DE10322772A1 - Holding and positioning arrangement for object e.g. semiconductor disks, has carrier ring that has carrier side with air outlet and has rotary table for object arranged on carrier side - Google Patents

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Abstract

The arrangement includes a carrier ring (2) that has a carrier side (24) with an air outlet (21). A rotary table (3) for an object is arranged on the carrier side. An axial stop (23) is provided above the rotary table for limiting the movement of the rotary table in direction of the central rotary axis (A). A drive (4) is provided for rotating the rotary table around the central rotary axis. An independent claim is also provided for a method for processing a disk-shaped object.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halte- und Positioniervorrichtung für einen scheibenförmigen Gegenstand sowie ein Verfahren zum Bearbeiten eines solchen scheibenförmigen Gegenstands.The invention relates to a holding and positioning device for a disc-shaped Object and a method for processing such a disc-shaped object.

Bei der Herstellung von elektronischen Bauteilen werden eine Vielzahl von Bearbeitungsschritten mit Halbleiter- oder Nutzenscheiben durchgeführt, zumal eine parallele Durchführung von Verfahrensschritten für eine Vielzahl von auf einer Halbleiter- oder Nutzenscheibe vorliegenden elektronischen Bauteilen besonders kostengünstig möglich ist. Gängige Verfahrensschritte, die auf der Halbleiter- oder Nutzenscheibenebene durchgeführt werden, sind bspw. das elektrische und optische Messen und sowie das Verpacken von aktiven und passiven Bauelementen und Halbleiterchips.In the manufacture of electronic Components undergo a large number of processing steps using semiconductor or slices of sheets carried out, especially as a parallel implementation of procedural steps for a variety of present on a semiconductor or blank electronic components is particularly inexpensive. Common process steps, which are carried out at the semiconductor or slice level, are, for example, electrical and optical measurement and packaging of active and passive components and semiconductor chips.

Zur Durchführung dieser Verfahrensschritte müssen die Halbleiter- oder Nutzenscheiben sehr präzise positioniert und zuverlässig in der gewünschten Position gehalten werden. Die dabei bisher zur Anwendung kommenden Haltevorrichtungen sind einem hohen Verschleiß unterworfen und benötigen darüber hinaus intensive Wartung, bspw. Schmierung und regelmäßige Kalibrierung der eingesetzten Haltewerkzeuge.To carry out these procedural steps, the Semiconductor or utility wafers positioned very precisely and reliably in the desired one Be held in position. The ones used so far Holding devices are subject to high wear and also require intensive maintenance, e.g. lubrication and regular calibration of the holding tools used.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verschleiß- und wartungsarme Halte- und Positioniervorrichtung für einen insbesondere scheibenförmigen Gegenstand anzugeben, die präzise einstellbar ist und mit welcher der Gegenstand zuverlässig gehalten werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein einfach durchführbares Verfahren zum Bearbeiten eines insbesondere scheibenförmigen Gegenstands anzugeben, mit dem hochgenaue Bearbeitungsergebnisse erreicht werden können.It is therefore an object of the invention to wear- and low-maintenance holding and positioning device for one especially disk-shaped Specify subject that is precise is adjustable and with which the object is held reliably can be. It is another object of the invention, a simple one feasible Method for processing a particularly disc-shaped object specify with which high-precision machining results are achieved can.

Diese Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.These tasks are covered by the subject the independent Expectations solved. Advantageous configurations result from the respective subclaims.

Eine erfindungsgemäße Halte- und Positioniervorrichtung für einen insbesondere scheibenförmigen Gegenstand weist einen Tragring mit einer Tragseite auf. Auf dieser Tragseite sind Luftstromöffnungen vorgesehen, durch die Druckluft herausgeblasen oder ein Luftstrom angesaugt werden kann. Bei dem scheibenförmigen Gegenstand kann es sich um eine Scheibe aus Halbleitermaterial mit wenigstens einem elektronischen Bauteil oder um eine Nutzenscheibe mit mehreren darauf angebrachten Nutzen bzw. Arrays handeln. Die Halte- und Positioniervorrichtung ist darüber hinaus für jeden beliebigen Gegenstand geeignet, der auf die Halte- und Positioniervorrichtung aufgelegt werden kann und der eine wenigstens in Teilbereichen plane Unterseite aufweist.A holding device according to the invention and positioning device for one in particular disc-shaped The object has a support ring with a support side. On this Air flow openings are on the bearing side provided to be blown out by the compressed air or an air flow can be sucked in. The disc-shaped object can be a wafer of semiconductor material with at least one electronic Component or around a panel with several attached to it Trade benefits or arrays. The holding and positioning device is about it out for any object suitable on the holding and positioning device can be placed and the one plan at least in some areas Has underside.

Die Halte- und Positioniervorrichtung verfügt weiterhin über einen Drehteller, der einen solchen scheibenförmigen Gegenstand aufnehmen kann. Dieser Drehteller ist auf der Tragseite des Tragrings angeordnet und zumindest in einem abgehobenem Zustand vom Tragring um eine zentrale Drehachse drehbar. Um den Drehteller dabei von der Tragseite abzuheben, kann ein Druckluftstrom angelegt werden, der aus den Luftstromöffnungen austritt. Um zu verhindern, dass sich der Drehteller zu weit vom Tragring entfernt, ist oberhalb des Drehtellers wenigstens ein Axialanschlag zur Begrenzung der Bewegung des Drehtellers in Richtung der zentralen Drehachse vorgesehen. Dabei ist es ausreichend, wenn der Axialanschlag bzw. die Axialanschläge so angeordnet ist bzw. sind, dass ein Anheben des Drehtellers nur um wenige μm möglich ist.The holding and positioning device still has one Turntable that accommodate such a disc-shaped object can. This turntable is arranged on the support side of the support ring and at least in a lifted state from the support ring by one central axis of rotation rotatable. To lift the turntable from the support side, a stream of compressed air can be applied from the airflow openings exit. To prevent the turntable from moving too far from the support ring removed, there is at least one axial stop above the turntable to limit the movement of the turntable in the direction of the central axis of rotation intended. It is sufficient if the axial stop or the axial stops is or are arranged so that lifting the turntable only by a few μm possible is.

Des weiteren umfasst die Halte- und Positioniervorrichtung wenigstens einen an den Tragring angeflanschten bzw. an dem Tragring befestigten Drehantrieb zur Drehung des Drehtellers um seine zentrale Drehachse. Dieser Drehantrieb kann dabei mit einem manuell antreibbaren Ritzel versehen sein, der an dem Drehteller, insbesondere an dem Außenrand des Drehtellers angreift und diesen in radialer Richtung bezogen auf die zentrale Drehachse drehen kann.Furthermore, the holding and Positioning device at least one flanged to the support ring or rotary drive attached to the support ring for rotating the turntable about its central axis of rotation. This rotary drive can with a manually drivable pinion provided on the turntable, especially on the outer edge of the Turntable attacks and related to this in the radial direction can rotate the central axis of rotation.

Die erfindungsgemäße Halte- und Positioniervorrichtung kann auch als Chuck bzw. als Bearbeitungstisch bezeichnet werden.The holding and positioning device according to the invention can also be called a chuck or a processing table.

Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung ist der Drehteller in einem abgehobenen Zustand vom Tragring sehr leicht und mit nur minimalen Reibwiderständen drehbar, wodurch eine hochgenaue Positionierung des Drehtellers sowie des auf dem Drehteller angeordneten Gegenstands erreicht wird. Die rotierende Bewegung des Drehtellers wird dabei mittels Druckluft, mittels Axialanschlägen und mittels eines Drehantriebs erreicht. Eine derartig beschaffene Halte- und Positioniervorrichtung weist nur einen sehr geringen Verschleiß auf und benötigt nur wenig Wartung.According to a basic idea of the invention the turntable is very lifted from the support ring easy and rotatable with only minimal frictional resistance, creating a highly precise positioning of the turntable as well as that on the turntable arranged object is reached. The rotating movement of the turntable is by means of compressed air, by means of axial stops and by means of of a rotary drive reached. Such a holding and Positioning device has very little wear and tear needed little maintenance.

Des weiteren wird durch das Abheben des scheibenförmigen Gegenstands vor dem Ausführen der Drehbewegung auch der ungünstige, durch die normalerweise zwischen dem Drehteller und der darunter angeordneten Auflegeplatte wirkenden Gleit- und Haftreibungskräfte verursachte Slip-Stick-Effekt vermieden, der sich ergibt, wenn der scheibenförmige Gegenstand gedreht wird, solange er auf der Auflegeplatte aufliegt.Furthermore, by taking off of the disc-shaped Object before executing the Rotary motion even the most unfavorable through the normally between the turntable and the one below arranged laying plate caused sliding and static friction forces Slip-stick effect avoided, which results when the disc-shaped object is rotated as long as it rests on the support plate.

Bei Unterbrechung der Druckluftzufuhr wird der Drehteller mit dem darauf angeordneten Gegenstand wieder auf den Tragring abgesenkt. Dabei können ein zwischen dem Tragring und dem Drehteller ausgebildeter konischer Sitz oder eine zusätzliche mechanische Klemme zwischen dem Tragring und dem Drehteller für eine stabile Fixierung und für eine zuverlässige Zentrierung des Drehtellers auf dem Tragring sorgen.If the compressed air supply is interrupted the turntable with the object placed on it again lowered onto the support ring. It can be between the support ring and the turntable trained conical seat or an additional mechanical Clamp between the support ring and the turntable for a stable Fixation and for a reliable Center the turntable on the support ring.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung können die Fixierung und/oder die Zentrierung des Drehtellers auf dem Tragring dadurch gewährleistet oder verbessert werden, indem über die Luftstromöffnungen Luft angesaugt wird und dadurch in den Luftstromöffnungen unter dem Drehteller ein Vakuum oder zumindest ein Unterdruck entsteht. Dadurch kann ein sehr fester Sitz des Drehtellers auf dem Tragring erreicht werden, der auch stabil gegen laterale Kräfte ausgebildet ist. Ein derartig fixierter scheibenförmiger Gegenstand kann sehr zuverlässig und vorteilhaft bearbeitet werden.According to a further basic idea of the invention, the fixation and / or the center tion of the turntable on the support ring can be ensured or improved in that air is sucked in via the airflow openings and thereby a vacuum or at least a vacuum is created in the airflow openings under the turntable. As a result, the turntable can be seated very firmly on the support ring and is also designed to be stable against lateral forces. Such a disc-shaped object can be processed very reliably and advantageously.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung verbreitert sich die Luftstromöffnung bzw. die Luftstromöffnungen zur Tragseite des Tragrings hin. Das Vorsehen von bei herkömmlichen Luftlagerungen üblichen Ventilen direkt unter den Luftstromöffnungen ist dabei nicht nötig. Ebenso kann eine bei solchen herkömmlichen Luftlagerungen notwendige aufwendige Luftzuführungsregelung entfallen, mit der die Höhe des über dem Tragring befindlichen Gegenstands genau eingestellt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Halte- und Positioniervorrichtung ist es ausreichend, wenn durch die Luftstromöffnungen Druckluft mit einem vorbestimmten Luftstrom ausgeblasen werden kann, um den Drehteller in einen durch den Axialanschlag bzw. durch die Axialanschläge definierten abgehobenen Zustand vom Tragring zu versetzen, sowie wenn Luft angesaugt werden kann, um den Drehteller auf dem Tragring zu fixieren. Die erfindungsgemäße Halte- und Positioniervorrichtung benötigt keine aufwendige Luftstromregelung und kann daher kostengünstig hergestellt und betrieben werden.According to a first embodiment The invention widens the airflow opening or the airflow openings towards the support side of the support ring. The provision of conventional ones Air bearings usual Valves directly under the airflow openings are not necessary. As well can one in such conventional Air bearings, the complex air supply control necessary with the the height of about object located on the support ring can be adjusted precisely. In the holding device according to the invention and positioning device, it is sufficient if through the airflow openings Compressed air can be blown out with a predetermined air flow, around the turntable in one through the axial stop or through the axial stops to move defined lifting state from the support ring, and if air can be sucked in around the turntable on the support ring to fix. The holding device according to the invention and positioning device required no complex air flow control and can therefore be manufactured inexpensively and operated.

Wenn wenigstens ein Axialanschlag als auf dem Tragring befestigtes Kugellager und/oder als auf dem Tragring befestigte Exzenterrolle ausgebildet ist, so erfüllt dieses Kugellager auch die Funktion eines Radiallagers, denn der Drehteller kann mit solchen Kugellagern leicht und präzise um vorgegebene Winkel gedreht werden. Solche Kugellager sind auch sehr verschleißarm.If at least one axial stop as a ball bearing attached to the support ring and / or as on the Support ring eccentric roller is formed, this fulfills Ball bearings also function as a radial bearing, because the turntable can be easily and precisely at predetermined angles with such ball bearings be rotated. Such ball bearings are also very low-wear.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann für je ein Kugellager und/oder für je eine Exzenterrolle auf dem Tragring jeweils ein am Umfangsrand des Drehtellers angeordnetes Widerlager mit Seitenanschlägen vorgesehen sein. Dabei greift zumindest im abgehobenen Zustand des Drehtellers vom Tragring je ein Kugellager in je ein Widerlager ein. Diese Lagerart ist sehr verschleißarm. Der Drehteller mit dem darauf angeordneten scheibenförmigen Gegenstand kann hochgenau in den durch die Seitenanschläge der Widerlager vorgegebenen Winkelbereichen geführt und positioniert werden.With a particularly advantageous Embodiment of the invention can be for a ball bearing and / or for each an eccentric roller on the support ring one at the peripheral edge of the Rotary plate arranged abutment provided with side stops his. It takes effect at least when the turntable is lifted off a ball bearing from the support ring into an abutment. This type of storage is very low wear. The turntable with the disc-shaped object arranged on it can be very precisely in the given by the side stops of the abutment Angular ranges led and be positioned.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Drehantrieb einen Zahnriemen und ein Zahnriemenantriebs ritzel auf, über das der Zahnriemen geführt ist. Zusätzlich weist der Drehteller wenigstens zwei an seinem Umfangsrand angeordnete Zahnriemenbefestigungen bzw. Zahnriemeneinspannklammern auf, mit denen je ein Ende des Zahnriemens fixiert ist. Ein derartiger Drehantrieb kann einfach und kostengünstig gefertigt werden und arbeitet schon sehr genau.According to an advantageous development the invention, the rotary drive has a toothed belt and a toothed belt drive pinion on, over that the toothed belt guided is. additionally the turntable has at least two arranged on its peripheral edge Toothed belt fastenings or toothed belt clamps on, with which each have one end of the toothed belt fixed. Such a rotary drive can be easy and inexpensive are manufactured and already work very precisely.

Die Genauigkeit kann noch weiter erhöht werden, wenn der Drehantrieb zusätzlich mit wenigstens einer Zahnriemenumlenkrolle ausgestattet ist und wenn der Zahnriemen auch über die Zahnriemenumlenkrolle bzw. die Zahnriemenumlenkrollen geführt ist.The accuracy can go even further increase, if the rotary drive is additional is equipped with at least one toothed belt deflection roller and if the timing belt also over the toothed belt deflection roller or the toothed belt deflection rollers is guided.

Ein vorstehend beschriebener Drehantrieb kann über das Ritzel bzw. über das Zahnriemenantriebsritzel manuell betätigt werden. Zur automatisierten Positionierung des jeweils auf dem Drehteller aufgelegten scheibenförmigen Gegenstands kann der Drehantrieb auch als Schrittmotor ausgebildet sein, der in der Lage ist, den Drehteller nacheinander in mehrere Bearbeitungspositionen zu fahren.A rotary drive described above can be Pinion or over the toothed belt drive pinion can be operated manually. For automated Position the disk-shaped object placed on the turntable The rotary drive can also be designed as a stepper motor is able to turn the turntable in several machining positions to drive.

Wenn der Drehteller eine Gitterstruktur zur Aufnahme des scheibenförmigen Gegenstands, insbesondere der Silizium- oder der Nutzenscheibe mit matrixförmig angeordneten Arrays von elektronischen Bauteilen aufweist, so kann bereits beim Auflegen des scheibenförmigen Gegenstands auf die Gitterstruktur eine schon relativ genaue Vorpositionierung des scheibenförmigen Gegenstands auf dem Drehteller erreicht werden, besonders wenn an der Unterseite des scheibenförmigen Gegenstands Ausformungen vorgesehen sind, die in die Aussparungen der Gitterstruktur eingreifen können.If the turntable has a lattice structure to accommodate the disc-shaped Object, in particular the silicon or the utility pane with a matrix Arrays of electronic components, so can already Laying on the disc-shaped Object on the lattice structure a relatively precise prepositioning of the disc-shaped Object can be reached on the turntable, especially when on the bottom of the disc-shaped Object formings are provided in the recesses the grid structure can intervene.

Die Befestigung des scheibenförmigen Gegenstands auf dem Drehteller kann prinzipiell durch alle denkbaren Verbindungsarten erreicht werden. Eine besonders zuverlässige, besonders leicht herstellbare und besonders leicht wieder lösbare Verbindungsmöglichkeit des scheibenförmigen Gegenstands mit dem Drehteller stellt eine Verbindung mittels Unterdruck bzw. mittels Vakuum dar. Dafür kann der Drehteller Nuten, insbesondere Matrixnuten und/oder eine Ringnut, sowie mindestens eine Luftansaugöffnung aufweisen, mittels derer ein Unterdruck bzw. ein Vakuum an die Nuten angelegt werden kann, um den scheibenförmigen Gegenstand mit seiner Rückseite auf dem Drehteller festzuhalten.The attachment of the disc-shaped object on the turntable can in principle by all conceivable types of connection can be achieved. A particularly reliable, particularly easy to manufacture and particularly easy to remove connectivity of the disc-shaped Object with the turntable provides a connection by means of negative pressure or by means of vacuum. For that can the turntable grooves, in particular matrix grooves and / or Ring groove, and have at least one air intake opening, by means of which a vacuum or vacuum can be applied to the grooves, around the disc-shaped Object with its back to hold onto the turntable.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bearbeiten eines scheibenförmigen Gegenstands, insbesondere einer Halbleiter- oder einer Nutzenscheibe mit wenigstens einem elektronischen Bauteil. Dabei wird zunächst eine vorstehend beschriebene Halte- und Positioniervorrichtung bereitgestellt. Anschließend wird der scheibenförmige Gegenstand mit seiner Rückseite auf den Drehteller aufgelegt. Danach wird der Drehteller mit dem scheibenförmigen Gegenstand durch Anlegen von Druckluft an die Luftstromöffnungen des Tragrings um wenige μm angehoben. Dabei fährt der Drehteller bzw. der Gegenstand auf dem Drehteller gegen den Axialanschlag bzw. gegen die Axialanschläge, die auch als Kugellager ausgestaltet sein können. Dann wird der Drehteller mit dem darauf angeordneten Gegenstand durch Betätigen des Drehantriebs in radialer Richtung, bezogen auf die zentrale Drehachse des Drehtellers, genau positioniert. Im darauffolgenden Verfahrensschritt wird der Drehteller auf dem Tragring abgesenkt und fixiert, indem Luft durch die Luftstromöffnungen des Tragrings angesaugt wird. Dabei entsteht in den Luftstromöffnungen unter dem Drehteller ein Unterdruck bzw. ein Vakuum, wodurch der Drehteller sicher auf dem Tragring fixiert wird. Derart befestigt, können beliebige Bearbeitungsschritte mit dem scheibenförmigen Gegenstand durchgeführt werden, bspw. elektrische und optische Messungen sowie die Verpackung der aktiven und passiven Bauelemente und Halbleiterchips auf der Halbleiter- bzw. Nutzenscheibe.The invention also relates to a method for processing a disk-shaped object, in particular a semiconductor or a utility disk with at least one electronic component. First, a holding and positioning device described above is provided. Then the disc-shaped object is placed with its back on the turntable. Then the turntable with the disk-shaped object is raised by a few μm by applying compressed air to the airflow openings of the support ring. The turntable or the object on the turntable moves against the axial stop or against the axial stops, which can also be designed as ball bearings. Then the turntable with the object arranged thereon by actuating the rotary drive in the radial direction, be moved to the central axis of rotation of the turntable, precisely positioned. In the subsequent process step, the turntable is lowered and fixed on the support ring by sucking air in through the airflow openings of the support ring. This creates a vacuum or vacuum in the airflow openings under the turntable, which securely fixes the turntable on the support ring. When attached in this way, any processing steps can be carried out with the disk-shaped object, for example electrical and optical measurements and the packaging of the active and passive components and semiconductor chips on the semiconductor or utility panel.

Mit diesem erfindungsgemäßen Bearbeitungsverfahren können eine sehr schnelle und sehr genaue Positionierung und Fixierung von scheibenförmigen Gegenständen erreicht werden. Infolge der höheren Genauigkeit, mit der die darauffolgenden Bearbeitungsschritte dabei durchgeführt werden können, wird die Qualität der hergestellten elektronischen Bauelemente erhöht und gleichzeitig der Ausschuss verringert. Auf eine aufwendige Luftzuführungsregelung wird dabei erfindungsgemäß verzichtet, wodurch der Verschleiß und der Wartungsaufwand verringert werden.With this machining method according to the invention can a very quick and very precise positioning and fixation of disc-shaped objects can be achieved. As a result of the higher Accuracy with which the subsequent processing steps are included carried out can be becomes the quality of the electronic components produced increases and at the same time the reject reduced. A complex air supply control is dispensed with according to the invention, causing wear and tear the maintenance effort can be reduced.

Wenn der Gegenstand auf dem Drehteller durch Ansaugen von Luft an im Drehteller vorgesehenen Nuten, insbesondere Matrix- und/oder Ringnuten fixiert wird, so lässt sich die Positionsgenauigkeit des scheibenförmigen Gegenstands noch weiter erhöhen.When the item is on the turntable Sucking in air at grooves provided in the turntable, in particular Matrix and / or Ring grooves is fixed, so leaves the positional accuracy of the disc-shaped object further increase.

Zum Beenden des Verfahrens kann das Ansaugen von Luft durch die Luftstromöffnungen des Tragrings und an den Nuten des Drehtellers über die Luftansaugöffnungen unterbrochen werden.This can be done to end the procedure Sucking air through the airflow openings of the support ring and on the grooves of the turntable the air intake openings to be interrupted.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch für eine Automatisierung oder für einen Einsatz in der Massenproduktion.The method according to the invention is also suitable for one Automation or for an application in mass production.

Unter den Luftstromöffnungen können erfindungsgemäß Vakuumsaugventile zum Einsatz kommen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein solches mit Druckluft betriebenes Vakuumsaugventil in den Tragring eingeschraubt werden kann, wenn es für einen Betriebsdruck von 4 bar – 10 bar und für eine Umgebungs- und Mediumstemperatur von –10°C – +60°C geeignet ist, wenn es Stahl mit einen verzinkten Überzug als Gehäusewerkstoff, einen Normal-Nenn-Durchfluss 1 – 2 (S) von 5 l/min und ein Produktgewicht von 4g aufweist.Under the airflow openings can Vacuum suction valves according to the invention are used. It is particularly advantageous if such a Compressed air operated vacuum suction valve screwed into the support ring can be if it is for an operating pressure of 4 bar - 10 cash and for an environmental and Medium temperature from –10 ° C - + 60 ° C suitable is if it's steel with a galvanized coating as the housing material, a normal nominal flow rate 1 - 2 (S) of 5 l / min and a product weight of 4g.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht.The invention is in the drawings based on an embodiment illustrated in more detail.

1 zeigt eine Explosionszeichnung einer Halte- und Positioniervorrichtung mit einem Tragring, mit einem Drehteller und mit einem Drehantrieb, 1 shows an exploded view of a holding and positioning device with a support ring, with a turntable and with a rotary drive,

2 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie aus 1 durch einen eine Luftstromöffnung aufweisenden Bereich des Tragrings mit aufgesetztem Drehteller, 2 shows a section along the section line 1 through an area of the support ring with an air flow opening with a turntable attached,

3 zeigt eine Explosionszeichnung der Halte- und Positioniervorrichtung aus 1 mit einer oberhalb des Drehtellers angeordneten Siliziumscheibe, 3 shows an exploded view of the holding and positioning device 1 with a silicon disc arranged above the turntable,

4 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der Halte- und Positioniervorrichtung aus 1 in zusammengesetztem Zustand mit der auf der Oberfläche des Drehtellers aufgesetzten Siliziumscheibe, 4 shows a three-dimensional view of the holding and positioning device 1 in the assembled state with the silicon disc placed on the surface of the turntable,

5 zeigt eine vergrößerte dreidimensionale Ansicht des Drehantriebs mit abgenommener Abdeckhaube sowie des angrenzenden Teilbereichs des Tragrings und des Drehtellers. 5 shows an enlarged three-dimensional view of the rotary drive with the cover removed and the adjacent portion of the support ring and the turntable.

1 zeigt eine Explosionszeichnung einer Halte- und Positioniervorrichtung 1 mit einem Tragring 2, mit einem Drehteller 3 und mit einem Drehantrieb 4. 1 shows an exploded view of a holding and positioning device 1 with a support ring 2 , with a turntable 3 and with a rotary drive 4 ,

Die Begriffe "rechts" und "links" werden bezogen auf die x-Achse, die Begriffe "vorne" und "hinten" bezogen auf die y-Achse und die Begriffe "oben" und "unten" bezogen auf die z-Achse der in den 1 – 4 dargestellten Achsenkreuze verwendet. Die 0°-Position ist durch die y-Achse bestimmt.The terms "right" and "left" are related to the x-axis, the terms "front" and "rear" refer to the y-axis and the terms "top" and "bottom" refer to the z-axis of the in the 1 - 4 shown crosses used. The 0 ° position is determined by the y axis.

Oberhalb des Tragrings 2 befindet sich der Drehteller 3 in einer vom Tragring 2 nach oben abgehobenen Position. Der Tragring 2 weist eine im wesentlichen kreisförmige Aussparung mit einem Durchmesser von 30 cm auf. Die Tragseite des Tragrings 2 ist mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichnet. An der 45°-, an der 135°-, an der 225°- und an der 315°-Position der Tragseite 24 sind jeweils längliche Luftstromöffnungen 21 in der Tragseite 24 vorgesehen, die den Auslass für die jeweils mittig in den Luftstromöffnungen 21 angeordneten Luftstromleitungen 22 bilden. Diese Luftstromleitungen 22 sind mit einem in der 1 nicht gezeigten Aggregat verbunden, das in der Lage ist, Luft anzusaugen sowie Druckluft auszublasen. An der 90°-, an der 230°- und an der 310°-Position der Tragseite 24 sind jeweils nach oben aus der Tragseite 24 herausstehende Kugellager 23 vorgesehen.Above the support ring 2 is the turntable 3 in one of the support ring 2 lifted up position. The support ring 2 has a substantially circular recess with a diameter of 30 cm. The support side of the support ring 2 is with the reference symbol 24 characterized. At the 45 °, 135 °, 225 ° and 315 ° positions on the support side 24 are elongated airflow openings 21 in the support side 24 provided the outlet for each centered in the airflow openings 21 arranged air flow lines 22 form. These airflow lines 22 are with one in the 1 Connected unit, not shown, which is able to suck in air and blow out compressed air. At the 90 °, 230 ° and 310 ° positions on the support side 24 are each upwards from the support side 24 protruding ball bearings 23 intended.

Die Luftstromöffnungen 21 und die Luftstromleitungen 22 an den 45°- und an den 315°-Positionen der Tragseite 24 sowie das Kugellager 23 an der 310°-Position der Tragseite 24 sind in Fi gur 1 teilweise von dem Drehteller 3 verdeckt. Links an den Tragring 2 schließt sich die hier nicht weiter erläuterte Befestigung der Halte- und Positioniervorrichtung 1 an.The airflow openings 21 and the airflow lines 22 at the 45 ° and 315 ° positions on the support side 24 as well as the ball bearing 23 at the 310 ° position of the support side 24 are partially in Fig. 1 from the turntable 3 covered. Left on the support ring 2 closes the fastening of the holding and positioning device, which is not further explained here 1 on.

Der Drehteller 3 weist eine im wesentlichen kreisförmige Außenform auf und ist als flache Scheibe ausgebildet. Der Durchmesser des Drehtellers 3 entspricht in etwa dem Außendurchmesser des Tragrings 2, so dass der Drehteller 3 derart auf den Tragring 2 aufgesetzt werden kann, dass die Tragringrandseite 25 in etwa mit der Randseite des Drehtellers 3 abschließt. Der Drehteller 3 weist insgesamt sechzehn im wesentlichen quadratische Öffnungen auf, die sich von seiner Ober- bis zu seiner Unterseite in einer 4×4-Matrixanordnung über seine Oberfläche erstrecken. Zwischen jeweils benachbarten Öffnungen sind jeweils schmale Gitterstege 31 ausgebildet.The turntable 3 has a substantially circular outer shape and is designed as a flat disc. The diameter of the turntable 3 corresponds approximately to the outer diameter of the support ring 2 so the turntable 3 so on the support ring 2 can be placed that the supporting ring edge 25 roughly with the edge of the turntable 3 concludes. The turntable 3 has a total of sixteen substantially square openings extending from its top to bottom in a 4 × 4 matrix arrangement over its surface. Between each of the adjacent openings there are narrow bars 31 educated.

In den Gitterstegen 31 sowie um die äußeren Ränder der Öffnungen sind längliche Matrixnuten 33 in der Oberfläche des Drehtellers 3 angeordnet. Diese Matrixnuten 33 sind mit Luftansaugöffnungen 32 auf der Oberfläche des Drehtellers verbunden. Des weiteren ist auf der Oberfläche des Drehtellers eine Ringnut 34 vorgesehen, die im wesentlichen parallel zum äußeren Rand des Drehtellers 3 in der Oberfläche des Drehtellers 3 verläuft und welche die Öffnungen auf der Oberseite des Drehtellers mit ihren Matrixnuten 33 umschließt. Die Ringnut 34 weist ebenfalls eine Luftansaugöffnung 32 auf. Die Luftansaugöffnungen 32 sind über in 1 nicht gezeigte Luftansaugleitungen mit einem in 1 ebenfalls nicht gezeigten Luftansaugaggregat verbunden, das in der Lage ist, Luft anzusaugen und so einen Gegenstand mit einer planen Unterseite, der auf den Matrixnuten 33 und/oder auf der Ringnut 34 aufliegt, auf der Oberfläche des Drehtellers 3 zu fixieren.In the bars 31 as well as around the outer edges of the openings are elongated matrix grooves 33 in the surface of the turntable 3 arranged. These matrix grooves 33 are with air intake openings 32 connected to the surface of the turntable. There is also an annular groove on the surface of the turntable 34 provided which is substantially parallel to the outer edge of the turntable 3 in the surface of the turntable 3 runs and which the openings on the top of the turntable with their matrix grooves 33 encloses. The ring groove 34 also has an air intake opening 32 on. The air intake openings 32 are over in 1 Air intake lines, not shown, with an in 1 also connected air intake unit, not shown, which is able to suck in air and thus an object with a flat underside, which is on the matrix grooves 33 and / or on the ring groove 34 rests on the surface of the turntable 3 to fix.

An der 90°-, an der 230°- und an der 310°-Position des Außenrands des Drehtellers 3 sind Widerlager 35 angeordnet, die jeweils untere Anschläge 37 sowie auf ihrer rechten und linken Seite jeweils Seitenanschläge 36 aufweisen. Der Winkel zwischen dem rechten und dem linken Seitenanschlag 36 je eines Widerlagers 35 beträgt in 1 ±4,5°. An der 130°- und der 140°-Position der Randseite des Drehtellers 3 sind in 1 jeweils Zahnriemeneinspannklammern 38 mittels ersten Befestigungsschrauben 39 zu befestigen, wie in 1 schematisch dargestellt.At the 90 °, at the 230 ° and at the 310 ° position of the outer edge of the turntable 3 are abutments 35 arranged, the lower stops 37 as well as side stops on their right and left sides 36 exhibit. The angle between the right and left side stops 36 one abutment each 35 is in 1 ± 4.5 °. At the 130 ° and 140 ° positions on the edge of the turntable 3 are in 1 each toothed belt clamps 38 using the first fastening screws 39 to attach as in 1 shown schematically.

Neben der rechten Vorderseite der Tragringrandseite 25 ist der Drehantrieb 4 dargestellt, der mit einer Abdeckhaube 44 versehen und mittels zweiten Befestigungsschrauben 45 an der Tragringrandseite 25 anzuflanschen ist, wie in 1 schematisch dargestellt ist. Der Drehantrieb 4 weist einen von unten nach oben führenden Getriebemotor 46 sowie einen Anflanschbereich 47 auf, dessen Höhe in etwa der Höhe des Tragrings 2 entspricht. Der Drehantrieb 4 wird an der Tragringrandseite 25 befestigt, indem zweite Befestigungsschrauben 45 durch den Anflanschbereich 47 geführt und in der Tragringrandseite 25 verankert werden. Die in 1 jeweils dem Tragring 2 und dem Drehteller 3 zugewandten Seiten des Anflanschbereichs 47 und der Abdeckhaube 44 weisen eine kreisringartige Form mit einer der Außenkrümmung des Tragrings 2 und des Drehtellers 3 entsprechenden Krümmung auf, so dass der Drehantrieb 4 passgenau an dem Tragring 2 befestigt werden kann.Next to the right front of the support ring edge side 25 is the rotary drive 4 shown with a cover 44 provided and by means of second fastening screws 45 on the side of the supporting ring 25 to flange is like in 1 is shown schematically. The rotary drive 4 has a gear motor leading from bottom to top 46 as well as a flange area 47 on, the height of which is approximately the height of the support ring 2 equivalent. The rotary drive 4 is on the support ring edge side 25 attached by second mounting screws 45 through the flange area 47 guided and in the support ring edge side 25 be anchored. In the 1 each the support ring 2 and the turntable 3 facing sides of the flange area 47 and the cover 44 have an annular shape with one of the outer curvature of the support ring 2 and the turntable 3 corresponding curvature so that the rotary drive 4 precisely on the support ring 2 can be attached.

Eine Schnittlinie A-A verläuft rechts vorne durch den Tragring 2, und zwar entlang der Krümmung des Tragring 2 durch die Luftstromöffnung 21.A section line AA runs through the support ring at the front right 2 , namely along the curvature of the support ring 2 through the airflow opening 21 ,

2 zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A durch den Bereich mit der Luftstromöffnung 21 rechts vorne im Tragring 2 und mit aufgesetztem Drehteller 3. 2 shows a section along the section line AA through the area with the air flow opening 21 right in front of the support ring 2 and with the turntable on 3 ,

In 2 ist erkennbar, dass die Luftstromleitung 22 mittels eines Schlauchs von unten an den Tragring 2 geführt ist und mit einer zylindrischen Verbreiterung an einer in der Unterseite des Tragrings 2 gebildeten und senkrecht durch den Tragring 2 verlaufenden kreisförmigen Öffnung ansetzt. Das andere Ende des Schlauchs der Luftstromleitung 22 ist an das in 2 nicht gezeigte Luftaggregat angeschlossen.In 2 is recognizable that the air flow line 22 using a hose from below to the support ring 2 is guided and with a cylindrical widening on one in the bottom of the support ring 2 formed and perpendicular by the support ring 2 extending circular opening. The other end of the airflow line hose 22 is in that 2 Air unit, not shown, connected.

Der Drehteller 3 setzt gemäß 2 mit einem an der Unterseite des Drehtellers 3 ausgebildeten Gegenlager 30 auf der planen Fläche der Luftstromöffnung 21 auf. Dieses Gegenlager 30 weist dabei eine polierte, besonders glatte Oberfläche auf, wodurch ein besonders luftdichter Abschluss des Gegenlagers 30 mit der Luftstromöffnung 21 entsteht.The turntable 3 sets according to 2 with one at the bottom of the turntable 3 trained counter bearing 30 on the flat surface of the airflow opening 21 on. This counter camp 30 has a polished, particularly smooth surface, which creates a particularly airtight seal on the counter bearing 30 with the airflow opening 21 arises.

3 zeigt eine Explosionszeichnung der Halte- und Positioniervorrichtung 1 mit einer oberhalb des Drehtellers 3 angeordneten Siliziumscheibe 5. 3 shows an exploded view of the holding and positioning device 1 with one above the turntable 3 arranged silicon wafer 5 ,

Die oberhalb des Drehtellers 3 dargestellte Siliziumscheibe 5 umfasst insgesamt sechzehn Arrays 51, von denen im Ausführungsbeispiel jedes einzelne Array 51 insgesamt 2012 elektronische Bauteile umfasst. Die Anordnung der Array 51 entspricht im Ausführungsbeispiel der Anordnung der Öffnungen im Drehteller 3. Die Siliziumscheibe 5 weist eine im wesentlichen kreisrunde Form und einen im wesentlichen mit dem Durchmesser des Drehtellers 3 übereinstimmenden Durchmesser auf. Dabei sind an der Außenseite der Siliziumscheibe 5 elektrische Kontaktfixierungen 52 zur Fixierung der Siliziumscheibe 5 auf dem Drehteller 3 vorgesehen, mit denen die Siliziumscheibe 5 im Verhältnis zum Drehteller 3 so positioniert werden kann, dass die Arrays 51 oberhalb der Öffnungen des Drehtellers 3 angeordnet sind.The one above the turntable 3 silicon wafer shown 5 comprises a total of sixteen arrays 51 , of which in the exemplary embodiment each individual array 51 includes a total of 2012 electronic components. The arrangement of the array 51 corresponds to the arrangement of the openings in the turntable in the exemplary embodiment 3 , The silicon wafer 5 has a substantially circular shape and substantially the same diameter as the turntable 3 matching diameter. Here are on the outside of the silicon wafer 5 electrical contact fixings 52 for fixing the silicon wafer 5 on the turntable 3 provided with which the silicon wafer 5 in relation to the turntable 3 can be positioned so that the arrays 51 above the openings of the turntable 3 are arranged.

4 zeigt eine dreidimensionale Darstellung der Halte- und Positioniervorrichtung 1 in zusammengesetztem Zustand mit der auf der Oberfläche des Drehtellers 3 aufgesetzten Siliziumscheibe 5. 4 shows a three-dimensional representation of the holding and positioning device 1 in the assembled state with that on the surface of the turntable 3 attached silicon wafer 5 ,

Der Drehteller 3 ist dabei so auf den Tragring 2 aufgesetzt, dass er mit seiner planen Unterseite oder mit seinen Gegenlagern 30 die Luftstromöffnungen 21 abdeckt. Die Kugellager 23 des Tragrings 2 greifen in die Widerlager 35 des Drehtellers 3 ein. Die Bewegung des Drehtellers 3 nach oben ist dabei durch die unteren Anschläge 37 begrenzt, in welche die Kugellager 23 eingreifen. Die Bewegung des Drehtellers 3 in Drehrichtung d ist durch die Seitenanschläge 36 begrenzt.The turntable 3 is so on the support ring 2 put on that with its flat bottom or with its counter bearings 30 the airflow openings 21 covers. The ball bearings 23 the support ring 2 reach into the abutment 35 of the turntable 3 on. The movement of the turntable 3 is up through the lower stops 37 limited in which the ball bearings 23 intervention. The movement of the turntable 3 in direction of rotation d is through the side stops 36 limited.

Der Drehantrieb 4 ist in 4 mit seinem Anflanschbereich 47 an dem Außenrand des Tragrings 2 befestigt. Die Abdeckhaube 44 liegt mit ihrer Oberseite fast an dem Außenrand des Tragrings 3 an und schließt nach oben in etwa bündig mit der Oberfläche des Drehtellers 3 ab.The rotary drive 4 is in 4 with its flange area 47 on the outer edge of the support ring 2 attached. The cover hood 44 lies with its top almost on the outer edge of the support ring 3 and closes upwards approximately flush with the surface of the turntable 3 from.

5 zeigt eine vergrößerte dreidimensionale Ansicht des Drehantriebs 4 mit abgenommener Abdeckhaube 44 sowie des angrenzenden Teilbereichs des Tragrings 2 und des Drehtellers 3. 5 shows an enlarged three-dimensional view of the rotary drive 4 with the cover removed 44 and the adjacent portion of the support ring 2 and the turntable 3 ,

Der Drehantrieb 4 ist dabei mit seinem Anflanschbereich 47 mittels den zweiten Befestigungsschrauben 45 an der Randseite des Tragrings 2 angeschraubt. Der Drehantrieb 4 weist auf der Höhe der Tragseite 24 eine im wesentlichen dreieckige Grundplatte 48 auf, die sich nach außen an die Oberseite des Anflanschbereichs 47 anschließt. Der Getriebemotor 46 setzt von unten an dieser Grundplatte 48 an und ist fest mit einem Zahnriemenantriebsritzel 42 verbunden, das drehbar auf der Oberseite der Grundplatte 48 angeordnet ist. In 5 sind auch die mittels ersten Befestigungsschrauben 39 an die Randseite des Drehtellers 3 angeschraubten Zahnriemeneinspannklammern 38 zu sehen. Zwischen den Zahnriemeneinspannklammern 38 befindet sich eine Exzenterrolle 49, die drehbar gelagert ist und die wie auch die Kugellager 23 zur Fixierung des Drehtellers 3 in radialer Richtung dient.The rotary drive 4 is with its flange area 47 by means of the second attachment screw 45 on the edge of the support ring 2 screwed. The rotary drive 4 points at the height of the support side 24 an essentially triangular base plate 48 on, facing outward to the top of the flange area 47 followed. The gear motor 46 sets on this base plate from below 48 and is fixed with a toothed belt drive pinion 42 connected, which rotates on the top of the base plate 48 is arranged. In 5 are also the first fastening screws 39 to the edge of the turntable 3 screwed toothed belt clamps 38 to see. Between the timing belt clamps 38 is an eccentric role 49 which is rotatably mounted and which, like the ball bearings 23 to fix the turntable 3 serves in the radial direction.

Ein Zahnriemen 41 ist mit seinen beiden Enden jeweils fest in die Zahnriemeneinspannklammern 38 eingespannt. Auf der Oberseite der Grundplatte 48 sind links und rechts neben dem Zahnriemenantriebsritzel 42 zwei drehbar ausgebildete Zahnriemenumlenkrollen 43 angeordnet, die nach hinten in Richtung zu der Randseite des Drehtellers 3 verschoben sind. Der Zahnriemen 41 ist mit seinen beiden Enden jeweils in den Zahnriemeneinspannklammern 38 fest eingespannt und über das Zahnriemenantriebsritzel 42 sowie über die beiden Zahnriemenumlenkrollen 43 geführt. Durch eine Drehung des Zahnriemenantriebsritzels 42 wird der Zahnriemen 41 über die Zahnriemeneinspannklammern 38, und mit ihm der Drehteller 3 bewegt. Dabei bleibt der Tragring 2 mit dem Drehantrieb 4 ortsfest, so dass sich eine Relativbewegung des Drehtellers 3 bezüglich des Tragrings 2 ergibt.A timing belt 41 is firmly attached to the toothed belt clamps with both ends 38 clamped. On the top of the base plate 48 are to the left and right of the toothed belt drive pinion 42 two rotatable timing belt pulleys 43 arranged backwards towards the edge of the turntable 3 are moved. The timing belt 41 is with both ends in the toothed belt clamps 38 firmly clamped and via the toothed belt drive pinion 42 and the two timing belt pulleys 43 guided. By rotating the toothed belt drive pinion 42 becomes the timing belt 41 via the toothed belt clamps 38 , and with it the turntable 3 emotional. The support ring remains 2 with the rotary drive 4 stationary, so that there is a relative movement of the turntable 3 regarding the support ring 2 results.

Nachfolgend ist die Funktionsweise der Halte- und Positioniervorrichtung 1 mit Bezug auf die 1 – 4 erläutert.Below is the operation of the holding and positioning device 1 with respect to the 1 - 4 explained.

Zu Beginn des Bearbeitungsverfahrens liegt der Drehteller 3 mit dem äußeren Rand seiner Unterseite auf der Tragseite 24 des Tragrings 2 auf. Der Drehteller 3 kann auch wie in 2 gezeigt nur mit seinen Gegenlagern 30 in den Luftstromöffnungen 21 des Tragrings 2 aufliegen.The turntable lies at the beginning of the machining process 3 with the outer edge of its underside on the support side 24 the support ring 2 on. The turntable 3 can also like in 2 shown only with its counter bearings 30 in the airflow openings 21 the support ring 2 rest.

Die Kugellager 23 des Tragrings 2 greifen in die Widerlager 35 des Drehtellers 3 ein, wie in 4 gezeigt. An den Luftstromöffnungen 21 sowie an den Luftstromleitungen 22 des Tragrings 2 liegt noch kein Luftstrom an.The ball bearings 23 the support ring 2 reach into the abutment 35 of the turntable 3 a like in 4 shown. At the airflow openings 21 as well as on the airflow lines 22 the support ring 2 there is no airflow yet.

Zunächst wird die Siliziumscheibe 5 so auf die Oberfläche des Drehtellers 3 aufgelegt, dass ihre Arrays 51 oberhalb der Öffnungen des Drehtellers 3 liegen und dass ihre elektrischen Kontaktfixierungen 52 bezüglich des Drehtellers 3 eine vorgegebene Ausrichtung annehmen.First, the silicon wafer 5 so on the surface of the turntable 3 hung up on their arrays 51 above the openings of the turntable 3 lie and that their electrical contact fixings 52 regarding the turntable 3 adopt a given orientation.

Dadurch ist die Siliziumscheibe 5 bezüglich des Drehtellers 3 schon grobausgerichtet. Nun wird über die Luftstromöffnungen 32 Luft an den Matrixnuten 33 und an der Ringnut 34 angesaugt, wodurch in den Matrixnuten 33 und in der Ringnut 34 ein Unterdruck oder ein Vakuum entsteht. Dadurch wird die Siliziumscheibe 5 – wie in 4 gezeigt – mit ihrer im wesentlichen planen Rückseite fest auf dem Drehteller 3 fixiert, wodurch ein Verrutschen bzw. ein Verschieben der Siliziumscheibe 5 bezüglich des Drehtellers 3 zuverlässig vermieden wird.This is the silicon wafer 5 regarding the turntable 3 already roughly aligned. Now the airflow openings 32 Air on the matrix grooves 33 and on the ring groove 34 sucked in, causing in the matrix grooves 33 and in the ring groove 34 a vacuum or vacuum is created. This will make the silicon wafer 5 - as in 4 shown - with its essentially flat back firmly on the turntable 3 fixed, causing the silicon wafer to slip or shift 5 regarding the turntable 3 is reliably avoided.

Nun wird der Drehteller 3 nach oben von dem Tragring 2 abgehoben, indem aus den Luftstromöffnungen 21 austretende Druckluft an die Luftstromleitungen 22 angelegt wird. Die Abhebehöhe beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel ca. 5 μm und ist durch den vertikalen Abstand zwischen den unteren Rändern der Kugellager 23 und den unteren Anschlägen 37 der Widerlager 35 im auf den Tragring 3 aufgesetzten Zustand des Drehtellers 3 genau bestimmt. Ein zu starkes, unerwünschtes Abheben des Drehtellers 3 vom Tragring 2 wird durch das Zusammenwirken der Kugellager 23 mit den Widerlagern 35 zuverlässig vermieden.Now the turntable 3 up from the support ring 2 lifted off from the airflow openings 21 Compressed air escaping to the air flow lines 22 is created. The lifting height in the present exemplary embodiment is approximately 5 μm and is due to the vertical distance between the lower edges of the ball bearings 23 and the lower stops 37 the abutment 35 im on the support ring 3 mounted condition of the turntable 3 exactly determined. Too strong, unwanted lifting of the turntable 3 from the support ring 2 is due to the interaction of the ball bearings 23 with the abutments 35 reliably avoided.

Nun wird über die Drehung des Zahnriemenantriebsritzels 42 der Zahnriemen 41 und damit der gesamte Drehteller 3 soweit bewegt, bis sich die auf dem Drehteller 3 fixierte Siliziumscheibe 5 in der exakten Bearbeitungsposition befindet. Der Drehteller 3 ist dabei vom Tragring 2 abgehoben, so dass dabei zwischen dem Tragring 2 und dem Drehteller 3 keine störenden Gleit- und Haftreibungskräfte wirken. Die zwischen den Kugellagern 23 und den Widerlagern 35 wirkenden Reibungskräfte sind vernachlässigbar gering. Somit kann die Positionierung der Siliziumscheibe 5 mit hoher Präzision erfolgen.Now about the rotation of the toothed belt drive pinion 42 the timing belt 41 and thus the entire turntable 3 until it moves on the turntable 3 fixed silicon wafer 5 is in the exact machining position. The turntable 3 is from the support ring 2 lifted off, so that between the support ring 2 and the turntable 3 no disturbing sliding and static friction forces. The one between the ball bearings 23 and the abutments 35 acting frictional forces are negligible. Thus the positioning of the silicon wafer 5 done with high precision.

Nach dem Erreichen der genauen Positionierung der Siliziumscheibe 5 wird Luft über die Luftstromleitungen 22 angesaugt. Dadurch sinkt der Drehteller 3 wieder auf den Tragring 2 ab, wobei aufgrund der geringen Absinkhöhe von 5 μm die radiale Position der Siliziumscheibe 5 sehr genau erhalten bleibt.After reaching the exact positioning of the silicon wafer 5 becomes air through the airflow lines 22 sucked. This causes the turntable to sink 3 back on the support ring 2 from, due to the low sinking height of 5 μm, the radial position of the silicon wafer 5 is preserved very precisely.

Gleichzeitig entsteht in den Luftstromöffnungen 21 unter der planen Rückseite des Drehtellers 3 ein Unterdruck bzw. ein Vakuum, wodurch der Drehteller 3 mit der darauf angeordneten Siliziumscheibe 5 zuverlässig in Position gehalten wird. Nun ist die Siliziumscheibe 5 exakt ausgerichtet und zuverlässig fixiert. An der Siliziumscheibe 5 bzw. an den Arrays 51 der Si liziumscheibe 5 können nun beliebige Bearbeitungsschritte durchgeführt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die elektronischen Bauteile der Arrays 51 elektrisch und optisch gemessen.At the same time occurs in the airflow openings 21 under the flat back of the turntable 3 a vacuum or a vacuum, causing the turntable 3 with the silicon wafer arranged on it 5 is reliably held in position. Now the silicon wafer 5 precisely aligned and reliably fixed. On the silicon wafer 5 or on the arrays 51 the silicon wafer 5 any processing steps can now be carried out. In the present exemplary embodiment, the electronic components of the arrays 51 measured electrically and optically.

Nach erfolgter Durchführung der Bearbeitungsschritte an der Siliziumscheibe 5 wird das Ansaugen von Luft über die Luftstromleitungen 22 sowie über die Luftstromöffnungen 32 unterbrochen. Die Siliziumscheibe 5 kann nun von der Halte- und Positioniervorrichtung 1 abgenommen und weiterverarbeitet, bspw. zersägt werden.After completing the processing steps on the silicon wafer 5 is the suction of air through the airflow lines 22 as well as through the airflow openings 32 interrupted. The silicon wafer 5 can now from the holding and positioning device 1 removed and processed, for example sawed.

11
Halte- und Positioniervorrichtungholding and positioning device
22
Tragringsupport ring
2121
LuftstromöffnungenAirflow vents
2222
LuftstromleitungenPower line
2323
Kugellagerball-bearing
2424
Tragseitecarrying side
2525
TragringrandseiteSupport ring edge side
33
Drehtellerturntable
3030
Gegenlagerthrust bearing
3131
Gitterstegegrid webs
3232
Luftansaugöffnungenair intake openings
3333
MatrixnutenMatrixnuten
3434
Ringnutring groove
3535
Widerlagerabutment
3636
Seitenanschlägeside stops
3737
untere Anschlägelower attacks
3838
ZahnriemeneinspannklammernZahnriemeneinspannklammern
3939
erste Befestigungsschraubenfirst mounting screws
44
Drehantriebrotary drive
4141
Zahnriementoothed belt
4242
ZahnriemenantriebsritzelTiming belt drive pinion
4343
ZahnriemenumlenkrollenZahnriemenumlenkrollen
4444
Abdeckhaubecover
4545
zweite Befestigungsschraubensecond mounting screws
4646
Getriebemotorgearmotor
4747
Anflanschbereichflanging
4848
Grundplattebaseplate
4949
Exzenterrolleeccentric
55
Siliziumscheibesilicon chip
5151
Arraysarrays
5252
elektrische Kontaktfixierungenelectrical Contact fixations
AA
zentrale Drehachsecentral axis of rotation
dd
Drehrichtungdirection of rotation
x, y, zx, Y Z
Koordinatenachsencoordinate axes

Claims (15)

Halte- und Positioniervorrichtung für einen Gegenstand, – mit einem Tragring (2), der eine Tragseite (24) mit wenigstens einer an der Tragseite (24) austretenden Luftstromöffnung (21) aufweist, – mit einem auf der Tragseite (24) angeordneten Drehteller (3) für den Gegenstand (5), der zumindest in einem abgehobenem Zustand vom Tragring (2) um eine zentrale Drehachse (A) drehbar ist, wobei oberhalb des Drehtellers (3) wenigstens ein Axialanschlag (23) zur Begrenzung der Bewegung des Drehtellers (3) in Richtung der zentralen Drehachse (A) vorgesehen ist, und – mit wenigstens einem Drehantrieb (4) zur Drehung des Drehtellers (3) um seine zentrale Drehachse (A).Holding and positioning device for an object, - with a support ring ( 2 ), which has a supporting side ( 24 ) with at least one on the support side ( 24 ) emerging airflow opening ( 21 ), - with one on the support side ( 24 ) arranged turntable ( 3 ) for the item ( 5 ), which at least in a lifted state from the support ring ( 2 ) is rotatable about a central axis of rotation (A), above the turntable ( 3 ) at least one axial stop ( 23 ) to limit the movement of the turntable ( 3 ) is provided in the direction of the central axis of rotation (A), and - with at least one rotary drive ( 4 ) to turn the turntable ( 3 ) around its central axis of rotation (A). Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftstromöffnung (21) bzw. die Luftstromöffnungen (21) ausgehend von der Luftstromleitung (22) bzw. von den Luftstromleitungen (22) zur Tragseite (24) hin verbreitert ausgebildet sind.Holding and positioning device according to claim 1, characterized in that the air flow opening ( 21 ) or the airflow openings ( 21 ) starting from the air flow line ( 22 ) or from the airflow lines ( 22 ) to the support side ( 24 ) are broadened. Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Axialanschlag (23) als auf dem Tragring (2) befestigtes Kugellager (23) und/oder als auf dem Tragring (2) befestigte Exzenterrolle (49) ausgebildet ist.Holding and positioning device according to claim 1 or 2, characterized in that at least one axial stop ( 23 ) than on the support ring ( 2 ) attached ball bearing ( 23 ) and / or as on the support ring ( 2 ) attached eccentric roller ( 49 ) is trained. Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für je ein Kugellager (23) und/oder für je eine Exzenterrolle (49) auf dem Tragring (2) jeweils ein am Umfangsrand des Drehtellers (3) angeordnetes Widerlager (35) mit Seitenanschlägen (36) vorgesehen ist.Holding and positioning device according to claim 3, characterized in that for each one ball bearing ( 23 ) and / or for one eccentric role ( 49 ) on the support ring ( 2 ) one at the peripheral edge of the turntable ( 3 ) arranged abutment ( 35 ) with side stops ( 36 ) is provided. Halte- und Positioniervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem abgehobenem Zustand des Drehtellers (3) vom Tragring (2) je ein Kugellager (23) des Tragrings (2) in je ein Widerlager (35) des Drehtellers (3), insbesondere in einen unteren Anschlag (37) je eines Widerlagers (35) eingreift.Holding and positioning device according to claim 4, characterized in that at least in a raised state of the turntable ( 3 ) from the support ring ( 2 ) one ball bearing each ( 23 ) of the support ring ( 2 ) in each abutment ( 35 ) of the turntable ( 3 ), especially in a lower stop ( 37 ) one abutment each ( 35 ) intervenes. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (4) einen Zahnriemen (41) und ein Zahnriemenantriebsritzel (42) aufweist, über das der Zahnriemen (41) geführt ist, wobei der Drehteller (3) wenigstens zwei an seinem Umfangsrand angeordnete Zahnriemenbefestigungen (38) aufweist, mit denen je ein Ende des Zahnriemens (41) fixiert ist.Holding and positioning device according to one of claims 1-5, characterized in that the rotary drive ( 4 ) a timing belt ( 41 ) and a toothed belt drive pinion ( 42 ) over which the toothed belt ( 41 ) is guided, whereby the turntable ( 3 ) at least two toothed belt fastenings arranged on its peripheral edge ( 38 ) with which one end of the toothed belt ( 41 ) is fixed. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (4) einen Zahnriemen (41), ein Zahnriemenantriebsritzel (42) und wenigstens eine Zahnriemenumlenkrolle (43) aufweist, wobei der Zahnriemen (41) über das Zahnriemenantriebsritzel (42) und über die Zahnriemenumlenkrolle (43) bzw. Zahnriemenumlenkrollen (43) geführt ist, und wobei der Drehteller (3) wenigstens zwei an sei nem Umfangsrand angeordnete Zahnriemenbefestigungen (38) aufweist, mit denen je ein Ende des Zahnriemens (41) fixiert ist.Holding and positioning device according to one of claims 1-5, characterized in that the rotary drive ( 4 ) a timing belt ( 41 ), a toothed belt drive pinion ( 42 ) and at least one toothed belt deflection roller ( 43 ), the toothed belt ( 41 ) via the toothed belt drive pinion ( 42 ) and via the toothed belt deflection roller ( 43 ) or timing belt pulleys ( 43 ), and the turntable ( 3 ) at least two toothed belt attachments arranged on its peripheral edge ( 38 ) with which one end of the toothed belt ( 41 ) is fixed. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, der Drehantrieb (4) als Schrittmotor ausgebildet ist.Holding and positioning device according to one of claims 1-7, the rotary drive ( 4 ) is designed as a stepper motor. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (3) eine Gitterstruktur zur Aufnahme eines scheibenförmigen Gegenstands (5), insbesondere einer Siliziumscheibe (5) oder einer Nutzenscheibe (5) mit elektronischen Bauteilen oder mit Arrays (51) von elektronischen Bauteilen aufweist.Holding and positioning device according to one of claims 1-8, characterized in that the turntable ( 3 ) a lattice structure for holding a disc-shaped object ( 5 ), especially a silicon wafer ( 5 ) or a panel ( 5 ) with electronic components or with arrays ( 51 ) of electronic components. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (3) Matrixnuten (33) und wenigstens eine Luftansaugöffnung (32) aufweist.Holding and positioning device according to one of claims 1-9, characterized in that the turntable ( 3 ) Matrix grooves ( 33 ) and at least one air intake opening ( 32 ) having. Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller (3) eine Ringnut (34) und wenigstens eine Luftansaugöffnung (32) aufweist.Holding and positioning device according to one of claims 1-10, characterized in that the turntable ( 3 ) an annular groove ( 34 ) and at least one air intake opening ( 32 ) having. Verfahren zum Bearbeiten scheibenförmigen Gegenstands, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: a) Bereitstellen einer Halte- und Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, b) Auflegen eines scheibenförmigen Gegenstands auf den Drehteller (3) der Halte- und Positioniervorrichtung (1), c) Anheben des Drehtellers (3) mit dem scheibenförmigen Gegenstand (5) durch Anlegen von Druckluft an die Luftstromöffnung (21) bzw. Luftstromöffnungen (21) des Tragrings (2), so dass der Drehteller (3) bzw. der Gegen stand (5) auf dem Drehteller (3) gegen den Axialanschlag (23) fährt, d) Positionieren des Drehtellers (3) mit dem Gegenstand (5) durch Betätigen des Drehantriebs (4), e) Absenken des Drehtellers (3) auf dem Tragring (2) durch Unterbrechen der Druckluftzufuhr durch die Luftstromöffnung (21) bzw. durch die Luftstromöffnungen (21) des Tragrings (2), f) Bearbeiten des Gegenstands (5) auf dem Drehteller (3).Method for processing disc-shaped object, the method comprising the following method steps: a) providing a holding and positioning device according to one of claims 1-11, b) placing a disc-shaped object on the turntable ( 3 ) the holding and positioning device ( 1 ), c) lifting the turntable ( 3 ) with the disc-shaped object ( 5 ) by applying compressed air to the airflow opening ( 21 ) or airflow openings ( 21 ) of the support ring ( 2 ) so that the turntable ( 3 ) or the subject ( 5 ) on the turntable ( 3 ) against the axial stop ( 23 ) drives, d) positioning the turntable ( 3 ) with the object ( 5 ) by actuating the rotary drive ( 4 ), e) lowering the turntable ( 3 ) on the support ring ( 2 ) by interrupting the compressed air supply through the air flow opening ( 21 ) or through the airflow openings ( 21 ) of the support ring ( 2 ), f) Editing the item ( 5 ) on the turntable ( 3 ). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt e) oder nach Schritt e) der Drehteller (3) auf dem Tragring (2) fixiert wird, indem durch die Luftstromöffnung (21) bzw. durch die Luftstromöffnungen (21) des Tragrings (2) Luft angesaugt wird.A method according to claim 12, characterized in that in step e) or after step e) the turntable ( 3 ) on the support ring ( 2 ) is fixed by passing through the airflow opening ( 21 ) or through the airflow openings ( 21 ) of the support ring ( 2 ) Air is sucked in. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt b) der folgende Verfahrensschritt durchgeführt wird: – Fixieren des Gegenstands (5) auf dem Drehteller (3) der Halte- und Positioniervorrichtung (1) durch Ansaugen von Luft an den Matrixnuten (33) und/oder an der Ringnut (34) des Drehtellers (3) über die Luftansaugöffnungen (32).Method according to claim 12 or 13, characterized in that after step b) the following step is carried out: - Fixing the object ( 5 ) on the turntable ( 3 ) the holding and positioning device ( 1 ) by sucking in air at the matrix grooves ( 33 ) and / or on the ring groove ( 34 ) of the turntable ( 3 ) via the air intake openings ( 32 ). Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt f) die folgenden Verfahrensschritt durchgeführt werden: – Beenden des Ansaugens von Luft durch die Luftstromöffnung (21) bzw. durch die Luftstromöffnungen (21) des Tragrings (2), – Beenden des Ansaugens von Luft an den Matrixnuten (33) und/oder an der Ringnut (34) des Drehtellers (3) über die Luftansaugöffnungen (32).A method according to claim 14, characterized in that after step f), the following process step is carried out: - Stop the suction of air through the air flow opening ( 21 ) or through the airflow openings ( 21 ) of the support ring ( 2 ), - Stop sucking in air at the matrix grooves ( 33 ) and / or on the ring groove ( 34 ) of the turntable ( 3 ) via the air intake openings ( 32 ).
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