DE2628488A1

DE2628488A1 - Werkzeug-sortiment fuer eine vakuumgreifpinzette

Info

Publication number: DE2628488A1
Application number: DE19762628488
Authority: DE
Inventors: August Ing Grad Braidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-25
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1978-01-05

Description

Werkzeug-Sortiment für eine Vakuum-Greifpinzette.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug-Sortiment für ein Saugröhrchen einer Vakuum-Greifpinzette, bestehend aus einer Vielzahl von mit Saugkanälen versehenen Greifwerkzeugen unterschiedlicher Form und Grösse, die alle und jeweils ein gleichartiges mit einem Kupplungsteil des Saugröhrchens verbindbare Steckkupplung aufweisen. Derartige Saugwerkzeuge dienen insbesondere zum Greifen, Transportieren und Ablegen von kleinen empfindlichen Teilen von einer Bearbeitungsstation zu einer anderen.
Bei zahlreichen technologischen Vorgängen, z.B. in der Halbleitertechnik müssen beispielsweise sehr dünne Einkristall-Silizium-Substrate erfasst und transportiert werden. Bei derartigen Substraten darf nur eine der Seiten in Berührung mit -einem Werkzeug kommen, wohingegen die andere Seite, welche beispielsweise Träger einer Schaltung ist, von allen Fremdeinflüssen freigehalten werden muss. In der Halbleiter-Technologie werden die Substrate in chemischen Bädern aber auch in Räumen mit hoher Temperatur behandelt.
Die bisher im Handel erhältlichen Werkzeug-Sortimente für Vakuum-Greifpinzetten genügen den in der Praxis vorkommenden Anforderungen nur unvollkommen. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass sich die aus Metall gebildeten Werkzeuge vom Saugröhrchen leicht lösen oder bei Belastung drehen. Das Werkstück löst sich sodann vom Greifwerkzeug. Alle Greifwerkzeuge besitzen eine gleichartige mit einem Kupplung-steil des Saugröhrchens verbindbare Steckkupplung, die meist in Form eines Steckkonus gebildet ist. Diese Befestigungsart ermöglicht ein fndividuelles Ausrichten des Greifwerkzeuges gegenüber der Handhabe der Vakuum-Greifpinzette. Wird ein derartig mit dem Saugröhrchen befestigtes Werkzeug z.B. in eine Hochtemperaturkammer eingeführt, so erwärmt sich das aus Metall gebildete Greifwerkzeug schnell; die Steckkupplung löst sich sodann und das Werkstück fällt vom Greifwerkzeug. Ein weiterer Nachteil besteht aber auch darin, dass die aus Metall gebildeten Werkzeuge gegen hohe Temperaturen wenig widerstandsfähig sind und sich schnell verbiegen, anlaufen oder sogar anschmelzen. Beim Erfassen eines Substrates darf es nicht vorkommen, dass sich Metallspuren auf den Halbleiterträgerkörper übertragen. Diese Gefahr ist insbesondere dann gegeben, wenn man mittels der bekannten Werkzeuge Substrate aus chemischen Bädern entnehmen möchte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Werkzeug-Sortiment für ein Saugröhrchen einer Vakuum-Greifpinzette der vorstehend genannten Art weiterzubilden. Die Jeweiligen Werkzeuge sollen am Saugröhrchen sicher einstell- und feststellbar sein, wobei aber auch die Greifwerkzeuge bzw. Werkzeuge des Sortimentes für den Jeweiligen Verwendungszweck, z.B.
zum Ablegen von Substraten in ofen oder chemischen Bädern geeignet sein sollen. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die mit Saugkanälen versehenen Werkzeuge ganz oder teilweise aus einem thermisch und/oder chemisch resistenten nichtmetallischen Material gebildet sind sowie das Kupplungsteil am Saugröhrchen als Feststell-Kupplung gebildet ist, derart, dass das Werkzeug nach erfolgtem Aufsetzen auf auf das Saugröhrchen um die Röhrchenachse drehbar und in einer gewünschten Stellung hierzu feststellbar ist.
Durch diese erfinderische Ausbildung des Kupplungsteiles zwischen Werkzeug und Sallgröhrchen besteht die Möglichkeit, das Werkzeug gegenüber der Vakuum-Greifpinzette auszurichten und nach erfolgtem Ausrichten auch festzustellen. Ein Verdrehen oder sogar Lösen des Greifwerkzeuges vom Saugröhrchen ist somit nicht mehr möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, den Kupplungsteil am Saugröhrchen in Form eines Steckanschlages zu bilden, dessen Anschlagflanke den Abstand zu einer im Schaft des Kupplungsteiles eingeformten Umfangsnut bestimmt, wobei jedes Werkzeug ein in die Umfangsnut des Saugröhrchens eingreifendes feststell- und lösbares Rast-oder Klemmteil aufweist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Werkzeuge mehrteilig gebildet, wobei die Werkzeugteile untereinander feststell- und lösbar sind und mindestens eines dieser Teile einen Feststell-Kupplungsteil aufweist. Dadurch wird es ermöglicht, die Greiforgane bzw. die Greifflächen des Werkzeuges aus einem für den jeweiligen Verwendungszweck geeigneten Material zu bilden und mit dem Kupplungsteil der Steckkupplung zu verbinden. Soll z.B. ein schaufelförmiges Greifwerkzeug zum Greifen von Substraten aus chemischen Bädern benutzt werden, so empfiehlt es sich, das Werkzeug bzw. das schaufelförmige Werkzeugteil aus Polytetrafluoräthylen zu bilden. Ist indessen beabsichtigt, die greif-oder schaufelförmigen Werkzeuge zum Greifen der Werkstücke, z.B.
aus einem Ofen zu verwenden, so verwendet man als Werkstoff vorzugsweise einen Naturstein, z.B. Stenan. Zum Fassen von Keramiksubstraten empfiehlt es sich auch, die Werkzeuge aus einem dem Werkstück gleichartigen Material, im vorliegenden Falle aus einem keramischen Material zu bilden. Besonders vorteilhaft ist es, die Greifwerkzeuge z.B. aus Leichtmetall zu bilden und sodann im Bereich ihrer Auflage oder Greifflächen mit einem der vorgenannten, resistenten Materialien zu beschichten.
In den Zeichnungen ist ein gemäss der Erfindung gebildetes Werkzeug-Sortiment nebst Einzelheiten gezeigt.
Figur 1 zeigt eine Saugpinzette 1 mit einem am Saugrothrchen 2 angeschlossenen, hier schaufelförmigen Greifwerkzeug 3. Derartige Saugpinzetten stehen über eine Leitung 4 mit einem Sauggebläse oder einer Vakuumleitung in Verbindung. Die als Handhabe ausgebildete Greifpinzette besitzt einen von Hand zu betätigenden Ventil-Schaltstößel 5. Am Saugröhrchen können verschiedenartige, jeweils mit Saugkanälen 21 versehene Greifwerkzeuge angeschlossen werden, die einem Sortiment zugehörig sind. Von den ver.schiedenen Arten desdes Greifwerkzeug-Sortimentes sind hier nur zwei Arten dargestellt, nämlich ein Sauglöffel, wie z.B. in Figur 1 mit 3 bezeichnet, und ein Saugteller, wie Figur 7 zeigt. Derartige Greifwerkzeuge sind an sich bekannt und nicht Gegenstand dieser Erfindung. In Abhängigkeit von der Lage des zu ergreifenden Werkstückes wird das Greifwerkzeug 3 um die Saugröhrchenachse 7 derart gedreht und fest eingesteckt, dass das zu ergreifende Werkstück mittels der Handhabe 1 gut zu erfassen ist. Damit sich jedoch das Greifwerkzeug 3 während der Handhabung des Werkstückes nicht vom Saugröhrchen löst oder selbsttätig dreht, ist das Greifwerkzeug und das Saugröhrchen mit einer Feststellkupplung 8 ausgerüstet. Diese Feststellkupplung ist derart beschaffen, dass das Greifwerkzeug in jeder Winkellage ur Drehachse 7 des Saugröhrchens feststellbar ist. Die Feststslikupplung kann in verschiedener Art gebildet sein.
Figur 2 zeigt eine Feststellkupplung 8, die hier als Klemmkupplung gebildet ist. Auf das vordere Ende 9 des Saugröhrchens 2 ist ein Gewinde geschnitten. Ein entsprechendes Gegengewinde befindet sich im Schaftende 10 des z.B. aus Polytetrafluoräthylen gebildeten Greifwerkzeuges 3. Eine Rändelmutter 11 ist ebenfalls auf das vordere Ende 9 des Saugröhrchens aufgeschraubt; sie dient als Kontermutter zum Muttergewinde im Greifwerkzeug 3. Zwischen der Rändelmutter 11 und dem Schaft 10 des Greifwerkzeuges ist ein Dichtring 12 angeordnet. Zunächst wird das Greifwerkzeug 3 auf das vordere Ende 9 des Saugröhrchens 2 aufgeschraubt und in die gewünschte Lage gebracht. Sodann wird mittels der Rändelmutter 11 die Dichtungsscheibe 12 fest gegen die Stirnflanke 10' des Schaftes 10 gezogen. Das Greifwerkzeug-ist nunmehr hinreichend fest mit dem Saugröhrchen 2 verbunden. Im vorliegenden Beispiel ist das Greifwerkzeug 3 aus Polytetrafluoräthylen gebildet; eszudient z.B. dazu, Substrate aus einem chemischen Behandlungsbad zu entnehmen bzw. dort abzulegen.
Figur 3 zeigt ein mehrteiliges Greifwerkzeug, von welchem indessen nur das Schaftende 14 sowie ein Teil 3' des Greiflöffels dargestellt ist. Der Greiflöffel besteht hier aus Naturstein; er ist unter Einfügung eines Dichtringes 22 in das Schaftende 14 eingesetzt. Die Befestigung des Greiflöffels im Schaftteil 14 erfolgt mittels einer oder mehrerer Klemmschrauben 15. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, auf das Ende 3' des Greiflöffels eine Metallschicht aufzudampfen und sodann auf diese Metallschicht eine metallische Dickschicht aufzutragen und sodann die Teile 14 und 3' miteinander "hart" zu verlöten. Die gezeigte Ausführungsform besitzt indessen den Vorteil, im Schaftteil 14 auch andere, z.B. aus anderen Werkstoffen gebildete Greifwerkzeuge wahlweise einzusetzen.
Eine andere Ausbildungsform der Feststellkupplung ist in den Figuren 4 bis 7 dargestellt. Gemäss Figur 4 ist auf dem dickwandigen vorderen Ende 2 des Saugröhrchens ein Kupplungszapfen 16 angeformt, in dem eine Keilnut 17 eingeschnitten ist. In dem -im vorliegenden Beispiel als Sauglöffel aus Metall gebildeten-Greifwerkzeug 3 ist in seinem Schaftende 10 eine Bohrung 18 zur Aufnahme des vorderen Endes des Saugröhrchens eingebracht. Diese Bohrung ist abgestuft; sie trägt einen Dichtring 22 und besitzt eine Flanke 19. Gegen diese Flanke lastet die Stirnflanke des Bundes 16 des Saugröhrchens 2. Feststellschrauben 20 sind im Schaftende 10 des Greifwerkzeuges eingesetzt; sie greifen mit ihren Klemmspitzen in die Keilnut 17 des Zapfens 16. Mittels der so gebildeten Feststellkupplung ist es ebenfalls möglich, das Greifwerkzeug 3 in einer beliebigen Winkellage zur Röhrchenachse 7 auf das vordere Ende des Röhrchens aufzusetzen und festzustellen. Wie nur in der Schnittsektion dieser Figur dargestellt, ist es vorteilhaft, bei aus Metall gebildeten Greifwerkzeugen diese mit einer thermisch und/oder chemisch widerstandsfähigen Schicht 23 zu belegen. Besonders vorteilhaft ist es, das Greifwerkzeug aus reinem Aluminium zu bilden und auf dieses sodann z.B. durch ~Epitari" eine Oxidschicht aufzutragen. In den Figuren 5 und 6 ist ein zweiteiliges Greifwerkzeug 3 entsprechend der Figur 3 dargestellt, wobei jedoch hier eine Kupplung gemäss Figur 4 zur Anwendung kommt.
Figur 7 zeigt ein anderes Greifwerkzeug 3, welches beispielsweise als Saugteller gebildet ist. Die Kupplung entspricht der Ausbildung gemäss der Figur 4.
5 Patentansprüche 7 Figuren

Claims

Patentansprüche 1,) Werkzeug-Sortiment für ein Saugröhrchen einer Vakuum-Greifpinzette, bestehend aus einer Vielzahl von mit Saugkanälen versehenen Greifwerkzeugen unterschiedlicher Form und Grösse, die alle und jeweils eine gleichartige mit einem Kupplungsteil des Saugröhrchens verbindbare Kupplung aufweisen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass a) die mit Saugkanälen (21) versehenen Werkzeuge (3) ganz oder teilweise aus einem thermisch undloder chemisch resistenten nichtmetallischen Material gebildet sind sowie b) das Kupplungsteil (8) am Saugröhrchen (2) in Form einer Feststellkupplung gebildet ist, derart, dass das Werkzeug (3) nach erfolgtem Aufsetzen auf das Saugröhrchen um die Röhrchenachse (7) drehbar und in einer gewünschten Stellung hierzu feststellbar ist.
2. Werkzeug-Sortiment nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass das Kupplungsteil (8) am Saugröhrchen (2) in Form eines Steckanschlages (16, 19) gebildet ist.
3. Werkzeug-Sortiment nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Kupplung (8) als Schraubkupplung gebildet und das Werkzeug (3) mittels einer auf dem Saugröhrchen (2) geführten Kontermutter (11) feststellbar ist.
4. Werkzeug-Sortiment nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Werkzeuge (3) aus Naturstein gebildet und in einem die Kupplung (8) enthaltenden Schaftteil (14) befestigt sind.
5. Werkzeug-Sortiment nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Werkzeuge (3) aus Polytetraäthylen gebildet sind.
6. Werkzeug-Sortiment nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass das Werkzeug (3) aus Metall gebildet und mit einem chemisch und/oder thermisch resistenten Material beschichtet ist.