TWI631047B - 自動拆袋系統與自動拆袋方法 - Google Patents

Abstract

一種自動拆袋系統與自動拆袋方法，適用以拆除盒體之包裝袋。自動拆袋系統包含載送裝置、刀具模組、吸力裝置、以及移載模組。載送裝置配置以抓取盒體之頂部上的凸緣並載送盒體。刀具模組配置以從盒體之底部或側面切割包裝袋，其中刀具模組包含鈎狀刀具。吸力裝置配置以於刀具模組切割包裝袋後從盒體之側邊吸住包裝袋並移除包裝袋。移載模組配置以於刀具模組切割包裝袋後從盒體之底部承接盒體並移載盒體。

Description

自動拆袋系統與自動拆袋方法

本發明實施例是有關於一種拆袋系統，且特別是有關於一種自動拆袋系統與自動拆袋方法。

半導體產業利用前開式通用晶圓盒(front opening unified pod；FOUP)或前開式晶圓運輸盒(front opening shipping box；FOSB)來裝載晶圓，以在廠內或廠與廠之間運輸晶圓。晶圓裝載於晶圓盒內之後，通常需以包裝袋封住，以避免運輸過程中有微粒跑入而汙染晶圓。包裝袋可採鋁袋、抗靜電袋或塑膠袋。

目前，拆卸晶圓盒之包裝袋時，大都以人工作業方式進行。隨著晶圓尺寸的增加，晶圓盒的體積也隨之變大。因此，傳統晶圓盒包裝袋的拆卸方法已無法完全滿足各方面需求。

依照一實施例，本揭露揭示一種自動拆袋系統，適用以拆除盒體之包裝袋。此自動拆袋系統包含載送裝 置、刀具模組、吸力裝置、以及移載模組。載送裝置配置以抓取盒體之頂部上的凸緣(flange)並載送此盒體。刀具模組配置以從盒體之底部或側面切割包裝袋，其中刀具模組包含鈎狀刀具。吸力裝置配置以於刀具模組切割包裝袋後從盒體之側邊吸住包裝袋並移除包裝袋。移載模組配置以於刀具模組切割包裝袋後從盒體之底部承接盒體並移載盒體。

依照另一實施例，本揭露揭示一種自動拆袋方法，適用以拆除盒體之包裝袋。在此自動拆袋方法中，利用載送裝置抓取盒體之頂部上的凸緣並將盒體載送至刀具模組附近。利用刀具模組之鈎狀刀具從盒體之底部或側面切割包裝袋。於刀具模組切割包裝袋後，利用吸力裝置從盒體側邊吸住包裝袋。利用移載模組從盒體之底部承接此盒體並移載此盒體。利用吸力裝置移除包裝袋。

100‧‧‧自動拆袋系統

102‧‧‧盒體

102a‧‧‧頂部

102b‧‧‧底部

102c‧‧‧側面

104‧‧‧包裝袋

106‧‧‧載送裝置

108‧‧‧刀具模組

110‧‧‧吸力裝置

112‧‧‧移載模組

114‧‧‧凸緣

116‧‧‧傳送裝置

118‧‧‧夾爪

120‧‧‧機械手臂

122‧‧‧鈎狀刀具

122a‧‧‧鈎狀刀鋒

124‧‧‧驅動裝置

126‧‧‧撐袋機構

128‧‧‧承接機構

130‧‧‧夾鎖

200‧‧‧步驟

202‧‧‧步驟

204‧‧‧步驟

206‧‧‧步驟

208‧‧‧步驟

從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本揭露之態樣有更佳的了解。需注意的是，根據業界的標準實務，各特徵並未依比例繪示。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺寸都可任意地增加或減少。

〔圖1〕係繪示依照本發明之各實施方式的一種自動拆袋系統的裝置示意圖；以及〔圖2A〕至〔圖2D〕係繪示依照本發明之各實施方式的一種自動拆袋方法的裝置流程圖；以及 〔圖3〕係繪示依照本發明之各實施方式的一種自動拆袋方法的流程圖。

以下的揭露提供了許多不同實施方式或實施例，以實施所提供之標的之不同特徵。以下所描述之構件與安排的特定例子係用以簡化本揭露。當然這些僅為例子，並非用以作為限制。舉例而言，於描述中，第一特徵形成於第二特徵之上方或之上，可能包含第一特徵與第二特徵以直接接觸的方式形成的實施方式，亦可能包含額外特徵可能形成在第一特徵與第二特徵之間的實施方式，如此第一特徵與第二特徵可能不會直接接觸。

在此所使用之用語僅用以描述特定實施方式，而非用以限制所附之申請專利範圍。舉例而言，除非特別限制，否則單數型態之用語「一」或「該」亦可代表複數型態。例如「第一」與「第二」等用語用以描述多個元件、區域或層等等，儘管這類用語僅用以區別一元件、一區域或一層與另一元件、另一區域或另一層。因此，在不脫離所請求保護之標的之精神下，第一區亦可稱為第二區，其它的以此類推。此外，本揭露可能會在各實施例中重複參考數字及/或文字。這樣的重複係基於簡化與清楚之目的，以其本身而言並非用以指定所討論之各實施方式及/或配置之間的關係。如在此所使用的，用詞「及/或(and/or)」包含一或多個相關列示項目的任意或所有組合。

一般晶圓盒之包裝袋的拆卸係以人工方式進行。工作人員以刀具切割包裝袋時，刀具之刀鋒係朝向晶圓盒，因而容易割傷晶圓盒，進而會產生微粒汙染晶圓。此外，包裝袋不易切割，特別是在包裝袋的封口處，因此有割傷公安的風險。而隨著晶圓尺寸的增加，晶圓盒與包裝袋的尺寸都變大，拆卸包裝袋時，難免會晃動晶圓盒。晶圓盒遭震動後，會導致晶圓盒上的微粒掉落，而影響晶圓的潔淨度，甚而導致晶圓良率下降。

本揭露之實施方式係提供一種自動拆袋系統與自動拆袋方法，其可自動地切割並拆除晶圓盒等盒體的包裝袋，因此不僅可減省人力，更可避免人工拆袋時的割傷工安風險。此外，自動拆袋系統包含鈎狀刀具，在切割時刀鋒並非朝向盒體，因此可避免割傷盒體，進而可避免因盒體割傷而產生微粒。而且，切割時係利用載送裝置抓取盒體頂部上的凸緣，固定盒體並使盒體懸空，再根據包裝袋封口位置而切割包裝袋的底部或側面，因此可大幅降低拆袋時對盒體所造成之震動，而可有效改善微粒的掉落問題，進而可維持晶圓的潔淨度，提升製程良率。

圖1係繪示依照本發明之各實施方式的一種自動拆袋系統的裝置示意圖。自動拆袋系統100可用以拆除盒體102之包裝袋104。盒體102可例如為裝載晶圓之晶圓盒，例如前開式通用晶圓盒(FOUP)或前開式晶圓運輸盒(FOSB)。在一些實施方式中，自動拆袋系統100主要可包 含載送裝置106、刀具模組108、吸力裝置110、以及移載模組112。

盒體102包含凸緣114，其中凸緣114係凸設於盒體102之頂部102a上。載送裝置106可抓取盒體102之頂部102a上的凸緣114，並載送盒體102至預設位置，例如鄰近於刀具模組108之處，以利刀具模組108切割包裝袋104。在一些實施例中，如圖1所示，載送裝置106可包含傳送裝置116與夾爪118，其中夾爪118固定於傳送裝置116。傳送裝置116可根據規畫之路線移動，而傳送裝置116的移動可帶動夾爪118。載送裝置106可利用其夾爪118來抓取盒體102之頂部102a上的凸緣114。因此，傳送裝置116的移動可進一步帶動夾爪118所抓取之盒體102。

刀具模組108可用以切割和體102之包裝袋104，例如從盒體102之底部102b或側面102c切割包裝袋104。舉例而言，當包裝袋104之封口位於盒體102之頂部102a時，刀具模組108可從盒體102之側面102c切割包裝袋104；而當包裝袋104之封口位於盒體102之側面102c時，刀具模組108可從盒體102之底部102b切割包裝袋104。在一些實施例中，刀具模組108包含鈎狀刀具122，此鈎狀刀具122具有鈎狀刀鋒122a。由於鈎狀刀具122具有鈎狀刀鋒122a，因此在切割包裝袋104時，鈎狀刀鋒122a的行進方向並非朝向盒體102。鈎狀刀鋒122a的行進方向可例如與盒體102之底部102b或側面102c平行。如此一來，可避免刮傷或割傷盒體102，而可避免盒體102因被刮或被割而產生 微粒來汙染晶圓。此外，利用鈎狀刀具122切割包裝袋時，可從盒體102之凹陷區域下刀。舉例而言，當盒體102為晶圓盒，且包裝袋104之熱封口朝上時，鈎狀刀具122可從盒體102之側面102c的門閂鎖(latch key)處下刀切割包裝袋104；而當包裝袋104之熱封口朝前時，鈎狀刀具122可從盒體102之底部102b的夾鉗(clamp)處下刀。

在一些示範例子中，除了鈎狀刀具122外，刀具模組108更包含機械手臂120與驅動裝置124。其中，驅動裝置124與機械手臂120連結且可驅動機械手臂120，鈎狀刀具122則固定在機械手臂120上，因此機械手臂120的移動可帶動鈎狀刀具122作動來切割包裝袋104。

請再次參照圖1，吸力裝置110可設置在鄰近刀具模組108切割包裝袋104之處，藉此，在刀具模組108切割包裝袋104後，吸力裝置110可從盒體102之側邊吸住包裝袋104，並待盒體102固定於移載模組112後再將包裝袋104移除。

移載模組112可於刀具模組108切割包裝袋104之後，從盒體102之底部102b承接此盒體102，並將盒體102固定於其上後，來移載盒體102。在一些示範例子中，如圖1所示，移載模組112包含撐袋機構126以及承接機構128，其中承接機構128可設於撐袋機構126之上方。當包裝袋104之封口位於盒體102之頂部102a時，於盒體102之側面102c的包裝袋104被切割後，撐袋機構126可伸入盒體102之底部102b與包裝袋104之間，並將包裝袋104撐開拉 離盒體102之底部102b。如此一來，可使包裝袋104與盒體102之底部102b之間的空隙變大。接著，可將承接機構128伸入撐袋機構126與盒體102之底部102b之間的空隙，承接機構128接著可與盒體102之底部102b結合來承接盒體102。由於此時吸力裝置110仍從盒體102之側邊吸著包裝袋104，因此藉由移動承接機構128，即可將包裝袋104自盒體102移除。如圖1所示，在一些示範例子中，承接機構128可包含夾鎖130，其中夾鎖130係凸設於承接機構128之頂面上。此夾鎖130可與盒體102之底部102b鎖固結合，藉此盒體102可固定於承接機構128上而由承接機構128所載送。

請參照圖2A至圖2D以及圖3，其中圖2A至圖2D係繪示依照本發明之各實施方式的一種自動拆袋方法的裝置流程圖，圖3係繪示依照本發明之各實施方式的一種自動拆袋方法的流程圖。此自動拆袋方法可用以拆除盒體102之包裝袋104，例如前開式通用晶圓盒(FOUP)或前開式晶圓運輸盒(FOSB)等裝載晶圓之晶圓盒的包裝袋。

在一些實施方式中，自動拆袋方法可利用上述實施方式之自動拆袋裝置100來進行。此方法始於步驟200，以利用載送裝置106將被包裝袋104所包裹之盒體102載送至刀具模組108附近。在一些示範例子中，盒體102之頂部102a凸設有凸緣114，而載送裝置106載送盒體102時係先透過抓取盒體102之凸緣114後再進行載送。在一些實施例中，如圖2A所示，載送裝置106可包含傳送裝置116、 以及固定於傳送裝置116的夾爪118，其中傳送裝置116可根據規畫之路線移動。利用載送裝置106載送盒體102時，可先利用夾爪116抓取凸緣114，再移動傳送裝置116來帶動夾爪118、以及夾爪118所抓取之盒體102。

接下來，進行步驟202，以利用刀具模組108從盒體102之底部102b或側面102c切割包裝袋104。在一些實施例中，刀具模組108包含鈎狀刀具122，且此鈎狀刀具122具有鈎狀刀鋒122a。因此，在切割包裝袋104時，鈎狀刀鋒122a的行進方向並非朝向盒體102。鈎狀刀鋒122a的行進方向可例如與盒體102之底部102b或側面102c平行。在一些示範例子中，除了鈎狀刀具122外，刀具模組108更包含機械手臂120與驅動裝置124。驅動裝置124與機械手臂120連結，鈎狀刀具122則固定在機械手臂120上。進行切割程序時，控制驅動裝置124來驅動機械手臂120，機械手臂120進一步帶動鈎狀刀具122作動來切割包裝袋104。

舉例而言，當包裝袋104之封口位於盒體102之頂部102a時，可利用刀具模組108之鈎狀刀具122從盒體102之側面102c切割包裝袋104。而當包裝袋104之封口位於盒體102之側面102c時，可利用鈎狀刀具122從盒體102之底部102b切割包裝袋104，如圖2B所示。本實施方式係以從盒體102之底部102b切割包裝袋104來做說明。

如圖2C所示，利用刀具模組108切割包裝袋104後，進行步驟204，以利用吸力裝置110從盒體102之側邊吸住包裝袋104。吸力裝置110可設置在鄰近刀具模組 108切割包裝袋104之處，以利於從盒體102之側邊吸住包裝袋104。請再次參照圖2C，此實施方式係從盒體102之底部102b切割包裝袋104，因此吸力裝置110從盒體102之側邊吸住包裝袋104，可避免包裝袋104的切割部分垂下而影響盒體102與移載模組112之間的結合。

在從盒體102之側面102c切割包裝袋104的實施方式中，吸力裝置110從盒體102之側邊吸住包裝袋104，可拉開包裝袋104與盒體102之側邊之間的距離。如此一來，有利於移載模組112之撐袋機構126進入包裝袋104與盒體102之底部102b之間。

接著，進行步驟206，以利用移載模組112從盒體102之底部102b承接盒體102，移載模組112於盒體102固定於其上後即可移載盒體102至下一階段的處理位置。在一些示範例子中，如圖2D所示，移載模組112包含撐袋機構126、以及設於撐袋機構126之上方的承接機構128。在一些示範例子中，承接機構128之頂面凸設有夾鎖130。

當包裝袋104之封口位於盒體102之側面102c，且由盒體102之底部102b切開包裝袋104時，承接機構128可直接伸出而利用夾鎖130與盒體102之底部102b鎖固結合。接著，載送裝置106之夾爪118放開盒體102之凸緣114。然後，可進行步驟208，以利用吸力裝置110從盒體102之上方吸走包裝袋104，而移除包裝袋104。

當包裝袋104之封口位於盒體102之頂部102a，且由盒體102之底部102b切開包裝袋104時，可先利 用撐袋機構126伸入盒體102之底部102b與包裝袋104之間，並將包裝袋104撐開拉離盒體102之底部102b。接著，將承接機構128伸入撐袋機構126與盒體102之底部102b之間的空隙，再將撐袋機構126收回。隨後，利用承接機構128之夾鎖130與盒體102之底部102b鎖固結合，而承接盒體102。此時，載送裝置106之夾爪118放開盒體102之凸緣114。然後，可進行步驟208，以利用吸力裝置110從盒體102之側邊吸住並固定包裝袋104，並驅動承接機構128移動，而使盒體102自包裝袋104中移出，如此即可移除包裝袋104。

上述已概述數個實施例的特徵，因此熟習此技藝者可更了解本揭露之態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地利用本揭露作為基礎，來設計或潤飾其他製程與結構，以實現與在此所介紹之實施方式相同之目的及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應了解到，這類對等架構並未脫離本揭露之精神和範圍，且熟習此技藝者可在不脫離本揭露之精神和範圍下，在此進行各種之更動、取代與替代。

Claims (8)

1. 一種自動拆袋系統，適用以拆除一盒體之一包裝袋，該自動拆袋系統包含：一載送裝置，配置以抓取該盒體之一頂部上的一凸緣並載送該盒體；一刀具模組，配置以從該盒體之一底部或一側面切割該包裝袋，其中該刀具模組包含一鈎狀刀具；一吸力裝置，配置以於該刀具模組切割該包裝袋後從該盒體之側邊吸住該包裝袋並移除該包裝袋；以及一移載模組，配置以於該刀具模組切割該包裝袋後從該盒體之該底部承接該盒體並移載該盒體，其中該移載模組包含一承接機構，配置以承接該盒體，其中該承接機構包含一夾鎖，該夾鎖配置以與該盒體之該底部結合。
2. 如申請專利範圍第1項之自動拆袋系統，其中該載送裝置包含一夾爪，該夾爪配置以抓取該盒體之該頂部上的該凸緣。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之自動拆袋系統，其中該包裝袋之封口位於該盒體之該頂部時，該刀具模組配置以從該盒體之該側面切割該包裝袋；以及該包裝袋之封口位於該盒體之該側面時，該刀具模組配置以從該盒體之該底部切割該包裝袋。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項之自動拆袋系統，其中該移載模組更包含：一撐袋機構，其中該包裝袋之封口位於該盒體之該頂部時，該撐袋機構配置以伸入該盒體之該底部與該包裝袋之間，並將該包裝袋拉離該盒體之該底部。
5. 一種自動拆袋方法，適用以拆除一盒體之一包裝袋，該自動拆袋方法包含：利用一載送裝置抓取該盒體之一頂部上的一凸緣並將該盒體載送至一刀具模組附近；利用該刀具模組之一鈎狀刀具從該盒體之一底部或一側面切割該包裝袋；於該刀具模組切割該包裝袋後，利用一吸力裝置從該盒體側邊吸住該包裝袋；利用一移載模組從該盒體之該底部承接該盒體並移載該盒體；以及利用該吸力裝置移除該包裝袋；其中當該包裝袋之封口位於該盒體之該頂部時，利用該刀具模組之該鈎狀刀具從該盒體之該側面切割該包裝袋；其中當該包裝袋之封口位於該盒體之該側面時，利用該刀具模組之該鈎狀刀具從該盒體之該底部切割該包裝袋。
6. 如申請專利範圍第5項之自動拆袋方法，其中利用該載送裝置抓取該盒體時包含利用該載送裝置之一夾爪來抓取該盒體之該頂部上的該凸緣。
7. 如申請專利範圍第5項或第6項之自動拆袋方法，其中該移載模組包含一撐袋機構，當該包裝袋之封口位於該盒體之該頂部時，利用該移載模組從該盒體之該底部承接該盒體時包含利用該撐袋機構伸入該盒體之該底部與該包裝袋之間，並將該包裝袋拉離該盒體之該底部。
8. 如申請專利範圍第5項或第6項之自動拆袋方法，其中該移載模組包含一承接機構，且該承接機構包含一夾鎖，利用該移載模組從該盒體之該底部承接該盒體時包含利用該夾鎖結合該盒體之該底部。