DE102006059809B4 - Device and method for separating and transporting substrates - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung
zum Vereinzeln und Transportieren von scheibenförmig ausgebildeten Substraten,
wobei die Vorrichtung im Wesentlichen folgende Baugruppen umfasst:
– eine innerhalb
eines flüssigen
Mediums angeordnete Trägereinrichtung
(104; 204), in der die einzelnen Substrate (102; 202) sequenziell
hintereinander stehend in einer Vorschubrichtung (105; 205) in Form
eines Substratstapels (103; 203) angeordnet sind,
– eine Entnahmeeinrichtung
(107; 207) zum Vereinzeln und Transportieren mindestens eines Substrats
(102; 202), wobei die Entnahmeeinrichtung (107; 207) einen Greifer
(108; 208) mit Mitteln umfasst, mit denen das Substrat (102; 202) aufnehmbar
und von der Trägereinrichtung
(104; 204) wegführbar
ist,
– eine
Strömungseinrichtung
(117; 217) zum Auffächern zumindest
eines Teils des Substratstapels (103; 203), und
– ein Andruckelement
(122; 222), das den aufgefächerten Substraten
(102; 202) entgegenwirkt.Device for separating and transporting disc-shaped substrates, wherein the device essentially comprises the following components:
A carrier device (104; 204) arranged within a liquid medium, in which the individual substrates (102; 202) are arranged sequentially one behind the other in a feed direction (105; 205) in the form of a substrate stack (103; 203),
A removal device (107, 207) for separating and transporting at least one substrate (102, 202), wherein the removal device (107, 207) comprises a gripper (108, 208) with means with which the substrate (102, 202) can be received and can be guided away from the carrier device (104; 204),
A flow device (117, 217) for fanning at least part of the substrate stack (103, 203), and
- A pressure element (122, 222), which counteracts the fanned-out substrates (102, 202).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Transportieren von Substraten. Die Substrate sind scheibenförmig ausgebildet und bruchempfindlich. Zum Vereinzeln ist eine Trägereinrichtung vorgesehen, die die einzelnen Substrate in der Ausbildung eines Substratstapels aufnimmt und für das Vereinzeln bereithält. Eine Entnahmeeinrichtung führt den Prozess des Vereinzelns und Transportierens durch.The The invention relates to a device for separating and transporting of substrates. The substrates are disc-shaped and susceptible to breakage. For separating a carrier device provided that the individual substrates in the training of a Substrate stack receives and for the separation holds. A removal facility leads the process of singulating and transporting.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Vereinzeln und Transportieren von in einem Substratstapel bereitgestellten Substraten.Further The invention relates to a method for separating and Transporting substrates provided in a substrate stack.
Definitionendefinitions
Die „Substrate" sind scheiben- bzw. flächenförmig ausgebildet und in der Regel rechteckig. Sie werden nach einem Sägeprozess aus einem Substratblock gewonnen. Sie weisen umlaufende Kanten auf, die im Wesentlichen gerade ausgebildet sind, wobei die Ecken rechtwinklig, abgerundet oder abgeschrägt ausgestaltet sein können.The "substrates" are disc or formed surface-shaped and usually rectangular. They are after a sawing process obtained from a substrate block. They have circumferential edges, which are substantially straight, the corners being at right angles, rounded or bevelled can be configured.
Mehrere aufeinander gestapelte oder nebeneinander bzw. hintereinander gestellte Substrate ergeben einen „Substratstapel". Verlaufen die Substratflächen horizontal, so wird erfindungsgemäß von einem „liegenden" Stapel übereinander liegender Substrate gesprochen; verlaufen die Substratflächen vertikal, so entspricht dies einem "stehenden" Stapel nebeneinander stehender Substrate. Die einzelnen Substrate sind bereits von einer für den Sägeprozess notwendigen Halteeinrichtung abgelöst und frei und unabhängig voneinander gestapelt. Häufig haften die einzelnen Substrate aufgrund des vorangegangenen Sägeprozesses jedoch noch ungewollt flächenartig zusammen. Für den Weiterbearbeitungsprozess ist es im Normalfall notwendig, diese so gestapelten Substrate zu vereinzeln. Dies bedeutet, dass das jeweils am Ende eines aufrecht positionierten Substratstapels bereitgestellte Substrat mittels einer Einrichtung von dem Substratstapel entnommen und in den weiteren Bearbeitungsprozess übergeben werden soll.Several stacked on top of each other or side by side or behind each other Substrates result in a "substrate stack." If the substrate surfaces are horizontal, Thus, according to the invention of a "lying" stack one above the other lying substrates spoken; the substrate surfaces run vertically, this corresponds to a "standing" stack next to each other standing substrates. The individual substrates are already from one for the Sawing process necessary Detached holding device and free and independent stacked from each other. Often the individual substrates adhere due to the previous sawing process but still unintentionally flat together. For the Further processing is normally necessary, this to separate so stacked substrates. This means that each provided at the end of an upright positioned substrate stack Substrate removed by means of a device of the substrate stack and to be transferred to the further processing process.
Die „Stapelrichtung" der Substrate in einem Substratstapel wird durch die Position des zu vereinzelnden Substrats vorgegeben. Die einzelnen Substrate sind derart ausgerichtet, dass sie mit ihren Flächen im Wesentlichen aneinanderliegend stehen. Die Stapelrichtung entspricht im Spezialfall exakt und vollständig einander anliegender Substratflächen genau der Richtung der Flächennormalen des Substrats bzw. der Substrate, wobei die positive Richtung auf dasjenige Ende des Stapels weist, von welchem das jeweils zu vereinzelnde Substrat abgenommen werden soll. Sofern dieses Substrat auf der rechten Seite des in einer Trägereinrichtung angeordneten „stehenden" Substratstapels angeordnet ist, zeigt die Stapelrichtung demnach in Pfeilrichtung rechts.The "stacking direction" of the substrates in a stack of substrates is determined by the position of the to be separated Substrate specified. The individual substrates are aligned in such a way that with their surfaces are essentially contiguous. The stacking direction corresponds in a special case exactly and completely abutting substrate surfaces exactly the direction of the surface normals of the substrate or substrates, wherein the positive direction that end of the stack points, from which each one to be separated Substrate should be removed. Unless this substrate is on the right side of the in a carrier device arranged "standing" substrate stack is arranged, shows the stacking direction accordingly in the arrow direction right.
Die „Vorschubrichtung" eines Stapels entspricht im Wesentlichen der Stapelrichtung.The "feed direction" of a stack corresponds essentially the stacking direction.
Der „Stapelanfang" bezeichnet dasjenige Ende des Substratstapels, an welchem sich das nächste zu vereinzelnde Substrat befindet. Das ist dasjenige Ende, welches in Vorschubrichtung zeigt. Wird jedoch allgemein von „Stapelende" gesprochen, so ist nicht näher bezeichnet, ob es sich um den Stapelanfang oder das entgegengesetzte Ende des Stapels handelt.The "stack start" denotes that end of the substrate stack, to which the next substrate to be separated located. This is the end that points in the feed direction. Becomes however, generally speaking of "stack end", so is not closer indicates whether it is the beginning of the stack or the opposite End of the stack is.
Die im Wesentlichen senkrecht bzw. aufrecht positionierten Substratstapel werden in einer „Trägereinrichtung" bereitgestellt. Dabei liegt eine Kante des jeweiligen Substrats auf der Trägereinrichtung auf. Die Trägereinrichtung nimmt den Substratstapel beispielsweise nach dem Sägen und/oder dem Entfernen des häufig zum Befestigen der zunächst ungesägten Substrate auf eine Halteplatte benutzten Klebers auf und transportiert diesen zu einer Entnahmeeinrichtung, in welcher die Vereinzelung erfolgen soll. Die Trägereinrichtung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sie den Substratstapel als Ganzes aufnimmt, d. h. die einzelnen Substrate stehen im Wesentlichen flächig aneinander- bzw. hintereinanderliegend.The substantially vertically or upright positioned substrate stack are provided in a "carrier device". In this case, an edge of the respective substrate rests on the carrier device. The carrier device takes the substrate stack, for example, after sawing and / or removing the frequently for attaching the first ungesägten Substrates on a holding plate used adhesive and transported this to a removal device in which the separation should be done. The carrier device is preferably designed such that it as the substrate stack Whole takes up, d. H. the individual substrates are essentially flat one another or one behind the other.
Die Trägereinrichtung kann gewünschtenfalls ein gewisses Verkippen der flächig einander berührenden Substrate gegen die ursprüngliche Stapelrichtung ermöglichen oder erzwingen, so dass sich ein konstruktiv vorherbestimmter „Neigungswinkel" der Substrate gegenüber der ursprünglichen Stapelrichtung ergibt, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit α bezeichnet wird. Dieser wird zwischen der Flächennormalen eines Substrats und der Vorschubrichtung eingeschlossen, wobei die Flächennormale derjenigen Substratseite zu wählen ist, welche eher in Vorschubrichtung weist, so dass sich Neigungswinkel zwischen –90° und +90° ergeben können. Positive Winkel deuten ein Kippen der Substrate nach hinten (entgegen der Vorschubrichtung) an, negative Winkel ein Kippen der Substrate nach vorn (in Vorschubrichtung). Bevorzugte Neigungswinkel liegen im Bereich von +5° bis +35°; besonders bevorzugt sind Neigungswinkel von +15° bis +20°.The support means if desired a certain tilting of the surface touching each other Substrates against the original Allow stacking direction or force, so that a structurally predetermined "tilt angle" of the substrates over the original Stacking results in the context of the present invention denoted by α becomes. This is between the surface normal of a substrate and the feed direction included, wherein the surface normal to choose that substrate side is, which points more in the feed direction, so that tilt angle between -90 ° and + 90 ° can. Positive angles indicate a tilting of the substrates to the rear (opposite the feed direction), negative angles tipping the substrates forward (in feed direction). Preferred angles of inclination are in the range of + 5 ° to + 35 °; especially tilt angles of + 15 ° to + 20 ° are preferred.
Die „Entnahmeeinrichtung" dient zum Vereinzeln und Abtransportieren eines Substrats vom Substratstapel. Dabei wird das an dem einen Ende des zu vereinzelnden Substratstapels angeordnete Substrat von der Entnahmeeinrichtung aufgegriffen, beispielsweise über Saugeinrichtungen, von dem Substratstapel abgelöst und damit vereinzelt, und einem weiteren Bearbeitungs- oder Transportprozess zugeführt. Die Entnahmeeinrichtung dient dazu, das zu vereinzelnde Substrat aus dem Substratstapel zu entfernen. Dabei kann die „Entnahme" in mehrere Richtungen erfolgen. Zum einen kann die Entnahme in Stapelrichtung erfolgen, d. h. durch die Entnahmeeinrichtung wird das zu vereinzelnde Substrat aufgegriffen und parallel zur flächigen Ausbildung des nachfolgenden Substrats in Stapelrichtung weggezogen, so dass zwischen dem zu vereinzelnden Substrat und dem nachfolgenden Substrat Zug- bzw. Druckkräfte aufgrund bestehender Adhäsion entstehen. Zum anderen kann vorgesehen werden, dass das Substrat durch Verschieben gegenüber dem nachfolgenden Substrat entfernt wird, so dass zwischen den beiden Substraten lediglich Scherkräfte entstehen. Dabei wird das zu vereinzelnde Substrat in Richtung der flächigen Erstreckung des jeweiligen Substrats, vorzugsweise ungefähr senkrecht zur Ebene der Trägereinrichtung, nach oben verschoben bzw. entfernt.The substrate is picked up and transported away from the substrate stack by means of the removal device, for example via suction devices, from which the substrate is arranged at the one end of the substrate stack to be separated Substrate stack detached and thus isolated, and fed to another processing or transport process. The removal device serves to remove the substrate to be separated from the substrate stack. On the one hand, the removal can take place in the stacking direction, ie, the substrate to be separated is picked up by the removal device and pulled away parallel to the planar formation of the following substrate in the stacking direction, so that between the substrate to be separated and On the other hand, it can be provided that the substrate is removed by displacement relative to the following substrate, so that only shearing forces arise between the two substrates, in which case the substrate to be separated is moved in the direction of the substrate planar extension of the respective substrate, preferably approximately perpendicular to the plane of the carrier device, moved up or removed.
Je nach Entnahmerichtung wirken daher unterschiedliche Kräfte unterschiedlicher Stärke auf das zu vereinzelnde Substrat und die noch im Stapel befindlichen Substrate ein, wobei diesen Kräften vor allem das dem gerade zu entnehmenden Substrat folgende Substrat ausgesetzt ist.ever After removal direction therefore different forces act differently Strength on the substrate to be separated and those still in the stack Substrates, with these forces especially the substrate just following the substrate to be removed is exposed.
Zum Vereinzeln des Substratstapels ist vorgesehen, diesen zusammen mit der Trägereinrichtung in einem Fluid anzuordnen, worunter hierbei im Wesentlichen flüssige Medien zu verstehen sind. Innerhalb des Fluids sind „Strömungseinrichtungen" vorgesehen, die den Substratstapel von der bzw. den Seiten und/oder von unten bzw. oben mit Fluid derart beströmen, dass eine Strömung erzielt wird, die auf den Substratstapel zielt und bewirkt, dass die einzelnen Substrate „auffächern" und im Abstand zueinander gehalten werden. Dies bedeutet, dass zwischen den einzelnen Substraten ein Zwischenraum entsteht, der mit Fluid gefüllt ist.To the Separation of the substrate stack is provided, this together with the carrier device To arrange in a fluid, which hereby essentially liquid media to be understood. Within the fluid "flow means" are provided, the the substrate stack from the side and / or from below or flow upwards with fluid in such a way that a flow which aims at the substrate stack and causes the individual substrates "fan out" and at a distance to each other being held. This means that between each substrate creates a gap which is filled with fluid.
Dieses Auffächern kann nach einer bevorzugten Ausführungsform noch mit weiteren geeigneten Mitteln wie z. B. mit insbesondere im Auffächerungsbereich positionierten Ultraschallstrahlern unterstützt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Adhäsionskräfte zwischen den einander berührenden Substraten derart hoch sind, dass ein Eindringen des Fluids ansonsten nur sehr langsam erfolgt.This fan out can according to a preferred embodiment still with other suitable means such. B. with particular in the fan-out area positioned ultrasonic emitters are supported. This is special then advantageous if the adhesion forces between the touching one another Substrates are so high that the penetration of the fluid otherwise only very slowly.
Eine „Lagebestimmungseinrichtung" dient dazu, die Lage und/oder die Position des zu vereinzelnden Substrats und/oder des Substratstapels festzustellen. Sofern eine entsprechend angeordnete Elektronik mit einem Sensor ein entsprechendes Signal erhält, was gleichbedeutend damit ist, dass das zu entnehmende Substrat lage- und positionsgerecht angeordnet ist, wird der Betrieb der Entnahmeeinrichtung zum Vereinzeln freigegeben. Liegt das zu vereinzelnde Substrat nicht lage- und positionsgerecht an der Lagebestimmungseinrichtung an, so wird ein anderes Signal ausgegeben, dass dann entsprechend zu interpretieren ist. Die Lagebestimmungseinrichtung kann außerdem dazu dienen, das zu vereinzelnde Substrat mittels geeigneter, z. B. geometrischer, Zwangsbedingungen in die gewünschte Lage zu bewegen, die zur Freigabe des Signals für die Entnahmeeinrichtung notwendig ist, und/oder das Substrat dort zu halten.A "position determination device" serves the purpose of Location and / or the position of the substrate to be separated and / or of the substrate stack. If a correspondingly arranged electronics with a sensor receives a corresponding signal, what synonymous with it is that the substrate to be removed arranged in position and position is, the operation of the removal device is released for separation. Is the substrate to be separated not in position and position at the orientation device, then another signal output that then has to be interpreted accordingly. The orientation device can also serve to isolate the substrate to be separated by means of suitable, for. B. geometric, constraints in the desired position to move to release the signal for the Removal device is necessary, and / or the substrate there to hold.
Stand der TechnikState of the art
Bei einem der bekannten Herstellungsverfahren für Substrate, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Solar- oder Halbleiterwafern angewendet werden, werden Siliziumblöcke oder Siliziumsäulen (vorliegend Substratblöcke genannt) verwendet, die in dünne, bruchempfindliche Scheiben (vorliegend Substrate genannt) zersägt werden. Die auf diese Weise hergestellten Substrate weisen typischerweise Dicken von einigen 10 bis zu 300 μm auf und sind in der Regel quadratisch oder rechteckig ausgebildet. Sie haben dann bevorzugt eine jeweilige Kantenlänge bis 210 mm.at one of the known production methods for substrates, as for example be used for the production of solar or semiconductor wafers, become silicon blocks or silicon columns (present substrate blocks called) used in thin, Fragile discs (in the present case called substrates) are sawed. The substrates produced in this way typically have Thicknesses of a few 10 to 300 microns on and are usually square or rectangular. You then preferred a respective edge length up to 210 mm.
Die Substratblöcke werden zum Sägen gewöhnlich auf eine Halteeinrichtung aufgeklebt. Diese Halteeinrichtung besteht typischerweise aus einem Metallträger, auf dem wiederum eine Glasplatte als Zwischenträger aufgebracht ist, wobei der zu bearbeitende Substratblock auf der Glasplatte aufgeklebt ist. Alternativ hierzu können nach dem Stand der Technik auch andere Materialien für die Ausbildung der Halteeinrichtung vorgesehen sein.The substrate blocks be used for sawing usually glued to a holding device. This holding device consists typically made of a metal carrier, on which in turn a Glass plate as intermediate carrier is applied, wherein the substrate block to be processed on the Glued glass plate. Alternatively, according to the prior art also other materials for the formation of the holding device can be provided.
Zur Herstellung der zuvor genannten Substrate ist es notwendig, den Substratblock scheibenartig vollständig durchzusägen, so dass der Sägeschnitt selbst über den Substratblock hinaus bis in die Glasplatte hineinreicht. Nach dem Sägen haftet das auf diese Weise hergestellte Substrat mit seiner einen Kante über eine Klebeverbindung weiterhin an der Glasplatte. Nachdem der Substratblock vollständig in einzelne Substrate zerteilt worden ist, entsteht ein kammartiges Gebilde.to Preparation of the aforementioned substrates it is necessary to Saw substrate block completely like a disk, so that the saw cut itself over extends beyond the substrate block into the glass plate. To sawing The substrate thus prepared adheres to its one Edge over an adhesive bond continues on the glass plate. After the substrate block Completely has been divided into individual substrates, creating a comb-like Structure.
Bevor die einzelnen Substrate, die nun eine scheibenförmige Ausbildung aufweisen, von der Halteeinrichtung abgelöst werden, findet in der Regel eine Vorreinigung statt.Before the individual substrates, which now have a disc-shaped design, detached from the holding device usually a pre-cleaning takes place.
Zur Durchführung des Sägeprozesses wird ein Medium benötigt, das im Wesentlichen Glykol und ggfs. weitere chemische Zusätze sowie ein Trennmittel wie z. B. Siliziumcarbidkörnchen umfasst. Dieses Medium wird als „Slurry" bezeichnet und dient der Durchführung des Sägeprozesses. Im Normalfall verbleibt immer ein gewisser Rest an Slurry im Raum zwischen den einzelnen, gesägten Substraten. Im ungünstigsten Fall wird die Slurry während des Bearbeitungsprozesses bzw. im Anschluss daran zu einem pastösen Gebilde, da es sich mit den aus dem Substratblock entstandenen Siliziumpartikeln sowie mit dem Abrieb des für den Sägeprozess angewandten Sägedrahts und dem Trennmittel vermischt bzw. gewisse Bestandteile des Gemenges miteinander reagieren. Aufgrund ihrer Konsistenz haftet die Slurry an der Oberfläche des Wafers. Trotz einer sich an das Sägen der Substratblöcke im Normalfall anschließenden Vorreinigung finden sich sehr häufig noch Reste des Gemenges zwischen den Substraten.To carry out the sawing process, a medium is needed which is essentially glycol and optionally further chemical additives and a release agent such. Silicon carbide granules. This medium is called "slurry" and serves to carry out the sawing process. Normally, a certain amount of slurry always remains in the space between the individual sawn substrates. In the worst case, the slurry during the processing process or subsequently to a pasty structure, since it mixes with the silicon particles formed from the substrate block and with the abrasion of the saw wire used for the sawing process and the release agent or certain components of the batch together react. Due to their consistency, the slurry adheres to the surface of the wafer. Despite a subsequent to the sawing of the substrate blocks in the normal case pre-cleaning are still very often residues of the mixture between the substrates.
In
der
Aus
der
Aus
der
Aus
der
Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the prior art
Die Vereinzelung der jeweiligen Substrate gestaltet sich schwierig.The Separation of the respective substrates is difficult.
Für das Vereinzeln sind Bewegungen notwendig, die komplexe Einrichtungen erfordern, sofern man auf eine manuelle Bedienung verzichten möchte. Da es sich jedoch bei den Substraten um sehr bruchempfindliche und dünne, plattenartig ausgestaltete Substrate handelt, können diese nicht ohne weiteres über herkömmliche greifarmähnliche Systeme aufgenommen werden. Hierzu ist es notwendig, sehr präzise und feinfühlige Einrichtungen vorzusehen.For singling movements are necessary that require complex facilities, if you want to do without manual operation. There However, it is in the substrates to very fragile and thin, plate-like configured substrates, they can not readily over conventional gripper arm-like systems be recorded. For this it is necessary, very precise and sensitive Provide facilities.
Aus dem Stand der Technik sind somit ausschließlich solche Einrichtungen bekannt, die das jeweilige Substrat mittels einer Saugeinrichtung ergreifen. Unmittelbar nach dem Anfahren der Saugeinrichtung an die flächige Ausgestaltung des zu vereinzelnden Substrats wird zwischen Saugeinrichtung und zu vereinzelndem Substrat über eine Vakuumpumpe ein Vakuum erzeugt, so dass ein Anhaften des Substrats an einer Handhabungseinrichtung möglich ist. Es ist jedoch Vorsicht geboten, da das zu vereinzelnde Substrat durch zu hohen Unterdruck zu Bruch gehen kann.Out the prior art are thus exclusively such devices known, the respective substrate by means of a suction device take. Immediately after starting the suction on the areal Design of the substrate to be separated is between suction and to einzzelndem substrate over a vacuum pump generates a vacuum, allowing the substrate to adhere is possible on a handling device. It is, however, careful offered because the substrate to be separated by too high a vacuum can break.
Ein weiterer kritischer Punkt hierbei besteht darin, dass das jeweilige Substrat von der Handhabungseinrichtung angefahren, d. h. berührt werden muss. Da das Substrat von der Einrichtung in keinem Fall weggedrückt werden darf, ist eine exakte Positionierung notwendig. Dies gestaltet sich doch schwierig, da zum einen eine Relativbewegung der Halteeinrichtung zur Positionierung des zu vereinzelnden Substrats im Bereich der Halteeinrichtung vorgesehen ist, und die Halteeinrichtung selbst damit entsprechende Freiheitsgrade aufweist. Daher sind Toleranzen möglich, die zur möglichen Beschädigung des zu vereinzelnden Substrats führen. Zum anderen finden solche Bewegungen in der Regel in einem Fluid statt, so dass Gefahr besteht, dass durch die einzelnen Bewegungen der Einrichtungen ein Strömungsdruck, insbesondere in Richtung der Substrate, entsteht, der zu Positionsverschiebungen der Substrate oder sogar zu Bruch führen kann.Another critical point here is that the respective substrate of the Handha approached, ie has to be touched. Since the substrate must not be pushed away from the device in any case, an exact positioning is necessary. This is difficult because, on the one hand, a relative movement of the holding device for positioning the substrate to be separated is provided in the region of the holding device, and the holding device itself therefore has corresponding degrees of freedom. Therefore, tolerances are possible, which lead to possible damage to the substrate to be separated. On the other hand, such movements generally take place in a fluid, so that there is a risk that a flow pressure, in particular in the direction of the substrates, is created by the individual movements of the devices, which can lead to positional displacements of the substrates or even to breakage.
Eine von Hand durchgeführte Vereinzelung birgt die Gefahr, dass die sehr dünnen und bruchempfindlichen sowie scheibenförmig ausgebildeten Substrate insbesondere aufgrund der erhöhten Adhäsionskräfte zerbrechen.A done by hand Separation carries the risk of being very thin and fragile as well as disk-shaped broken substrates in particular due to the increased adhesive forces.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung von Vorrichtungen und Verfahren, mit denen ein nahezu beschädigungsfreies Entnehmen von dünnen, bruchempfindlichen und gestapelten Substraten ermöglicht wird.The The object of the invention is therefore to provide devices and methods that allow almost damage-free removal of thin, break-sensitive and stacked substrates is made possible.
Lösung der Aufgabesolution the task
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, eine Trägereinrichtung, auf der sich ein Substratstapel mit sequenziell hintereinander angeordneten Substraten befindet, und eine Entnahmeeinrichtung mit der Eigenschaft vorzuschlagen, dass jeweils das am Stapelanfang des Substratstapels angeordnete Substrat an seiner vom Substratstapel fortweisenden Fläche über die Entnahmeeinrichtung aufgegriffen, geringfügig vom nachfolgenden Substrat entfernt und alsdann parallel zu seiner Flächenausrichtung vom Substratstapel und somit von der Trägereinrichtung weggeführt wird. Wesentlich dabei ist, dass der in einem Fluid angeordnete Substratstapel von einer durch Düsen erzeugten Strömung durchströmt wird, wodurch insbesondere die am freien Ende des Substratstapels angeordneten Substrate zueinander auf Abstand gehalten werden. Dadurch wird ein Aneinanderhaften der jeweiligen Substrate vermieden. Gleichzeitig bewirkt diese Strömung zwischen den einzelnen Substraten die Ausbildung eines fluiden Dämpfungskissens, so dass auf das zu vereinzelnde Substrat beim Heranfahren der Entnahmeeinrichtung eine Dämpfungswirkung entsteht und damit ein Bruch der einzelnen Substrate vermieden werden kann. Ein Greifarm der Entnahmeeinrichtung erfasst das zu vereinzelnde Substrat mit einem Greifer derart, dass zwischen dem Greifer und dem Substrat Adhäsionskräfte durch ein Ansaugen des Fluids aus dem Zwischenraum mittels im Greifer befindlicher Bohrungen entstehen und damit der Greifer flächig eine Ansaugkraft auf das Substrat bewirkt.Of the The core idea of the invention is a carrier device on which a substrate stack with sequentially arranged sequentially substrates located, and to propose a withdrawal facility with the property that in each case arranged at the stack beginning of the substrate stack substrate on its surface facing away from the substrate stack via the removal device taken up, slightly removed from the subsequent substrate and then parallel to its face orientation away from the substrate stack and thus away from the carrier device. It is essential that the arranged in a fluid substrate stack from one through nozzles generated flow flows through which, in particular, at the free end of the substrate stack arranged substrates are kept apart from each other. Thereby An adhesion of the respective substrates is avoided. simultaneously causes this flow between the individual substrates the formation of a fluid damping pad, so that on the substrate to be separated when approaching the removal device a damping effect arises and thus a break of the individual substrates can be avoided. A gripper arm of the removal device detects the to be separated Substrate with a gripper such that between the gripper and Adhesion forces through the substrate a suction of the fluid from the intermediate space by means of the gripper located holes and thus the gripper surface one Suction force on the substrate causes.
Somit besteht die Lösung der Aufgabe darin, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und/oder ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 16 vorzuschlagen.Consequently is the solution the task therein, a device according to claim 1 and / or a method according to the characteristics of claim 16 to propose.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung besteht darin, dass die Substrate bruchsicher in einem schnellen Zyklus vollständig und automatisiert vereinzelt werden können.one the main advantages of the invention is that the Substrate shatterproof in a fast cycle completely and automated can be separated.
Der Kerngedanke der Lösung besteht darin, dass die im Wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung, jedoch leicht unter einem Winkel geneigt ausgerichteten Substrate innerhalb des Substratstapels durch eine Strömungseinrichtung aufgefächert werden. Vorzugsweise werden die ersten fünf bis zehn Substrate von durch Strömungsdüsen erzeugten Strömungen umströmt, so dass die einzelnen Substrate im Abstand zueinander gehalten werden und sogenannte fluide Dämpfungskissen zwischen den einzelnen Substraten entstehen. Sofern gegen die Stapel- bzw. Vorschubrichtung eine Kraft auf die Substrate wirkt, werden die einzelnen Substrate im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht weiter zusammengedrückt; vielmehr wird vollständig über die gesamte Fläche eine Gegenkraft erzeugt, die jedoch in gewissen Grenzen eine Restbeweglichkeit insbesondere des am Stapelanfang befindlichen Substrats ermöglicht. Diese Gegenkraft wird zusammen mit der Restbeweglichkeit ausgenutzt, damit der Greifer der Entnahmeeinrichtung gegen das zu vereinzelnde Substrat drücken kann. Ohne indirekte Dämpfung mittels der zwischen den aufgefächerten Substraten befindlichen fluiden Dämpfungskissen würde das Substrat mit hoher Wahrscheinlichkeit brechen.Of the Core idea of the solution is that the substantially perpendicular to the feed direction, but slightly inclined at an angle substrates be fanned within the substrate stack by a flow device. Preferably, the first five to ten substrates of generated by flow nozzles currents flows around, so that the individual substrates are kept at a distance from each other and so-called fluid damping pads arise between the individual substrates. If against the stacking or feed direction a force acts on the substrates become the individual substrates in the context of the method according to the invention not further compressed; Rather, it is completely about the the whole area generates a counterforce, but within certain limits a residual mobility in particular allows the substrate located at the beginning of the stack. This drag is exploited along with the residual mobility so that the gripper of the removal device against the to be separated Press substrate can. Without indirect damping by means of between the fanned-out substrates located fluid damping pad would the Substrate with high probability of breaking.
Handelt es sich um einen stehenden Stapel, so wird der Greifer bevorzugt von oben, d. h. parallel zur Längserstreckung der jeweiligen Substrate und damit ungefähr quer zur Stapelrichtung eingeführt und dann gegen das zu vereinzelnde Substrat geführt. Die in dem Greifer vorgesehenen Bohrungen dienen dazu, das Fluid aus dem Zwischenraum zwischen dem Greifer und dem zu vereinzelnden Substrat abzusaugen. Hierzu ist ein Unterdruck notwendig, der sowohl mittels dynamischer Verfahren (z. B. Pumpe), statischer Verfahren (Unterdrucktank) oder sonstiger Verfahren innerhalb oder außerhalb der Vorrichtung erzeugt werden kann. Befinden sich schließlich Greifer und Substrat in unmittelbarem Kontakt, bzw. befindet sich nur noch ein sehr dünner Fluidfilm (wenige Nanometer bis zu 50 Mikrometer) zwischen Greifer und Substrat, so bauen sich Adhäsionskräfte auf, die ein selbsttätiges Festhalten bzw. Anhaften des Substrats an dem Greifer ermöglichen. Diese Adhäsionskräfte sind insbesondere größer als diejenigen zum nachfolgenden Substrat, so dass die Entnahme des zu vereinzelnden Substrats mit dem Greifer parallel zur Flächenrichtung des nachfolgenden Substrats erfolgen kann. Dabei wirken allenfalls nur geringe Scherkräfte auf das zu vereinzelnde Substrat, wodurch die Bruchrate erheblich verringert wird. Zug- und Druckkräfte werden vermieden. Ein im Zeittakt schnelles Entnehmen aus dem Substratstapel ist möglich. Die Adhäsionskräfte sind ferner so groß, dass sie, je nach geometrischer Ausgestaltung des Greifers und Substratgewicht, insbesondere dann ein Anhaften von Substrat am Greifer auch ohne aktive Unterdruckerzeugung ermöglichen, wenn sich das Substrat außerhalb des den Substratstapel umgebenden Fluids befindet. Hierbei ist zu beachten, dass der funktionelle Zusammenhang von Bohrungsdurchmesser und -anzahl in der Greiferfläche, die Größe der Greiferfläche, sowie die Größe des zum Absaugen des Fluids und zum Ansaugen des Substrats notwendigen Unterdrucks berücksichtigt wird.If it is a standing stack, the gripper is preferably introduced from above, ie parallel to the longitudinal extent of the respective substrates and thus approximately transversely to the stacking direction and then guided against the substrate to be separated. The holes provided in the gripper serve to suck the fluid out of the space between the gripper and the substrate to be separated. For this purpose, a negative pressure is necessary, which can be generated both by means of dynamic methods (eg pump), static methods (vacuum tank) or other methods inside or outside the device. Finally, the gripper and substrate are in direct contact, or is only a very thin Fluid film (a few nanometers to 50 microns) between the gripper and the substrate, so build adhesion forces, which allow an automatic sticking or adhesion of the substrate to the gripper. These adhesion forces are in particular greater than those for the following substrate, so that the removal of the substrate to be separated with the gripper can take place parallel to the surface direction of the following substrate. At most only slight shearing forces act on the substrate to be separated, as a result of which the breakage rate is considerably reduced. Tensile and compressive forces are avoided. Fast removal from the substrate stack is possible in a timely manner. The adhesion forces are furthermore so great that, depending on the geometrical configuration of the gripper and substrate weight, they allow substrate to adhere to the gripper even without active underpressure generation, especially when the substrate is outside the fluid surrounding the substrate stack. It should be noted that the functional relationship between the bore diameter and number in the gripper surface, the size of the gripper surface, as well as the size of the vacuum necessary for the suction of the fluid and for sucking the substrate is taken into account.
Der Greifer selbst ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass er ausschließlich aus einem Balken besteht. Alternative Ausführungen können vorsehen, dass balkenförmige, O-förmige, U-förmige, dreieckige und in Greiferbewegungsrichtung spitz zulaufende (V-förmig), oder aber auch flächenmäßig ausgestaltete Greifer vorgesehen sind. Besonders bevorzugt sind solche Ausführungen, die einen geringen Strömungswiderstand in Greiferbewegungsrichtung aufweisen und/oder möglichst geringe Turbulenzen beim Entfernen des Substrats vom Substratstapel und der nachfolgenden Vereinzelungsbewegung erzeugen. Die Greifer aller Ausführungen weisen weiterhin den Vorteil auf, dass nur ein Greifer für unterschiedliche Formate von Substraten verwendet werden muss, und dass das Prinzip des Greifens des zu vereinzelnden Substrats auch bei solchen Substraten funktionsgerecht ausgeführt werden kann, die bereits gebrochen sind und daher nicht mehr die üblichen Abmaße aufweisen. Ein weiterer Vorzug liegt darin, dass mit einer Greiferausführung unterschiedliche Formate von Substraten aufgenommen werden können. Dies liegt darin begründet, dass nicht eine Saugwirkung, sondern eine Adhäsionskraft erzielt wird, die sich flächenmäßig über die Kontaktfläche zwischen Greifer und Substrat erstreckt.Of the Gripper itself is preferably designed such that it exclusively out a bar exists. Alternative embodiments may provide that bar-shaped, O-shaped, U-shaped, triangular and in gripper movement direction tapered (V-shaped), or in terms of space Grippers are provided. Particularly preferred are such designs, which has a low flow resistance have in the direction of gripper movement and / or the least possible turbulence when removing the substrate from the substrate stack and the following Create separation movement. The grippers of all versions continue to have the advantage that only one gripper for different Formats of substrates must be used and that the principle gripping the substrate to be separated even in such substrates functionally executed can be, which are already broken and therefore no longer the usual dimensions exhibit. Another advantage is that with a gripper design different Formats of substrates can be recorded. This is due to the fact that not a suction, but an adhesion force is achieved, the in terms of area over the Contact area between Gripper and substrate extends.
Erfindungsgemäß wird der Unterdruck zu Beginn der Entnahmephase erzeugt. Auch wenn dieser Unterdruck nur bis zum Erhalt des oben genannten Fluidfilms zwischen Substrat und Kontaktfläche des Greifers aufrechterhalten bleiben muss, kann der Unterdruck auch bis zum Ablegen des Substrates auf die Transportvorrichtung aufrechterhalten bleiben.According to the invention Low pressure generated at the beginning of the extraction phase. Even if this Negative pressure only until the receipt of the above-mentioned fluid film between Substrate and contact surface of the Gripper must be maintained, the negative pressure can also maintained until the deposition of the substrate on the transport device stay.
Die Trägereinrichtung selbst ist derart aufgebaut, dass sie mindestens einen aus einer Vielzahl von Substraten bzw. Wafern bestehenden Substratstapel aufnehmen kann. Ferner weist die Trägereinrichtung Mittel auf, durch welche sichergestellt wird, dass die einzelnen Substrate eine gewisse Neigung aufweisen, wobei die Neigung derart ausgebildet ist, dass der Neigungswinkel α, gebildet zwischen der Vorschubrichtung des Stapels und der eher in Vorschubrichtung weisenden Flächennormalen eines Substrats, größer 0 Grad, also positiv ist. Im Falle eines stehenden Stapels bedeutet dies, dass die auf der Trägereinrichtung liegende Kante des Substrats in Vorschubrichtung vor der oberen Kante angeordnet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Greifer parallel zu dieser Ausrichtung in das Fluid eintauchen und das Substrat so in dieser Richtung auch wieder entnehmen kann. Dadurch wird auch vermieden, dass der stehende Stapel bei einem Weitertransport der Trägereinrichtung innerhalb des Fluids nach vorne kippt und damit seine Lageorientierung verliert.The support means itself is constructed such that it contains at least one of a Record variety of substrates or wafers existing substrate stack can. Furthermore, the carrier device Means by which it is ensured that the individual Substrates have a certain inclination, the inclination of such is formed such that the inclination angle α, formed between the feed direction the stack and the surface normal pointing in the feed direction a substrate, greater than 0 degrees, So it is positive. In the case of a standing stack this means that on the carrier device lying edge of the substrate in the feed direction in front of the upper Edge is arranged. This has the advantage that the Immerse gripper parallel to this orientation in the fluid and The substrate can be removed in this direction again. Thereby It also avoids that the standing stack in a further transport the carrier device within the fluid tilts forward and thus loses its positional orientation.
Somit ist die Trägereinrichtung zumindest in eine Richtung verschiebbar. Vorzugsweise ist sie in Vorschubrichtung verschiebbar, und zwar zunächst soweit, bis das erste zu vereinzelnde Substrat des Substratstapels an die Lagebestimmungseinrichtung gelangt. Anschließend ist sie z. B. in Schritten verschiebbar, deren Schrittweite vorzugsweise der jeweiligen, im Normalfall über den Stapel hin konstanten Substratdicke entspricht, und zwar soweit, bis schließlich das letzte Substrat des Stapels an die Entnahmeeinrichtung herangeführt ist. Alternativ kann die Trägereinrichtung stationär ausgebildet sein. In diesem Falle würden geeignete Mittel bereitgestellt werden, mit denen der Substratstapel auf der Trägereinrichtung in Vorschubrichtung bewegt werden kann. Alternativ oder zusätzlich können die Greifeinrichtung sowie die Lagebestimmungseinrichtung über entsprechend größere Freiheitsgrade verfügen, damit sie entgegen der Vorschubrichtung in Richtung des Stapelanfangs bewegbar sind.Consequently is the carrier device at least in one direction displaceable. Preferably, it is in the feed direction relocatable, and initially so far, until the first substrate to be separated of the substrate stack to the Orientation device arrives. Then she is z. In steps displaceable whose step size preferably the respective, im Normally about the stack corresponds to constant substrate thickness, and so far, until finally the last substrate of the stack is brought to the removal device. Alternatively, the carrier device stationary be educated. In this case, appropriate resources would be provided be, with which the substrate stack on the support device in the feed direction can be moved. Alternatively or additionally, the gripping device and the orientation device over correspondingly greater degrees of freedom dispose of it they counter to the feed direction in the direction of the stack start are movable.
Die Lagebestimmungseinrichtung ist eine Einrichtung, mit der die Lage und Position des zu vereinzelnden Substrats detektiert wird. Hierzu ist vorgesehen, dass die Lagebestimmungseinrichtung Andruckstifte umfasst, die in Richtung des Substratstapels ausgerichtet sind. Durch Verringern des Abstandes zwischen der Lagebestimmungseinrichtung und dem Substratstapel wird der aufgefächerte Anfang des Substratstapels solange ausgerichtet, bis das zu vereinzelnde Substrat an allen vorgesehenen Andruckstiften anliegt. Ein zusätzliches Sensorelement, beispielsweise in Form eines Berührungssensors, gibt ein entsprechendes Signal aus, wodurch der Greifer nun vorzugsweise zwischen die Andruckstifte eintauchen und das zu vereinzelnde Substrat vereinzeln und wegtransportieren kann.The position determining device is a device with which the position and position of the substrate to be separated is detected. For this purpose, it is provided that the position-determining device comprises pressure pins, which are aligned in the direction of the substrate stack. By reducing the distance between the position-determining device and the substrate stack, the fanned-out beginning of the substrate stack is aligned until the substrate to be separated rests against all provided pressure pins. An additional sensor element, for example in the form of a touch sensor, emits a corresponding signal, whereby the gripper now preferably between the pressure pins immerse and singulate the substrate to be separated and transported away.
Sofern der Substratstapel Substrate umfasst, deren Dicke die für das Justieren der Andruckelemente eingestellte Durchschnittsdicke und damit die resultierende Schrittweite übersteigt, wird dieser Zustand von der Lagebestimmungseinrichtung detektiert, so dass der Substratstapel entsprechend in Vorschubrichtung verfahren wird, bis das nächste zu vereinzelnde Substrat die Andruckelemente kontaktiert.Provided the substrate stack comprises substrates whose thickness is suitable for adjustment the Andruckelemente set average thickness and thus the resulting increment exceeds, this condition is detected by the orientation device, so that the substrate stack moved accordingly in the feed direction will be until the next to be separated substrate contacts the pressing elements.
Alternativ oder zusätzlich kann die Lagebestimmungseinrichtung durch einen Winkelmesser ergänzt werden. Auf diese Weise kann die Lage des zu vereinzelnden Substrats exakt bestimmt und gewünschtenfalls als Messgröße zur Überprüfung der Qualität des zu vereinzelnden Substrats herangezogen werden.alternative or additionally the orientation device can be supplemented by a protractor. In this way, the position of the substrate to be separated can be exact determined and if desired as a measure to check the quality of the too isolating substrate are used.
Der Vorteil der Vorrichtung liegt somit darin, dass durch das Zusammenspiel von Trägereinrichtung, Entnahmeeinrichtung, Strömungseinrichtung sowie Lagebestimmungseinrichtung eine Vorrichtung insbesondere zum Vereinzeln und Transportieren von Substraten geschaffen worden ist, mittels der die Verfahrensschritte automatisiert und mit einer im Vergleich zum Stand der Technik äußerst geringen Bruchrate ausgeführt werden können. Dieser Vorteil wird durch das aufgrund der Strömungseinrichtung vorgesehene fluide Dämpfungskissen unterstützt.Of the Advantage of the device is thus that through the interaction from carrier device, Extraction device, flow device as well Position determining device, a device in particular for separating and transporting substrates has been created by means of which automates the process steps and with a comparison the prior art extremely low breakage rate accomplished can be. This advantage is provided by the due to the flow device Fluid damping pads supported.
Auch die Ausgestaltung der Entnahmeeinrichtung selbst sowie die hierdurch vorgegebene Entnahme des Substrats quer zur Stapelrichtung bewirkt, dass auf das zu vereinzelnde Substrat keine oder nur geringe Zug- oder Druckkräfte wirken. Vorteilhafterweise ist diese Entnahmeeinrichtung derart ausgebildet, dass die Entnahme parallel zur flächenmäßigen Erstreckung des jeweiligen Substrats erfolgt, damit möglichst wenig Zug-, Druck- oder Biegekräfte auf das entsprechende Substrat wirken.Also the embodiment of the removal device itself and the thereby predetermined removal of the substrate transversely to the stacking causes that little or no tension is applied to the substrate to be separated. or compressive forces Act. Advantageously, this removal device is designed such that the removal parallel to the areal extent of the respective Substrate takes place, so that possible little tensile, compressive or bending forces act on the corresponding substrate.
Der Weitertransport erfolgt vorzugsweise innerhalb des Fluids. Es ist jedoch auch vorgesehen, den Greifer aus dem Fluid herauszuführen und das über Adhäsion anhaftende Substrat von dem Greifer auf ein Fördermittel wie z. B. ein Transportband derart abzulegen, dass Fluid über die im Greifer vorgesehenen Bohrungen in Richtung des Substrates ausgestoßen wird, so dass sich das flächig ausgebildete Substrat von dem Greifer einfach und ohne Wirkung durch von außen angreifender Zug- und/oder Druckkräfte lösen kann.Of the Further transport preferably takes place within the fluid. It is However, also provided to lead out the gripper from the fluid and the above adhesion adherent substrate from the gripper to a conveyor such. B. a conveyor belt store so that fluid over the holes provided in the gripper in the direction of the substrate pushed out will, so that the area trained substrate from the gripper easily and without effect through from the outside can solve attacking tensile and / or compressive forces.
Der Zyklus ist beliebig oft wiederholbar.Of the Cycle can be repeated as often as you like.
Einer der wesentlichen Vorteile einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass der vorgesehene Greifarm in seiner Annäherung an das Substrat eine gewisse Toleranz aufweisen kann. Es ist nicht erforderlich, dass der Greifarm exakt vor dem zu vereinzelnden Substrat anhält und dort positioniert wird. Vielmehr kann die Dämpfung, die aufgrund der Anordnung der Substrate innerhalb des Fluids sowie durch die Strömungseinrichtung entsteht, vorteilhaft ausgenutzt werden, indem der Greifer mit geringer Kraft entgegen der Vorschubrichtung gegen den Substratstapel fährt und so einen flächigen Kontakt zu dem zu vereinzelnden Substrat herstellt, welches aufgrund des dahinter liegenden fluiden Dämpfungskissens nachgiebig gelagert ist.one the significant advantages of a further embodiment of the invention is that the intended gripper arm in its approach to the substrate can have a certain tolerance. It is not required that the gripper arm exactly in front of the substrate to be separated persists and is positioned there. Rather, the damping can be due to the arrangement the substrates within the fluid as well as through the flow device arises, can be advantageously exploited by the gripper with little force moves against the feed direction against the substrate stack and such a flat Makes contact with the substrate to be separated, due to the underlying fluid damping cushion is resiliently stored.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung betrifft die Bereitstellung einer Vorrichtung, mit der die zwischen Greifarm und Substrat vorhandenen Adhäsionskräfte maschinell und damit selbsttätig ausgenutzt werden, so dass jedes einzelne Substrat relativ unabhängig von seiner Größe und Außenkontur auf einfache Art und Weise bruchfrei entnommen, durch den Transport innerhalb des Fluids teilweise sogar vorgereinigt und in eine bestimmte Einrichtung wie beispielsweise auf eine Transportvorrichtung überführt werden kann.One Another advantage of the invention relates to the provision of a Device with which the existing between gripper arm and substrate Adhesion forces by machine and thus automatically be exploited so that each individual substrate is relatively independent of its size and outer contour taken in a simple manner without breakage, by the transport partly even prepurified within the fluid and into a specific one Device such as transferred to a transport device can.
Eine weitere alternative Ausführungsform der Entnahmeeinrichtung zeigt eine Einrichtung, die einen definierten Flexibilitätsgrad aufweist, so dass Toleranzen im Positionierungsbereich im Hinblick auf die flächige Anordnung der Aufnahme zu dem zu vereinzelnden Substrat ausgeglichen werden. Dabei ist der Greifer, die Handhabungseinrichtung und/oder die Verbindung zwischen beiden Bauteilen in sich biegsam ausgestaltet und entsprechend verformbar.A another alternative embodiment of the Removal device shows a device that has a defined degree of flexibility so that tolerances in the positioning range in terms on the plane Arrangement of the recording balanced to the substrate to be separated become. In this case, the gripper, the handling device and / or the Connection between two components designed to be flexible and deformable accordingly.
Um die Taktzeiten für die Vereinzelung zu erhöhen, ist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein weiteres Mittel zur Übernahme des vereinzelten Substrats von der Entnahmeeinrichtung vorgesehen. Innerhalb der Zeitspanne, in der das Substrat durch dieses weitere Mittel auf ein Förderband abgelegt wird, kann die Entnahmeeinrichtung bereits ein weiteres Substrat vom Substratstapel aufnehmen. Alternativ oder zusätzlich können zwei im Wesentlichen baugleiche Entnahmeeinrichtungen vorgesehen sein, die phasenverschoben geschaltet sind.Around the cycle times for to increase the singulation, is according to a particularly preferred embodiment, another means for takeover the isolated substrate provided by the removal device. Within the time span in which the substrate passes through this Means on a conveyor belt is stored, the removal device can already another Pick up the substrate from the substrate stack. Alternatively or additionally, two be provided substantially identical removal devices, which are switched out of phase.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor.Further advantageous embodiments will become apparent from the following description, the claims and the drawings.
Zeichnungendrawings
Es zeigen:It demonstrate:
Beschreibungdescription
In
Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Substrate
Die
einzelnen flächig
ausgebildeten Substrate
In den dargestellten Zeichnungen sind die Substrate schematisch dargestellt. Dabei bedeutet die schematisch dargestellte Blockansicht, dass die Substrate in diesem Bereich sehr eng aneinander liegen. In dem weiteren Bereich, nämlich dem Entnahmebereich, sind die Substrate aufgefächert und weisen einen Zwischenraum auf. Die Adhäsionskräfte zwischen den aufgefächerten Substraten betragen vorzugsweise null.In the illustrated drawings, the substrates are shown schematically. In this case, the block diagram shown schematically means that the substrates in this area are very close together. In the wider area, namely the removal area, the substrates are fanned out and have a gap on. The adhesion forces between the fanned out Substrates are preferably zero.
Ferner
ist erfindungsgemäß eine Entnahmeeinrichtung
Ferner
ist eine Transporteinrichtung
Bevorzugt
ist vorgesehen, dass zumindest bestimmte Teile der Vorrichtung
Ferner
ist zur Verbesserung der Vereinzelung der jeweiligen Substrate
Um
zu verhindern, dass die einzelnen Substrate
In
den Zwischenräumen
In
der Darstellung
Der
Greifer
Die
Adhäsionskräfte, die
beim Ansaugen des zu vereinzelnden Substrats
In
den
Die
Vorrichtung
Bei
dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Substrate
Bevorzugt
sind die einzelnen Substrate
Ferner
ist erfindungsgemäß eine Entnahmeeinrichtung
Ferner
ist eine Transporteinrichtung
In
der bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass zumindest bestimmte Teile der gesamten Vorrichtung
Ferner
ist zur Verbesserung der Vereinzelung der jeweiligen Substrate
Ferner
ist in
Ferner
ist der Lagebestimmungseinrichtung
Eine
besondere Ausbildung dieses Sensorelements
Das
Andruckelement
Alternativ
hierzu kann vorgesehen sein, dass das Andruckelement
Die
Funktionsweise der Lagebestimmungseinrichtung
Ist
die Lage des zu vereinzelnden Substrats
Im
nachfolgenden werden die einzelnen Verfahrensschritte anhand der
In
Durch
entsprechende Mittel ist bereits der gewünschte Neigungswinkel α des Substratstapels vorgegeben.
Die Entnahmeeinrichtung
Der
Greifer
Die
Transporteinrichtung
Um
eine bestimmte lage- und formgerechte Ausrichtung der Substrate
In
Die
Entnahmeeinrichtung
Um
jedoch zu verhindern, dass die Oberfläche des zu vereinzelnden Substrats
In
der Zeitspanne (
Die
Ablage des Substrats
Entweder
während
dieses Prozesses oder darauffolgend wird durch die Strömungseinrichtung
Auf diese Weise wird der entsprechende Prozess wiederholt, so oft es nötig ist.On this way the corresponding process is repeated as often as it is is necessary.
Sobald
kein Substrat
Die
Adhäsionskräfte, die
beim Ansaugen des zu vereinzelnden Substrats
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Behandlung von Siliziumwafern dargelegt. Selbstverständlich können auch scheibenförmige Substrate aus anderen Materialien wie z. B. Kunststoff erfindungsgemäß bearbeitet werden.The The present invention has been made with regard to the treatment of silicon wafers explained. Of course can also disc-shaped substrates from other materials such. B. plastic processed according to the invention become.
- 101 201101 201
- Vorrichtungcontraption
- 102 202102 202
- Substratsubstratum
- 103 203103 203
- Substratstapelsubstrate stack
- 104 204104 204
- Trägereinrichtungsupport means
- 105 205105 205
- Vorschubrichtungfeed direction
- 206206
- Bohrungendrilling
- 107 207107 207
- Entnahmeeinrichtungremoval device
- 108 208108 208
- Greifergrab
- 209209
- Handhabungseinrichtunghandling device
- 110 210110 210
- Pfeilrichtungarrow
- 211211
- Pfeilrichtungarrow
- 112 212112 212
- Pfeilrichtungarrow
- 113 213113 213
- Transporteinrichtungtransport means
- 114 214114 214
- Förderbandconveyor belt
- 115 215115 215
- Achseaxis
- 116 216116 216
- Pfeilrichtungarrow
- 117 217117 217
- Strömungseinrichtungflow device
- 118 218118 218
- Strömungsdüsenflow nozzles
- 119 219119 219
- Zwischenraumgap
- 220220
- Lagebestimmungseinrichtung Position detection device
- 221221
- weitere HandhabungseinrichtungFurther handling device
- 122 222122 222
- Andruckelementpresser
- 123 223123 223
- Andruckstiftepressing pins
- 224224
- Sensorelementsensor element
- 225225
- Gelenkjoint
- 226226
- Pfeilarrow
- 227227
- freies Endefree The End
- 228228
- anderes freies Endeother free end
- 229229
- Näherungsschalterproximity switch
- 230230
- Pfeilrichtungarrow
- α αα α
- Neigungswinkeltilt angle
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140701 |