TWI739438B

TWI739438B - 具有雙作業線的基板貼合機台以及具有雙作業線的基板處理系統

Info

Publication number: TWI739438B
Application number: TW109116821A
Authority: TW
Inventors: 黃俊榮; 高立群; 楊瑞棋
Original assignee: 鴻騏新技股份有限公司
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2021-09-11
Also published as: TW202145429A

Abstract

一種具有雙作業線的基板貼合機台包括兩條貼合作業線、子板送料機構、至少一視覺辨識裝置、活動式吸附裝置、及往返輸送機構。每一貼合作業線具有一輸送裝置用以輸送一載具、及一吸附載盤。每一吸附載盤具有多個吸取頭、多個微漏型真空節流閥，及分歧裝置。子板送料機構位於兩個輸送裝置之間，用以輸送基板。活動式吸附裝置吸附基板到視覺辨識裝置，以辨識基板的定位標誌，然後移動基板到貼合作業線。往返輸送機構能選擇地輸送吸附載盤進到下游製程機台，或者回到基板貼合機台。本發明還提供一種具有雙作業線的基板處理系統。

Description

具有雙作業線的基板貼合機台以及具有雙作業線的基板處理系統

本發明乃是關於一種具有雙作業線的基板貼合機台、以及具有雙作業線的基板處理系統，特別是指一種用於加工處理具有電子線路的基板的設備，並且可以進行兩條作業線的處理，還包括一下游製程機台，例如印刷機台。

由於電子技術的不斷進步，電子裝置內部具有多種具有電子線路的基板。一種基板往往需要多道的製造流程，例如併板、印刷、迴焊...等。

先前技術為著以批次的方式同時處理多個基板，一種方式是將多個基板，或稱子板，以粘貼方式將多個基板貼附於一載具，此種方式的載具需要過廻焊爐；另一種方式是，以頂針定位具有多個基板的一多聯板，此種方式的精度大約達到±50μm，已逐漸不能應付元件小型化後，錫膏印刷精度的需求。

此外，在印刷的過程中，如何避免貼合或印刷機台被閒置，也是本發明欲解決的問題，以免生產效率受到限制。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有雙作業線的基板貼合機台，藉由具有多孔的載具並配合微漏型真空節流閥的方式，以提高貼合的精度。

此外，本發明所要解決的技術問題還在於，針對現有技術的不足提供一種具有雙作業線的基板處理系統，藉由具有雙作業線的基板貼合機台搭配一印刷機台，不僅以具有多孔的載具並配合微漏型真空節流閥的方式，以提高貼合的精度，此外還能在印刷機台工作的同時進行貼合的作業，避免機台被閒置，以提高生產效率。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種具有雙作業線的基板貼合機台，其包括一第一貼合作業線、一第二貼合作業線、一子板送料機構、至少一視覺辨識裝置、一活動式吸附裝置、及一往返輸送機構。所述第一貼合作業線具有一第一輸送裝置、及一第一吸附載盤；所述第一吸附載盤位於所述第一輸送裝置的前方，所述第一輸送裝置用以輸送一第一載具；所述第一吸附載盤具有多個吸取頭、多個微漏型真空節流閥，及一分歧裝置，所述多個微漏型真空節流閥相對應地連接於所述多個吸取頭，所述多個微漏型真空節流閥共同連通至所述分歧裝置；所述第一載具能拆卸地置於所述第一吸附載盤上。所述第二貼合作業線具有一第二輸送裝置、及一第二吸附載盤；所述第二吸附載盤位於所述第二輸送裝置的前方，所述第二輸送裝置用以輸送一第二載具，所述第二吸附載盤具有多個吸取頭、多個微漏型真空節流閥，及一分歧裝置，所述多個微漏型真空節流閥相對應地連接於所述多個吸取頭，所述多個微漏型真空節流閥共同連通至所述分歧裝置；所述第二載具能拆卸地置於所述第二吸附載盤上。所述子板送料機構位於所述第一輸送裝置與所述第二輸送裝置之間，所述子板送料機構用以輸送多個基板。所述至少一視覺辨識裝置用以辨識每一所述基板的定位標誌。所述活動式吸附裝置吸附所述基板到所述至少一視覺辨識裝置，然後移動所述基板到所述第一貼合作業線或所述第二貼合作業線。所述往返輸送機構能選擇地輸送所述第一吸附載盤或所述第二吸附載盤進到一下游製程機台，或者回到所述基板貼合機台。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種具有雙作業線的基板處理系統，其包括一基板貼合機台、及一印刷機台。所述基板貼合機台包括一第一貼合作業線、一第二貼合作業線、一子板送料機構、至少一視覺辨識裝置、一活動式吸附裝置、及一往返輸送機構。所述第一貼合作業線具有一第一輸送裝置、及一第一吸附載盤；所述第一吸附載盤位於所述第一輸送裝置的前方，所述第一輸送裝置用以輸送一第一載具；所述第一吸附載盤具有多個吸取頭、多個微漏型真空節流閥，及一分歧裝置，所述多個微漏型真空節流閥相對應地連接於所述多個吸取頭，所述多個微漏型真空節流閥共同連通至所述分歧裝置；所述第一載具能拆卸地置於所述第一吸附載盤上。所述第二貼合作業線具有一第二輸送裝置、及一第二吸附載盤；所述第二吸附載盤位於所述第二輸送裝置的前方，所述第二輸送裝置用以輸送一第二載具，所述第二吸附載盤具有多個吸取頭、多個微漏型真空節流閥，及一分歧裝置，所述多個微漏型真空節流閥相對應地連接於所述多個吸取頭，所述多個微漏型真空節流閥共同連通至所述分歧裝置；所述第二載具能拆卸地置於所述第二吸附載盤上。所述子板送料機構位於所述第一輸送裝置與所述第二輸送裝置之間，所述子板送料機構用以輸送多個基板。所述至少一視覺辨識裝置用以辨識每一所述基板的定位標誌。所述活動式吸附裝置吸附所述基板到所述至少一視覺辨識裝置，然後移動所述基板到所述第一貼合作業線或所述第二貼合作業線。所述往返輸送機構能選擇地輸送所述第一吸附載盤或所述第二吸附載盤進到所述印刷機台，或者回到所述基板貼合機台。

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供具有雙作業線的基板貼合機台，其能通過具有多孔的載具並配合微漏型真空節流閥的方案，以提高貼合的精度。此外，本發明所提供的具有雙作業線的基板處理系統，其通過配置一印刷機台，不僅可以提高貼合的精度，此外還能在印刷機台工作的同時進行貼合的作業，避免機台被閒置，以提高生產效率。具體的說，本發明的載具可以在錫膏印刷機台印刷完成後，解除真空狀態之後，回收吸附載盤再進行另一貼合作業，其中透過所述往返輸送機構，可以在進行印刷第一載具上的基板的同時，進行第二條高精密度的貼合作業，達到可進行連續式貼合與印刷的生產方式。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

100:基板貼合機台

L1:第一貼合作業線

L2:第二貼合作業線

10a:第一吸附載盤

10b:第二吸附載盤

20a:第一輸送裝置

20b:第二輸送裝置

T1:第一載具

T2:第二載具

11:本體

112:墊高部

12:吸取頭

14:微漏型真空節流閥

141:外殼體

142:容置套筒

143:彈簧

144:頂止球體

1412:頸口

16:分歧裝置

30:子板送料機構

40a、40b:視覺辨識裝置

60:活動式吸附裝置

61:基座

62:側壁

63:吸附座板

60S:視覺辨識空間

630:辨識開口

64:上視覺裝置

80:往返輸送機構

80a、80b:橫向輸送區

80c:縱向輸送區

900:下游製程機台

901:運輸裝置

902:升降裝置

C:基板

Rx:縱向軌道

Ry:橫向軌道

圖1為本發明具有雙作業線的基板貼合機台的立體圖。

圖2A為本發明的吸附載盤的放大立體圖。

圖2B為本發明的吸附載盤的微漏型真空節流閥的剖視圖。

圖3為本發明具有雙作業線的基板貼合機台的俯視圖。

圖4為本發明的基板貼合機台運送第一載具的示意俯視圖。

圖5為本發明的基板貼合機台吸附基板的示意俯視圖。

圖6為本發明的基板貼合機台視覺辨識基板的示意俯視圖。

圖7為本發明的基板貼合機台視覺辨識基板的示意側視圖。

圖8為本發明的基板貼合機台視覺辨識基板的立體圖。

圖9為本發明的基板貼合機台置放基板的示意俯視圖。

圖10為本發明的基板貼合機台運送吸附載盤的示意俯視圖。

圖11為本發明的基板貼合機台運送吸附載盤至印刷機台的示意俯視圖。

圖12至圖14為本發明的基板貼合機台的第二貼合作業的流程示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

請參閱圖1至圖2A，本發明提供一種具有雙作業線的基板貼合機台100，或者簡稱為基板貼合機台100，其包括一第一貼合作業線L1、一第二貼合作業線L2、一子板送料機構30、一對視覺辨識裝置40a、40b、一活動式吸附裝置60、及一往返輸送機構80。本發明利用兩條貼合作業線(L1、L2) 配合一下游製程機台900(參圖11)，可以節省機台閒置等候的時間，以提高生產率。本發明可節省元件數量，減少裝置的閒置時間，提升生產的效率。以下舉例說明本發明運作流程的相關細節。

請參閱圖1至圖3，第一貼合作業線L1具有一第一輸送裝置20a、及一第一吸附載盤10a；第一吸附載盤10a位於第一輸送裝置20a的前方，第一輸送裝置20a用以輸送一第一載具T1。如圖2A及圖2B所示，第一吸附載盤10a具有一本體11、多個吸取頭12、多個微漏型真空節流閥14、及一分歧裝置16。所述多個微漏型真空節流閥14相對應地連接於所述多個吸取頭12，所述多個微漏型真空節流閥14共同連通至所述分歧裝置16。例如，本實施例設有八個吸取頭12設於本體11的上表面，八個微漏型真空節流閥14設於本體11的下表面，一個分歧裝置16連接八個微漏型真空節流閥14，藉由所述分歧裝置16連接至抽真空機(圖略)，每一吸取頭12可吸附定位一個基板C。本體11的上表面兩側各形成一墊高部112，所述第一載具T1能拆卸地置於所述第一吸附載盤10a上，具體的說，第一載具T1置於墊高部112上。補充說明，本發明的「貼合作業」是指以真空方式吸附以合併固定多個基板。本實施例的一個吸附載盤配合一個載具能合併八個基板，完成一次貼合作業。

相似於上述第一貼合作業線L1，本實施例的第二貼合作業線L2具有一第二輸送裝置20b、及一第二吸附載盤10b。所述第二吸附載盤10b位於所述第二輸送裝置20b的前方，所述第二輸送裝置20b用以輸送一第二載具T2。相似於第一吸附載盤10a，本實施例的第二吸附載盤10b具有本體11、多個吸取頭12、多個微漏型真空節流閥14、及一分歧裝置16，所述多個微漏型真空節流閥14相對應地連接於所述多個吸取頭12，所述多個微漏型真空節流閥14共同連通至所述分歧裝置16；所述第二載具T2能拆卸地置於所述第二吸附載盤10b上。

參圖2B，本發明的其中一項特點在於，吸附載盤(10a、10b)設置多個微漏型真空節流閥(limit vacuum leakage throttle valve)14。具體的說，微漏型真空節流閥14具有一外殼體141、一容置套筒142、一彈簧143及一頂止球體144。容置套筒142設置於外殼體141內，彈簧143收容於容置套筒142內，頂止球體144設置於彈簧143的一端並靠近外殼體141的頸口1412。當機台內的吸取頭12真空吸盤或吸著點空吸時，藉由彈簧143向上推動頂止球體144抵住外殼體141的頸口1412，微漏型真空節流閥14感應流量會自動關閉，維持系統內一定比例的真空吸力。當吸盤再次接觸到工件(如本實施例基板C)時，頂止球體144推動彈簧143而稍微離開外殼體141的頸口1412，微漏型真空節流閥14能自動快速打開吸取工件。本發明應用微漏型真空節流閥14在吸附搬運基板C，本發明不需移動或關閉未使用的吸取頭12即可工作，並可以大幅減少真空幫浦使用的馬力數，符合節能的趨勢。此外，也可簡化真空管線的配置，節省成本。上述僅為微漏型真空節流閥的一種可行的例子，但本發明不限制於此。例如，真空吸力的偵測及調整機構也可以在微漏型真空節流閥14的側邊，當偵測到空吸時，即自動關閉，以維持系統內一定比例的真空吸力。

所述子板送料機構30位於所述第一輸送裝置20a與所述第二輸送裝置20b之間，所述子板送料機構30用以輸送多個基板C。換句話說，本實施例以一個子板送料機構30配合兩條貼合作業線(L1、L2)的第一輸送裝置20a與第二輸送裝置20b。

如圖3所示，本實施例的基板貼合機台100設有兩個視覺辨識裝置40a、40b，一個視覺辨識裝置40a鄰近所述第一輸送裝置20a，另一個視覺辨識裝置40b鄰近所述第二輸送裝置20b。所述視覺辨識裝置40a、40b用以辨識每一所述基板C的定位標誌，視覺辨識裝置40a相同於視覺辨識裝置40b。然而本發明不限制於此，本實施例的視覺辨識裝置的數量也可以是單個，位置可以設置於子板送料機構30附近。具體的說，單個視覺辨識裝置可以位於活動式吸附裝置60移動基板C的路線上。例如可以設置於子板送料機構30的前方，且位於第一吸附載盤10a與第二吸附載盤10b之間，辨識後，可以向左移至第一貼合作業線L1或向右移至第二貼合作業線L2。藉此，第一貼合作業線L1、與第二貼合作業線L2可以共同使用一個視覺辨識裝置。

如圖1及圖3所示，本發明的基板貼合機台100為著移動活動式吸附裝置60，還包括一對縱向軌道Rx、及一橫向軌道Ry，所述橫向軌道Ry能動地架設於所述一對縱向軌道Rx上，所述活動式吸附裝置60能動地架設於所述橫向軌道Ry上。此外，活動式吸附裝置60還包括一上視覺裝置64，所述上視覺裝置64架設於所述活動式吸附裝置60。上視覺裝置64在吸附物件之前，先擷取待吸附物件的影像，以確認其位置。

如圖3及圖4所示，本發明的第一步驟是用活動式吸附裝置60吸附第一載具T1並向上提起，往第一吸附載盤10a移動，並置於第一吸附載盤10a上。圖3及圖4中的活動式吸附裝置60以虛線表示，以清楚顯示其吸附的物件，其具體的結構容後說明。本實施例吸附第一載具T1之前，先以上視覺裝置64擷取第一載具T1的影像並定位。

如圖5所示，所述活動式吸附裝置60移動到子板送料機構30上方，以吸附一個所述基板C。基板C可以是各種軟板、硬板、軟硬結合板、IC載板...等小尺寸的電子線路板。

如圖6所示，然後，活動式吸附裝置60將基板C移動到所述視覺辨識裝置40a，用以辨識並定位基板C的定位標誌。定位的方式，本實施例是光學定位方法。光學定位方法檢測所述基板C的X、Y方向偏移與角度，活動式吸附裝置60使所述基板C位於待印刷的座標。

關於活動式吸附裝置60的細節，請參閱圖7及圖8，本實施例的活動式吸附裝置60包括一基座61、一對側壁62、及一吸附座板63，由側面觀看，如同方框狀。所述一對側壁62分別連接於所述基座61的兩端以及所述吸附座板63的兩端，從而形成一視覺辨識空間60S(參圖7)。較佳的，吸附座板63的兩端以可拆卸的方式各自連接於一對側壁62，換句話說，吸附座板63可配合不同基板，拆卸並更換。

請同時參圖1，其中所附吸附座板63具有至少二個辨識開口630，所述至少二個辨識開口630貫穿所述吸附座板63且連通至所述視覺辨識空間60S。如圖7及圖8所示，吸附座板63的底面吸附基板C，所述二個辨識開口630呈對角線設置，可供透視基板C的定位標誌。所述活動式吸附裝置60吸附所述基板C後，視覺辨識裝置40a(或40b)由所述視覺辨識空間60S向下透過所述二個辨識開口630以辨識所述基板C的定位標誌。

接著，活動式吸附裝置60移動所述基板C到所述第一貼合作業線L1，或第二貼合作業線L2。如圖9所示，本實施例，先以第一貼合作業線L1為例，將基板C置於第一載具T1上並對應於其中一個吸取頭12的位置。後面將再以所述第二貼合作業線L2為例說明。之後，本實施例重覆圖5、圖6、圖9的動作，直到將第一載具T1放滿了基板C，本實施例放置八個基板C。補充說明，當基板C被貼合於第一載具T1之後，上視覺裝置64再進行擷取基板C的影像以判斷軟體計算的貼合位置與實際貼合位置的精度。

如圖10及圖11所示，放滿八個基板C在第一載具T1頂面之後，所述往返輸送機構80能選擇地輸送所述第一吸附載盤10a(或所述第二吸附載盤10b)進到一下游製程機台900，直到完成下游製程後，往返輸送機構80再將第一吸附載盤10a(或所述第二吸附載盤10b)移回到所述基板貼合機台100。換句話說，往返輸送機構80可以從下游製程機台900(如印刷機台)回收吸附載盤(10a或10b)到基板貼合機台100再利用。本實例施以左邊的第一貼合作業線L1為例說明，第一吸附載盤10a與第一載具T1連同八個基板C向中間移動，到子板送料機構30的前方後，向前移動到下游製程機台900。本實施例的下游製程機台900為印刷機台，用以印刷錫膏於基板C的上表面。但本發明並不限制於此，下游製程機台也可以是其他製程。

如圖10及圖11所示，具體說明，所述往返輸送機構80具有一對橫向輸送區80a、80b及一縱向輸送區80c，所述一對橫向輸送區分別設於所述第一輸送裝置20a及所述第二輸送裝置20b的前方，所述縱向輸送區80c位於所述第一貼合作業線L1與所述第二貼合作業線L2之間，且鄰近所述下游製程機台900。橫向輸送區80a可以是依圖10的方位向右或向左傳送，橫向輸送區80b可以是依圖10的方位向左或向右傳送，縱向輸送區80c的方向可以依圖10的方向向前或向後傳動。然而本實施例不限制於此。例如，橫向輸送區80a可以是設於第一貼合作業線L1左側的推拉桿體，橫向輸送區80b可以是設於第二貼合作業線L2右側的推拉桿體，縱向輸送區80c可以是置於子板送料機構30前方的推拉桿體。上述推拉桿體可以例如氣壓、液壓、或電動方式。

如圖11所示，下游製程機台900可以置放有相對應的運輸裝置901，另外，可以設有可升降的升降裝置902，以將基板C升到塗佈錫膏的位置。本實施例的下游製程機台900為一印刷機台。待印刷完成後，再由運輸裝置901將第一載具T1連同印刷錫膏後的基板C向外運送出去，另外將第一吸附載盤10a運送回到第一貼合作業線L1(如圖12所示)。然而，關於第一吸附載盤10a運送回到第一貼合作業線L1的時間點，視下游製程機台900完成的時間而定，並不限制在處理第二貼合作業的步驟之前。本實施例可以是在第二載具T2放滿基板C之前即可。過程中，活動式吸附裝置60即可移到第二貼合作業線L2同時開始另一條的貼合作業，類似第一貼合作業線，活動式吸附裝置60吸附第二載具T2並向上提起，往第二吸附載盤10b移動，並置於第二吸附載盤10b 上。

如圖12所示，活動式吸附裝置60移動到子板送料機構30上方，以吸附一個所述基板C。

如圖13所示，活動式吸附裝置60將基板C向右移動到所述視覺辨識裝置40b，用以辨識並定位基板C的定位標誌。

如圖14所示，活動式吸附裝置60將基板C置於第二載具T2上並對應於其中一個吸取頭12的位置。然後，重覆圖12至圖14的步驟，直到將第二載具T2放滿了基板C。最後，往返輸送機構80將第二吸附載盤10b與第二載具T2向外移動到下游製程機台900。

本發明還提供一種具有雙作業線的基板處理系統，其包括基板貼合機台100、及印刷機台(即下游製程機台900)。所述基板貼合機台100包括一第一貼合作業線L1、一第二貼合作業線L2、一子板送料機構30、一對視覺辨識裝置40a、40b、一活動式吸附裝置60、及一往返輸送機構80。細節不再重覆。本發明的具有雙作業線的基板處理系統，透過所述往返輸送機構80可以從下游製程機台900(如印刷機台)回收吸附載盤(10a或10b)到基板貼合機台100再利用，基板處理系統只需兩件吸附載盤。

[實施例的有益效果]

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的一種具有雙作業線的基板貼合機台，藉由具有多孔的載具並配合微漏型真空節流閥的方式，以提高貼合的精度達±25μm。此外，本發明所提供的一種具有雙作業線的基板處理系統，不僅可以提高貼合的精度，此外還能在印刷機台工作的同時進行貼合的作業，避免機台被閒置，以提高生產效率。本發明的載具可以在錫膏印刷機台印刷完成後，解除真空狀態之後，回收載具再進行另一貼合作業，其中透過所述往返輸送機構，可以在進行印刷第一載具上的基板的同時，進行第二條高精密度的貼合作業，達到可進行連續式貼合與印刷的生產方式。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。