FR2724053A1 - Ensemble de broche comportant un dispositif porte-pastille perfectionne. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un ensemble de broche comportant un dispositif porte-pastille perfectionné. Cet ensemble comporte un porte-pastille ou porte-substrat (200) porté par une broche (201) et comprenant deux bras (215) couplés à un élément de support de substrat (211) et ayant une position ouverte ou une position fermée qui retient lesdits substrats lorsqu'ils sont dans ladite position fermée, et un élément de positionnement des bras couplé aux bras (215) et pouvant déplacer les bras entre lesdites positions ouverte et fermée, les bras (215) ayant une position bloquée lorsque les éléments (211) sont dans la position fermée. Application notamment aux dispositifs de support et de retenue de pastilles semiconductrices lors de leur traitement.
Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour retenir
une pastille par ses bords, et plus particulièrement un procédé pour retenir une pastille par ses bords pendant une opération de rotation rapide, telle qu'une opération de séchage en rotation rapide après une
opération de brossage de la pastille.
Lors de la fabrication de dispositifs à semiconducteurs, on applique un grand nombre d'étapes de nettoyage par voie humide à un substrat tel qu'une pastille
semiconductrice, lors de différents stades du traitement.
Dans certains cas, ces étapes de nettoyage par voie humide peuvent inclure le brossage de la pastille avec une brosse, et peuvent comporter un ou plusieurs rinçages en rotation rapide, lors desquels une ou plusieurs solutions de nettoyage et/ou de l'eau est projetée sur la pastille alors que cette dernière est entraînée en rotation. Finalement, la pastille est entraînée en rotation à grande vitesse, de façon typique dans la gamme de 2500 - 5000 tours par minute (tr/mn). Dans de nombreux cas, seule la face avant de la pastille, sur laquelle des dispositifs doivent être formés, est nettoyée, de sorte que la pastille peut être retenue sur sa face arrière par une ventouse. Dans de nombreux autres cas, il est souhaitable de nettoyer les deux faces de la pastille. Par exemple, de façon typique, des fabricants de substrats semiconducteurs brossent les deux faces lors de l'achèvement du procédé de fabrication de la tranche. En outre, d'autres processus peuvent nécessiter un brossage sur les deux faces. Par exemple, un polissage chimique et mécanique (CMP) est exécuté dans une boue, qui est un environnement très sale, conformément à des normes de fabrication de semiconducteurs. C'est pourquoi il faut brosser les deux faces de la pastille après l'opération CMP pour éliminer toute la contamination avant le traitement ultérieur. Enfin, on peut utiliser un brossage sur les deux faces dans toute application, dans laquelle il est souhaitable de maintenir propre la face arrière de la pastille, par exemple pour réduire des substances polluantes introduites dans l'équipement et/ou dans le
processus, à partir de la face arrière de la pastille.
Dans le cas du brossage sur deux faces indiqué précédemment, la pastille ne peut pas être retenue sur la face arrière pendant l'opération de séchage en rotation, comme cela est effectué lorsque seule la face avant de la pastille est nettoyée, étant donné que la face arrière de la pastille doit être également séchée en rotation. Pour réaliser le séchage en rotation à la fois de la face arrière et de la face avant, on a utilisé dans la technique antérieure un porte-pastille qui saisit une pastille sur ses bords. En référence à la figure lA, annexée à la présente demande, on y voit représentée une vue isométrique d'un porte- pastille de l'art antérieur. Le dispositif de réception 101, dans lequel le substrat 105 est retenu, est formé de deux glissières 106 possédant chacune des montants verticaux 107 en forme de U. Des tampons 110 de retenue de la pastille sont disposés au sommet de la partie supérieure des montants verticaux, comme cela est représenté. Chacun des tampons 110 de retenue de la pastille possède une gorge circonférentielle 111 qui saisit la pastille 105 au niveau de son bord. Des coulisseaux 106 peuvent se déplacer vers l'extérieur et vers l'intérieur comme cela est représenté par des flèches 115. En particulier, les coulisseaux 106 se déplacent vers l'extérieur pour ouvrir le dispositif de logement de manière à libérer une pastille 105 pour un certain type de mécanisme convoyeur. Une fois que le dispositif de logement est en position ouverte, la pastille suivante peut être placée dans le dispositif de logement ouvert. Les coulisseaux 106 se déplacent alors vers
l'intérieur pour saisir cette nouvelle pastille.
En référence à la figure lB, annexée à la présente demande, on y voit représentée une vue en coupe
transversale de la structure représentée sur la figure lA.
Comme cela est représenté, des coulisseaux 106 comprennent des fentes 120. Un galet de came 125 s'engage dans les deux fentes 120. Le galet de came 125 est couplé à une tige 126 qui est disposée dans une broche 117. Lorsque la tige 126 se déplace selon un mouvement ascendant, elle repousse les coulisseaux 120 vers l'extérieur, dans la position ouverte, décrite précédemment. Lorsque la tige 126 se déplace vers le bas, le galet de came 125 repousse les coulisseaux 120 dans une position rentrée ou fermée de manière à retenir la pastille. La tige 126 est soulevée et abaissée par le vérin 130. En fonctionnement, le vérin 130 déplace la tige 131 du vérin, une barre de liaison 132 et un collet 135, dans une direction ascendante et descendante. Le collet 135 est accouplé à la tige 126 par l'intermédiaire d'une goupille 133. Le ressort 137, qui est retenu par un élément de butée
138, applique une sollicitation descendante au collet 135.
On notera que, bien que le vérin 130 puisse ouvrir et fermer le portepastille de la figure 1, il ne permet pas de maintenir de façon fiable l'application d'une force suffisante à la pastille pour la retenir sans entraîner une rupture, pendant toutes les phases de fonctionnement. Ceci est dû au fait que, alors que la pastille tourne à grande vitesse, une force centrifuge intense est produite, ce qui requiert l'application d'une force rentrante d'une intensité correspondante ou des coulisseaux 106 pour retenir la pastille. C'est pourquoi, l'extrémité éloignée du porte-pastille, qui est représentée par la partie 156, comprend un contrepoids. Pendant l'opération de rotation, une force centrifuge est créée de sorte que le poids en 156 est repoussé dans une direction tournée vers l'extérieur, ce qui repousse la partie des coulisseaux 106 comportant les montants verticaux 107 et les tampons 106 de retenue de la pastille dans une direction tournée vers l'intérieur afin de maintenir le porte-pastille dans la position fermée. Ce procédé présente l'inconvénient consistant en ce que si le contrepoids est positionné d'une manière précise et/ou si le poids des contrepoids diffère de la valeur spécifiée, la force centrifuge varie. Une force centrifuge trop intense conduit à un gondolement de substrats flexibles réalisés par exemple en aluminium, et la rupture de substrats non flexibles, tels que des substrats semiconducteurs. Une force centrifuge insuffisante conduit à la possibilité que la pastille soit éjectée du support pendant l'opération de rotation. En outre, même si le positionnement et le poids des contrepoids se situent dans les limites des spécifications, on voit aisément qu'au début et à la fin de l'opération d'entraînement en rotation, lorsque la vitesse de rotation est faible, la force centrifuge possède une faible valeur correspondante. Par conséquent, les pastilles peuvent être éjectées du porte-pastille à cet instant. La situation est en outre compliquée par le fait que les forces, qui agissent sur le porte-pastille, varient
fortement en fonction du stade de fonctionnement, c'est-à-
dire de l'état d'arrêt, de l'état d'accélération, de la
rotation à grande vitesse ou de la décélération.
Il est nécessaire de disposer d'un porte-
pastille, qui puisse être utilisé pour retenir une pastille dans une broche rotative, sans toucher les surfaces supérieure ou inférieure de la pastille. Le porte-pastille ne doit pas libérer ou endommager la pastille, ne doit pas être sensible à la vitesse et ne doit pas pouvoir être
ouvert accidentellement.
On décrit un porte-pastille perfectionné, de préférence servant à retenir une pastille par ses bords pendant une opération de séchage en rotation. Dans une forme de réalisation, deux bras sont couplés chacun à une extrémité d'éléments de support de la pastille comportant chacun deux tampons de retenue de la pastille. Les autres extrémités des bras sont couplées à un palier de butée
pouvant tourner autour de son axe, lorsque le porte-
pastille est dans sa position centrée, de sorte qu'une rotation autour de l'axe entraîne un déplacement alternatif des bras. Lorsque le palier de butée est dans une position centrale telle que les bras sont totalement déployés, les éléments de retenue de la pastille sont essentiellement en position fermée. Lorsque le palier de butée tourne dans un premier sens, il existe une plage suffisante de déplacement pour permettre l'ouverture du porte-pastille. Lorsque le palier de butée tourne dans le sens opposé en direction de la position centrale, les éléments de retenue de la pastille se ferment. Un déplacement dans ce sens est limité de sorte que le porte-pastille ne peut pas s'ouvrir sous l'effet d'un déplacement supplémentaire dans cette direction. Des forces extérieures appliquées aux éléments de support de la pastille ne peuvent pas ouvrir ces derniers étant donné que la force dirigée vers l'extérieur repousse les bras dans la direction dans laquelle un déplacement supplémentaire est empêché. Les bras peuvent par conséquent être basculés dans une position bloquée alors que les éléments de retenue de la pastille sont fermés, ce qui retient de façon fixe la pastille. De cette manière, les forces appliquées aux éléments de retenue de la pastille ne provoquent pas une ouverture du support de pastille par inadvertance. Une tige est prévue dans l'ensemble de broche afin de permettre une rotation du palier de butée de manière à faire basculer l'élément de retenue de la pastille entre les positions ouverte et
fermée.
Selon un premier aspect de la présente invention, il est prévu un portesubstrat comportant des premier et second bras, qui sont accouplés chacun à un élément de support de substrat, lesdits éléments de support de substrat ayant une position ouverte et une position fermée et, retenant ledit substrat, lorsqu'ils sont dans ladite position fermée; un élément de positionnement des bras couplé à chacun desdits bras et déplaçable de manière à déplacer lesdits premier et second bras pour positionner lesdits éléments de support de substrat dans ladite position ouverte et dans ladite position fermée, lesdits bras ayant une position bloquée lorsque lesdits éléments de support de
substrat sont dans ladite position fermée.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un portesubstrat comportant une broche, qui peut tourner autour d'un axe; un arbre, ladite broche ou ledit arbre étant disposé dans l'autre de ces éléments, à savoir dans ledit arbre ou ladite broche; un élément de positionnement des bras couplé audit arbre; un bras couplé audit élément de positionnement des arbres dans une première position dudit bras; un élément de support de substrat couplé audit bras dans une seconde position dudit bras, le mouvement de déplacement dudit élément de positionnement des bras déplaçant ledit élément de support de substrat entre une
position ouverte et une position fermée.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après prises en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1A, dont il a déjà été fait mention, représente une vue isométrique d'un ensemble de broches et d'un dispositif porte-pastille de l'art antérieur; - la figure lB, dont il a déjà été fait mention, représente une vue en coupe transversale de la structure de la figure lA; - la figure 2 représente l'ensemble de broches et le dispositif porte-pastille d'une forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention, dans une position ouverte; - la figure 3 représente l'ensemble de broches et le dispositif porte- pastille d'une forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention, dans une position fermée; - la figure 4 représente une partie du mécanisme intérieur du porte-substrat et de l'ensemble de broche d'une forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention; - la figure 5 représente une autre partie intérieure du porte- substrat et de l'ensemble de broche d'une forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention; - la figure 6 représente une vue de la face inférieure du porte-substrat d'une forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention, dans la position ouverte; - la figure 7 représente la face inférieure du porte-substrat d'une forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention dans la position fermée; et - la figure 8 représente la face inférieure du porte-substrat d'une forme de réalisation actuellement
préférée de la présente invention dans la position fermée.
On va décrire un porte-substrat perfectionné.
Dans la description qui va suivre, de nombreux détails
spécifiques sont indiqués, comme par exemple des matériaux, des dimensions, des configurations spécifiques, etc., afin de permettre une compréhension complète de la présente invention. Cependant il apparaîtra à l'évidence au spécialiste de la technique que ces détails spécifiques n'ont pas besoin d'être utilisés pour la mise en oeuvre de la présente invention. Dans d'autres cas, on n'a pas décrit de façon détaillée des matériaux ou des procédés bien connus afin d'éviter de compliquer inutilement la présente invention. En outre, bien que la présente invention soit décrite en référence à une opération de séchage en rotation appliquée à une pastille semiconductrice après une opération de brossage des deux faces de cette dernière, on notera que le porte-substrat selon la présente invention peut être utilisé pour retenir n'importe quel substrat pendant n'importe quelle opération de traitement, en particulier lorsqu'on désire un entraînement en rotation sans contact avec la surface avant ou la surface arrière
d'un substrat.
La figure 2 représente une vue en élévation latérale d'une forme de réalisation actuellement préférée du dispositif porte-pastille 200 monté sur l'ensemble de broche 201. L'ensemble de broche 201 comprend un boîtier 202 un collet 203 et une tête 204. Le porte-pastille 200 comprend un boîtier 210 et deux éléments 211 de support de pastille. Le porte-pastille 200 est monté sur l'ensemble de broche 201 à l'aide de vis à tête hexagonale 251, qui traversent des ouvertures 250 aménagées dans le boîtier 210 et des ouvertures (non représentées) aménagées dans la tête
204, et qui se vissent dans l'ensemble de broche 201.
Chaque élément de support de pastille 211 comprend deux éléments 215 en forme générale de L, dont chacun possède, à son sommet, un tampon de retenue de pastille 216. Chacun des éléments en forme de L 215 est en outre couplé à une goupille 218 qui traverse une partie du boîtier 210. Chaque goupille 218 est couplée à un bras pivotant 217. Le boîtier 210 comprend en outre deux bras (non représentés sur la figure 2, qui sont accouplés chacun à la fois aux éléments en forme de L 215 (par l'intermédiaire de la goupille 218 ou du bras 217, décrits précédemment) de l'un des éléments de retenue de pastille 211. L'accouplement des bras aux bras pivotants 217 sera décrit plus loin de façon plus détaillée en référence aux figures 6-8. Dans une forme de réalisation actuellement préférée, la plupart des parties du porte-pastille 200 comprenant le boîtier 210, les éléments en forme de L 215, les bras pivotants 217 et les broche 218, sont réalisés en aluminium anodisé. Les différentes vis utilisées pour assembler les pièces sont
des vis de type hexagonal réalisées en acier inoxydable.
Les tampons de pastille 216 sont réalisés en DelrinTM, comme par exemple la tête 204 et le collet 203. De même, dans une forme de réalisation actuellement préférée, l'ensemble de broche 201 contenant le boîtier 202, la broche 220 et la tige 225 sont réalisés en acier inoxydable. On notera que l'on peut utiliser d'autres matériaux en fonction de l'environnement dans lequel le
porte-pastille est utilisé.
Dans une utilisation typique, l'ensemble de broche 201 et le portepastille 200 sont montés par exemple dans le poste de rinçage / séchage en rotation d'un système de brossage de pastilles, par raccordement en position fixe du boîtier 202 au corps du système dans lequel le dispositif de rotation rapide est placé. Un moteur est couplé à la broche 201 par exemple par une courroie. On notera que la présente invention peut être utilisée dans une variété de systèmes possédant une variété de types de broche et de moyens pur faire tourner la broche. En se référant à nouveau à la figure 2, la tige 225 est disposée à l'intérieur de la broche 220 et peut être soulevée et abaissée dans cette broche. La tige 225 est soulevée et abaissée par un mécanisme tel que le vérin 130 et des composants associés représentés et décrits en référence aux figures 1A et lB. La tige 225 est en outre couplée au bras dans le boîtier 210 de sorte que, lorsque la tige 225 est soulevée et abaissée, les éléments de retenue de pastille 211 se déplacent entre une position ouverte et une position fermée. Par exemple, sur la figure 2, la tige 225 est dans la position soulevée de sorte que les éléments de retenue
de pastille 211 sont dans la position ouverte représentée.
Dans cette position, les deux éléments en forme de L 215 situés sur les deux éléments de retenue de pastille 211 sont à nouveau écartés par rotation, du centre du porte- pastille 200. L'actionnement de la tige 225 lors de l'ouverture et de la fermeture du porte-pastille 200 sera
décrit de façon plus détaillée en référence aux figures 6-
8. La région située entre les éléments de retenue de pastille 211, pouvant désigner comme étant le "dispositif de logement", est plus étendue, dans la position ouverte, que le diamètre des pastilles devant être retenues dans le porte-pastille 200, de sorte qu'une pastille peut être chargée dans le porte-pastille 200. Par exemple un ensemble à courroies, une paroi à dépression ou un bras de robot peut placer une pastille en position centrée dans le dispositif de logement du porte-pastille 200 lorsque ce dernier est dans la position ouverte représentée sur la figure 2. La pastille 230 est représentée par une ligne de contour en trait mixte, dans la position dans laquelle le mécanisme de chargement (non représenté) la place pendant le chargement et à partir de laquelle le mécanisme de
chargement la retire pendant une opération de déchargement.
En référence à la figure 3, le porte-pastille 200 est représenté dans la position fermée. Dans cette position, chacun des bras en forme de L 215 est pivoté vers
l'intérieur en direction du centre du porte-pastille 200.
Dans cette position, les éléments de support de pastille 211 sont positionnés de telle sorte qu'une pastille ayant un diamètre donné s'adapte étroitement avec ses bords positionnés dans l'indentation aménagée dans chacun des quatre tampons 216. Le positionnement d'un pastille 230 est à nouveau représenté sous la forme d'une ligne de contour en trait mixte. Comme on peut le voir, la pastille est disposée à l'intérieur des indentations aménagées dans les tampons 216. Comme cela est représenté, la tige 225 a été abaissée, ce qui a repoussé chacun des éléments en forme de L 215 dans la position fermée représentée. A nouveau, on va décrire de façon plus détaillée l'actionnement de la tige 225, en référence aux figures 6-8. La figure 4 représente l'ensemble de broche 201 avec la tête 204 retirée de sorte que la partie supérieure de la tige 225 située dans la tête 204 est visible. Comme on peut le voir, la partie supérieure de la tige 225 comprend une nervure hélicoïdale (ou filetage) 405 dans une forme de réalisation actuellement préférée. Comme cela est
également représenté, la goupille 410 traverse la tige 225.
La goupille 410 s'engage dans une fente aménagée dans la tête 203 représentée sur la figure 5. Les vis 250 de la figure 2 sont vissées dans des trous de vis 450 au niveau de la partie supérieure de l'ensemble de broche 201 de manière à pouvoir fixer la tête 204 et le porte-pastille
à l'ensemble de broche 201.
En se référant à la figure 5, on y voit représentée une vue explosée de dessous de la tête 204 et de l'insert 530 retirés de l'ensemble de broche 201, le porte-substrat 200 étant retiré. Lorsqu'on lace la tête 204 sur la partie supérieure de l'ensemble de broche 201, la nervure hélicoïdale 405 est insérée (à partir du dessous) dans l'ouverture 505, tandis que la goupille 410 est insérée dans la fente 510. Comme mentionné précédemment, la tige 225 peut être soulevée et abaissée dans la broche 220 pour ouvrir et fermer le porte- pastille 200. Dans une forme de réalisation actuellement préférée, lorsque la tige 225 est dans la position abaissée, la nervure supérieure de la partie hélicoïdale 405 de la figure 4 s'étend à une faible distance au-dessus de la surface supérieure de l'ouverture 505, et une broche 410 de la figure 4 est disposée à proximité de la partie inférieure de la fente 510. De même, dans une forme de réalisation actuellement préférée, lorsque la tige 225 est dans la position soulevée, la nervure supérieure de la partie hélicoïdale 405 s'étend approximativement jusqu'à la partie supérieure de l'ouverture 525, tandis que la goupille 410 reste disposée dans la fente 510, à proximité de la partie supérieure de cette fente. On notera qu'un grand nombre de variantes concernant le positionnement des composants tels que décrits dans une forme de réalisation actuellement préférés peuvent être apportés par un spécialiste de la technique. Comme on peut le voir, à la fois l'ouverture 505 et la fente 510 sont disposées dans la partie inférieure de la tête 204, l'ouverture 525 étant
disposée dans une partie supérieure.
On a également représenté sur la figure 5 l'insert 530. Comme représenté, l'insert 530 est disposé à l'intérieur de l'ouverture 524 de la tête 204. L'insert 530
comprend une gorge hélicoïdale 535 et des ouvertures 540.
Lorsque l'insert 530 est disposé dans le renfoncement 525 de la tête 204, la gorge hélicoïdale 535 engrène avec la nervure -hélicoïdale 405. Lorsque la tige 225 est dans la position abaissée comme représenté sur la figure 3, l'extrémité supérieure de la nervure hélicoïdale 405 est disposée à proximité d'une partie inférieure de la gorge hélicoïdale 535. Lorsque la tige 225 est dans la position soulevée représentée sur la figure 2, l'extrémité supérieure de la nervure hélicoïdale 405 est disposée approximativement alignée avec la surface supérieure de l'insert 530. A cet égard, il faut noter que la goupille 410 représentée sur la figure 4 reste dans la fente 510
pendant l'ensemble du déplacement ascendant et descendant.
Ceci empêche une rotation de la tige 525 lorsqu'elle est repoussée vers le haut et vers le bas, de sorte que la totalité du mouvement de rotation est transférée à l'insert 530. Par conséquent, lorsque la tige 525 est repoussée dans la direction ascendante, l'insert 530 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, et lorsque la tige 525 est repoussée dans une direction descendante, l'insert 530 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. On notera que, lorsque la tête 204 est couplée au porte-pastille 200 et à l'ensemble de broche 201 comme cela est représenté par exemple sur les figures 2 et 3, avec mise en place de vis 251 dans les ouvertures 250 du boîtier 210, dans les ouvertures 514 de la tête 204 et dans les trous de vis 450, le porte-pastille 200 est disposé sur la partie supérieure de l'insert 230. Ceci empêche un déplacement ascendant de l'insert 530 lorsque la tige 225 est soulevée, de sorte que le mouvement de rotation décrit précédemment de l'insert 530 se produit. Comme cela sera décrit plus loin, l'insert
530 est couplé au bras décrit antérieurement du porte-
pastille 200 par l'intermédiaire d'ouvertures 540. On notera que l'insert 530 est introduit dans le renfoncement 525 avec un jeu suffisant pour qu'il existe un faible engrènement par frottement de l'insert 530 avec la tête 204 autour de la périphérie. Etant donné qu'il existe seulement un contact de frottement minimum entre l'insert 530 et la tête 204 et que le poids combiné de la tête 204 et du porte- pastille 200, non supérieur à celui de l'insert 530, la résistance à un quelconque mouvement de rotation de la tête 204 est beaucoup plus élevé que celle de l'insert 530, de sorte que essentiellement la totalité du mouvement de rotation lorsque la tige 225 se soulève et s'abaisse est transférée à l'insert 530 et que essentiellement aucun mouvement de rotation n'est appliqué à la combinaison tête
204 / porte-pastille 200.
Les figures 6-8 représentent la face inférieure
du porte-pastille 200. Sur les figures 6-8, le porte-
pastille 200 est disposé avec sa face supérieure tournée vers le bas par rapport à la position représentée sur les
figures 2 et 3. Dans la description qui va suivre, on va
décrire différents mouvements et déplacements de composants représentés sur les figures 6-8, lorsqu'ils se produisent sur ces figures. On comprendra que cette direction peut être inversée par rapport à celle observée lorsque le porte-pastille 200 est disposé avec son côté droit dirigé vers le haut comme cela est représenté sur les figures 2 et 3. Par exemple, le déplacement dans le sens de rotation de l'insert 530 comme représenté sur la figure 5 correspond au déplacement en sens inverse des aiguilles d'une montre
comme cela est visible sur les figures 6-8 et vice versa.
Les mouvements et déplacements décrits en rapport avec des figures antérieures continueront à être décrits tels qu'ils apparaissent sur ces figures. Par exemple le déplacement ascendant de la tige 225 des figures 2 et 3 se réfère à la direction ascendante et descendante par rapport à l'orientation représentée sur la figure 2 et 3. Comme cela est représenté, le porte-pastille 200 comprend deux bras
601 fixés chacun aux deux arbres 217 d'un seul porte-
élément du support de pastille 211. Les bras 601 sont couplés chacun à deux bras pivotants 217 par l'intermédiaire d'une broche 605. Chaque broche 605 est fixée à un bras 601 et traverse une ouverture (non représentée) aménagée dans le bras pivotant inférieur 217, puis à travers une ouverture similaire 606 aménagée dans le bras pivotant supérieur 217. Comme cela est représenté, une goupille 610 est disposée sur l'extrémité opposée de chacun des bras 601. Les goupilles 610 s'étendent à la fois vers le haut et vers le bas à partir des bras 601. Les parties des broche 610 qui s'étendent vers le haut, s'engagent dans des ouvertures 540 de l'insert 530 représenté sur la figure 5. Les parties des broche 610, qui s'étendent vers le bas s'engagent dans des indentations aménagées dans le palier de butée 615, qui est disposé dans le renfoncement 620 du logement 210. Dans une forme de réalisation actuellement préférée, le palier de butée 615 est réalisé en DelrinTM et peut aisément tourner dans le renfoncement 620. En outre, sur la face inférieure du palier de butée 515, une petite patte 625 représentée par des lignes formées de tirets fait saillie vers le bas et'pénètre dans un autre renfoncement aménagé dans le boîtier 210 et retient le palier de butée 615 en place lorsqu'il tourne. Comme cela est représenté sur la figure 6, le porte-pastille 200 est dans la position ouverte lorsque les bras 601 sont dans la positionreprésentée. Le porte pastille 200 étant dans la position représentée sur la figure 6, la tige 225 est dans la position complètement soulevée représentée sur la figure 2. En référence à la figure 7, lorsque la tige 225 de la figure 2 est abaissée, l'insert 530 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre comme cela est représenté sur la figure 5. Comme cela a été décrit précédemment, les bras 601 et le palier de butée 615 sont couplés à l'insert 630 par des goupilles
610 installées dans les ouvertures 540 de l'insert 530.
Ceci entraîne comme effet que le palier de butée 615 et les extrémités des bras 606, qui y sont fixés, tournent dans le sens dés aiguilles d'une montre comme représenté par les flèches 701 et 702 sur la figure 7. Ce mouvement de rotation est converti par un déplacement essentiellement latéral sur les autres extrémités des bras 601, comme représenté par des flèches 705, de sorte que les bras 601 et la goupille 605 repoussent conjointement les bras pivotants 217 vers l'extérieur, ces bras pivotants autour des goupilles 218. Etant donné que chaque bras pivotant 217 est fixé fermement à la goupille 218, ce mouvement de pivotement fait tourner chaque goupille 218. En outre, chaque élément en forme de L 215 est fixé de façon similaire fermement à la goupille 218, de sorte que la rotation de la goupille 218 fait pivoter l'élément en forme
de L 215 comme cela est représenté par des flèches 710.
On notera que, dans la position représentée sur la figure 7, le portepastille 200 est dans la position fermée. Dans cette position, l'insert 530 et le palier de butée 615 ont atteint un sommet, de sorte que des forces, qui tendent à ouvrir le porte-pastille 200, c'est-à-dire
des forces appliquées à n'importe quelle partie du porte-
pastille 200, conduisent à une force appliquée au bras 601, en sens opposé de la direction représentée par les flèches 705, ne peuvent pas provoquer une rotation de l'insert 560 et du palier de butée 615, étant donné qu'aucune composante de la force n'est appliquée dans un sens de rotation par
rapport à ces composants.
On notera qu'il est possible que certaines forces appliquées à une partie du système, puissent provoquer un déplacement du palier de butée 615 / de l'insert 530 et des bras 601 à partir de la position représentée sur la figure 7. C'est pourquoi, en référence à la figure 8, dans une forme de réalisation actuellement préférée, la tige 225 dans sa position totalement abaissée fait tourner l'insert 530 sur la figure 5, de sorte que le palier de butée 615 et un bras 601 se déplacent comme cela est représenté par des flèches'801. On notera que le déplacement des bras 601 dans la direction des flèches 801 est limité par le contact avec le boîtier 210 au niveau des points 805. Par conséquent, le palier de butée 615 et l'insert 530 ne peuvent pas continuer à tourner dans ce sens et que le bras 601 ne peut pas se déplacer plus loin dans cette direction. On notera entre autres, que le changement latéral des positions des bras 601 entre la position représentée sur les figures 7 et 8 est relativement faible, de sorte que les éléments de retenue de pastille 211 se déplacent seulement sur une faible distance entre les positions représentées sur les figures 7 et 8. On notera qu'il existe une fiable gamme de positions des éléments de support de pastille 211, qui conduisent à l'application d'une force suffisante pour retenir une pastille. En d'autres termes, la position fermée du porte-pastille 200 comprend en réalité une gamme de positions. Le porte-pastille 200 est conçu de telle sorte que, lorsque les composants sont situés dans les positions représentées sur les figures 7 et 8, la pastille est fermement saisie par tous les tampons 216 des éléments de retenue de pastille 211. Conformément à la présente invention, la pastille peut être maintenue fermement, sans risque de libération accidentelle, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des contrepoids. Comme décrit précédemment, il existe un très léger déplacement des éléments de retenue de pastille 211
entre les positions représentées sur les figures 7 et 8.
Ainsi, un déplacement depuis la position représentée sur la figure 8 dans la position représentée sur la figure 7 requiert un léger serrage de la pastille. En raison de ce serrage, un déplacement intempestif de l'insert 530 et du palier de butée 615 dans la direction opposée aux flèches 801 est empêché. En outre, en se référant à nouveau à la figure 8, on notera que toute force dirigée vers
l'extérieur, telle qu'une force centrifuge pendant l'en-
traînemént en rotation, repousse les éléments en forme de L 215 vers l'extérieur dans la direction représentée par les flèches 810. Ceci conduit à l'application d'une force dirigée vers l'intérieur, telle que représentée par les flèches 815 et appliquée au bras 611. Cette force dirigée vers l'intérieur repousse plus encore les bras 601 dans la direction représentée par les flèches 801. Etant donné que les bras sont en contact avec le boîtier 210 au niveau de points 805, cette force peut conduire à un déplacement ou une ouverture des éléments de retenue de pastille 211. Par conséquent, en faisant basculer l'insert 530 et le palier de butée 615 pour l'amener dans sou au-delà de la position représentée sur la figure 7, les forces appliquées aux bras ou aux éléments de retenue de pastille, qu'ils soient dûs à une accélération, à une décélération ou à une autre cause, ne provoquent pas l'ouverture du dispositif de logement du porte-pastille 200. Par conséquent, le porte-pastille est bloqué dans la position fermée au niveau ou au-delà de la position représentée sur la figure 7. Dans une forme de réalisation actuellement préférée, une légère force descendante est maintenue appliquée à la tige 225 pendant le traitement de la pastille, par le mécanisme qui soulève et abaisse la tige 225 de manière à accroître plus encore
le caractère bloquant de l'élément de retenue de pastille.
Pour libérer la pastille, la tige 225 est repoussée selon un déplacement ascendant. Ceci fait tourner l'insert 530 dans le sens des aiguilles d'une montre comme représenté sur la figure 5, ce qui amène les bras 601 et le palier de butée 615 à tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre comme cela est visible sur la figure 6-8, c'est-à-dire dans le sens opposé à celui représenté sur la séquence des figures 6-8. Ceci déplace les éléments de retenue de pastille 211 de la position fermée représentée sur la figure 8 dans la position ouverte représentée sur la figure 6. Naturellement, en fonctionnement, l'ouverture du porte-pastille 200 se produit uniquement après que l'ensemble de broche ait cessé de tourner, à positionner le côté plat de la pastille dans une position prédéterminée, si cela est souhaité, et après qu'un certain type de mécanisme de transport, tel que celui décrit précédemment
est venu en position pour retirer la pastille du porte-
pastille 200.
On notera que la forme de réalisation spécifique représentée et décrite ici n'a pas besoin d'être utilisée pour la mise en oeuvre de la présente invention. Par exemple, bien que chaque élément de retenue de pastille 211 est illustré comme comportant deux éléments en forme de L 215 couplés par différentes goupilles et différents bras au bras 601, d'autres moyens d'éléments de retenue de pastille peuvent être utilisés. Par exemple, le mécanisme de retenue de pastille peut comporter un seul élément en forme de U comportant deux tampons de retenue de pastille semblables aux éléments 107 des figures 1A et lB. Comme dans la forme de réalisation décrite précédemment, le déplacement des bras 601 doit être empêché après que le palier de butée ou un mécanisme semblable a basculé
jusqu'au niveau ou au-delà du sommet pour bloquer le porte-
pastille dans la position fermée. A cet égard, on notera que dans toutes les formes de réalisation de la présente invention, le déplacement des bras doit être limité par la configuration du boîtier tel que représentée et décrite, mais peut être limité par d'autres procédés ou dispositifs tels que des vis de serrage, des languettes, etc. En outre, on notera que le déplacement des bras n'a pas besoin d'être limité par un contact direct avec les bras eux-mêmes. Au lieu de cela, un déplacement des bras peut être limité au moyen de la limitation de la poursuite de la rotation de l'insert 530 ou du palier de butée 615 par des procédés ou dispositifs semblables à ceux décrits précédemment. Comme on le notera également dans cette forme de réalisation, un palier de butée tel que le palier de butée 615 peut ne pas être nécessaire si la surface, sur laquelle les bras sont en appui, leur permet de se déplacer librement lorsqu'ils sont entraînés en rotation par un élément tel que l'insert 530. En outre, on peut utiliser d'autres formes de réalisation. Par exemple, bien que dans la forme de réalisation préférée, on utilise une tige située à l'intérieur d'une broche pour produire un mouvement de rotation pour les bras, la broche peut être disposée à l'intérieur de la tige ou de l'arbre, qui produit le mouvement de rotation pour les bras. Comme autre solution, l'insert 530 peut être constitué par un élément hélicoïdal mâle qui fait saillie vers le bas, tandis que la tige comprend une gorge hélicoïdale servant à produire le mouvement de rotation de l'insert. Sinon, à la place de la partie hélicoïdale et de la gorge hélicoïdale, on peut disposer un élément à genouillère ou un élément semblable, couplé à une tige telle qu'une tige 225, dans une position permettant de faire tourner un palier de butée tel que le palier de butée 615, et/ou sinon de faire tourner un insert tel que l'insert 530, qui peut être couplé au palier de butée. Comme autre solution, on peut utiliser d'autres moyens pour produire le mouvement de rotation décrit précédemment. Par exemple, on peut faire tourner la tige 225 au lieu de la déplacer dans un sens montant et dans un
sens descendant, pour produire la rotation des bras 601.
Dans une telle forme de réalisation, la tige 225 peut être couplée directement au bras 601 ou peut être couplée par l'intermédiaire d'une combinaison comprenant une vis mère et un écrou. Dans une telle forme de réalisation, un moteur peut être accouplé à la tige 225 par l'intermédiaire d'une courroie pour produire le mouvement de rotation. Cependant, une forme de réalisation dans laquelle un mouvement ascendant / descendant est converti en un mouvement de rotation, est en général plus facile à mettre en oeuvre. A cet égàrd, bien que le porte- pastille de la forme de réalisation décrite précédemment soit ouvert lorsque la tige est dans la position supérieure et soit fermé lorsque la tige est dans la position abaissée, on notera que, si on le désire, le porte-pastille peut être ouvert alors que la tige est dans la position abaissée et être fermé alors que la tige est dans la position soulevée, dans toutes les formes de réalisation de la présente invention. Enfin, de nombreuses autres modifications et remplacements de composants apparaîtront à l'évidence à un spécialiste usuel
de la technique.
Par conséquent, on a décrit un porte-pastille perfectionné. Bien que l'on ait décrit des formes de réalisation spécifiques y compris un équipement spécifique, des configurations, des procédés et des matériaux, différentes modifications et formes de réalisation décrites apparaîtront à un spécialiste usuel de la technique à la
lecture de la présente description. C'est pourquoi, on
comprendra que de telles formes de r6alisation sont indiquées uniquement à titre d'illustration et ne sont en aucune manière limitatives pour la portée de l'invention et que cette dernière n'est pas limitée aux formes de
réalisation spécifiques représentées et décrites.
Claims (20)
1. Porte-substrat (200) caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second bras (215), qui sont accouplés chacun à un élément de support de substrat (211), lesdits éléments de support de substrat (211) ayant une position ouverte et une position fermée et, retenant ledit substrat, lorsqu'ils sont dans ladite position fermée; un élément (530) de positionnement des bras couplé à chacun desdits bras (215) et déplaçable de manière à déplacer lesdits premier et second bras pour positionner lesdits éléments de support de substrat (211) dans ladite position ouverte et dans ladite position fermée, lesdits bras (215) ayant une position bloquée lorsque lesdits éléments de support de substrat (211) sont dans ladite
position fermée.
2. Porte-substrat selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément (530) de positionnement des bras tourne et que ladite rotation est convertie en un déplacement latéral desdits bras (215), ledit élément (530) de positionnement des bras atteignant un point extrême lorsque lesdits éléments de support de substrat sont situés dans ladite position fermée, et un déplacement continu desdits bras étant empêché lorsque ledit élément (530) de positionnement de bras atteint une position située au
niveau ou au-delà dudit point extrême.
3. Porte-substrat selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une force extérieure appliquée auxdits éléments de support de substrat (211) lorsque ces derniers sont dans ladite position fermée, ne déclenche aucune
rotation dudit élément (530) de positionnement des bras.
4. Porte-substrat selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une tige (225) couplée audit élément (530) de positionnement des bras, le déplacement linéaire de ladite tige (225) étant converti en ledit mouvement de rotation dudit élément (530) de
positionnement des bras.
5. Porte-substrat selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une tige (225) couplée audit élément (530) de positionnement des bras, le déplacement linéaire de ladite tige étant converti en ledit mouvement de rotation dudit élément (530) de positionnement
des bras.
6. Porte-substrat selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un arbre (220), que ladite tige (225) ou ledit élément (530) de positionnement des bras comprend une nervure hélicoïdale (535), et que l'autre de ces éléments comprend une gorge hélicoïdale de sorte qu'un déplacement linéaire dudit arbre (220) dans une première direction linéaire fait tourner ledit élément (530) de positionnement des bras dans un premier sens de rotation et qu'un déplacement linéaire dudit bras dans une seconde direction linéaire fait tourner ledit élément (530) de positionnement des bras dans un second -sens de rotation pour déplacer ledit élément (530) de positionnement des bras de manière à positionner lesdits éléments de support de substrat (211) dans ladite position
ouverte et dans ladite position fermée.
7. Porte-substrat selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un arbre (220), que ladite tige (225) ou ledit élément (530) de positionnement des bras comprend une nervure hélicoïdale (405), et que l'autre de ces éléments comprend une gorge hélicoïdale (535) de sorte qu'un déplacement linéaire dudit arbre (220) dans une première direction linéaire fait tourner ledit élément (530) de positionnement des bras dans un premier sens de rotation et qu'un déplacement linéaire dudit bras dans une seconde direction linéaire fait tourner ledit élément (530) de positionnement des bras dans un second sens de rotation pour déplacer ledit élément (530) de positionnement des bras de manière à positionner lesdits éléments de support de substrat (211) dans ladite position
ouverte et dans ladite position fermée.
8. Porte-substrat selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit porte-substrat (200) est couplé à une broche (220), ladite broche pouvant tourner autour
d'un axe.
9. Porte-substrat selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit porte-substrat (200) est couplé à une broche (220), ladite broche pouvant tourner autour
d'un axe.
10. Porte-substrat selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit porte-substrat (200) est couplé à une broche (220), ladite broche pouvant tourner autour
d'un axe.
11. Porte-substrat selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit porte-substrat (200) est couplé à une broche (220), que ladite broche peut tourner autour d'un axe et que ladite tige (225) ou ladite broche (220) est disposée dans l'autre de ces éléments, à savoir dans
ladite broche (220) ou dans ladite tige (225).
12. Porte-substrat selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit porte-substrat (200) est couplé à une broche (220), que ladite broche peut tourner autour d'un axe et que ladite tige (225) ou ladite broche (220) est disposée dans l'autre de ces éléments, à savoir dans
ladite broche (220) ou dans ladite tige (225).
13. Porte-substrat selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit porte-substrat (200) est couplé à une broche (220), que ladite broche peut tourner autour d'un axe et que ladite tige (225) ou ladite broche (220) est disposé dans l'autre de ces éléments, à savoir dans
ladite broche (220) ou dans ladite tige (225).
14. Porte-substrat selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit porte-substrat (200) est couplé à une broche (220), que ladite broche peut tourner autour d'un axe et que ladite tige (225) ou ladite broche (220) est disposé dans l'autre de ces éléments, à savoir dans
ladite broche (220) ou dans ladite tige (225).
15. Porte-substrat caractérisé en ce qu'il comporte une broche (220), qui peut tourner autour d'un axe; une tige (225), ladite broche (220) ou ladite tige (225) étant disposée dans l'autre de ces éléments, à savoir dans ladite tige ou ladite broche; un élément (530) de positionnement des bras couplé à ladite tige; un bras (601) couplé audit élément (530) de positionnement des arbres dans une première position dudit bras; un élément de support de substrat (211) couplé audit bras (601) dans une seconde position dudit bras, le mouvement de déplacement dudit élément (530) de positionnement des bras déplaçant ledit élément de support de substrat (211) entre une position ouverte et une
position fermée.
16. Porte-substrat selon la revendication 15, caractérisé en ce que le déplacement linéaire dudit bras (601) est converti en ledit mouvement de rotation dudit
élément (530) de positionnement des bras.
17. Porte-substrat selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit élément (530) de positionnement des bras ou ledit arbre comprend une nervure hélicoïdale (535) et l'autre de ces éléments comprend une gorge hélicoïdale (535) de manière à convertir ledit déplacement linéaire dudit arbre en ledit mouvement de rotation dudit
élément de positionnement des bras.
18. Porte-substrat selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite rotation dudit élément (530) de positionnement des bras est convertie en un déplacement latéral desdits bras, que ledit élément (530) de positionnement des bras atteint un sommet lorsque lesdits éléments de support de substrat (211) sont disposés dans ladite position fermée et que le déplacement continu dudit bras est empêché lorsque ledit élément de positionnement des bras atteint une position située au niveau ou au-delà
dudit sommet.
19. Porte-substrat selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite rotation dudit élément (530) de positionnement des bras est convertie en un déplacement latéral desdits bras, que ledit élément (530) de positionnement des bras atteint un sommet lorsque lesdits éléments de support de substrat (211) sont disposés dans ladite position fermée et que le déplacement continu dudit bras est empêché lorsque ledit élément de positionnement des bras atteint une position située au niveau ou au-delà
dudit sommet.
20. Porte-substrat selon la revendication 17, caractérisé en ce que caractérisé en ce que ladite rotation dudit élément (530) de positionnement des bras est convertie en un déplacement latéral desdits bras, que ledit élément (530) de positionnement des bras atteint un sommet lorsque lesdits éléments de support de substrat (211) sont disposés dans ladite position fermée et que le déplacement continu dudit bras est empêché lorsque ledit élément de positionnement des bras atteint une position située au
niveau ou au-delà dudit sommet.
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