CN104600017A - 保护带剥离方法和保护带剥离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供保护带剥离方法和保护带剥离装置。利用刀具将宽度小于半导体晶圆的直径的带状的剥离带切断成规定长度,利用第1粘贴辊将被切断成规定长度的剥离带粘贴于保护带的剥离开始端侧。之后,使越朝向顶端厚度越薄的剥离板的顶端与剥离带和保护带相交叉地抵接,并且,在利用该剥离板将剥离带折回后的状态下一边使晶圆和剥离板向相对地分离的方向水平移动一边将剥离带卷取,由此,将保护带从半导体晶圆剥离。
Description
技术领域
本发明涉及在被粘贴于半导体晶圆(下面,适当称作“晶圆”)的电路图案的形成面的保护带上粘贴剥离用的粘合带之后通过对该剥离带进行剥离而将保护带与剥离带一体地从晶圆剥离的保护带剥离方法和保护带剥离装置。
背景技术
作为将保护带从晶圆的表面剥离的方法,例如,以如下方式实施。在完成了电路图案的形成处理的晶圆的表面上粘贴保护带。之后,对该晶圆的整个背面均匀地实施背磨处理。在将粘贴有保护带的晶圆输送到对晶圆进行精细切割以分离成芯片的切割工序之前,将保护带从晶圆的表面剥离。
作为将保护带从晶圆的表面剥离的具体的方法,例如,以如下方式实施。利用内置有加热器的粘贴辊将带状的剥离带按压于被粘贴在晶圆上的保护带的前端侧并将该剥离带粘贴规定长度,之后将该剥离带切断。之后,在一边使剥离台移动一边拉拽被切断成矩形(日文:短冊状)的剥离带而将其卷取的过程中,将保护带从晶圆剥离。并且,利用粘贴辊将切断后自由状态的保护带的前端以规定长度粘贴于保护带的后端侧。通过反复进行剥离带的粘贴和保护带的剥离,从而利用矩形的剥离带将要从晶圆剥离的保护带的端部之间连接而将保护带卷取回收(参照日本国特开2011ー23612号公报)。
另外,作为其他方法,利用顶端锋利的带缘(日文:エッジ)构件将宽度小于晶圆的剥离带按压于保护带的自剥离开始端起到剥离结束端为止的范围内。在该按压过程中,通过利用该带缘构件一边将剥离带折回一边将剥离带剥离,从而将保护带从晶圆的表面剥离(参照日本国特愿2011-029434号公报)。
发明内容
发明要解决的问题
近年来,为了能够实现伴随着应用而快速进步的高密度安装,要求晶圆的薄型化。另外,存在晶圆薄型化的同时晶圆的尺寸变大的倾向。伴随着晶圆的大型化,用于保持的工作台也需要大型化至晶圆以上。
然而,虽然将晶圆的整个背面吸附保持于剥离台,但在粘贴剥离带并将保护带从晶圆剥离的过程中产生了在被剥离了保护带的晶圆侧发生起伏而使晶圆破损这样的问题。
本发明是考虑到这样的情况而做出的,其主要目的在于,提供能够将保护带从半导体晶圆高精度地剥离的保护带剥离方法和保护带剥离装置。
用于解决问题的方案
本发明采用如下这样的结构,以达到所述那样的目的。
即,本发明提供一种保护带剥离方法,在被粘贴于半导体晶圆的表面的保护带上粘贴剥离带之后,通过对该剥离带进行剥离而将保护带与剥离带一体地从半导体晶圆的表面剥离,其中,所述保护带剥离方法包括以下的工序:切断工序,在该切断工序中,利用刀具将宽度小于所述半导体晶圆的直径的带状的剥离带切断成规定长度;第1粘贴工序,在该第1粘贴工序中,利用第1粘贴构件将被切断成规定长度的所述剥离带粘贴于保护带的剥离开始端侧;以及剥离工序,在该剥离工序中,使越朝向顶端厚度越薄的剥离板的顶端与剥离带和保护带相交叉地抵接,并且,在利用该剥离板将剥离带折回后的状态下一边使半导体晶圆和剥离板向相对地分离的方向水平移动一边将剥离带卷取,由此,将保护带从半导体晶圆剥离。
采用该方法,将宽度小于晶圆的直径的剥离带仅粘贴于保护带的剥离开始端侧的规定距离。另外,在保护带的剥离工序中,在剥离板的顶端在抵接于保护带的粘贴有剥离带而与剥离带重叠的部分到仅有保护带的部分的状态下,剥离板的顶端一边移动一边将保护带剥离。即,在保护带与剥离带重叠的部分的较小的状态(较短的距离)下,一边仅拉拽保护带一边将保护带剥离。另外,利用剥离板使保护带的剥离部位呈直线。在该两个现象的协同作用下,作用于保护带的拉拽力成为大致均匀且作用于晶圆的应力也成为大致均匀。因而,能够抑制产生在以往的保护带的剥离方法中产生的晶圆的起伏,进而能够避免晶圆的破损。
此外,在所述保护带剥离方法中,优选的是,剥离工序包括第2粘贴工序,在该第2粘贴工序中,利用第2粘贴构件将规定长度的剥离带粘贴于保护带的位于从半导体晶圆的剥离结束端的剥离方向的前侧的跟前部到剥离结束端的部分,通过反复进行从第1粘贴工序起到第2粘贴工序的工序,从而将保护带连起来并卷取回收。
作为具有从第1粘贴工序起到第2粘贴工序的方法,例如,能够以如下方式实施。
将剥离带卷架于粘贴单元并利用该粘贴单元来吸附保持剥离带,该粘贴单元具有以在剥离方向上前后隔开规定间隔的方式配置的所述第1粘贴构件和所述第2粘贴构件、以及隔着刀具而在该第1粘贴构件与第2粘贴构件之间被分割开的吸附部,在所述第1粘贴工序中,在使粘贴单元以向前下方倾斜的姿势下降到规定高度之前利用刀具将剥离带切断,在粘贴单元达到规定高度后利用第1粘贴构件将剥离带按压并粘贴于保护带的剥离开始端,在所述剥离工序中,与半导体晶圆的水平移动同步地一边将剥离带卷取一边利用第1粘贴构件将规定长度的剥离带粘贴于保护带,之后使粘贴单元上升,在所述第2粘贴工序中,在使粘贴单元摆动并以向后下方倾斜的姿势下降到规定高度而使第2粘贴构件抵接于保护带的剥离结束端、并第2粘贴构件按压被卷架于第2粘贴构件的剥离带的状态下,使粘贴单元以比半导体晶圆的移动速度快的速度前进移动而将规定长度的剥离带粘贴于保护带的剥离结束端侧。
采用该方法,能够连续地进行保护带的剥离处理并能够大幅削减剥离带的消耗量。
另外,本发明为了达到所述目的而采用如下的构造。
即,本发明提供一种保护带剥离装置,在被粘贴于半导体晶圆的表面的保护带上粘贴剥离带之后,通过对该剥离带进行剥离而将保护带与剥离带一体地从半导体晶圆的表面剥离,其中,所述保护带剥离装置包括:剥离台,其用于对带有所述保护带的半导体晶圆进行载置并保持;剥离带供给机构,其用于供给带状的所述剥离带;第1粘贴构件,其用于将剥离带粘贴于被粘贴在由所述剥离台保持着的半导体晶圆的保护带的剥离开始端侧:刀具,其用于将粘贴于剥离开始端侧的所述保护带的剥离带切断成规定长度:剥离板,其越朝向顶端厚度越薄,用于以与所述剥离带和所述保护带相交叉地抵接并将剥离带折回:第1驱动机构,其用于使剥离台向与所述第1粘贴构件和所述剥离板这一组相对地分离的方向水平移动;以及带回收机构,其用于将与所述保护带形成一体的剥离带卷取回收。
采用该结构,能够较佳地实施从第1粘贴工序起到剥离工序为止的上述方法。
此外,在所述结构中,该保护带剥离装置包括:粘贴单元,其具有以在剥离方向上前后隔开规定间隔的方式配置的所述第1粘贴构件和所述第2粘贴构件、以及隔着刀具而在所述第1粘贴构件与所述第2粘贴构件之间被分割开的吸附部;摆动机构,其用于使所述粘贴单元沿着相对于剥离方向而言的前后方向倾斜;升降驱动机构,其用于使所述粘贴单元与剥离台相对地在粘贴位置与待机位置之间升降;以及第2驱动机构,其用于使所述粘贴单元水平移动。
采用该结构,能够较佳地实施从第1粘贴工序起到第2粘贴工序为止的上述方法。
发明的效果
采用本发明的保护带剥离方法和保护带剥离装置,通过使均匀的拉拽力作用于保护带的剥离部位,能够在抑制剥离后的保护带向晶圆侧发生起伏的状态下将保护带从晶圆剥离。因而,能够在一边避免晶圆破损一边将保护带从晶圆高精度地剥离。
附图说明
图1是表示整个保护带剥离装置的主视图。
图2是粘贴单元和剥离单元的主要部分的俯视图。
图3是刀具单元的俯视图。
图4是刀具单元的左视图。
图5是表示保护带的剥离动作的图。
图6是表示保护带的剥离动作的图。
图7是表示保护带的剥离动作的图。
图8是表示保护带的剥离动作的图。
图9是表示保护带的剥离动作的图。
图10是表示保护带的剥离动作的图。
图11是表示保护带的剥离动作的图。
图12是表示保护带的剥离动作的图。
图13是表示变形例的整个保护带剥离装置的主视图。
图14是表示变形例的保护带的剥离动作的图。
图15是表示变形例的保护带的剥离动作的图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的保护带剥离装置的实施例。
图1涉及本发明的一实施方式,其是表示保护带剥离装置的整体结构的主视图。
如图1所示,该保护带剥离装置包括剥离台1、带供给部2、粘贴单元3、剥离单元4以及带回收部5等。以下,具体地说明各结构。
剥离台1构成为从背面侧真空吸附在已形成有电路图案的表面上粘贴有保护带的半导体晶圆W(以下,仅称作“晶圆W”)。另外,剥离台1安装于可动台7,该可动台7以能够沿左右一对导轨6前后滑动的方式被支承,该左右一对导轨6前后水平地配置。可动台7通过由脉冲电动机8正反驱动的丝杠9而被螺纹进给驱动。此外,导轨6、可动台7、脉冲电动机8、丝杠9等构成本发明的第1驱动机构。
带供给部2将自材料卷导出的宽度小于晶圆W的直径的剥离带Ts引导至粘贴单元3的下端部。此外,带供给部2相当于本发明的剥离带供给机构。
在图2中示出了粘贴单元3和剥离单元4的主要部分。粘贴单元3设于纵框14,该纵框14悬垂支承于能够通过设于图1所示的上部的水平的框11的直线导轨进行移动的可动台13。即,粘贴单元3借助左右一对支承板18轴支承于以能够经由纵向轨道16进行滑动升降的方式被支承的升降台17,该纵向轨道16设于被固定在纵框14的下部的基台15。另外,粘贴单元3以能够被未图示的工作缸等驱动器驱动而绕轴P在前后方向上摆动的方式轴支承于升降台17。升降台17通过与电动机连结且被电动机驱动的丝杠进行升降。
粘贴单元3的主体在支承板18的内侧具有第1粘贴辊21、第2粘贴辊22、刀具单元23以及吸附板24。此外,第1粘贴辊21相当于本发明的第1粘贴构件,第2粘贴辊22相当于第2粘贴构件,吸附板24相当于吸附部,直线导轨相当于第2驱动机构。
第1粘贴辊21和第2粘贴辊22以在剥离带Ts的输送方向上前后隔开规定间隔的方式空转自如地轴支承于支承板18。在第1粘贴辊21和第2粘贴辊22之间的中央,以使刀具单元23的刀具25能沿剥离带Ts的宽度方向移动的方式隔着该刀具25在前后方向上配置有吸附板24。此外,在本实施例中,在第2粘贴辊22的后侧设有引导辊R,但也可以是不具有引导辊R的结构。
如图3和图4所示,刀具单元23包括能沿着设于粘贴单元3的上部的导轨进行移动的刀具部27。刀具部27由可动台28、刀具保持件29构成。在刀具保持件29上安装有刀尖朝下的、能够装卸的刀具25。
被电动机正反旋转驱动的驱动皮带轮30轴支承于导轨26的右端附近,并且,空转皮带轮31轴支承于导轨26的左侧。卷架于所述驱动皮带轮30和空转皮带轮31上的带32与可动台28的滑动卡合部33相连结,从而能够通过带32的正反转动来使可动台28在左右方向上移动。
此外,在刀具单元23的底面的左右端设有收纳罩34,收纳罩34用于收纳刀具25的自吸附板24a、24b之间突出的刀尖。
吸附板24经由流路与外部的真空装置连通并连接。此外,通过利用控制部70来操作设在流路上的电磁阀,能够调整吸引力。
如图2所示,在剥离单元4中,在竖直设置于装置主体的左右一对纵框41之间固定有由铝制拉拔材料制成的支承框42。在该支承框42的左右方向上的中央部位上连接有箱形的基台43。另外,升降台45通过与电动机46连结且被电动机46驱动的丝杠进行升降,该升降台45以能够经由设于基台43的左右一对纵向轨道44进行滑动升降的方式被支承。在该升降台45上装备有剥离单元4。
升降台45构成为在上下方向上贯穿的中空架状。剥离单元4配置于在升降台45的左右设置的侧板47的内侧下部。在两侧板47之间安装有剥离板51。
剥离板51具有晶圆W的直径以上的长度,且剥离板51形成为越朝向顶端厚度越薄的锥状。
另外,在剥离单元4的上方配置有多根回收用的引导辊61、夹持辊62和张力辊63。
回收用的引导辊61以空转自如的方式被轴支承。张力辊63空转自如地设置于支承臂64并能够借助该支承臂64进行摆动。因此,张力辊63会对进行引导卷绕后的剥离带Ts施加适度的张力。
所述回收用的引导辊61和张力辊63由长度大于晶圆W的直径的较宽的辊构成,并且所述回收用的引导辊61和张力辊63的外周面形成涂敷了氟树脂的难粘结面。
带回收部5对从剥离单元4送出的剥离带Ts进行卷取回收。此外,带回收部5相当于本发明的带回收机构。
接下来,根据图5~图12的记载来说明将保护带PT从晶圆W剥离的一系列的动作。
在利用机械臂等输送机构将晶圆W载置在剥离台1上之后,如图5所示,剥离台1吸附保持着晶圆W从待机位置向剥离带Ts的粘贴开始位置移动。
在剥离台1到达粘贴开始位置后,上方的卷架有剥离带Ts的粘贴单元3以向前下方倾斜的姿势下降到规定高度。此时,刀具单元23的刀具25一边自一端向另一端移动一边将由吸附板24吸附着的剥离带Ts切断。
如图6所示,在粘贴单元3下降到规定高度之后,利用第1粘贴辊21将剥离带Ts粘贴于保护带PT的剥离开始端。
之后,如图7所示,随着剥离台1的前进移动,第1粘贴辊21将规定长度的剥离带Ts粘贴于保护带PT。即,第1粘贴辊21将剥离带Ts的由前侧的吸附板24a吸附着的部分粘贴于保护带PT的前侧。
此时,带回收部5以与剥离台1的移动速度相同的速度同步地对剥离带Ts进行卷取回收。另外,控制部70根据卷取速度和距离而相应地调整吸附板24a的吸引力,以便不使剥离带Ts自吸附板25垂下。
在第1粘贴辊21粘贴到剥离带Ts的后端之后,如图8所示,在利用吸附板24b吸附着切断后的剥离带Ts的状态下使粘贴单元3上升。带回收部5与剥离台1的移动同步地将剥离带Ts的直到保护带PT的前端缘的部分卷取。
在保护带PT的剥离开始端到达剥离板51的顶端后,首先,如图9所示,使剥离板51以规定的载荷按压剥离带Ts和保护带PT。之后,随着剥离台1的移动,与剥离带Ts形成一体的保护带PT一边被剥离板51折回一边被从晶圆W剥离。
剥离板51在通过剥离带Ts的粘贴部位之后利用其顶端一边仅按压保护带PT而将保护带PT折回一边将保护带PT从晶圆W剥离。
与保护带PT的剥离开始端到达第2粘贴辊22的下端的时刻相对应,如图10所示,粘贴单元3以向后下方倾斜的姿势下降到规定高度。
在粘贴单元3下降到规定高度之后,利用第2粘贴辊22将剥离带Ts粘贴于保护带PT的剥离结束端。
之后,如图11所示,随着剥离台1的前进移动,粘贴单元3以比剥离台1的移动速度快的速度移动。因而,在剥离板51到达剥离结束端之前,能够一边调整吸附板24b对剥离带Ts的吸附力一边利用第2粘贴辊22将剥离带Ts粘贴于保护带PT。
在将剥离带Ts粘贴于后端侧的保护带PT的作业结束之后,粘贴单元3停止移动。之后,如图12所示,粘贴单元3后退而与剥离单元4之间保持初始设定的距离,并被摆动而恢复到向前下方倾斜的姿势。
并且,粘贴单元3和剥离单元4返回到上方的待机位置。
以上,完成了将保护带PT从晶圆W剥离的一系列的动作,之后,反复进行相同动作,直至到达规定张数为止。
采用所述实施例装置,将长度较短的剥离带Ts粘贴于保护带PT的剥离开始端侧,并在使剥离板51抵接于剥离带Ts和保护带PT的同时利用剥离板51将剥离带Ts和保护带PT折回并剥离,因此能够抑制在剥离完成后的晶圆W的表面上产生的起伏。即,使像以往方法那样剥离带Ts和保护带PT的叠合起来的部分减少并利用剥离板51的抵接来使保护带PT的剥离起点与剥离方向正交。因而,通过该相互作用,能够一边利用剥离板51来限制因拉拽力而产生的使保护带PT沿宽度方向收缩的应力,一边使应力自保护带的外周起朝向径向均匀地作用于保护带。其结果,能够抑制产生晶圆W的起伏,进而能够避免晶圆W的破损。
另外,由于将带状的剥离带Ts切断成矩形,并跨越剥离处理后的保护带PT的剥离结束端侧和剥离处理中的保护带PT的剥离开始端侧地粘贴剥离带Ts,因此,能够将多张保护带PT连起来并卷取回收。另外,还能够降低剥离带Ts的消耗量。
此外,本发明还能够以以下那样的形态来实施。
(1)在所述实施例中,在保护带PT的剥离开始端和剥离结束端切换粘贴单元3的倾斜姿势,但并不限定于该形态。例如,也可以使粘贴单元3向一方向摆动而将剥离带Ts粘贴于保护带PT。在实施该实施方式的情况下,例如,只要如下那样构成即可。
如图13所示,使配置于第1粘贴辊21与第2粘贴辊22之间的吸附板24a以规定的曲率半径朝下突出地弯曲。
接下来,利用该实施例装置说明将保护带PT从晶圆W剥离的一系列的动作。
如图14所示,使粘贴单元3以向前下方倾斜的姿势下降到规定高度,利用第1粘贴辊21将剥离带Ts粘贴于保护带PT的剥离开始端。之后,与剥离台1的移动同步地,如双点划线所示那样利用升降台17使粘贴单元3下降并利用驱动器使粘贴单元3摆动而将剥离带Ts的被吸附板24a吸附的部分之前的部分粘贴于保护带PT。在该时刻,粘贴单元3呈大致水平姿势,以便不使后端的剥离带Ts粘贴在保护带PT上。
使粘贴单元3在保持水平姿势的状态下上升。之后,利用剥离板51将保护带PT从晶圆W剥离。在该剥离过程中,若根据预先决定的距离或利用编码器等检测出的剥离台1的位置信息、剥离台1到达规定的位置,如图15所示那样使剥粘贴单元3下降到规定高度。此时,由吸附板24b吸附着的剥离带Ts的前端被粘贴于保护带PT。之后,一边以使粘贴单元3的移动速度快于剥离台1的移动速度或使剥离台1的移动减速的方式使粘贴单元3下降和摆动一边将规定长度的剥离带Ts粘贴于保护带PT,直至粘贴到保护带PT的剥离结束端为止。
采用该结构,在保护带PT的后端侧剥离剥离带Ts时,不必使粘贴单元3前进移动。
(2)在所述各实施例中,也可以是,在将剥离带Ts粘贴于保护带PT之后,将剥离带Ts切断。
(3)在所述各实施例中,也可以使刀具25能在刀具保持件29上进退。采用该结构,能够省略收纳罩34的结构。
(4)在所述各实施例中,在不必将多张保护带PT连续地剥离的情况下,也可以不将剥离带Ts粘贴于保护带PT的后端侧而将前后的保护带PT彼此连起来并卷取回收。
Claims (5)
1.一种保护带剥离方法,在被粘贴于半导体晶圆的表面的保护带上粘贴剥离带之后,通过对该剥离带进行剥离而将保护带与剥离带一体地从半导体晶圆的表面剥离,其中,所述保护带剥离方法包括以下的工序:
切断工序,在该切断工序中,利用刀具将宽度小于所述半导体晶圆的直径的带状的剥离带切断成规定长度;
第1粘贴工序,在该第1粘贴工序中,利用第1粘贴构件将被切断成规定长度的所述剥离带粘贴于保护带的剥离开始端侧;以及
剥离工序,在该剥离工序中,使越朝向顶端厚度越薄的剥离板的顶端与剥离带和保护带相交叉地抵接,并且,在利用该剥离板将剥离带折回后的状态下一边使半导体晶圆和剥离板向相对地分离的方向水平移动一边将剥离带卷取,由此,将保护带从半导体晶圆剥离。
2.根据权利要求1所述的保护带剥离方法,其中,
所述剥离工序包括第2粘贴工序,在该第2粘贴工序中,利用第2粘贴构件将规定长度的剥离带粘贴于保护带的位于从半导体晶圆上的剥离结束端的剥离方向的前侧的跟前部到剥离结束端的部分,
通过反复进行从所述第1粘贴工序到所述第2粘贴工序的工序,从而将所述保护带连起来并卷取回收。
3.根据权利要求2所述的保护带剥离方法,其中,
将剥离带卷架于粘贴单元并利用该粘贴单元来吸附保持剥离带,该粘贴单元具有以在剥离方向上前后隔开规定间隔的方式配置的所述第1粘贴构件和所述第2粘贴构件、以及隔着刀具而在该第1粘贴构件与第2粘贴构件之间被分割开的吸附部,
在所述第1粘贴工序中,在使粘贴单元以向前下方倾斜的姿势下降到规定高度之前利用刀具将剥离带切断,在粘贴单元达到规定高度时利用第1粘贴构件将剥离带按压并粘贴于保护带的剥离开始端,
在所述剥离工序中,与半导体晶圆的水平移动同步地一边将剥离带卷取一边利用第1粘贴构件将规定长度的剥离带粘贴于保护带,之后使粘贴单元上升,
在所述第2粘贴工序中,在使粘贴单元摆动并以向后下方倾斜的姿势下降到规定高度而使第2粘贴构件抵接于保护带的剥离结束端、并第2粘贴构件按压被卷架于第2粘贴构件的剥离带的状态下,使粘贴单元以比半导体晶圆的移动速度快的速度前进移动而将规定长度的剥离带粘贴于保护带的剥离结束端侧。
4.一种保护带剥离装置,在被粘贴于半导体晶圆的表面的保护带上粘贴剥离带之后,通过对该剥离带进行剥离而将保护带与剥离带一体地从半导体晶圆的表面剥离,其中,所述保护带剥离装置包括:
剥离台,其用于对带有所述保护带的半导体晶圆进行载置并保持;
剥离带供给机构,其用于供给带状的所述剥离带;
第1粘贴构件,其用于将剥离带粘贴于被粘贴在由所述剥离台保持着的半导体晶圆的保护带的剥离开始端侧:
刀具,其用于将粘贴于剥离开始端侧的所述保护带的剥离带切断成规定长度:
剥离板,其越朝向顶端厚度越薄,用于与所述剥离带和保护带相交叉地抵接并将剥离带折回:
第1驱动机构,其用于使剥离台向与所述第1粘贴构件和所述剥离板这一组相对地分离的方向水平移动;以及
带回收机构,其用于将与所述保护带形成一体的剥离带卷取回收。
5.根据权利要求4所述的保护带剥离装置,其中,
该保护带剥离装置包括:
粘贴单元,其具有以在剥离方向上前后隔开规定间隔的方式配置的所述第1粘贴构件和所述第2粘贴构件、以及隔着刀具而在所述第1粘贴构件与所述第2粘贴构件之间被分割开的吸附部;
摆动机构,其用于使所述粘贴单元沿着相对于剥离方向而言的前后方向倾斜;
升降驱动机构,其用于使所述粘贴单元与剥离台相对地在粘贴位置与待机位置之间升降;以及
第2驱动机构,其用于使所述粘贴单元水平移动。
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