JP2017074786A - 基板加工装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 基板反転後に次工程のテーブルに載置するまでの作業時間を短縮できる吸着反転装置を備えた基板加工装置を提供する。【解決手段】 基板Wの表面にスクライブラインを形成するスクライブ装置Bと、スクライブされた基板Wを吸着して反転させ、次工程の受取り部に受け渡す吸着部14を有する吸着反転装置Cとを備えた基板加工装置Aであって、受取り部は間隔をあけて平行に配置された複数の受け部材24で形成され、複数の受け部材24は、ブレイク装置のテーブル上面に出没自在に設けられている。【選択図】図5
Description
本発明は、ガラス、シリコン、セラミック、化合物半導体等の脆性材料からなる基板に分断用のスクライブラインを加工したり、このスクライブラインに沿って基板を分断したりする基板加工装置に関する。
従来より、テーブル上に載置した大面積のマザー基板に対し、スクライブ装置でカッターホイール(スクライビングホイールともいう)を所定のスクライブ圧を加えた状態で転動させたり、レーザビームの照射による熱歪を利用したりして、互いに直交する複数条の平行なスクライブラインを形成し、その後に、マザー基板を吸着反転装置により反転させてブレイク装置のテーブルに載置し、当該スクライブラインを設けた面とは反対側の面からブレイクバーを押し当てて基板を撓ませることにより基板を分断し、単位製品を取り出す方法が、例えば特許文献1等で開示されている。
また、2枚のガラス基板を貼り合わせたマザー基板を分断する場合、スクライブ装置のテーブル上に載置されたマザー基板に対して、カッターホイールを転動させることにより基板の一方の面であるA面にスクライブラインを形成する。次いで、吸着反転装置で基板を吸着して反転させた後、ブレイク装置のテーブル上に載置し、基板A面の裏面となる基板B面をブレイクバー等で押圧して基板A面を分断する。次いで、上記と同様に、基板B面にスクライブラインを形成し、基板を反転させた後、基板A面をブレイクバー等で押圧して基板B面を分断する。この後、分断された基板をブレイク装置から除材して次の工程へ移行する方法が、例えば特許文献2(図45)等で開示されている。
上記のような基板の加工方法において、基板を反転させるのに用いられる吸着反転装置は、基板を吸着して反転させる吸着板を備えている。そして、例えば、スクライブ装置でスクライブされてテーブル上に載置されているマザー基板を吸着反転装置の吸着板で吸着して反転させた後、上向きになった吸着反転装置の吸着板上に吸着保持されている基板を、別に設置した吸着搬送装置の吸着板で吸着して次の工程、例えばブレイク装置のテーブルに搬送する等の手段がとられている。また逆に、スクライブ装置のテーブル上にあるマザー基板を吸着搬送装置の吸着板で吸着し、上向きで待機している吸着反転装置の吸着板上まで移動して受け渡し、該吸着板を反転させて表裏反転された基板を次の工程であるブレイク装置のテーブル上に載置するようにしている。
したがって、従来の方法では、スクライブ装置からマザー基板を受け取って反転させ、反転させた基板を次の工程のテーブル上に載置するために、吸着反転装置とは別に吸着搬送装置を必要としていたため、装置構成が大掛かりとなり、コスト高になるといった問題点があった。
加えて、吸着反転装置の吸着板から反転された基板を次工程のテーブルへ受け渡したり、或いは、スクライブ装置のテーブルから吸着反転装置の吸着板に基板を受け渡したりする際に時間がかかり、基板の分断に要する作業時間が長くなるといった問題点もあった。
加えて、吸着反転装置の吸着板から反転された基板を次工程のテーブルへ受け渡したり、或いは、スクライブ装置のテーブルから吸着反転装置の吸着板に基板を受け渡したりする際に時間がかかり、基板の分断に要する作業時間が長くなるといった問題点もあった。
そこで本発明は、上記した従来課題に鑑み、基板を反転させて次工程のテーブル等の受取り部に載置する動作を行うときに、従来よりも簡易な装置構成であって、しかも作業時間を短縮することができる吸着反転装置を備えた基板加工装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明の基板加工装置では、脆性材料基板を順次搬送する主経路を第1の方向とし、前記主経路の途中に、脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ装置と、スクライブ装置によってスクライブされた前記脆性材料基板を吸着して反転させ、次工程の受取り部に受け渡す吸着部を有する吸着反転装置とを備えた基板加工装置であって、前記受取り部は間隔をあけて平行に配置された複数の受け部材で形成され、前記複数の受け部材は、ブレイク装置のテーブル上面に出没自在に設けられている構成とした。
本発明では、吸着反転装置の吸着部が、基板をスクライブ装置のテーブルから吸着して回転軸により反転回動したときに、反転された基板を、受け部材の上面に受け渡すことができるので、従来のような基板を受け渡しするための吸着搬送装置を省略することができて装置構成が簡略化され、設備コストの低減化を図ることができる。
また、前記受取り部は、間隔をあけて平行に配置された複数の受け部材で形成され、前記複数の受け部材は、ブレイク装置のテーブル上面に出没自在に設けられている構成とするのがよい。
これにより、基板受け渡し時に、ブレイク装置のテーブルから突出した受け部材に効果的に受け渡すことができると共に、受け渡された基板は受け部材を降下することによりテーブル表面に載置することができ、次のブレイク工程を引き続いて行うことができる。
また、前記受取り部は、間隔をあけて平行に配置された複数の受け部材で形成され、前記複数の受け部材は、ブレイク装置のテーブル上面に出没自在に設けられている構成とするのがよい。
これにより、基板受け渡し時に、ブレイク装置のテーブルから突出した受け部材に効果的に受け渡すことができると共に、受け渡された基板は受け部材を降下することによりテーブル表面に載置することができ、次のブレイク工程を引き続いて行うことができる。
以下、本発明に係る基板加工装置の詳細を、図1〜6で示した実施例に基づいて説明する。
本実施例で示す基板加工装置Aは、図1に示すように、スクライブ装置Bと、吸着反転装置Cと、ブレイク装置Dとから構成される。
被加工基板W(図6参照)は、スクライブ装置Bから吸着反転装置Cを経てブレイク装置Dまで、第1の方向に沿って順次移行されるようになっている。「第1の方向」とは、図におけるX方向である。この第1の方向に沿った基板の送り経路を、本発明では「基板の主経路」という。
本実施例で示す基板加工装置Aは、図1に示すように、スクライブ装置Bと、吸着反転装置Cと、ブレイク装置Dとから構成される。
被加工基板W(図6参照)は、スクライブ装置Bから吸着反転装置Cを経てブレイク装置Dまで、第1の方向に沿って順次移行されるようになっている。「第1の方向」とは、図におけるX方向である。この第1の方向に沿った基板の送り経路を、本発明では「基板の主経路」という。
スクライブ装置Bは、図2に示すように、X方向に延設されたレール1に沿って移動するテーブル2を備えており、モータによって回転するネジ軸3により駆動される。さらに、テーブル2は上面に多数のエア吸着孔(図示外)を備え、移動ステージ4上でモータを内蔵する回転駆動部5により水平面内で回動できるようになっている。また、左右一対の支柱6、6と、これら支柱6、6に橋架されたY方向に延びるガイド7を備えたビーム8とによって門型の支持体が形成されている。ガイド7にはカッターホイール9を有するスクライブヘッド10がガイド7に沿ってY方向に移動できるように取り付けられている。
吸着反転装置Cは、図3に示すように、台枠11上で左右の側板12、12に支持されたY方向に延びる回転軸13と、回転軸13と共に回転する櫛状の吸着部14とを備えている。
櫛状の吸着部14は、回転軸13を基端として回転軸13から直交する方向に延設された複数の櫛歯部14aによって形成されている。吸着部14は、図1に示すように、スクライブ装置Bのテーブル2上に面接する位置から、後述するブレイク装置Dの受取り部を形成する受け部材24まで、回転軸13と共に反転回動するように形成されている。また、吸着部14の櫛歯部14aがテーブル2上に面接した姿勢において、櫛歯部14aの下面には多数のエア吸着孔(図示外)が設けられている。
さらに、回転軸13は、スクライブ装置Bのテーブル2と、ブレイク装置Dの受取り部との間で、テーブル2並びに受取り部に近接した位置に配置されている。なお、回転軸13はモータを内蔵する反転駆動部15によって駆動される。
櫛状の吸着部14は、回転軸13を基端として回転軸13から直交する方向に延設された複数の櫛歯部14aによって形成されている。吸着部14は、図1に示すように、スクライブ装置Bのテーブル2上に面接する位置から、後述するブレイク装置Dの受取り部を形成する受け部材24まで、回転軸13と共に反転回動するように形成されている。また、吸着部14の櫛歯部14aがテーブル2上に面接した姿勢において、櫛歯部14aの下面には多数のエア吸着孔(図示外)が設けられている。
さらに、回転軸13は、スクライブ装置Bのテーブル2と、ブレイク装置Dの受取り部との間で、テーブル2並びに受取り部に近接した位置に配置されている。なお、回転軸13はモータを内蔵する反転駆動部15によって駆動される。
ブレイク装置Dは、図4に示すように、X方向に延びるレール16に沿ってネジ軸17の回動により移動する移動ステージ18を備え、この移動ステージ18に多数のエア吸着孔(図示外)を有するテーブル19が取り付けられている。
さらに、左右一対の支柱20、20と、これら支柱20、20に橋架されてY方向に延びるビーム21とによって門型の支持体が形成され、該ビーム21には、Y方向に延びる板状のブレイクバー22が流体シリンダ23により昇降可能に取り付けられている。
さらに、左右一対の支柱20、20と、これら支柱20、20に橋架されてY方向に延びるビーム21とによって門型の支持体が形成され、該ビーム21には、Y方向に延びる板状のブレイクバー22が流体シリンダ23により昇降可能に取り付けられている。
ブレイク装置Dのテーブル19には、その上面から突き出た突出姿勢からテーブル面と面一となる没入姿勢まで出没する複数の受け部材24が設けられており、この受け部材24が、吸着反転装置Cによって反転された基板Wを吸着部14から受け取る実質的な受取り部を形成している。
受取り部としての受け部材24は、基板Wの受け渡し時には突出姿勢で前記吸着部14の櫛歯部14aの間にはまり込むように並列に配置されており、下方に配置された流体シリンダ25等の昇降機構(図5参照)によって昇降するように形成されている。
受取り部としての受け部材24は、基板Wの受け渡し時には突出姿勢で前記吸着部14の櫛歯部14aの間にはまり込むように並列に配置されており、下方に配置された流体シリンダ25等の昇降機構(図5参照)によって昇降するように形成されている。
上記したスクライブ装置B並びにブレイク装置Dのテーブル2、19並びに吸着反転装置Cの吸着部14のエア吸着孔は、図示は省略するが、配管を介して真空ポンプなどのエア吸引装置に接続され、エア吸着孔を介して吸引エアにより基板Wを吸着できるように形成されている。
次に、上記の基板加工装置による基板Wの加工工程を、図6を用いて順に説明する。
図6(a)において、スクライブ装置Bのテーブル2上に載置されている基板Wは、スクライブ装置Bによってその上面にY方向(図における前後方向)に沿った複数のスクライブラインが既に加工された状態にある。このスクライブラインの加工は、テーブル2上に基板Wを載置した後、テーブル2をスクライブヘッド10(図1、2参照)の位置まで移動させてカッターホイール9を基板Wの表面に圧接させ、カッターホイール9をY方向に移動させることにより行われる。
図6(a)において、スクライブ装置Bのテーブル2上に載置されている基板Wは、スクライブ装置Bによってその上面にY方向(図における前後方向)に沿った複数のスクライブラインが既に加工された状態にある。このスクライブラインの加工は、テーブル2上に基板Wを載置した後、テーブル2をスクライブヘッド10(図1、2参照)の位置まで移動させてカッターホイール9を基板Wの表面に圧接させ、カッターホイール9をY方向に移動させることにより行われる。
このテーブル2上に載置されたスクライブライン形成後の基板Wを、図6(b)に示すように、吸着反転装置Cの吸着部14の櫛歯部14aで吸着して反転回動させる。反転回動された櫛歯部14aは、複数設けられた受け部材24の間にはまり込み、反転して上側に保持した基板Wを受け部材24の上面に受け渡す。櫛歯部14aは基板Wを受け部材24に受け渡した後も、図6(c)に示すように、基板Wから遊離する角度αまで回動する。これにより、基板Wを完全に受け部材24の上面に残すことができる。
次いで、図6(d)、(e)に示すように、ブレイク装置Dのテーブル19を移動させて櫛歯部14aから引き離した後、櫛歯部14aを次の基板W’のためにスクライブ装置B側に反転回動させる。
ブレイク装置Dでは、基板Wを載置したテーブル19をブレイクバー22(図1、4参照)の下方まで移動させてブレイクバー22を下動させ、Y方向のスクライブラインに沿って基板Wを短冊状にブレイクする。この後、ブレイクされた基板Wはテーブル19から除材されることになる。
ブレイク装置Dでは、基板Wを載置したテーブル19をブレイクバー22(図1、4参照)の下方まで移動させてブレイクバー22を下動させ、Y方向のスクライブラインに沿って基板Wを短冊状にブレイクする。この後、ブレイクされた基板Wはテーブル19から除材されることになる。
なお、櫛歯部14aを反転させて受け部材24の表面に基板Wを受け渡す際、基板Wが受け部材24の表面に対して傾斜姿勢で接触すると基板Wの表面を傷めるおそれがある。したがって、基板受け渡しの際、図6(b)に示すように、櫛歯部14aの吸着面が水平な姿勢になったとき、基板Wが受け部材24の上面に受け渡されるように、受け部材24の突出位置を予め設定しておくのがよい。これにより、基板Wを傷つけることなく受け渡すことができる。
図7は本発明における受取り部の別の実施例を示す。この実施例では、受取り部は、ブレイク装置Dのテーブル19の一端に櫛歯状に加工された複数の受け部材26によって形成されている。受け部材26は互いに間隔をあけて平行に配置され、基板Wの受け渡し時に前記吸着部14の櫛歯部14aが受け部材26の間にはまり込み、受け部材26の上面で基板Wを水平姿勢で受け取るように形成されている。
図8は、上記図7に示した実施例での作業手順を示す図6同様の説明図である。
先の実施例と同様に、テーブル2上に載置された基板Wは、図8(a)、(b)に示すように、吸着反転装置Cの吸着部14の櫛歯部14aで吸着されて反転回動される。反転回動された櫛歯部14aは、複数設けられた受け部材26の間にはまり込み、基板Wを受け部材26の上面に受け渡す。櫛歯部14aは基板Wを受け部材26に受け渡した後も、図8(c)に示すように、基板Wから遊離する角度αまで回動する。
先の実施例と同様に、テーブル2上に載置された基板Wは、図8(a)、(b)に示すように、吸着反転装置Cの吸着部14の櫛歯部14aで吸着されて反転回動される。反転回動された櫛歯部14aは、複数設けられた受け部材26の間にはまり込み、基板Wを受け部材26の上面に受け渡す。櫛歯部14aは基板Wを受け部材26に受け渡した後も、図8(c)に示すように、基板Wから遊離する角度αまで回動する。
次いで、図8(d)に示すように、ブレイク装置Dのテーブル19を移動させて櫛歯部14aから引き離した後、櫛歯部14aを図8(e)に示すようにスクライブ装置B側に反転回動させる。
この実施例では、基板の受取り部となる受け部材26が、先の実施例で示した受け部材24のように上下に昇降する機構を必要としないので、受取り部の構成を簡略化することができる。
この実施例では、基板の受取り部となる受け部材26が、先の実施例で示した受け部材24のように上下に昇降する機構を必要としないので、受取り部の構成を簡略化することができる。
図9は、本発明の受取り部としての受け部材27を複数のコンベアベルト28で構成
した実施例を示す。各コンベア27は、前記吸着反転装置Cの櫛歯部14aの間の間隔より小さな幅で形成され、基板受け渡し時に櫛歯部14aが各コンベア27の間にはまり込み、コンベア27の上面で基板Wを水平姿勢で受け取るように形成されている。
した実施例を示す。各コンベア27は、前記吸着反転装置Cの櫛歯部14aの間の間隔より小さな幅で形成され、基板受け渡し時に櫛歯部14aが各コンベア27の間にはまり込み、コンベア27の上面で基板Wを水平姿勢で受け取るように形成されている。
図10は、上記図9で示した実施例の作業手順を示すものである。
先の実施例と同様に、テーブル2上に載置された基板Wは、図10(a)、(b)に示すように、吸着反転装置Cの吸着部14の櫛歯部14aに吸着され反転回動される。反転回動した櫛歯部14aは、複数設けられたコンベア28の間にはまり込み、基板Wをコンベア28の上面に受け渡す。櫛歯部14aは基板Wをコンベア28に受け渡した後も、図10(c)に示すように、基板Wから遊離する角度αまで回動する。
先の実施例と同様に、テーブル2上に載置された基板Wは、図10(a)、(b)に示すように、吸着反転装置Cの吸着部14の櫛歯部14aに吸着され反転回動される。反転回動した櫛歯部14aは、複数設けられたコンベア28の間にはまり込み、基板Wをコンベア28の上面に受け渡す。櫛歯部14aは基板Wをコンベア28に受け渡した後も、図10(c)に示すように、基板Wから遊離する角度αまで回動する。
次いで、図10(d)に示すように、コンベア28に受け渡された基板Wは、コンベア28によって次の工程まで搬送され、櫛歯部14aは図10(e)に示すようにスクライブ装置B側に反転回動させる。
以上のように、本発明では、吸着反転装置Cの吸着部14が、基板Wをスクライブ装置Bのテーブル2から吸着して回転軸13により反転回動したときに、反転された基板Wを受け部材24、26、27の上面に受け渡すことができるので、従来のように基板を受け渡すための吸着搬送装置を省略することができて、基板加工装置Aを簡略化することが可能となる。また、吸着反転装置Cの回転軸13がスクライブ装置Bのテーブル2並びに受取り部の間で、しかもこれらの部材の近接位置に配置されているので、吸着部14を反転させるだけで、基板Wを反転させる動作と、反転後の基板Wを受取り部上に載置する動作を同時に行うことが可能となる。これにより、作業時間を大幅に短縮することができる。
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではない。例えば、図示は省略するが、吸着反転装置Cの吸着部14を側板12に対して上下位置調整可能に形成してもよい。これにより、吸着部14を反転させて受取り部の表面へ基板Wを受け渡す際に、基板Wが受取り部の表面に対して正しく水平姿勢となる位置に吸着部14の位置を微調整することができる。
その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
本発明は、基板上にスクライブラインを形成し、そのスクライブラインに沿ってブレイクする基板加工装置に利用される。
A 基板加工装置
B スクライブ装置
C 吸着反転装置
D ブレイク装置
W 基板
2 スクライブ装置のテーブル
9 カッターホイール
14 吸着反転装置の吸着部
14a 櫛歯部
19 ブレイク装置のテーブル
24、26、27 受取り部としての受け部材
28 コンベア
B スクライブ装置
C 吸着反転装置
D ブレイク装置
W 基板
2 スクライブ装置のテーブル
9 カッターホイール
14 吸着反転装置の吸着部
14a 櫛歯部
19 ブレイク装置のテーブル
24、26、27 受取り部としての受け部材
28 コンベア
Claims (1)
- 脆性材料基板を順次搬送する主経路を第1の方向とし、前記主経路の途中に、脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成するスクライブ装置と、
スクライブ装置によってスクライブされた前記脆性材料基板を吸着して反転させ、次工程の受取り部に受け渡す吸着部を有する吸着反転装置とを備えた基板加工装置であって、
前記受取り部は間隔をあけて平行に配置された複数の受け部材で形成され、
前記複数の受け部材は、ブレイク装置のテーブル上面に出没自在に設けられている基板加工装置。
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