DE2631502A1

DE2631502A1 - Greifwerkzeug fuer eine saugpinzette

Info

Publication number: DE2631502A1
Application number: DE19762631502
Authority: DE
Inventors: August Ing Grad Braidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-07-13
Filing date: 1976-07-13
Publication date: 1978-01-19

Description

Greifwerkzeug für eine Saugpinzette
Die Erfindung bezieht sich auf ein Greifwerkzeug für eine Saugpinzette, bestehend aus einem mit einer Saugdüse und einem Saugkanal ausgerüsteten zungenförmigen Plättchen mit einem daran angesetzten oder angeformten Kupplungsteil zum Anschluss an ein mit der Saugpinzette in Verbindung stehendes Saugröhrchen.
Derartige Greifwerkzeuge dienen vornehmlich zum Erfassen von kleinen flächigen Bauteilen, wie sie in der Halbleitertechnik in mannigfachen Ausführungsformen, z.B. als Chips, Keramiksubstrate, Wafer-Scheiben u. dgl. zur Anwendung kommen. Mittels solcher Greifwerkzeuge werden die Bauteile auch transportiert und abgelegt. Bei einer Vielzahl von Substraten darf nur eine der Flächentin Berührung mit einem Werkzeug kommen, wohingegen die andere, die gegenüberliegende Fläche des Bauteiles -welche beispielweise Träger einer Schaltung ist- nicht berührt werden darf. Die Auflager zum Ablegen von Halbleiterscheiben besitzen meist eine Nut zum Einführen eines, die Halbleiterscheibe einseitig anhebbaren Werkzeuges. Nach erfolgtem Anheben des Bauteiles fügt man ein mit einer Saugdüse ausgerüstetes Greifwerkzeug gegen die passive Fläche der Halbleiterscheibe. Durch Einschalten der Saugluft haftet die Halbleiterscheibe am Greifwerkzeug; das Bauteil kann jetzt vom Auflager abgehoben werden.
Die Verwendung eines gesonderten Werkzeuges zum Anheben des Bauteiles und nachfolgendem Wechsel des Werkzeuges zum Abheben des Bauteiles vom Auflager ist unhandlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein sehr schmales, nahezu messerartiges, zungenförmiges Greifwerkzeug für eine Saugpinzette zu schaffen, mittels welchem es möglich ist, ohne Anwendung eines zusätzlichen Anhebewerkzeuges, beispielsweise eine Wafer-Scheibe von einem Auflager einer Bearbeitungsstation abzuheben. Ausgehend von einem Greifwerkzeug der eingangs genannten Art besteht die Erfindung darin, dass der im Greifwerkzeug vom Kupplungsteil bis zur Saugdüse sich erstreckende Saugkanal in Form einer durch eine Platte oder Folie abgedeckte Nut gebildet ist.
Eine Nut lässt sich vergleichsweise leichter in einem dünnwandigen zungenförmigen Teil einbringen, als eine sich über die gesamte Länge der Zunge erstreckende Bohrung. Unter Anwendung des vorgeschlagenen Konstruktionsprinzips ist es so möglich, sehr flache Sauggreifwerkzeuge herzustellen. Besonders vorteilhaft ist es, das Sauggreifwerkzeug aus zwei zungenförmigen Plättchen zu bilden, die entlang mindestens einer Längskante miteinander verschweisst sind, wobei in einem Plättchen die Saugdüse und im anderen Plättchen die den Saugkanal bildende Nut gelegen ist. Diese Greifwerkzeug lässt sich z.B. aus einem Blechteil durch Falten herstellen Wesentlich ist es jedoch, dass die die Düse aufweisende Fläche des Greifwerkzeuges eben ist, derart, dass beim Ergreifen eines Bauteiles sich die ebene Plattenfläche, z.B. eines Substrates, gegen die Auflagefläche des Greifwerkzeuges schmiegen kann und somit ein hinreichender Unterdruck erhalten bleibt. Es ist auch möglich, das aus zwei Plättchen gebildete Greifwerkzeug U-förmig, und zwar durch eine Schweissnaht, welche entlang den Deckungskanten verläuft, miteinander zu verbinden. An dem so gebildeten Greifwerkzeug ist das Kupplungsteil angeformt bzw. angeschweisst.
Verschiedene Halbleitersubstrate dürfen nur im Bereich eines Randkantenfeldes erfasst werden. Es muss verhindert werden, dass man mit dem Greifwerkzeug nicht zu weit in das zu schützende Feld des Halbleitersubstrates greift. Nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung trägt das mit der Saugdüse versehene zungenförmige Plättchen einen Anschlag.
Insbesondere bei schmalen, mit einer Saugdüse ausgerüsteten Greifwerkzeugen ist es erforderlich, die gesamte Breite des Greifwerk- zeuges als Saugdüse auszubilden, um dadurch eine möglichst grosse Haftfläche zu schaffen. Vorteilhaft bildet man daher die Saugdüse in Form eines die Auflagefläche des Greifers teilweise abdeckenden Gitters aus.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausbildungsformen eines g£-mäss der Erfindung gebildeten Greifserkzeuges für eine Saugpinzette dargestellt.
Figur 1 zeigt in einer vergrösserten Ansicht ein zungenförmiges Greifwerkzeug Z. Mit einer -hier nicht dargestellten- Saugpinzette steht ein Saugröhrchen 4 in Verbindung, welches eine Schnellkupplung 3 trägt, an dem über das Kupplungsteil 2 das Greifwerkzeug Z angeschlossen ist. Im Greifwerkzeug ist ein hier nur im Bereich der Saugdüse 5 dargestellter Saugkanal 6 eingebracht, der mit dem Saugröhrchen 4 über die Kupplungsteile 2 und 3 in Verbindung steht. Die Dicke D des zungenförmigen Teiles 1 des Greifwerkzeuges beträgt z.B. 1 mm und die Breite B 6 bis 8 mm. Das vordere Ende E des Greifwerkzeuges ist hier in Form einer Messerklinge angeschrägt. Auf den zungenförmigen Teil 1 ist ein Anschlag 7 (gemäss Fig. 2) stramm aufschiebbar. Der Anschlag besteht aus einem Anschlagblock 8, der flächig auf die die Düse 5 tragende Oberfläche der Zunge 1 aufliegt. Die seitlich hier am Anschlagblock angebrachten Federn 9 vermitteln dem Anschlag eine hinreichende' Andruckkraft. Der Anschlag 7 ist so auf einen gewünschten Abstand A (Fig. 1) auf der Zunge 1 positionierbar.
Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein vergrössert dargestelltes Greifwerkzeug. Der Saugkanal ist in Form einer Nut 6 im zungenförmigen Plättchen 1 eingeschnitten. Die Nut steht im Kupplungsteil 2 über eine Bohrung 10 mit dem Saugröhrchenanschluss 4' in Verbindung. Die Platte 1 besitzt beispielsweise eine Dicke von 0,8 mm, wohingegen die Tiefe der Nut 0,3 mm beträgt. Die Nut 6 steht über eine Bohrung 11 in Verbindung mit einem Saugnapf 12. Die Bohrung und der Saugnapf bilden zusammen die Düse 5 gemäss Figur 1. Die Nut 6 kann auch tiefer eingeschnitten sein, derart, dass sie unmittelbar in den Saugnapf 12 mündet.
Gestaltet man indessen die Düse, wie in Figur 3 dargestellt, so erhält man dadurch ein meist für den Zweck besser geeignetes Einströmverhalten der Saugluft, welche den zu ergreifenden Körper bzw. das Substrat zum flächigen Anliegen gegen die Deckfläche Z (Fig. 1) zwingt. Wie ersichtlich, ist der Saugkanal bzw.die Nut 6 mittels einer Deckfolie oder einer dünnen Platte 13 abgedeckt.
Diese Folie oder Platte ist im randnahen Kantenbereich mit der die Düse 5 bzw. 12 tragenden Oberplatte verschweisst. Das Kupplungsteil 2 ist hier mittels einer Schweissnaht 14 mit den Platten 1 und 13 verbunden.
Eine ähnliche Ausführungsform zeigt Figur 4. In dieser Ausführungsform ist der Saugkanal bzw. die Nut 6 in der Unterplatte 13 eingebracht. Die Unterplatte ist im vorliegenden Beispiel dicker als jene in Figur 3 gebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Nut 6 auch tiefer eingeschnitten sein kann, so dass sich dadurch ein günstigeres Strömungsverhalten der Saugluft ergibt. Die Oberplatte 1 und Unterplatte 13 sind auch hier durch eine über die Kantenflächen 15, 15' verlaufende Schweissnaht 16 miteinander verbunden. Vorteilhaft ist es, diese beiden Teile durch Mikro-Schmelzschweissen (WIG-Schweissen) miteinander zu verbinden. Man erhält so eine sehr gleichmässige Schweissnaht, welche kaum einer Nachbearbeitung bedarf.
Figur 5 zeigt die Kupplung des Saugröhrchens 4 mit dem Kupplungsteil 2. Entsprechend -wie bereits in Figur 3 dargestellt- ist auch hier das Kupplungsteil 2 mittels einer Schweissnaht 14 mit den beiden Platten 1 und 13 verbunden. Im Kupplungsteil 2 befindet sich eine Bohrung 10 mit einem eingesetzten elastischen Röhrchen 17, gegen welches das Kupplungsende 4' des Röhrchens 4 lastet und dicht anliegt. Der Schaft 4' des Röhrchens 4 trägt eine Umfangsnut 18, in welche eine Stellschraube 19 (Fig. 1) eingreift.
Eine aus Kunststoff gebildete Kappe 20 greift stramm über das Röhrchen und drückt mit einem elastischen Ring 21 gegen die Stirnfläche 22 des Kupplungsteiles. In Verbindung mit dem elastischen Röhrchen 17 und dem elastischen Ring 21 wird so eine Dichtung zwischen dem Saugröhrchen 4 und dem Greifwerkzeug hergestellt.
Die Figuren 6 und 7 zeigen eine andere Ausbildungsform, insbesondere der Düse 12 eines Greifwerkzeuges gemäss Fig. 4. Figur 6 zeigt den Längsschnitt, hingegen Figur 7 die Ansicht von oben auf das Greifwerkzeuga Der Saugkanal 6 mündet hier in einen Schlitz 23, der über Öffnunrnen 11 mit Querschlitzen 24 in Verbindung steht.
Dadurch erhält man eine in Form eines Rostes oder Gitters 24' gebildete grossflächige Saugdüse. Eine solche Saugdüse ist für vergleichsweise grossflächige Substrate vorteilhaft. Insbesondere für an sich schmale Sauggreifwerkzeuge ist die Nutzung der zur Verfügung stehenden Sauggreiffläche von besonderer Bedeutung. Der Anschlag 8 gemäss Fig. 2 ist hier fest mit der Oberplatte 1 des Greifwerkzeuges, z.B. durch eine Lötnaht verbunden. Diese Anordnung empfiehlt sich, wenn mit dem Sauggreifwerkzeug ständig gleichartige Substrate zu erfassen bzw. zu manipulieren sind.
7 Figuren 7 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 0 Greifwerkzeug für eine Saugpinzette, bestehend aus einem mit einer Saugdüse und einem Saugkanal ausgerüsteten zungenförmigen Plättchen mit einem daran angesetzten oder angeformten Kupplungsteil zum Anschluss an ein mit der Saugpinzette in werbindung stehendes Saugröhrchen, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , dass der im Greifwerkzeug (Z) vom Kupplungsteil (2) bis zur Saugdüse (5) sich erstreckende Saugkanal (.6) in Form einer durch eine Platte (13) abgedeckten Nut gebildet ist.
2. Greifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , dass es aus zwei zungenförmigen gegeneinander lastenden Plättchen (1, 13) besteht, die entlang mindestens einer Längskante (K) miteinander verschweisst sind, wobei in einem Plättchen (1) die Saugdüse und im anderen Plättchen (13) die den Saugkanal bildende Nut (6) gelegen ist.
3. Greifwerkzeug nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass das vordere Ende des Greifwerkzeuges (Z) messerförmig angeschrägt ist.
4. Greifwerkzeug nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass auf dem die Düse (5) tragenden Plättchen (1) des Greifwerkzeuges ein Anschlag (8) angeordnet ist.
5. Greifwerkzeug nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass der Anschlagt8)verstellbar ist.
6. Greifwerkzeug nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Saugdüse (5) im Plättchen (1) in Form eines Gitters oder Rostes (24, 24') gebildet ist.
7. Greifwerkzeug nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass die plättchenförmigen Teile (1, 13) des Greifwerkzeuges (Z) durch Mikro-Schmelzschweissen miteinander verbunden sind.