TWI531022B - Synchronization of fast vacuum process equipment - Google Patents

Description

同步快速真空製程之設備

本發明涉及一種真空設備，尤指一種同步快速真空製程之設備。

一般真空設備係用於鍍膜、蝕刻、表面處理等加工，其應用的領域有半導體、光電、電機、電子、民生用品等產業，過程中都需經過多道製程處理以便形成不同材質之膜層結構。為了達到高品質、高產能且低成本的作業目標，現有真空設備多為連續式真空設備。

現有的連續式真空設備請參閱圖7所示，包括依序連接的一前外部傳輸機構81、一第一腔體82、一第二真空腔體83、一第三真空腔體84、一第四真空腔體85、一第五腔體86以及一後外部傳輸機構87，並且在該前外部傳輸機構81、該第一腔體82、該第二真空腔體83、該第四真空腔體85、該第五腔體86與該後外部傳輸機構87之間依序設有一第一閥門91、一第二閥門92、一第三閥門93以及一第四閥門94，使用流程如下： 　　1.將基材放置於該前外部傳輸機構81的載具上，並將該第一閥門91打開，讓載具將基材送入該第一腔體82內，待基材送入後，便關閉該第一閥門91並對該第一腔體82抽真空(此時該第二真空腔體83至該第五腔體86維持真空狀態)。 　　2.待該第一腔體82抽完真空後，該第二閥門92開啟，基材被送入該第二真空腔體83內，接著，該第二閥門92關閉，基材被送入經過該該第三真空腔體84進行加工，該第三真空腔體84的加工源可為進行濺鍍、蝕刻等表面處理的加工處，之後再被送到該第四真空腔體85內。 　　3.該第三閥門93開啟，該基材由該第四真空腔體85被送入該第五腔體86後，將該第三閥門93關閉、且對該第五腔體86進行破真空，使該第五腔體86內的氣壓與大氣壓力相同，接著將該第四閥門94開啟，並將該基材送至該後外部傳輸機構87，並且將該基材由該後外部傳輸機構87的載具取出。

雖然利用現有的連續式真空設備可進行連續性的加工，然而現有的連續式真空設備卻具有如下缺點： 　　由於必須設置各該閥門於在各腔體之間，才可形成密閉空間，以便進行抽真空及破真空等作業，故導致現有的連續式真空設備腔體數量多、佔地空間大，使機台維修成本高，且保養時間長，另外，由於需持續的對該第一腔體82與該第五腔體86進行抽真空與破真空，較為耗能而增加生產成本。

為解決現有的連續式真空設備佔地空間大、成本高等缺點，本發明的目的在於提供一種可解決現有技術問題的同步快速真空製程之設備。

本發明提供一種同步快速真空製程之設備，包括有： 　　一製程裝置，包括一真空腔體、一傳動單元、一升降單元以及兩製程單元，其中，該真空腔體為中空狀且保持恆定真空狀態，該真空腔體包括一取放開口，該取放開口貫穿該真空腔體的一側，該傳動單元設置於該真空腔體內且包括一載盤、一驅動件以及兩載具，該載盤設置於該真空腔體內且包括兩間隔設置貫穿該載盤的載盤孔，各該載盤孔擇一地對合該取放開口，該驅動件連動於該載盤，各該載具選擇性地被承載於該載盤，且各該載具的尺寸大於各該載盤孔的尺寸，該升降單元設置於該真空腔體且包括一中間升降機構，該中間升降機構設置於該真空腔體且對應該取放開口處，該中間升降機構選擇性地頂撐各載具穿過各該載盤孔，各該製程單元設置且連通於該真空腔體； 　　一入料傳送機構，其設置於該真空腔體的一側； 　　一出料傳送機構，其設置於該真空腔體遠離該入料傳送機構的一側； 　　一取放機構，其設置於該真空腔體且包括一移動軌道以及一取放臂，該移動軌道架設於該真空腔體，該取放臂可移動地設置於該移動軌道且包括兩升降吸盤，各該升降吸盤分別設置於該取放臂的兩端，各該升降吸盤根據該取放臂的移動位置分別擇一地對應該入料傳送機構與該出料傳送機構其中之一，以及該取放開口，各該升降吸盤的尺寸大於該取放開口的尺寸，各該升降吸盤選擇性地封閉該取放開口；以及 　　一獨立腔體，其選擇性地形成於其中一升降吸盤、其中一載具封閉以及該取放開口之間，該獨立腔體與該真空腔體相互隔離。

所述之同步快速真空製程之設備，其中該升降單元進一步包括兩側升降機構，各側升降機構設置於該真空腔體且分別對應於各該製程單元處，各側升降機構選擇性地穿過各載盤孔並頂撐相對應的載具。

所述之同步快速真空製程之設備，其中各側升降機構進一步包括一頂盤，各頂盤設置於各側升降機構的頂部，該中間升降機構亦進一步包括一設置於該中間升降機構頂部的頂盤，各側升降機構與該中間升降機構係以各頂盤頂撐各載具。

所述之同步快速真空製程之設備，其中各頂盤與各載具之間設有一個以上相對應凹凸匹配的定位點與定位部。

所述之同步快速真空製程之設備，其中該載盤與各該載具之間設有一個以上相對應凹凸匹配定位部與定位柱。

所述之同步快速真空製程之設備，其中該傳動單元設有一個以上的導引軌道，該載盤被承載於該一個以上的導引軌道，且被該驅動軌道沿著該一個以上的導引軌道的軸向移動。

所述之同步快速真空製程之設備，其中該傳動單元進一步包括一個以上的導引塊，該一個以上的導引塊滑動地設置於該導盤與該一個以上的導引軌道之間。

藉由上述的技術特徵，本發明可達到的功效有： 　　1.佔地空間小：該獨立腔體在作動行程中被不同的載具與載盤封閉形成，使該獨立腔體可與該真空腔體相互隔離，讓加工完成或是尚未加工的基材可在該獨立腔體內進行破真空或是抽真空的動作，不需另外設置閥門，故本發明所需的腔體數量可減少，因此佔地空間可縮小。 　　2.降低整體成本：由於利用不同的載具與載盤便可形成該獨立腔體，不必再以另外的元件形成獨立腔體，故使用元件數量可減少，使本發明保養時間可被縮短，有效增加機台稼動率，且只需對該獨立腔體進行抽真空與破真空，故操作上相當節能，使本發明的維修成本、投資成本與運作成本皆可被降低。

為能詳細瞭解本新型的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：

請參閱圖1至圖4所示，本發明提供的同步快速真空製程之設備的較佳實施例包括有一製程裝置10、一入料傳送機構20、一出料傳送機構30、一取放機構40以及一獨立腔體50。

該製程裝置10包括一真空腔體11、一傳動單元12、一升降單元13、兩製程單元14，其中，該真空腔體11為一中空狀腔體，其內保持恆定真空狀態，該真空腔體11包括一取放開口111，該取放開口111貫穿於該真空腔體11的頂側，該傳動單元12設置於該真空腔體11且包括一驅動軌道121、一驅動件122、兩導引軌道123、四導引塊124、一載盤125以及兩載具126，其中，該驅動軌道121固設於該真空腔體11內，該驅動件122設置於該驅動軌道121的一端且包括一驅動塊1221，該驅動塊1221可沿該驅動軌道121移動，該驅動件122為一壓缸，兩該導引軌道123間隔地固設在該真空腔體11內且分別位於該驅動軌道121的兩側，四該導引塊124分別兩兩滑動地設置於兩該導引軌道123，該載盤125結合於各該導引塊124以及該驅動塊1221，當該驅動塊1221被該驅動件122驅動時，該載盤125可沿著各該導引軌道123以及該驅動軌道121移動，該載盤125包括兩載盤孔1251以及八定位柱1252，各該載盤孔1251間隔地貫穿該載盤125，各該定位柱1252分別對稱地凸設在該載盤125且位於兩該載盤孔1251的兩側，兩該載具126係用於承載基材60並設置於該載盤125上，且分別對應於兩該載盤孔1251的位置，該載具126的尺寸大於載盤孔1251的尺寸，使該載具126可被承載於該載盤125上，各載具126各包括八定位部1261，其中四個定位部1261分別與該載盤125上相對應的定位柱1252相互凹凸匹配定位，使各該載具126可被定位於相對該載盤125的固定位置，各該載具126的尺寸亦大於該取放開口111的尺寸，使各該載具126可封蓋該取放開口111，讓該真空腔體11內的空間與該取放開口111相隔離。

該升降單元13設置於該真空腔體11且包括一中間升降機構131、兩側升降機構132以及三頂盤133，其中，該中間升降機構131設置於該真空腔體11的底部中間處，各該側升降機構132設置於該真空腔體11的底部，且分別位於該中間升降機構131的兩側，各該頂盤133分別連接於該中間升降機構131以及各該側升降機構132，各頂盤133皆包括四定位點1331，各定位點1331凸設形成於該頂盤133的頂面，各定位點1331與該載具126的另外四個定位部1261相互凹凸匹配定位，各該製程單元14設置於該真空腔體11的頂部，且連通於該真空腔體11內的空間，各該製程單元14為進行蝕刻、濺鍍等表面處理的加工處。

該入料傳送機構20與該出料傳輸機構30分別設置在該製程裝置10的相對兩側，該入料傳送機構20包括一傳送座21，該出料傳送機構30包括一傳送座31，該入料傳送機構20的傳送座21可朝向該真空腔體11的方向運送基材60，該出料傳送機構30的傳送座31可向遠離該真空腔體11的方向運送基材60。

該取放機構40設置於該真空腔體11的上方，且包括一支撐架41、一移動軌道42以及一取放臂43，其中，該支撐架41設至於該真空腔體11的上方，該移動軌道42設置於該支撐架41下方，該取放臂43可移動地設置於該移動軌道42，該取放臂43包括兩升降吸盤431，兩該升降吸盤431分別設置於該取放臂43的兩端，各該升降吸盤431根據該取放臂43的移動位置分別對應其中一傳送座21、31與該取放開口111，各該升降吸盤431的尺寸大於該取放開口111的尺寸，故當各該升降吸盤431對應於該取放開口111時可封閉該取放開口111，該獨立腔體50選擇性地被其中一升降吸盤431、其中一載具126以及該取放開口111封閉形成，該獨立腔體50與該真空腔體11相互隔離。

使用時請參閱圖3至圖6所示，該同步快速真空製程之設備的操作過程大致為： 　　1.該真空腔體11保持恆定真空狀態，其中一載具(下稱第一載具126A)與該取放臂43的其中一升降吸盤(下稱第一升降吸盤431A)各自封閉該取放開口111的上下兩側，使該第一載具126A、該第一升降吸盤431A之間形成該密閉的獨立腔體50，該獨立腔體50與該真空腔體11內相互隔離，此時對該獨立腔體50進行破真空，使該獨立腔體50內的氣壓回復至大氣壓力，並且該入料傳送機構20將未加工的素材送至該取放臂43的另一升降吸盤(下稱第二升降吸盤431B)下方，該第二升降吸盤432B抓取素材上升，同時該第一升降吸盤431A將該獨立腔體50內加工完畢的素材抓取上升。 　　2.該取放臂43沿該移動軌道42移動，使該第一升降吸盤431A移動並下降，將加工完畢的素材放置於該到該出料傳輸機構30上，該第二升降吸盤431B移動到該取放開口111處並下降，以封閉該取放開口111，使該第二升降吸盤431B與該第一載具126A再度形成獨立腔體50，並且對該獨立腔體50再進行抽真空，使該獨立腔體50內的真空度同於該真空腔體11內的真空度。 　　3.待該獨立腔體50抽完真空後，該第一載具126A會被該中間升降機構131帶動下降，使該第一載具126A被承載於該載盤125上，而該頂盤133則穿過該載盤孔1251而移動至該載盤125的下方，於所述步驟1與步驟2作動時，另一載具(下稱第二載具126B)位於其中一製程單元(下稱第一製程單元14A)處進行表面加工，而當該第一載具126A被承載於該載盤125上後，該第二載具126B上的基材60被加工完畢，而對應該第二載具126B的側升降機構132將該第二載具126B降下，使該第二載具126B脫離該第一製程單元14A並且被承載於該載盤125上。 　　4.該載盤125被該驅動件帶動，使該載盤125沿各該導引軌道123移動，讓該第二載具126B移動到該取放開口111的下方，而該第一載具126A移動到另一製程單元(下稱第二製程單元14B)的下方，此時該中間升降機構131以該頂盤133將該第二載具126B上升，使該第二載具126B封閉該取放開口111，該第二載具126B與該第二升降吸盤431B再度形成該獨立腔體50，並且對該獨立腔體50進行破真空，另一側升降機構以該頂盤133將該第一載具126A上升，使該第一載具126A進入該第二製程單元14B的加工範圍內，並且被該第二製程單元14B進行表面處理。 　　5.當該獨立腔體50破真空完畢後，該第二載具126B上的基材60會被該第二升降吸盤431B抓取上升，並被該第二升降吸盤431B送到該出料傳送機構30處，同時該第一升降吸盤431A會將該入料傳送機構20處尚未進行加工的基材60抓取上升，並再度進行步驟2至4，該獨立腔體50視作動行程不同而為不同的載具126與升降吸盤431所形成，而在本發明提出的同步快速真空製程之設備中，由於抽真空與破真空皆只在該獨立腔體50內進行，不必再另外設立閥門，故可達到佔地空間小、降低機台維修成本、保養時間短以及減少生產成本等優點。

10‧‧‧製程裝置
11‧‧‧真空腔體
111‧‧‧取放開口
12‧‧‧傳動單元
121‧‧‧驅動軌道
122‧‧‧驅動件
1221‧‧‧驅動塊
123‧‧‧導引軌道
124‧‧‧導引塊
125‧‧‧載盤
1251‧‧‧載盤孔
1252‧‧‧定位柱
126‧‧‧載具
1261‧‧‧定位部
126A‧‧‧第一載具
126B‧‧‧第二載具
13‧‧‧升降單元
131‧‧‧中間升降機構
132‧‧‧側升降機構
133‧‧‧頂盤
1331‧‧‧定位點
14‧‧‧製程單元
14A‧‧‧第一製程單元
14B‧‧‧第二製程單元
20‧‧‧入料傳送機構
21‧‧‧傳送座
30‧‧‧出料傳輸機構
31‧‧‧傳送座
40‧‧‧取放機構
41‧‧‧支撐架
42‧‧‧移動軌道
43‧‧‧取放臂
431‧‧‧升降吸盤
431A‧‧‧第一升降吸盤
431B‧‧‧第二升降吸盤
50‧‧‧獨立腔體
60‧‧‧基材
81‧‧‧前外部傳輸機構
82‧‧‧第一腔體
83‧‧‧第二真空腔體
84‧‧‧第三真空腔體
85‧‧‧第四真空腔體
86‧‧‧第五腔體
87‧‧‧後外部傳輸機構
91‧‧‧第一閥門
92‧‧‧第二閥門
93‧‧‧第三閥門
94‧‧‧第四閥門

圖1為本發明較佳實施例之立體外觀圖。 圖2為本發明較佳實施例製程裝置之立體外觀圖。 圖3為本發明較佳實施例製程裝置之局部立體分解圖。 圖4A為本發明較佳實施例局部側視動作示意圖，其中局部為剖面。 圖4B為圖4A之局部放大圖。 圖5為本發明較佳實施例局部前視動作示意圖，其中局部為剖面。 圖6為本發明較佳實施例局部前視動作示意圖，其中局部為剖面。 圖7為現有連續式真空設備的結構示意圖。

10‧‧‧製程裝置

11‧‧‧真空腔體

14‧‧‧製程單元

14A‧‧‧第一製程單元

14B‧‧‧第二製程單元

20‧‧‧入料傳送機構

21‧‧‧傳送座

30‧‧‧出料傳輸機構

31‧‧‧傳送座

40‧‧‧取放機構

41‧‧‧支撐架

42‧‧‧移動軌道

43‧‧‧取放臂

431‧‧‧升降吸盤

431A‧‧‧第一升降吸盤

431B‧‧‧第二升降吸盤

60‧‧‧基材

Claims (7)

1. 一種同步快速真空製程之設備，包括有： 　　一製程裝置，包括一真空腔體、一傳動單元、一升降單元以及兩製程單元，其中，該真空腔體為中空狀且保持恆定真空狀態，該真空腔體包括一取放開口，該取放開口貫穿該真空腔體的一側，該傳動單元設置於該真空腔體內且包括一載盤、一驅動件以及兩載具，該載盤設置於該真空腔體內且包括兩間隔設置貫穿該載盤的載盤孔，各該載盤孔擇一地對合該取放開口，該驅動件連動於該載盤，各該載具選擇性地被承載於該載盤，且各該載具的尺寸大於各該載盤孔的尺寸，該升降單元設置於該真空腔體且包括一中間升降機構，該中間升降機構設置於該真空腔體且對應該取放開口處，該中間升降機構選擇性地頂撐各載具穿過各該載盤孔，各該製程單元設置且連通於該真空腔體； 一入料傳送機構，其設置於該真空腔體的一側； 一出料傳送機構，其設置於該真空腔體遠離該入料傳送機構的一側； 一取放機構，其設置於該真空腔體且包括一移動軌道以及一取放臂，該移動軌道架設於該真空腔體，該取放臂可移動地設置於該移動軌道且包括兩升降吸盤，各該升降吸盤分別設置於該取放臂的兩端，各該升降吸盤根據該取放臂的移動位置分別擇一地對應該入料傳送機構與該出料傳送機構其中之一，以及該取放開口，各該升降吸盤的尺寸大於該取放開口的尺寸，各該升降吸盤選擇性地封閉該取放開口；以及 一獨立腔體，其選擇性地形成於其中一升降吸盤、其中一載具封閉以及該取放開口之間，該獨立腔體與該真空腔體相互隔離。
2. 如請求項1所述之同步快速真空製程之設備，其中該升降單元進一步包括兩側升降機構，各側升降機構設置於該真空腔體且分別對應於各該製程單元處，各側升降機構選擇性地穿過各載盤孔並頂撐相對應的載具。
3. 如請求項2所述之同步快速真空製程之設備，其中各側升降機構進一步包括一頂盤，各頂盤設置於各側升降機構的頂部，該中間升降機構亦進一步包括一設置於該中間升降機構頂部的頂盤，各側升降機構與該中間升降機構係以各頂盤頂撐各載具。
4. 如請求項3所述之同步快速真空製程之設備，其中各頂盤與各載具之間設有一個以上相對應凹凸匹配的定位點與定位部。
5. 如請求項4所述之同步快速真空製程之設備，其中該載盤與各該載具之間設有一個以上相對應凹凸匹配定位部與定位柱。
6. 如請求項1至5中任一項所述之同步快速真空製程之設備，其中該傳動單元設有一個以上的導引軌道，該載盤被承載於該一個以上的導引軌道，且被該驅動軌道沿著該一個以上的導引軌道的軸向移動。
7. 如請求項6所述之同步快速真空製程之設備，其中該傳動單元進一步包括一個以上的導引塊，該一個以上的導引塊滑動地設置於該導盤與該一個以上的導引軌道之間。