TWI808341B - 基板固定裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種基板固定裝置，用以固定並吸附一大尺寸方形基板。基板固定裝置包含一夾盤機構及一旋轉機構。夾盤機構具有一第一表面及與第一表面相對設置之一第二表面。夾盤機構包含設置於第一表面上的複數真空吸盤、複數夾持機構並定義一矩形邊緣區域，且複數真空吸盤及複數真空吸盤設置於矩形邊緣區域內。旋轉機構連接於夾盤機構之第二表面以帶動夾盤機構進行旋轉。大尺寸方形基板之一週緣對應設置於夾盤機構之矩形邊緣區域內，使複數真空吸盤可吸附於大尺寸方形基板之一表面，且複數夾持機構可夾持於大尺寸方形基板之週緣。

Description

基板固定裝置

本發明係關於一種固定裝置；詳細而言，係關於一種應用於扇出型晶圓級封裝之基板固定裝置。

扇出型面板級封裝（Fan-out Panel Level Package；FOPLP）是延伸自扇出型晶圓級封裝（Fan-out Wafer Level Package；FOWLP）的突破性技術。扇出型面板級封裝是在多晶粒整合的需求下，加上進一步降低生產成本的考量，所衍生出的封裝技術。

扇出型面板級封裝（FOPLP）可透過更大面積的方形基板（substrate）來提高生產效率。由於生產成本有機會比扇出型晶圓級封裝（FOWLP）更具競爭力，因而引發市場高度重視。為了增加產能，近年來上述方形基板已呈現朝向大尺寸發展之趨勢，例如目前所使用之方形基板的面積尺寸已達到600 mm x 600 mm。

然而，當使用單晶圓旋轉設備進行大尺寸方形基板的清洗蝕刻時，大尺寸方形基板因翹曲變形量大（最高厚度變形量達±12 mm），故很難使用一般真空夾盤機構來建立真空固定，使得大尺寸方形基板在高速旋轉狀態下容易產生側向滑脫。

有鑑於此，如何提供一種基板固定裝置，使其能夠以真空方式吸附大尺寸方形基板的翹曲變形量，防止大尺寸方形基板在高速旋轉下產生的側向滑脫，乃為此一業界亟待解決之問題。

本發明之一目的在於提供一種基板固定裝置，其具有之複數真空吸盤能以真空方式吸附大尺寸方形基板的翹曲變形量，且所具有的夾持機構能有效夾持大尺寸方形基板的各邊(週緣)，從而防止大尺寸方形基板在進行單晶圓濕式旋轉蝕刻或清洗製程時，因高速旋轉下所可能產生的側向滑脫。

為達上述目的，本發明所揭示之一種基板固定裝置，適可用以固定並吸附一大尺寸方形基板，該基板固定裝置包含：

一夾盤機構，具有一第一表面及與第一表面相對設置之一第二表面，夾盤機構包含設置於第一表面上的複數真空吸盤、複數夾持機構並定義一矩形邊緣區域，且複數真空吸盤及複數夾持機構皆設置於矩形邊緣區域內；以及

一旋轉機構，連接於夾盤機構之第二表面下側以帶動夾盤機構進行旋轉；

其中，大尺寸方形基板之一週緣對應設置於夾盤機構之矩形邊緣區域內，使複數真空吸盤可吸附於大尺寸方形基板之一表面，且複數夾持機構可夾持於大尺寸方形基板之週緣。

於本發明之基板固定裝置中，複數真空吸盤與一抽真空系統連通，以當複數真空吸盤接觸大尺寸方形基板之表面時，抽真空系統可進行一抽真空作業。

於本發明之基板固定裝置中，夾盤機構更包含複數擋水盤。複數擋水盤分別對應於複數真空吸盤且設置於複數真空吸盤之外環。

於本發明之基板固定裝置中，當複數真空吸盤為四真空吸盤時，四真空吸盤分別用以吸附於大尺寸方形基板之四角。

於本發明之基板固定裝置中，當複數夾持機構為四夾持機構時，四夾持機構分別用以夾持於大尺寸方形基板之四邊。

於本發明之基板固定裝置中，當複數真空吸盤為八真空吸盤時，八真空吸盤分別用以吸附於大尺寸方形基板之四角及四邊。

於本發明之基板固定裝置中，當複數夾持機構為八夾持機構時，各夾持機構分別設置於相鄰二真空吸盤之間以夾持於大尺寸方形基板之四邊。

於本發明之基板固定裝置中，八真空吸盤為自夾盤機構之一中心以八爪狀沿徑向朝外延伸之真空吸盤。

於本發明之基板固定裝置中，複數真空吸盤為具有彈性變形特性之真空吸盤。

於本發明之基板固定裝置中，各真空吸盤吸附於大尺寸方形基板之表面時的一真空值可由一主控制區偵測並控制。

本發明係關於一種基板固定裝置，其能夠以真空方式吸附大尺寸方形基板的翹曲變形量，防止大尺寸方形基板在進行單晶圓濕式旋轉蝕刻或清洗製程時，因高速旋轉下所可能產生的側向滑脫。

請同時參閱圖1、2，本發明所揭示之一種基板固定裝置100適可用以固定並吸附一大尺寸方形基板500。其中，基板固定裝置100包含一夾盤機構200及一旋轉機構300。

如圖1所示，夾盤機構200具有一第一表面210及與第一表面210相對設置之一第二表面220。夾盤機構200包含設置於第一表面210上的複數真空吸盤212、複數夾持機構214並定義一矩形邊緣區域216（如圖2所示之斜線區域），且複數真空吸盤212及複數夾持機構214皆設置於矩形邊緣區域216內。旋轉機構300連接於夾盤機構200之第二表面220下側以帶動夾盤機構200進行旋轉。

當大尺寸方形基板500置放於夾盤機構200上時，大尺寸方形基板500之一週緣510對應設置於夾盤機構200之矩形邊緣區域216內，使複數真空吸盤212可吸附於大尺寸方形基板500之表面，且複數夾持機構214可夾持於大尺寸方形基板500之週緣510。

如圖3所示，夾盤機構200所具有之複數真空吸盤212適可與設置於下方之一抽真空系統400連通。當複數真空吸盤212接觸大尺寸方形基板500之表面時，抽真空系統400可進行一抽真空作業。

請參閱圖4，本發明之基板固定裝置100所具有之夾盤機構200更包含複數擋水盤218。複數擋水盤218分別對應於複數真空吸盤212且設置於複數真空吸盤212之外環。如此一來，當以高速旋轉進行大尺寸方形基板500的清洗蝕刻作業時，噴灑至大尺寸方形基板500上的化學藥液便會被因複數擋水盤218的設置，從而被導引流入至複數擋水盤218內，有效防止噴灑的化學藥液滲入至複數真空吸盤212內，進而影響複數真空吸盤212的真空吸附功能。

如圖5所示，於本發明之較佳實施例中，夾盤機構200所具有之夾持機構214為呈一鳥嘴狀之夾持機構。如圖所示，夾持機構214具有一第一端部214a及與第一端部214a相對設置之一第二端部214b。第一端部214a朝夾盤機構200之中心設置，第二端部214b朝遠離夾盤機構200之中心設置，且第二端部214b之重量大於第一端部214a之重量。

夾持機構214藉由設置於第一端部214a及第二端部214b之間的一轉軸230樞接於一基座232上。當大尺寸方形基板500置放於夾盤機構200上而尚未旋轉時，因夾持機構214的第二端部214b較重，使第二端部214b會以轉軸230為支點下垂，從而帶動第一端部214a上提，故此時的夾持機構214並不會對大尺寸方形基板500進行夾持或固定（即：此時的夾持機構214處於鬆脫狀態）。亦即，在夾盤機構200尚未旋轉時，大尺寸方形基板500僅會受到真空吸盤212的真空吸附力道。

接著，當旋轉機構300帶動夾盤機構200進行旋轉後，具較大重量的第二端部214b便會因為旋轉所產生的離心力作用，以轉軸230為支點上提，從而帶動第一端部214a下壓（如圖所繪示之箭頭方向），並藉由第一端部214a下壓時所產生的機械接觸力夾持及固定大尺寸方形基板500（即：此時的夾持機構214處於夾持狀態）。如此一來，由於大尺寸方形基板500在高速旋轉時會同時受到真空吸盤212的真空吸附及夾持機構214的夾持，故能有效避免大尺寸方形基板500產生側向滑脫。此外，即便處於旋轉狀態的大尺寸方形基板500因真空吸盤212的真空吸附力道不足而有些微滑脫，也可因為夾持機構214的夾持及固定，排除大尺寸方形基板500飛離夾盤機構200而毀損的情況。

請再次參閱圖1及圖2，於本發明之基板固定裝置100的較佳實施例中，當複數真空吸盤212所具有的數量為八真空吸盤212時，八真空吸盤212可分別對應地吸附於大尺寸方形基板500之四角及四邊。

於此同時，複數夾持機構214所具有的數量可相應地為八夾持機構214，且各夾持機構214分別設置於相鄰二真空吸盤212之間以夾持於大尺寸方形基板500之四邊。換言之，於圖示之實施例中，大尺寸方形基板500之各邊皆設置有二夾持機構214，用以確保進行大尺寸方形基板500之夾持作業時的穩定性。

較佳地，圖1及圖2所示之實施例的八真空吸盤212為自夾盤機構200之一中心以八爪狀沿徑向朝外延伸之真空吸盤212。此外，夾盤機構200之中心亦可選擇性地設置一真空吸盤212a，藉以強化對大尺寸方形基板500的真空吸附力道。

需說明的是，本領域具通常知識者亦可針對複數真空吸盤與複數夾持機構所具有的數量進行調整，從而以更為經濟之方式完成複數真空吸盤與複數夾持機構的設置。

舉例而言，於其他態樣中，可使複數真空吸盤212所具有的數量為四真空吸盤212、且複數夾持機構214所具有的數量為四夾持機構214。當四真空吸盤212分別用以吸附於大尺寸方形基板500之四角時，四夾持機構214便可分別用以夾持於大尺寸方形基板500之四邊的中間區域，從而在相互對稱設置的情況下完成對大尺寸方形基板500的真空吸附及夾持固定作業。

又，夾盤機構200所具有之複數真空吸盤212為具有彈性變形特性且耐腐蝕之真空吸盤，故真空吸盤212的彈性容錯性將足以應付大尺寸方形基板500高達±12 mm的厚度變形量，有效確保真空吸盤212對大尺寸方形基板500的真空吸附作用。此外，各真空吸盤212吸附於大尺寸方形基板500之表面時的一真空值可由一主控制區偵測並控制，從而確保其真空吸附的力道。

綜上所述，本發明之基板固定裝置100能夠透過複數真空吸盤212的設置，利用真空吸盤212的彈性變形特性吸收大尺寸方形基板500的翹曲變形量，促使大尺寸方形基板500能藉由複數真空吸盤212之真空吸附力道固定於夾盤機構200上。此外，透過夾持機構214的設置，更可進一步於高速旋轉時對大尺寸方形基板500進行夾持與固定的作業，從而有效防止大尺寸方形基板500在進行單晶圓濕式旋轉蝕刻或清洗製程時，因高速旋轉下可能產生的側向滑脫所導致的破片情況。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

100:基板固定裝置 200:夾盤機構 210:第一表面 212:真空吸盤 212a:真空吸盤 214:夾持機構 214a:第一端部 214b:第二端部 216:矩形邊緣區域 218:擋水盤 220:第二表面 230:轉軸 232:基座 300:旋轉機構 400:抽真空系統 500:大尺寸方形基板 510:週緣

圖1為本發明基板固定裝置的立體圖。 圖2為本發明基板固定裝置的上視圖。 圖3為本發明基板固定裝置所具有之夾盤機構與抽真空系統的立體圖。 圖4為本發明基板固定裝置所具有之真空吸盤與擋水盤的立體圖。 圖5為本發明基板固定裝置所具有之夾持機構的立體圖。

100:基板固定裝置

200:夾盤機構

210:第一表面

212:真空吸盤

212a:真空吸盤

214:夾持機構

300:旋轉機構

400:抽真空系統

500:大尺寸方形基板

510:週緣

Claims (9)

1. 一種基板固定裝置，固定並吸附一大尺寸方形基板，該基板固定裝置包含：一夾盤機構，具有一第一表面及與該第一表面相對設置之一第二表面，該夾盤機構包含設置於該第一表面上的複數真空吸盤、複數夾持機構並定義一矩形邊緣區域，且該複數真空吸盤及該複數夾持機構皆設置於該矩形邊緣區域內的不同的位置上，各該夾持機構具有一第一端部及與該第一端部相對設置之一第二端部，該第一端部朝該夾盤機構之中心設置，該第二端部朝遠離該夾盤機構之中心設置，且該第二端部之重量大於該第一端部之重量；一抽真空系統，與該複數真空吸盤連通，當該複數真空吸盤接觸該大尺寸方形基板之一表面時，該抽真空系統進行抽真空作業；以及一旋轉機構，連接於該夾盤機構之該第二表面下側以帶動該夾盤機構旋轉；其中，該大尺寸方形基板之一週緣對應設置於該夾盤機構之該矩形邊緣區域內，使該複數真空吸盤吸附於該大尺寸方形基板之該表面，且該複數夾持機構可夾持於該大尺寸方形基板之該週緣。
2. 如請求項1所述之基板固定裝置，其中該夾盤機構更包含複數擋水盤，該複數擋水盤分別對應於該複數真空吸盤且設置於該複數真空吸盤之外環。
3. 如請求項1所述之基板固定裝置，其中當該複數真空吸盤為四真空吸盤時，該四真空吸盤分別吸附於該大尺寸方形基板之四角。
4. 如請求項3所述之基板固定裝置，其中當該複數夾持機構為四夾持機構時，該四夾持機構分別夾持於該大尺寸方形基板之四邊。
5. 如請求項1所述之基板固定裝置，其中當該複數真空吸盤為八真空吸盤時，該八真空吸盤分別吸附於該大尺寸方形基板之四角及四邊。
6. 如請求項5所述之基板固定裝置，其中當該複數夾持機構為八夾持機構時，各該夾持機構分別設置於相鄰二真空吸盤之間以夾持於該大尺寸方形基板之四邊。
7. 如請求項6所述之基板固定裝置，其中該八真空吸盤為自該夾盤機構之一中心以八爪狀沿徑向朝外延伸之真空吸盤。
8. 如請求項1所述之基板固定裝置，其中該複數真空吸盤為具有彈性變形特性之真空吸盤。
9. 如請求項1所述之基板固定裝置，其中各該真空吸盤吸附於該大尺寸方形基板之該表面時的一真空值可由一主控制區偵測並控制。