JP2006341346A

JP2006341346A - 非接触型搬送装置

Info

Publication number: JP2006341346A
Application number: JP2005169771A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Yokohashi; 克幸横橋
Original assignee: Fujifilm Holdings Corp
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】半導体素子等の硬く脆い被搬送物を非接触状態で搬送するとき被搬送物の破損を防止する。
【解決手段】椀状体１２の開口部１２ａ中央に邪魔板部材１５を設け、開口部１２ａを被搬送物２０に対面させて邪魔板部材１５の背部から気体ａを椀状体１２内に供給し、該気体が被搬送物２０の表面に沿って流れることで邪魔板部材１５と被搬送物２０との間の空間Ｘに発生する相対負圧を利用して被搬送物２０を椀状体１２に非接触で保持させる非接触型搬送装置において、邪魔板部材１５を椀状体１２内部に設けると共に開口部１２ａを被搬送物２０より大面積とし、椀状体１２の周壁部に前記表面に沿う気体流を排出する排気孔１２ｂを設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は真空発生器を用いて被搬送物を吸着し搬送する非接触型搬送装置に係り、特に、硬く脆い材質である半導体を基板にして製造された半導体素子を非接触で搬送するのに好適な非接触型搬送装置に関する。

図６は、下記特許文献１に記載されている真空発生器の構成図である。この真空発生器１は、椀状体２と、椀状体２の開口面中央部に配置固定された邪魔板３と、椀状体２の開口部外周に設けられたフランジ部４と、椀状体２の邪魔板３背部に設けられ椀状体２内に空気を供給する空気流入口５とを備える。

この真空発生器１の椀状体２を、被搬送物である板材６に対して、その開口面が板材６に近接するように配置し、空気Ａを空気流入口５から椀状体２内に供給する。椀状体２内に流入した空気は、邪魔板３に当たるため板材６に直接当たることはなく、空気の流入圧が直接板材６に加わらない構造になっている。

そして、椀状体２内に流入した空気が、フランジ部４と板材６との間の隙間を通って空気流Ｂとして外部に吹き出すと、この空気流Ｂに従って、邪魔板３と板材６との間の隙間部分７内の空気も一緒に流出し、この隙間部分７内の圧力が大気圧に対して相対的に負圧となる。これにより、板材６には矢印Ｃ方向の大気圧が加わって真空発生器１に非接触状態で吸引され、真空発生器１を移動させると、これに伴って板材６も搬送されることになる。

特開平７―８８７９２号公報

上述した真空発生器１を用いて被搬送物を所要箇所に搬送する場合、被搬送物６の全体が外部に露出しているため、搬送中に他所に当たる危険性が高い。金属製や木製の板材が被搬送物であれば、少しくらい当たったところで被搬送物が破損することはない。

しかし、例えば、シリコン等の半導体を基板として製造された半導体素子を被搬送物とした場合、半導体自体が硬く脆い材質のため、何処かに少し当たっただけで半導体基板が破損してしまい、半導体素子が破壊されてしまうという問題がある。また、清浄な精密装置内で半導体素子を搬送するときに半導体基板が破損してしまうと、破損したことで発生する半導体粒子がゴミとして精密装置内に散らばるため、精密装置内での作業に支障が生じるという問題もある。

本発明の目的は、半導体素子等の硬く脆い被搬送物を非接触状態で搬送するとき被搬送物の破損を防止することが可能な非接触型搬送装置を提供することにある。

本発明の非接触型搬送装置は、椀状体の開口部中央に邪魔板部材を設け、前記開口部を被搬送物に対面させて前記邪魔板部材の背部から気体を前記椀状体内に供給し、該気体が前記被搬送物の表面に沿って流れることで前記邪魔板部材と前記被搬送物との間の空間に発生する相対負圧を利用して前記被搬送物を前記椀状体に非接触で保持させる非接触型搬送装置において、前記邪魔板部材を前記椀状体内部に設けると共に前記開口部を前記被搬送物より大面積とし、前記椀状体の周壁部に前記表面に沿う気体流を排出する排気孔を設けたことを特徴とする。

本発明の非接触型搬送装置は、前記開口部と前記邪魔板部材との距離が前記被搬送物の厚さ以上であることを特徴とする。

本発明の非接触型搬送装置の前記椀状体は、内部に気体供給通路が形成されると共に軸心部分に前記邪魔板部材が形成された柱状体と、一端面が前記開口部となり他端面側が前記柱状体の周囲に気密に嵌合される筒状部材とでなることを特徴とする。

本発明の非接触型搬送装置の前記排気孔は、排気される気体流が前記被搬送物と反対方向且つ斜め方向に向く形状としたことを特徴とする。

本発明の非接触型搬送装置で用いる前記気体は、空気または窒素であることを特徴とする。

本発明によれば、非接触型搬送装置に吸着保持される被搬送物は、椀状体内に保持されるため、搬送中に他所と衝突する危険がなくなり、被搬送物の破損や破損によるゴミの発生が抑制される。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る非接触型搬送装置の外観を示す側面図であり、図２はその縦断面図、図３は底面図である。

本実施形態に係る非接触型搬送装置１０は、図６で説明したと同様の椀状体を備えるが、本実施形態の椀状体は、柱状の真空発生器１１と、筒状ガイド部１２とで構成される。筒状ガイド部１２の上半部は、真空発生器１１の下半部外周に気密に嵌合され、筒状ガイド部１２の下面側に開口１２ａが設けられる。この開口１２ａの面積は、被搬送物より大面積となっており、被搬送物が開口１２ａ内に完全に入ることが可能な大きさとなっている。

筒状ガイド部１２の側壁部には、適宜の複数箇所に排気孔１２ｂが穿設されており、各排気孔１２ｂは、その周壁面１２ｃが、斜め上方（真空発生器１１方向）にアールを描きながら筒状ガイド部１２の外輪に向かって広がっていく形状になっている。

真空発生器１１を構成する柱状体には、筒状ガイド部１２の上端面１２ｄより上方位置の側壁面から底面（筒状ガイド部１２が嵌合された側の端面）にかけて連通する空気供給通路１３が穿設されており、柱状体１１の中心軸に沿って上記底面側に支杆１４が延設され、この支杆１４の先端部分に邪魔板部材１５が設けられている。この邪魔板部材１５は、筒状ガイド部１２の開口１２ａ位置より内側（筒状ガイド部１２の内部側）に設けられており、邪魔板部材１５と開口１２ａとの距離ｔは、好ましくは、被搬送物の厚さ以上とするのが良い。

そして、空気供給通路１３の上記底面側の開口１３ａは、テーパ状に拡径され、邪魔板部材１５を中心とし邪魔板部材１５より大径となるように拡径されている。邪魔板部材１５は、空気供給通路１３に供給された空気が開口１３ａから吹き出すとき空気流のうち直下流成分を阻止する大きさとなっている。

次に、上述した構成の非接触型搬送装置１０を用い、半導体素子、例えば多数のＣＣＤ型固体撮像素子が製造された半導体ウェハをダイシングして個片化された個々のＣＣＤ型固体撮像素子をパッケージ化するために搬送する方法について説明する。

図４に示す様に個片化されているＣＣＤ型固体撮像素子２０の上方位置に、非接触型搬送装置１０を移動させ、筒状ガイド部１２の開口１２ａ内にＣＣＤ型固体撮像素子２０が入る位置まで非接触型搬送装置１０を下動させる。そして、高圧空気ａを空気供給通路１３に供給すると、空気ａは、真空発生器１１の底面開口１３ａから吹き出す。

このとき、邪魔板部材１５が存在するために、空気流ｂは、ＣＣＤ型固体撮像素子２０に直接当たることはなく、筒状ガイド部１２の側壁方向に流れ、排気孔１２ｂから空気流ｃとして排出される。この空気流ｃは斜め上方にアールを描いて排出されるため、軽いＣＣＤ型固体撮像素子２０が空気流ｃによって下方向の力を受けることはない。

この様な空気流ｂ，ｃが発生することで、邪魔板部材１５とＣＣＤ型固体撮像素子２０との間の空間Ｘ内の空気も空気流ｂ，ｃに沿って一緒に排出され、空間Ｘ内の圧力は大気圧に対して相対的に負圧となる。

これにより、ＣＣＤ型固体撮像素子２０には矢印Ｙに示す浮上力（真空発生器１１の吸着力）が加わり、ＣＣＤ型固体撮像素子２０は真空発生器１１側に浮上する。この浮上によってＣＣＤ型固体撮像素子２０には空気流ｂが当たるが、この空気流ｂに当たることにより発生する加重及びＣＣＤ型固体撮像素子２０の自重と、上記負圧とがバランスした位置で止まる。即ち、ＣＣＤ型固体撮像素子２０は、真空発生器１１に非接触状態で保持され、また、ＣＣＤ型固体撮像素子２０の大部分、好ましくは全部が、筒状ガイド部１２内に保持されることになる。

この状態で、非接触型搬送装置１０をパッケージ位置まで搬送することになるが、この搬送中に何処かに当たったとしても、ＣＣＤ型固体撮像素子２０に直接当たることはなく、筒状ガイド部１２に当たることになる。このため、硬く脆い材質である半導体基板が破損してしまうことはない。従って、半導体素子の破損に起因して半導体屑が発生することもなくなる。

図５は、ＣＣＤ型固体撮像素子２０を吸着した非接触型搬送装置１０の底面図である。ＣＣＤ型固体撮像素子２０は、筒状ガイド部１２の開口１２ａ内に収納された形となっている。この状態でＣＣＤ型固体撮像素子２０に回転力が加わっても、ＣＣＤ型固体撮像素子２０の角部が筒状ガイド部１２の内輪に接することで発生する摩擦力により、回転が阻止される。尚、内輪部に突起など周り止めを設けて確実にＣＣＤ型固体撮像素子２０の回転を防止する構成にすることも可能である。

尚、上述した実施形態では、空気流を用いてＣＣＤ型固体撮像素子２０を吸着したが、空気ではなく、他の気体、例えば窒素等を用いても良いことはいうまでもない。

以上述べた実施形態の非接触型搬送装置によれば、硬く脆い材質でなる半導体素子を、非接触状態で、且つ、金属等の強い部材でなる筒状ガイド部材で半導体素子の周囲を保護しながら搬送する構成のため、半導体素子が欠けたり、欠けによって半導体屑が発生するのを防止することができる。

本発明に係る非接触型搬送装置は、非接触状態で、且つ、金属等の強い部材でなる筒状ガイド部材で周囲を保護しながら搬送する構成のため、半導体素子等の硬く脆い材質でなる部品の搬送に有用である。

本発明の一実施形態に係る非接触型搬送装置の外観側面図である。図１に示す非接触型搬送装置の縦断面図である。図１に示す非接触型搬送装置の底面図である。図１に示す非接触型搬送装置の動作説明図である。図１に示す非接触型搬送装置で半導体部品を吸着したときの底面図である。従来の非接触型搬送装置の説明図である。

符号の説明

１０非接触型搬送装置
１１真空発生器（柱状体）
１２筒状ガイド部
１２ａ開口
１２ｂ排気孔（貫通孔）
１３空気供給通路
１３ａ開口（空気吹き出し孔）
１４支杆
１５邪魔板部材
２０ＣＣＤ型固体撮像素子
ａ，ｂ，ｃ空気流

Claims

椀状体の開口部中央に邪魔板部材を設け、前記開口部を被搬送物に対面させて前記邪魔板部材の背部から気体を前記椀状体内に供給し、該気体が前記被搬送物の表面に沿って流れることで前記邪魔板部材と前記被搬送物との間の空間に発生する相対負圧を利用して前記被搬送物を前記椀状体に非接触で保持させる非接触型搬送装置において、前記邪魔板部材を前記椀状体内部に設けると共に前記開口部を前記被搬送物より大面積とし、前記椀状体の周壁部に前記表面に沿う気体流を排出する排気孔を設けたことを特徴とする非接触型搬送装置。
前記開口部と前記邪魔板部材との距離が前記被搬送物の厚さ以上であることを特徴とする請求項１に記載の非接触型搬送装置。
前記椀状体は、内部に気体供給通路が形成されると共に軸心部分に前記邪魔板部材が形成された柱状体と、一端面が前記開口部となり他端面側が前記柱状体の周囲に気密に嵌合される筒状部材とでなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触型搬送装置。
前記排気孔は、排気される気体流が前記被搬送物と反対方向且つ斜め方向に向く形状としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非接触型搬送装置。
前記気体は、空気または窒素であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の非接触型搬送装置。