TWI511629B - 用於對準電子電路板之對準裝置及方法，及用於處理基板之設備 - Google Patents

用於對準電子電路板之對準裝置及方法，及用於處理基板之設備 Download PDF

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Description

用於對準電子電路板之對準裝置及方法，及用於處理基板之設備
本發明係關於一種用於對準具有規定幾何形式之電子電路板的對準裝置及方法。一種典型應用係應用於晶圓，例如，矽基或氧化鋁基晶圓，具體而言，係用於光電電池或用於陶瓷基板類型之電路。具體而言，該裝置能夠被插至一種用於處理該等電路板之設備中，例如，還比如用於生產光電電池之設備中，以對準在傳送構件(例如一傳送帶)上未被正確定位之電路板，該傳送構件在該設備之各工作單元之間傳送該等電路板。
吾人習知用於處理電子電路板之設備，例如用於處理矽基或氧化鋁基晶圓，具體而言，係用於處理光電電池或用於陶瓷基板類型之電路，該等設備包括至少一對準裝置，用於在該等電路板退出該設備之工作單元時，對準該傳送帶上未被正確定位之電路板，該傳送帶能夠在該設備之各工作單元之間移動該等電路板。在此處及下文中，“對準”是指將該電路板放置在相對於該傳送帶之中軸的對稱位置，指向其饋送方向，從而使該電路板之中軸與該傳送帶之中軸一致。
此等習知裝置包括夾送構件，其垂直由該傳送帶確定之饋送平面佈置，並且與該傳送帶之饋送方向平行，其能夠糾正可能對該電路板之錯誤放置，以將其對準，從而可以將其正確地發送至該設備之下一工作單元。
此等習知裝置之一缺點是：該等夾送構件可能損壞待對準之電路板，具體而言是沿其邊緣對準，如此會導致生產有缺陷之零件。此外，該等夾送構件可能完全折斷該電路板，如此會導致生產周期之完全停止，以清除被折斷之零件，從而產生經濟問題。
習知器件之再一缺點是：必須根據待處理電路板之尺寸校準或替換該等夾送構件。因此，在不同尺寸電路板之兩個工作階段之間，需要精確方法來校準或替換該等夾送構件，如此會顯著延緩生產周期，導致實際經濟損失。
本發明之目的係獲得一種對準一電路板之對準裝置，其不會損壞或意外折斷該電路板，該裝置還可以對準各種尺寸之電路板，而不需被替換，也不需要經歷校準步驟。
本案申請人已經設計、測試及實施本發明，以克服現有技術中之缺點，以獲得此等及其他目的與優點。
在獨立請求項中列出本發明且描述其特徵，而附屬請求項描述本發明之其他特徵或主要發明思想之變體。
根據以上目的，一種用於對準電子電路板之對準裝置包括傳送構件，例如一傳送帶，其能夠沿一傳送軸將該電路板至少從一載入位置傳送至一對準位置，該對準位置界定 一對準平面。
根據本發明之特徵，該裝置還包括活動構件，並具有第一移動構件，其能夠在一第一方向上移動該活動構件(該第一方向沿循一第一軸之方向，實質上垂直於該對準平面)，以便將該活動構件與該對準位置處之電路板相關聯。
該活動構件還具有第二移動構件，其能夠圍繞該第一軸旋轉與該活動構件相關聯之電路板，該活動構件還具有至少第三移動構件，其能夠在一第二方向上移動與該活動構件相關聯之電路板，該第二方向沿循一第二軸，其實質上與該第一軸垂直，且實質上與該傳送軸位於同一平面。
根據本發明之一有利特徵，該活動構件被佈置在該對準平面下方。
採用此方式，將該活動構件放置在該對準平面下方並將該構件與該電路板相關聯，可以在不損壞電路板的情況下移動該電路板，以進行對準。此外，該活動構件與所有形狀之電路板相關聯，如此允許避免對該活動構件之對準或替換操作。
有利地，該對準裝置還包括一影像獲取構件，例如一電視攝影機，根據該對準位置對其進行佈置，以偵測該電路板在該對準位置上之定位。
有利地，該對準位置包括照明構件，以便確定一後部照明效果，以促進該影像獲取構件之獲取操作。
10‧‧‧對準裝置
11‧‧‧晶圓
12‧‧‧框架
13‧‧‧平行帶
14‧‧‧入口位置
15‧‧‧對準位置
16‧‧‧箱類元件
25‧‧‧旋轉構件
26‧‧‧固定零件
27‧‧‧旋轉零件
28‧‧‧馬達
29‧‧‧連接構件
30‧‧‧操作器
31‧‧‧底座
17‧‧‧孔徑
18‧‧‧照明構件
19‧‧‧釋放位置
20‧‧‧活動對準架
21‧‧‧滑動構件
22‧‧‧固定元件
23‧‧‧活塞
24‧‧‧活動元件
32‧‧‧吸盤
33‧‧‧活塞
34‧‧‧第三移動構件
40‧‧‧移動單元
P‧‧‧對準平面
X‧‧‧傳送軸
Y‧‧‧傳送軸
Z‧‧‧第二軸
由以上對具體實施例之較佳形式，參考隨附圖式， 可以明瞭本發明之此等及其他特徵，此等較佳具體實施例係作為一種非限制性實例給出，在該等圖式中：第1圖係根據本發明之一對準裝置之三維視圖；第2圖係第1圖之對準裝置之另一三維視圖，其醒目提示第1圖中對準裝置之細節；以及第3圖係第1圖中之裝置的正視圖。
參考第1圖，根據本發明之對準裝置10，用於對準電子電路板11，在此特定實例中為一晶圓，例如矽基或氧化鋁基，具體而言為用於光電電池或陶瓷基板類型之電路，該對準裝置10包括一框架12，其形狀實質上為平行六面體，一習知類型之傳送帶能夠在其上表面上滑動。在此例中，該傳送帶由兩個平行帶13組成，且能夠沿一傳送軸Y滑動，受附接於該框架12上之一習知類型之馬達構件控制。該傳送帶能夠將該板11自一入口位置14傳送至一對準位置15，其界定一對準平面P(第3圖)，然後，沿循可能之對準操作，到達一釋放位置19，以便被發送至後續工作步驟。
該對準位置15由一箱類元件16組成，該構件之形狀實質上為方形，由一習知附接構件連接至該框架12之上部，且佈置於該等平行帶13之下方。該箱類元件16具有一孔徑17，其形狀實質上為方形，佈置在該箱類構件16之中心，且關於該傳送軸Y對稱。
該對準裝置10包括一電視攝影機，其與該對準位置15相對應，且位於其上方，未在該等圖式中示出，能夠偵測 該板11在該對準位置15上之位置。電視攝影機還包括照明構件18，在此特定實例中係一發光二極體，以便後部照射該板11，以促進該電視攝影機獲取影像。
該對準裝置10還包括一活動對準架20，其佈置在該對準平面P之下方，與該孔徑17保持一致，且關於該傳送軸Y對稱。
該活動對準架20包括一移動單元40，該移動單元40包括一第一移動構件33、一第二移動構件及一第三移動構件。該第三移動構件具有一第一滑動構件21及一旋轉構件25。
該第一滑動構件21包括一固定元件22，其形狀實質上為方形，附接至該框架12之基座，且具有引導元件23及一活動元件24，其形狀也實質上為方形，佈置在該固定元件22之上方，且與其平行，能夠沿一第二軸X，沿該等引導元件23滑動，實質上垂直於一第一軸Z(該第一軸Z實質上與該對準平面P垂直)，在此例中，該第一軸X還垂直於該傳送軸Y。該活動元件24受移動構件之指揮，移動構件例如為具有循環鋼珠34或線性馬達之滑動塊。
該旋轉構件25(第2圖及第3圖)包括一固定零件26，其形狀實質上為圓形，附接至該滑動構件21之活動元件24，該旋轉構件25還包括一旋轉零件27，其形狀亦實質上為圓形，與該固定零件26同軸，以第一軸Z(第3圖)為旋轉中心。該旋轉零件27被連接至一馬達28，能夠使其旋轉，且係連接至該移動單元40的該第二移動構件，適以繞該第一軸 Z而旋轉一操作器30。
該活動對準架20還包括連接構件29，能夠將該旋轉構件25及該滑動構件21連接至該操作器30，以便將該旋轉構件25之移動及/或該滑動構件21之移動傳送至該操作器30。
該操作器30之形狀實質上為圓形，對其進行定形，以在其上表面界定底座31，其形狀實質上為半圓形，在該等底座31之每一者中佈置有吸盤32。
該操作器30被佈置為實質上與該孔徑17相一致，且關於該傳送軸Y對稱。
該操作器30在其下部具有該第一移動構件33(如，一活塞)，能夠沿該第一軸Z移動該操作器30。
前文所述根據本發明之裝置的工作方式如下：該傳送帶將位於入口位置14之板11(來自前一工作位置)移動至該對準位置15。該照明構件18於是被致動，該電視攝影機偵測該對準位置15上之板11的位置。
如果該電視攝影機所做偵測顯示該板11被對準，則將其傳向釋放位置19，以將其發送至後續工作步驟。
否則，該活動對準架20被致動。在此例中，該操作器30受該第一移動構件33之指揮進行移動，其移向位於該對準位置15之板11，以使得該等吸盤32黏附該板11之下表面，且將後者與該活動對準架20相關聯。
之後，根據由該電視攝影機偵測、由一控制單元處理之資訊，該旋轉構件25及/或該滑動構件21被致動，以糾 正該板11之位置，從而實現對準。一旦已經實現了對準，則藉由該傳送帶將該板11從該對準位置15傳送至該釋放位置19，以將其發送至後續處理步驟。
顯然，在不背離本發明領域及範圍之情況下，可以向本文所述之用於對準電路板之對準裝置10修改及/或增加零件。
例如，如果該活動對準架20之移動單元40包括一第二滑動構件(未在該等圖式中示出)，其活動元件能夠沿該傳送軸Y滑動，則此亦屬於本發明之領域及範圍。
還可看出，儘管已經參考一些特定實例描述了本發明，但對於用於對準電子電路板之對準裝置，熟習此項技術者當然能夠實現其許多其他等價形式，該等形式具有申請專利範圍中所列之特徵，因此均屬於該申請專利範圍所界定之保護領域。
10‧‧‧對準裝置
11‧‧‧晶圓
12‧‧‧框架
13‧‧‧平行帶
14‧‧‧入口位置
23‧‧‧活塞
24‧‧‧活動元件
25‧‧‧旋轉構件
26‧‧‧固定零件
27‧‧‧旋轉零件
15‧‧‧對準位置
16‧‧‧箱類元件
17‧‧‧孔徑
18‧‧‧照明構件
19‧‧‧釋放位置
20‧‧‧活動對準架
21‧‧‧滑動構件
22‧‧‧固定元件
28‧‧‧馬達
29‧‧‧連接構件
30‧‧‧操作器
31‧‧‧底座
32‧‧‧吸盤
33‧‧‧活塞
34‧‧‧第三移動構件

Claims (35)

  1. 一種對準裝置，用於電子電路中對準一板(11)，包括：一傳送構件，用以沿一傳送軸(Y)而將該板(11)從至少一入口位置傳送至一對準位置，該對準位置界定一對準平面(P)；一移動單元(40)，設置於該對準位置處，包括：一操作器(30)，具有一底座表面(31)，該底座表面(31)經設置以支撐該板(11)；一第一移動構件，經設置以沿一第一軸(Z)而垂直地定位該操作器(30)，該第一軸(Z)係實質垂直該對準平面(P)；一第二移動構件，經設置以將該操作器(30)繞該第一軸(Z)而旋轉；及一第三移動構件，經設置以沿一第二軸(X)同時地移動該操作器(30)，該第二軸(X)係橫向於該第一軸(Z)並垂直於該傳送軸(Y)；及一影像獲取構件，對應於該對準位置而設置，該影像獲取構件經設置以偵測設置於該底座表面(31)上於該對準位置處的該板(11)之位置。
  2. 如請求項第1項所述之對準裝置，其中該第一移動構件和該第二移動構件係藉由一活動元件而支撐。
  3. 如請求項第2項所述之對準裝置，其中該活動元件經設置以同時地移動該第一移動構件和該第二移動構件。
  4. 如請求項第2項所述之對準裝置，其中該活動元件係實質正方形且設置於一固定元件上。
  5. 如請求項第4項所述之對準裝置，其中該固定元件係附接至一框架的一基座。
  6. 如請求項第4項所述之對準裝置，其中該第三移動構件經設置以沿該第二軸(X)而移動該活動元件。
  7. 如請求項第1項所述之對準裝置，其中該第一移動構件更包括：一操作器，經設置以透過一孔徑而操作該板，該孔徑係對應於該對準位置。
  8. 如請求項第7項所述之對準裝置，其中該操作器經設置以接觸該板之一底表面。
  9. 如請求項第7項所述之對準裝置，其中該操作器包括一或多個吸盤。
  10. 如請求項第1項所述之對準裝置，更包括：一照明元件，經設置以於該對準位置處照射該板。
  11. 如請求項第2項所述之對準裝置，其中該第三移動構件更包括：一第一滑動構件，具有一引導元件，該引導元件經設置以允許該活動元件沿著該第二軸(X)而滑動；及一旋轉構件。
  12. 如請求項第11項所述之對準裝置，其中該旋轉構件具有附接至該活動元件的一固定零件。
  13. 如請求項第11項所述之對準裝置，其中該旋轉構件具有連接至該第二移動構件的一旋轉零件。
  14. 如請求項第2項所述之對準裝置，其中該第三移動構件更包括：一第二滑動構件，經設置以允許該活動元件沿著該傳送軸(Y)而滑動。
  15. 如請求項第1項所述之對準裝置，其中該傳送構件包括至少一個傳送帶。
  16. 一種對準裝置，用於電子電路中對準一板(11)，包括：一傳送構件，用以沿一傳送軸(Y)而將該板(11)從至少一入口位置傳送至一對準位置，該對準位置界定一對準平面(P)； 一移動單元(40)，設置於該對準位置下方並對應於該對準位置，包括：一第一移動構件，經設置以沿一第一軸(Z)於該對準位置處垂直地移動該板(11)，該第一軸(Z)係實質垂直該對準平面(P)；及一第二移動構件，經設置以將該第一移動構件繞該第一軸(Z)而旋轉，其中該第一移動構件的移動和該第二移動構件的移動係獨立地受控；及一影像獲取構件，對應於該對準位置而設置，該影像獲取構件經設置以偵測該對準位置處的該板(11)之位置。
  17. 如請求項第16項所述之對準裝置，其中該移動單元更包括：一第三移動構件，經設置以沿一第二軸(X)，相對該對準平面(P)而同時地移動該第一移動構件和該第二移動構件，該第二軸(X)係實質橫向於該第一軸(Z)並實質垂直於該傳送軸(Y)且與該傳送軸(Y)共平面。
  18. 如請求項第16項所述之對準裝置，更包括：一孔徑，係對應於該移動單元而設置。
  19. 如請求項第18項所述之對準裝置，其中該孔徑係實質正方形。
  20. 如請求項第17項所述之對準裝置，其中該第一移動構件和該第二移動構件係藉由一活動元件而支撐。
  21. 如請求項第20項所述之對準裝置，其中該活動元件經設置以同時地移動該第一移動構件和該第二移動構件。
  22. 如請求項第20項所述之對準裝置，其中該活動元件係實質正方形且設置於一固定元件上。
  23. 如請求項第22項所述之對準裝置，其中該固定元件係附接至一框架的一基座。
  24. 如請求項第20項所述之對準裝置，其中該第三移動構件經設置以沿該第二軸(X)而移動該活動元件。
  25. 如請求項第18項所述之對準裝置，其中該第一移動構件更包括：一操作器，經設置以透過該孔徑而操作該板，該孔徑係對應於該對準位置。
  26. 如請求項第25項所述之對準裝置，其中該操作器經設置以接觸該板之一底表面。
  27. 如請求項第16項所述之對準裝置，更包括： 一照明元件，經設置以於該對準位置處照射該板。
  28. 如請求項第16項所述之對準裝置，其中該影像獲取構件包括一電視攝影機。
  29. 一種對準裝置，用於電子電路中對準一板(11)，包括：一傳送構件，用以沿一傳送軸(Y)而將該板(11)從至少一入口位置傳送至一對準位置，該對準位置界定一對準平面(P)；一移動單元(40)，設置於該對準位置下方並對應於該對準位置，包括：一箱類元件(16)，位於該傳送構件和該移動單元(40)的中間並具有延伸穿過該箱類元件的一孔徑(17)；一第一移動構件，經設置以沿一第一軸(Z)於該對準位置處垂直地移動該板(11)並進出該孔徑(17)，該第一軸(Z)係實質垂直該對準平面(P)；及一第二移動構件，經設置以將該第一移動構件繞該第一軸(Z)而旋轉，其中該第一移動構件的移動和該第二移動構件的移動係獨立地受控。
  30. 如請求項第29項所述之對準裝置，其中一影像獲取構件經設置以於當該板位於該移動單元上時，偵測該板的方向。
  31. 如請求項第29項所述之對準裝置，其中一影像獲取構件經設置以於該對準位置處偵測該板的方向。
  32. 如請求項第29項所述之對準裝置，其中該傳送構件包括至少兩個帶，於該等帶之間具有一空隙，且於該箱類元件中的該孔徑係位於該空隙內。
  33. 如請求項第32項所述之對準裝置，其中該傳送構件包括至少兩個帶，於該等帶之間具有一空隙，且於該箱類元件中的該孔徑係位於該空隙內且並未延伸進入該等帶。
  34. 如請求項第30項所述之對準裝置，其中該影像獲取構件係一攝影機。
  35. 如請求項第31項所述之對準裝置，其中該影像獲取構件係一攝影機。
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