以形成输送器的带状物部分的封闭环可以沿着蛇形路径755被导引至数个工作站(例如：站760、770)。例如为基板承载件112的工件可承载在支架110上，而支架110附接至加劲肋或是直接附接至带状物部分。以此方式，输送器设备100可以用于移动工件(例如基板承载件)来回于工作站，以装载及卸载承载件。另外，由于插入的T形加劲肋的刚度，输送器设备100相对于X轴不易弯曲，所以在工件以高速移动时，由移动工件重量通过输送器路径的弯曲区段所造成的任何向心力都不会造成输送器显著的弯曲或变形。
输送器设备100沿着路径755的导引可以通过使用水平导引轮875来达成。可以在弯曲处的内径使用大量的导引轮875，而在外径使用少量的导引轮。
可选择地或额外地，除了上述的特征之外，本发明的输送器设备的部分实施例可包括下列特征。
如图9的输送器设备900所示，T形加劲肋906可以完全或部分的嵌设在带状物部分902中，而非用紧固件附接至带状物。再者，在模塑或压铸工艺中，T形加劲肋可以预先插入带状物部分中。带状物部分902的两侧可以例如为完全平滑。如图9所示，带状物部分可以关于带状物的垂直中间平面对称，以使带状物部分可沿着Y轴具有相同的抗弯刚度。带状物部分在沿着Y轴的垂直方向具有基本均一的厚度，于是在带状物的顶部及底部相对于Y轴的抗弯刚度相同，这确保了带状物部分及输送器沿着带状物的长度均一地弯曲。用于制造带状物部分的材料是防静电的(electrostatic dissipative)，因此在输送器移动时不会积累静电电荷。部分或全部的导引轮可以是导电的，并电连接至接地路径，这样带状物部分上产生的所有静电电荷会流至接地。
由于带状物部分的整个侧表面可以为平滑的，故导引轮可以设置为尽可能地靠近带状物部分的顶部及底部，而此设置可以在带状物移动通过弯曲处时，使支架及所承载的物件产生的向心力导致的弯曲力矩最小化。
本发明的输送器设备可以允许容易地附接物件，且容易地通过与设备表面接触的驱动轮进行驱动。在带状物的侧面使用紧固件以将加劲肋附接至带状物的其他设计中，带状物无法在紧固件的区域中被导引或驱动，因此此种设计无法允许最佳化的导引/驱动轮设置。
上面的说明仅公开了本发明的示范性实施例。落入本发明范围的上述设备及方法的变化对于本领域技术人员来说是明显的。举例来说，在此所述的设备及方法可以用于其他应用中，还可用于其他环境中。也可使用其他材料或结构实现本发明。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然所述实施例并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以随后的权利要求所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种用于运送基板承载件的输送器设备，包括：
多个带状物部分，每个带状物部分具有至少一个端部和在带状物部分两侧的完个平滑连续表面，用多个T形加劲肋将所述带状物部分迭接在一起，且所述T形加劲肋延伸穿过各个所述带状物部分，其中所述带状物部分包括狭缝，其中通过将所述T形加劲肋的长度的一部分插入到两个带状物部分中的狭缝，将所述带状物部分的端部固定在一起，所述带状物部分沿着所述T形加劲肋的长度的一部分完全地包围所述T形加劲肋，其中所述T形加劲肋包括直立部分和顶冠部；以及
多个支撑轮，所述多个支撑轮适于沿着所述T形加劲肋的表面滚动。
2.如权利要求1所述的输送器设备，其中所述带状物部分包括有弹性的聚合物材料。
3.如权利要求1所述的输送器设备，其中所述带状物部分包括强化拉力构件。
4.如权利要求1所述的输送器设备，其中所述T形加劲肋在沿着X轴的弯曲上比所述带状物部分更具有刚度。
5.如权利要求1所述的输送器设备，其中所述T形加劲肋被模塑至所述带状物部分中。
6.如权利要求1所述的输送器设备，还包括附接至所述T形加劲肋的底端的夹钳件，以将所述T形加劲肋紧固至所述带状物部分。
7.如权利要求1所述的输送器设备，其中所述T形加劲肋延伸超过所述带状物部分的底部。
8.如权利要求1所述的输送器设备，还包括附接至所述T形加劲肋的支架，且所述支架适于支托基板承载件。
9.如权利要求1所述的输送器设备，其中所述T形加劲肋嵌设在所述带状物部分中，且所述带状物部分在所述带状物部分二侧皆包括平滑带状物表面，而多个导引轮可以在所述平滑带状物表面上滚动。
10.如权利要求1所述的输送器设备，其中所述支撑轮接触所述T形加劲肋上的所述顶冠部的底面。
11.如权利要求1所述的输送器设备，其中所述T形加劲肋的所述顶冠部包括边缘，且所述边缘形成为相对于与所述支撑轮接触的轮胎线呈一角度。
12.如权利要求1所述的输送器设备，其中多个T形加劲肋容设于形成在所述带状物部分的斜向形成的端部中的狭缝内，以形成迭接接合。
13.一种用于运送基板承载件的输送器设备，包括：
多个带状物部分，所述多个带状物部分包括多个闭合的狭缝，所述多个带状物部分的每一个具有至少一个端部和在带状物部分两侧的完全平滑连续表面；以及
多个T形加劲肋，所述多个T形加劲肋在两个带状物部分中的所述闭合的狭缝中延伸，以将所述带状物部分的端部固定在一起，所述带状物部分沿着所述T形加劲肋的长度的一部分完全地包围所述T形加劲肋，其中所述T形加劲肋包括直立部分和顶冠部。
14.一种形成用于运送基板承载件的输送器设备的方法，包括以下步骤：
提供多个带状物部分，所述多个带状物部分包括多个狭缝和在每个带状物部分两侧的完全平滑连续表面；以及
将T形加劲肋的长度的一部分容设于两个带状物部分的所述狭缝中，其中所述带状物部分沿着所述T形加劲肋的长度至少完全地包围所述T形加劲肋的所述部分，其中所述T形加劲肋包括直立部分和顶冠部。
15.一种用于运送基板承载件的输送器设备，包括：
多个带状物部分，所述带状物部分具有在带状物部分两侧的完全平滑连续表面，用延伸穿过各个所述带状物部分的多个T形加劲肋将所述带状物部分迭接在一起，所述带状物部分沿着所述T形加劲肋的长度的一部分完全地包围所述T形加劲肋，其中所述T形加劲肋包括直立部分和顶冠部；以及
多个支撑轮，所述多个支撑轮适于沿着所述T形加劲肋的表面滚动，其中所述支撑轮接触所述T形加劲肋上的所述顶冠部的底面。
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