JP2003229686A - 移動体の放熱装置 - Google Patents
移動体の放熱装置Info
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Abstract
る。 【解決手段】 移動体4,8a,10a,10dが移動
すると、移動体4,8a,10a,10dと筐体2側と
に熱的に接続される伝熱体21〜24が移動体4,8
a,10a,10dの移動を許容するように追従し変形
し、移動体4,8a,10a,10dの移動に影響を与
えること無く、当該移動体4,8a,10a,10dの
熱を、伝熱体21〜24の熱伝導、輻射伝熱、対流熱伝
達の作用で筐体2側に逃がして外部に放熱するように構
成して成るもの。
Description
する装置に関する。
撮像装置及びこの撮像装置を移動させる移動機構を備
え、筐体内に配置される被検査体に対して撮像装置を所
望の位置に高精度に移動し当該撮像装置で被検査体を撮
像することで、被検査体を検査するものが知られてい
る。
密検査装置では、撮像装置や移動機構の駆動源を発熱体
として熱が発生し、この熱が移動機構等にドリフトする
影響で、撮像装置の被検査体に対する位置合わせの精度
が低下するという問題が生じる。
付けて放熱することが考えられるが、放熱板では十分な
熱影響の抑止は無理である。
に成されたものであり、筐体内に配設され移動する発熱
体を始めとした移動体のその熱を十分に放熱するのを可
能とする移動体の放熱装置を提供することを目的とす
る。
熱装置は、筐体内に配設される移動体の熱を放熱する装
置であって、移動体と筐体側とに熱的に接続され、移動
体の移動を許容するように追従し変形する伝熱体を含む
ことを特徴としている。
よれば、移動体が移動すると、移動体と筐体側とに熱的
に接続される伝熱体が移動体の移動を許容するように追
従し変形するため、移動体の移動に影響が与えられるこ
と無く、当該移動体の熱が、伝熱体の熱伝導、輻射伝
熱、対流熱伝達の作用で筐体側に逃がされ外部に放熱さ
れる。
熱体が挙げられ、この発熱体の熱が伝熱体により十分に
外部に放熱されることになる。
れる場合には、伝熱体は、移動体としての発熱体と別の
移動体とに熱的に接続され発熱体、別の移動体の移動を
許容するように追従し変形する伝熱体と、別の移動体と
筐体側とに熱的に接続され別の移動体の移動を許容する
ように追従し変形する伝熱体と、を備える構成も採用さ
れる。
り、移動体の移動に追従して湾曲するように配設されて
いると、移動体の移動及び伝熱帯の変形が容易に可能で
あり、しかも帯状であるから、断面積が大きく熱伝導効
果が高められると共に、表面積が大きく輻射伝熱効果及
び対流熱伝達効果が高められる。
し重ねられているのが好ましい。このような構成を採用
することで、隣接する伝熱帯同士の間の隙間に対流が作
用し対流熱伝達効果が高められると共に、断面積が大き
くされて熱伝導効果が高められる。また、1枚の伝熱帯
の厚さと複数枚の伝熱帯の厚さが同じ場合であれば、熱
伝導効果は変わらないが、複数枚の方が対流熱伝達効果
が高められると共に湾曲性が高められる。
気中の場合の対流熱伝達効果は無いが、熱的に外部と遮
断され大気中に比して温度上昇の度合いが高くなるた
め、本発明の放熱装置の適用が特に効果的である。
装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら
説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る移動体
の放熱装置が適用された半導体検査装置を示す斜視図、
図2は、図1に示す半導体検査装置の平面図、図3は、
図1に示す半導体検査装置の右側面図、図4は、図1に
示す半導体検査装置の正面図であり、本実施形態の半導
体検査装置1は、例えば半導体ウエハやICチップ等の
被検査体を検査する装置であって、具体的には、被検査
体に不良欠陥がある場合に当該不良欠陥から発せられる
微弱光を検知するものである。
1は、密閉される筐体2内に概略、被検査体(不図示)
が配置される被検査体配置部3と、この被検査体配置部
3に配置された被検査体を撮像する例えばカメラ等の撮
像装置4と、この撮像装置4を移動可能とする撮像装置
移動機構5と、を備える。
する水平基台部6の所定位置に装備され、当該被検査体
配置部3の上方に撮像装置4が配設されている。
て、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向(3次元方向;本
実施形態では、図1に示すように、筐体2の横方向をX
軸方向、縦方向をY軸方向、高さ方向をZ軸方向とす
る)に移動し、下方に配置されている被検査体の不良欠
陥から発せられる微弱光を高感度に検知する。
基台部6上にY軸ステージ9cの固定部が固定され、こ
のY軸ステージ9cの固定部に固定される例えばモータ
等のY軸駆動源9aの駆動に従い、当該Y軸ステージ9
cの可動部をY軸方向に往復移動させ、これにより、Y
軸ステージ9cの可動部上に固定されているX軸ステー
ジ8cの固定部をY軸方向に往復移動させ、このX軸ス
テージ8cの固定部に固定される例えばモータ等のX軸
駆動源8aの駆動に従い、当該X軸ステージ8cの可動
部をX軸方向に往復移動させ、これにより、X軸ステー
ジ8cの可動部前面(被検査体配置部3側)に固定され
ているZ軸ステージ10cの固定部をX軸方向に往復移
動させ、このZ軸ステージ10cの固定部に固定される
例えばモータ等のZ軸駆動源10aの駆動に従い、当該
Z軸ステージ10cの可動部をZ軸方向に往復移動さ
せ、これにより、Z軸ステージ10cの可動部前面に固
定されている撮像装置保持部7をZ軸方向に往復移動さ
せる。この撮像装置保持部7には上記撮像装置4が保持
され、従って、撮像装置4は、X軸、Y軸、Z軸方向に
自在に移動する。
像装置4の側方(X軸方向)に対向するように延出する
熱伝導体10dが連結されている。この熱伝導体10d
は、X軸ステージ8cの可動部ではなくても、このX軸
ステージ8cの可動部に連結され同様にX軸、Y軸方向
に移動するZ軸ステージ10cの固定部に連結されてい
ても良い。
し、X軸、Y軸、Z軸駆動源8a,9a,10aは駆動
に従って発熱し、これらの発熱を筐体2外に放熱しない
と、熱による影響で被検査体に対するミクロン単位の位
置合わせの精度が低下してしまう。
発熱を筐体2外に放熱する放熱装置、特に、撮像装置
4、X軸駆動源8a及びZ軸駆動源10aのように、移
動する発熱体の熱を効果的に筐体2外に放熱する放熱装
置が付設されている。
動源10a、撮像装置4を対象に各々設けられている伝
熱体で、具体的には、帯状を成す伝熱帯であり、本実施
形態では、例えば、熱伝導性が高く且つ柔軟性に富む銅
で成形され、225mm×70mmの大きさで、0.1
mmの厚みとされている。
は、その両端部がX軸駆動源8aと筐体2とに例えば螺
子止め等で連結され、Y軸方向に移動するX軸駆動源8
aの移動に追従して湾曲するように配設されている。従
って、第1の伝熱帯21は、図示のようにその取付方向
(伝熱帯が引っ張られた時の長手方向)をY軸方向とし
Z軸方向に湾曲していても良く、また、その取付方向を
Y軸方向としてX軸方向に湾曲していても良く、また、
その取付方向をX軸方向としてY軸方向に湾曲していて
も良い。
2は、その両端部がZ軸駆動源10aと筐体2とに例え
ば螺子止め等で連結され、X軸、Y軸方向に移動するZ
軸駆動源10aの移動に追従して湾曲するように配設さ
れている。従って、第2の伝熱帯22は、図示のように
その取付方向をY軸方向としてX軸方向に湾曲していて
も良く、また、その取付方向をX軸方向としてY軸方向
に湾曲していても良い。
23,24が配設されている。第3の伝熱帯23は、そ
の両端部が撮像装置4と熱伝導体10dとに例えば螺子
止め等で連結され、熱伝導体10dに対してZ軸方向に
移動する撮像装置4の移動に追従して湾曲するように配
設されている。従って、第3の伝熱帯23は、図示のよ
うにその取付方向をX軸方向としてZ軸方向に湾曲して
いても良く、また、その取付方向をY軸方向としてZ軸
方向に湾曲していても良い。
熱伝導体10dと筐体2とに例えば螺子止め等で連結さ
れ、X軸、Y軸方向に移動する熱伝導体10dの移動に
追従して湾曲するように配設されている。従って、第4
の伝熱帯24は、図示のようにその取付方向をX軸方向
としてY軸方向に湾曲していても良く、また、その取付
方向をY軸方向としてX軸方向に湾曲していても良い。
び表面積を一層大きくすべく、第2の伝熱帯22、第4
の伝熱帯24にあっては、その湾曲が対向し環状を成す
ように一対が配設されているが、第1の伝熱帯21、第
3の伝熱帯23も、このように一対配設するようにして
も良く、また、後述の放熱が十分であれば、第2の伝熱
帯22、第4の伝熱帯24も、第1の伝熱帯21、第3
の伝熱帯23のように、各1枚の伝熱帯としても良い。
れば、検査に従って、X軸、Y軸、Z軸駆動源8a〜1
0aが駆動すると共に撮像装置4による撮像が実施さ
れ、撮像装置4及びX軸、Y軸、Z軸駆動源8a〜10
aは発熱する。
はY軸方向に移動し、Z軸駆動源10aはX軸、Y軸方
向に移動し、撮像装置4はX軸、Y軸、Z軸方向に移動
し、第1の伝熱帯21は、X軸駆動源8aのY軸方向移
動を許容するように追従して湾曲変形し、第2の伝熱帯
22は、Z軸駆動源10aのX軸、Y軸方向移動を許容
するように追従して湾曲変形し、第3の伝熱帯23は、
撮像装置4のZ軸方向移動を許容するように追従して湾
曲変形し、第4の伝熱帯24は、熱伝導体10dのX
軸、Y軸方向移動を許容するように追従して湾曲変形す
る。
ば、Z軸駆動源10aが、第2の伝熱帯22の接続され
ている筐体2から離間する方向へ移動すると、第2の伝
熱帯22は、Z軸駆動源10aのこの移動に追従して引
っ張られ、図5に示すように、湾曲の度合いが少なくな
るように変形し、また、Z軸駆動源10aが、第2の伝
熱帯22の接続されている筐体2に接近する方向へ移動
すると、第2の伝熱帯22は、Z軸駆動源10aのこの
移動に追従して潰され、図6に示すように、湾曲の度合
いが大きくなるように変形する。
4は湾曲変形するため、移動体としての撮像装置4、X
軸駆動源8a、熱伝導体10d、Z軸駆動源10aの移
動に影響を与えることは無い。
軸駆動源8aと筐体2とを接続する第1の伝熱帯21の
熱伝導、輻射伝熱、対流熱伝達の作用で筐体2に伝熱さ
れ、Z軸駆動源10aの発熱は、当該Z軸駆動源10a
と筐体2とを接続する第2の伝熱帯22の熱伝導、輻射
伝熱、対流熱伝達の作用で筐体2に伝熱され、撮像装置
4の発熱は、当該撮像装置4と筐体2とを熱伝導体10
dを介して接続する第3、第4の伝熱帯23,24の熱
伝導、輻射伝熱、対流熱伝達の作用で筐体2に伝熱さ
れ、これら筐体2へ逃がされた熱は外部に放熱される。
ここで、熱伝導体10dは、発熱体ではないが、撮像装
置4からの熱伝導の中継体となるため、効果的に筐体2
へ熱伝導すべく(X軸ステージ8cの可動部に熱が伝導
しないように)、断熱材を介してX軸ステージ8cの可
動部に連結されている。なお、Y軸駆動源9aの発熱
は、Y軸ステージ9cの固定部、水平基台部6を介して
筐体2に逃がされて外部に放熱される。
体(撮像装置、X軸駆動源、Z軸駆動源、熱伝導体)
4,8a,10a,10dと筐体2側とを熱的に接続す
る第1〜第4の伝熱帯21〜24が移動体の移動を許容
するように追従し湾曲変形するため、移動体4,8a,
10a,10dの移動に影響が与えられること無く、当
該移動体4,8a,10a,10dの熱が、第1〜第4
の伝熱帯21〜24の熱伝導、輻射伝熱、対流熱伝達の
作用で筐体2側に逃がされ外部に放熱され、移動体4,
8a,10a,10dの熱が十分に放熱されている。従
って、被検査体に対する位置合わせが高精度とされ、半
導体検査を高精度に実施することが可能とされている。
なお、従来技術で述べたように、発熱体に放熱板(フィ
ン)を取り付けるのでは、輻射伝熱、対流熱伝達の作用
しか期待できないため、その放熱効果は不十分である。
て帯状の伝熱帯21〜24が採用されているため、移動
体4,8a,10a,10dの移動に対して湾曲し追従
性が十分に確保されている上、断面積及び表面積が比較
的大きくされ、断面積に比例する熱伝導効果が高められ
ていると共に、表面積に比例する輻射伝熱効果及び対流
熱伝達効果が高められている。
比較的柔らかい金属が用いられその厚さが0.1mmと
薄くされているため、繰り返し湾曲させても永久歪みが
発生することが無く弾性特性の維持が可能で長期間の使
用が可能とされている。
体の放熱装置が適用された半導体検査装置を示す斜視
図、図8は、図7に示す半導体検査装置の平面図、図9
は、図7に示す半導体検査装置の右側面図、図10は、
図7に示す半導体検査装置の正面図である。
態のそれと違う点は、帯状の伝熱帯21〜24の各々に
対し、伝熱帯を複数枚として重ねると共に、隣接する伝
熱帯間に隙間を設けるようにした点である。
な効果を得ることができるというのはいうまでもなく、
加えて、隣接する伝熱帯同士の間の隙間に対流が作用し
対流熱伝達効果が高められると共に断面積が大きくされ
て熱伝導効果が高められ、第1実施形態に比して放熱効
果が高められている。
厚さと第2実施形態に示す複数枚の伝熱帯の厚さが同じ
場合であれば、熱伝導効果は変わらないが、複数枚の方
が、表面積が増えて対流熱伝達効果が高められると共に
湾曲性が高められて移動体4,8a,10a,10dに
対する追従性が高められる。
動体の放熱装置が適用された半導体検査装置を示す斜視
図、図12は、図11に示す半導体検査装置の平面図、
図13は、図11に示す半導体検査装置の右側面図、図
14は、図11に示す半導体検査装置の正面図である。
態のそれと違う点は、伝熱帯21〜24に代えて、多数
の細い伝熱ワイヤを網目状に編んだメッシュ状伝熱体3
1〜34を用いた点である。
る細い伝熱ワイヤとしては、熱伝導性が高く且つ柔軟性
に富む銅線が採用されている。
様な効果が期待され、加えて、3次元方向に対する追従
も期待される。このため、一例を挙げれば、メッシュ状
伝熱体33,34を繋げて1つのメッシュ状伝熱体と
し、撮像装置4と筐体2とを直接連結することも可能で
ある。このメッシュ状伝熱体31〜34は、第2実施形
態と同様に、複数枚が互いに隙間を有し重なるように配
設されていても勿論良い。
1実施形態に比して、移動体4,8a,10a,10d
の移動に連れて塑性変形する虞や、長さが伸びる虞があ
るが、移動体4,8a,10a,10dの移動頻度が低
ければ、これらの虞を解消するのは可能である。
動体の放熱装置が適用された半導体検査装置を示す斜視
図、図16は、図15に示す半導体検査装置の平面図、
図17は、図15に示す半導体検査装置の右側面図、図
18は、図15に示す半導体検査装置の正面図である。
態のそれと違う点は、伝熱帯21〜24に代えて、多数
の細い伝熱ワイヤを束ねたケーブル状伝熱体41〜44
を用いた点である。
る細い伝熱ワイヤとしては、第3実施形態と同様に熱伝
導性が高く且つ柔軟性に富む銅線が採用されている。
様な効果が期待され、加えて、3次元方向に対する追従
が十分に可能である。このため、一例を挙げれば、ケー
ブル状伝熱体43,44を繋げて1つのケーブル状伝熱
体とし、撮像装置4と筐体2とを直接連結することも可
能である。このケーブル状伝熱体41〜44は多数束配
設されていても勿論良い。
1実施形態に比して、移動体4,8a,10a,10d
の移動に連れて塑性変形する虞や、座屈や永久歪みが生
じやすく移動体4,8a,10a,10dと筐体2に対
する連結が難しいという問題や、断面積及び表面積が第
1〜第3実施形態に比して小さく放熱効果が低い一方
で、断面積及び表面積を大きくしようとすると剛性が高
くなって移動体4,8a,10a,10dの移動に負荷
が働いてしまうという問題があるが、移動体4,8a,
10a,10dの移動頻度が低ければ、これらの問題を
解消するのは可能である。
は、筐体2内を真空とはしていないが、真空とすると、
大気中の場合の対流熱伝達効果は無いが、熱的に外部と
遮断され大気中に比して温度上昇の度合いが高くなるた
め、上記放熱装置の適用が特に効果的である。
的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施形態においては、伝熱体
を筐体2に連結するようにしているが、Y軸ステージ9
cの固定部や水平基台部6に連結しこれらを介して筐体
2に熱を逃がすようにしても良く、要は、伝熱体は、移
動体4,8a,10a,10dと筐体2側とを熱的に接
続していれば良い。また、移動体は、上記実施形態で述
べた熱伝導体10dのように、発熱体とは限らない。
しいとして伝熱体に銅を採用しているが、熱伝導性が高
く且つ柔軟性に富むものであれば他のものであっても良
い。
を、カメラ等の撮像装置4やモータ等の駆動源8a,9
a,10aとしているが、これら以外の発熱体に対して
も勿論適用可能である。
導体検査装置1に対する適用を述べているが、これに限
定されるものではなく、例えば精密検査機器や精密測定
機器等に対して適用するのが特に効果的であり、要は、
筐体内に配設される移動体の熱を放熱する目的の機器全
てに対して適用可能である。
体が移動すると、移動体と筐体側とに熱的に接続される
伝熱体が移動体の移動を許容するように追従し変形し、
移動体の移動に影響を与えること無く、当該移動体の熱
を、伝熱体の熱伝導、輻射伝熱、対流熱伝達の作用で筐
体側に逃がして外部に放熱するように構成したものであ
るから、十分に移動体の熱を放熱することで可能とな
る。その結果、例えば精密検査装置や精密測定装置にあ
っては、高精度の検査や測定が可能となる。
が適用された半導体検査装置を示す斜視図である。
従して湾曲の度合いが少なくなるように変形した状態を
示す平面図である。
従して湾曲の度合いが大きくなるように変形した状態を
示す平面図である。
が適用された半導体検査装置を示す斜視図である。
置が適用された半導体検査装置を示す斜視図である。
る。
る。
る。
置が適用された半導体検査装置を示す斜視図である。
る。
る。
る。
体;発熱体)、8a…X軸駆動源(移動体;発熱体)、
10a…Z軸駆動源(移動体;発熱体)、10d…熱伝
導体(移動体)、21〜24…伝熱帯(伝熱体;放熱装
置)、31〜34…メッシュ状伝熱体(放熱装置)、4
1〜44…ケーブル状伝熱体(放熱装置)。
Claims (6)
- 【請求項1】 筐体内に配設される移動体の熱を放熱す
る装置であって、 前記移動体と筐体側とに熱的に接続され、前記移動体の
移動を許容するように追従し変形する伝熱体を含むこと
を特徴とする移動体の放熱装置。 - 【請求項2】 前記移動体は、発熱体であることを特徴
とする請求項1記載の移動体の放熱装置。 - 【請求項3】 前記筐体内にはさらに別の移動体が配設
され、 前記伝熱体は、前記移動体としての発熱体と前記別の移
動体とに熱的に接続され前記発熱体、前記別の移動体の
移動を許容するように追従し変形する伝熱体と、前記別
の移動体と前記筐体側とに熱的に接続され前記別の移動
体の移動を許容するように追従し変形する伝熱体と、を
備えることを特徴とする請求項1記載の移動体の放熱装
置。 - 【請求項4】 前記伝熱体は、帯状を成す伝熱帯であ
り、前記移動体の移動に追従して湾曲するように配設さ
れていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に
記載の移動体の放熱装置。 - 【請求項5】 前記伝熱帯は、複数枚が互いに隙間を有
し重ねられていることを特徴とする請求項4記載の移動
体の放熱装置。 - 【請求項6】 前記筐体内は、真空とされていることを
特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の移動体の
放熱装置。
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