TW588417B - Sheet removing apparatus and method - Google Patents

Description

588417 五、發明說明（ 【發明領域】 η本發明係關於一種用以移除附貼至例如半導體晶圓之 板狀構件的薄片之裝置與方法。 saU之 【發明背景】 5 當製造半導體時，研磨製程係於半導體

I 以^圓，，表示）之下表面實現，用以建構薄型化且小型化 ο導體晶片，但是，在實現這種研磨製程 薄膜等等所製成之保護薄片係黏接至晶圓之上表面（亦黏14 即，形成有電路之表面）。麸德，租 Η)-之後被移除。 “麦«湾片係在完成研磨 在日本專利公開公告第u_16862號令，本案發明人 吕丁 已經提出-種移除藉由使用一種具有指定長度 :附貼至板狀構件之保護薄片之廢新方法，其中，黏著： V係黏接至薄片之端緣，且黏著勝帶係被拉開以移除薄/ 15片。 因為重複實驗之結果，已經有人觀察到在上述方法 存在有種風險·當黏著膠帶係以平行於晶圓平面之 移除薄片時，薄片係偶而沿著其外周邊被拉 20 【發明之概述】 本發明之-個目的係成功地移除附貼至板狀構件之薄 片，而不會導致薄片被拉伸或撕斷。 =達成士述目的，本發明提供了—種用以移除附貼至 反 '件之薄片之裝置，其乃藉由使用具有指定長度之黏 本紙張尺度適用中國

JJL 發明說明（） 由將黏著膠帶黏接至薄片之端緣部分，然後拉 向裝:特徵為:上述裝置包含用以將心 5 :以將薄片傾斜地向上拉開之裝置可包含用以 巧厚片之方向的導引裝置。五 行於曰圓矣“ 向上，，係意指除平 形成：=以外之方向’並包含譬如與晶圓表面所 /成之角度係為5至175度之方向。拉開 ^ Μ μ ^ ^ , π 祖開之方向係可與附 厚片的方向相同，又，薄片可能朝相反方向拉開。 於另-樣態中，本發明提供了一種用以移除附 二，牛=片之裝置，其乃藉由使用具有指定長度之黏著 =，精由將黏著膠帶黏接至薄片之端緣，然後拉 ^，其特徵為：上述裝置包含配於薄片附近之導輪，以 確保薄片係在翻轉通過導輪時被拉開。於此情況下， 15 係可配置於能避免板狀構件朝上移動之位置。 ㈣本發明之又另-樣態，係提供了 —種藉由使用具 才曰疋長度之黏著膠帶以移除附貼至板狀構件之薄片之方 t，上述方法包含以下步驟：將該黏著膠帶黏接至薄片之 端緣；以及將黏著膠帶傾斜地向上拉開，藉以從板狀 上移除薄片。 20 依據本發明之又另-樣態，係提供了一種藉由使用具 有指定長度之黏著膠帶以移除附貼至板狀構件之薄片之方 法，上述方法包含以下步驟：將該黏著膠帶黏接至薄片之 端緣；以及在與薄片翻轉通過導輪之同時拉開黏著膠帶。 •吾人應注意到，縱使本發明係特別適合於移除附貼至 4 A7五、發明說明（ B7 5 10 15 20 晶圓上之保護薄 取而代之的是，，疋本發明係並未受限於這種狀況。 貼至板狀構：之ί發明提供了用以使用黏著膠帶以移除附 包含玻璃平姑、之般的裝置與方法。板狀構件可更 板、液晶板、光ΐ膠板、上漆鋼鐵板、陶竟板、印刷電路 至這些構件之保板等。本發明亦可應用於移除附貼 【圖式之簡單說明】 =:係為依據本發明之薄片移除裝置之前視圖。 圖係為依據本發明之薄片移除裝置之側視圖。 圖3係為依據本發明之薄片移除裝置之平面視圖。 平面=1與^係分別為薄片移除裝置之加熱/切割部之 圖5 Α與5Β係分別為薄片移除裝置之導輪單元 面與側視圖。 卞 圖6至14係為顯不薄片移除動作之說明性圖式。 圖15係為本發明之另一實施例之圖例。 【發明之詳細說明】 本發明將藉由參考一種用以移除晶圓之保護薄片之裝 置而舉例說明如下。圖卜2與3係分別為顯示依據本發、 :月之實施例之薄片移除裝置之前視圖、側視圖、與俯視圖。 薄片移除裝置係由平台100、置料盤部2〇〇、膠帶供應部 3〇〇、剝離頭部（peeling head p〇rtI〇n)4〇〇、與作為黏接裝 置與切割裝置之加熱/切割部5〇〇所構成。 .首先，在說明薄片移除裝置之一般構造時，具有 訂 黏接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 588417 A7

5 10 15 20 薄片之晶圓w係由置料盤2。。運送。同時， 拉出，二^ _所供應之黏著膠帶Τ係由剝離頭部4(Κ :加熱/切割部500利用熱Μ至保護薄片之端 :::以黏接黏著膠帶丁，然後，將黏著勝帶τ 著’剝離頭部4〇0扣住並拉出黏著膠帶1 一二 •除保濩缚片。在黏著膠帶Τ之移除期間， Γ導輪係維持與㈣薄片R移除部分接觸（圖13)。 母個部分之細節係說明於下。 謝置更=部係設有設置在平台1G G之上的兩個導軌 更仅有一個設置於導執201上之置料盤203，俾能 =可於顯示於圖3之x方向移動。導執加係置放於 基底板202上（圖2)。又，皮帶2〇9係懸吊於平台⑽上 =滑輪2G5㈣7之間，而滑輪2G5係由馬達2ιι驅動 疋^。皮可209係藉由聯結器213而連接至置料盤加， 動置料盤加係可藉由馬達211之旋轉而沿著導 置料盤2〇3係藉由液麼紅加而上下移動。置料盤加 =有遵照晶圓之直徑排列之複數個同心的環狀吸 训’母個吸引溝槽219設有複數個吸引口，此等吸引口 係受到負壓以藉由吸引作用而保持晶圓。顯示於22!的3 可動定位銷’有兩個這種定位銷係設置於吸引溝槽= 近’以允許晶圓之端緣變成與兩個定位銷221鄰接 確保晶圓之定位。 g Λ •於本實施财，黏著膠帶含—種藉由而提供具 6 本紙張f度適用中國國家標準（CI^S)A4規格⑽χ 297公髮)-

(請先閱讀背面之注意事項^^寫本頁) rl裝： - 588417 A7 五、發明說明（） 有熱敏黏著性之抗熱膜（例如聚對苯二甲酸乙酯）而形成之 熱敏型黏著膠帶，但亦可能使用一種藉由提供具有熱敏黏 著特性之基底材料而形成之熱敏型黏著膠帶。黏著膠帶τ 係設定於捲筒301，並被提供至膠帶供應部3〇〇。又，彈 簧302(圖2)係設置於捲筒3〇1之旋轉軸上，用以經由摩 擦板而施加摩擦力至捲筒3〇1之旋轉軸。 如圖6所示，勝帶供應部300係設有夾送滾輪303與 張力滾輪305，兩者係彼此相互加壓接觸。此外，膠帶供 應部则更設有導輪3〇7與夾送滾輪扇。膠帶供應部3〇〇 ίο之下端緣部分係設有㈣接收板3〇9,而谬帶接收板3〇9 係設置於軸310所通過之球形襯套311上。在X軸方向 可移動的踢帶接收板309，係藉由彈菁313之作用而正常 地偏向突出方向（亦即，朝向圖6之左側 在從捲筒301虽中供應並通過夾送滾輪則盘導輪 307之間以後，黏著朦帶T之方向會轉換。然後Γ在又通 過夾运滾輪3 0 3與張力滾輪3 〇 5之間以後，黏著膠帶τ 係被运至膠帶接收板309，於此處，黏著膠帶係藉由膠帶 按壓板化而對著膠帶接收板_之上端受壓W 溝槽職係形成於膠帶接收板3〇9之前緣部分中，而谬 帶按壓板315係由㈣缸317所驅動。又，時序皮帶321 =時序滑輪319懸吊於張力滾輪奶，㈣㈣輪319 ^馬達奶所驅動（圖3)。為了以與饋入方向相反的方 拉力（反張力）於黏著谬帶丁上，張力滾輪305係以 與黏者膠帶T之饋入方向相反的方。

I 頁 訂 588417 A7 製 五、發明說明（） 張力滾輪305之後部（圖0之右側）係設有膠帶按壓 板3〇6，用以避免於膠帶接收板3〇9之頂端的黏 之倒退。 百胗贡丁 膠帶供應部300係可朝垂直方向（圖6之ζ軸方向）浐 5動。換言之，如圖2所示，膠帶魏入部3〇〇係藉由固定^ 設於平台部1〇〇上之基底板1〇1的液壓缸325而可朝Ζ 軸方向移動。 、又如圖2所示，剝離頭部400係設有剝離頭部4〇1與 用以支撐剝離頭部401之臂部403，而臂部403係設置於、 專引部405 ±，俾能可自由地朝χ軸方向移動。臂;彻 係經由動力傳輸機構（未顯示於附圖中）而受到設置於導引 部405之端緣部分之馬達4〇7所驅動。導引部4〇5係藉由 利用支撐板409而安裝於平台1〇〇之上方。 剝離頭部401係設有膠帶夾頭412。膠帶夾頭412包 含上夾爪411與下夾爪413。上夾爪411係被液壓缸415 移動以開啟並關閉膠帶夾頭412。剝離頭部4〇1亦設有偵 測感測器417(例如光電感測器等；參見圖6)，用以偵測 黏著膠帶τ是否出現於膠帶夾頭412内部。 ^其次，將說明加熱/切割部500。關於這一點，圖4Α 係為加熱/切割部5〇〇之放大平面視圖，而圖4Β係為其側 視圖。又，加熱/切割部5〇〇之前視圖係顯示於圖9。如 這些附圖所示，桿狀加熱器503係插入於加熱台（heating block)501中，而加熱工具5〇5係利用螺栓％?而固定至 加熱台501之下端。加熱工具5〇5之下端形成以具有類似 本紙張I"度適用中國國家標準（CNS)A4了見格（21〇 χ 297公釐）

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ίο 15 20 於顯不於圖4B之不平坦形狀，以促使熱量能藉由其凸狀 p刀而局邓地被轭加。又，加熱工具係可被置換，以 使吾人能依據晶圓之尺寸與曲率而使用多種形狀的工具。 加熱台501係利用兩個導引軸5〇6而安裝於框架5〇8上， 俾能使其可朝垂直方向(顯示在附圖中之z軸方向)自由移動，而加熱台501係由固定至框架5〇8之液壓缸5〇9舉高 並降低。 如圖4A所示，加熱台501係介設於安裝於框架5〇8 上之兩個板狀膠帶按壓引部511之間的前方與後方(在X 轴方向）。膠帶按壓引導部511係為絕熱構件，其乃由譬 如聚酿亞胺樹月旨或聚_類樹脂（p〇lyether e驗k咖此 resm)力之材料所形成。膠帶按壓引導部5ΐι之上端係固定 木 而其下係為圓的，俾能自由地按壓黏著膠 τ T。又，切割刀具移動液壓缸513係安裝於其中一個膠 帶㈣引導部511之一側（圖4A),而安裝至液壓缸5/ 之活塞大端部分係為切割刀片515，切割刀片515係藉由 、、‘ 13之和動而於Y軸方向往復移動。板狀膠膠帶 按壓部5Π係配置於液壓&513下方，而切口成於膠帶按壓部517中，以促使切割刀片515之通過。 加熱/切割部500係可朝垂直方向(在附圖中之2軸方 向）移動。換言之，加熱/切割部係藉由固定至基底 101之液壓缸519(圖3)而朝ζ軸方向移動。 ’ 。。一圖5顯示用以移除保護薄片F之導輪單元6〇〇，導輪 單元600係文裝於裝置本體之基底板上（圖2)。導輪 L____ 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐

Μ Μ-----.--—訂·--------.A (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 588417 A7 B7 15 20 五、發明說明（ 單7L 600包含·導輪6〇1 ;托架6〇3，用以可轉動地支撐 導輪601 ;框架6们，框架603係經由彈簧605而安裝至 框架607;以及液壓缸6〇9，用以依晶圓w之運行方;移 動框架607。液壓缸6〇9係安裝於基底板2〇2上。當沒有夕 5使用時，導輪601係設置於虛線所顯示之待命位置田。/又 接著，薄片移除裝置之運作將於以下之步驟丨至8 說明。 (步驟1 :將晶圓設定在一定的位置） 晶圓w係被手動設定在置料盤2〇3上之一定的位置， 1〇喊藉2例如操縱器之自動供應裝置而設定在置料盤2〇3上 之一定的位置。在晶圓w係在相當於晶圓w之尺寸的置 料盤203中與吸引溝槽219對準之後，抽真空裝置（未顯 示於附圖中）開始運作以藉纟吸引作用而固定晶圓w，然 後’置料盤203係直接移動到膠帶供應部3〇〇下方（圖6)。 此時，導輪601係位於顯示於圖6之待命位置。 在膠帶供應部300處，黏著膠帶τ係依序經由導輪 斯、夾运滾輪3G3、與張力滾輪3G5而預先懸吊，而黏 著膠帶τ係藉由膠帶按廢部315與膠帶接收板而保 持於靠近其尖端部分。又，張力滾輪3〇5係受到驅動以施 加適當的反張力到黏著膠帶Τ。 於此時’剝離頭部400之膠帶夾頭412係呈開啟狀離。 然後’剝離頭部400係朝Χ轴方向移動至膠帶餽入部3〇〇。 又，此種剝離頭部400之移動，係可與置料盤2〇3之移動 同時進行。 I_ 10 本紙張尺度適财關家標準（c^nS)A4規格（21G χ 297公爱_

頁I 訂 588417 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） (步驟2 :扣住黏著膠帶τ之尖端） 如圖7所示，剝離頭部400推出膠帶接收板3〇9，藉 以使膠帶接收板309向後移動，並使黏著膠帶了之尖端曰 被插入至膠帶夾頭412之入口部。於此時，因為黏著膠帶 5 T係被保持於張力滾輪305與夾送滾輪3〇3之間，而且黏 著膠帶τ係被膠帶推出導板306從後方推出，所以，在 不導致黏著膠帶T與膠帶接收板3〇9 一起向後移動的情 況下，只有膠帶接收板309會向後移動。依此方式，=著 膠τ τ之尖端係確實地插入於膠帶夾頭之入口部。 一當感測器417偵測到黏著膠帶丁之尖端時，膠帶夾頭412 會關閉以扣住黏著膠帶τ之尖端。其次，由張力滚輪 所建立之反張力釋放出，而膠帶按壓板315舉高並盥黏著 膠帶Τ分離。 (步驊3 :拉出黏著膠帶τ) 如圖8所示，剝離頭部4〇〇係朝方向移動遠離 膠帶傀入部300，此舉可使黏著膠帶τ被拉出。於此時， 張力滾輪305係開始運作以施加反張力。 (步驟4 :膠帶τ之熱壓黏接與切割） 、如圖9所示，加熱/切割部500降下，而膠帶按壓引 導部川將黏著膠帶Τ推下到晶圓w附近。膠帶按壓板 ^ 17與315係將黏著膠帶τ按壓於膠帶接收板上。然 後加熱杰升/降液壓缸509受到驅動，以在晶圓w之尖 端部分對著保護薄片F按壓加熱工具5〇5持續數秒。依 此方式，黏著膠帶T係藉由熱壓而黏接至保護薄片f。於 10 15 20 ----- 11 私紙張尺度咖ΐ關家標準（cns)A4 (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 項3· 裝 · 588417 A7 ------B7_ —_ 五、發明說明（） 此時，置料盤203之位置係可依據晶圓w之尺寸而調整。 關於這一點，置料盤203可能在黏著膠帶τ遭受到熱壓 黏接之時間内，移動到直接位於加熱/切割部5〇〇下方的 位置。然後，切割刀片5 1 5係朝Y軸方向移動，以將黏 5著膠帶T切成指定長度。 (步驟5 :舉高膠帶供應部及加熱/切割部） 如圖10所示，膠帶供應部300與加熱/切割部5〇0係 被舉高。如此圖所示，黏著膠帶τ與保護薄片F之黏接 點P係罪近晶圓W之邊緣。舉例而言，從晶圓w之邊緣 1〇 到黏接點P之距離d係在3 mm之内。 (步驟6 :移除保護薄片） 如圖11所示，剝離頭部400係藉由馬達4〇7而移動 到附圖之右側，而置料盤203係藉由馬達211移動到附圖 之左側，藉以保持保護薄片F，並藉由剝離頭部4〇〇而從 15晶圓W剝離保護薄片F。因此，保護薄片F之邊緣係被 移除。 然後’置料盤203係如圖12所示地停止，剝離頭部 400係略微縮回，且置料盤203下降。同時，液壓缸6〇9(圖 5)係受到驅動而導致導輪601移動一段預先決定的距離到 20達剝離頭部400(亦即，到達圖12之左側），然後，導輪6〇1 停止。 因此，導輪601係被置於剝離頭部4〇〇與置料盤2〇3 之間，如圖13所示。此時，導輪6〇丨可能會與保護薄片 F之表面接觸，或者，可能會與保護薄片F略微隔開。然 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項，填寫本頁) :裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 588417 A7 B7 五、發明說明（ 後，剝離頭部400移動到圖13之右側，而置料盤2〇3朝 相反方向（亦即，左側）移動，藉以使導輪6〇1與保護薄片 F —起旋轉，而允許保護薄片ρ可被順利地移除。 (步驟7 :保護薄片之處理） 如圖14所示，當剝離頭部400已移動到指定位置時， 膠帶夾頭412會開啟以降下黏著膠帶τ及保護薄片]?進 入到安裝於平台100内部之廢棄物處理箱1〇3。於此時， 處理過程係可藉由從上方吹出高壓空氣而得以便利化。 (步驟8 :取回晶圓） -在薄片移除冬後，置料盤203係回復至其原始位置， 然後，晶圓W係手動被取回，或藉由自動化裝置而被取 回。 以上述的配置與方法，保護薄片F係藉由被導輪6〇1 傾斜地向上拉而移除，俾能減少加於保護薄片f之上的 應力’藉以避免保護薄片F被撕除。 再者，因為導輪601係配置得與保護薄片F接觸或 是配置在保護薄片F附近，所以，晶圓W之朝上移動合 =因此’可對抗吸引作用而避免晶圓w與置料 此外’因為使用導輪⑷，故可等速度移除保護薄片 F，而不會使保護薄片F受到拉伸。罝 胡徂，售u ^ 一體而a ’在直接拉 開保濩溥片F之情況下，保護薄片F 孑仅嘴-』 之拉伸度將隨著形 成保濩溥片F的材料之本質而變化， 降>1氏m ^ 故將而要相對應地 降低保護缚片F之拉開速度。相較之下，當如所述之褒 本紙張尺度中(CNS)^格（2iG χ撕公髮） 5 請 先 閱 讀 背 & 之 注 意 事

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5 10 15 20 置地利用導輪6Q1拉開保護薄片F時，可避免保護薄片F 之拉伸’俾能使保護薄片F可等速度地被拉開，藉以縮 短移除時間。舉例而言’即使選擇具有低延展性之可容易 延伸之材料以作為與具有高黏著性之黏接劑結合之保護薄 片F，亦可增加移除速度。因此，導輪6〇1之使用，係可 曰加保D蔓薄片F與黏接劑之材料組合的彈性。 雖然在上述實施例中，導輪6〇1係以剝離頭部與 置料盤2G3係在保護薄片移除時移動的方式保持於固定位 置，但是本發明係並未受限於此。舉例而 動 州⑽與導輪6叫置料請亦可保持於 雖然在上述的實施例中，所採用的是保護薄片F係 被導輪6〇1傾斜地向上拉開的配置，但是本發明係並未受 限於此，亦可使用其他包含導板之導Μ置以取代導輪 6〇卜再者’亦不-定要使用導引裝置。圖15顯示沒有導 引裝置之實施例，其中，膠帶τ係黏接至附貼至晶圓w :保護薄片F之邊緣，而膠帶丁係傾斜地向上被拉開(如 前號所不）以移除保護薄片F。 再者’縱使上述實施例設有包含切割刀片之切割裝 置，用以將黏著膠帶切割為指定長度，但是本發明係並未 =限於廷種構造’而可使用其餘各種不同的切割裝置以取 代之。此外’亦可從上述實施例中省略切割裝置。舉例而 =吾人可藉由在一開始就使用已預先切割成適當長度之 長條之黏者膠帶而刪除切割步驟，然後，使用這種指定長 度之黏著膠帶條以黏接至保護薄片F之端緣部分，缺後，、 (請先閱讀背面之注意事項 -11 寫本頁) -------^--------- #· _ 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐 7 84 A7 B7 五、發明說明（） 拉開這種黏著膠帶條以撕除保護薄片F。 如於此所說明的，依據本發明，係可成功地移除附貼 至例如晶圓之板狀構件之薄片，而不會導致薄片之拉伸與 撕斷。 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 5· FI裝 «. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 588417 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、 •發明說明< ) 【圖式之 主要元件代表符號對照說明] 1 F 保護薄片 P 黏接點 T 膠帶 W 晶圓 100 平台 101 基底板 5 103 廢棄物處理箱 200 置料盤部 201 導執 202 基底板 203 置料盤 205 滑輪 207 滑輪 209 皮帶 211 馬達 213 聯結器 10 - 215 液壓缸 219 吸引溝槽 221 定位銷 300 膠帶供應部 301 捲筒 302 彈簧 303 夾送滾輪 305 張力滾輪 306 膠帶按壓（推出）導板 307 導輪 15 308 夾送滾輪 309 膠帶接收板 309a 切割刀具溝槽 310 軸 311 球形襯套 313 彈簧 315 膠帶按壓部 317 液壓缸 319 時序滑輪 321 時序皮帶 20 323 馬達 325 液壓缸 400 剝離頭部 401 剝離頭部 403 臂部 405 導引部 407 馬達 409 支撐板 • 411 上夾爪 412 膠帶夾頭 16 (請先閱讀背面之注意事項^寫本頁) :裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） .. 588417 A7 _B7 五、發明說明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 413 下夾爪 415 液壓缸 417 感測器 500 加熱/切割部 501 加熱台 503 桿狀加熱器 505 加熱工具 506 導引軸 507 螺栓 508 框架 509 液壓缸 511 膠帶按壓引導部 513 液壓缸 515 切割刀片 517 膠帶按壓部 517a 切口 519 液壓缸 600 導輪單元 601 導輪 603 托架（框架） 605 彈簧 607 框架 609 液壓缸

7 IX (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. / 六、申請專利範園 1.一種薄片移除裝置，其乃 =膠帶一至板狀構蝴，該 5以及黏接裝置’用以將黏著踢帶黏接至薄片之端緣部分，· 狀構广將黏著膠帶傾斜地向上拉開，板 2· 一種薄片移除裝置，其乃使用一種且 訂 以將黏著勝帶黏接至薄片之 二裝置，用以拉開黏著膠帶而從板狀構件移除薄 “該::時=該薄片附近’以確保該薄片係在翻轉通 線 道J如申5月專利範圍第2項之薄片移除裝置，其中，嗜 導輪係配置於避免該板狀構件朝上移動之位置。 “ 科著除方法，用以藉由使用具有指定長度之 20 ===_^板_件之薄片’該薄片移除方法 將黏著谬帶黏接至薄片之端緣部分；以及 片。將黏著勝帶傾斜地向上拉開，以從板狀構件移除薄 5. H片移除方法，用以藉由使用具有指定長度之 1 ______ 18 _本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4^FSX 297公髮）_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製