DE102004060040B3

DE102004060040B3 - Device for separating and sorting of disc-form substrates has first module for separating of disc-form substrates from stack, and second module for measurement and evaluation of thickness and shape of uppermost substrate

Info

Publication number: DE102004060040B3
Application number: DE102004060040A
Authority: DE
Inventors: Uwe Richter
Original assignee: Richter Uwe Dr
Current assignee: Richter Uwe Dr
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2024-12-15

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum automatischen Vereinzeln und zum automatischen Sortieren scheibenförmiger Substrate vorgestellt. Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus vier Baugruppen:
Baugruppe 1: Bereitstellung eines Stapels für die nachfolgende Vereinzelung von scheibenförmigen Substraten.
Baugruppe 2: Es erfolgt die automatische Vereinzelung eines Stapels der scheibenförmigen Substrate.
Baugruppe 3: Besteht aus einer Anordnung zur Messung und Bewertung der Qualität und der Dicke des obersten scheibenförmigen Substrates.
Baugruppe 4: Hier werden die vereinzelten scheibenförmigen Substrate entsprechend den qualitativen Bewertungen hinsichtlich Ausschuss bzw. scheibenförmiges Substrat guter Qualität eingelagert.
Sämtliche vier Baugruppen sind funktionell und/oder konstruktiv teilweise oder vollständig durch übliche Bauteile miteinander verknüpft.A device for automatically separating and automatically sorting disc-shaped substrates is presented. The device consists essentially of four assemblies:
Assembly 1: provision of a stack for the subsequent separation of disk-shaped substrates.
Assembly 2: The automatic separation of a stack of disk-shaped substrates takes place.
Assembly 3: Consists of an arrangement for measuring and evaluating the quality and thickness of the uppermost disc-shaped substrate.
Assembly 4: Here, the separated disk-shaped substrates are stored according to the qualitative assessments regarding rejects or disc-shaped substrate of good quality.
All four assemblies are functionally and / or constructively partially or completely linked together by conventional components.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Sortieren scheibenförmiger Substrate gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Scheibenförmige Substrate, die vereinzelt werden sollen, können als Stapel, auf einer Unterlage haftend vorliegen, wie es oft in der Waferherstellung der Fall ist. Sie können aber auch als Stapel ohne Unterlage vorliegen. Zwischen den scheibenförmigen Substraten des Stapels herrschen adhäsive Kräfte. Dabei kann es zum Haften der einzelnen scheibenförmigen Substrate aneinander kommen. Fertigungsbedingt können sich Fluide und Feststoffpartikel in den Zwischenräumen der scheibenförmigen Substrate befinden.The The present invention relates to a device for separating and Sort disc-shaped Substrates according to the preamble of claim 1. Disc-shaped Substrates to be singulated can be stacked on one Underlay liable to exist, as is often the case in wafer production Case is. You can but also available as a stack without pad. Between the disc-shaped substrates of the stack, adhesive forces prevail. there it may be to adhere the individual disc-shaped substrates together come. Manufacturing-related can Fluids and solid particles in the interstices of the discoid Substrates are located.

Die Vereinzelung solcher scheibenförmiger Substrate, wie z. B. in der Waferherstellung, wird z. Z. manuell durchgeführt. Haftet der Stapel scheibenförmiger Substrate, in dem die scheibenförmigen Substrate oft vertikal ausgerichtet sind, noch an einer Unterlage, so werden meist Teilstapel manuell abgelöst und danach vereinzelt. Dabei wird das oberste scheibenförmige Substrat des Stapels mit den Fingerspitzen an den Rändern erfasst und parallel zum nächsten weggezogen. Die Vereinzelung in orthogonaler Richtung zur Substratfläche ist auf Grund der Haftkräfte schwer möglich. Verformungen und Brüche würden die Folge sein. Die manuelle Vereinzelung birgt jedoch Gefahren. Unerwünschte Beschädigungen der scheibenförmigen Substrate können provoziert werden, besonders dann, wenn die Spannweite der menschlichen Hand ein Erfassen des Randes der scheibenförmigen Substrate nicht mehr erlaubt. Aber auch dann, wenn die Substrate sehr dünn sind, kann manuelle Vereinzelung zu Beschädigungen führen. Wichtig ist die gleitende parallele Verschiebung, die zum großen Teil auf dem Fluidfilm erfolgt und möglichst wenig Reibungsanteile der Flächen der scheibenförmigen Substrate aneinander aufweisen soll. Daher darf die Reibung nicht so groß sein, dass sie diesem Vereinzelungsprinzip entgegensteht. Das zu vereinzelnde scheibenförmige Substrat muss so gut gleiten, dass keine Beschädigungen, wie Verformungen und Brüche entstehen können.The Separation of such disc-shaped substrates, such as B. in wafer production, z. Z. manually performed. adheres the stack is disk-shaped Substrates in which the disc-shaped Substrates are often aligned vertically, still on a base, usually partial stacks are detached manually and then separated. there becomes the top disc-shaped Substrate of the stack with the fingertips captured at the edges and parallel to the next pulled away. The separation in the orthogonal direction to the substrate surface is due to the adhesive forces hardly possible. Deformations and fractures would be the To be a follower. Manual separation, however, carries risks. Unwanted damage the disc-shaped Substrates can be provoked, especially when the span of the human Hand no longer detecting the edge of the disc-shaped substrates allowed. But even if the substrates are very thin, Manual separation can lead to damage. Important is the sliding parallel displacement, in large part on the fluid film done and as possible little friction of the surfaces the disc-shaped Substrates should have to each other. Therefore, the friction must not be that big that it conflicts with this separation principle. The one to be singled discoid Substrate must slide so well that no damage, such as deformation and breaks can arise.

Schon lange gibt es Bemühungen, Stapel scheibenförmiger Substrate automatisch zu vereinzeln ( DE 2804781 A1 , DT 2433128 A1 , DE 2029593 B2 ). Vereinzelung von Spanplatten, Druckerzeugnissen und Werkstücken gehören zum Gegenstand. Fehlende Feinmotorik, Bruchprovozierung für empfindliche Substrate, ungenügende Sensorik, sowie unzureichende vertikale Zustellungssicherheit des Stapels machen diese Lösungen unbrauchbar für den vorliegenden Zweck. Auch beim gegenwärtigen Stand der Technik gibt es genügend Bestrebungen, den Vorgang des Vereinzelns von scheibenförmigen Substraten zu automatisieren.There has long been an effort to automatically separate stacks of disc-shaped substrates ( DE 2804781 A1 . DT 2433128 A1 . DE 2029593 B2 ). Separation of chipboard, printed matter and workpieces are part of the subject. Lack of fine motor skills, Bruchprovozierung for sensitive substrates, insufficient sensors, as well as insufficient vertical feed security of the stack make these solutions useless for the present purpose. Also in the current state of the art, there are enough efforts to automate the process of singulating disc-shaped substrates.

An der Unterlage klebende Substratstapel:
In DE 199 04 834 A1 ist eine Vorrichtung zum Ablösen von scheibenförmigen Substraten bzw. Wafern von der Klebestelle an einer Unterlage (hier Sägeblock) beschrieben. Der Sägeblock befindet sich in einem Flüssigkeitsbecken in der Art, dass die scheibenförmigen Substrate waagerecht zur Flüssigkeitsoberfläche ausgerichtet sind. Das jeweils oberste Substrat wird von einem Werkzeug (Strahlgerät, Schnittwerkzeug o. ä.) von der Klebestelle an der Unterlage entfernt und über ein rinnenförmiges Wehr gespült. Über geeignete Kanäle rutscht es in der Flüssigkeit in ein Magazin. Über einen Stempel unter dem Sägeblock wird vertikal nachgeführt, bis das nächste Substrat im Wirkbereich des Werkzeuges ist. In DE 199 00 671 C2 wird die Unterlage mit den an ihr klebenden Substraten so positioniert, dass die Substrate nach unten hängen. Sie wird mit dem äußersten zu behandelnden Substrat bis an einen Anschlag gefahren. Die Trennung der einzelnen scheibenförmigen Substrate erfolgt an dem Anschlag über ein Düsensystem. Von diesem wird Fluid in die Substratzwischenräume und an die Fixierstelle des randseitigen Substrates der Unterlage gedüst. Mit Hilfe eines Sauggreifers kann dieses an einen anderen Ort transferiert werden, z. B. ein Magazin. Alternativ kann das vereinzelte Substrat durch eine Flüssigkeitsströmung weiter transportiert werden. Mit beiden Erfindungen kann kein Substratbruch beseitigt werden, was sie für einen Lösungsansatz für das vorliegende Ziel der Erfindung ungeeignet macht.Substrate-adhesive substrate stacks:
In DE 199 04 834 A1 a device for detaching disc-shaped substrates or wafers from the splice to a pad (here saw block) is described. The saw block is located in a liquid tank in such a way that the disk-shaped substrates are aligned horizontally to the liquid surface. The uppermost substrate is removed by a tool (blasting tool, cutting tool o. Ä.) Of the splice on the pad and rinsed on a trough-shaped weir. Through suitable channels it slides in the liquid in a magazine. About a punch under the saw block is tracked vertically until the next substrate is in the effective range of the tool. In DE 199 00 671 C2 The substrate is positioned with the substrates adhering to it so that the substrates hang down. It is driven with the outermost substrate to be treated to a stop. The separation of the individual disc-shaped substrates takes place at the stop via a nozzle system. From this fluid is sprayed into the substrate spaces and to the fixing of the edge-side substrate of the pad. With the help of a suction pad this can be transferred to another location, eg. B. a magazine. Alternatively, the singulated substrate can be further transported by a liquid flow. With both inventions, substrate breakage can not be eliminated, rendering it unsuitable for a solution to the present invention objective.

In WO 01/28745 A1 kleben die Substrate an der Unterlage und zeigen während des Vereinzelns vertikal nach oben. Gelenkt durch einen Positionssensor wird das äußerste scheibenförmige Substrat über seinen wesentlichen Flächenbereich mit einen Greifer erfasst. An dem Greifer sitzen einzelne, mit Vakuum beaufschlagte Greiferarme. Sie saugen an definierten Stellen an dem Substrat, was danach entgegengesetzt zur Klebenaht nach oben gezogen und oszillierend von seiner Klebestelle gerüttelt wird. Gleichzeitig wird – zur Unterstützung der Abtrennung – das äußerste Substrat mit einem Flüssigkeitsstrahl hinterspült. Das Substrat wird zur Weiterbehandlung entfernt. Das sensorische Feedback für die wirkliche Vereinzelung nur eines Substrates fehlt, egal ob in guter oder schlechter Qualität. Höchstwahrscheinlich wird auftretender Bruch am nächsten zu lösenden Substrat kleben und mit diesem gemeinsam fortgeführt. Damit ist das verklebte (gute) Substrat Ausschuss, da es im nachfolgenden Reinigungsschritt nicht von den Bruchstücken gesäubert werden kann. Das Verfahren ist somit ungeeignet für die Vereinzelung.In WO 01/28745 A1 glue the substrates to the substrate and show while singulating vertically upwards. Steered by a position sensor becomes the outermost disc-shaped substrate over its significant surface area detected with a gripper. On the gripper sit individual, with vacuum loaded gripper arms. They suck in defined places the substrate, which then opposite to the adhesive seam upwards pulled and oscillated by its splice is shaken. simultaneously is becoming support separation - the utmost substrate backwashed with a liquid jet. The Substrate is removed for further treatment. The sensory feedback for the Real separation of only one substrate is missing, no matter if in good or poor quality. Most likely will occurring break next to be dissolved substrate stick and continue together with this. This is the glued (good) substrate rejection, as it is not in the subsequent purification step from the fragments cleaned can be. The method is thus unsuitable for separation.

Von der Unterlage isoliert vorliegender Stapel:
Das Vereinzeln von einem Stapel planer Produkte, z. B. Zeitschriften oder Bücher, ist in EP 0 381 649 Gegenstand der Erfindung. Es erfolgt mittels einer lateralen Schubbewegung über ein Wehr mit Schlitzöffnung. Dadurch soll die Vereinzelung eines oder mehrerer Produkte möglich sein. Das Ende des Schiebers legt sich mit dem waagerechten Teil seines Schiebewinkels auf das oberste Produkt und schiebt dieses mit dem vertikalen Teil des Schiebewinkels durch die Schlitzöffnung im Wehr. Beim Zurückfahren des Schiebers fällt er mit seinem Schiebewinkel auf das nächste oberste Produkt des Stapels. Der Stapel wird dann vertikal zugestellt. Die verwendete Sensorik gibt lediglich die Höhe eines Punktes des obersten Produktes des Stapels an den Regler, nicht die Dicke oder gar den Dickenverlauf des obersten Produktes für dessen Ausrichtung. Es sind daher nur einheitliche Produkte, relativ dicker Standardbreiten vereinzelbar. Ferner können Produkte, die nicht waagerecht ausgerichtet sind, in mechanischen Kontakt mit der Schlitzzuführung des Wehres geraten und beschädigt werden. Diese Vorrichtung zur Vereinzelung ist wegen ihrer Bruchprovozierung für empfindliche Substrate und der ungeregelten Dickeinstellung für das oberste Produkt ungeeignet für den Zweck der vorliegenden Erfindung.Isolated from the pad present Sta pel:
The separation of a stack of planner products, eg. B. magazines or books, is in EP 0 381 649 Subject of the invention. It takes place by means of a lateral pushing movement over a weir with slot opening. This should allow the separation of one or more products. The end of the slider lays down with the horizontal part of its sliding angle on the top product and pushes this with the vertical part of the sliding angle through the slot opening in the weir. When moving back the slider he falls with his sliding angle on the next top product of the stack. The stack is then delivered vertically. The sensor used only gives the height of a point of the top product of the stack to the controller, not the thickness or even the thickness of the uppermost product for its orientation. It is therefore only uniform products, relatively thick standard widths singular. Furthermore, products that are not level can come in mechanical contact with the slot feed of the weir and damaged. This singulation device is unsuitable for the purpose of the present invention because of its fragility of propagation for sensitive substrates and uncontrolled thickness adjustment for the top product.

EP0494673A1 geht von einem Stapel Substrate aus, der waagerecht auf einer vertikalen Nachführvorrichtung und seitlich vor einem Wehr liegt. Er wird soweit vertikal bewegt, bis sich das oberste Substrat oberhalb des Wehres befindet und in den Wirkbereich von Düsen kommt, von denen ein Fluid zur Vereinzelung des obersten Substrates austritt. Das vereinzelte Substrat wird über das Wehr und ein Transportsystem in ein Magazin gespült. Die Vorrichtung wird bei Bruch versagen, abgeschaltet und gereinigt werden müssen. Es findet keine sensorische oder anders geartete Bruchmeldung statt. EP0494673A1 starts from a stack of substrates lying horizontally on a vertical tracking device and laterally in front of a weir. It is moved vertically until the uppermost substrate is located above the weir and comes into the effective range of nozzles, from which emerges a fluid for separating the uppermost substrate. The isolated substrate is rinsed through the weir and a transport system in a magazine. The device will fail if broken, shut down and cleaned. There is no sensory or other type of breakage message.

In JP 63047237 AA wird eine Vorrichtung zur Vereinzelung dünner Scheiben aus einem Stapel beschrieben. Eine Klaue zieht die oberste dünne Scheibe eines Scheibenstapels seitlich weg. Ist sie vereinzelt, wird von der Oberseite des Stapels über Kontaktrollen ein Separiermechanismus herangeführt, bis der Kontakt zur nächsten obersten Scheibe hergestellt ist. Der Stapel wird über eine Motorspindel soweit vertikal zugestellt, wie die Dicke der vorher separierten dünnen Scheibe war. Das erfolgt solange, bis die Kontaktrollen soweit hochgeschoben sind, dass ein Sensor den Motor abstellt. Diese Vorrichtung kann evtl. für die Vereinzelung von völlig gleichmäßig dünnen Scheiben benutzt werden. Sind diese jedoch von etwas unterschiedlicher Dicke, wie es z. B. fertigungsbedingt bei Wafern vorkommt, so kann das Prinzip nicht funktionieren. Denn es kann das nachfolgende Substrat etwas dicker oder dünner als das vorhergehende sein. Ebenso kann der Zwischenraum der dünnen Scheiben unterschiedlich dick sein, je nach evtl. vorhandenen Partikeln und Fluidmenge. Die Zustellung der obersten Scheibe erfolgt dann ungenau. Die Folge ist, dass die Vorrichtung entweder nicht vereinzelt, oder Verformung und Bruch des nächsten zu vereinzelnden scheibenförmigen Substrates provoziert wird. Weiterhin wird der Dickenverlauf der einzelnen Substrate und damit deren waagerechte Ausrichtung gar nicht berücksichtigt. Wird eine vertikale Zustellung ohne Ausrichtung der Scheibenebene vorgenommen, erfasst die Klaue nicht den Rand der dünnen Scheibe. Vielmehr ist es dann so, dass die Klaue über den Rand hinweg auf die Fläche der dünnen Scheibe fährt und erst dort in Kontakt mit ihr kommt. Dadurch wird es schnell zur Beschädigung des obersten Substrates kommen. Die weitere exakte Vereinzelung ist nicht gewährleistet.In JP 63047237 AA An apparatus for separating thin slices from a stack is described. A claw pulls the top thin slice of a disk stack sideways. If it is isolated, a Separiermechanismus is introduced from the top of the stack via contact rollers until the contact with the next uppermost disc is made. The stack is delivered via a motor spindle as far vertical as the thickness of the previously separated thin disc was. This is done until the contact rollers are pushed up so far that a sensor turns off the engine. This device can possibly be used for the separation of completely uniformly thin slices. However, these are of slightly different thickness, as z. B. occurs due to production of wafers, the principle can not work. Because it may be the following substrate a little thicker or thinner than the previous one. Likewise, the space between the thin disks can be of different thickness, depending on any particles and the amount of fluid that may be present. The delivery of the top disc is then inaccurate. The result is that the device is either not isolated, or deformation and breakage of the next disc-shaped substrate to be separated is provoked. Furthermore, the thickness profile of the individual substrates and thus their horizontal orientation is not considered. If a vertical feed is made without aligning the slice plane, the claw does not catch the edge of the thin slice. Rather, it is then so that the claw drives over the edge on the surface of the thin disc and only then comes into contact with her. This will quickly damage the top substrate. The further exact separation is not guaranteed.

In US 6,558,109 B2 wird ein einen Mechanismus zur Vereinzelung eines Stapels runder Wafer vorgestellt. Der Mechanismus wird über dem obersten Wafer positioniert. Über Düsen wird Pressluft zwischen den obersten und nächstfolgenden Wafer gestoßen. Der Wafer hebt senkrecht ab, wird über O-Ringlippen angesaugt und zur Reinigung an eine Wasserrutsche weggedreht. Am Ende der Rutsche gleitet er in ein Magazin. Es gibt keine Sensorik für eine einwandfreie Rückinformation, ob der Wafer am Ende in dem Magazin angekommen oder auf dem Weg bis dorthin verblieben ist. Weiterhin gibt es keine Kontrolle des Qualitätszustandes des Wafers, sodass Havarien folgen müssen.In US 6,558,109 B2 A mechanism for singulating a stack of round wafers is presented. The mechanism is positioned over the topmost wafer. Nozzles push compressed air between the top and next wafers. The wafer lifts off vertically, is sucked in via O-ring lips and turned away for cleaning on a waterslide. At the end of the slide he slides into a magazine. There is no sensor for a proper return information, whether the wafer arrived at the end in the magazine or left on the way to there. Furthermore, there is no control of the quality state of the wafer, so that accidents have to follow.

Zur Messung des Dickenverlaufs von scheibenförmigen Substraten in einem Stapel ist im Stand der Technik nichts zu finden. DE 101 01 443 A1 befasst sich jedoch mit der punktuellen Dickemessung der Kanten von Papierbögen eines Stapels, der auf einem Auflagetisch liegt. Der Stapel wird mit einem Sendelichtstrahl abgetastet. Der reflektierte Strahl wird in einer Empfangseinheit als Folge von belichteten (Bogenkante) und unbelichteten (Zwischenraum) Empfangselementen der Empfangseinheit ausgewertet. Die Dicke von Bogen und Zwischenraum kann anhand der Anzahl der jeweils registrierten Empfangselemente ausgewertet werden. Ebenfalls lässt sich der Übergang zwischen Papierkante und Zwischenraum gut bewerten. Das Messprinzip ist für produktionsbedingt verschmutzte, scheibenförmige Substrate nicht brauchbar, da es zu anfällig gegen auftretende Partikel und Flüssigkeitsreste ist. Solche Verschmutzungen würden in die Interpretation der Dicke der Substrate eingehen. Zudem geben die punktuellen Messungen, d.h. die Messungen an einem sehr schmalen Bereich des Bogens, nicht die wahren Verhältnisse eines Substrates mit Dickenverlauf einer Kante wider. Die Messvorrichtung ist daher unbrauchbar die beabsichtigte Vereinzelung scheibenförmiger Substrate.For measuring the thickness profile of disc-shaped substrates in a stack, nothing is found in the prior art. DE 101 01 443 A1 However, it deals with the punctual thickness measurement of the edges of paper sheets of a stack, which lies on a support table. The stack is scanned with a transmitted light beam. The reflected beam is evaluated in a receiving unit as a result of exposed (sheet edge) and unexposed (space) receiving elements of the receiving unit. The thickness of the sheet and the gap can be evaluated on the basis of the number of registered receiving elements. Also, the transition between paper edge and gap can be evaluated well. The measuring principle is not useful for production-contaminated, disk-shaped substrates, as it is too susceptible to occurring particles and liquid residues. Such contamination would be included in the interpretation of the thickness of the substrates. In addition, the punctual measurements, ie the measurements on a very narrow area of the sheet, do not reflect the true conditions of a substrate with a thickness profile of an edge. The measuring device is therefore useless the intended separation of disc-shaped substrates.

Aufgabe ist es, eine zuverlässige Vorrichtung zum automatischen Vereinzeln und zum automatischen Sortieren scheibenförmiger Substrate eines Stapels nach Dicke- und Bruchkriterien zu entwickeln.task is it a reliable one Device for automatic separation and for automatic sorting disc-shaped To develop substrates of a stack according to thickness and fracture criteria.

Diese Aufgabe wird einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is a device according to the features of the claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vereinzeln und Sortieren eines Stapels scheibenförmiger Substrate besteht im Wesentlichen aus zwei Baugruppen. Eine vorgelagerte Baugruppe umfasst eine nicht erfinderische Anordnung zur Bereitstellung eines Stapels. Die Bereitstellung eines Stapels ist für die nachfolgende Vereinzelung von scheibenförmigen Substraten nötig. Die Form scheibenförmiger Substrate kann sowohl eckig als auch rund sein. Die Ausrichtung der scheibenförmigen Substrate kann vertikal oder horizontal vorliegen. Es kann daher nötig sein, den Stapel in die geeignete Position für die anschließende Vereinzelung zu bringen. Im Allgemeinen ist zunächst das Lösen von Teilstapeln aus einem größeren Stapel nötig. Es ist aber auch möglich, dass ein Stapel gegebener Länge bereits geeignet für die Vereinzelung ist.The inventive device for separating and sorting a stack of disc-shaped substrates consists essentially of two assemblies. An upstream module comprises a non-inventive arrangement for providing a Stack. The provision of a stack is for the subsequent separation of disc-shaped Substrates needed. The shape of disc-shaped substrates can be both angular and round. The orientation of the disc-shaped substrates can be vertical or horizontal. It may therefore be necessary the stack in the appropriate position for the subsequent separation bring to. In general, the first is the release of sub-stacks from a bigger pile necessary. But it is also possible that a stack of given length already suitable for the isolation is.

Die Anordnung zur Bereitstellung eines Teilstapels scheibenförmiger Substratel (vertikalen Ausrichtung), der an einer Unterlage 2 haftet, sei im Folgenden anhand der 1 erklärt. Der gesamte Stapel (1a) scheibenförmiger Substrate teilt sich, ursächlich durch die Herstellung bestimmt, in Teilstapel 1 auf. Diese Teilstapel werden von der Unterlage 2 gelöst. Das kann durch einen Greifer 3 eines Roboters erfolgen (1b). Der Greifer greift an zwei Stirnseiten des Teilstapels und kippt ihn orthogonal zur Fläche der scheibenförmigen Substrate (1c) oder seitlich, in Richtung Stirnseite. Die Kippbewegung beschreibt dabei eine Kreisbahn mit dem Drehpunkt an der Klebestelle des Teilstapels. Die Kippbewegung wird bis zur Ablösung fortgeführt. Danach wird der Teilstapel scheibenförmiger Substrate in die Horizontale gedreht und in eine erfindungsgemäße Baugruppe 1, die Anordnung zum Vereinzeln, befördert.The arrangement for providing a sub-stack of disc-shaped Substratel (vertical orientation), which on a pad 2 be liable in the following 1 explained. The entire stack ( 1a ) disc-shaped substrates divided, causally determined by the production, in part stacks 1 on. These partial stacks are taken from the underlay 2 solved. That can be done by a gripper 3 of a robot ( 1b ). The gripper engages two end faces of the sub-stack and tilts it orthogonally to the surface of the disk-shaped substrates ( 1c ) or laterally, towards the front. The tilting movement describes a circular path with the pivot point at the splice of the sub-stack. The tilting movement is continued until detachment. Thereafter, the partial stack of disk-shaped substrates is rotated in the horizontal and in an assembly according to the invention 1 , the arrangement for singling, promoted.

In einer erfindungsgemäßen ersten Baugruppe Anordnung zum Vereinzeln – erfolgt die automatische Vereinzelung eines Stapels 1 der scheibenförmigen Substrate (2). Das wird durch eine laterale Schubkraft F auf den Rand des obersten scheibenförmigen Substrates 1/1 des Stapels 1 bewirkt. Dadurch erfolgt die laterale Bewegung des jeweils obersten scheibenförmigen Substrates relativ zum Stapel. Das Vereinzeln wird prinzipiell durch einen Schieber 4 realisiert. Die Form des Schiebers 4 ist dem Format bzw. der Kantenform der scheibenförmigen Substrate angepasst und kann daher variieren. Die Anordnung ist unabhängig von der Dicke der einzelnen scheibenförmigen Substrate des Stapels 1. Die Dicken der einzelnen scheibenförmigen Substrate 1/1 des Stapels 1 können variieren. Ebenso kann die Dicke eines scheibenförmigen Substrates hinsichtlich dessen Länge und Breite variieren. Weiterhin ist die Vorrichtung unabhängig von gebrochenen scheibenförmigen Substraten. Die Flächengeometrie der scheibenförmigen Substrate ist für die Vereinzelungsvorrichtung ebenfalls nicht von Bedeutung. Sie kann rund oder eckig sein. Die stoffliche Zusammensetzung der festen scheibenförmigen Substrate ist ebenfalls belanglos, soweit die laterale Verschiebung vom Rand des scheibenförmigen Substrates erfolgen kann, ohne dieses zu beschädigen.In a first assembly according to the invention arrangement for separating - takes place the automatic separation of a stack 1 the disk-shaped substrates ( 2 ). This is due to a lateral thrust force F on the edge of the uppermost disc-shaped substrate 1.1 of the pile 1 causes. As a result, the lateral movement of the respective uppermost disc-shaped substrate relative to the stack takes place. The separation is in principle by a slide 4 realized. The shape of the slider 4 is adapted to the format or the edge shape of the disc-shaped substrates and can therefore vary. The arrangement is independent of the thickness of the individual disc-shaped substrates of the stack 1 , The thicknesses of the individual disc-shaped substrates 1.1 of the pile 1 can vary. Likewise, the thickness of a disk-shaped substrate may vary with respect to its length and width. Furthermore, the device is independent of broken disc-shaped substrates. The surface geometry of the disc-shaped substrates is also not important for the separating device. It can be round or angular. The material composition of the solid disc-shaped substrates is also irrelevant, as far as the lateral displacement of the edge of the disc-shaped substrate can be done without damaging it.

Ein Stapel 1 scheibenförmiger Substrate liegt auf einem Träger 5. Der Stapel 1 wird von drei linearen Zustellvorrichtungen 6/1, 6/2 und 6/3, bestehend aus Motor und Führungsschiene, vertikal bewegt. Die Distanz für die vertikale Zustellung entspricht jeweils der Dicke des aktuell obersten scheibenförmigen Substrates 1/1. Durch die vertikale Stellbewegung befindet sich jetzt das oberste scheibenförmige Substrat 1/1 oberhalb der Separierkante 7 und ist im Wirkbereich des lateralen Schiebers 4. Durch den Schieber 4 kann jetzt die Vereinzelung des obersten scheibenförmigen Substrates 1/1 durchgeführt werden. Durch die Schubkraft F wird das oberste scheibenförmige Substrat 1/1 von seinem Rand aus mit dem Schieber 4 über die Separierkante 7 hinweg geschoben und damit vereinzelt. Die Separierkante 7 kann durch die Auflage 7/1 verlängert sein. Auf die Auflage wird das vereinzelte scheibenförmige Substrat durch den Schieber 4 geschoben, um seine endgültige qualitative Bewertung durch die eine erfindungsgemäße zweite Baugruppe zu bewerkstelligen.A stack 1 disc-shaped substrates lies on a support 5 , The stack 1 comes from three linear delivery devices 1.6 . 2.6 and 3.6 , consisting of motor and guide rail, moved vertically. The distance for the vertical delivery corresponds in each case to the thickness of the currently uppermost disc-shaped substrate 1.1 , Due to the vertical adjustment movement is now the top disc-shaped substrate 1.1 above the separating edge 7 and is within the effective range of the lateral slider 4 , Through the slide 4 can now be the separation of the top disc-shaped substrate 1.1 be performed. The thrust force F becomes the uppermost disc-shaped substrate 1.1 from its edge with the slider 4 over the separating edge 7 pushed away and thus isolated. The separating edge 7 can through the edition 1.7 be extended. On the support is the isolated disc-shaped substrate through the slider 4 pushed to its final qualitative assessment to accomplish by a second assembly according to the invention.

Diese zweite Baugruppe (3) besteht aus einer Anordnung zur Messung und Bewertung der Qualität und der Dicke des obersten scheibenförmigen Substrates 1/1. Das ist die Voraussetzung für das einwandfreie Funktionieren der Vereinzelungsanordnung in der ersten Baugruppe. Die Messungen können über ein Bilderkennungssystem und/oder als Ultraschallsystem o. ä. in Verbindung mit einem Computer durchgeführt werden. In 3 ist schematisch dargestellt, wie das oberste scheibenförmige Substrat 1/1 des Stapels 1 gemessen wird. Nach mathematischer Bewertung der Messung werden Daten für die erste Baugruppe bereitgestellt. Durch die Daten können die linearen Zustellvorrichtungen 6/1, 6/2 und 6/3 soweit verstellt werden, dass das oberste scheibenförmige Substrat 1/1 exakt über die Separierkante 7 gelangen kann. Danach wird es vom Schieber 4 lateral über die Separierkante 7 hinweg geschoben.This second assembly ( 3 ) consists of an arrangement for measuring and evaluating the quality and the thickness of the uppermost disc-shaped substrate 1.1 , This is the prerequisite for the proper functioning of the separating arrangement in the first module. The measurements can be carried out via an image recognition system and / or as an ultrasound system or the like in connection with a computer. In 3 is shown schematically as the top disc-shaped substrate 1.1 of the pile 1 is measured. After mathematically evaluating the measurement, data is provided for the first assembly. Through the data, the linear delivery devices 1.6 . 2.6 and 3.6 adjusted so far that the top disc-shaped substrate 1.1 exactly over the separating edge 7 can get. After that it gets off the slider 4 lateral over the separating edge 7 pushed away.

Je nach wählbarem Messprinzip kann entweder von den Stirnseiten (8 und 9) und/oder von der Oberseite (10) des Stapels der Dickewert des obersten scheibenförmigen Substrates 1/1 gemessen werden. Die qualitative Unterscheidung des obersten scheibenförmigen Substrates beispielsweise hinsichtlich Bruch – gutes scheibenförmiges Substrat erfolgt ebenfalls mit den Messeinrichtungen 8, 9 und 10. Dabei kann die Bewertung während des Schiebens des scheibenförmigen Substrates durch den Schieber 4 auf die Auflage 7/1 erfolgen. Diese qualitative Bewertung des obersten scheibenförmigen Substrates kann aber auch in dessen Ruhelage erfolgen.Depending on the selectable measuring principle, either from the end faces ( 8th and 9 ) and / or from the top ( 10 ) of the stack of the thickness value of the uppermost disc-shaped substrate 1.1 be measured. The qualitative differentiation of the uppermost disk-shaped substrate, for example with regard to breakage-good disk-shaped substrate, likewise takes place with the measuring devices 8th . 9 and 10 , In this case, the evaluation during the sliding of the disc-shaped substrate by the slider 4 on the edition 1.7 respectively. However, this qualitative evaluation of the uppermost disk-shaped substrate can also be carried out in its rest position.

Eine weitere Voraussetzung für das sichere Funktionieren der Vorrichtung zum Vereinzeln und Sortieren eines Stapels scheibenförmiger Substrate ist das Ausrichten des Stapels 1 in der Form, dass sich das oberste scheibenförmige Substrat 1/1 mit seiner Fläche immer in einer Ebene mit der Separierkante 7 und dem Schieber 4 befindet. Dazu ist aus den Messungen laufend die relative Lage des obersten scheibenförmigen Substrates zu der Separierkante 7 und dem Schieber 4 zu ermitteln. So kann die Ausrichtung der Ebene der scheibenförmigen Substrate laufend durchgeführt werden. Die automatische Ausrichtung wird ebenfalls mit den drei linearen Zustellvorrichtungen 6/1 bis 6/3 des Trägers 5 durchgeführt. Dadurch wird ein Verkanten des obersten scheibenförmigen Substrates gegenüber der Separierkante 7 und dem Schieber 4 vermieden. Es kann daher nicht zu Bruch oder Verformung infolge Kollision des obersten scheibenförmigen Substrates mit der Separierkante 7 kommen. Weiterhin kann das oberste scheibenförmige Substrat so positioniert werden, dass der Schieber 4 immer den gesamten Rand des obersten scheibenförmigen Substrates 1/1 erfasst. Für nicht planparallele scheibenförmige Substrate kann durch Ausrichten der Ebene des obersten scheibenförmigen Substrates 1/1 vermieden werden, dass Schieber 4 den Rand des obersten scheibenförmigen Substrates gar nicht erfasst und weiter auf die Fläche des obersten scheibenförmigen Substrates 1/1 fährt, wodurch es dort zu Verformungen oder Bruch kommen würde.Another prerequisite for the safe operation of the device for separating and sorting a stack of disc-shaped substrates is the alignment of the stack 1 in the form that the top disc-shaped substrate 1.1 with its surface always in one plane with the separating edge 7 and the slider 4 located. For this purpose, the relative position of the uppermost disk-shaped substrate to the separating edge is continuous from the measurements 7 and the slider 4 to investigate. Thus, the alignment of the plane of the disk-shaped substrates can be performed continuously. The automatic alignment is also done with the three linear feeders 1.6 to 3.6 of the carrier 5 carried out. This causes tilting of the uppermost disc-shaped substrate with respect to the separating edge 7 and the slider 4 avoided. Therefore, it can not cause breakage or deformation due to collision of the uppermost disc-shaped substrate with the separating edge 7 come. Furthermore, the uppermost disc-shaped substrate can be positioned so that the slider 4 always the entire edge of the top disc-shaped substrate 1.1 detected. For non-plane parallel disc-shaped substrates can be achieved by aligning the plane of the top disc-shaped substrate 1.1 avoided that slider 4 the edge of the uppermost disc-shaped substrate not detected and further on the surface of the uppermost disc-shaped substrate 1.1 drives, which would lead to deformations or breakage there.

In einer nicht erfinderisch nach geschalteten Baugruppe (4) werden dann die vereinzelten scheibenförmigen Substrate entsprechend den qualitativen Bewertungen eingelagert. Dieser Vorteil der erfindungsgemäßen Vereinzelungsvorrichtung wird möglich durch die Erfassung und Bewertung der Gestalt des obersten scheibenförmigen Substrates über die Messeinrichtungen 8, 9 und 10 und mathematische Bewertung in der zweiten Baugruppe. Durch diese Information können die scheibenförmigen Substrate entsprechend folgenden Eigenschaften eingelagert werden:

• scheibenförmige Substrate guter Qualität
• Ausschuss/Bruch.

In a non-inventive downstream assembly ( 4 ) are then the isolated disc-shaped substrates stored according to the qualitative reviews. This advantage of the separating device according to the invention becomes possible by the detection and evaluation of the shape of the uppermost disc-shaped substrate via the measuring devices 8th . 9 and 10 and mathematical evaluation in the second assembly. With this information, the disk-shaped substrates can be stored according to the following properties:

• Disc-shaped substrates of good quality
• Committee / Break.

Die scheibenförmigen Substrate können damit entsprechend ihren Qualitäten sortiert aufbewahrt werden. Je nach Qualität der scheibenförmigen Substrate wird dem lateralen Schieber 4 ein Fach eines Magazins 12 zugestellt. Das Magazin 12 kann beispielsweise durch einen Greifer 11 gehalten und durch ein Transportsystem (bspw. Roboter) an den lateralen Schieber 4 herangeführt werden. Handelt es sich um Ausschuss, so wird das vereinzelte scheibenförmige Substrat 1/1 dem Behälter für Ausschuss zugeführt. Der laterale Schieber 4 befördert allein durch die laterale Schubbewegung direkt beim Vereinzeln die klassifizierten scheibenförmigen Substrate in das automatisch zugestellte Fach oder den Ausschussbehälter. Sämtliche 4 Baugruppen sind funktionell und/oder konstruktiv teilweise oder vollständig durch übliche Bauteile miteinander verknüpft.The disk-shaped substrates can thus be sorted sorted according to their qualities. Depending on the quality of the disc-shaped substrates is the lateral slider 4 a subject of a magazine 12 delivered. The magazine 12 For example, by a gripper 11 held by a transport system (eg robot) to the lateral slider 4 be introduced. If it is a waste, then the scattered disc-shaped substrate 1.1 supplied to the container for rejects. The lateral slider 4 transported solely by the lateral thrust movement directly when singulating the classified disc-shaped substrates in the automatically delivered compartment or the reject container. All 4 Assemblies are functionally and / or constructively partially or completely linked together by conventional components.

Claims

Device for separating and sorting disk-shaped substrates by providing an aligned stack of these substrates in a singling mechanism which individually pushes the top disk-shaped substrate laterally over a separating edge by means of a lateral slide, characterized in that the device comprises the arrangement of two assemblies, a first assembly comprises an arrangement for separating disc-shaped substrates from a stack ( 1 ) includes that a second assembly provides an arrangement for measuring and mathematically evaluating the thickness and shape of the respective uppermost disc-shaped substrate ( 1.1 ) and supplying the data for the vertical feed device of the first assembly and that the second assembly comprises measuring elements ( 8th . 9 . 10 ), which is in the region of the uppermost disc-shaped substrate 1.1 horizontal and vertical by optical and / or ultrasonic measurements or measurements ( 8th / 9 / 10 ) the position, the thickness and the quality with regard to breakage or good disk-shaped substrate of the uppermost disk-shaped substrate ( 1.1 ) and a computer performing the mathematical evaluation and data for further processing and for the vertical adjustment device ( 1.6 to 3.6 ) of the stack ( 1 ) for aligning and presenting the uppermost disc-shaped substrate of the first assembly.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the first assembly of a lateral slide ( 4 ), a carrier ( 5 ) for receiving a sub-stack ( 1 ), a separating edge ( 7 ), an edition 1.7 and a vertical adjusting device ( 1.6 to 3.6 ) consists.