CN104044917B - 吸附反转装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种吸附反转装置。本发明的吸附反转装置C,是使吸附有脆性材料基板W的吸附板18绕旋转轴15旋转以使该脆性材料基板W表面背面反转,其中具有:侧框14,将旋转轴15支承成可旋转;中空构件50,以围绕旋转轴15的一部分的方式固定在侧框14,且在一端部具有圆形开口部50a;圆盘状突缘51,将该中空构件50的圆形开口部50a加以密封,且与旋转轴15成为一体地旋转;第1埠52,在突缘51开口,通过配管53与吸附板18连通;以及第2埠55,在中空构件50开口,通过配管56连通于空气吸引装置。本发明提供的技术方案可防止吸附板反转旋动时连接于吸附板的空气配管扭曲或纠缠在一起且维持旋转轴的强度。
Description
技术领域
本发明是关于一种在基板加工装置使用的吸附反转装置,该基板加工装置对由玻璃、硅、陶瓷、化合物半导体等脆性材料构成的基板加工出分断用的刻划线、或沿着此刻划线将基板分断。
背景技术
先前,例如在专利文献1等已揭示使刀轮(亦称为刻划轮)在施加有既定刻划压的状态下转动或利用激光束照射造成的热变形对载置在平台上的基板形成彼此正交的多条平行的刻划线,之后,使基板表面背面反转,从与设有该刻划线的面相反侧的面按压裂断杆使基板挠曲,据以分断基板取出单位产品的方法。
又,关于贴合有2片玻璃基板的基板的分断方法,在例如专利文献2(图45等)揭示借由以下所示的步骤进行分断的方法。亦即,借由使刀轮转动,对载置于刻划装置的平台上的基板,在基板的一面即a面形成刻划线。接着,以吸附反转装置吸附基板并使其反转后,载置于裂断装置的平台上,以裂断杆等按压成为基板a面的背面的基板b面以将基板a面加以裂断。接着,与上述相同,在基板b面形成刻划线,使基板反转后,以裂断杆等按压基板a面以将基板b面分断。之后,从裂断装置移除分断后的基板,进至下一步骤。
专利文献1:国际公开WO2005/053925号公报
专利文献2:国际公开WO2002/057192号公报
上述基板的加工方法中,一般使用吸附基板并使其表面背面反转的吸附反转装置。吸附反转装置具备具有多数个小空气吸气孔的吸附板,从平台等的载置台将基板吸附于此吸附板后,在载置台的上方上升至反转所需的高度并使其反转、或从载置台的上方横向移动至具有反转所需的空间的反转位置并使其反转。任一情形,皆必须将用以吸附基板的吸气用配管从真空泵等的空气吸引装置连接于吸附板。
每当将吸气用配管连接于吸附板时,必须顾虑到吸附板反转时不使配管扭曲或纠缠在一起。因此,例如上述专利文献1(参照说明书段落0041栏)记载,揭示有在吸附板的旋转轴的轴芯内部设置空气通路,从此空气通路连通于吸附板。
然而,此现有习知的方法,必须穿过旋转轴的轴芯部加工空气通路,会有加工费用变高且旋转轴的强度降低的问题点。
有鉴于上述现有的吸附反转装置存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型的吸附反转装置,能够改进一般现有的吸附反转装置,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的吸附反转装置存在的缺陷,而提供一种新型的吸附反转装置,所要解决的技术问题是使得吸附板反转旋动时连接于吸附板的空气配管不会扭曲或纠缠在一起且可在维持旋转轴的强度的状态下低价地加工,从而更加适于实用。
为了达成上目的,本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的吸附反转装置,是使吸附有脆性材料基板的吸附板绕旋转轴旋转以使该脆性材料基板表面背面反转,其中具有:侧框,将该旋转轴支承成可旋转;中空构件,以围绕该旋转轴的一部分的方式固定在该侧框,且在一端部具有圆形开口部;圆盘状突缘,将该中空构件的该圆形开口部加以密封,且与该旋转轴成为一体地旋转;第1埠,在该突缘开口,通过配管与该吸附板连通;以及第2埠,在该中空构件开口,通过配管连通于空气吸引装置。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
上述发明中,较佳为,该第1埠夹着该旋转轴在该突缘形成有多个。
上述发明中,较佳为,该第2埠朝向与该旋转轴的延伸方向正交的方向开口。
借由上述技术方案,本发明至少具有下列优点:
本发明的吸附反转装置由于以上述方式构成,因此与吸附板成为一体地从第1埠连接于吸附板的配管旋动,可确实防止配管扭曲或纠缠在一起。又,不须如以往穿过旋转轴内部设置空气通路,因此具有可将旋转轴的强度维持在高状态且将加工费用抑制较低的效果。
借此,可将从第2埠连接于空气吸引装置的配管配置成能往与旋转轴的延伸方向正交的方向引出而不妨碍吸附板的反转动作。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是显示组装有本发明的吸附反转装置的基板加工装置的整体构成的立体图。
图2是图1的基板加工装置的刻划装置的概略前视图。
图3是显示本发明的吸附反转装置的整体构成的立体图。
图4是图3的吸附反转装置的局部放大剖面图。
图5是显示图3的吸附反转装置的吸附板的下动状态的与图4相同的剖面图。
图6是显示图3的吸附反转装置的反转旋动机构部分的侧视图。
图7是显示图3的吸附反转装置的中空构件部分的放大纵剖面图。
图8是显示图3的吸附反转装置的中空构件部分的放大横剖面图。
图9是显示图1的基板加工装置的吸附升降装置的立体图。
图10是显示基板加工装置进行的基板加工步骤的第1阶段的说明图。
图11是显示基板加工步骤的第2阶段的说明图。
图12是显示基板加工步骤的第3阶段的说明图。
图13是显示基板加工步骤的第4阶段的说明图。
图14是显示基板加工步骤的第5阶段的说明图。
图15是显示基板加工步骤的第6阶段的说明图。
图16是显示基板加工步骤的第7阶段的说明图。
图17是显示基板加工步骤的第8阶段的说明图。
图18是显示基板加工步骤的第9阶段的说明图。
图19是显示基板加工步骤的第10阶段的说明图。
图20是显示基板加工步骤的第11阶段的说明图。
图21是显示安装在基板加工装置的操作面板的图。
图22是显示组装在基板加工装置的裂断装置的前视图。
【主要元件符号说明】
A:基板加工装置 B:刻划装置
C:吸附反转装置 D:吸附升降装置
W:基板(脆性材料基板) 1:框架
14:侧框 15:旋转轴
18:吸附板 50:中空构件
50a:圆形开口部 51:突缘
52:第1埠 53:配管
54:空气取入口 55:第2埠
56:配管
具体实施方式
以下,根据图式详细说明本发明的吸附反转装置。此外,此处,根据组装于对基板加工刻划线且之后使基板反转的基板加工装置的吸附反转装置的实施例进行说明。
基板加工装置A,如图1所示,具备对基板W的表面加工刻划线的刻划装置B、使基板W反转的吸附反转装置C、及配置在刻划装置B的平台上方且吸附基板W使其升降的吸附升降装置D。
此等刻划装置B、吸附反转装置C以及吸附升降装置D是组装在基板加工装置A的框架1。框架1是借由金属制框材以长方体结构组装,以图1俯视时沿着长边方向的线为X方向、以与X方向正交的方向为Y方向,在以下进行说明。
刻划装置B,如图1、图2所示,具备组装在框架1内的沿着X方向的一端侧(本实施例中图1的右侧)且在台板2上沿着往Y方向延伸的轨道3移动的平台4。台板2是以俯视时往Y方向延伸的长方形形成,其一端部分从框架1延伸出。
平台4具备在其上面具有多数个吸附孔的吸附面4a,借由内设马达的旋转驱动部5可在水平面内旋动。又,平台4以及旋转驱动部5安装在沿着轨道3移动的移动载台6上,以借由马达8旋转的螺杆轴9往Y方向移动。又,在框架1,具有导件10的梁(横杆)11沿着X方向设置,在导件10,具有刀轮12的可升降的刻划头13安装成可往X方向移动。
吸附反转装置C,如图1、图3~图8所示,具备借由左右的侧框14、14支承的往Y方向延伸的水平旋转轴15、水平安装在该旋转轴15且与旋转轴15一起旋转的支承构件16、及通过多个(本实施例为四个)下压构件17可上下动地支承在该支承构件16的水平吸附板18。吸附板18具备在下面具有多数个吸附孔的吸附面18a,借由复原弹簧19恒朝向上方弹压。本实施例中,作为上述下压构件17,以具备ON动作时向下动、OFF动作时解除下压力的活塞的汽缸形成。借由使该汽缸17进行ON动作,如图5所示,使吸附板18抵抗复原弹簧19往下动,借由使汽缸17进行OFF动作,可借由复原弹簧19的回复力使吸附板18复原至图4的原来位置。
又,下压构件17即汽缸的活塞17a,是形成为可调整其突出动程。借此,可依据基板W的厚度等的作业条件适当地调整吸附板18的降下量。此外,下压构件17即汽缸17是通过配管连接于另外设置的空气供应源(未图示)。
吸附反转装置C的旋转轴15,是形成为可借由反转旋动机构42旋转180度。此反转旋动机构42,如图6所示,在其一端部具备小齿轮20,借由以汽缸22使咬合于此小齿轮20的齿条21移动,可旋转180度。借此,吸附板18的吸附面18a可从向下姿势反转成向上姿势,或相反地可从向上姿势反转成向下姿势。
又,如图1所示,在框架1的往X方向延伸的上部框材1a,1a的上面设有轨道23,23,在吸附反转装置C的侧框14、14的上端部设有沿着该轨道23,23滑动的导引部24,24。再者,用以以手动使吸附反转装置C移动的把手25是设成连接于一方的导引部24且往框架1的外侧延伸。借此,能以手动使吸附板18从已确保可反转空间的框架1内的图1中左侧、亦即基板反转位置移动至刻划装置B的平台4上方、亦即基板交接位置。
再者,在架设于左右的侧框14、14的上端的连结板26设有安装在框架1的可出没的锁固销28,28卡入的卡合孔27。
锁固销28分别配置在上述基板反转位置与基板交接位置,吸附反转装置C到达基板反转位置以及基板交接位置时,位置侦测构件29侦测而自动地卡入的卡合孔27。作为锁固销28,能以借由例如电磁石的ON/OFF出没的螺线管形成。又,作为位置侦测构件29,可利用光感测器或限位开关等。
再者,在支承吸附反转装置C的旋转轴15的侧框14,以围绕旋转轴15的方式设有圆形筒状的中空构件50。此中空构件50具备朝向旋转轴15的延伸方向开口的圆形开口部50a,借由与旋转轴15成为一体地旋动的圆盘状突缘51将圆形开口部50a加以密封。又,在上述突缘51,夹着旋转轴15设有连接于内部的中空部的左右一对的第1埠52、52,从此第1埠52通过配管53连接于吸附板18的吸引空气取入口54。借此,可防止吸附反转装置C反转时从第1埠52连接于吸附板18的配管53扭曲或纠缠在一起。
再者,在中空构件50,设有与旋转轴15的延伸方向正交地朝上开口的第2埠55,从此第2埠55通过往上方延伸的配管56连通于真空泵等的空气吸引装置(未图示)。借此,来自第2埠55的配管56不会妨碍吸附板18的反转动作。
此外,较佳为,在中空构件50的圆形开口部50a与突缘51的滑接部分,为了防止空气的泄漏,存在有O型环等密封材。
吸附升降装置D,如图9所示,具备固定在框架1的水平固定板30、安装在固定板30且具有朝向铅垂下方往返运动的活塞31a的流体汽缸31、及固定在该流体汽缸31的活塞31a的下端的吸附板32。吸附板32配置在上述刻划装置B的平台4上方,在下面设有具有多数个吸附孔的吸附面32a。
又,吸附板32,具备从其上面往铅垂上方延伸且可滑动地贯通固定板30的四个垂直导件33,借此,可阻止吸附板32在升降时自由地旋转。
本实施例中,吸附反转装置C以及吸附升降装置D的吸附板18,32的升降动作以及真空吸附动作、及使吸附反转装置C的吸附板18反转的反转旋动机构42的驱动,能借由按钮开关进行的开关操作手动地进行。
具体而言,如图21所示,用以解除吸附反转装置C的锁固销28,28的锁固的右侧锁固解除按钮34以及左侧锁固解除按钮35、在基板交接位置为了使吸附板18向下动而对下压构件(汽缸)17进行ON/OFF操作的升降按钮36、用以使吸附升降装置D的流体汽缸31动作的操作按钮37、驱动吸附反转装置C的反转旋动机构42的反转操作按钮43,是设在安装在基板加工装置A的正面的操作面板38(图1中省略)。再者,吸附反转装置C的吸附板18的真空吸附按钮39、吸附升降装置D的吸附板32的真空吸附按钮40是设在上述操作面板38。
上述刻划装置B的平台4以及吸附升降装置D的吸附板32的各吸附面4a,32a的吸附孔,与上述吸附反转装置C的吸附板18相同,通过吸气用的配管连接于上述空气吸引装置(未图示),借由吸引空气可吸附保持基板W。图式上,此等吸气用的配管以及其附带设备,为了避免图式复杂化而省略。又,吸附反转装置C的吸附板18与吸附升降装置D的吸附板32,借由按压真空吸附按钮40,以切换阀(未图示)切换空气吸引。
接着,使用图1、图7~图20依序说明借由上述基板加工装置A对单板的基板W的上面加工刻划线后使此基板W反转的步骤。
图1中,载置在刻划装置B的平台4上的基板W,为其上面已被刀轮12加工出刻划线的状态。刀轮12进行的刻划加工是借由下述方式进行,在使平台4移动至台板2的延伸端部并载置待加工的基板W后,使平台4移动至刻划头13的位置,使刀轮12下降,使刀轮12或平台4相对地移动。又,借由旋转驱动部5使平台4旋转90度,借此可加工X-Y方向的刻划线。
上面被加工刻划线且载置于平台4上的基板W,经由以下步骤表面背面反转。
首先,操作左侧锁固解除按钮35解除吸附反转装置C的左侧的锁固销28的锁固。接着,把持把手25以手动使图10、图11所示的吸附板18移动至刻划装置B的平台4上方、亦即基板交接位置。
吸附反转装置C移动至基板交接位置后,位置侦测构件29(参阅图1)侦测吸附反转装置C的位置,右侧的锁固销28自动地卡入卡合孔27,吸附反转装置C的位置被锁固。
在以上述方式在基板的交接位置锁固吸附反转装置C后,按压升降按钮36使下压构件17(参阅图5)动作,使吸附板18如图12所示往下动至与平台4的基板W相接的位置。在此位置按压真空吸附按钮39使基板W吸附于吸附板18。此时,平台4的吸引空气造成的吸附力,是借由另外设置的平台用的吸附解除按钮(未图示),在按压真空吸附按钮39前预先解除、或与上述按压真空吸附按钮39的操作连动解除。
接着,再次按压升降按钮36解除下压构件17的下压力。借由此解除,吸附板18借由复原弹簧19(参阅图3)的回复力如图13所示复原至原来位置。
接着,按压右侧锁固解除按钮34以解除右侧的锁固销28的锁固后,如图14所示,以手动使吸附反转装置C移动至基板反转位置。在此基板反转位置,位置侦测构件29侦测,左侧的锁固销28卡入卡合孔27,吸附反转装置C的位置被锁固。在此位置,如图15所示,按压反转操作按钮43使吸附板18反转。
使吸附板18反转后,按压左侧锁固解除按钮35以解除锁固,以手动使吸附反转装置C移动至图16的基板交接位置。之后,按压吸附升降装置D的操作按钮37,如图17所示,使吸附板32下降至吸附于吸附反转装置C的吸附板18的基板W上。在此状态下,按压真空吸附按钮40,使吸附空气从吸附反转装置C的吸附板18切换至吸附升降装置D的吸附板32,使基板W吸附于吸附板32后,按压操作按钮37,如图18所示,使吸附升降装置D的吸附板32上升,且借由上述操作解除吸附反转装置C的锁固,使吸附反转装置C(吸附板18)返回基板反转位置。
接着,按压操作按钮37,如图19所示,使吸附升降装置D的吸附板32下降至刻划装置B的平台4上,按压真空吸附按钮40使吸附板32的吸附空气成为OFF。借此,将基板W交接至平台4。之后,按压操作按钮37,如图20所示,使吸附升降装置D的吸附板32上升至原来位置。又,返回反转位置的吸附反转装置C的吸附板18,是借由按压反转操作按钮43反转成吸附面18a向下,为了下一个基板反转作业而待机。
以上述方式反转后的基板W,为了下一个裂断步骤而从平台4移除。
在上述步骤,吸附反转装置C的吸附板18,是从刻划装置B的平台4接受基板W后使其移动至基板反转位置并反转,因此在从平台4接受基板W时仅举起不与平台4接触的程度即可。是以,如图3~图5所示,作为使吸附板18升降的机构,能以上下移动动程小的下压构件17与解除下压构件17的下压力时使吸附板18复原至原来位置的复原弹簧19构成的简单机构小型地形成。
在上述实施例,为了使刻划装置B的平台4上的基板W反转,首先,以吸附反转装置C举起平台4上的基板W并使其反转后,将基板W交接至吸附升降装置D并载置于平台4,但替代此顺序,首先,以吸附升降装置D将基板W从平台4举起并交接至吸附反转装置C,使基板W反转后,以吸附反转装置C将基板W载置于平台4亦可。
又,替代组装于基板加工装置A的刻划装置B,如图22所示,组装具备借由汽缸44升降的板状的裂断杆45的裂断装置E亦可。此情形,将预先在上面加工有刻划线的基板W载置于具备与上述刻划装置B的平台4相同的移动机构的平台4,借由吸附反转装置C以及吸附升降装置D经过与上述步骤相同的顺序,以刻划线成为背面侧的方式使基板W反转并返回平台4。接着,使平台4移动至裂断杆45的下方,将裂断杆45抵接于基板W以使基板W挠曲,沿着刻划线进行分断。之后,分断后的基板W从平台4被移除。
以上,说明本发明代表性实施例,但本发明并不限于上述实施例。例如,上述实施例中,吸附反转装置C以及吸附升降装置D的吸附板18,32的升降动作以及真空吸附动作、及使吸附反转装置C的吸附板18反转的反转旋动机构42的驱动,是借由按钮操作手动地进行,但亦可构成为以计算机控制自动地进行。又,上述实施例中,第1埠52是夹着旋转轴15设有二处,但设有更多或一处亦可。此外,本发明中,为了达成其目的,在不脱离专利要求的保护范围的范围内可进行适当地修正、变更。
本发明,在对玻璃等的脆性材料基板进行刻划加工或裂断加工的基板加工装置,利用于使基板反转的吸附反转装置。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种吸附反转装置,是使吸附有脆性材料基板的吸附板绕旋转轴旋转以使该脆性材料基板表面背面反转,其特征在于,具有:
侧框,将该旋转轴支承成能旋转;
中空构件,以围绕该旋转轴的一部分的方式固定在该侧框,且在一端部具有圆形开口部;
圆盘状突缘,将该中空构件的该圆形开口部加以密封,且与该旋转轴成为一体地旋转;
第1埠,在该突缘开口,通过配管与该吸附板连通;以及
第2埠,在该中空构件开口,通过配管连通于空气吸引装置。
2.根据权利要求1所述的吸附反转装置,其特征在于:其中该第1埠夹着该旋转轴在该突缘形成有多个。
3.根据权利要求1或2所述的吸附反转装置,其特征在于:其中该第2埠朝向与该旋转轴的延伸方向正交的方向开口。
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