JP2006073654A - Non-contact chuck - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a non-contact chuck which dispenses with a stopper provided in the periphery of the chuck for holding a work horizontally. <P>SOLUTION: In the non-contact chuck 10, the work is held to the work holding surface 18 of a chuck body 12 by suction power of a vacuum pump 24. Since on the chuck body 12 supersonic vibration is carried out by the ultrasonic wave which an ultrasonic transducer 26 generates, the so-called an "ultrasonic squeeze effect" work holding power(what is called "squeeze air film pressure") is generated in the work holding surface 18. Consequently, at this non-contact chuck 10, the sum of the above work holding power and the work weight is made balanced with the suction power of the work by vacuum pump 24. Hence, the work is held in a non-contact state to the work holding surface 18. Then, the work is held to the work holding surface 18 horizontally by the holding force according to the "ultrasonic squeeze effect". <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非接触状態でワークを保持する非接触チャックに関する。   The present invention relates to a non-contact chuck that holds a workpiece in a non-contact state.

従来、ＩＣチップや小型レンズ、半導体ウェハなどのワークを取り扱う際には、空気の吹き出しに伴うベルヌーイ効果を利用した非接触チャックが利用されている（例えば、特許文献１参照）。このような非接触チャックでは、ワークに直接触れることなく搬送・据え付けなどを行うことができるため、ワークに塵埃などが付着することを防止できる。   Conventionally, when handling a work such as an IC chip, a small lens, or a semiconductor wafer, a non-contact chuck using a Bernoulli effect accompanying air blowing is used (for example, see Patent Document 1). With such a non-contact chuck, conveyance and installation can be performed without directly touching the workpiece, and therefore dust and the like can be prevented from adhering to the workpiece.

しかしながら、このような非接触チャックの場合、ワークに対する水平方向の保持力はないので、チャックの外周部に止め用具を設けてワークがチャックから脱落することを防止している。このため、上記止め用具に付着した塵埃などがワークに付着する可能性があり、更なる改良が求められていた。
特開平５−２８５８７６号公報 However, in the case of such a non-contact chuck, since there is no holding force in the horizontal direction with respect to the workpiece, a stopper is provided on the outer peripheral portion of the chuck to prevent the workpiece from falling off the chuck. For this reason, there is a possibility that dust or the like adhering to the stoppers may adhere to the workpiece, and further improvement has been demanded.
JP-A-5-285876

本発明は上記事実を考慮し、ワークを水平方向に保持するためにチャックの外周部に設けられる止め用具の適用を廃止できる非接触チャックを得ることを目的とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a non-contact chuck that can eliminate the application of a stopper provided on the outer periphery of the chuck in order to hold the workpiece in the horizontal direction.

請求項１に係る発明の非接触チャックは、ワークを保持するワーク保持面が先端に形成されると共に、一端が前記ワーク保持面に開口した吸引通路が穿設されたチャック本体と、超音波を発生させて前記チャック本体を超音波振動させる超音波発生手段と、前記ワークの重量と超音波振動によって前記チャック本体に発生するワーク支持力との和と吸引力とがバランスするように前記吸引通路を介して吸引する吸引手段と、を含んでいる。   A non-contact chuck according to a first aspect of the present invention includes a chuck main body in which a work holding surface for holding a work is formed at a tip, a suction passage having one end opened in the work holding surface, and ultrasonic waves. The suction passage so as to balance the suction force of the ultrasonic wave generating means for generating ultrasonic vibration of the chuck body and the work weight and the work supporting force generated in the chuck body by the ultrasonic vibration. And suction means for sucking through.

請求項１記載の非接触チャックでは、チャック本体の先端には、ワークを保持するワーク保持面が形成されている。このワーク保持面には、チャック本体に穿設された吸引通路の一端が開口しており、吸引手段は、この吸引通路を介してワークを吸引する。また、チャック本体は、超音波発生手段により発生される超音波によって超音波振動し、チャック本体には、所謂「超音波スクイーズ効果」によるワーク支持力（所謂「スクイーズ空気膜圧力」）が発生する。ここで、吸引手段は、このワーク支持力とワークの重量との和と、自らが発生させる吸引力とがバランスするようにワークを吸引する。これにより、ワークは、チャック本体のワーク保持面に非接触状態で保持される。   In the non-contact chuck according to the first aspect, a work holding surface for holding a work is formed at the tip of the chuck body. One end of a suction passage formed in the chuck body is opened on the work holding surface, and the suction means sucks the work through the suction passage. Further, the chuck main body is ultrasonically vibrated by the ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generating means, and a work supporting force (so-called “squeezed air film pressure”) is generated in the chuck main body by a so-called “ultrasonic squeeze effect”. . Here, the suction means sucks the workpiece so that the sum of the workpiece supporting force and the weight of the workpiece balances with the suction force generated by itself. As a result, the workpiece is held in a non-contact state on the workpiece holding surface of the chuck body.

しかも、ワークには、前述した「超音波スクイーズ効果」によって、チャック本体のワーク保持面に留まろうとする保持力が作用する。この保持力は、ワークのワーク保持面に対する水平方向への移動にも抗力を奏するので、ワークのワーク保持面に対する水平方向への脱落が防止される。すなわち、この非接触チャックでは、ワークをワーク保持面に対して鉛直方向及び水平方向の両方に保持することができる。したがって、この非接触チャックでは、従来の非接触チャックにおいてワークを水平方向に保持するためにチャックの外周部に設けられる止め用具の適用を廃止できる。   In addition, a holding force that tries to stay on the work holding surface of the chuck main body acts on the work due to the “ultrasonic squeeze effect” described above. This holding force also resists the movement of the workpiece in the horizontal direction with respect to the workpiece holding surface, so that the workpiece is prevented from falling off in the horizontal direction with respect to the workpiece holding surface. That is, with this non-contact chuck, the workpiece can be held in both the vertical direction and the horizontal direction with respect to the workpiece holding surface. Therefore, in this non-contact chuck, the application of the stopper provided on the outer peripheral portion of the chuck in order to hold the workpiece in the horizontal direction in the conventional non-contact chuck can be eliminated.

請求項２に係る発明の非接触チャックは、請求項１記載の非接触チャックにおいて、前記吸引手段を、前記吸引通路の他端に接続された真空ポンプとしたことを特徴としている。   A non-contact chuck according to a second aspect of the present invention is the non-contact chuck according to the first aspect, wherein the suction means is a vacuum pump connected to the other end of the suction passage.

請求項２記載の非接触チャックでは、吸引通路の他端に接続された真空ポンプが作動されると、吸引通路の一端すなわちチャック本体のワーク保持面には吸引力が発生し、この吸引力によってワークがワーク保持面に吸引される。   In the non-contact chuck according to claim 2, when a vacuum pump connected to the other end of the suction passage is operated, a suction force is generated at one end of the suction passage, that is, the work holding surface of the chuck body. The workpiece is attracted to the workpiece holding surface.

請求項３に係る発明の非接触チャックは、請求項１記載又は請求項２記載の非接触チャックにおいて、前記ワーク保持面の形状を、前記ワークの外形に対応させて形成したことを特徴としている。   A non-contact chuck according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the non-contact chuck according to the first or second aspect, the shape of the work holding surface is formed corresponding to the outer shape of the work. .

請求項３記載の非接触チャックでは、チャック本体のワーク保持面の形状は、ワークの外形に対応して形成されている。したがって、前述した「超音波スクイーズ効果」によって、ワークは、チャック本体のワーク保持面に対して水平方向に位置ズレすることなく保持される。   In the non-contact chuck according to the third aspect, the shape of the work holding surface of the chuck body is formed corresponding to the outer shape of the work. Therefore, the workpiece is held without being displaced in the horizontal direction with respect to the workpiece holding surface of the chuck body by the “ultrasonic squeeze effect” described above.

請求項４に係る発明の非接触チャックは、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の非接触チャックにおいて、前記ワーク保持面の形状を、前記ワークの外形と相似形に形成したことを特徴としている。   A non-contact chuck according to a fourth aspect of the present invention is the non-contact chuck according to any one of the first to third aspects, wherein the shape of the workpiece holding surface is similar to the outer shape of the workpiece. It is characterized by.

請求項４記載の非接触チャックでは、チャック本体のワーク保持面の形状は、ワークの外形と相似形に形成されている。したがって、前述した「超音波スクイーズ効果」によって、ワークのワーク保持面に対する水平方向の位置ズレを好適に抑制できる。   In the non-contact chuck according to the fourth aspect, the shape of the work holding surface of the chuck body is similar to the outer shape of the work. Therefore, the above-described “ultrasonic squeeze effect” can favorably suppress the positional displacement of the workpiece in the horizontal direction with respect to the workpiece holding surface.

請求項５に係る発明の非接触チャックは、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の非接触チャックにおいて、前記ワーク保持面の形状を、四角形、円形、または凹面状に形成したことを特徴としている。   A non-contact chuck according to a fifth aspect of the present invention is the non-contact chuck according to any one of the first to fourth aspects, wherein the workpiece holding surface is formed in a quadrangular, circular, or concave shape. It is characterized by.

請求項５記載の非接触チャックでは、チャック本体のワーク保持面の形状は、四角形、円形、または凹面状に形成されている。したがって、四角形に形成した場合には、外形が四角形のワーク（例えば、ＩＣチップ等）を良好に保持できる。また、円形に形成した場合には、外形が円形のワーク（例えば、半導体ウエハ等）を良好に保持できる。また、凹面状に形成した場合には、外形が凸形状のワーク（例えば、凸レンズ等）を良好に保持できる。   In the non-contact chuck according to claim 5, the shape of the work holding surface of the chuck body is formed in a square shape, a circular shape, or a concave shape. Therefore, when it is formed in a quadrangular shape, it is possible to satisfactorily hold a work having a rectangular outer shape (for example, an IC chip). In addition, when formed in a circular shape, a workpiece having a circular outer shape (for example, a semiconductor wafer) can be satisfactorily held. Moreover, when it forms in concave shape, the workpiece | work (for example, convex lens etc.) whose external shape is convex shape can be hold | maintained favorably.

以上説明した如く、本発明に係る非接触チャックでは、ワークを水平方向に保持するためにチャックの外周部に設けられる止め用具の適用を廃止できる。   As described above, in the non-contact chuck according to the present invention, the application of the stopper provided on the outer periphery of the chuck for holding the workpiece in the horizontal direction can be eliminated.

図１には、本発明の実施の形態に係る非接触チャック１０の構成が概略的な側面図にて示されている。   FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a non-contact chuck 10 according to an embodiment of the present invention.

図１に示す如く、非接触チャック１０は、アルミニウムによって形成されたチャック本体１２を備えている。チャック本体１２の先端側（図１では下側）には、円錐形に形成された中実状のホーン１４が突設されている。このホーン１４の先端には、ワーク１６（図２参照）を保持するワーク保持面１８が形成されている。ここで、本実施の形態では、ワーク１６は円形形状のステンレスの平板（例えば、直径が４ミリで、厚さ寸法が３０μｍの平板）とされており、図３に示す如く、ワーク保持面１８の形状は、ワーク１６の形状に対応する円形に形成されている。   As shown in FIG. 1, the non-contact chuck 10 includes a chuck body 12 made of aluminum. A solid horn 14 formed in a conical shape protrudes from the tip end side (lower side in FIG. 1) of the chuck body 12. A work holding surface 18 for holding the work 16 (see FIG. 2) is formed at the tip of the horn 14. Here, in the present embodiment, the workpiece 16 is a circular stainless steel flat plate (for example, a flat plate having a diameter of 4 mm and a thickness of 30 μm). As shown in FIG. Is formed in a circular shape corresponding to the shape of the workpiece 16.

また、ワーク保持面１８の中央部分には、チャック本体１２に穿設された断面円形の吸引通路２０の一端が開口している。この吸引通路２０は、ホーン１４の軸心部をその軸線方向に沿って貫通すると共に、他端がチャック本体１２の側面に開口しており、この他端に連結された配管部材２２を介して真空ポンプ２４に接続されている。このため、真空ポンプ２４が作動されると、吸引通路２０の一端（すなわちワーク保持面１８）には、ワーク１６を吸引する吸引力が発生するようになっている。   In addition, one end of a suction passage 20 having a circular cross section formed in the chuck body 12 is opened at a central portion of the work holding surface 18. The suction passage 20 passes through the axial center portion of the horn 14 along the axial direction thereof, and the other end is opened on the side surface of the chuck body 12, and the piping member 22 is connected to the other end. A vacuum pump 24 is connected. For this reason, when the vacuum pump 24 is operated, a suction force for sucking the workpiece 16 is generated at one end of the suction passage 20 (that is, the workpiece holding surface 18).

一方、チャック本体１２の基端側（図１では上側）には、超音波発生手段としてのボルト締めランジュバンタイプの超音波振動子２６が一体的に設けられている。この超音波振動子２６は、配線２８を介して交流電源３０に接続された一対の圧電素子３２、３４を備えている。   On the other hand, a bolted Langevin type ultrasonic transducer 26 as an ultrasonic wave generating means is integrally provided on the proximal end side (upper side in FIG. 1) of the chuck body 12. The ultrasonic transducer 26 includes a pair of piezoelectric elements 32 and 34 connected to an AC power supply 30 via a wiring 28.

ここで、交流電源３０によってこれら一対の圧電素子３２、３４に所定のバイアス電圧を印加した後にある一定の交番電圧を印加すると、超音波振動子２６は、超音波を発生させてチャック本体１２を超音波振動させるようになっている。しかも、チャック本体１２の超音波振動は、ホーン１４によって増幅されてワーク保持面１８に伝達される。このようにワーク保持面１８に超音波振動が発生すると、ワーク保持面１８には、所謂「超音波スクイーズ効果」によって、ワーク１６に対する支持力（ワーク１６をワーク保持面１８から離間させる力、所謂「スクイーズ空気膜圧力」）が発生するようになっている。   Here, when a certain alternating voltage is applied after a predetermined bias voltage is applied to the pair of piezoelectric elements 32 and 34 by the AC power supply 30, the ultrasonic transducer 26 generates ultrasonic waves to cause the chuck body 12 to move. It is designed to vibrate ultrasonically. Moreover, the ultrasonic vibration of the chuck body 12 is amplified by the horn 14 and transmitted to the work holding surface 18. When ultrasonic vibration is generated on the workpiece holding surface 18 in this way, the workpiece holding surface 18 is supported by the so-called “ultrasonic squeeze effect” (supporting force against the workpiece 16 (force for separating the workpiece 16 from the workpiece holding surface 18, the so-called "Squeeze air film pressure") is generated.

しかもこの場合、本実施の形態に係る非接触チャック１０では、上記ワーク１６支持力（スクイーズ空気膜圧力）とワーク１６の重量との和と、前述した真空ポンプ２４によるワーク１６の吸引力とがバランスするように、真空ポンプ２４の吸引力が設定されている。   In addition, in this case, in the non-contact chuck 10 according to the present embodiment, the sum of the workpiece 16 support force (squeeze air film pressure) and the weight of the workpiece 16 and the suction force of the workpiece 16 by the vacuum pump 24 described above are obtained. The suction force of the vacuum pump 24 is set so as to balance.

なお、本実施の形態では、超音波振動子２６の共振周波数は２８ｋＨｚに設定されており、この場合のワーク保持面１８の加振周波数は４８．２５ｋＨｚである。   In the present embodiment, the resonance frequency of the ultrasonic transducer 26 is set to 28 kHz, and the vibration frequency of the work holding surface 18 in this case is 48.25 kHz.

次に、本実施の形態の作用を説明する。   Next, the operation of the present embodiment will be described.

上記構成の非接触チャック１０では、真空ポンプ２４が作動されると、吸引通路２０の一端（すなわちチャック本体１２のワーク保持面１８）には吸引力が発生し、この吸引力によってワーク１６がワーク保持面１８へ向けて吸引される。また、交流電源３０によって、超音波振動子２６の一対の圧電素子３２、３４に所定のバイアス電圧が印加された後にある一定の交番電圧が印加されると、超音波振動子２６は、超音波を発生させてチャック本体１２を超音波振動させ、ホーン１４によって増幅された超音波振動がワーク保持面１８に伝達される。このため、ワーク保持面１８には、所謂「超音波スクイーズ効果」によって、ワーク１６に対する支持力（所謂「スクイーズ空気膜圧力」）が生じる。そして、このワーク１６支持力とワーク１６の重量との和と、真空ポンプ２４によるワーク１６の吸引力とがバランスすることで、ワーク１６は、ワーク保持面１８に対して非接触状態で保持される。   In the non-contact chuck 10 having the above-described configuration, when the vacuum pump 24 is operated, a suction force is generated at one end of the suction passage 20 (that is, the workpiece holding surface 18 of the chuck body 12). Suction is performed toward the holding surface 18. When a certain alternating voltage is applied by the AC power supply 30 after a predetermined bias voltage is applied to the pair of piezoelectric elements 32 and 34 of the ultrasonic transducer 26, the ultrasonic transducer 26 is The chuck body 12 is ultrasonically vibrated, and the ultrasonic vibration amplified by the horn 14 is transmitted to the workpiece holding surface 18. For this reason, a supporting force (so-called “squeeze air film pressure”) for the work 16 is generated on the work holding surface 18 by a so-called “ultrasonic squeeze effect”. The work 16 is held in a non-contact state with respect to the work holding surface 18 by balancing the sum of the support force of the work 16 and the weight of the work 16 and the suction force of the work 16 by the vacuum pump 24. The

しかも、上述の如くワーク保持面１８に非接触状態で保持されているワーク１６が、図４（Ａ）に示す如く水平方向（ワーク保持面１８の径方向）に移動された場合には、ワーク１６には、前述した「超音波スクイーズ効果」によって、ワーク保持面１８に留まろうとする保持力Ｆ１が作用する。この保持力Ｆ１によって、ワーク１６は、図４（Ｂ）に示す如くワーク保持面１８に対応する位置に戻されるので、ワーク１６のワーク保持面１８に対する水平方向への位置ズレ及び脱落が防止される。すなわち、この非接触チャック１０では、ワーク１６をワーク保持面１８に対して鉛直方向及び水平方向の両方に保持することができる。したがって、この非接触チャック１０では、従来の非接触チャックにおいてワークを水平方向に保持するためにチャックの外周部に設けられていた止め用具の適用を廃止できる。   Moreover, when the workpiece 16 held in the non-contact state on the workpiece holding surface 18 as described above is moved in the horizontal direction (the radial direction of the workpiece holding surface 18) as shown in FIG. The holding force F <b> 1 acting on the workpiece holding surface 18 is applied to the workpiece 16 by the “ultrasonic squeeze effect” described above. With this holding force F1, the workpiece 16 is returned to the position corresponding to the workpiece holding surface 18 as shown in FIG. 4B, so that the horizontal displacement and dropping of the workpiece 16 with respect to the workpiece holding surface 18 are prevented. The That is, the non-contact chuck 10 can hold the workpiece 16 in both the vertical direction and the horizontal direction with respect to the workpiece holding surface 18. Therefore, in this non-contact chuck 10, the application of the stopper provided on the outer peripheral portion of the chuck in order to hold the workpiece in the horizontal direction in the conventional non-contact chuck can be eliminated.

また、この非接触チャックでは、上述の如く、真空ポンプ２４の吸引力によってワーク１６のワーク保持面１８に対する鉛直方向の保持力を発生させる構成であるため、従来の非接触チャックにおける負圧発生用の圧縮空気の供給が不要になる。   Further, as described above, the non-contact chuck is configured to generate a holding force in the vertical direction with respect to the work holding surface 18 of the work 16 by the suction force of the vacuum pump 24, and therefore, for generating negative pressure in the conventional non-contact chuck. The supply of compressed air becomes unnecessary.

なお、図５には、本非接触チャック１０におけるワーク１６のワーク保持面１８に対する水平方向の保持力（保持剛性）と、超音波振動子２６の一対の圧電素子３２、３４に印加される電圧との関係が線図にて示されている。この場合、前記水平方向の保持力は、ワーク保持面１８を上向きにした状態でワーク保持面１８に超音波振動を発生させてワーク１６を浮揚させると共に、当該浮揚しているワーク１６を、水平方向に僅かに移動させて振動させた場合の振動周波数から求めたものである。図５から明らかなように、超音波で振動するワーク保持面１８上に置かれたワーク１６（浮上物体）には、水平方向に保持力が働くことが分かる。   FIG. 5 shows the horizontal holding force (holding rigidity) of the workpiece 16 with respect to the workpiece holding surface 18 in the non-contact chuck 10 and the voltage applied to the pair of piezoelectric elements 32 and 34 of the ultrasonic transducer 26. Is shown in a diagram. In this case, the holding force in the horizontal direction causes the workpiece holding surface 18 to generate ultrasonic vibrations in a state where the workpiece holding surface 18 faces upward, so that the workpiece 16 is floated, and the floating workpiece 16 is moved horizontally. It is obtained from the vibration frequency when it is moved slightly in the direction and vibrated. As is clear from FIG. 5, it is understood that a holding force acts in the horizontal direction on the workpiece 16 (floating object) placed on the workpiece holding surface 18 that vibrates with ultrasonic waves.

以上説明したように、本実施の形態に係る非接触チャック１０では、ワーク１６を水平方向に保持するためにチャックの外周部に設けられる止め用具の適用を廃止できる。   As described above, in the non-contact chuck 10 according to the present embodiment, the application of the stopper provided on the outer periphery of the chuck for holding the workpiece 16 in the horizontal direction can be eliminated.

次に、本発明の実施の形態に係る非接触チャック１０の変形例について説明する。なお、上記実施の形態と同一の構成・作用については、上記実施の形態と同符号を付してその説明を省略する。
（第１の変形例）
図６には、本発明の実施の形態の第１の変形例に係る非接触チャック５０のワーク保持面５２の構成が端面図にて示されている。 Next, a modified example of the non-contact chuck 10 according to the embodiment of the present invention will be described. In addition, about the structure and effect | action same as the said embodiment, the same code | symbol as the said embodiment is attached | subjected, and the description is abbreviate | omitted.
(First modification)
FIG. 6 is an end view showing the configuration of the work holding surface 52 of the non-contact chuck 50 according to the first modification of the embodiment of the present invention.

この非接触チャック５０は、前述した非接触チャック１０と基本的に同様の構成とされているが、ワーク保持面５２の形状は、四角形の板状に形成されたワーク５４（図７（Ａ）参照、例えばＩＣチップ等）に対応して四角形に形成されている。   The non-contact chuck 50 has basically the same configuration as the non-contact chuck 10 described above, but the shape of the work holding surface 52 is a work 54 formed in a square plate shape (FIG. 7A). It is formed in a quadrangular shape corresponding to a reference, such as an IC chip.

この非接触チャック５０では、前述した非接触チャック１０と基本的に同様の作用効果を奏する。しかも、ワーク保持面５２に非接触状態で保持されているワーク５４が、例えば、図７（Ａ）に示す如くワーク保持面５２に対して垂直軸周りに回転された場合でも、ワーク５４には、前述した「超音波スクイーズ効果」によって、ワーク保持面５２に留まろうとする保持力Ｆ２が作用する。この保持力Ｆ２によって、ワーク５４は、図７（Ｂ）に示す如くワーク保持面５２に対応する位置に戻されるので、ワーク５４のワーク保持面５２に対する垂直軸周りの位置ズレが防止される。
（第２の変形例）
図８には、本発明の実施の形態の第２の変形例に係る非接触チャック６０のワーク保持面６２を含む周辺の構成が側面図にて示されている。 The non-contact chuck 50 has basically the same effects as the non-contact chuck 10 described above. Moreover, even when the workpiece 54 held in a non-contact state on the workpiece holding surface 52 is rotated around the vertical axis with respect to the workpiece holding surface 52 as shown in FIG. The holding force F <b> 2 that tries to stay on the work holding surface 52 acts due to the “ultrasonic squeeze effect” described above. With this holding force F2, the workpiece 54 is returned to the position corresponding to the workpiece holding surface 52 as shown in FIG. 7B, so that the displacement of the workpiece 54 around the vertical axis with respect to the workpiece holding surface 52 is prevented.
(Second modification)
FIG. 8 is a side view showing a peripheral configuration including the work holding surface 62 of the non-contact chuck 60 according to the second modification of the embodiment of the present invention.

この非接触チャック６０は、前述した非接触チャック１０と基本的に同様の構成とされているが、ワーク保持面６２の形状は、凸レンズであるワーク６４に対応して凹状の球面に形成されている。   The non-contact chuck 60 has basically the same configuration as the non-contact chuck 10 described above, but the shape of the work holding surface 62 is formed as a concave spherical surface corresponding to the work 64 which is a convex lens. Yes.

この非接触チャック６０においても、前述した非接触チャック１０と基本的に同様の作用効果を奏する。
（第３の変形例）
図９には、本発明の実施の形態の第３の変形例に係る非接触チャック７０のワーク保持面７４を含む周辺の構成が側面図にて示されている。 The non-contact chuck 60 also has basically the same effects as the non-contact chuck 10 described above.
(Third Modification)
FIG. 9 is a side view showing a peripheral configuration including a work holding surface 74 of a non-contact chuck 70 according to a third modification of the embodiment of the present invention.

この非接触チャック７０は、前述した非接触チャック１０と基本的に同様の構成とされているが、ホーン１４の先端には、その径方向に沿って板状の保持部７２が延設されている。保持部７２は、ホーン１４と反対側の面（図９では下側の面）がワーク保持面７４とされており、このワーク保持面７４の形状（保持部７２の形状）は、比較的大きな外径を有する円形形状のワーク７６（例えば、外径の大きな半導体ウエハ等）に対応して、円形形状に形成されている。   The non-contact chuck 70 has basically the same configuration as that of the non-contact chuck 10 described above, but a plate-like holding portion 72 extends along the radial direction at the tip of the horn 14. Yes. The holding portion 72 has a surface opposite to the horn 14 (the lower surface in FIG. 9) as a work holding surface 74, and the shape of the work holding surface 74 (the shape of the holding portion 72) is relatively large. It is formed in a circular shape corresponding to a circular workpiece 76 having an outer diameter (for example, a semiconductor wafer having a large outer diameter).

この非接触チャック７０においても、前述した非接触チャック１０と基本的に同様の作用効果を奏する。しかも、ホーン１４の先端に板状の保持部７２を備えているため、外形の大きなワーク７６を保持することができる。   This non-contact chuck 70 also has basically the same effects as the non-contact chuck 10 described above. Moreover, since the plate-like holding portion 72 is provided at the tip of the horn 14, the workpiece 76 having a large outer shape can be held.

なお、上記実施の形態においては、ワーク保持面１８、ワーク保持面５２、ワーク保持面６２、及びワーク保持面７４の形状を、それぞれ円形、四角形、凹面状、及び円形に形成したが、本発明はこれに限るものではない。   In the above embodiment, the workpiece holding surface 18, the workpiece holding surface 52, the workpiece holding surface 62, and the workpiece holding surface 74 are formed in a circular shape, a square shape, a concave shape, and a circular shape, respectively. Is not limited to this.

本発明の実施の形態に係る非接触チャックの概略的な構成を示す側面図である。It is a side view showing a schematic structure of a non-contact chuck concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る非接触チャックの先端の構成を示す側面図である。It is a side view showing composition of a tip of a non-contact chuck concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る非接触チャックのワーク保持面の構成を示す端面図である。It is an end elevation which shows the structure of the workpiece | work holding surface of the non-contact chuck which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る非接触チャックのワーク保持面にワークが保持された状態を示し、（Ａ）はワークがワーク保持面に対して水平方向に僅かに移動された状態を示す図であり、（Ｂ）はチャック本体の超音波振動による保持力によってワークがワーク保持面に対応した状態を示す図である。The state where the workpiece | work was hold | maintained on the workpiece | work holding surface of the non-contact chuck which concerns on embodiment of this invention is shown, (A) is a figure which shows the state which moved the workpiece | work slightly with respect to the workpiece holding surface in the horizontal direction. FIG. 6B is a diagram illustrating a state in which the workpiece corresponds to the workpiece holding surface by the holding force generated by the ultrasonic vibration of the chuck body. 本発明の実施の形態に係る非接触チャックにおけるワークのワーク保持面に対する水平方向の保持力と、超音波振動子の一対の圧電素子に印加される電圧との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the holding force of the horizontal direction with respect to the workpiece holding surface of the workpiece | work in the non-contact chuck which concerns on embodiment of this invention, and the voltage applied to a pair of piezoelectric element of an ultrasonic transducer | vibrator. 本発明の実施の形態の第１の変形例に係る非接触チャックのワーク保持面の構成を示す端面図である。It is an end elevation which shows the structure of the workpiece holding surface of the non-contact chuck which concerns on the 1st modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第１の変形例に係る非接触チャックのワーク保持面にワークが保持された状態を示し、（Ａ）はワークがワーク保持面に対して垂直軸周りに回転された状態を示す図であり、（Ｂ）はチャック本体の超音波振動による保持力によってワークがワーク保持面に対応した状態を示す図である。The state where the workpiece | work was hold | maintained at the workpiece | work holding surface of the non-contact chuck which concerns on the 1st modification of embodiment of this invention is shown, (A) was the rotation of the workpiece | work about the vertical axis with respect to the workpiece | work holding surface. It is a figure which shows a state, (B) is a figure which shows the state with which the workpiece | work respond | corresponded to the workpiece holding surface with the holding force by the ultrasonic vibration of a chuck | zipper main body. 本発明の実施の形態の第２の変形例に係る非接触チャックのワーク保持面を含む周辺の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the periphery structure containing the workpiece | work holding surface of the non-contact chuck which concerns on the 2nd modification of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第３の変形例に係る非接触チャックのワーク保持面を含む周辺の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the periphery structure containing the workpiece | work holding surface of the non-contact chuck which concerns on the 3rd modification of embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 非接触チャック
１２ チャック本体
１６ ワーク
１８ ワーク保持面
２０ 吸引通路
２４ 真空ポンプ（吸引手段）
２６ 超音波振動子（超音波発生手段）
３０ 交流電源（超音波発生手段）
５０ 非接触チャック
５２ ワーク保持面
５４ ワーク
６０ 非接触チャック
６２ ワーク保持面
６４ ワーク
７０ 非接触チャック
７４ ワーク保持面
７６ ワーク 10 Non-contact chuck 12 Chuck body 16 Work piece 18 Workpiece holding surface 20 Suction passage 24 Vacuum pump (suction means)
26 Ultrasonic transducer (Ultrasonic generator)
30 AC power supply (ultrasonic generator)
50 Non-contact chuck 52 Work holding surface 54 Work 60 Non-contact chuck 62 Work holding surface 64 Work 70 Non-contact chuck 74 Work holding surface 76 Work

Claims (5)

ワークを保持するワーク保持面が先端に形成されると共に、一端が前記ワーク保持面に開口した吸引通路が穿設されたチャック本体と、
超音波を発生させて前記チャック本体を超音波振動させる超音波発生手段と、
前記ワークの重量と超音波振動によって前記チャック本体に発生するワーク支持力との和と吸引力とがバランスするように前記吸引通路を介して吸引する吸引手段と、
を含む非接触チャック。 A chuck body in which a work holding surface for holding a work is formed at the tip, and a suction passage having one end opened in the work holding surface;
Ultrasonic generation means for generating ultrasonic waves to ultrasonically vibrate the chuck body;
Suction means for sucking through the suction passage so that the sum of the weight of the workpiece and the work support force generated in the chuck body by ultrasonic vibration and the suction force are balanced;
Including non-contact chuck. 前記吸引手段は、前記吸引通路の他端に接続された真空ポンプである請求項１記載の非接触チャック。   The non-contact chuck according to claim 1, wherein the suction means is a vacuum pump connected to the other end of the suction passage. 前記ワーク保持面の形状を、前記ワークの外形に対応させて形成した請求項１記載又は請求項２記載の非接触チャック。   The non-contact chuck according to claim 1, wherein a shape of the workpiece holding surface is formed so as to correspond to an outer shape of the workpiece. 前記ワーク保持面の形状を、前記ワークの外形と相似形に形成した請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の非接触チャック。   4. The non-contact chuck according to claim 1, wherein a shape of the workpiece holding surface is similar to an outer shape of the workpiece. 前記ワーク保持面の形状を、四角形、円形、または凹面状に形成した請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の非接触チャック。   The non-contact chuck according to any one of claims 1 to 4, wherein a shape of the work holding surface is formed in a square shape, a circular shape, or a concave shape.
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