JP2001271808A - Air bearing cylinder - Google Patents

Air bearing cylinder

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JP2001271808A
JP2001271808A JP2000082313A JP2000082313A JP2001271808A JP 2001271808 A JP2001271808 A JP 2001271808A JP 2000082313 A JP2000082313 A JP 2000082313A JP 2000082313 A JP2000082313 A JP 2000082313A JP 2001271808 A JP2001271808 A JP 2001271808A
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Japan
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rod
pressure
air
thrust
cylinder
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Application number
JP2000082313A
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Japanese (ja)
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Kenji Matsuo
賢治 松尾
Seiji Nakamura
征司 中村
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CKD Corp
Original Assignee
CKD Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air bearing cylinder inexpensive, which is easy to manufacture and superior in thrust characteristics. SOLUTION: A first pressure applying part 41 for canceling the self weight of a rod and a second pressure applying part 42 for driving control of the rod are formed on the peripheral surface of the rod 4 constituting a cylinder 1. The first and second pressure applying parts 41, 42 are formed along the longitudinal direction of the rod, so as to stand on different levels. Two kinds of mutually independent pressure applying chambers 27, 28 are formed between the inner wall surface of an insertion hole 3 and the peripheral surface of the rod 4. The first pressure applying part 41 is disposed in the first pressure applying chamber 27 and is structured with the control air being suppliable there via a first port 25. The second pressure applying part 42 is disposed in the second pressure applying chamber 28 and is structured so that the control air can be supplied there via a second port 26.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エアベアリングシ
リンダに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air bearing cylinder.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体製造プロセスにおいて使用
される装置の代表例として、例えばダイボンダ等が知ら
れている。この種の装置は、通常、二次元方向または三
次元方向に駆動可能なボンディングヘッドを備えてお
り、そこには半導体チップを真空吸着するためのロッド
を有するエアシリンダが取り付けられる。特に近年では
ロッドの高精度制御が要求されていることから、エア圧
を利用した非接触タイプの軸受け部材を備えるエアベア
リングシリンダを取り付けたものが登場するに至ってい
る。ここで、従来におけるエアベアリングシリンダ61
の一例を図6に示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a die bonder is known as a typical example of an apparatus used in a semiconductor manufacturing process. This type of apparatus usually includes a bonding head that can be driven in a two-dimensional direction or a three-dimensional direction, and an air cylinder having a rod for vacuum-sucking a semiconductor chip is attached thereto. In particular, in recent years, since high-precision control of the rod has been demanded, a type equipped with an air bearing cylinder equipped with a non-contact type bearing member using air pressure has appeared. Here, the conventional air bearing cylinder 61
FIG. 6 shows an example.

【0003】このエアベアリングシリンダ61を構成す
るシリンダブロック62は、図示しないボンディングヘ
ッドに対して一体移動可能に設置される。シリンダブロ
ック62には、同ブロック62の下端面にて開口するロ
ッド挿通孔63が形成されている。断面四角形状のロッ
ド挿通孔63内には、四角柱状をした真空吸着用ロッド
64が自身の長手方向に沿って駆動可能に挿通されてい
る。ロッド挿通孔63内の8箇所(上方位置に4箇所、
下方位置に4箇所)には、軸受け部材としての多孔質体
69が配設されている。これらの多孔質体69には、通
路70a,70b及び前記通路70a,70bに連通す
るポート70を介して加圧エアが供給される。すると、
多孔質体69から噴出される加圧エアの作用によって、
ロッド64がシリンダブロック62に対して非接触的に
支承されるようになっている。
A cylinder block 62 constituting the air bearing cylinder 61 is installed so as to be able to move integrally with a bonding head (not shown). A rod insertion hole 63 is formed in the cylinder block 62 and opens at the lower end surface of the cylinder block 62. A rectangular column-shaped vacuum suction rod 64 is drivably inserted in the rod insertion hole 63 having a rectangular cross section along its own longitudinal direction. 8 places in the rod insertion hole 63 (4 places in the upper position,
A porous body 69 as a bearing member is provided at the four lower positions). Pressurized air is supplied to these porous bodies 69 through passages 70a and 70b and a port 70 communicating with the passages 70a and 70b. Then
By the action of pressurized air ejected from the porous body 69,
The rod 64 is supported on the cylinder block 62 in a non-contact manner.

【0004】ロッド64の上端部分には、ロッド64を
シリンダブロック62の下端面から突出させる方向に駆
動するための推力をもたらす基端側圧力作用部71が形
成されている。この基端側圧力作用部71を収容してい
る基端側圧力作用室72には、通路73aを介してポー
ト73が連通している。このポート73及び通路73a
を経て基端側圧力作用室72に供給される制御エアは、
基端側圧力作用部71に作用してロッド64を下方に押
圧する。
[0004] At the upper end portion of the rod 64, a proximal pressure acting portion 71 for providing a thrust for driving the rod 64 in a direction to protrude from the lower end surface of the cylinder block 62 is formed. A port 73 communicates with a proximal pressure application chamber 72 that accommodates the proximal pressure application section 71 via a passage 73a. This port 73 and passage 73a
The control air supplied to the proximal pressure action chamber 72 via
The rod 64 acts on the proximal pressure acting portion 71 to push the rod 64 downward.

【0005】一方、ロッド64の中程部分には、ロッド
64をシリンダブロック62内に没入させる方向に駆動
するための推力をもたらす段差部(先端側圧力作用部)
74が形成されている。段差部74を収容している圧力
作用室75には、通路76aを介してポート76が連通
している。このポート76及び通路76aを経て圧力作
用室75に供給される制御エアは、段差部74に作用し
てロッド64を上方に押圧する。即ち、このエアベアリ
ングシリンダ61は、ロッド64が2方向に駆動可能な
複動型となっている。
On the other hand, in the middle of the rod 64, a step portion (tip-side pressure acting portion) that provides a thrust for driving the rod 64 in a direction to be immersed in the cylinder block 62.
74 are formed. A port 76 communicates with a pressure action chamber 75 containing the stepped portion 74 via a passage 76a. The control air supplied to the pressure action chamber 75 through the port 76 and the passage 76a acts on the step 74 to press the rod 64 upward. That is, the air bearing cylinder 61 is a double-acting type in which the rod 64 can be driven in two directions.

【0006】さらに、ロッド64の下端部分には、少な
くともロッド64の自重分を解消するための推力をもた
らす段差部(自重解消用圧力作用部)77が形成されて
いる。前記段差部77を収容している圧力作用室78に
は、通路79aを介してポート79が連通している。こ
のポート79及び通路79aを経て圧力作用室78に供
給される制御エアは、前記段差部77に作用してロッド
64を常時上方に押圧する。なお、上記の段差部74,
77は、いずれもロッド外周面を構成する4つの面を周
回するように加工形成されている。
Further, at the lower end of the rod 64, there is formed a stepped portion (pressure acting portion for eliminating its own weight) 77 for providing at least a thrust for eliminating the weight of the rod 64. A port 79 communicates with the pressure action chamber 78 containing the step portion 77 via a passage 79a. The control air supplied to the pressure action chamber 78 via the port 79 and the passage 79a acts on the step portion 77 to constantly push the rod 64 upward. In addition, the above-mentioned step part 74,
77 is formed so as to go around four surfaces constituting the rod outer peripheral surface.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシリンダ構造であると、ロッド64の製造時におい
て段差部74,77を形成する研磨加工を行うべき箇所
が多かったため、製造の困難化及び製造コストの高騰が
避けられなかった。
However, in the above-mentioned conventional cylinder structure, when the rod 64 is manufactured, there are many places to be polished to form the step portions 74 and 77, which makes the manufacturing difficult and difficult. Soaring costs were inevitable.

【0008】また、図7,図8に示されるように、2つ
の段差部74,77をロッド64の長手方向に対して垂
直関係にある同一平面内に配置し、両段差部74,77
に対応する2つの圧力作用室75,78をメタルシール
80により分断するという技術も従来提案されている。
なお、これと類似のものは特開平11−287211号
公報にも開示されている。この従来技術では、ロッド6
4の形状を単純化することにより、製造の容易化及び製
造コストの低減が図られている。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, two step portions 74 and 77 are arranged in the same plane which is perpendicular to the longitudinal direction of the rod 64, and both step portions 74 and 77 are provided.
Conventionally, a technique has been proposed in which two pressure action chambers 75 and 78 corresponding to are separated by a metal seal 80.
A similar one is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-287211. In this prior art, the rod 6
The simplification of the shape of No. 4 facilitates manufacturing and reduces manufacturing costs.

【0009】ところが、メタルシール80を構成要素と
するこの従来技術の場合、圧力作用室75,78内の圧
力の大小関係が変化すると、メタルシール80を流れる
制御エアの方向が反転する。その結果、ロッド64の推
力値に変動が起こり、本来リニアであるべき推力に局所
的に乱れが生じてしまう。
However, in the case of this prior art in which the metal seal 80 is a constituent element, when the magnitude relationship between the pressures in the pressure action chambers 75 and 78 changes, the direction of the control air flowing through the metal seal 80 is reversed. As a result, the thrust value of the rod 64 fluctuates, and the thrust that should be linear is locally disturbed.

【0010】このような推力特性の悪化を防止する対策
としては、例えばメタルシール80の加工精度を上げた
り、あるいは十分なシール長を設定したりすればよいと
も考えられる。ところが、上記の対策では、かえって製
造の容易化及び製造コストの低減に逆行してしまうおそ
れもある。
As a countermeasure for preventing such deterioration of the thrust characteristics, it is considered that, for example, the processing accuracy of the metal seal 80 may be increased or a sufficient seal length may be set. However, the above measures may be contrary to facilitation of manufacturing and reduction of manufacturing cost.

【0011】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、安価かつ製造が容易であって、し
かも推力特性に優れたエアベアリングシリンダを提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an air bearing cylinder which is inexpensive, easy to manufacture, and has excellent thrust characteristics.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、ロッド挿通孔を有す
るシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に自身の長手
方向に沿って駆動可能に挿通されるロッドと、前記ロッ
ド挿通孔の内壁面に設けられかつ前記ロッドに対して加
圧エアを噴出することで前記ロッドを非接触的に支承す
る軸受け部材とを備え、少なくとも前記ロッドの自重分
を解消するための推力をもたらす第1の圧力作用部及び
同ロッドを駆動制御するための推力をもたらす第2の圧
力作用部を前記ロッドの外周面に形成するとともに、前
記ロッド挿通孔の内壁面と前記ロッドの外周面との間に
できる互いに独立した2種の圧力作用室のうち、第1の
圧力作用室に前記第1の圧力作用部を配置しかつ第1の
ポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、第2の
圧力作用室に前記第2の圧力作用部を配置しかつ第2の
ポートを介してそこに制御エアを供給可能としたエアベ
アリングシリンダにおいて、前記第1及び第2の圧力作
用部を前記ロッドの長手方向に沿って段違いに配置する
とともに、前記両圧力作用室間に前記ロッドに対して加
圧エアを噴出する流体圧シール機構を配設したことを特
徴とするエアベアリングシリンダをその要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, a cylinder block having a rod insertion hole can be driven in the rod insertion hole along its own longitudinal direction. And a bearing member provided on the inner wall surface of the rod insertion hole and ejecting pressurized air to the rod to support the rod in a non-contact manner, and at least the rod A first pressure acting portion for providing a thrust for eliminating the own weight and a second pressure acting portion for providing a thrust for driving and controlling the rod are formed on the outer peripheral surface of the rod, and the rod insertion hole is Of the two independent pressure action chambers formed between the inner wall surface and the outer peripheral surface of the rod, the first pressure action portion is disposed in the first pressure action chamber and is connected via the first port. So An air bearing cylinder in which control air can be supplied to the second pressure action chamber and control air can be supplied thereto through a second port. And the second pressure acting portion is arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod, and a fluid pressure seal mechanism for ejecting pressurized air to the rod is disposed between the two pressure acting chambers. The gist is a characteristic air bearing cylinder.

【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記ロッドは略角柱状であって、前記第1及び第2
の圧力作用部は、複数あるロッド外周面のうちの1面に
のみそれぞれ形成されているとした。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the rod is substantially prismatic, and the first and second rods are formed.
It is assumed that the pressure acting portion is formed only on one of the plurality of rod outer peripheral surfaces.

【0014】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2において、前記流体圧シール機構は、前記ロッドを非
接触的に支承する軸受け部材を兼ねるとした。以下、本
発明の「作用」について説明する。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the fluid pressure sealing mechanism also serves as a bearing member for supporting the rod in a non-contact manner. Hereinafter, the “action” of the present invention will be described.

【0015】請求項1に記載の発明によると、ロッドに
対して加圧エアを噴出する流体圧シール機構によって両
圧力作用室間をシールしているため、当該シール機構を
流れる制御エアの方向が一定になる。よって、両圧力作
用室内の圧力の大小関係が変化したとしても、ロッドの
推力値に変動は起こらない。また、両圧力作用部をロッ
ドの長手方向に沿って段違いに配置したことにより形状
が単純化するため、製造時における加工箇所が少なくて
済むようになる。
According to the first aspect of the present invention, since the two pressure action chambers are sealed by the fluid pressure seal mechanism for ejecting pressurized air to the rod, the direction of the control air flowing through the seal mechanism is changed. Be constant. Therefore, even if the magnitude relationship between the pressures in the two pressure action chambers changes, the thrust value of the rod does not change. In addition, since the two pressure acting portions are arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod, the shape is simplified, so that the number of processing portions during manufacturing can be reduced.

【0016】請求項2に記載の発明によると、略角柱
状、即ち非円形状のロッドであるため、ロッド挿通孔内
における回り止めが図られるとともに、ロッド製造時に
おける加工箇所が最小限になる。
According to the second aspect of the present invention, since the rod has a substantially prismatic shape, that is, a non-circular shape, it is possible to prevent rotation in the rod insertion hole and to minimize the number of processing portions during rod manufacturing. .

【0017】請求項3に記載の発明によると、流体圧シ
ール機構はロッドを非接触的に支承する軸受け部材を兼
ねるものであるため、軸受け全体としての剛性が高くな
り、より大きな横荷重に耐えうるものとなる。また、部
品点数の増加を防止することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the fluid pressure sealing mechanism also serves as a bearing member for supporting the rod in a non-contact manner, the rigidity of the entire bearing is increased, and the bearing can withstand a larger lateral load. It will be. Further, an increase in the number of parts can be prevented.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態のエアベアリングシリンダ1を利用したシリンダシス
テムC1を図1〜図4に基づき詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cylinder system C1 using an air bearing cylinder 1 according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0019】このシリンダシステムC1 は、半導体製造
装置(ここでは具体的にはダイボンダ)の一部を構成す
るものである。この装置は、三次元方向に駆動可能な図
示しないボンディングヘッドを備えている。そして、本
実施形態のシリンダシステムC1 はそのボンディングヘ
ッドに設置されていて、当該ヘッドとともに一体的に駆
動されるようになっている。
The cylinder system C1 constitutes a part of a semiconductor manufacturing apparatus (specifically, a die bonder in this case). This device includes a bonding head (not shown) that can be driven in a three-dimensional direction. The cylinder system C1 of this embodiment is installed on the bonding head and is driven integrally with the head.

【0020】図1に示されるように、このシリンダシス
テムC1 は、エアベアリングシリンダ1と、それに加圧
エアを給排するための構造とからなる。まず、エアベア
リングシリンダ1の構造について説明する。
As shown in FIG. 1, the cylinder system C1 comprises an air bearing cylinder 1 and a structure for supplying and discharging pressurized air thereto. First, the structure of the air bearing cylinder 1 will be described.

【0021】同エアベアリングシリンダ1を構成する金
属製のシリンダブロック2は、ロッド挿通孔3を有して
いる。ロッド挿通孔3は断面略矩形状であって、シリン
ダブロック2の上下方向に沿って延びている。同ロッド
挿通孔3は貫通しており、シリンダブロック2の上下両
端面の中央部にて開口している。
A metal cylinder block 2 constituting the air bearing cylinder 1 has a rod insertion hole 3. The rod insertion hole 3 has a substantially rectangular cross section, and extends along the vertical direction of the cylinder block 2. The rod insertion hole 3 penetrates and opens at the center of the upper and lower ends of the cylinder block 2.

【0022】ロッド挿通孔3には真空吸着用ロッド4が
自身の長手方向に沿って移動可能に挿通されている。こ
こで、ロッド4における4つの外周面を、説明の便宜
上、S1,S2,S3,S4とする。ロッド4の基端側
(即ち上端側)は、シリンダブロック2の上端面側にあ
るロッド挿通孔3の開口から突出している。また、ロッ
ド4の先端側(即ち下端側)は、シリンダブロック2の
下端面側にあるロッド挿通孔3の開口から突出してい
る。このロッド4の下端面には、ロッド付帯部材として
の真空吸着用治具6がロッド4と一体移動可能に取り付
けられている。この治具6には被吸着物である半導体チ
ップ5が真空吸着される。
A rod 4 for vacuum suction is movably inserted into the rod insertion hole 3 along its own longitudinal direction. Here, four outer peripheral surfaces of the rod 4 are S1, S2, S3, and S4 for convenience of explanation. The base end side (that is, the upper end side) of the rod 4 protrudes from the opening of the rod insertion hole 3 on the upper end side of the cylinder block 2. Further, the tip end side (that is, the lower end side) of the rod 4 projects from the opening of the rod insertion hole 3 on the lower end side of the cylinder block 2. A vacuum suction jig 6 as a rod-attached member is attached to the lower end surface of the rod 4 so as to be able to move integrally with the rod 4. The semiconductor chip 5 as an object to be sucked is vacuum-sucked to the jig 6.

【0023】真空吸着用ロッド4の内部には、例えばド
リル加工等を施すことによって真空引き通路7が形成さ
れている。真空引き通路7の一方側はロッド4の下端面
において開口し、他方側はロッド4の外周面S3,S4
の所定箇所において開口している。前記治具6にもその
真空引き通路7に対応する位置に貫通孔が形成されてい
る。真空引き通路7の下端面側開口7bは円形状に形成
されている。真空引き通路7の外周面側開口7aも円形
状に形成されている。ただし、外周面側開口7aはロッ
ド4の軸線方向に沿って長い長円形状に形成されている
ことがよい。
A vacuum passage 7 is formed inside the vacuum suction rod 4 by, for example, drilling. One side of the evacuation passage 7 is open at the lower end surface of the rod 4, and the other side is an outer peripheral surface S 3, S 4 of the rod 4.
At a predetermined location. The jig 6 also has a through hole formed at a position corresponding to the evacuation passage 7. The lower end side opening 7b of the evacuation passage 7 is formed in a circular shape. The opening 7a on the outer peripheral surface side of the evacuation passage 7 is also formed in a circular shape. However, the outer peripheral surface side opening 7a is preferably formed in an elongated oval shape along the axial direction of the rod 4.

【0024】図1に示すように、ロッド挿通孔3の内壁
面における所定箇所には、多孔質体取付凹部17,18
が形成されている。上部に位置する多孔質体取付凹部1
7には、上端側軸受け部材としての多孔質体15が設け
られている。前記多孔質体15は板状かつ2対(合計4
つ)であって、対向した状態で離間配置されている。下
部に位置する多孔質体取付凹部18には、下端側軸受け
部材としての多孔質体16が設けられている。前記多孔
質体16も板状かつ2対(合計4つ)であって、対向し
た状態で離間配置されている。
As shown in FIG. 1, at predetermined locations on the inner wall surface of the rod insertion hole 3, the porous body mounting recesses 17, 18 are provided.
Are formed. Porous body mounting recess 1 located at the top
7, a porous body 15 as an upper end bearing member is provided. The porous body 15 is plate-shaped and has two pairs (a total of 4 pairs).
) And are spaced apart from each other. A porous body 16 as a lower end bearing member is provided in the porous body mounting recess 18 located at the lower part. The porous bodies 16 are also plate-shaped and have two pairs (a total of four), and are spaced apart from each other.

【0025】基端側多孔質体15は、ロッド4の挿通時
においてその外周面S1〜S4に対面するとともに、当
該面S1〜S4の上端部に対して加圧エアを噴出する。
先端側多孔質体16は、ロッド4の挿通時においてその
外周面S1〜S4に対面するとともに、当該面S1〜S
4の下端部に対して加圧エアを噴出する。
When the rod 4 is inserted, the base end side porous body 15 faces the outer peripheral surfaces S1 to S4 and blows out pressurized air to the upper ends of the surfaces S1 to S4.
The distal end side porous body 16 faces the outer peripheral surfaces S1 to S4 when the rod 4 is inserted, and the surfaces S1 to S4.
The pressurized air is blown out to the lower end of 4.

【0026】前記多孔質体15,16の形成材料として
は、例えば焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステンレス
等の金属材料を使用することができる。その他にも、焼
結三ふっ化樹脂、焼結四ふっ化樹脂、焼結ナイロン樹
脂、焼結ポリアセタール樹脂等のような合成樹脂材料
や、焼結カーボン、焼結グラファイト、焼結セラミック
スなどが使用可能である。
As a material for forming the porous bodies 15 and 16, for example, a metal material such as sintered aluminum, sintered copper, and sintered stainless steel can be used. In addition, synthetic resin materials such as sintered trifluoride resin, sintered tetrafluoride resin, sintered nylon resin, sintered polyacetal resin, etc., sintered carbon, sintered graphite, sintered ceramics, etc. are used. It is possible.

【0027】図1に示されるように、シリンダブロック
2の一側面には給気ポート21が形成されている。この
給気ポート21は、エア供給源Pに対して配管L1 を介
して直接的に接続されている。多孔質体取付凹部17の
ある領域と給気ポート21とは、通路21aを介して連
通されている。また、2つの多孔質体取付凹部17,1
8同士は、通路21bを介して連通されている。
As shown in FIG. 1, an air supply port 21 is formed on one side surface of the cylinder block 2. This air supply port 21 is directly connected to the air supply source P via a pipe L1. The region having the porous body mounting recess 17 and the air supply port 21 are communicated with each other through a passage 21a. Also, two porous body mounting recesses 17, 1
8 are communicated via a passage 21b.

【0028】従って、給気ポート21に加圧エアを供給
すると、その加圧エアは通路21aを通り抜けて基端側
多孔質体15の外側面に到達するとともに、通路21
a,21bを通り抜けて先端側多孔質体16の外側面に
到達する。そして、前記加圧エアは、両多孔質体15,
16の内側面からロッド4の外周面S1〜S4に向けて
噴出される。上記のように噴出された加圧エアの発生す
る静圧により、ロッド4がシリンダブロック2のロッド
挿通孔3に対して非接触的に支承される。即ち、このエ
アベアリングシリンダ1は静圧スラスト軸受けを備えた
ものとなっている。
Accordingly, when pressurized air is supplied to the air supply port 21, the pressurized air passes through the passage 21a and reaches the outer surface of the base-side porous body 15, and the passage 21a
a, 21b, and reaches the outer surface of the distal end porous body 16. The pressurized air is supplied to both porous bodies 15,
16 are ejected from the inner surface of the rod 16 toward the outer peripheral surfaces S1 to S4 of the rod 4. The rod 4 is supported in a non-contact manner with respect to the rod insertion hole 3 of the cylinder block 2 by the static pressure generated by the compressed air ejected as described above. That is, the air bearing cylinder 1 has a static pressure thrust bearing.

【0029】シリンダブロック2の一側面において、真
空引き通路7の外周面側開口7aに対応する位置には、
真空引きポート23が設けられている。この真空引きポ
ート23は、通路23aを介してロッド挿通孔3内に連
通している。真空引きポート23は、配管を介して真空
ポンプに接続されている。従って、真空ポンプの働きに
より、配管、真空引きポート23、通路23a、真空引
き通路7を介して、治具6の下面側領域の空気が吸引さ
れる。その結果、治具6の下面側領域が負圧となり、そ
こに半導体チップ5が吸着されかつ保持されるようにな
っている。
On one side surface of the cylinder block 2, a position corresponding to the outer peripheral surface side opening 7 a of the evacuation passage 7 is provided.
An evacuation port 23 is provided. The evacuation port 23 communicates with the rod insertion hole 3 via a passage 23a. The evacuation port 23 is connected to a vacuum pump via a pipe. Therefore, the air in the area on the lower surface side of the jig 6 is sucked through the piping, the evacuation port 23, the passage 23a, and the evacuation passage 7 by the operation of the vacuum pump. As a result, the lower surface side area of the jig 6 has a negative pressure, and the semiconductor chip 5 is sucked and held there.

【0030】また、図1に示されるように、ロッド挿通
孔3の内壁面における所定箇所には、さらに別の多孔質
体取付凹部31が形成されている。この多孔質体取付凹
部31は、前記2つの多孔質体取付凹部17,18間に
位置している。このような多孔質体取付凹部31には、
流体圧シール機構としての多孔質体32が設けられてい
る。前記多孔質体32は板状かつ2対(合計4つ)であ
って、対向した状態で離間配置されている。なお、この
多孔質体32の形成材料も、基本的には前記多孔質体1
5,16の形成材料と同様である。
Further, as shown in FIG. 1, a further porous body mounting recess 31 is formed at a predetermined position on the inner wall surface of the rod insertion hole 3. The porous body mounting recess 31 is located between the two porous body mounting recesses 17 and 18. In such a porous body mounting recess 31,
A porous body 32 is provided as a fluid pressure sealing mechanism. The porous bodies 32 are plate-shaped and have two pairs (a total of four), and are spaced apart from each other. The material for forming the porous body 32 is basically the same as that of the porous body 1.
It is the same as the forming materials 5 and 16.

【0031】前記通路21bは途中で分岐するととも
に、多孔質体取付凹部31に対してつながっている。従
って、多孔質体取付凹部31のある領域と給気ポート2
1とは、通路21a,21bを介して連通されている。
従って、給気ポート21に加圧エアを供給すると、その
加圧エアは通路21a,21bを通り抜けて多孔質体3
2に到達し、その内側面からロッド4の外周面S1〜S
4に向けて噴出されるようになっている。なお、流体圧
シール機構としての多孔質体32は、その機能からして
も明らかなように、ロッド4を非接触的に支承する軸受
け部材を兼ねている。
The passage 21b branches off in the middle and is connected to the porous body mounting recess 31. Therefore, the region where the porous body mounting concave portion 31 exists and the air supply port 2
1 is communicated through passages 21a and 21b.
Therefore, when pressurized air is supplied to the air supply port 21, the pressurized air passes through the passages 21a and 21b and is
2 and the outer peripheral surfaces S1 to S
It is squirted toward 4. The porous body 32 as a fluid pressure sealing mechanism also serves as a bearing member for supporting the rod 4 in a non-contact manner, as is apparent from its function.

【0032】次に、図2等に基づいて本実施形態の真空
吸着用ロッド4の構造について説明する。このロッド4
は略四角柱状をした金属製(例えばステンレス製)部材
であって、上述したように4つの外周面S1,S2,S
3,S4を備えている。前記4つの外周面S1,S2,
S3,S4のうち、2つのものS1,S2には、第1及
び第2の圧力作用部としての第1及び第2の段差部4
1,42が形成されている。より具体的にいうと、外周
面S1においては第1の段差部41が1箇所だけ形成さ
れ、外周面S2においては第2の段差部42が1箇所だ
け形成されている。つまり、第1の段差部41も第2の
段差部42も、複数ある外周面S1〜S4のうちの1面
にのみそれぞれ形成されている。
Next, the structure of the vacuum suction rod 4 of the present embodiment will be described with reference to FIG. This rod 4
Is a metal member (for example, stainless steel) having a substantially quadrangular prism shape, and has four outer peripheral surfaces S1, S2, S as described above.
3, S4. The four outer peripheral surfaces S1, S2,
Two of S3 and S4 have first and second step portions 4 as first and second pressure acting portions.
1, 42 are formed. More specifically, only one first step portion 41 is formed on the outer peripheral surface S1, and only one second step portion 42 is formed on the outer peripheral surface S2. That is, both the first step portion 41 and the second step portion 42 are formed only on one of the plurality of outer peripheral surfaces S1 to S4.

【0033】本実施形態では、第1の段差部41は、ロ
ッド4及び治具6の自重分を解消するための推力をロッ
ド4にもたらす役割を果たす。第2の段差部42は、ロ
ッド4を上方向に駆動制御するための推力をもたらす役
割を果たす。
In the present embodiment, the first step portion 41 plays a role of giving a thrust to the rod 4 for eliminating the weight of the rod 4 and the jig 6 by its own weight. The second step portion 42 plays a role of providing a thrust for drivingly controlling the rod 4 in the upward direction.

【0034】このような段差部41,42は、研削加工
や金型加工によって形成されることができる。なお、段
差部41,42よりも上側の部分、及び段差部41,4
2よりも下側の部分に対しては、それぞれ従来公知の研
磨装置を用いて研磨加工が施される。言い換えると、外
周面S1,S2については研磨加工が2回必要となる。
The steps 41 and 42 can be formed by grinding or die processing. The portions above the step portions 41 and 42 and the step portions 41 and 4
The portions below 2 are each polished using a conventionally known polishing apparatus. In other words, the outer peripheral surfaces S1 and S2 need to be polished twice.

【0035】図1,図2に示されるように、ロッド4の
長手方向を基準としたとき、第1の段差部41は第2の
段差部42よりも高い位置にある。即ち、これら2つの
段差部41,42は、同じ高さに配置されておらず、ロ
ッド4の長手方向に沿って段違いに配置されている。こ
れら2つの外周面S1,S2は、ロッド4の中心を基準
として互いに反対面側となる位置関係にあるとともに、
いずれもフラットではなくなっている。また、両段差部
41,42は、ともにロッド4の突出端側、つまり下端
側を向くようにして形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first step 41 is higher than the second step 42 with respect to the longitudinal direction of the rod 4. That is, these two step portions 41 and 42 are not arranged at the same height but are arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod 4. These two outer peripheral surfaces S1 and S2 have a positional relationship of being on opposite sides with respect to the center of the rod 4, and
Both are no longer flat. Further, both step portions 41 and 42 are formed so as to face the protruding end side of the rod 4, that is, the lower end side.

【0036】残りの2つの外周面S3,S4は、段差部
41,42のような凹凸を備えておらず、完全にフラッ
トになっている。2つのフラットな外周面S3,S4
は、ロッド4の中心を基準として互いに反対面側となる
位置関係に形成されている。なお、外周面S3,S4に
ついては研磨加工が1回で足りる。
The remaining two outer peripheral surfaces S3 and S4 have no irregularities such as the steps 41 and 42 and are completely flat. Two flat outer peripheral surfaces S3, S4
Are formed in a positional relationship on the opposite sides with respect to the center of the rod 4. It should be noted that the outer peripheral surfaces S3 and S4 need only be polished once.

【0037】ロッド4には貫通孔43,44が設けられ
ている。これらの貫通孔43,44は、外周面S1,S
2同士を互いに連通させている。従って、ロッド挿通孔
3において外周面S1側にある領域と外周面S2側にあ
る領域とに対し、同じエア圧が作用するようになってい
る。
The rod 4 is provided with through holes 43 and 44. These through holes 43 and 44 are formed on the outer peripheral surfaces S1 and S
The two are communicated with each other. Therefore, the same air pressure acts on the region on the outer peripheral surface S1 side and the region on the outer peripheral surface S2 side in the rod insertion hole 3.

【0038】第1の段差部41の有効受圧面積は、第2
の段差部42の有効受圧面積と同等かまたはそれよりも
大きく設定されていることがよい。好ましくは両者の有
効受圧面積比が2以上に、さらに好ましくは4以上に設
定されることがよい。
The effective pressure receiving area of the first step portion 41 is
The effective pressure receiving area of the step portion 42 is preferably set to be equal to or larger than the effective pressure receiving area. Preferably, the effective pressure receiving area ratio between the two is set to 2 or more, more preferably 4 or more.

【0039】ロッド挿通孔3にロッド4を挿通した場
合、ロッド挿通孔3の内壁面とロッド4の外周面S1〜
S4との間には2つの空間ができる。第1の段差部41
が配置されている空間を第1の圧力作用室35と呼び、
第2の段差部42が配置されている空間を第2の圧力作
用室36と呼ぶことにする。
When the rod 4 is inserted through the rod insertion hole 3, the inner wall surface of the rod insertion hole 3 and the outer peripheral surface S1
There are two spaces between S4. First step portion 41
Is referred to as a first pressure action chamber 35,
The space in which the second step portion 42 is disposed is referred to as a second pressure action chamber 36.

【0040】図1に示されるように、ロッド4の長手方
向を基準としたとき、第1の圧力作用室27は第2の圧
力作用室28よりも上側に配置される。第1の圧力作用
室27は前記流体圧シール機構である多孔質体32のす
ぐ上側に位置し、第2の圧力作用室28は当該多孔質体
32のすぐ下側に位置している。言い換えると、両圧力
作用室27,28間には、ロッド4に対して加圧エアを
噴出する多孔質体32が配設されている。そして、これ
ら2つの圧力作用室27,28は、多孔質体32により
シールされることによって、互いに独立した状態で隔て
られている。
As shown in FIG. 1, the first pressure action chamber 27 is disposed above the second pressure action chamber 28 with reference to the longitudinal direction of the rod 4. The first pressure action chamber 27 is located immediately above the porous body 32 serving as the fluid pressure sealing mechanism, and the second pressure action chamber 28 is located immediately below the porous body 32. In other words, a porous body 32 that ejects pressurized air to the rod 4 is disposed between the pressure action chambers 27 and 28. The two pressure action chambers 27 and 28 are separated from each other by being sealed by the porous body 32.

【0041】図1に示されるように、シリンダブロック
2の一側面には、第1の推力ポート25が設けられてい
る。第1の推力ポート25は、通路25aを介して第1
の圧力作用室27に連通している。従って、第1の推力
ポート25に供給された制御エアは、前記通路25aを
経て第1の圧力作用室27に到ることができる。
As shown in FIG. 1, a first thrust port 25 is provided on one side surface of the cylinder block 2. The first thrust port 25 is connected to the first thrust port 25 via a passage 25a.
Of the pressure action chamber 27. Therefore, the control air supplied to the first thrust port 25 can reach the first pressure action chamber 27 via the passage 25a.

【0042】一方、シリンダブロック2において第1の
推力ポート25がある位置のちょうど反対面側の箇所に
は、第2の推力ポート26が設けられている。第2の推
力ポート26は、通路26aを介して第2の圧力作用室
28に連通している。従って、第2の推力ポート26に
供給された制御エアは、前記通路26aを経て第2の圧
力作用室28に到ることができる。
On the other hand, a second thrust port 26 is provided in the cylinder block 2 at a position just opposite to the position where the first thrust port 25 is located. The second thrust port 26 communicates with the second pressure action chamber 28 via a passage 26a. Therefore, the control air supplied to the second thrust port 26 can reach the second pressure action chamber 28 via the passage 26a.

【0043】そして、第1及び第2の段差部41,42
に制御エアが作用すると、ロッド4が上方に所定の力で
押圧される。従って、ロッド4を後退させる推力、より
具体的にいうとロッド4をシリンダブロック2の下端面
から没入させる方向の推力が、ロッド4にもたらされ
る。ただし、第1の段差部41のもたらす推力のほう
が、第2の段差部42のもたらす推力よりも数倍大きく
設定されている。これは両段差部41,42の役割の相
違に基づくものである。
Then, the first and second step portions 41, 42
, The rod 4 is pressed upward by a predetermined force. Accordingly, a thrust for retracting the rod 4, more specifically, a thrust in a direction of immersing the rod 4 from the lower end surface of the cylinder block 2 is applied to the rod 4. However, the thrust provided by the first step portion 41 is set to be several times larger than the thrust provided by the second step portion 42. This is based on the difference between the roles of the two step portions 41 and 42.

【0044】図1に示されるように、第2の推力ポート
26に接続された配管L4は、エア供給源Pと給気ポー
ト21とをつなぐ配管L1 に対して接続されている。こ
の配管L4の途上には、レギュレータR1及び圧力制御
弁としての電空レギュレータR2が設けられている。レ
ギュレータR1は、エア供給源Pからの加圧エアを所定
圧力に減圧する役割を果たす。このレギュレータR1の
下流側に位置する電空レギュレータR2は、同レギュレ
ータR1により減圧された加圧エアをさらに減圧して所
望の制御エアにする役割を果たしている。即ち、配管L
4上では2段階の減圧が行われる。
As shown in FIG. 1, a pipe L4 connected to the second thrust port 26 is connected to a pipe L1 connecting the air supply source P and the air supply port 21. A regulator R1 and an electropneumatic regulator R2 as a pressure control valve are provided in the middle of the pipe L4. The regulator R1 serves to reduce the pressure of the pressurized air from the air supply source P to a predetermined pressure. The electropneumatic regulator R2 located downstream of the regulator R1 plays a role of further reducing the pressurized air depressurized by the regulator R1 to a desired control air. That is, the pipe L
On step 4, the pressure is reduced in two stages.

【0045】従って、第2の推力ポート26には、減圧
された一定圧力値の制御エアが配管L4を介して供給さ
れる。なお、レギュレータR1の設定圧は手動により適
宜調節可能であり、電空レギュレータR2の設定圧力は
外部の図示しないコントローラにより適宜調節可能とな
っている。
Accordingly, control air having a reduced pressure and a constant pressure is supplied to the second thrust port 26 through the pipe L4. The set pressure of the regulator R1 can be appropriately adjusted manually, and the set pressure of the electropneumatic regulator R2 can be appropriately adjusted by an external controller (not shown).

【0046】また、第1の推力ポート25に接続された
配管L7 は、エア供給源Pと給気ポート21とをつなぐ
配管L1 に対して接続されている。この第1の推力ポー
ト25側の配管L7には、手動により設定圧が適宜調節
可能なレギュレータR3が設けられている。なお、この
レギュレータR3の設定圧は、前記レギュレータR1の
設定圧とは異なる値、即ちロッド4及び治具6の自重分
を解消する推力をもたらすのに最適な値に設定されてい
る。従って、第1の推力ポート25側には、常に一定圧
力値の制御エアが供給される。
A pipe L7 connected to the first thrust port 25 is connected to a pipe L1 connecting the air supply source P and the air supply port 21. In the pipe L7 on the first thrust port 25 side, there is provided a regulator R3 capable of appropriately adjusting the set pressure manually. Note that the set pressure of the regulator R3 is set to a value different from the set pressure of the regulator R1, that is, an optimum value for providing a thrust for eliminating the weight of the rod 4 and the jig 6. Therefore, control air having a constant pressure value is always supplied to the first thrust port 25 side.

【0047】次に、上記のように構成されたエアベアリ
ングシリンダ1及びシリンダシステムC1の動作を説明
する。エア供給源Pから供給される加圧エアは、給気ポ
ート21を介して常時多孔質体15,16,32に供給
されている。従って、多孔質体15,16,32からロ
ッド4に対して噴出される加圧エアの圧力により、ロッ
ド4がロッド挿通孔3内の多孔質体15,16,32に
対して非接触的に支承されている。また、エア供給源P
から供給される制御エアは、第1の推力ポート25を介
して、一定の圧力で常時第1の圧力作用室27内に供給
されている。従って、ロッド4及び治具6は、それらの
自重分にほぼ見合う大きさの推力で持ち上げられてい
る。即ち、ロッド4及び治具6の自重が解消されてい
る。このとき、第2の推力ポート26を介して第2の圧
力作用室28に制御エアが供給されるため、ロッド4は
後退(上動)した状態となる。
Next, the operation of the air bearing cylinder 1 and the cylinder system C1 configured as described above will be described. Pressurized air supplied from the air supply source P is always supplied to the porous bodies 15, 16, and 32 via the air supply port 21. Therefore, the rod 4 is brought into non-contact with the porous bodies 15, 16, 32 in the rod insertion hole 3 by the pressure of the pressurized air jetted from the porous bodies 15, 16, 32 to the rod 4. It is supported. The air supply source P
Is supplied to the first pressure action chamber 27 at a constant pressure through the first thrust port 25 at all times. Therefore, the rod 4 and the jig 6 are lifted with a thrust of a magnitude substantially corresponding to their own weight. That is, the weight of the rod 4 and the jig 6 is eliminated. At this time, since control air is supplied to the second pressure action chamber 28 via the second thrust port 26, the rod 4 is in a state of retreating (moving upward).

【0048】この状態で、治具6により半導体チップ5
を吸着保持すべく、ボンディングヘッドを所定のチップ
供給位置まで移動させたうえで、第2の圧力作用室28
への制御エアの供給を停止する。その結果、ロッド4が
前進(下動)する。これに先立って真空引きを開始して
おけば、治具6の下面側に半導体チップ5を吸着保持す
ることができる。この後、再びロッド4を後退させる。
In this state, the jig 6 uses the semiconductor chip 5
After the bonding head is moved to a predetermined chip supply position to suck and hold the second pressure action chamber 28,
The supply of control air to the As a result, the rod 4 moves forward (downward). If the evacuation is started prior to this, the semiconductor chip 5 can be suction-held on the lower surface side of the jig 6. Thereafter, the rod 4 is retracted again.

【0049】次に、半導体チップ5を吸着保持した状態
でボンディングヘッドをリードフレームのダイエリア上
に移動させる。そして、ロッド4を前進させて、治具6
で半導体チップ5をダイエリアに所定の押圧力で押し付
ける。その結果、半導体チップ5が接合面であるダイエ
リアに対して確実に接合される。この後、真空引きを停
止して半導体チップ5を釈放した後、ロッド4を後退さ
せれば、一連のダイボンディング工程が終了する。
Next, the bonding head is moved onto the die area of the lead frame while holding the semiconductor chip 5 by suction. Then, the rod 4 is advanced, and the jig 6 is moved.
The semiconductor chip 5 is pressed against the die area with a predetermined pressing force. As a result, the semiconductor chip 5 is securely bonded to the die area as the bonding surface. Thereafter, the evacuation is stopped, the semiconductor chip 5 is released, and then the rod 4 is retracted, thereby completing a series of die bonding steps.

【0050】さらに、図3,図4のグラフについて説明
する。図3(a)は、流体圧シール機構を用いた実施形態
のシリンダ1において、ロッド4の変位(μm)と第2
の圧力作用室28内の圧力(kPa)との関係を示すグ
ラフである。図4(a)は、同じく第2の圧力作用室28
内の圧力(kPa)と推力(N)との関係を示すグラフ
である。
Further, the graphs of FIGS. 3 and 4 will be described. FIG. 3A shows the displacement (μm) of the rod 4 and the second displacement in the cylinder 1 of the embodiment using the fluid pressure sealing mechanism.
3 is a graph showing a relationship between the pressure (kPa) in the pressure action chamber 28 and the pressure in the pressure action chamber 28. FIG. 4A shows the second pressure action chamber 28.
6 is a graph showing the relationship between the internal pressure (kPa) and the thrust (N).

【0051】図3(b)は、図7に代表される従来技術の
シリンダ(即ち、両段差部に対応する2つの圧力作用室
をメタルシールにより分断した構造のもの)において、
ロッド変位(μm)と第2の圧力作用室内の圧力(kP
a)との関係を示すグラフである。図4(b)は、同じく
圧力作用室内の圧力(kPa)と推力(N)との関係を
示すグラフである。
FIG. 3B shows a prior art cylinder represented by FIG. 7 (that is, a structure in which two pressure action chambers corresponding to both step portions are separated by a metal seal).
Rod displacement (μm) and pressure (kP
6 is a graph showing the relationship with FIG. FIG. 4B is a graph showing the relationship between the pressure (kPa) in the pressure action chamber and the thrust (N).

【0052】図3(b)のグラフにおける線分の傾きは、
図3(a)のグラフにおける線分の傾きよりも明らかに大
きくなっている。より具体的にいうと、第2の圧力作用
室28内の圧力を同じ度合いだけ変化させた場合、実施
形態のものにおけるロッド4の変位量は、従来技術にお
けるそれの約1/4になる。これは、従来技術に比べ
て、実施形態のほうがロッド4の高精度制御に適してい
ることを意味している。
The slope of the line segment in the graph of FIG.
It is clearly larger than the slope of the line segment in the graph of FIG. More specifically, when the pressure in the second pressure action chamber 28 is changed by the same degree, the displacement of the rod 4 in the embodiment is about 1 / of that in the prior art. This means that the embodiment is more suitable for high-precision control of the rod 4 than the prior art.

【0053】また、図4(b)のグラフにおける線分はリ
ニアであって、第2の圧力作用室28内の圧力を変化さ
せたとしても推力値に全く乱れが生じない。それに対
し、図4(a)における線分は、全体的にみるとリニアで
あるといえるものの、局所的に推力値に乱れが生じてい
るのがわかる。この乱れは、2つある圧力作用室内の圧
力の大小関係が変化することに起因して、メタルシール
を流れる制御エアの方向が反転することに原因があると
考えられる。
Further, the line segment in the graph of FIG. 4B is linear, and even if the pressure in the second pressure action chamber 28 is changed, no disturbance occurs in the thrust value. On the other hand, although the line segment in FIG. 4A can be said to be linear as a whole, it can be seen that the thrust value is locally disturbed. It is considered that this turbulence is caused by a change in the magnitude relationship between the pressures in the two pressure action chambers and a reversal of the direction of the control air flowing through the metal seal.

【0054】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 (1)本実施形態のシリンダシステムC1では、第1の
圧力作用室27及びその内部に配置された第1の段差部
41に制御エアが作用して、ロッド4及び治具6の自重
分を解消するための推力をロッド4等にもたらされる。
その結果、ロッド4及び治具6とそれらに働く重力とが
バランスし、制御精度に与える重力の影響が低減され
る。また、第2の圧力作用室28に供給された制御エア
は、その内部に配置された第2の段差部42に作用し
て、ロッド4を後退方向に駆動制御するための推力をも
たらす。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) In the cylinder system C1 of the present embodiment, the control air acts on the first pressure action chamber 27 and the first step portion 41 disposed inside the first pressure action chamber 27 to reduce the weight of the rod 4 and the jig 6 by its own weight. Thrust for canceling is provided to the rod 4 and the like.
As a result, the rod 4 and the jig 6 and the gravity acting on them are balanced, and the influence of the gravity on the control accuracy is reduced. Further, the control air supplied to the second pressure action chamber 28 acts on the second step portion 42 disposed inside the second pressure action chamber 28, and generates a thrust for driving and controlling the rod 4 in the backward direction.

【0055】(2)第1及び第2の圧力作用室27,2
8は互いに独立していることから、各圧力作用室27,
28には各々適圧の制御エアを別個に供給することがで
きる。ゆえに、自重解消に必要な推力を得るための制御
エアと、後退方向への駆動制御に必要な推力を得るため
の制御エアとを切り離すことができる。よって、それら
を共通化しなくてもよくなるというメリットがある。そ
の結果、小さな制御圧での駆動制御が可能となり、その
制御圧を適宜調整することによって、ロッド4を高精度
で駆動制御することができる。
(2) First and second pressure action chambers 27 and 2
8 are independent of each other, each pressure action chamber 27,
The control air at an appropriate pressure can be separately supplied to each of the 28. Therefore, the control air for obtaining the thrust necessary for eliminating the self-weight and the control air for obtaining the thrust required for the drive control in the backward direction can be separated. Therefore, there is a merit that they do not need to be shared. As a result, drive control can be performed with a small control pressure, and the drive pressure of the rod 4 can be controlled with high accuracy by appropriately adjusting the control pressure.

【0056】(3)このシリンダシステムC1では、ロ
ッド4に対して加圧エアを噴出する多孔質体32によっ
て、両圧力作用室27,28間がシールされている。こ
のため、流体圧シール機構である当該多孔質体32を流
れる制御エアの方向が常に一定になる。つまり、多孔質
体32の内面側からは常時加圧エアが噴出しており、そ
の噴出した加圧エアは両圧力作用室27,28側へ常時
流れ込んでいるからである。よって、両圧力作用室2
7,28内の圧力の大小関係が変化したとしても、ロッ
ド4の推力値に変動は起こらない。従って、推力特性に
優れたシリンダ1を実現することができる。
(3) In the cylinder system C1, the space between the two pressure action chambers 27 and 28 is sealed by the porous body 32 that blows out pressurized air to the rod 4. Therefore, the direction of the control air flowing through the porous body 32, which is a fluid pressure sealing mechanism, is always constant. In other words, pressurized air is constantly ejected from the inner surface side of the porous body 32, and the ejected pressurized air is constantly flowing into the two pressure action chambers 27 and 28. Therefore, both pressure action chambers 2
Even if the magnitude relation between the pressures in the pressures 7 and 28 changes, the thrust value of the rod 4 does not change. Therefore, it is possible to realize the cylinder 1 having excellent thrust characteristics.

【0057】また、このシリンダシステムC1では、圧
力作用部である第1及び第2の段差部41,42が、ロ
ッド4の長手方向に沿って段違いに配置されていて、ロ
ッド4の形状も比較的単純なものとなっている。このた
め、製造時における加工箇所が少なくて済むようにな
る。例えば、図6に示す従来技術のロッドでは研磨加工
箇所が12箇所であったのに対し、本実施形態のロッド
4では6箇所となって、各段に少なくなる。ゆえに、高
性能であるにもかかわらず、安価かつ製造が容易なシリ
ンダ1とすることができる。
Further, in this cylinder system C1, the first and second step portions 41 and 42, which are pressure acting portions, are arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod 4, and the shape of the rod 4 is also compared. Is simple. For this reason, the number of processing locations during manufacturing can be reduced. For example, whereas the rod of the prior art shown in FIG. 6 has twelve polished portions, the rod 4 of the present embodiment has six polished portions, which are reduced in each stage. Therefore, the cylinder 1 can be manufactured inexpensively and easily manufactured despite its high performance.

【0058】また、従来技術においては、推力特性の悪
化防止策としてメタルシールの加工精度を上げたり、あ
るいは十分なシール長を設定したりする必要があったの
に対し、本実施形態のものでは基本的にその必要がな
い。従って、流体圧シール機構を用いれば、製造の容易
化及び製造コストの低減に逆行してしまうことがない。
Further, in the prior art, it was necessary to increase the processing accuracy of the metal seal or to set a sufficient seal length as a measure for preventing the thrust characteristic from deteriorating. Basically there is no need. Therefore, the use of the fluid pressure sealing mechanism does not go against the simplification of manufacturing and the reduction of manufacturing cost.

【0059】(4)このシリンダ1におけるロッド4
は、略四角柱状、即ち非円形状である。このため、ロッ
ド4はロッド挿通孔3内を自由に回転することができ
ず、回り止めが図られている。従って、真空吸着時に半
導体チップ5が不用意に回転して、位置ずれを起こすよ
うな心配がなく、その点においてダイボンダにおける押
圧装置として好適なものとなっている。
(4) Rod 4 in this cylinder 1
Has a substantially quadrangular prism shape, that is, a non-circular shape. For this reason, the rod 4 cannot rotate freely in the rod insertion hole 3 and is prevented from rotating. Therefore, there is no fear that the semiconductor chip 5 will rotate carelessly during vacuum suction and cause a displacement, and in that respect, it is suitable as a pressing device in a die bonder.

【0060】また、第1及び第2の段差部41,42
は、4つある外周面S1〜S4のうちの1面にのみそれ
ぞれ形成されているため、ロッド4の製造時における加
工箇所が最小限になる。このことは、よりいっそう製造
コストの低減及び製造の容易化に貢献している。
The first and second steps 41, 42
Are formed only on one of the four outer peripheral surfaces S1 to S4, and therefore, the number of processing portions at the time of manufacturing the rod 4 is minimized. This contributes to further reduction in manufacturing cost and simplification of manufacturing.

【0061】(5)流体圧シール機構である多孔質体3
2は、ロッド4を非接触的に支承する軸受け部材を兼ね
ている。このため、多孔質体15,16のみを備える構
成に比べ、軸受け全体としての剛性が高くなり、より大
きな横荷重に耐えうるシリンダ1とすることができる。
また、このような構成であれば、第3の軸受け部材を別
途配設する必要もなくなるため、部品点数の増加を防止
することができ、ひいては製造コストの低減も図られ
る。
(5) Porous body 3 as a fluid pressure sealing mechanism
Reference numeral 2 also serves as a bearing member for supporting the rod 4 in a non-contact manner. For this reason, the rigidity of the bearing as a whole is higher than in a configuration including only the porous bodies 15 and 16, and the cylinder 1 can withstand a larger lateral load.
Further, with such a configuration, it is not necessary to separately arrange the third bearing member, so that an increase in the number of components can be prevented, and the manufacturing cost can be reduced.

【0062】(6)本実施形態のシリンダシステムC1
では、両圧力作用室27,28が互いに独立しているこ
とから、それらに対応する段差部41,42の有効受圧
面積の大小関係を任意に設定することが容易である。そ
して、ここでは第1の段差部41の有効受圧面積を、第
2の段差部42の有効受圧面積よりもかなり大きく(具
体的には5倍に)設定している。従って、かかる設定に
よれば、自重解消用の推力よりも小さい駆動制御用の推
力をロッド4にもたらすことができる。従って、狭い範
囲での微妙な圧力調整が可能となり、より高精度にロッ
ド4を駆動制御することができる。このため、半導体チ
ップ5を極めて高精度の押圧力でダイエリアに対して押
し付けることが可能となり、破損等を伴うことなく半導
体チップ5をダイエリアに対して確実に接合することが
できる。即ち、押圧力に過不足がなくなるからである。
勿論、半導体チップ5の剥離等も未然に回避できるの
で、製造される半導体の高信頼化・高性能化を図ること
ができる。
(6) Cylinder system C1 of this embodiment
Since the pressure action chambers 27 and 28 are independent of each other, it is easy to arbitrarily set the magnitude relationship of the effective pressure receiving areas of the step portions 41 and 42 corresponding thereto. Here, the effective pressure receiving area of the first step portion 41 is set to be considerably larger (specifically, five times) than the effective pressure receiving area of the second step portion 42. Therefore, according to such a setting, a thrust for drive control smaller than the thrust for eliminating its own weight can be provided to the rod 4. Accordingly, fine pressure adjustment in a narrow range is possible, and the driving of the rod 4 can be controlled with higher accuracy. For this reason, the semiconductor chip 5 can be pressed against the die area with extremely high pressing force, and the semiconductor chip 5 can be securely bonded to the die area without being damaged. That is, there is no excess or deficiency in the pressing force.
Of course, peeling of the semiconductor chip 5 and the like can be avoided beforehand, so that the reliability and performance of the manufactured semiconductor can be improved.

【0063】(7)本実施形態のシリンダシステムC1
では、第1及び第2の段差部41,42は、ともにロッ
ド4の突出端側である下端側を向くようにして形成され
ている。そして、このようにロッド4を形成すれば、自
重解消用の推力の方向と駆動制御用の推力の方向とを同
一にすることができる。
(7) The cylinder system C1 of the present embodiment
In the embodiment, the first and second step portions 41 and 42 are both formed so as to face the lower end side which is the protruding end side of the rod 4. When the rod 4 is formed in this manner, the direction of the thrust for eliminating its own weight and the direction of the thrust for drive control can be made the same.

【0064】また、自重解消用の推力の方向と駆動制御
用の推力の方向とが反対方向になるものと比較して、構
造が簡単なものとなりかつ製造が容易になる。つまり、
ロッド4の製造にあたって上半部の中心線からずらした
位置に下半部を設けた構造とする必要がなく、しかもロ
ッド挿通孔3内への組み付けも簡単だからである。加え
て、左右の重量バランスに優れたロッド構造とすること
ができる。
Further, as compared with the case where the direction of the thrust for eliminating the self-weight and the direction of the thrust for drive control are opposite, the structure becomes simpler and the manufacturing becomes easier. That is,
This is because it is not necessary to provide a structure in which the lower half is provided at a position shifted from the center line of the upper half in manufacturing the rod 4, and the assembly into the rod insertion hole 3 is also easy. In addition, it is possible to provide a rod structure that is excellent in right and left weight balance.

【0065】(8)本実施形態のダイボンダは、上記の
エアベアリングシリンダ1を利用したシリンダシステム
C1を構成要素とする搬送押圧機構を備えたものとなっ
ている。従って、高制御精度が可能なロッド4に取り付
けられた治具6に真空吸着された半導体チップ5を搬送
した後、その半導体チップ5をダイエリアに対して高い
精度で押圧することができる。従って、破損等を伴うこ
となく半導体チップ5を接合面に対して確実に接合する
ことができ、製造される半導体も高信頼性・高性能なも
のとなる。
(8) The die bonder of the present embodiment is provided with a transfer pressing mechanism having a cylinder system C1 using the air bearing cylinder 1 as a component. Therefore, after transporting the semiconductor chip 5 vacuum-adsorbed to the jig 6 attached to the rod 4 capable of high control accuracy, the semiconductor chip 5 can be pressed with high precision against the die area. Therefore, the semiconductor chip 5 can be securely bonded to the bonding surface without damage or the like, and the manufactured semiconductor has high reliability and high performance.

【0066】(9)本実施形態では、ロッド4を非接触
的に支承すべく加圧エアを噴出する軸受け部材として、
微細な孔を有する多孔質体15,16,32を使用して
いる。そのため、加圧エアが多孔質体15,16,32
の内側面からロッド4の外周面に向けてムラなく均等に
噴出される。従って、ロッド4と多孔質体15,16,
32とのクリアランスが小さくても、ロッド4が多孔質
体15,16,32と摺接する可能性は低く、ロッド4
の偏心を抑制することができる。
(9) In the present embodiment, as a bearing member for ejecting pressurized air to support the rod 4 in a non-contact manner,
The porous bodies 15, 16, 32 having fine pores are used. Therefore, pressurized air is applied to the porous bodies 15, 16, 32.
Are uniformly and uniformly ejected from the inner surface toward the outer peripheral surface of the rod 4. Therefore, the rod 4 and the porous bodies 15, 16,
Even if the clearance with the rod 32 is small, the possibility that the rod 4 slides on the porous bodies 15, 16, 32 is low.
Eccentricity can be suppressed.

【0067】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 図5に示される別例のシリンダシステムC2におけ
るエアベアリングシリンダ51では、以下のような構成
が採用されている。前記実施形態と共通の構成について
は説明を省略し、相違点のみを説明する。このシリンダ
51を構成するシリンダブロック2Aの上端面には、ゴ
ムクッション53を介して蓋52が設けられている。従
って、ロッド挿通孔3は非貫通状態になっている。ま
た、ロッド4Aの上端面にはゴムクッション55を介し
てフランジ54が設けられている。ロッド挿通孔3内に
収容された前記フランジ54の外周部下面側は、同じく
ロッド挿通孔3の内周面に形成されたストッパ段部56
に当接可能となっている。そして、このときゴムクッシ
ョン55によって衝撃が緩衝されるようになっている。
The embodiment of the present invention may be modified as follows. The air bearing cylinder 51 in the cylinder system C2 of another example shown in FIG. 5 employs the following configuration. The description of the configuration common to the above embodiment is omitted, and only different points will be described. A lid 52 is provided on the upper end surface of the cylinder block 2A constituting the cylinder 51 via a rubber cushion 53. Therefore, the rod insertion hole 3 is in a non-penetrating state. A flange 54 is provided on the upper end surface of the rod 4A via a rubber cushion 55. The lower surface of the outer peripheral portion of the flange 54 housed in the rod insertion hole 3 has a stopper step 56 formed on the inner peripheral surface of the rod insertion hole 3.
Can be abutted. At this time, the impact is cushioned by the rubber cushion 55.

【0068】・ ロッド4,4Aに対して加圧エアを噴
出するという条件を満たすものであれば、流体圧シール
機構として多孔質体32以外のものを用いることも許容
される。また、流体圧シール機構は、必ずしも軸受け部
材を兼ねるものでなくてもよい。
As long as the condition that the pressurized air is ejected to the rods 4 and 4A is satisfied, it is permissible to use a fluid sealing mechanism other than the porous body 32. Further, the fluid pressure seal mechanism does not necessarily have to double as the bearing member.

【0069】・ 多孔質体32等のような流体圧シール
機構に対し、多孔質体15,16とは別系統で加圧エア
を供給するようにしてもよい。 ・ 第1及び第2の段差部41,42を、ロッド4,4
Aの中心を基準として互いに反対面側とはならない位置
関係、例えば隣接する面に形成することも可能である。
The pressurized air may be supplied to a fluid pressure sealing mechanism such as the porous body 32 by a system different from the porous bodies 15 and 16. The first and second steps 41 and 42 are connected to the rods 4 and 4
It is also possible to form a positional relationship that is not on the opposite surface side with respect to the center of A, for example, on adjacent surfaces.

【0070】・ 前記各実施形態では、ロッド4の長手
方向に沿って離間した上下2つの場所に軸受け部材とし
ての多孔質体15,16を設けたものを例示した。これ
に対し、一方の多孔質体15(または16)のみを用
い、他方のもの16(または15)を省略して実施して
もよい。
In each of the above-described embodiments, the example in which the porous members 15 and 16 as the bearing members are provided at two upper and lower locations separated from each other along the longitudinal direction of the rod 4 has been described. On the other hand, only one porous body 15 (or 16) may be used, and the other 16 (or 15) may be omitted.

【0071】・ ロッド4,4Aは四角柱状に限定され
ることはなく、例えば六角柱状などの多角柱状であって
もよい。 ・ 軸受け部材である多孔質体15,16,32を、シ
リンダブロック2,2A側ではなくロッド4,4A側に
設けた構成も許容される。このようにすると、シリンダ
1,51全体をスリム化することが容易になる。
The rods 4 and 4A are not limited to the quadrangular prism shape, but may be a polygonal prism shape such as a hexagonal prism shape. A configuration in which the porous bodies 15, 16, 32, which are bearing members, are provided on the rods 4, 4A instead of the cylinder blocks 2, 2A is also acceptable. In this way, it is easy to make the entire cylinders 1 and 51 slimmer.

【0072】・ 前記各実施形態において例示した真空
吸着用治具6には、半導体チップ5等のような被吸着物
を吸着するための構造としての貫通孔が1つ形成されて
いた。これに対して、治具6の有する貫通孔の開口部に
多孔質体を介在させ、その多孔質体の表面(下面)を半
導体チップ5の吸着面としてもよい。このようにすれ
ば、半導体チップ5に対して局部的に真空圧が作用しに
くくなり、半導体チップ5の変形・破損を未然に防止す
ることができる。
The jig 6 for vacuum suction illustrated in each of the above embodiments has one through hole as a structure for sucking an object to be sucked such as the semiconductor chip 5 or the like. On the other hand, a porous body may be interposed in the opening of the through hole of the jig 6, and the surface (lower surface) of the porous body may be used as the suction surface of the semiconductor chip 5. This makes it difficult for the vacuum pressure to act locally on the semiconductor chip 5, thereby preventing the semiconductor chip 5 from being deformed or damaged.

【0073】・ 第1及び第2の段差部41,42は、
必ずしも、両方ともロッド4の突出端側である下端側を
向くようにして形成されていなくてもよく、そのいずれ
か一方がロッド4の上端側を向くようにして形成されて
いてもよい。
The first and second step portions 41 and 42 are
Both of them do not necessarily need to be formed so as to face the lower end side which is the protruding end side of the rod 4, and one of them may be formed so as to face the upper end side of the rod 4.

【0074】・ 第1の段差部41の有効受圧面積を、
第2の段差部42の有効受圧面積よりも小さく設定した
構成にしても勿論よい。 ・ 実施形態の場合、配管L7上には手動により設定圧
が調節可能なレギュレータR3が設けられていた。この
レギュレータR3に代えて、例えば上述したレギュレー
タR1及び電空レギュレータR2を設けてもよい。
The effective pressure receiving area of the first step portion 41 is as follows:
Of course, a configuration in which the effective pressure receiving area of the second step portion 42 is set smaller than the effective pressure receiving area may be employed. In the case of the embodiment, the regulator R3 capable of manually adjusting the set pressure is provided on the pipe L7. Instead of the regulator R3, for example, the above-described regulator R1 and electropneumatic regulator R2 may be provided.

【0075】・ 前記各実施形態では、エアベアリング
シリンダ1,51を含むシリンダシステムC1 ,C2
を、ダイボンダのボンディングヘッドにおける押圧搬送
機構として利用したものを例示して説明した。これに代
えて本発明のシリンダシステムC1 ,C2を、例えばシ
リコンウェハの洗浄機等、他の半導体製造プロセスに用
いられる装置に適用してもよい。また、半導体製造プロ
セスと無関係の他の装置に、同システムC1 ,C2を適
用してもよい。
In the above embodiments, the cylinder systems C 1, C 2 including the air bearing cylinders 1, 51
Has been described as an example using a pressing and conveying mechanism in a bonding head of a die bonder. Instead, the cylinder systems C1 and C2 of the present invention may be applied to an apparatus used in another semiconductor manufacturing process such as a silicon wafer cleaning machine. Further, the systems C1 and C2 may be applied to other devices unrelated to the semiconductor manufacturing process.

【0076】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) ロッド挿通孔を有するシリンダブロックと、前
記ロッド挿通孔に自身の長手方向に沿って駆動可能に挿
通されかつロッド付帯部材が取り付けられた突出端側を
下方に向けた状態で挿通されるロッドと、前記ロッド挿
通孔の内壁面に設けられかつ前記ロッドに対して加圧エ
アを噴出することで前記ロッドを非接触的に支承する軸
受け部材とを備え、前記ロッド及び前記ロッド付帯部材
の自重分を解消するための推力をもたらす第1の圧力作
用部と、同ロッドを駆動制御するための推力をもたらす
第2の圧力作用部とを前記ロッドの外周面に形成すると
ともに、前記ロッド挿通孔の内壁面と前記ロッドの外周
面との間にできる互いに独立した2種の圧力作用室のう
ち、第1の圧力作用室に前記第1の圧力作用部を配置し
かつ第1のポートを介してそこに制御エアを供給可能と
し、第2の圧力作用室に前記第2の圧力作用部を配置し
かつ第2のポートを介してそこに制御エアを供給可能と
したエアベアリングシリンダにおいて、前記第1及び第
2の圧力作用部を前記ロッドの長手方向に沿って段違い
に配置するとともに、前記両圧力作用室間に前記ロッド
に対して加圧エアを噴出する流体圧シール機構を配設し
たことを特徴とするエアベアリングシリンダ。
Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below together with their effects. (1) A cylinder block having a rod insertion hole, which is inserted into the rod insertion hole so as to be drivable along the longitudinal direction of the cylinder block, with the protruding end side to which the rod attaching member is attached facing downward. A rod, and a bearing member provided on an inner wall surface of the rod insertion hole and supporting the rod in a non-contact manner by ejecting pressurized air to the rod; A first pressure acting portion for providing a thrust for eliminating the own weight and a second pressure acting portion for providing a thrust for driving and controlling the rod are formed on an outer peripheral surface of the rod, and the rod is inserted through the rod. Among the two independent pressure action chambers formed between the inner wall surface of the hole and the outer peripheral surface of the rod, the first pressure action section is disposed in the first pressure action chamber and the first port is connected to the first pressure action section. An air bearing cylinder, in which control air can be supplied thereto via a second pressure action chamber, and the control air can be supplied thereto through a second port. The first and second pressure acting portions are arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod, and a fluid pressure seal mechanism for injecting pressurized air to the rod is disposed between the two pressure acting chambers. An air bearing cylinder characterized by:

【0077】(2) 技術的思想1において、前記ロッ
ドは真空引き通路を有する真空吸着用ロッドであり、前
記ロッド付帯部材は前記ロッドに被吸着物を保持するた
めの治具であり、前記シリンダブロックには真空引きポ
ートが前記真空引き通路の外周側開口に対応して設けら
れていること。従って、この技術的思想2に記載の発明
によれば、真空引きポート及び真空引き通路を介して真
空引きを行うことにより、真空吸着用ロッドの突出端部
に取り付けられた治具に被吸着物が保持される。このよ
うな構造のエアベアリングシリンダであると、例えばダ
イボンダ等における押圧装置としての使用に適したもの
となる。
(2) In the technical idea 1, the rod is a vacuum suction rod having a vacuum passage, the rod attachment member is a jig for holding an object to be suctioned on the rod, and the cylinder is a cylinder. The block is provided with a vacuum port corresponding to an outer peripheral opening of the vacuum path. Therefore, according to the invention described in the technical idea 2, by performing the evacuation through the evacuation port and the evacuation passage, the object to be adsorbed is attached to the jig attached to the protruding end of the evacuation rod. Is held. An air bearing cylinder having such a structure is suitable for use as a pressing device in, for example, a die bonder.

【0078】(3) 技術的思想2に記載されたエアベ
アリングシリンダを構成要素とし、そのシリンダにおけ
る前記ロッドの突出端側に取り付けられたロッド付帯部
材に半導体チップを真空吸着した状態でその半導体チッ
プを搬送しかつ接合面に押圧する搬送押圧機構を備えた
半導体製造装置。この技術的思想3に記載の発明によれ
ば、高制御精度が可能なロッドに取り付けられたロッド
付帯部材に真空吸着された半導体チップを搬送した後、
その半導体チップを接合面に対して高い精度で押圧する
ことができる。従って、破損等を伴うことなく半導体チ
ップを接合面に対して確実に接合することができ、製造
される半導体も高性能なものとなる。
(3) The air bearing cylinder described in the technical concept 2 is a constituent element, and the semiconductor chip is vacuum-adsorbed to the rod-attached member attached to the projecting end side of the rod in the cylinder. A semiconductor manufacturing apparatus provided with a transfer pressing mechanism for transferring and pressing a bonding surface. According to the invention described in the technical idea 3, after the semiconductor chip vacuum-adsorbed to the rod attachment member attached to the rod capable of high control accuracy is transported,
The semiconductor chip can be pressed against the bonding surface with high accuracy. Therefore, the semiconductor chip can be securely bonded to the bonding surface without damage or the like, and the manufactured semiconductor also has high performance.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明によれば、安価かつ製造が容易であって、しかも推
力特性に優れたエアベアリングシリンダを提供すること
ができる。
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide an air bearing cylinder which is inexpensive, easy to manufacture, and has excellent thrust characteristics.

【0080】請求項2に記載の発明によれば、よりいっ
そう安価かつ製造が容易なものとなる。請求項3に記載
の発明によれば、耐荷重性の向上及び部品点数の増加防
止を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the manufacturing cost is further reduced and the manufacturing becomes easier. According to the third aspect of the invention, it is possible to improve the load resistance and prevent the number of parts from increasing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を具体化した一実施形態のエアベアリン
グシリンダの断面図。
FIG. 1 is a sectional view of an air bearing cylinder according to an embodiment of the present invention.

【図2】同シリンダのロッドの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a rod of the cylinder.

【図3】(a)は実施形態のシリンダにおけるロッド変位
と圧力作用室内の圧力との関係を示すグラフであり、
(b)は従来技術のシリンダにおけるロッド変位と圧力作
用室内の圧力との関係を示すグラフ。
FIG. 3A is a graph showing a relationship between a rod displacement and a pressure in a pressure action chamber in the cylinder of the embodiment;
(b) is a graph showing the relationship between the rod displacement and the pressure in the pressure action chamber in the conventional cylinder.

【図4】(a)は実施形態のシリンダにおける圧力作用室
内の圧力と推力との関係を示すグラフであり、(b)は従
来技術のシリンダにおける圧力作用室内の圧力と推力と
の関係を示すグラフ。
FIG. 4A is a graph showing the relationship between the pressure in the pressure working chamber and the thrust in the cylinder of the embodiment, and FIG. 4B is a graph showing the relationship between the pressure in the pressure working chamber and the thrust in the conventional cylinder. Graph.

【図5】別例のエアベアリングシリンダの断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of another example of an air bearing cylinder.

【図6】従来技術のエアベアリングシリンダの断面図。FIG. 6 is a sectional view of a conventional air bearing cylinder.

【図7】従来技術のエアベアリングシリンダの断面図。FIG. 7 is a sectional view of a conventional air bearing cylinder.

【図8】図7のA−A線における断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along line AA of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,51…エアベアリングシリンダ、2,2A…シリン
ダブロック、3…ロッド挿通孔、4,4A…ロッド、1
5,16…軸受け部材、25…第1のポートとしての第
1の推力ポート、26…第2のポートとしての第2の推
力ポート、27…第1の圧力作用室、28…第2の圧力
作用室、32…流体圧シール機構としての多孔質体、4
1…第1の圧力作用部としての第1の段差部、42…第
2の圧力作用部としての第2の段差部、S1,S2,S
3,S4…ロッドの外周面。
1, 51: air bearing cylinder, 2, 2A: cylinder block, 3: rod insertion hole, 4, 4A: rod, 1
5, 16 bearing member, 25 first thrust port as first port, 26 second thrust port as second port, 27 first pressure action chamber, 28 second pressure Working chamber 32, porous body as fluid pressure sealing mechanism, 4
Reference numeral 1 denotes a first step portion as a first pressure acting portion, 42 denotes a second step portion as a second pressure acting portion, S1, S2, S
3, S4: outer peripheral surface of the rod.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H081 AA02 AA05 BB03 CC20 DD13 EE03 EE20 HH04 3J102 AA02 BA09 CA16 EA02 EA06 EA18 EA22 EB07 FA08 GA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H081 AA02 AA05 BB03 CC20 DD13 EE03 EE20 HH04 3J102 AA02 BA09 CA16 EA02 EA06 EA18 EA22 EB07 FA08 GA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ロッド挿通孔を有するシリンダブロック
と、前記ロッド挿通孔に自身の長手方向に沿って駆動可
能に挿通されるロッドと、前記ロッド挿通孔の内壁面に
設けられかつ前記ロッドに対して加圧エアを噴出するこ
とで前記ロッドを非接触的に支承する軸受け部材とを備
え、少なくとも前記ロッドの自重分を解消するための推
力をもたらす第1の圧力作用部及び同ロッドを駆動制御
するための推力をもたらす第2の圧力作用部を前記ロッ
ドの外周面に形成するとともに、前記ロッド挿通孔の内
壁面と前記ロッドの外周面との間にできる互いに独立し
た2種の圧力作用室のうち、第1の圧力作用室に前記第
1の圧力作用部を配置しかつ第1のポートを介してそこ
に制御エアを供給可能とし、第2の圧力作用室に前記第
2の圧力作用部を配置しかつ第2のポートを介してそこ
に制御エアを供給可能としたエアベアリングシリンダに
おいて、 前記第1及び第2の圧力作用部を前記ロッドの長手方向
に沿って段違いに配置するとともに、前記両圧力作用室
間に前記ロッドに対して加圧エアを噴出する流体圧シー
ル機構を配設したことを特徴とするエアベアリングシリ
ンダ。
1. A cylinder block having a rod insertion hole, a rod drivably inserted into the rod insertion hole along a longitudinal direction of the cylinder block, and a rod provided on an inner wall surface of the rod insertion hole. A bearing member for supporting the rod in a non-contact manner by ejecting pressurized air, and a first pressure acting portion for providing a thrust for at least eliminating the weight of the rod and drive control of the rod. A second pressure acting portion for providing a thrust force for forming a pressure is formed on the outer peripheral surface of the rod, and two independent pressure acting chambers formed between the inner wall surface of the rod insertion hole and the outer peripheral surface of the rod are formed. The first pressure action section is disposed in a first pressure action chamber, and control air can be supplied thereto through a first port, and the second pressure action section is supplied to a second pressure action chamber. Distribute the department And an air bearing cylinder capable of supplying control air thereto through a second port, wherein the first and second pressure acting portions are arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod, and An air bearing cylinder, wherein a fluid pressure seal mechanism for ejecting pressurized air to the rod is disposed between the pressure action chambers.
【請求項2】前記ロッドは略角柱状であって、前記第1
及び第2の圧力作用部は、複数あるロッド外周面のうち
の1面にのみそれぞれ形成されていることを特徴とする
請求項1に記載のエアベアリングシリンダ。
2. The rod according to claim 1, wherein the rod has a substantially prismatic shape.
2. The air bearing cylinder according to claim 1, wherein the second pressure acting portion is formed only on one of a plurality of rod outer peripheral surfaces. 3.
【請求項3】前記流体圧シール機構は、前記ロッドを非
接触的に支承する軸受け部材を兼ねることを特徴とする
請求項1または2に記載のエアベアリングシリンダ。
3. The air bearing cylinder according to claim 1, wherein the fluid pressure sealing mechanism also serves as a bearing member for supporting the rod in a non-contact manner.
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