DE2036337C3 - Einrichtung zum Transportieren und Positionieren kleiner Werkstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Transportieren und Positionieren kleiner Werkstücke, insbesondere von Halbleiterscheibchen längs eines vorgegebenen Weges, bestehend aus einer in Längsrichtung verlaufenden Führungsbahn mit seitlichen Einfassungen, in die durch im Boden angeordnete öffnungen ein flüssiges oder gasförmiges Medium zum Tragen und Transportieren der Werkstücke gepreßt wird.

Eine solche Einrichtung ist bekannt aus den französischen Patenten 13 65 925 sowie 15 5! 470. Bei beiden bekannten Einrichtungen sind die Führungsbahnen zum Transport von Gegenständen kanalartig mit seitlichen Einfassungen ausgebildet, wobei sich im Bodenbereich der Führungsbahn in Längsrichtung verlaufende Schlitze befinden, durch welche das die Gegenstände tragende gasförmige Medium, üblicherweise Luft, geblasen wird. Um dem Strahl des aus dem oder den Schlitzen im Boden der Führungsbahn austretenden Medium eine Richtung zu geben, die gleichzeitig die Transportbewegung der Gegenstände darstellt, sind in die Schlitze wellenartig ausgebildete Einsätze in der Weise eingefügt, daß die so gebildeten Wellen gegenüber der Vertikalen eine Neigung aufweisen. Dadurch tritt der aus den Längsschlitzen austretende Luftstrahl in Transportrichtung geneigt aus. Als zu transportierende Gegenstände können beispielsweise hergestellte Waren, etwa Süßigkeiten oder Karamelbonbons, aber auch textile Artikel wie Kleidungsstücke und dgl. in Frage kommen (siehe FR-PS 13 65 925).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine, in dieser Weise bekannte Transporteinrichtung in der Weise zu verbessern, daß sie für den Transport von kleinen Werkstücken, und zwar insbesondere zum Transportieren und Positionieren kleiner Halbleiterscheibchen geeignet ist, so daß man zu einem kontinuierlichen Verarbeitungsprozeß gelangt.

Bei der Herstellung integrierter Schaltungen und anderer elektronischer Bauteile wird üblicherweise so vorgegangen, daß man auf verhältnismäßig großen Halbleiterscheibchen mehrere Einzelschaltungen oder einzelne Bauelemente erzeugt und diese Scheibchen anschließend so aufteilt, daß die gewünschten integrierten Schaltungen oder die vereinzelten Bauelemente entstehen. Bei der Bearbeitung der Halbleiterscheibchen wurde seither chargenweise gearbeitet, so daß bei manchen Verfahrensschritten eine größere Anzahl solcher Scheibchen in Behältern gruppenweise bearbeitet werden.

Die Erfindung löst die genannte Aufgabe dadurch, daß ausgehend von der bekannten Einrichtung eine Abbremsvorrichtung zum Abbremsen von Werkstükken an mindestens einer vorgegebenen Stelle vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, daß sie die Werkstücke zur Anlage an einer Bremsfläche bringt.
Die Erfindung löst also das Transportproblem und das Problem der Positionierung beispielsweise von Scheibchen mit integrierten Schaltungen bei einer kontinuierlichen Bearbeitung insbesondere während der Herstellung. Die Erfindung ermöglicht die Anwendung jedes Verfahrensschritts auf einzelne Scheibchen, so daß die beim gruppenweisen Verarbeiten häufig auftretenden Fehler beseitigt werden. Für den Transport derartig kleiner Werkstücke sind insbesondere Driiickluftstrahlen von Vorteil, wobei es möglich ist, die Scheibchen an verschiedenen Stellen abzubremsen und zu positionieren; dies erfolgt vorteilhafterweise dadurch, daß man auf die Werkstücke Saugzüge einwirken läßt.

Von weiterem Vorteil, ist die Anordnung einer Positioniervorrichtung hinter der mittels Saugzuß

arbeitenden Abbremsvorrichtung, da die Abbremsvorrichlung zunächst die schnelle Geschwindigkeit der einzelnen Scheibchen abbremst und die Positioniervorrichtung dann bei entsprechend niedrigerer Geschwindigkeit die genaue Position der Scheibchen festlegen kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Aufbau und Wirkungsweise "° anhand der Zeichnungen im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil der Einrichtung zum Transportieren und Positionieren kleiner Werkstücke, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie 3-3 in F ig. 2.

In Fig. 1 ist eine Vorschub- und Positioniereinrichtung als Ganzes mit 10 bezeichnet, obwohl die Fig. 1 nur einen Teil der Einrichtung zeigt. Diese kann recht ausgedehnt sein und eignet sich besonders für die kontinuierliche Bearbeitung von Halbleiterscheibchen. Mit ihrer Hilfe sollen die Halbleiterscheibchen durch eine Fabrikationsanlage· hindurchgeführt und an den einzelnen Bearbeitungsstellen präzis positioniert werden.

Wie die F i g. 2 erkennen läßt, umfaßt die Einrichtung 10 eine langgestreckte Grundplatte 12, die an Rahmenschenkeln 14 mittels Schrauben 16 befestigt ist. Auf der Grundplatte 12 sind nun zu beiden Seiten Führungsglieder 18 mittels Schrauben 20 montiert. Diese verlaufen in Längsrichtung der Grundplatte und dienen dazu, die längs der Grundplatte transportierten Werkstücke zu führen.

Die Fig.3 läßt erkennen, daß sich in Längsrichtung durch die Grundplatte hindurch eine Art Windkesselkanal 22 mit kreisförmigem Querschnitt erstreckt, von dem zahlreiche Kanälchen 24' ausgehen, die unter einem spitzen Winkel an die Oberfläche der Grundplatte 12 treten. Die Fig. 1 zeigt, daß sie in einer Linie angeordnet sind und in Form von Transportöffnungen 24 aus der Grundplatte austreten. Mittels eines unter Druck stehenden, gasförmigen oder auch flüssigen Mediums, inbesondere aber mittels Druckluft, die kontinuierlich in den Windkesselkanal 22 gefördert wird, lassen sich durch die Transportkanälchen 24' hindurch strömende Transportgasstrahlen erzeugen, die beispielsweise nicht dargestellte Halbleiterscheibchen tragen und in Längsrichtung der Grundplatte 12 transportieren. Besonders hervorzuheben ist, daß sich dabei auf der Oberfläche der Grundplatte 12 ein Luftpolster bildet, auf dem die Halbleiterscheibchen getragen werden. Die Transportgeschwindigkeit der Halbleiterscheibchen hängt dabei von der Neigung der Transportkanälchen 24' ab, und in Fig.3 wurden sich die Halbleiterscheibchen nach links bewegen.

Wie am deutlichsten die F i g. 1 und 2 erkennen lassen, sind in der Grundplatte 12 auch zwei Bremskanälchen 26' vorgesehen, die mit einer Bohrung 28 verbunden sind; die letztere verläuft quer durch die Grundplatte 12 und ist am einen Ende mit einer Madenschraube 30 verschlossen. Ferner mündet in sie ein Fittung 32, das am Boden der Grundplatte 12 angeordnet ist und über ein Ventil 34 mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle verbunden ist.

öffnet man das Ventil 34, so entsteht in den Bremskanälchen 26' ein Saugzug, wobei der Anschluß an die Vakuumquelle so gesteuert werden kann, daß der Saugzug stets nur dann entsteht, wenn ein Halbleiterscheibchen an einer Stelle angehalten werden soll, an der ein Bremskanälchen 26' in Form einer Saugzugöffnung 26 in der Führungsbahn mündet. Gerät nun ein Halbleiterscheibchen über ein in Betrieb befindliches Bremskanälchen 26', so wird durch den Saugzug dx>s Scheibchen so gegen die Oberfläche der Grundplatte 12 gezogen, daß es infolge Reibung abgebremst wird, wobei selbstverständlich der Saugzug in seiner Stärke so bemessen wird, daß die Abbremsung trotz des von den Transportkanälchen 24' erzeugten Luftpolsters statifindet. Der Saugzug verhindert also eine weitere Fortbewegung des jeweiligen Halbleiterscheibchens in Längsrichtung der Grundplatte 12 aufgrund der den Transportkanälchen 24' entströmenden Gasstrahlen.

Wegen des unterschiedlichen Gewichts und der unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Halbleiterscheibchen auf der von der Einrichtung 10 gebildeten Führungsbahn ist es zweckmäßig, die Bremskanälchen 26' nicht als die alleinigen Mittel zum Abstoppen der Halbleiterscheibchen an genau vorbestimmter Stelle zu verwenden. Infolgedessen sind in der Einrichtung 10 auch noch mehrere Positionierkanälchen vorgesehen, die wie die Fig. 1 erkennen läßt, in Richtung der Vorwärtsbewegung der Halbleiterscheibchen hinter den Bremskanälchen 26', jedoch in deren unmittelbarer Nachbarschaft liegen und in Form von Saugzugöffnungen 36 in die Grundplatte münden. Obwohl die öffnungen 36 der Positionierkanälchen in beliebiger Weise angeordnet sein können, so empfiehlt sich für sie doch die Anordnung auf einem Halbkreis, der möglichst genau parallel zu der äußeren Grenze der Scheibchen verläuft, die auf der Führungsbahn transportiert werden. Die Positionierkanälchen gleichen in ihrer Konstruktion den Bremskanälchen 26' und sind ebenfalls über ein nicht dargestelltes Ventil an eine Vakuumquelle angeschlossen.

Der Saugzug in den Positionieröffnungen 36 wird so gesteuert, daß mit ihrer Hilfe ein mittels der Bremskanälchen abgebremstes Halbleiterscheibchen genau an einer vorbestimmten Stelle abgestopp· werden kann. Wenn sich ein Halbleiterscheibchen längs der Grundplatte 12 bewegt, so wird es beim Einstellen eines Saugzugs in den Bremskanälchen 26' zunächst auf die Oberfläche der Grundplatte 12 herabgezogen, so daß es auf dieser reibt und dabei abgebremst wird. Auf diese Weise kommt das Halbleiterscheibchen ziemlich nahe einer vorgegebenen Stelle zur Ruhe, jedoch in der Regel nicht exakt an dieser Stelle. Im Hinblick auf die Einzelbearbeitung der Halbleiterscheibchen ist es deshalb vorteilhaft, den Saugzug in den Bremskanälchen 26' abzustellen, nachdem das Halbleiterscheibchen zur Ruhe gekommen ist, während andererseits ein Saugzug in den Positionierkanälchen erzeugt wird. Da weiterhin Druckluft in den Windkesselkanal 22 gefördert wird, bewegt sich das Halbleiterscheibchen augenblicklich von den öffnungen 26 der Bremskanälchen 26' weg in Richtung auf die öffnungen 36 der Positionierkanälchen.

Sobald das Scheibchen die Saugzugöffnungen 36 der Positionierkanälchen erreicht, wird es wieder auf die Oberfläche der Grundplatte 12 herabgezogen und dabei bis zum Stillstand abgebremst. Dank des geringen Abstands zwischen den Brems- und den Positionierkanälchen wird zwischen ihnen das Halbleiterscheibchen nur geringfügig beschleunigt, so daß mit den Positionierkanälchen das Halbleiterscheibchen äußerst exakt

positioniert werden kann.

Es ist zu bemerken, daß die Zeichnung nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt und viele andere Äusgestaltungsmöglichkeiten existieren. So könnten beispielsweise zurückziehbar Stifte oder andere mechanische Stoppstellen statt der Kanälchen verwendet werden, um die Halbleiterscheiben, die zunächst abgebremst wurden, präzise zu positionieren. Andererseits könnten aber auch anstelle von Saugzugöffnungen andere Elemente vorgesehen werden, um die Halb-

leiterscheibchen zunächst einmal abzubremsen, ehe sie exakt positioniert werden. Unabhängig von der speziellen Anordnung ist die Einrichtung in der Lage, Scheibchen mit integrierten Schaltungen oder dergleichen längs eines vorgeschriebenen Wegs zu transportieren und auf diesem an bestimmten Stellen präzise anzuhalten, wobei die Werkstücke äußerst vorsichtig behandelt werden, obwohl hohe Transporlgeschwindigkeiten zu erreichen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Transportieren und Positionieren kleiner Werkstücke, insbesondere von Halbleiterscheibchen, längs eines vorgegebenen Weges, bestehend aus einer in Längsrichtung verlaufenden Führungsbahn mit seitlichen Einfassungen, in die durch im Boden angeordnete Öffnungen ein flüssiges oder gasförmiges Medium zum Tragen und Transportieren der Werkstücke gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abbremsvorrichtung (26) zum Abbremsen von Werkstücken an mindestens einer vorgegebenen Stelle vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, daß sie die Werkstücke zur Anlage an einer Bremsfläche bringt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbremsvorrichtung (26) eine Vakuumvorrichtung ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Positioniervorrichtung (36) zum Festhalten abgebremster Werkstücke an mindestens einer vorbestimmten Stelle, wobei die Positioniervorrichtung (36) in der Nähe der Abbremsvorrichtung (26) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniervorrichtung (36) ebenfalls eine Vakuumvorrichtung ist zur Erzeugung eines Saugzuges an mindestens einer Stelle in Bewegungsrichtung der Werkstücke hinter der Abbremsvorrichtung (26).

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbremsvorrichtung (26) und/oder die Positioniervorrichtung (36) steuerbar ist.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportöffnungen (24) in einer sich längs der Führungsbahn (12, 18) erstreckende Linie angeordnet und von schräg zur Führungsbahn verlaufenden Transportstrahlkanälen gebildet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der von den Transportöffnungen (24) gebildete Linie mindestens je eine die Abbremsvorrichtung (26) bildende Saugzugöffnung angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß weitere, die Positioniervorrichtung (36) bildende Saugzugöffnungen stromabwärts zu den die Abbremsvorrichtung (26) bildenden Saugzügöffnungen in einer der Form des zu transportierenden Werkstücks entsprechenden Verteilung in der Führungsbahn angeordnet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn die Bremsfläche bildet.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine steuerbare Vakuumquelle für die Saugzugöffnungen von Abbremsvorrichtung (26) und Positioniervorrichtung 36 vorgesehen ist.