JP2013179139A - Ｌｅｄウェハーピッカー - Google Patents

Abstract

【課題】吸入力が増大してＬＥＤウェハーの上面が接触する恐れがなく安定した吸着を行うことができるＬＥＤウェハーピッカーを提供する。
【解決手段】ＬＥＤウェハーピッカーは、上部に供給された空気が流線型からなる吐出面に沿って両側に排出されることによって、下部のＬＥＤウェハーを吸着するピッカー本体と、前記吐出面の下部に配置されて空気が前記吐出面に沿って移動できるようにするガイド部材とを含むＬＥＤウェハーピッカーにおいて、前記ガイド部材の中央部に形成され、前記吐出面と対応する部位内に位置する単一の中央孔と、前記ガイド部材の下部方向に突出するように一体に延長形成され、前記ＬＥＤウェハーを支持する支持部とを含む。したがって、比較的遠くに離れているＬＥＤウェハーを容易に吸着することができ、ＬＥＤウェハーの上面がガイド部材に接触するのを防止することによって、異物汚染による不良を減らすことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＬＥＤウェハーピッカーに関し、より詳しくは、ＬＥＤウェハーの搬送のために空気を用いてＬＥＤウェハーを非接触吸着するためのＬＥＤウェハーピッカーに関する。

一般に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の製造のためにサファイアウェハーが用いられ、このようなＬＥＤウェハーの搬送のためにウェハーをピックアップ（Pick up）するピッカー（Picker）が用いられる。

従来のＬＥＤウェハーピッカーは、空気を吸入して所定の真空を形成することによってウェハーを固定した。しかし、このような真空吸着方式は、ウェハーが吸着パッドに直接的に接触するため、吸着パッドに埋まっている異質物がウェハー表面を汚染したりウェハーに損傷を与えたりするなどの問題点があった。

このような問題点を解決するために、ベルヌーイ（Bernoulli）の定理を用いてウェハーの表面に接触しない非接触式のＬＥＤウェハーピッカーが用いられている。従来の非接触式ＬＥＤウェハーピッカーは、圧縮空気を流線型からなる吐出面に沿って速く移動させてＬＥＤウェハーが吐出面から一定距離離れた状態で吸着するようにする。

図１は、従来のＬＥＤウェハーピッカーの断面図であり、図２は、従来のＬＥＤウェハーピッカーの底面図であり、図３は、従来のＬＥＤウェハーピッカーの作動例を示す図である。

図１〜図３に示すように、従来の非接触式ＬＥＤウェハーピッカーは、ピッカー本体１１０と、ガイド部材１２０とを含む。

ピッカー本体１１０は、上部に空気が供給されて下部へ吐出される構造を有する。この場合、下部へ吐出される空気は、ピッカー本体１１０の下段に流線型に形成された吐出面１１１に沿って両側に排出されることになる。

ガイド部材１２０は、前記吐出面１１１の下部に配置されて空気が前記吐出面１１１に沿って移動できるように案内する。ガイド部材１２０には、複数の微細ホール１２１が上下に貫通するように形成される。

結局、ピッカー本体１１０の上部に供給された高圧の圧縮空気が、流線型からなる吐出面１１１に沿って速く移動することにより、吐出面１１１の中央部位が一時的に真空状態になる。したがって、ピッカー本体１１０の下部には、上部方向に負圧が発生して、ピッカー本体１１０の下部に位置するＬＥＤウェハー１９９がガイド部材１２０に形成された微細孔１２１を介して吸着する。

しかし、このような従来のＬＥＤウェハーピッカーは、ガイド部材１２０に形成された微細孔１２１によってＬＥＤウェハー１９９を吸い込む吸入力が低下するという問題点があった。

また、ＬＥＤウェハー１９９の吸着時にＬＥＤウェハー１９９の上面がガイド部材１２０に接触する恐れがあった。もし、ＬＥＤウェハー１９９の上面が接触すれば、各種異質物が付着して不良が発生するという問題点があった。

このような従来の問題点を解決するために、本発明では吸入力が増大してＬＥＤウェハーの上面が接触する恐れがなく安定した吸着を行うことのできるＬＥＤウェハーピッカーを提供する。

本発明に係るＬＥＤウェハーピッカーは、上部に供給された空気が流線型からなる吐出面に沿って両側に排出されることによって、下部のＬＥＤウェハーを吸着するピッカー本体と、前記吐出面の下部に配置されて空気が前記吐出面に沿って移動できるようにするガイド部材とを含むＬＥＤウェハーピッカーにおいて、前記ガイド部材の中央部に形成され、前記吐出面と対応する部位内に位置する単一の中央孔と、前記ガイド部材の下部方向に突出するように一体に延長形成され、前記ＬＥＤウェハーを支持する支持部とを含む。

この場合、前記支持部の下段部には、下部に行くほど直径が大きくなるように傾斜したテーパーが形成される。

また、前記ピッカー本体には前記中央孔の直径範囲内にセンサを挿入するためのセンサ孔が形成される。

一方、本発明の他の態様に係るＬＥＤウェハーピッカーは、上部に供給された空気が流線型からなる吐出面に沿って両側に排出されることによって、下部のＬＥＤウェハーを吸着するピッカー本体と、前記吐出面の下部に配置されて空気が前記吐出面に沿って移動できるようにするガイド部材とを含むＬＥＤウェハーピッカーにおいて、前記ガイド部材の中央部に形成され、前記吐出面と対応する部位内に位置する単一の中央孔と、前記ガイド部材の側面方向に一体に延長形成され、前記ＬＥＤウェハーを支持する支持部とを含む。

この場合、前記支持部には、下部に行くほど直径が大きくなるように傾斜したテーパーが形成される。

また、前記ガイド部材は、前記ピッカー本体に一体に締結されることを特徴とする。

本発明に係るＬＥＤウェハーピッカーは、ガイド部材に中央孔を形成して吸入力を増大させることによって比較的遠くに離れているＬＥＤウェハーを容易に吸着することのできる非常に有用な発明である。

また、本発明に係るＬＥＤウェハーピッカーは、ガイド部材に支持部を形成し、支持部にテーパーを形成してＬＥＤウェハーの上面がガイド部材に接触するのを防止することによって、異物汚染による不良を減らすことができる。

また、本発明に係るＬＥＤウェハーピッカーは、ガイド部材を一体化して原価を節減し、全体的な部品数量を減らしてシンプルな構造で維持保守が容易な非常に有用な発明である。

従来のＬＥＤウェハーピッカーの断面図である。 従来のＬＥＤウェハーピッカーの底面図である。 従来のＬＥＤウェハーピッカーの作動例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの断面図である。 本発明の一実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの底面図である。 本発明の一実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの作動例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの支持部を拡大した断面図である。 本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの断面図である。 本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの底面図である。 本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの作動例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの支持部を拡大した断面図である。

以下、添付する図面にしたがって、ＬＥＤウェハーピッカーの技術的構成を詳細に説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの断面図であり、図５は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの底面図であり、図６は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの作動例を示すものであり、図７は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの支持部を拡大した断面図である。

図４〜図７に示すように、ＬＥＤウェハーピッカーは、ピッカー本体１０と、ガイド部材２０とを含む。

ピッカー本体１０は、上部に供給された空気が流線型からなる吐出面１１に沿って両側に排出されることによって、下部のウェハー９９を吸着する。即ち、ピッカー本体１０の上部には高圧の圧縮空気を供給するための流入部１２が形成されてホースやパイプなどに連結されてもよい。

ガイド部材２０は、前記吐出面１１の下部に配置されて空気が前記吐出面１１に沿って移動できるように案内する。

ピッカー本体１０の下部に形成された吐出面１１は、その断面が流線型からなる。流入部１２に供給された圧縮空気はピッカー本体１０の下部に排出され、排出された圧縮空気は流線型の吐出面１１に沿って速く移動しながらピッカー本体１０の中央部に一時的に真空を形成する。

このようなピッカー本体１０の下部中央に形成される真空状態は、ピッカー本体１０の下部に位置するＬＥＤウェハー９９を上部方向、すなわちピッカー本体１０側の吸い込み方向に負圧を発生させる。

この場合、前記ガイド部材２０の中央部には、単一の中央孔２５が形成される。中央孔２５は、前記吐出面１１と対応する部位内に位置する。即ち、前記中央孔２５の直径は前記吐出面１１と対応する部位を越えないように形成される。もし、５０ｍｍのＬＥＤウェハーを吸着することのできるピッカーに適用する場合、前記中央孔２５の直径は４０ｍｍに形成することが好ましい。

このように、ガイド部材２０の中央に単一の中央孔２５を形成することによって、微細孔を複数形成した構造に比べて吸入力を２倍以上向上させることができる。したがって、ガイド部材２０の下部から５ｍｍ〜１０ｍｍ離れているＬＥＤウェハーを容易に吸着することが可能になる。

この場合、ピッカー本体１０の下部に排出されて吐出面１１に沿って移動する圧縮空気は、再び上部に抜けるようにする。その理由は、圧縮空気が下部のＬＥＤウェハー９９側に降りていくと、周辺の異物が飛散して異物がＬＥＤウェハー９９に付着して不良を発生させる可能性があるためである。

さらに、前記ガイド部材２０の下部には支持部３０を備える。支持部３０は、前記ガイド部材２０の下部方向に突出するように一体に延長形成され、前記ＬＥＤウェハー９９を支持する。

支持部３０は、図に示すようにＬＥＤウェハー９９のサイズに対応するようにガイド部材２０の中心を基準として円周状を有する単一体からなってもよく、ＬＥＤウェハー９９を複数の支点で支持するようにＬＥＤウェハー９９の円周方向に複数形成することも可能である。

この場合、前記支持部３０の下段部には、下部に行くほど直径が大きくなるように傾斜したテーパー３１が形成される。

したがって、図７に示すように、ＬＥＤウェハー９９がテーパー３１に点接触することによって、ＬＥＤウェハー９９の上面がガイド部材２０に接触しなくなる。したがって、ＬＥＤウェハー９９の上面に異質物が付くことで発生し得るスクラッチなどによる不良が生じない。

また、前記ピッカー本体１０には、前記中央孔２５の直径範囲内にセンサを挿入するためのセンサ孔１５を形成してもよい。

また、前記ガイド部材２０は、前記ピッカー本体１０に一体に結合してもよい。したがって、ピッカー全体の部品数を減らし、機構を単純化させて維持保守が容易で製造時の原価を節減することできる。

整理すれば、ＬＥＤウェハーピッカーは、ガイド部材２０の中央に中央孔２５を形成して吸入力を倍加し、ガイド部材２０の下部にテーパー３１が形成された支持部３０を形成してＬＥＤウェハーの上面接触を防止する。

このようなＬＥＤウェハーピッカーは、支持部３０がガイド部材２０の下部に突出するように形成されているため、２ｉｎｃｈ（５０ｍｍ）程度の比較的小さいサイズのＬＥＤウェハーに適用することが有利である。

一方、図８は、本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの断面図であり、図９は、本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの底面図であり、図１０は、本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの作動例を示す図であり、図１１は、本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーの支持部を拡大した断面図である。

図８〜図１１に示すように、本発明の他の実施形態に係るＬＥＤウェハーピッカーは、ピッカー本体３１０と、ガイド部材３２０とを含む。

ピッカー本体３１０は、上部に供給された空気が流線型からなる吐出面３１１に沿って両側に排出されることによって、下部のウェハー３９９を吸着する。即ち、ピッカー本体３１０の上部には、高圧の圧縮空気を供給するための流入部３１２が形成されてホースやパイプなどに連結されることができる。

ガイド部材３２０は、前記吐出面３１１の下部に配置されて空気が前記吐出面３１１に沿って移動できるように案内する。

ピッカー本体３１０の下部に形成された吐出面３１１は、その断面が流線型からなる。流入部３１２に供給された圧縮空気は、ピッカー本体３１０の下部に排出され、排出された圧縮空気は流線型の吐出面３１１に沿って速く移動しながらピッカー本体３１０の中央部に一時的に真空を形成する。

このようなピッカー本体３１０の下部中央に形成される真空状態は、ピッカー本体３１０の下部に位置するＬＥＤウェハー３９９を上部方向、すなわちピッカー本体３１０側の吸い込み方向に負圧を発生させる。

この場合、前記ガイド部材３２０の中央部には、単一の中央孔３２５が形成される。中央孔３２５は、前記吐出面３１１と対応する部位内に位置する。即ち、前記中央孔３２５の直径は、前記吐出面３１１と対応する部位を越えないように形成される。もし、１５０ｍｍのＬＥＤウェハーを吸着することのできるピッカーに適用する場合、前記中央孔３２５の直径は４０ｍｍ〜６０ｍｍに形成することが好ましく、より好ましくは前記中央孔３２５の直径を４０ｍｍに形成する。

このように、ガイド部材３２０の中央に単一の中央孔３２５を形成することによって、微細孔を複数形成した構造に比べて吸入力を２倍以上向上させることができる。したがって、ガイド部材３２０の下部から５ｍｍ〜１０ｍｍ離れているＬＥＤウェハーを容易に吸着することが可能になる。

この場合、ピッカー本体３１０の下部に排出されて吐出面３１１に沿って移動する圧縮空気は、再び上部に抜けるようにする。その理由は、圧縮空気が下部のＬＥＤウェハー３９９側に降りていくと、周辺の異物が飛散して異物がＬＥＤウェハー３９９に付着して不良を発生させる可能性があるためである。

さらに、前記ガイド部材３２０の側面には、支持部３３０を備える。支持部３３０は、前記ガイド部材３２０の側面方向に突出するように一体に延長形成され、前記ＬＥＤウェハー３９９を支持する。

支持部３３０は、ＬＥＤウェハー３９９のサイズに対応するようにガイド部材３２０の中心を基準として円周状を有する単一体からなってもよく、図に示すようにＬＥＤウェハー３９９を複数の支点で支持するようにＬＥＤウェハー３９９の円周方向に複数形成することも可能である。図面には支持部３３０を４ヶ所に形成したものを示したが、個数はＬＥＤウェハーのサイズに対応するように適切に採択可能である。

この場合、前記支持部３３０には下部に行くほど直径が大きくなるように傾斜したテーパー３３１が形成される。この場合、支持部３３０は、水平延長部３３３と、折曲部３３４とで構成してもよい。水平延長部３３３はガイド部材３２０から一体に側面方向に延長形成され、折曲部３３４は前記水平延長部３３３から下部方向に折り曲がるように形成される。テーパー３３１は前記折曲部３３４の内側に形成される。

したがって、図１１に示すように、ＬＥＤウェハー３９９がテーパー３３１に点接触することによって、ＬＥＤウェハー３９９の上面がガイド部材３２０に接触しなくなる。したがって、ＬＥＤウェハー３９９の上面に異質物が付くことで発生し得るスクラッチなどによる不良がない。

また、前記ピッカー本体３１０には、前記中央孔３２５の直径範囲内にセンサを挿入するためのセンサ孔３１５を形成してもよい。

また、前記ガイド部材３２０は、前記ピッカー本体３１０に一体に結合してもよい。したがって、ピッカー全体の部品数を減らし、機構を単純化させて維持保守が容易で製造時の原価を節減することできる。この場合、ガイド部材３２０にはピッカー本体３１０との締結のためのボルト孔３２９が形成される。

整理すると、ＬＥＤウェハーピッカーは、ガイド部材３２０の中央に中央孔３２５を形成して吸入力を倍加し、ガイド部材３２０の下部にテーパー３３１が形成された支持部３３０を形成してＬＥＤウェハーの上面接触を防止する。

このようなＬＥＤウェハーピッカーは、支持部３３０がガイド部材３２０の下部に突出するように形成されているため、６ｉｎｃｈ（１５０ｍｍ）程度の比較的大きいサイズのＬＥＤウェハーに適用することが有利である。

上述した本発明に係るＬＥＤウェハーピッカーは、図面に示した実施形態を参考にしながら説明したが、これらは例示的なものに過ぎず、当業者であれば誰でもこれらを基に様々な変形及び均等な異なる実施形態が可能であるという点を理解することができる。したがって、実際の技術的保護範囲は、添付する特許請求の範囲の技術的思想によって決定されなければならない。

１０：ピッカー本体
１１：吐出面
１２：流入部
１５：センサ孔
２０：ガイド部材
２５：中央孔
３０：支持部

Claims (6)

1. 上部に供給された空気が流線型からなる吐出面に沿って両側に排出されることによって、下部のＬＥＤウェハーを吸着するピッカー本体と、前記吐出面の下部に配置されて空気が前記吐出面に沿って移動できるようにするガイド部材とを含むＬＥＤウェハーピッカーにおいて、
   前記ガイド部材の中央部に形成され、前記吐出面と対応する部位内に位置する単一の中央孔と、
   前記ガイド部材の下部方向に突出するように一体に延長形成され、前記ＬＥＤウェハーを支持する支持部と、
   を含むことを特徴とするＬＥＤウェハーピッカー。
2. 前記支持部の下段部には、下部に行くほど直径が大きくなるように傾斜したテーパーが形成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤウェハーピッカー装置。
3. 前記ピッカー本体には、前記中央孔の直径範囲内にセンサを挿入するためのセンサ孔が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤウェハーピッカー装置。
4. 上部に供給された空気が流線型からなる吐出面に沿って両側に排出されることによって、下部のＬＥＤウェハーを吸着するピッカー本体と、前記吐出面の下部に配置されて空気が前記吐出面に沿って移動できるようにするガイド部材とを含むＬＥＤウェハーピッカーにおいて、
   前記ガイド部材の中央部に形成され、前記吐出面と対応する部位内に位置する単一の中央孔と、
   前記ガイド部材の側面方向に一体に延長形成され、前記ＬＥＤウェハーを支持する支持部と、
   を含むことを特徴とするＬＥＤウェハーピッカー。
5. 前記支持部には、下部に行くほど直径が大きくなるように傾斜したテーパーが形成されたことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤウェハーピッカー装置。
6. 前記ガイド部材は、前記ピッカー本体に一体に締結されることを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤウェハーピッカー装置。

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