TW202127577A - 基板拾取裝置及基板拾取方法 - Google Patents

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Abstract

基板拾取裝置1係自被排列於載置台2上之複數個單位基板P中拾取一個單位基板P1的裝置，其具備吸附手部5及控制器51。吸附手部5被安裝於機械手臂3，且具有自上方按壓拾取對象的單位基板P1之第一端材Ma1及第二端材Ma2的按壓桿9、及用以可相對於按壓桿9在斜上方移動而自上方吸附拾取對象的單位基板P1的吸附部本體7。控制器51執行自上方使第一端材Ma1及第二端材Ma2按壓於按壓桿9的步驟、使拾取對象的單位基板P1吸附於吸附部本體7的步驟、及透過使吸附部本體7以相對於按壓桿9朝斜上方遠離的方式移動而拾取拾取對象的單位基板P1的步驟。

Description

基板拾取裝置及基板拾取方法
本發明係有關一種基板拾取裝置及基板拾取方法，特別是有關一種將基板進行拾取以自其他基板分離者。
一般在液晶面板(liquid crystal panel)的製造步驟中，係製造成為製造單位的複數個單位顯示面板(單位基板)經圖案化(patterning)之大面積的貼合玻璃基板(母基板)，接著將其分別分割成單位顯示面板。具體而言，係透過使用上下一對的切割刀輪(cutter wheel)自上下方向對母基板兩面同時進行刻劃(scribe)，接著兩面同時進行分離以分別分割成單位顯示面板。單位顯示面板彼此之間被設置有額外的部分，且該等部分在分斷後會成為端材。
在拾取單位基板之際，係以吸附手部吸附單個基板，並拉升至正上方來進行拾取(例如參照發明專利文獻1)。〔先前技術文獻〕 〔發明專利文獻〕
〔發明專利文獻1〕日本特開第2019-107779號公報。
〔發明所欲解決之課題〕
然而，於上述的拾取方法中，根據刻劃的狀態而具有欲拾取的單位基板和鄰接的其他單位基板緊貼而一起被拉升的問題。
本發明的目的係在於減少基板拾取裝置在拾取基板時之其他的基板之隨動。〔解決課題之技術手段〕
以下係說明作為用以解決課題之手段的複數個態樣。該等態樣係可根據需求而進行任意組合。
根據本發明的一樣態之基板拾取裝置係自被排列於平板上之複數個基板中拾取一個基板的裝置，其具備吸附手部及控制部。 吸附手部係被安裝於機械手臂。吸附手部係具有自上方按壓拾取對象的基板之端材的按壓構件，以及用以可相對於按壓構件在斜上方移動而自上方吸附拾取對象的基板的吸附部。 控制部係執行以下的步驟： ◎ 自上方使端材按壓於按壓構件的按壓步驟； ◎ 使拾取對象的基板吸附於吸附部的吸附步驟；以及 ◎ 透過使吸附部以相對於按壓構件朝斜上方遠離的方式移動而拾取拾取對象的基板的拾取步驟。 於此裝置中，在透過吸附手部的按壓構件按壓了基板的端材之狀態下，藉由將吸附手部拉升至斜上方而升起基板。藉此得以防止和拾取對象的基板鄰接的其他基板緊貼而被拉升之情事。其結果係可防止拾取時之基板的摩擦或缺損等缺陷。
基板拾取裝置係可進一步具備用以使吸附部相對於按壓構件在傾斜方向移動的驅動裝置。
驅動裝置係可具有複數個缸體。
按壓構件係可在俯視下呈L字型。
根據本發明的另一樣態之基板拾取方法係利用基板拾取裝置來執行。基板拾取裝置係自被排列於平板上之複數個基板中拾取一個基板的裝置，其具備具有自上方按壓拾取對象的基板之端材的按壓構件，及用以可相對於按壓構件在斜上方移動而自上方吸附拾取對象的基板的吸附部之吸附手部。 基板拾取方法係具備以下的步驟： ◎ 自上方使端材按壓於按壓構件的按壓步驟； ◎ 使拾取對象的基板吸附於吸附部的吸附步驟；以及 ◎ 透過使吸附部以相對於按壓構件朝斜上方遠離的方式移動而拾取拾取對象的基板的拾取步驟。 於此方法中，在透過吸附手部的按壓構件按壓了基板的端材之狀態下，而將吸附手部拉升至斜上方。藉此得以防止和被拾取的基板鄰接的其他基板緊貼而被拉升之情事。其結果係可防止拾取時之基板的摩擦或缺損等缺陷。〔發明之功效〕
在本發明之基板拾取裝置及基板拾取方法中，係可減少在拾取基板時之其他的基板之隨動。
1. 實施態樣1 (1) 拾取裝置的構造 利用圖1至圖4來說明拾取裝置1(基板拾取裝置之一示例)的構造。圖1係實施態樣1的拾取裝置之示意立體圖。圖2係吸附手部的示意立體圖。圖3係吸附手部的示意仰視圖。圖4係基板的示意立體圖。 於本實施態樣中，分斷對象係母基板(mother substrate)M。母基板M係例如由兩片的基板所構成之貼合玻璃。在兩片的基板中，係透過刻劃裝置(未圖示)之上下的切割刀輪而形成刻劃道S。
如圖4所示，母基板M係具有複數個單位基板P。具體而言，於圖4中係顯示有四片單位基板P。於單位基板P的周圍(包括與其他的單位基板P之邊界)上係設置有端材。 例如，在圖4所示的一片之單位基板P1的周圍上，係設置有第一端材Ma1、第二端材Ma2、第三端材Ma3以及第四端材Ma4。第一端材Ma1、第二端材Ma2係被設置在與其他的單位基板P之邊界。第三端材Ma3及第四端材Ma4係構成母基板M的外邊緣。
拾取裝置1係自被配置於載置台2(如圖7)上之母基板M的複數個單位基板P中拾取一個單位基板P的裝置，具體而言，其進行基板分斷動作及基板吸附搬運動作。 如圖1所示，拾取裝置1係具有機械手臂3。機械手臂3係可透過手臂驅動裝置31(如圖5)而使吸附手部5(將於後述)昇降，向側方移動。手臂驅動裝置31係包括例如馬達(motor)等。
拾取裝置1係具有吸附手部5(吸附手部之一示例)。吸附手部5係用以吸附並搬運母基板M的裝置。吸附手部5係被安裝於機械手臂3的前端。 吸附手部5係具有吸附部本體7(吸附部之一示例)。如圖3所示，於吸附部本體7的下表面係設置有吸附孔7a。吸附孔7a係自上方吸附拾取對象之母基板M。吸附孔7a係被連接於真空泵(vacuum pump)等之負壓產生裝置33(圖5)。
吸附手部5係具有按壓桿9(按壓構件之一示例)。按壓桿9係自上方按壓拾取對象之母基板M的端材者，具體而言，其自吸附部本體7降下並將母基板M的端材按壓於載置台2。 按壓桿9係以可相對於吸附部本體7在傾斜方向移動的方式而連結(將於後述)。按壓桿9係具有平坦的底面。 於本實施態樣中，按壓桿9係在俯視下呈L字型。具體而言，按壓桿9係以接近或抵接吸附部本體7之矩形底面的兩邊的外側之方式而配置。
拾取裝置1係具有斜向驅動裝置21。斜向驅動裝置21係使吸附部本體7相對於按壓桿9而相對於鉛直方向傾斜地升降之裝置。換言之，斜向驅動裝置21係使吸附部本體7與按壓桿9相對於彼此而在預定範圍內相對於鉛直方向傾斜地(在俯視下係與自吸附部本體7之矩形底面的一轉角部連接至另一轉角部的直線呈平行之第一水平方向)移動。斜向驅動裝置21係例如氣缸(air cylinder)。 具體而言，斜向驅動裝置21係具有三個氣缸。斜向驅動裝置21係分別被設置於吸附部本體7的轉角部及其兩側的邊緣部。 斜向驅動裝置21係具有缸體本體23、將缸體本體23之上部及吸附部本體7旋轉自如地連結之第一旋轉連結部25、將缸體本體23之下部及按壓桿9旋轉自如地連結之第二旋轉連結部27。第一旋轉連結部25及第二旋轉連結部27的旋轉軸係在第二水平方向(正交於第一水平方向之水平方向)延伸。藉此，透過缸體本體23的動作，按壓桿9係得以在下表面較吸附部本體7之下表面更位於上方的上側位置(如圖7及圖8)與下表面較吸附部本體7之下表面更位於下方的下側位置(如圖10及圖11)之間進行移動。
(2) 拾取裝置的控制結構 利用圖5來說明拾取裝置1的控制結構。圖5係顯示拾取裝置的控制結構之方塊圖。 拾取裝置1係具有控制器51(控制部之一示例)。 控制器51係具有處理器(processor)(例如CPU(Central Processing Unit；中央處理器))、記憶裝置(例如ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)、HDD(Hard Disk Drive；硬式磁碟機)、SSD(Solid State Disk；固態硬碟)等)、各種介面(interface)(例如類比/數位轉換器(A/D converter)、數位/類比轉換器(D/A converter)、通訊介面(communication interface)等)的電腦系統(computer system)。控制器51係透過執行儲存在記憶部(對應於記憶裝置的記憶區域之一部分或全部)的程式(program)而進行各種控制動作。
雖然控制器51係可由單一的處理器所構成，但亦可由為了各自控制而獨立的複數個處理器所構成。 控制器51的各個元件之功能的一部分或全部亦可被作為構成控制器51的電腦系統中可執行的程式來實現。另外，控制器51的各個元件的功能之一部分亦可由訂製積體電路(custom IC)所構成。
在控制器51上係連接有手臂驅動裝置31、負壓產生裝置33、以及斜向驅動裝置21。 雖未圖示，但在控制器51上係連接有用以檢測基板的尺寸、形狀及位置的感測器、用以檢測各個裝置的狀態之感測器及開關，及資訊輸入裝置。
(3) 拾取裝置的拾取及基板分斷動作 利用圖6至圖17來說明拾取裝置的拾取及基板分斷動作。 圖6係拾取裝置的拾取動作之流程圖。圖7至圖11係顯示拾取裝置的拾取動作之示意圖。圖12係吸附手部的示意立體圖。圖13及圖14係吸附手部的示意俯視圖。圖15及圖16係吸附手部的示意側視圖。圖17係基板的示意立體圖。
於以下說明的控制流程圖係一示例，各個步驟係可根據需要而進行省略及置換。再者，亦可為複數個步驟被同時執行，或是一部分或全部被重疊執行。 進一步地，控制流程圖的各個方塊並不限定於單一的控制動作，而亦可置換成是以複數個方塊所表現的複數個控制動作。 此外，各個裝置的動作係由控制部向各個裝置所發出的指令之結果，其等係透過應用軟體(software application)的各個步驟來表現。
於步驟S1中，係進行吸附手部5的準備動作。具體而言，如圖7所示，係透過機械手臂3使吸附手部5在載置台2的上方移動。此時，按壓桿9係位於上側位置。又，母基板M係被置於載置台2上。此外，在圖7至圖11中，係為了簡化而僅繪示了單位基板P1、第一端材Ma1、第二端材Ma2。 如圖8所示，於步驟S2中， 吸附手部5係降下且其下表面抵接於母基板M。具體而言，吸附孔7a係緊密地附著於母基板M的對象單位基板P1。
如圖2、圖9、圖13、圖15所示，於步驟S3中，按壓桿9係自上方按壓端材。具體而言，按壓桿9係相對於吸附部本體7降下並移動至下側位置。更具體而言，按壓桿9係按壓圖4的第一端材Ma1及第二端材Ma2。 如圖9所示，於步驟S4中，吸附孔7a係吸附母基板M的拾取對象之單位基板P1。具體而言，係透過負壓產生裝置33使吸附孔7a吸附單位基板P1。
如圖10、圖12、圖14、圖16所示，於步驟S5中，斜向驅動裝置21係使吸附部本體7以相對於按壓桿9朝斜上方遠離的方式而移動。此時，按壓桿9係仍維持著自上方按壓著母基板M的第一端材Ma1及第二端材Ma2。因此，如圖17所示，單位基板P1係確實地自第一端材Ma1及第二端材Ma2被切離。 在此拾取裝置1中，係藉由吸附手部5的按壓桿9使母基板M的第一端材Ma1及第二端材Ma2在被按壓的狀態下，透過將吸附手部5的吸附部本體7拉升至斜上方而升起單位基板P1。藉此防止拾取對象的單位基板P1之鄰接的其他基板緊貼而被拉升之情事。其結果係可防止拾取時之單位基板P的摩擦或缺損等缺陷。
步驟S6係單位基板P1自拾取裝置1被搬出。具體而言，如圖11所示，吸附部本體7係進一步向上方移動而使單位基板P1進一步上升。此時，按壓桿9係與吸附部本體7一同上升而自第一端材Ma1及第二端材Ma2向上方遠離。 如上所述，在端材的分斷後，吸附手部5係可吸附母基板M的單位基板P且搬運至其他裝置。亦即，不需設置去除端材專用的驅動裝置即可自母基板M拾取單位基板P。
2. 其他的實施態樣 以上，雖然針對本發明的一實施態樣進行了說明，但本發明並非被限定於上述實施態樣，在不脫離發明的要旨之範圍內即可進行各式各樣的變更。特別是記載於本說明書之複數個實施態樣及變形例係可根據需要而任意地組合。 (1) 按壓桿的變形例 按壓桿的數量、形狀及位置係不限定於實施態樣1。
(2) 斜向驅動裝置的變形例 斜向驅動裝置的種類、數量、位置係不特別予以限定。 (3) 基板的變形例 在貼合了兩片脆性材料基板的貼合脆性材料基板中，包括貼合了玻璃基板的液晶面板(liquid crystal panel)、電漿顯示面板(plasma display panel)、有機電激發光顯示面板(organic electro-luminescene display panel)等之平面顯示面板(flat display panel)，以及將矽基板(silicon substrate)、藍寶石基板(sapphire substrate)等貼合於玻璃基板的半導體基板。 基板的種類係不特別予以限定。基板係包括單板的玻璃、半導體晶圓(wafer)、陶瓷基板(ceramic substrate)。
(4) 刻劃道的變形例 刻劃道的形狀係不予以限定。雖然在前述實施態樣中刻劃道為直線，但亦可一部分或全部為曲線。〔 產業上的可利用性 〕
本發明係可廣泛地應用於將基板進行拾取以自其他基板分離之基板拾取裝置及基板拾取方法中。
1:拾取裝置 2:載置台 3:機械手臂 5:吸附手部 7:吸附部本體 7a:吸附孔 9:按壓桿 21:斜向驅動裝置 23:缸體本體 25:第一旋轉連結部 27:第二旋轉連結部 31:手臂驅動裝置 33:負壓產生裝置 51:控制器 M:母基板 Ma1:第一端材 Ma2:第二端材 Ma3:第三端材 Ma4:第四端材 P,P1:單位基板 S:刻劃道
〔圖1〕係實施態樣1的拾取裝置之示意立體圖。 〔圖2〕係吸附手部的示意立體圖。 〔圖3〕係吸附手部的示意仰視圖。 〔圖4〕係基板的示意立體圖。 〔圖5〕係顯示拾取裝置的控制結構之方塊圖。 〔圖6〕係拾取裝置的拾取動作之流程圖。 〔圖7〕係顯示拾取裝置的拾取動作之示意圖。 〔圖8〕係顯示拾取裝置的拾取動作之示意圖。 〔圖9〕係顯示拾取裝置的拾取動作之示意圖。 〔圖10〕係顯示拾取裝置的拾取動作之示意圖。 〔圖11〕係顯示拾取裝置的拾取動作之示意圖。 〔圖12〕係吸附手部的示意立體圖。 〔圖13〕係吸附手部的示意俯視圖。 〔圖14〕係吸附手部的示意俯視圖。 〔圖15〕係吸附手部的示意側視圖。 〔圖16〕係吸附手部的示意側視圖。 〔圖17〕係基板的示意立體圖。
2:載置台
5:吸附手部
7:吸附部本體
9:按壓桿
Ma1:第一端材
Ma2:第二端材
P1:單位基板

Claims (5)

  1. 一種基板拾取裝置，係自被排列於平板上之複數個基板中拾取一個基板的裝置，其具備： 吸附手部，係被安裝於機械手臂，且具有自上方按壓拾取對象的基板之端材的按壓構件，以及用以可相對於前述按壓構件在斜上方移動而自上方吸附前述拾取對象的基板的吸附部；以及 控制部，係執行自上方使前述端材按壓於前述按壓構件的按壓步驟、使前述拾取對象的基板吸附於前述吸附部的吸附步驟、以及透過使前述吸附部以相對於前述按壓構件朝斜上方遠離的方式移動而拾取前述拾取對象的基板的拾取步驟。
  2. 如請求項1所記載之基板拾取裝置，其進一步具備用以使前述吸附部相對於前述按壓構件在傾斜方向移動的驅動裝置。
  3. 如請求項2所記載之基板拾取裝置，其中前述驅動裝置係具有複數個缸體。
  4. 如請求項1至請求項3中之任一項所記載之基板拾取裝置，其中前述按壓構件係在俯視下呈L字型。
  5. 一種基板拾取方法，係在自被排列於平板上之複數個基板中拾取一個基板的裝置，即具備具有自上方按壓拾取對象的基板之端材的按壓構件，及用以可相對於前述按壓構件在斜上方移動而自上方吸附前述拾取對象的基板的吸附部之被安裝於機械手臂的吸附手部的基板拾取裝置進行基板拾取的方法，其具備： 按壓步驟，係自上方使前述端材按壓於前述按壓構件； 吸附步驟，係使前述拾取對象的基板吸附於前述吸附部；以及 拾取步驟，係透過使前述吸附部以相對於前述按壓構件朝斜上方遠離的方式移動而拾取前述拾取對象的基板。
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