CN104249933B - 脆性材料基板的搬送方法及搬送装置 - Google Patents

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Abstract

本申请的发明涉及一种脆性材料基板的搬送方法及搬送装置。本发明提供一种搬送方法及搬送装置，将具有在纵向及横向上整齐排列地形成的功能区域的基板断开，并分别将功能区域与其周围的边角材料的区域个别地安排搬送。利用第1搬送头(13)，以头部(30)吸附脆性材料基板(90)的中央部的功能区域并利用线性滑块(12)沿着梁(11)的方向搬送。利用第2搬送头(14)，以头部(50)安排吸附周围的边角材料的区域并利用线性滑块(12)沿着梁(11)的方向搬送。

Description

脆性材料基板的搬送方法及搬送装置
技术领域
本发明涉及一种搬送方法及搬送装置，用于吸附并搬送半导体晶片等脆性材料基板、即具有在纵向及横向上整齐排列而形成的多个功能区域(也称为元件区域)、且以每个功能区域为单位被断开的基板时。
背景技术
在专利文献1中，提出了一种基板断开装置，对于形成有划线的基板，通过从形成有划线的面的背面沿着划线对面垂直地按压而进行断开。以下，表示利用此种断开装置的断开的概要。在成为断开对象的半导体晶片，整齐排列地形成有多个功能区域。当进行分断时，首先，在基板上，在功能区域之间隔开相等的间隔而在纵向及横向上形成划线。然后，利用断开装置沿着该划线进行分断。图1(a)表示载置于分断前的断开装置的基板的剖视图。如本图所示，在基板101上，在功能区域101a、101b与其间形成有划线S1、S2、S3…。当进行分断时，在基板101的背面贴附胶带102，并在其正面贴附保护膜103。然后，在断开时，如图1(b)所示，在承接刀105、106的正中间配置应断开的划线，在该情况下为配置划线S2，使刀片104从该基板上部对准划线降下而按压基板101。以此种方式，利用一对承接刀105、106与刀片104的三点弯曲而进行断开。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2004-39931号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在使用具有此种构成的断开装置，断开呈格子状地形成有划线的基板时，格子状的功能区域与成为周围的边角材料的无用部分分离而残留。在功能区域为LED(LightEmitting Diode，发光二极管)，且在其表面突出地形成有透镜的情况下，无法进行真空吸附，因此存在难以只安排搬送功能区域的问题点。另外，有在存在周围的边角材料区域的情况下难以将它们安排搬送的问题点。
本发明是着眼于这类问题点而完成的，目的在于可将断开的功能区域的部分及周围的边角材料区域分别以原本的状态进行搬送。
[解决问题的技术手段]
为了解决该问题，本发明的脆性材料基板的搬送方法搬送如下脆性材料基板，即，在一个面具有在纵向及横向上以规定间距形成的功能区域，且沿着以使功能区域位于中心的方式形成为格子状的划线被断开，该搬送方法中，利用第1搬送头吸附并搬送所述脆性材料基板的形成为格子状的功能区域，并利用第2搬送头吸附并搬送所述脆性材料基板的成为周边的边角材料的区域。
为了解决该问题，本发明的脆性材料基板的搬送方法搬送如下脆性材料基板，即，在一个面具有在纵向及横向上以规定间距形成的功能区域，且沿着以使功能区域位于中心的方式形成为格子状的划线被断开，该搬送方法中，利用第2搬送头吸附并搬送所述脆性材料基板的成为周边的边角材料的区域，并利用第1搬送头吸附并搬送所述脆性材料基板的形成为格子状的功能区域。
另外，本发明的脆性材料基板的搬送装置搬送如下脆性材料基板，即，在一个面具有在纵向及横向上以规定间距形成的功能区域，且沿着以使功能区域位于中心的方式形成为格子状的划线被断开，该搬送装置具备：
第1搬送头，吸附并搬送所述脆性材料基板的形成为格子状的功能区域；及
第2搬送头，吸附并搬送所述脆性材料基板的成为周边的边角材料的区域。
这里，还可设为所述第1搬送头具备：头部；及滑块机构，保持所述头部使其上下移动自如；且所述头部具备：盖板(1id plate)；底板，与所述盖板之间形成气密的空洞，且在不与所述盖板接触的表面，具有以与所述脆性材料基板的功能区域对应的方式排列并连通于所述空洞的开口；及弹性片材，被贴附于所述底板的不与所述盖板接触的表面，且具有排列在与底板的开口对应的位置上的开口。
这里，还可设为所述第2搬送头具备：头部；及滑块机构，保持所述头部使其上下移动自如；且所述头部具备：盖板；底板，与所述盖板之间形成气密的空洞，且在不与所述盖板接触的表面外周，具有连通于所述空洞的开口；板片推杆(pusher plate)，在利用所述盖板与底板而形成的空洞内被上下移动自如地保持，且在周围以相当于所述脆性材料基板的功能区域的间距的间距间隔呈环状地立设有销；及柱塞，连结于所述板片推杆，且以使所述板片推杆的销成为在比所述底板的开口突出的状态与被收纳的状态之间上下移动自如的方式进行驱动；且所述底板的开口是以相当于所述脆性材料基板的功能区域的间距的间距呈环状地排列，当利用所述第2搬送头搬送脆性材料基板的周边时，以提起所述板片推杆使其不从底板突出的状态进行吸附，在搬送后，拉下所述板片推杆，使推杆销(pusher pin)突出而使边角材料脱落。
[发明的效果]
根据具有此种特征的本发明，通过使第1搬送头的弹性片材抵接于沿着划线被断开的基板而可只吸附功能区域。另外，通过使第2搬送头抵接于被断开的基板而可只吸附周围的边角材料部分。因此，获得可利用第1、第2搬送头分别安排搬送功能区域的部分及边角材料部分的效果。
附图说明
图1(a)、(b)是表示目前的基板断开时的状态的剖视图。
图2是表示实现的本发明的实施方式的搬送机构的整体构成的立体图。
图3是表示实现的本发明的实施方式的搬送机构的前视图。
图4是表示本发明的实施方式的第1搬送头的立体图。
图5是本实施方式的第1搬送头的前视图。
图6是切去本实施方式的第1搬送头的一部分而表示的侧视图。
图7是本实施方式的第1搬送头的仰视图。
图8是表示本实施方式的第2搬送头的头部的立体图。
图9(a)、(b)是第2实施方式的头部的前视图及仰视图。
图10(a)、(b)是本实施方式的第2搬送头的头部的A-A线剖视图及B-B线剖视图。
图11(a)、(b)是本实施方式的板片推杆的前视图及侧视图。
图12(a)、(b)是表示利用本实施方式的第1、第2搬送头而搬送的基板的一例的前视图及部分剖视图。
图13(a)、(b)是表示利用本实施方式的第1、第2搬送头而搬送的基板的功能区域及边角材料部分的前视图。
具体实施方式
对作为本发明的实施方式的搬送方法进行说明。图2是表示实现本实施方式的搬送机构的整体构成的立体图，图3是其前视图。如这些图所示，在底座10上，梁(beam)11是利用未图示的支柱而与底座10的上表面平行地被保持，在该梁11的侧方设置有线性滑块12。线性滑块12具有第1搬送头13、及第2搬送头14。第1搬送头13只抽吸并搬送下述基板的功能区域，第2搬送头14只抽吸并搬送基板的周边的边角材料部分。线性滑块12使第1、第2搬送头13、14分别独立地在梁的方向上自如地进行动作。第1、第2搬送头13、14具有大致相同的构成，且可使各自的头部自如地进行上下移动。另外，在底座10的侧方，设置有使无用的边角材料落下的吹射机(shooter)15。
接着，对用以抽吸基板的功能区域的第1搬送头13进行说明。图4是表示第1搬送头13的立体图，图5是其前视图，图6是切去搬送头的一部分而表示的侧视图，图7是其仰视图。
如图4所示，关于搬送头13，在大致正方形状的水平方向的吊架底座21垂直地连接大致L字状的吊架22。在吊架22的侧方连接长方形状的吊架支架23，在吊架支架23还以重叠于其表面的方式安装有长方形状的吊架支架24。在该吊架支架24设置有上下移动自如的线性滑块25。线性滑块25可使空气流分别从上方向与下方向这两个方向流入，且通过切换该流入而上下移动自如。而且，在线性滑块25安装有一对针阀(needle valve)26a、26b。可通过调整这些针阀26a、26b而控制空气的流入量，从而可设定向上方向的移动速度与向下方向的移动速度。这里，线性滑块25与针阀26a、26b构成保持头部使其上下移动自如的滑动机构。
而且，在该滑块25的下方设置有头部30。接着，如图4～6所示，在头部30的下方，具有长方形状的底板31及与其大致相同形状的盖板32。底板31与盖板32是在相对向的面的各自中央部分形成凹处，且各自之间为了保持气密而隔着环状的橡胶片材33被粘结。而且，利用各自的凹处与橡胶片材33而形成气密的空隙34。如图7的搬送头13的仰视图所示，在底板31，在对角线上的角的位置设置有导引用开口31a、31b。该开口31a、31b通过插入在基板上突出的销，而可使该头部30相对于基板准确地定位。在底板31的下表面，以与被断开的基板的功能区域对应的方式呈格子状地设置有在xy方向上整齐排列的多个开口。
在底板31的下表面，贴附有橡胶等弹性片材35。在弹性片材35，除4边的外周部以外，以与被断开的基板的功能区域对应的方式呈格子状地设置有在xy方向上整齐排列的多个开口36。
而且，该弹性片材35的开口36是经由设置在底板31的同一位置上的开口而连结于气密的空隙34。在盖板32的上表面，在四个部位设置有管接头37，且通向空隙34。该管接头37经由未图示的管体连结于真空吸附装置，通过驱动真空吸附装置而可从开口36喷出或抽吸空气。
而且，在盖板32的上方垂直地设置有四根臂38a～38d，经由这些臂38a～38d而水平地安装有上部板41。在上部板41的上表面，突出地保持有图6所示的球柱塞42a、42b及未图示的球柱塞42c、42d。球柱塞具有球体及设置在其下方的弹簧，在规定范围内保持球体使其上下移动自如。球柱塞的各球体抵接于上部的侧板43。侧板43是利用保持其外周的框状的罩板(cover plate)44而被保持。而且，构成为即使在搬送头13略微倾斜的情况下，由于球柱塞中的任一弹簧的收缩程度变化，因此也可弹性地调整搬送头13的微小的角度变动。上部板41与球柱塞42a～42d及罩板44构成将头部30连接于滑动机构的下部的弹性连结构件。
接着，对只抽吸基板的边角材料的第2搬送头14进行说明。搬送头14与搬送头13大致相同，但下方的头部的构成不同，因此对该不同点进行说明。图8是表示搬送头14的头部50的立体图，图9(a)是其前视图，图9(b)是仰视图。图10(a)是图9(a)的A-A线剖视图，图10(b)是B-B线剖视图，图11是表示板片推杆的前视图及侧视图。如这些图所示，该头部50具有长方形状的底板51、及与其大致相同形状的盖板52。底板51与盖板52在相对向面的中央部分形成有凹处，且各自之间为了保持气密而隔着环状的橡胶片材53被粘结。而且，利用各自的凹处与橡胶片材53而形成气密的空隙54。如图9(b)的搬送头的仰视图所示，在底板51，在对角线上的角的位置上设置有导引用开口51a、51b。该开口51a、51b通过插入在基板的外侧的上表面突出的销而使该头部50相对于基板准确地定位。
在底板51的下表面，沿着各边的附近呈环状地设置有多个开口。这些开口全部连通且与由底板51与盖板52之间的凹处形成的空隙54连结。在盖板52的上表面设置有管接头56，且通向空隙54。该管接头56经由未图示的管体而连结有真空吸附装置，通过驱动真空吸附装置而可从开口55喷出或抽吸来自外部的空气。
而且，在该空隙54的内部，设置有上下移动自如的板片推杆61。如图11中前视图及侧视图所示，板片推杆61是对长方形状的平板实施有切薄加工，且在其边缘附近以固定间隔相对于板片推杆61的面垂直地设置有多个推杆销62。如图所示，推杆销62的长度全部设为相同。
此外，在板片推杆61的中央部分连接有柱塞63，此外，经由连接板(connectionplate)64a、64b而在垂直方向上连接有柱塞65。板片推杆61通过驱动柱塞65，而在底板51与盖板52之间的空隙54内上下移动。
而且，如图8的立体图所示，在盖板52的上表面，在周围设置有四根臂71a～71d，在它们之间与底板51的背面垂直地设置有平板状的支架72。而且，在该支架72安装有气缸73。此外，在该气缸73设置有用以检测连结于板片推杆61的柱塞64的上下移动的位置传感器74a、74b。
而且，如图9(b)的搬送头的仰视图所示，在底板51的周围张贴有由环状的橡胶等组成的弹性片材75，此外，在其内部，在周围且与所述板片推杆61的销62对应的位置上呈环状地设置有多个开口76。而且，构成为当拉下柱塞65时，成为推杆销62的前端从开口76突出的状态，当提起柱塞65时，成为推杆销62不从开口76突出而被收纳在内部的状态。
在本发明的实施方式中，如图12中前视图及其部分剖视图所示，成为断开的对象的基板90设为在制造步骤中沿着x轴与y轴以固定间距形成有多个功能区域91的基板。该功能区域91例如设为具有LED的功能的区域，且在各功能区域在各自的表面形成有用于LED的圆形的透镜。然后，为了以各功能区域为单位进行分断以制成LED芯片，而利用划线装置，以使各功能区域位于中心的方式，且以相互正交的方式形成纵向的划线Sy1～Syn、与横向的划线Sx1～Sxn。因此这些划线Sx1～Sxn、划线Sy1～Syn的间距与功能区域的x轴和y轴方向的间距成为相同。而且，在该基板90的划线Sx1、Sxm、Sy1、Syn的内侧，当搬送基板时会填充硅树脂，为了将该硅树脂限制在形成有LED的功能区域的范围内，而在功能区域的外侧的周围形成有略高于基板90的表面的线状的突起92。
该基板90利用断开装置沿着划线而被断开。刚被断开后的基板90沿着划线被分断，但并未分离。也就是说，分断的基板90包含成为外周的边角材料的无用部分、及除外周以外的格子状的多个LED芯片的部分。
这里，底板31的开口及弹性片材35的开口36构成为具有比形成于功能区域的LED的透镜的直径略大的直径，从而当安排抽吸位于经断开的基板10的功能区域的LED芯片时，使LED的透镜不直接接触弹性片材35。另外，底板51的开口、推杆销62及开口76的间距设为与基板90的划线Sx1～Sxm、Sy1～Syn的间距相同。
接着，当搬送位于该基板90的功能区域的LED芯片时，将搬送头13对准地固定于经断开的基板。这时，当搬送头13相对于基板90从上部下降时，可利用球柱塞来吸收微小的倾斜或位置偏差。这时，头部30的最下部的弹性片材35的开口36与LED的透镜部对应。然后，通过从各开口36抽吸空气而可只抽吸基板90的功能区域。然后，通过直接提起搬送头13而可如图13(a)所示般提起经断开的基板的功能区域、即LED芯片群93。
然后，通过以该状态使搬送头整体在x轴方向或y轴方向上移动而可将LED芯片群93搬送到所期望的位置。
接着，当使用搬送头14搬送已经断开的基板中的周围的边角材料时，首先，抽吸柱塞65而提起板片推杆61。位置传感器44a检测板片推杆向上方向的移动。这时，如图12(a)所示，设为不使推杆销62从弹性片材75的开口76突出的状态。然后，从各开口76抽吸空气而将头部50对准地固定于经断开的基板。然后，通过直接将头提起而可如图13(b)所示般安排提起经断开的基板的周围的边角材料94。
然后，使搬送头14移动到吹射机15后，利用真空吸附装置而从开口76喷出空气。由此卸除至少一个边角材料，而由于空气是从这里漏出，所以其他多个边角材料保持附着的状态。于是如图10所示，下压板片推杆51。这时，位置传感器44b检测板片推杆向下方向的移动。这样一来，可使销62从开口76突出，由此可将附着于周围的边角材料全部卸除。
此外，在该实施方式中，先利用搬送头13只搬送基板的功能区域，接下来，利用搬送头14搬送周围的边角材料94，但也可先利用搬送头14搬送周围的边角材料94，然后，利用搬送头13搬送基板的功能区域91。如果先搬送周围的边角材料94后再搬送功能区域的LED芯片群93，那么由于图11所示的线状的突起92包含在边角材料区域中，因此在搬送功能区域时不会发生第1搬送头13的弹性片材35直接接触线状突起92的情况，而可利用空气安排抽吸功能区域从而进行吸附并搬送。
在该实施方式中，以利用搬送头13安排搬送在上表面具有包含透镜的功能区域的LED基板的LED芯片为例进行了说明，但本发明不只适用于在表面具有透镜的芯片，也可适用于具有并无特别突出的功能区域的芯片，另外，也可适用于安排搬送具有包含透镜以外的突起物的功能区域的芯片的搬送头。
另外，在该实施方式中，在头部的上部与滑块机构之间设置有弹性连结机构，但并非必须要设置弹性连结机构。
[工业利用可能性]
本发明可只吸附在断开脆性材料基板后呈格子状地配置的功能区域并搬送到需要的位置，从而可有效地应用于芯片群的搬送装置。
[符号的说明]
10 底座
11 梁
12 线性滑块
13、14 搬送头
15 吹射机
30、50 头部
31 底板
32 盖板
33 橡胶片材
34 空隙
35 弹性片材
36 开口
37 管接头
38a～38d 臂
42 支架
43 气缸
51 底板
52 盖板
53 橡胶片材
54 空隙
55 管接头
61 板片推杆
62 推杆销
63、65 柱塞
64a、64b 连接板
71a～71d 臂
72 支架
73 气缸
74a、74b 光学传感器
75 弹性片材
76 开口
90 基板
91 功能区域
92 线状突起

Claims (6)

1.一种脆性材料基板的搬送方法，该搬送方法搬送如下脆性材料基板，即，在一个面具有在纵向及横向上以规定间距形成的功能区域，且沿着以使功能区域位于中心的方式形成为格子状的划线被断开，该搬送方法中，
利用第1搬送头吸附并搬送所述脆性材料基板的形成为格子状的功能区域，
利用第2搬送头吸附并搬送所述脆性材料基板的周边的边角材料的区域。
2.根据权利要求1所述的脆性材料基板的搬送方法，其中所述第1搬送头具备：
头部；及
滑块机构，保持所述头部使其上下移动自如；且
所述头部具备：
盖板；
底板，与所述盖板之间形成气密的空洞，且在不与所述盖板接触的表面，具有以与所述脆性材料基板的功能区域对应的方式排列并连通于所述空洞的开口；及
弹性片材，被贴附于所述底板的不与所述盖板接触的表面，且具有排列在与底板的开口对应的位置上的开口。
3.根据权利要求1所述的脆性材料基板的搬送方法，其中所述第2搬送头具备：
头部；及
滑块机构，保持所述头部使其上下移动自如；且
所述头部具备：
盖板；
底板，与所述盖板之间形成气密的空洞，且在不与所述盖板接触的表面外周，具有连通于所述空洞的开口；
板片推杆，在利用所述盖板与底板而形成的空洞内被上下移动自如地保持，且在周围以相当于所述脆性材料基板的功能区域的间距的间距间隔呈环状地立设有销；及
柱塞，连结于所述板片推杆，且以使所述板片推杆的销成为在比所述底板的开口突出的状态与被收纳的状态之间上下移动自如的方式进行驱动；且
所述底板的开口是以相当于所述脆性材料基板的功能区域的间距的间距呈环状地排列，
当利用所述第2搬送头搬送脆性材料基板的周边时，以提起所述板片推杆而使其不从底板突出的状态进行吸附，在搬送后拉下所述板片推杆，使推杆销突出而使边角材料脱落。
4.一种脆性材料基板的搬送装置，该搬送装置搬送如下脆性材料基板，即，在一个面具有在纵向及横向上以规定间距形成的功能区域、且沿着以使功能区域位于中心的方式形成为格子状的划线被断开，该搬送装置具备：
第1搬送头，吸附并搬送所述脆性材料基板的形成为格子状的功能区域；及
第2搬送头，吸附并搬送所述脆性材料基板的周边的边角材料的区域。
5.根据权利要求4所述的脆性材料基板的搬送装置，其中所述第1搬送头具备：
头部；及
滑块机构，保持所述头部使其上下移动自如；且
所述头部具备：
盖板；
底板，与所述盖板之间形成气密的空洞，且在不与所述盖板接触的表面，具有以与所述脆性材料基板的功能区域对应的方式排列并连通于所述空洞的开口；及
弹性片材，被贴附于所述底板的不与所述盖板接触的表面，且具有排列在与底板的开口对应的位置上的开口。
6.根据权利要求4所述的脆性材料基板的搬送装置，其中所述第2搬送头具备：
头部；及
滑块机构，保持所述头部使其上下移动自如；且
所述头部具备：
盖板；
底板，在与所述盖板之间形成气密的空洞，且在不与所述盖板接触的表面外周，具有连通于所述空洞的开口；
板片推杆，在利用所述盖板与底板而形成的空洞内被上下移动自如地保持，且在周围以相当于所述脆性材料基板的功能区域的间距的间距间隔呈环状地立设有销；及
柱塞，连结于所述板片推杆，且以使所述板片推杆的销成为在比所述底板的开口突出的状态与被收纳的状态之间上下移动自如的方式进行驱动；且
所述底板的开口是以相当于所述脆性材料基板的功能区域的间距的间距呈环状地排列，
利用所述第2搬送头搬送脆性材料基板的周边时，以提起所述板片推杆而使其不从底板突出的状态进行吸附，在搬送后拉下所述板片推杆，使推杆销突出而使边角材料脱落。
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