TWI571366B - 吸附組件與吸附式移載裝置 - Google Patents

Description

吸附組件與吸附式移載裝置

本發明是有關於一種吸附組件與吸附式移載裝置，且特別是有關於一種能緩衝吸附元件施壓於基板的壓力的吸附組件與吸附式移載裝置。

於現代高科技產業的製造的過程中，基板需要經過多道加工程序，例如清洗、蝕刻、塗佈、顯影等，因此會採用吸附移載裝置以將基板輸送至不同加工處進行加工，而吸附移載裝置通常以吸附元件吸附基板的方式來移載基板。

習用吸附移載裝置中，吸附元件的吸盤本身尺寸大，而能有效固持基板，如此一來，使得吸盤與基板之間的接觸面積較大，故在吸盤吸附基板後，容易在基板的有效區(基板上需進行製程的區域)留下吸盤的殘印，進而影響製程結果。

另外，吸盤本身由矽膠材質所製成，在製程高溫環境下，吸附元件的吸盤吸附高溫製程後的基板時，常因吸盤的矽膠材料特性(最高耐溫180℃)，而在基板上容易留下吸盤的殘印，並且，基板的高溫(135℃)易 對吸盤產生快速老化或硬化。

本發明的目的在於，採用聚醚醚酮材質作為吸附元件，如此能減少在基板的有效區殘留吸附元件的吸印，進而提高生產良率。

本發明的另一目的在於，採用具聚醚醚酮材質的耐高溫特性作為吸附元件，於吸附基板時，基板的高溫不易對吸附元件產生快速老化或硬化，故能延長吸附元件壽命。

本發明的再一目的在於，能緩衝吸附元件施壓於基板的壓力，如此得以減少因吸附元件持續地往前抵接基板而造成基板破裂的情況。

本發明的一實施例提出一種吸附組件，用以吸附一基板。吸附組件包括一吸附元件以及一本體。吸附元件用以吸附基板，吸附元件包含一吸附面及一吸附口，吸附口位於吸附面上，吸附面包含一聚醚醚酮材料且吸附面用以接觸基板。本體包含一彈性部，彈性部提供本體沿著一軸向伸縮。本體的端部沿軸向連接吸附元件，吸附元件吸附基板時，本體沿著軸向伸縮且彈性部受壓時變形以緩衝吸附元件施壓於基板的壓力。

本發明的一實施例提出吸附式移載裝置，用以吸附一基板的一無效區。基板包含複數個無效區，吸附式移載裝置包括一吸附裝置。吸附裝置用以吸附基板的無效區，吸附裝置包含複數個吸附組件與一側邊吸附構件，側邊吸附構件用以吸附基板邊緣的無效區。側邊吸附構件包含至少一中空管件，各中空管件連通吸附裝置。各吸附組件包含一吸附元件與一本體，本體的端部沿一軸向連接吸附元件，吸附元件包含一吸附面及一 吸附口，吸附口位於吸附面上，吸附面用以接觸基板，本體包括一彈性部，彈性部提供本體沿著軸向伸縮，吸附元件吸附基板時，該本體沿著軸向伸縮且彈性部受壓時變形以緩衝吸附元件施壓於基板的壓力。

本發明的一實施例提出一種吸附式移載裝置，用以吸附一基板的一無效區。基板包含複數個無效區與複數個有效區，吸附式移載裝置包括一吸附裝置以及至少一中空管件。各中空管件連通吸附裝置。吸附裝置用以吸附基板的無效區，吸附裝置包含複數個吸附組件與一中央吸附構件，中央吸附構件用以調整複數個吸附組件的位置，吸附組件用以吸附基板中央處兩個相鄰有效區之間的無效區，各吸附組件包含一吸附元件與一本體，本體的端部沿一軸向連接吸附元件，吸附元件包含一吸附面及一吸附口，吸附口位於吸附面上，吸附面用以接觸基板，本體包括一彈性部，彈性部提供本體沿著軸向伸縮，吸附元件吸附基板時，本體沿著軸向伸縮且彈性部受壓時變形以緩衝吸附元件施壓於基板的壓力。

基於上述，在本發明的吸附式移載裝置中，吸附元件吸附基板時，吸附元件本體沿著軸向伸縮，且吸附元件藉由彈性部受壓時變形以緩衝吸附元件施壓於基板的壓力，如此得以減少因吸附元件持續地往前抵接基板而造成基板破裂的情況。

此外，本發明的吸附裝置用以吸附基板的無效區，由於本實施例的吸附組件的吸附元件採用聚醚醚酮材質，當吸附元件吸附基板的無效區時，得以減少在基板的有效區殘留吸附元件的吸印，進而提高生產良率。並且，此聚醚醚酮材質本身具有耐高溫特性，即便是在製程高溫的環境下，基板的高溫不易對吸附元件產生快速老化或硬化，故能延長吸附元 件壽命。

20‧‧‧基板

50、60‧‧‧吸附組件

52‧‧‧吸附元件

52A‧‧‧吸附口

52B‧‧‧吸附面

52C‧‧‧底部

54‧‧‧本體

54A‧‧‧彈性部

56‧‧‧管體

62‧‧‧桿體

64‧‧‧彈性元件

100、200、300‧‧‧吸附式移載裝置

110‧‧‧吸附裝置

112‧‧‧側邊吸附構件

112A‧‧‧第一孔洞

112B‧‧‧流體通道

120‧‧‧中空管件

130‧‧‧移動裝置

132‧‧‧吸盤

140‧‧‧負壓源

142‧‧‧管體

210‧‧‧中央吸附構件

212A‧‧‧桿件

212B‧‧‧第二孔洞

圖1為本發明吸附組件的示意圖。

圖2為本發明吸附組件吸附基板的示意圖。

圖3為本發明吸附式移載裝置的第一實施例的示意圖。

圖4為圖3的側邊吸附構件的示意圖。

圖5為本發明吸附式移載裝置的第二實施例的示意圖。

圖6為本發明吸附式移載裝置的第三實施例的示意圖。

以下謹結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此限制本發明的保護範圍。

圖1為本發明吸附組件的示意圖。圖2為本發明吸附組件吸附基板的示意圖。請參閱圖1及圖2。本實施例的吸附組件50用以吸附一基板20。

吸附組件50包括一吸附元件52、一本體54以及一管體56。

吸附元件52用以吸附基板20，吸附元件52一端具凹陷狀且包含一吸附口52A、一吸附面52B及一底部52C。

吸附口52A位於吸附面52B上，吸附面52B包含一聚醚醚酮 (Polyether ether ketone，PEEK)材料，且吸附面52B用以接觸基板20。

吸附面52B連接於底部52C，本體54包覆於部分底部52C，而吸附元件52的吸附面52B與本體54端緣之間相隔一距離，換言之，吸附元件52的吸附面52B突出於本體54。

本體54包含矽膠(silicon)材質，本體54包含一彈性部54A，彈性部54A本身具彈性，而可受壓變形，而彈性部54A亦可藉由本身彈性而回復至原本狀態。另外，彈性部54A能選擇性增設可折疊的伸縮結構，藉以沿一軸向進行伸縮。舉例而言，如在彈性部54A外周緣形成至少一外徑不同的凹凸結構，使得此彈性部54A能藉由此凹凸結構而沿該軸向折疊伸縮。當彈性部54A受壓時沿著一軸向變形時，彈性部54A提供本體54沿著軸向伸縮。本體54的端部沿軸向連接吸附元件52。

管體56設於本體56並連通於吸附元件52的吸附口52A。

在此配置之下，如圖2所示，吸附元件52吸附基板20時，本體54沿著軸向伸縮，且彈性部54A受壓時變形以緩衝吸附元件52施壓於基板20的壓力，如此得以減少因吸附元件52持續地往前抵接基板20而造成基板20破裂的情況。

再者，由於吸附元件52的吸附面52B與本體54端緣之間相隔一距離，因此，吸附元件52吸附基板20時，吸附面52B接觸於基板20。而本實施例吸附元件52的吸附面52B採用聚醚醚酮材質，此聚醚醚酮材質的特性之一為光滑度高。因此，藉由吸附元件52的吸附面52B所採用聚醚醚酮材質本身光滑度高的特性，吸附元件52移離基板20時，能減少吸附元件52於基板20上留下殘影的情況，並且，此聚醚醚酮材質本身具有耐高溫特性，即 便是在製程高溫的環境下，基板20的高溫不易對聚醚醚酮材質產生快速老化或硬化，故吸附元件52的吸附面52B採用此耐高溫的聚醚醚酮材料，而能延長吸附元件52壽命。

本實施例能將圖1的吸附組件50組裝至吸附式移載裝置，而作為移載基板20之用，以下藉由圖式舉例說明。

圖3為本發明吸附式移載裝置的第一實施例的示意圖。圖4為圖3的側邊吸附構件的示意圖。請參閱圖1至圖4。本實施例的吸附式移載裝置100用以吸附一基板20的一無效區。需說明的是，本實施例的基板20包含複數個無效區(dummy area/scrap)與至少一有效區(panel/process area)。無效區代表基板20上不需製程或較少製程的區域，有效區則代表基板上需要完整製程或較多製程的區域。其中有效區在製程並裁切後，可作為顯示基板、觸控基板、太陽能基板、電路板等電子裝置。以本實施例而言，這些無效區位於基板20的邊緣，而有效區則位於基板20的中央處。且本實施例中，有效區為一矩形，無效區為四個長條狀並圍繞矩形的有效區。

吸附式移載裝置100包括一吸附裝置110、一移動裝置130以及一負壓源140。

在本實施例中，移動裝置130包含複數個吸盤132(繪示為四個)。然，本發明不以此為限制，吸附式移載裝置100能選擇性配置吸盤132，端視實際製程設備而擇定。

吸附裝置110用以吸附基板20的無效區，吸附裝置110包含複數個吸附組件50與一側邊吸附構件112。其中吸附組件50的具體結構及說明可參閱圖1至圖2實施例，在此不多贅述。

側邊吸附構件112用以吸附基板邊緣的無效區。

具體而言，側邊吸附構件112包含至少一中空管件120(本實施例中圖繪為四個中空管件)。每一中空管件120包含複數個第一孔洞112A與第一孔洞112A連通的一流體通道112B。另外，複數個吸附組件50設於每一中空管件120上，且每一吸附組件50連通其所對應的第一孔洞112A。本實施例中，四個中空管件120分別配置於移動裝置130的四周圍。另外，每一中空管件120經由第一孔洞112A與流體通道112B，而連通吸附裝置110。

複數個吸附組件50位於對應的第一孔洞112A上並連通流體通道112B，流體通道112B連通每一中空管件120。然，本發明不以此為限制，圖3及圖4所繪示的吸附組件50的數目與配置僅為一示範實施例，端視實際製程設備而擇定吸附組件的數目與配置。相對應地，依照吸附組件的數目與配置位置，側邊吸附構件的第一孔洞的數目與配置位置可隨之調整。

負壓源140藉由一管體142而連通每一中空管件120。如此一來，負壓源140能驅動吸附組件50的吸附元件52以吸附基板20。由於複數個吸附組件50位於基板20邊緣的無效區，也就是除了吸盤132以外，更增加複數個吸附組件50，使得基板20上較能平均地被吸附，故在吸附式移載裝置100移載基板時能有效地固持基板，減少基板20掉落而毀損的機率。

此外，吸附元件52吸附基板20時，如圖1及圖2所述本體54沿著軸向伸縮且彈性部54A受壓時變形以緩衝吸附元件52施壓於基板20的壓力，如此得以減少因吸附元件52持續地往前抵接基板20而造成基板20破裂的情況。

進一步地，由於本實施例的吸附組件50的吸附元件52採用採 用聚醚醚酮材質，當吸附元件52吸附基板20的無效區時，得以減少在基板20的有效區殘留吸附元件52的吸印，進而提高生產良率。並且，由於因吸附組件50吸附基板20的面積變小，提高基板20使用率，進而提高製程上產量。

圖5為本發明吸附式移載裝置的第二實施例的示意圖。請參閱圖1、圖2及圖5。圖5的吸附式移載裝置200與圖3的吸附式移載裝置100相似，其中相同的元件以相同的標號表示且具有相同的功效而不再重複說明，且有效區與無效區的定義亦相同於第一實施例，以下僅說明相較於第一實施例下，第二實施例的差異處。

在本實施例中，吸附式移載裝置200用以吸附一基板20的一無效區。以本實施例而言，有效區為多個矩形並排列在基板的中央處，無效區除了為四個長條狀並圍繞矩形的有效區以外，兩個相鄰的矩形的有效區之間還設有長條狀的無效區，以形成一窗格狀的製程區域，然，本實施例不以此為限制，亦可根據實際製程狀態而調整有效區與無效區之間的配置關係。

吸附裝置110用以吸附基板20的無效區，吸附裝置110包含複數個吸附組件50、一中央吸附構件210以及一移動裝置130，其中移動裝置130固接於中央吸附構件210，吸附組件50的具體結構及說明可參閱圖1至圖2實施例，在此不多贅述。

具體而言，中央吸附構件210包含複數個桿件212A與複數個第二孔洞212B，複數個第二孔洞212B設於複數個桿件212A，以圖5而言，兩桿件212A呈垂直配置在移動裝置130的中央處，使得中央吸附構件210區 分為四個區域，這四個區域便對應至基板四個有效區，而吸附組件用以吸附基板中央處兩個相鄰有效區之間的無效區。然，本發明不以此為限，端視實際製程設備所需的基板而擇定中央吸附構件的配置關係。

中央吸附構件210用以調整複數個吸附組件50的位置，以本實施例而言，第二孔洞212B例如為一長形孔，吸附組件50可動地排列在對應的第二孔洞212B，而能依據實際基板張力或基板重量，藉由調整吸附組件50配置的數目與所在位置。進一步地，第二孔洞212B的兩端亦可作為圓孔，此圓孔的形狀與吸附組件50的形狀相符合，故吸附組件50仍可繼續移動至第二孔洞212B兩端，而不受第二孔洞212B兩端外型輪廓的限制，進而提升配置吸附組件上的靈活性。

在此配置之下，吸盤130得以吸附基板邊緣的無效區，而吸附組件50可動地排列在對應的第二孔洞212B，藉以吸附基板中央處兩個相鄰有效區之間的無效區，並且，本實施例更可依據實際基板張力或基板重量，藉由調整吸附組件配置的數目與位置，而有效吸附基板的中間處(或內部區域)，藉以提升整體基板的吸附力。

圖6為本發明吸附式移載裝置的第三實施例的示意圖。請參閱圖6。需說明的是，吸附組件50的具體結構及說明可參閱圖1至圖2實施例，在此不多贅述，圖6的吸附式移載裝置300與圖5的吸附式移載裝置200相似，其中相同的元件以相同的標號表示且具有相同的功效而不再重複說明，以下僅說明差異處。

在本實施例中，側邊吸附構件112包含至少一中空管件120(本實施例圖繪為八個中空管件)。其中中空管件120的具體結構及說明可 參閱圖3的實施例，在此不多贅述。八個中空管件120分別配置於中央吸附構件210的四周緣，複數個吸附組件50配置於側邊吸附構件112的中空管件120上，且每一吸附組件50連通其所對應的第一孔洞112A，而中央吸附構件210包含複數個桿件212A與複數個第二孔洞212B。

配置於中央吸附構件210的各個吸附組件為一伸縮式吸附組件60，各伸縮式吸附組件60可動地排列在對應的第二孔洞212B。伸縮式吸附組件60例如包含一吸附元件52(如圖1所示)、一桿體62以及一彈性元件64，其中彈性元件64套設在桿體62。在此配置之下，當吸附元件52施壓並吸附基板時，藉由彈性元件64受壓時變形，以調整中央吸附構件210與吸附元件52之間的間距，以使吸附元件52吸附基板。

綜上所述，在本發明的吸附式移載裝置中，吸附元件吸附基板時，吸附元件本體沿著軸向伸縮，且吸附元件藉由彈性部受壓時變形以緩衝吸附元件施壓於基板的壓力，如此得以減少因吸附元件持續地往前抵接基板而造成基板破裂的情況。並且，由於吸附組件吸附基板的面積變小，如此得以提高基板使用率，進而提高製程上產量。

此外，本發明的吸附裝置用以吸附基板的無效區，由於本實施例的吸附組件的吸附元件採用聚醚醚酮材質，當吸附元件吸附基板的無效區時，得以減少在基板的有效區殘留吸附元件的吸印，進而提高生產良率。並且，此聚醚醚酮材質本身具有耐高溫特性，即便是在製程高溫的環境下，基板的高溫不易對吸附元件產生快速老化或硬化，故能延長吸附元件壽命。

再者，吸附式移載裝置包含一側邊吸附構件，將吸附組件配 置在側邊吸附構件上，也就是除了習用的吸盤以外，更增加複數個吸附組件，使得基板上較能平均地被吸附，故在吸附式移載裝置移載基板時能有效地固持基板，減少基板掉落而毀損的機率。

另外，吸附式移載裝置包含一中央吸附構件，將此吸附組件配置在中央吸附構件上，吸附組件用以吸附基板中央處兩個相鄰有效區之間的無效區，更可依據實際基板張力或基板重量，藉由調整吸附組件配置的數目與位置，而有效吸附基板的中間處(或內部區域)，藉以提升整體基板的吸附力。

進一步地，配置於中央吸附構件的各個吸附組件選擇性地可設計成為一伸縮式吸附組件，如此一來，當吸附元件施壓並吸附基板時，藉由彈性元件受壓時變形，以調整中央吸附構件與吸附元件之間的間距，以使吸附元件吸附基板。

以上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段的較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施的範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

50‧‧‧吸附組件

52‧‧‧吸附元件

52A‧‧‧吸附口

52B‧‧‧吸附面

52C‧‧‧底部

54‧‧‧本體

54A‧‧‧彈性部

56‧‧‧管體

Claims (16)

1. 一種吸附組件，用以吸附一基板，該吸附組件包括：一吸附元件，該吸附元件用以吸附該基板，該吸附元件包含一吸附面及一吸附口，該吸附口位於該吸附面上，該吸附面包含一聚醚醚酮材料且該吸附面用以接觸該基板；以及一本體，包含一彈性部，該彈性部提供該本體沿著一軸向伸縮，其中該本體的端部沿該軸向連接該吸附元件，該吸附元件吸附該基板時，該本體沿著該軸向伸縮且該彈性部受壓時變形以緩衝該吸附元件施壓於該基板的壓力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之吸附組件，其中該吸附組件包括：一管體，該管體設於該本體並連通於該吸附元件的該吸附口。
3. 如申請專利範圍第1項所述之吸附組件，其中該本體包含矽膠材質。
4. 如申請專利範圍第1項所述之吸附組件，其中該吸附元件包含一底部，該吸附面連接於該底部，該本體包覆於該底部，而該吸附面與該本體端緣之間相隔一距離。
5. 一種吸附式移載裝置，用以吸附一基板的一無效區，其中該基板包含複數個無效區，該吸附式移載裝置包括：一吸附裝置，用以吸附該基板的該無效區，該吸附裝置包含複數個吸附組件與一側邊吸附構件，該側邊吸附構件用以吸附該基板邊緣的該無效區，該側邊吸附構件包含至少一中空管件，該至少一中空管件連通該吸附裝置，各該吸附組件包含一吸附元件與一本體，該本體的端部沿一軸向連接該吸附元件，該吸附元件包含一吸附面及一吸附口，該吸附口位於該吸附面上，該吸附面用以接觸該基板，該本體包括一彈性部，該彈性部提供該本體沿著該軸向伸縮，其中該吸附元件吸附該基板時， 該本體沿著該軸向伸縮且該彈性部受壓時變形以緩衝該吸附元件施壓於該基板的壓力。
6. 如申請專利範圍第5項所述之吸附式移載裝置，其中該吸附面包含一聚醚醚酮材料。
7. 如申請專利範圍第5項所述之吸附式移載裝置，其中該側邊吸附構件包含複數個第一孔洞與該複數個第一孔洞連通的一流體通道，該複數個吸附組件位於對應的該第一孔洞上並連通該流體通道，該流體通道連通該至少一中空管件。
8. 如申請專利範圍第5項所述之吸附式移載裝置，其中該吸附式移載裝置包括：一負壓源，該負壓源連通該至少一中空管件，該負壓源驅動該複數個吸附元件以吸附該基板。
9. 如申請專利範圍第5項所述之吸附式移載裝置，其中該本體包含矽膠材質。
10. 如申請專利範圍第5項所述之吸附式移載裝置，其中該吸附元件包含一底部，該吸附面連接於該底部，該本體包覆於該底部，而該吸附面與該本體端緣之間相隔一距離。
11. 一種吸附式移載裝置，用以吸附一基板的一無效區，其中該基板包含複數個無效區與複數個有效區，該吸附式移載裝置包括：一吸附裝置，用以吸附該基板的該無效區，該吸附裝置包含複數個吸附組件與一中央吸附構件，該中央吸附構件用以調整該複數個吸附組件的位置，該吸附組件用以吸附該基板中央處該兩個相鄰有效區之間的該無效區，各該吸附組件包含一吸附元件與一本體，該本體的端部沿一軸向連接該吸附元件，該吸附元件包含一吸附面及一吸附口，該吸附口 位於該吸附面上，該吸附面用以接觸該基板，該本體包括一彈性部，該彈性部提供該本體沿著該軸向伸縮，其中該吸附元件吸附該基板時，該本體沿著該軸向伸縮且該彈性部受壓時變形以緩衝該吸附元件施壓於該基板的壓力；以及至少一中空管件，連通該吸附裝置。
12. 如申請專利範圍第11項所述之吸附式移載裝置，其中該吸附面包含一聚醚醚酮材料。
13. 如申請專利範圍第11項所述之吸附式移載裝置，其中該中央吸附構件包含複數個桿件與複數個第二孔洞，該複數個第二孔洞設於該複數個桿件，且各該複數個吸附組件為一伸縮式吸附組件，各該伸縮式吸附組件可動地排列在對應的該第二孔洞。
14. 如申請專利範圍第11項所述之吸附式移載裝置，包括：一移動裝置，該移動裝置固接於該中央吸附構件。
15. 如申請專利範圍第11項所述之吸附式移載裝置，其中該本體包含矽膠材質。
16. 如申請專利範圍第11項所述之吸附式移載裝置，其中該吸附元件包含一底部，該吸附面連接於該底部，該本體包覆於該底部，而該吸附面與該本體端緣之間相隔一距離。