CN102236197B

CN102236197B - 一种调校治具

Info

Publication number: CN102236197B
Application number: CN 201010166701
Authority: CN
Inventors: 出永川; 林峻宏; 林世宗; 陈忠翔
Original assignee: Macronix International Co Ltd
Current assignee: Macronix International Co Ltd
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: CN102236197A

Abstract

本发明公开了一种调校治具，至少包括第一、第二、第三柱状型刻度器，第二柱状型刻度器设置于相对第一柱状型刻度器的位置，第三柱状型刻度器设置于第一和第二柱状型刻度器之间且位于两者的后方处；其中第一、第二和第三柱状型刻度器具有相同规格的刻度指针，当调校治具置放于一平台上时，可配合一线性检测源以量测平台的一水平位置。在一应用例中，调校治具可包括四组柱状型刻度器。通过调整平台，使检测源的直线光落在该些组柱状型刻度器上的刻度指标一致，以使传送手臂和平台达到一相对水平状态。

Description

一种调校治具

技术领域

本发明是有关于一种调校治具，且特别是有关于一种用以调整一传送手臂和一平台之间的相对水平的调校治具。

背景技术

液晶显示器已是与人们生活息息相关、不可或缺的必备产品。其应用面可概分为5大类：(1)视频显示器，例如数字相机、数字摄像机、打印机、手机、携带型数字影像显示器(DVD)、车用配备；(2)通用显示器，例如工业应用计算机、数字显示产品、网路电子产品；(3)可携显示器，例如笔记型计算机(Note Book)、超轻薄笔记型计算机；(4)桌上显示器，例如个人计算机(Personal Computer)显示器、监视器(Monitor)；(5)电视显示器，例如个人电视、家庭电视。而制造液晶显示器所需的基板则可依大小分类成三种：符合笔记型计算机及监视器所使用12″～24″基板，称为中尺寸面板；符合电视显示器所使用26″～47″基板，称为大尺寸面板；以及Array工艺～ODF工艺未切割的基板，称为母板。

不论是何种尺寸基板的制造，因其设备投资金额庞大，相对的产能要求相当严苛。所以全厂的物流传输几乎90％使用自动化设备，例如搭配计算机整合制造(Computer Integrated Manufacturing，CIM)进行物流控制，以期能提高主工艺机台的设备稼动率(Equipment utilization)，其相关工艺设备及自动化规划亦臻成熟。

如相关领域者所知，各工艺的开始和结束都是加载机(Loader)及载出机(Unloader)做开端与收尾。此设备是利用以机械手臂将基板从卡匣(Cassette)取出并载入(Loading)给工艺机台或将工艺机台完成的基板载出(Unloading)装填回卡匣，而完成自动化传输。而厂内工艺间的传送可依基板尺寸而定，若是中小型尺寸面板，可由人工做后续的搬送，若是大尺寸面板及Array～ODF的母板，因卡匣变大变重很难再使用人工搬送，改由无人搬运车(Automated guided vehicle，AGV)或轨道式输送车(Railguided vehicle，RGV)于不同工艺机台间接驳，另外也可搭配人工使用手动搬运车移动(Manual guided vehicle，MGV)以应付例外狀况。

不论是中小型尺寸面板、大尺寸面板或母板，其基板都需注意包括基板搬送、夹持、储存、清洁以及任何基板与周边的相互影响等问题，以避免造成基板承受撞击、压迫、偏转、振动、污染、静电等等不良危害。

在众多液晶显示器设备当中，加载/载出机扮演着承先启后的角色，在每天好几千片基板取/放到机台、卡匣的过程中，都不可有任何闪失，哪怕是一点点的小摩擦，就有可能让所有完成的工艺前功尽弃。于是扮演将基板从卡匣取出或加载角色的机械手臂，其质量和取载过程是否对位准确显得格外重要。

图1是绘示卡匣与传送机构的示意图。如图1所示，在传送系统中，机械手臂11由其腕部(Wrist)111做固定支撑，再以牙叉(Fork)113深入平台(Stage)12上的卡匣14内将基板(例如晶圆)142一一取出后移至另一位置，例如一晶舟盒(Boat，未显示)里，为进行后续工艺(如进入高温炉管进行相关化学反应)作准备。当工艺完毕后，可再利用机械手臂11将工艺后的基板自晶舟盒一一取出并放回卡匣14。在机械手臂设计上可以是单支、2支、3支、4支、5支牙叉等等。如图1所示，机械手臂11设计了5支牙叉113，可同时进行5片基板142的取放动作。图2是绘示单一牙叉传送基板的示意图。当牙叉113深入卡匣14内取/放基板142，移动过程中通过牙叉113上的多个真空吸盘(Vacuum pad)1131让基板142与牙叉113之间不会产生相对滑动，待机械手臂到达确定的置放位置(如晶舟盒、卡匣或工艺机台的确定位置)时再开启或解除真空，以做基板142的取/放。在牙叉113取/放基板142的过程中，是否对位准确避免刮伤基板是十分重要的基本步骤。

图3是绘示牙叉在两基板之间倾斜前进的示意图。其中，两相邻的基板W1和W2具有一间距d，线H与基板W1和W2呈相对水平，当机械手臂的牙叉113其前进方向与相对水平线H呈一夹角θ，以六时晶圆来说，间距d约4mm，当θ超过0.5度就会造成基板刮伤。目前是以人员站在卡匣前方透过肉眼观察的方式，来判断在进入卡匣内取/放基板时，牙叉是否与基板成相对水平，以避免伸入后刮伤基板。特别是机械手臂具有多支牙叉时，若没有校正至与基板成完全水平，可能一次取/放就会刮伤多片基板。

然而，利用目视方式确认传送手臂间距与产品是否会摩擦，易有标准不一与目视角度不同的差异，其准确度很低，往往调校完成后产品刮伤事件依旧时有所闻。尤其是基板之间的间距非常小，即使从卡匣前方看起来是似乎水平，但略略偏移的牙叉113可能在伸入至基板后方处因位置过高或过低而碰触或刮伤基板，造成浪费。再者，一旦产生刮伤，相关人员必须耗费许多时间和精力去一一仔细检查，对于位置摆放较低的卡匣，在肉眼比对上更是困难。因此，整个传统的比对过程十分不方便，又不能达到绝对精确的对位效果，无法有效且迅速的解决问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种调校治具，应用调校治具的柱状型刻度器与检测直线光源投影的方式，可准确地将传送手臂与产品调整成相对水平，可有效防止基板刮伤产生。其校正方法简单快速，可降低制造成本和保有高产品良率，在应用上极富经济价值。

根据本发明，是提出一种调校治具，至少包括第一、第二、第三柱状型刻度器，第二柱状型刻度器设置于相对第一柱状型刻度器的位置，第三柱状型刻度器设置于第一和第二柱状型刻度器之间且位于两者的后方处；其中第一、第二和第三柱状型刻度器具有相同规格的刻度指针，当调校治具置放于一平台(Stage)上时，可配合一线性检测源以量测平台的一水平位置。在一应用例中，调校治具包括四组柱状型刻度器。

根据本发明，还提出一种校正方法，是用以调整一传送手臂和一平台之间的相对水平，包括步骤如下：

在传送手臂上水平设置一线性检测源；

置放一调校治具于平台上，调校治具至少包括三组柱状型刻度器，其中两组是相对设置，另一组则设置于该两组柱状型刻度器之间且位于后方处，该些组柱状型刻度器具有相同规格的刻度指针；

令线性检测源朝调校治具发出一直线光，并观查直线光落在该些组柱状型刻度器上的刻度指标；和

调整平台，使直线光落在该些组柱状型刻度器上的刻度指标一致，以使传送手臂和平台达到一相对水平状态。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1是绘示卡匣与传送机构的示意图。

图2是绘示单一牙叉传送基板的示意图。

图3是绘示牙叉在两基板之间倾斜前进的示意图。

图4为本发明一实施例的调校治具设置在平台上的示意图。

第5A、5B、5C图分别绘示图4之前视图、侧视图和上视图。

图6是绘示本发明实施例的利用调校治具进行校正的示意图。

【主要元件符号说明】

11：机械手臂

111：腕部

113、513：牙叉

12、42：平台

14：卡匣

142、W1、W2：基板

45：调校治具

451：第一柱状型刻度器、

452：第二柱状型刻度器、

453：第三柱状型刻度器

454：第四柱状型刻度器

457：固定器

4571：第一支架

4572：第二支架

4575：螺丝

d：相邻基板W1、W2的间距

θ：夹角

L1：第一直线

L2：第二直线

D1：第一柱状型刻度器和第二柱状型刻度器之间的距离

D2：第三柱状型刻度器和第四柱状型刻度器之间的距离

51：传送手臂

61：激光光源

lL：光线

具体实施方式

本发明实施例中是提出一种特殊设计的调校治具，应用此调校治具可迅速且准确地调整传送手臂和平台之间的相对水平，使牙叉可水平地深入卡匣内取/放基板，不会造成基板刮伤。其中，调校治具至少包括三组柱状型刻度器，其中两组系相对设置，另一组则设置于该两组柱状型刻度器之间且位于后方处，该些组柱状型刻度器具有相同规格的刻度指针。应用调校治具的柱状型刻度器与检测直线光源投影的方式，可准确地将传送手臂与产品调整成相对水平，使图3中的Θ角趋近于0，有效防止基板刮伤产生。

以下是根据本发明提出实施例，以详细说明本发明的调校治具及校正方法。其中，调校治具是以四组柱状型刻度器为例作实施例的说明，但本发明并不以此组数为限。因此，实施例中所提出的治具结构、材料和尺寸仅为举例说明之用，并非作为限缩本发明保护范围之用。熟习相关技术者可根据实施例的揭露内容而针对应用时实际条件的需求对治具的结构态样稍作变化修改。再者，实施例的图示仅绘示本发明技术的相关元件，省略不必要的元件，以清楚显示本发明的技术特点。

图4为本发明一实施例的调校治具设置在平台上的示意图。请同时参照图5A、图5B和图5C，其分别绘示图4的前视图、侧视图和上视图。其中，平台(Stage)42平时是用以置放卡匣，需要进行校正时，则取下卡匣，放上调校治具45于平台42上，如图4所示，以配合一线性检测源以量测平台42的一水平位置。

在此实施例中，调校治具45具有四组柱状型刻度器，包括一第一柱状型刻度器451、一第二柱状型刻度器452、一第三柱状型刻度器453和一第四柱状型刻度器454。

第一柱状型刻度器451和第二柱状型刻度器452是相对设置于前方，而第三柱状型刻度器453和第四柱状型刻度器454是相对设置于后方，且位于第一柱状型刻度器451和第二柱状型刻度器452之间。四组柱状型刻度器具有相同规格的刻度指针，如图中标示的01-14。当然，刻度的实际数值视应用情况而定，且刻度的最小单位也可降至更低，以达更精细和准确的定位。

再者，调校治具45更包括一固定器457，固定器具有交叉成形的一第一支架4571和一第二支架4572，其中第一支架4571的两端分别与第一柱状型刻度器451和第四柱状型刻度器454的顶面连接，而第二支架4572的两端分别与该第二柱状型刻度器452和第三柱状型刻度器453的顶面连接。实施例中，固定器457之第一支架4571和第二支架4572是一体成形，且利用螺丝4575锁固于该些柱状型刻度器的顶面处，但本发明并不以此为限。

如图5A、图5B和图5C所示，第一柱状型刻度器451和第二柱状型刻度器452位于空间中的一第一直线L1上，而第三柱状型刻度器453和第四柱状型刻度器454位于空间中的一第二直线L2上，且第一直线L1不同于第二直线L2。实施例中，第一直线L1与该第二直线L2相互平行，且第一～第四柱状型刻度器451～454可形成一梯形横截面(图5C)。

值得注意的是，第一柱状型刻度器451和第二柱状型刻度器452之间的距离D1大于第三柱状型刻度器453和第四柱状型刻度器454之间的距离D2。

举一应用例的数值来说，该些柱状型刻度器的高度例如是150mm，直径例如是20mm；第一柱状型刻度器451和第二柱状型刻度器452之间的距离D1例如是137mm，第三柱状型刻度器453和第四柱状型刻度器454之间的距离D2例如是75mm，第二柱状型刻度器452和第四柱状型刻度器454之间的垂直距离例如是74mm。但该些数值如具有通常知识者皆知并非用以限制本发明，实际的设计规格需视应用需求而可作相应的修改和变化。

校正方法

进行校正时，是在传送手臂上水平设置一线性检测源。图6是绘示本发明实施例的利用调校治具进行校正的示意图。传送手臂51包括多个平行设置的牙叉(forks)513。如图6所示，将线性检测源例如是可发出直线光的激光光源61水平架设在传送手臂51的牙叉513上。在实施例中，是选用可在投射面上产生一十字形光线的激光光源作为线性检测源。由于牙叉513是深入平台42上的卡匣以取放基板，若能调整平台42使其与传送手臂51的牙叉513呈相对水平，则之后放在平台42上的卡匣其内部待取放的基板也会与牙叉513呈相对水平。

进行校正前，若平台42上置放有卡匣(cassette)则需先移除。

实施例中，进行校正时是将如图4所示的调校治具45置放于平台42上，并令第一柱状型刻度器451和第二柱状型刻度器452向外朝向线性检测源；即第一、二柱状型刻度器451、452比第三、四柱状型刻度器453、454更接近激光光源61。由于第一、二柱状型刻度器451、452之间的距离D1大于第三、四柱状型刻度器453、454之间的距离D2，当激光光源61朝调校治具45直线发出十字形的激光光时，则该光线可同时在第一～四组柱状型刻度器451～454上产生光线lL(图6)。通过观查该激光光落在第一～四组柱状型刻度器451～454上的刻度指标，来判断目前平台42与传送手臂51的牙叉513之间的相对水平程度。若激光光在四组柱状型刻度器451～454上的落点不同，则根据各落点位置的刻度指针来调整平台使其一致。

调整后，传送手臂51的牙叉513其行进方向与平台42之间的夹角至少小于0.5度，趋近于0度为佳。

另外，实施例中，四组柱状型刻度器451～454可选用一不透光材质制成，例如PVC或其它不透光材质，以避免直线光投射至柱体上后产生折射而造成落点有误。

例如，假设激光光落在第一～三组柱状型刻度器451～453上的刻度指标皆为08，但落在第四组柱状型刻度器454上的刻度指标为超过08接近09，则调整平台42接近第四组柱状型刻度器454的位置，使落在第四组柱状型刻度器454上的刻度指标与第一～三组柱状型刻度器451～453的刻度指标同样为08，即可使传送手臂51/牙叉513和平台42达到一相对水平状态。

在调整平台与传送手臂51/牙叉513之间的相对水平状态后，可移除调校治具45，放回卡匣，然后调整牙叉513与卡匣之间的垂直相对位置，使之后牙叉513可在不偏高或偏低的情形下水平地伸入卡匣中取放基板。

相较于传统使用肉眼判断的校正方式，本发明的实施例是通过特殊的调校治具，搭配直线检测源(如激光光)投影方式以调校传送机构的相对水平，以降低产品被刮伤的机率进而提升良率。因此，实施例所提出的调校治具与相应的校正方式不但解决了长久以来机台饱受芯片被刮伤之苦，此种工具辅助的方式可以精准且有效率的达到调校，不会有标准不一与目视角度不同的误差，应用后产品被刮伤的机率大幅降低。再者，业者的制造系统中包括数十、甚至更多的平台以置放许多卡匣，若一一以目视校正，所耗费的时间难以想象，又无法达到准确校正；但若利用实施例的调校治具，调整方式不仅数据化、明确化，又可十分迅速地完成所有平台水平程度的校正。此种简单、快速和精准的校正方式对于业者在降低制造成本、提升产品良率和产业效率上具有极大的帮助。

综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，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视权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种调校治具，其特征在于，至少包括：

一第一柱状型刻度器；

一第二柱状型刻度器，设置于相对该第一柱状型刻度器的位置；和

一第三柱状型刻度器，设置于该第一和该第二柱状型刻度器之间且位于两者的后方处；

其中，该第一、该第二和该第三柱状型刻度器具有相同规格的刻度指针，当该调校治具置放于一平台(Stage)上时，可配合一线性检测源以量测该平台的一水平位置；

其中，该调校治具置放于一平台(Stage)上配合一线性检测源以量测该平台的一水平位置，是将可发出直线光的光源水平架设在传送机械手臂的牙叉上，应用调校治具的柱状型刻度器与检测直线光源投影的方式，以量测平台的水平程度。

2.根据权利要求1所述的调校治具，其特征在于，更包括：

一固定器(fixing component)，固定于该第一、该第二和该第三柱状型刻度器的顶面。

3.根据权利要求1所述的调校治具，其特征在于，更包括：

一第四柱状型刻度器，设置于该第一和该第二柱状型刻度器之间且位于两者的后方处，且与该第三柱状型刻度器的位置相对应，其中该第四柱状型刻度器亦具有和该第一、该第二和该第三柱状型刻度器相同规格的刻度指针。

4.根据权利要求3所述的调校治具，其特征在于，该第一和该第二柱状型刻度器位于空间中的一第一直线上，而该第三和该第四柱状型刻度器位于空间中的一第二直线上，且该第一直线不同于该第二直线。

5.根据权利要求4所述的调校治具，其特征在于，该第一直线与该第二直线相互平行，且该第一、该第二、该第三和该第四柱状型刻度器可形成一梯形横截面。

6.根据权利要求3所述的调校治具，其特征在于，该第一和该第二柱状型刻度器之间的距离大于该第三和该第四柱状型刻度器之间的距离。

7.根据权利要求3所述的调校治具，其特征在于，更包括一固定器，该固定器包括：

一第一支架，其两端分别与该第一和该第四柱状型刻度器的顶面连接；和

一第二支架，其两端分别与该第二和该第三柱状型刻度器的顶面连接。

8.根据权利要求1所述的调校治具，其特征在于，该第一、该第二和该第三柱状型刻度器为一不透光材质。