JP2009247172A

JP2009247172A - ステージ装置

Info

Publication number: JP2009247172A
Application number: JP2008092928A
Authority: JP
Inventors: Makoto Harada; 真原田; Tatsuya Obara; 達也小原
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: JP5128347B2

Abstract

【課題】本発明は、移動部材を所望の精度で移動させる際に、リニアモータで発生する熱の影響を可能な限り低減させるようにしたステージ装置を提供する。
【解決手段】略直方のブロック体をなす鋼製の取付けブラケット２０には、スライダベースプレート１０ｄに向けて突出する凸部２０ａにおける第１の着座面２１が設けられ、第１の着座面２１には、３本の第１のボルト２２のそれぞれが貫通する３個の第１のボルト穴２３ａが形成されている。第１のボルト穴２３ａに連通する第１のボルト貫通孔２３は、上下方向に延在するので、取付けブラケット２０の上面２０ｂから第１のボルト２２を第１のボルト貫通孔２３内に差し込むことができ、スライダベースプレート１０ｄに形成された雌ネジ部(不図示)に第１のボルト２２が螺着される。これにより、取付けブラケット２０は、スライダベースプレート１０ｄにしっかりと固定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、特に、液晶パネル、プラズマディスプレイパネルなどのフラットパネルディスプレイ(ＦＰＤ)の製造や検査に利用されるステージ装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２０００−１１６１０４号公報がある。この公報に記載されたステージ装置は、定盤に固定された左右一対のリニアモータを備え、このリニアモータは、ワークの搬送方向に延在する固定子と、固定子に沿って移動する可動子とからなる。この可動子は、連結部材(取付けブラケット)を介してＹガイド(移動部材)の一端に固定されている。このステージ装置に利用されるリニアモータは、固定子として電機子ユニットが利用され、可動子としてマグネットが利用されたムービングマグネット型である。また、ステージ装置には、可動子にコイルが利用されているムービングコイル型のリニアモータ(例えば特開２００１−１６９５２９号公報)の適用も可能である。

特開２０００−１１６１０４号公報特開２００１−１６９５２９号公報特開２００４−８８９８１号公報

コイルへの通電により可動子自体に熱が発生し易いムービングコイル型のリニアモータを適用したステージ装置にあっては、可動子の熱が連結部材に伝達されると、連結部材に捻れや熱膨張が引き起こされ、連結部材の変形量がＹガイドに伝達されて、Ｙガイドに反りや歪みが発生する。このような変形によって、Ｙガイドに固定された測定機器などを精密に移動させることができないといった問題点があった。また、可動子の熱が連結部材を介してＹガイドに伝達されると、Ｙガイド自体も捻れや熱膨張が発生する。

本発明は、移動部材を所望の精度で移動させる際に、リニアモータで発生する熱の影響を可能な限り低減させるようにしたステージ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るステージ装置は、移動部材の移動方向に延在する固定子と、移動部材に固定されて固定子に沿って移動する可動子とを有するリニアモータを備えたステージ装置において、
可動子は、移動部材に取付けブラケットを介して固定され、取付けブラケットは、移動部材に接触する第１の着座面と、可動子に接触する第２の着座面とを有し、第１の着座面の接触範囲における長さは、第２の着座面の接触範囲における長さより短いことを特徴とする。

このステージ装置において、取付けブラケットの歪み量は、取付けブラケットと可動子との接触にあたって、第２の着座面の接触範囲における長さ(Ｂ)に依存する。従って、取付けブラケットと移動部材との接触にあたって、第１の着座面の接触範囲における長さ(Ａ)を、Ａ＜Ｂの関係に設計すれば、取付けブラケットの歪みの全てが移動部材に伝わらないため、取付けブラケットの歪み量＞移動部材の歪み量の関係になる。このことは、移動部材を所望の精度で移動させる際に、リニアモータで発生する熱の影響を可能な限り低減させることができる。

また、取付けブラケットには、移動部材に向けて突出する第１の着座面が設けられ、第１の着座面には、第１のボルトが貫通する第１のボルト穴が形成されていると好適である。

この場合、取付けブラケットの第１の着座面と移動部材の端部とが接触し、第１の着座面上に位置する第１のボルト穴を貫通するボルトによって、取付けブラケットが移動部材に固定されているので、可動子から伝達される熱による取付けブラケットの熱変形や取付けブラケットの熱が移動部材の端部に伝達され難くなる。従って、可動子に向けて突出する第１の着座面の面積を必要最小限にすることで、取付けブラケットから移動部材の端部に伝達される変形や熱を必要最小限に抑えることができるといった優れた効果を有する。なお、第１の着座面の接触面積は、第１のボルト穴を貫通するボルトで取付けブラケットと移動部材とを連結する際に必要な強度を考慮して決定される。

また、取付けブラケットには、可動子に向けて突出する第２の着座面が設けられ、第２の着座面には、第２のボルトが貫通する第２のボルト穴が形成されていると好適である。
このステージ装置では、取付けブラケットの第２の着座面と可動子とが接触し、第２の着座面上に位置する第２のボルト穴を貫通するボルトによって、取付けブラケットが可動子に固定されているので、可動子の熱が取付けブラケットに伝達され難くなる。従って、可動子に向けて突出する第２の着座面の面積を必要最小限にすることで、可動子から取付けブラケットに伝達される熱を必要最小限に抑えることができる。なお、第２の着座面の面積は、第２のボルト穴を貫通するボルトで可動子と取付けブラケットとを連結する際に必要な強度を考慮して決定される。このように、取付けブラケットが、第１及び第２の着座面と第１及び第２のボルト穴を有することで、移動部材側の取付け対策(第１の着座面及び第１ボルト穴)と、可動子側の取付け対策(第２の着座面及び第２のボルト穴)との相乗効果により、可動子に発生する熱による変形や可動子自体の熱が、移動部材に極めて伝達され難くなり、その結果として、移動部材に固定された測定機器やノズルなどを精密に移動させる際の誤差を極めて小さくすることができる。さらに、取付けブラケットに対策が施されているので、設計変更が容易である。

また、移動部材の端部には、固定子に向けて突出するブラケット設置用突部が設けられていると好適である。
このようなブラケット設置用突部を採用することで、移動部材の端部で起こり得る熱変形をブラケット設置用突部で吸収させることができるといった優れた効果を有する。

また、取付けブラケットの第１の着座面は、移動部材の端部に対向する面の略中央に設けられていると好適である。
このような構成を採用すると、移動部材の端部に取付けブラケットをバランス良く固定させることができる。

本発明によれば、移動部材を所望の精度で移動させる際に、リニアモータで発生する熱の影響を可能な限り低減させることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るステージ装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、ステージ装置１は、フラットパネルディスプレイ(ＦＰＤ)などのワークの製造や検査に利用される。このステージ装置１は、移動部材１０を水平方向に直線的に往復運動させるための左右一対のリニアモータ２，３と、リニアモータ２，３の固定子４，５を支持するためのサイドフレーム６，７と、フラットパネルディスプレイ(ＦＰＤ)などのワークを配置させるための吸着装置を支持する水平な石定盤８と、この石定盤８を支持するための架台９とを主として備えている。なお、吸着装置に代えて、微動用ＸＹステージが石定盤８上に配置される場合もある。

また、移動部材１０は、図示しないノズル又は検査装置(カメラやレーザ計測器など)が固定される長尺状のメインビーム１０ａと、メインビーム１０ａと平行に延在する補強ビーム１０ｂ，１０ｃと、メインビーム１０ａ及び補強ビーム１０ｂ，１０ｃの両端部に固定されたスライダベースプレート１０ｄとからなる。そして、スライダベースプレート１０ｄには、メインビーム１０ａを昇降させる昇降機構１１を収容するためのハウジング１２が固定されている。

移動部材１０の端部に設けられたスライダベースプレート１０ｄには、石定盤８の両端に固定されたガイド用石定盤１３，１４の上面１３ａ，１４ａを滑走するためのエアーパッド１６，１７が固定されている。さらに、スライダベースプレート１０ｄには、ガイド用石定盤１３，１４の側面１３ｂ，１４ｂを滑走するためのエアーパッド(図示せず)が固定されている。

図２に示すように、移動部材１０の端部に位置するスライダベースプレート１０ｄは、取付けブラケット２０を介して、リニアモータ２の可動子１９に固定されている。この可動子１９には、所定のコイル１９ａが埋設され、コイル１９ａに交番電流を流すことで、可動子１９は、マグネットが水平方向に配列された固定子４に沿って移動すると同時に、熱を発生する。なお、リニアモータ３についても同様であるので、その説明は省略する。

図３に示すように、略直方のブロック体をなす鋼製の取付けブラケット２０には、スライダベースプレート１０ｄに向けて突出する凸部２０ａにおける第１の着座面２１が設けられ、第１の着座面２１には、３本の第１のボルト２２のそれぞれが貫通する３個の第１のボルト穴２３ａが形成されている。第１のボルト穴２３ａに連通する第１のボルト貫通孔２３は、上下方向に延在するので、取付けブラケット２０の上面２０ｂから第１のボルト２２を第１のボルト貫通孔２３内に差し込むことができ、スライダベースプレート１０ｄに形成された雌ネジ部(不図示)に第１のボルト２２が螺着される。これにより、取付けブラケット２０は、スライダベースプレート１０ｄにしっかりと固定される。

このステージ装置１では、取付けブラケット２０の第１の着座面２１とスライダベースプレート１０ｄ(移動部材の端部)とが接触し、第１の着座面２１上に位置する第１のボルト穴２３ａを貫通する第１のボルト２２によって、取付けブラケット２０がスライダベースプレート１０ｄに固定されている。よって、可動子１９のコイル１９ａの発熱に起因した取付けブラケット２０の熱による変形や取付けブラケット２０の熱がスライダベースプレート１０ｄに伝達され難くなる。

従って、第１の着座面２１の面積を必要最小限にすることで、取付けブラケット２０からスライダベースプレート１０ｄに伝達される変形や熱を必要最小限に抑えることができるといった優れた効果を有する。なお、第１の着座面２１の面積は、取付けブラケット２０と移動部材１０とを連結する際に利用される第１のボルト２２の本数によって決定される。

さらに、取付けブラケット２０には、可動子１９に向けて突出する凸部２０ｃにおける第２の着座面２６が等間隔で、上下４個ずつの計８個設けられている。各第２の着座面２６には、第２のボルト２７が貫通する第２のボルト穴２８ａが形成されている。第２のボルト穴２８ａに連通する第２のボルト貫通孔２８は、水平方向に延在するので、取付けブラケット２０の側面２０ｄから第２のボルト２７を第２のボルト貫通孔２８内に差し込むことができ、可動子１９の端部に形成された雌ネジ部(不図示)に第２のボルト２７が螺着される。これにより、取付けブラケット２０は可動子１９にしっかりと固定される。

このステージ装置１では、取付けブラケット２０の第２の着座面２６と可動子１９の端部とが接触し、第２の着座面２６上に位置する第２のボルト穴２８ａを貫通する第２のボルト２７によって、取付けブラケット２０が可動子１９に固定されているので、可動子１９の熱が取付けブラケット２０に伝達され難くなる。

従って、可動子１９に向けて突出する第２の着座面２６の面積を必要最小限にすることで、可動子１９から取付けブラケット２０に伝達される変形や熱を必要最小限に抑えることができる。なお、各第２の着座面２６の面積や個数は、可動子１９と取付けブラケット２０とを第２のボルト２７で連結する際に必要な強度を考慮して決定される。

このように、スライダベースプレート１０ｄ側の取付け対策(第１の着座面２１及び第１ボルト穴２３ａ)と、可動子１９側の取付け対策(第２の着座面２６及び第２のボルト穴２８ａ)との相乗効果により、可動子１９のコイル１９ａの発熱に起因した熱や熱変形が、スライダベースプレート１０ｄに極めて伝達され難くなり、その結果として、移動部材１０に固定された測定機器やノズルなどを精密に移動させる際の誤差を極めて小さくすることができる。さらに、取付けブラケット２０に前述した取付け対策が施されているので、設計変更が容易である。

さらに、スライダベースプレート１０ｄには、固定子４，５に向けて突出するブラケット設置用突部３０が設けられ、このブラケット設置用突部３０は、取付けブラケット２０と略同じ長さを有している。このようなブラケット設置用突部３０を採用することで、スライダベースプレート１０ｄで起こり得る熱変形をブラケット設置用突部３０で吸収させることができるといった優れた効果を有する。

さらに、第１の着座面２１は、スライダベースプレート１０ｄに対向する面２０ｅの略中央の位置に設けられている。このような構成を採用することで、スライダベースプレート１０ｄに取付けブラケット２０をバランス良く固定させることができる。

図３に示すように、第１の着座面２１の接触範囲における長さ(Ａ)は、第２の着座面２６の接触範囲における長さ(Ｂ)より短い。取付けブラケット２０の歪み量は、取付けブラケット２０と可動子１９との接触にあたって、第２の着座面２６の接触範囲における長さ(Ｂ)に依存する。従って、取付けブラケット２０と移動部材１０との接触にあたって、第１の着座面２１の接触範囲における長さ(Ａ)を、Ａ＜Ｂの関係に設計すれば、取付けブラケット２０の歪みの全てが移動部材１０に伝わらないため、取付けブラケット２０の歪み量＞移動部材１０の歪み量の関係になる。このことは、移動部材１０を所望の精度で移動させる際に、リニアモータで発生する熱の影響を可能な限り低減させることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。前述した実施形態では、ムービングマグネット型リニアモータを利用しているが、ムービングマグネット型リニアモータであっても、可動子に熱が発生するので、本発明を適用できることは言うまでもない。

本発明に係るステージ装置の一実施形態を示す斜視図である。本発明に係るステージ装置の要部拡大斜視図である。取付けブラケットを示す斜視図である。

符号の説明

１…ステージ装置、２，３…リニアモータ、４，５…固定子、１０…移動部材、１０ｄ…スライダベースプレート(移動部材の端部)、１９…可動子、２０…取付けブラケット、２０ｅ…対向面、２１…第１の着座面、２２…第１のボルト、２３ａ…第１のボルト穴、２６…第２の着座面、２７…第２のボルト、２８ａ…第２のボルト穴、３０…ブラケット設置用突部。

Claims

移動部材の移動方向に延在する固定子と、前記移動部材に固定されて前記固定子に沿って移動する可動子とを有するリニアモータを備えたステージ装置において、
前記可動子は、前記移動部材に取付けブラケットを介して固定され、前記取付けブラケットは、前記移動部材に接触する第１の着座面と、前記可動子に接触する第２の着座面とを有し、前記第１の着座面の接触範囲における長さは、前記第２の着座面の接触範囲における長さより短いことを特徴とするステージ装置。
前記取付けブラケットには、前記移動部材に向けて突出する前記第１の着座面が設けられ、前記第１の着座面には、第１のボルトが貫通する第１のボルト穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
前記取付けブラケットには、前記可動子に向けて突出する前記第２の着座面が設けられ、前記第２の着座面には、第２のボルトが貫通する第２のボルト穴が形成されていることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
前記移動部材の端部には、前記固定子に向けて突出するブラケット設置用突部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
前記取付けブラケットの前記第１の着座面は、前記移動部材の端部に対向する面の略中央に設けられていることを特徴とする請求項１記載のステージ装置。