JP2019527464A - Rotating clamp device - Google Patents
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Abstract
【課題】パーティクルの発生を低減する。【解決手段】一実施形態によれば、回転クランプ装置は、ベースと、前記ベースに対して相対的に並進運動及び回転運動が可能なクランプホルダと、前記クランプホルダに配置され、基板をクランプするためのクランプと、前記ベース及び前記クランプホルダを連結する連結リンクとを含む。【選択図】図1The generation of particles is reduced. According to one embodiment, a rotary clamping device includes a base, a clamp holder capable of translational and rotational movement relative to the base, and the clamp holder disposed in the clamp holder for clamping a substrate. And a connection link for connecting the base and the clamp holder. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、回転クランプ装置に関する。 The present invention relates to a rotary clamp device.
基板の製造過程中に、基板は基板移送フレームに固定して移送される。最近では、基板の軽量化のために様々な方法が行われている。例えば、基板は基板移送フレームに固定された状態で、地面に対して垂直に立てられてスパッタリングチャンバに進入することもある。基板を基板移送フレームに安定的に固定するためにクランプ装置が用いられる。 During the substrate manufacturing process, the substrate is fixedly transferred to the substrate transfer frame. Recently, various methods have been used to reduce the weight of the substrate. For example, the substrate may be fixed to the substrate transfer frame, and may stand upright with respect to the ground and enter the sputtering chamber. A clamping device is used to stably fix the substrate to the substrate transfer frame.
従来のクランプ装置は、クランプを解除位置からクランプ位置に復元させるために、圧縮ばねを使用する。圧縮ばねは、圧縮と伸長を繰り返してパーティクルを発生させる。パーティクルは、基板の品質及び収率の低下を招く。また、圧縮ばねとして作動するクランプは、圧縮ばねの圧縮及び伸長の範囲でのみ作動することができるため、その動作範囲が小さい。動作範囲が小さいクランプは角の部分が曲がった基板を安定的に固定することができない。また、圧縮ばね自体の復元力が比較的に大きいため、基板に強い衝撃が加えられる危険がある。 Conventional clamping devices use a compression spring to restore the clamp from the released position to the clamped position. The compression spring repeats compression and expansion to generate particles. Particles cause a reduction in substrate quality and yield. Moreover, since the clamp which operates as a compression spring can be operated only in the range of compression and extension of the compression spring, its operating range is small. A clamp with a small operating range cannot stably fix a substrate with a bent corner. Further, since the restoring force of the compression spring itself is relatively large, there is a risk that a strong impact is applied to the substrate.
前述した背景技術は、発明者が本発明の導出過程で保有するか、習得したものであり、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術とすることはできない。 The above-described background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the present invention, and cannot necessarily be a publicly known technique disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.
一実施形態の目的は、クランプ位置復元手段としてマグネット部材を使用してパーティクルの発生を低減することにある。
一実施形態の目的は、クランプ位置の近傍からクランプ位置に行くほどクランプの速度を減少させることにある。
一実施形態の目的は、クランプが基板に対して上向きに膨らんだ曲線状の経路を有するようにすることにある。
An object of one embodiment is to reduce the generation of particles by using a magnet member as the clamp position restoring means.
The purpose of one embodiment is to reduce the clamping speed from the vicinity of the clamping position to the clamping position.
The purpose of one embodiment is to have the clamp have a curved path that bulges upwardly relative to the substrate.
一実施形態によれば、回転クランプ装置は、ベースと、前記ベースに対して相対的に並進運動及び回転運動が可能なクランプホルダと、前記クランプホルダに配置され、基板をクランプするためのクランプと、前記ベース及び前記クランプホルダを連結する連結リンクとを含む。 According to one embodiment, a rotary clamping device includes a base, a clamp holder capable of translational and rotational movement relative to the base, and a clamp disposed on the clamp holder for clamping a substrate. And a connecting link for connecting the base and the clamp holder.
前記連結リンクは、前記ベース及びクランプホルダにそれぞれ回転自在に連結される下部リンクと、前記下部リンク上側に配置され、前記クランプホルダ及び前記ベースにそれぞれ回転自在に連結される上部リンクとを含み得る。 The connection link may include a lower link rotatably connected to the base and the clamp holder, and an upper link disposed above the lower link and rotatably connected to the clamp holder and the base, respectively. .
前記ベースの少なくとも一部は基板移送フレームに固定され、前記ベース、クランプホルダ、下部リンク、及び上部リンクは、前記クランプホルダに印加される力によって1自由度で4節リンク運動し得る。 At least a part of the base is fixed to a substrate transfer frame, and the base, the clamp holder, the lower link, and the upper link may be moved in a four-joint link with one degree of freedom by a force applied to the clamp holder.
前記回転クランプ装置は、前記クランプホルダに前記基板に対する垂直方向の力を印加することによって、前記クランプが、前記基板をクランプするクランプ位置と前記基板から解除される解除位置との間で動くようにする駆動部をさらに含み得る。 The rotary clamping device applies a force perpendicular to the substrate to the clamp holder so that the clamp moves between a clamping position for clamping the substrate and a release position for releasing the substrate. The driving unit may further include.
前記クランプは、前記クランプ位置の近傍で前記クランプ位置に移動する間に、前記クランプの垂直方向の速度は前記クランプ位置に行くほど遅くなり得る。 While the clamp moves to the clamp position in the vicinity of the clamp position, the vertical speed of the clamp can be reduced toward the clamp position.
前記クランプは前記基板の上面に接触するための平らな支持面を含み、前記クランプ位置で、前記下部リンク及び上部リンクは互いに平行であり、前記クランプホルダに前記駆動部が垂直方向の力を印加するとき、前記クランプホルダの瞬間速度は前記支持面に垂直方向を有し得る。 The clamp includes a flat support surface for contacting the upper surface of the substrate. At the clamp position, the lower link and the upper link are parallel to each other, and the driving unit applies a vertical force to the clamp holder. In this case, the instantaneous speed of the clamp holder may have a direction perpendicular to the support surface.
前記クランプホルダに前記駆動部が垂直方向の力を印加する間、前記クランプホルダの上側は前記ベースに向かって傾斜し得る。 While the drive unit applies a vertical force to the clamp holder, the upper side of the clamp holder may be inclined toward the base.
前記回転クランプ装置は、前記下部リンクが前記ベースに対して一定の角度を超過して回転することを防止するストッパをさらに含み得る。
前記ストッパは、前記ベースに脱着自在に連結され得る。
The rotary clamp device may further include a stopper that prevents the lower link from rotating beyond a certain angle with respect to the base.
The stopper may be detachably connected to the base.
前記回転クランプ装置は、前記ベース及びクランプホルダのいずれか1つ以上に配置され、磁力を用いて前記クランプを前記解除位置から前記クランプ位置に動くようにする少なくとも1つ以上のマグネット部材をさらに含み得る。 The rotary clamp device further includes at least one magnet member disposed on any one or more of the base and the clamp holder and configured to move the clamp from the release position to the clamp position using magnetic force. obtain.
前記少なくとも1つ以上のマグネット部材は、前記ベースに配置される第1マグネットと、前記クランプホルダに配置される第2マグネットと、を含み、前記第1マグネットにおいて前記第2マグネットに向かい合う面と、前記第2マグネットにおいて前記第1マグネットに向かい合う面は同じ極性を有し得る。 The at least one magnet member includes a first magnet disposed on the base and a second magnet disposed on the clamp holder, and a surface of the first magnet that faces the second magnet; The surface of the second magnet that faces the first magnet may have the same polarity.
前記クランプ位置において、前記第1マグネットは、前記第2マグネットよりも相対的に上側に位置し得る。 In the clamp position, the first magnet may be positioned relatively above the second magnet.
前記解除位置において、前記第1マグネットは、前記第2マグネットよりも相対的に下側に位置し得る。 In the release position, the first magnet may be positioned relatively lower than the second magnet.
前記クランプが前記クランプ位置と前記解除位置との間で動く間、前記第1マグネットの表面に対して垂直方向を基準として、前記第1マグネットの中心は前記第2マグネットとオーバーラップされ、前記第2マグネットの中心は前記第1マグネットとオーバーラップされ得る。 While the clamp moves between the clamp position and the release position, the center of the first magnet is overlapped with the second magnet with respect to the direction perpendicular to the surface of the first magnet, and the first magnet The center of the two magnets can be overlapped with the first magnet.
一実施形態に係る回転クランプ装置は、ベースと、前記ベースに対して相対的な動きが可能なクランプホルダと、前記クランプホルダに配置され、基板をクランプするためのクランプと、前記ベース及び前記クランプホルダを連結し、前記クランプが前記基板に対して上向きに膨らんだ曲線状の経路に沿って移動するようにする連結リンクを含む。 A rotary clamp device according to an embodiment includes a base, a clamp holder capable of relative movement with respect to the base, a clamp disposed on the clamp holder for clamping a substrate, the base, and the clamp A connection link is provided for connecting the holders so that the clamp moves along a curved path bulging upward with respect to the substrate.
一実施形態によれば、クランプ位置復元手段としてマグネット部材を使用することにより、パーティクルの発生を低減できるため、基板の品質及び収率を改善することができる。
また、クランプの速度は、基板と接触するクランプ位置の近傍からクランプ位置に行くほど遅くなり得るため、クランプ過程で基板に加えられる衝撃を低減することができる。
また、クランプが基板に対して上向きに膨らんだ曲線状の経路に沿って移動するため、クランプは角の部分が曲がった基板も安定的に固定することができる。
According to one embodiment, since the generation of particles can be reduced by using a magnet member as the clamp position restoring means, the quality and yield of the substrate can be improved.
In addition, since the clamping speed can be decreased from the vicinity of the clamping position in contact with the substrate toward the clamping position, the impact applied to the substrate in the clamping process can be reduced.
In addition, since the clamp moves along a curved path that swells upward with respect to the substrate, the clamp can stably fix a substrate with a bent corner.
以下、実施形態を例示的な図面によって詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同じ構成要素については、たとえ他の図面上に表示されていても、可能な限り同じ符号をもつようにしていることに留意されたい。また、実施形態の説明において、関連する公知の構成又は機能に対する具体的な説明が実施形態に対する理解を妨げると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that the same reference numerals are given to the components of each drawing so that the same components have the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on other drawings. Further, in the description of the embodiment, when it is determined that a specific description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment, a detailed description thereof is omitted.
また、実施形態の構成要素を説明するにあたり、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって当該構成要素の本質や順序などが限定されることはない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」、又は「接続」されと記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に「連結」、「結合」、又は「接続」され得るが、各構成要素の間にまた別の構成要素が「連結」、「結合」、又は「接続」され得ることを理解しなければならない。 In describing the constituent elements of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) can be used. Such terms are merely for distinguishing the constituent elements from other constituent elements, and the essence and order of the constituent elements are not limited by the terms. When a component is described as being “coupled”, “coupled”, or “connected” to another component, the component is directly “coupled”, “coupled”, or “ It is to be understood that another component may be “coupled”, “coupled”, or “connected” between each component.
いずれか1つの実施形態に含まれる構成要素と、共通機能を含む構成要素は、他の実施形態で同じ名称を用いて説明することにする。反対となる記載がない限り、いずれか1つの実施形態に記載した説明は他の実施形態にも適用可能であり、重複する範囲での具体的な説明は省略することにする。 Components included in any one embodiment and components including a common function will be described using the same names in other embodiments. As long as there is no contrary description, the description described in any one embodiment is applicable also to other embodiment, and the specific description in the overlapping range is abbreviate | omitted.
図1は、一実施形態に係る回転クランプ装置の斜視図であり、図2は、一実施形態に係る回転クランプ装置の分解図である。 FIG. 1 is a perspective view of a rotary clamp device according to an embodiment, and FIG. 2 is an exploded view of the rotary clamp device according to an embodiment.
図1及び図2を参照すると、回転クランプ装置1は、ベース10、クランプホルダ20、連結リンク30、クランプ40、及びマグネット部材50を含む。連結リンク30は、下部リンク31及び上部リンク32を含む。マグネット部材50は、ベース10に配置される第1マグネット51と、クランプホルダ20に配置される第2マグネット52を含む。回転クランプ装置1は、1自由度で4節リンク運動する。4節リンク運動に対する内容は、以下で図3及び図4を参照して具体的に説明することにする。
Referring to FIGS. 1 and 2, the
各構成要素に対する具体的な説明を行う前に、説明の便宜のためにクランプ40の位置を次のように定義する。クランプが基板(図示せず)をクランプする位置をクランプ位置と定義する(図3参照)。クランプが基板(図示せず)から解除された後、最大の高さにあるときの位置を解除位置と定義する(図4参照)。
Prior to a specific description of each component, the position of the
ベース10は、基板移送フレーム(図示せず)に固定された状態で、基板移送フレームと共に移動することができる。例えば、ベース10は、基板移送フレームと共に地面に対して平行又は垂直移動したり回転したりする。ベース10は、ベースボディ110、ベース延長部120、第1マグネット収容部130、第1マグネット固定部140、第1ホール11、及び第2ホール12を含む。
The
ベースボディ110の少なくとも一部は、基板移送フレームに固定することができる。ベースボディ110の一面には基板移送フレームに固定されるための固定手段111が設けられてもよい。例えば、固定手段111は、基板移送フレームの一部に挿入可能な突出部を含んでもよい。固定手段111は、基板移送フレームに脱着自在であってもよい。例えば、固定手段111は、基板移送フレームにねじ結合されてもよい。回転クランプ装置1の一構成要素が破損された場合、ユーザは、回転クランプ装置1を基板移送フレームから容易に分離し、破損された構成要素を交替することができる。固定手段111の脱着方法は、螺合に制限されるものではないことを明らかにする。
At least a part of the
ベース延長部120は、ベースボディ110の一側から延長され得る。例えば、ベース延長部120は、ベースボディ110の一側から垂直方向に下方に延長する棒状であってもよい。ベース延長部120の下側には、ストッパ90が結合されるための溝が設けられてもよい。
The
第1マグネット収容部130は、第1マグネット51を収容するための溝を備えてもよい。例えば、第1マグネット51が円柱形状である場合、第1マグネット収容部130は、第1マグネット51の形状に対応する円柱形状の溝を備えてもよい。この場合、第1マグネット収容部130の直径は、第1マグネット51の直径よりも大きくてもよい。第1マグネット51及び第1マグネット収容部130の形状はこれに制限されないことを明らかにする。
The first
第1マグネット固定部140は、第1マグネット51が第1マグネット収容部130から離脱しないように第1マグネット51を固定する。例えば、第1マグネット固定部140は、マグネットホルダ141及び第1マグネット固定ボルト142を含む。第1マグネット固定ボルト142は、外部表面にねじ山を形成してもよく、マグネットホルダ141の内部表面には前記の外部表面に対応するねじ山を形成してもよい。第1マグネット51及びマグネットホルダ141の中心には、第1マグネット固定ボルト142が通過できるホールが備えられる。第1マグネット51は、マグネットホルダ141の表面に乗せられた後、第1マグネット51及びマグネットホルダ141のホールを通過する第1マグネット固定ボルト142によって固定され得る。
The first
第1ホール11及び第2ホール12のそれぞれは、連結リンク30の一端を固定するためにベース10に形成される。第1ホール11は、ベース10を貫通して形成される。下部リンク31の一端は、第1ホール11に回転自在に連結されている。第2ホール12は、第1ホール11と一定の間隔離隔してもよく、ベース10を貫通して形成されてもよい。上部リンク32の一端は、第2ホール12に回転自在に連結される。例えば、第1ホール11及び第2ホール12はベース延長部120に形成されてもよい。
Each of the
クランプホルダ20は、ベース10に対して相対的に並進運動及び回転運動する。例えば、クランプホルダ20及びベース10は、長さが互いに異なる下部リンク31及び上部リンク32によって連結されている。下部リンク31及び上部リンク32の互いに異なる回転半径によって、クランプホルダ20は、ベース10に対して相対的に垂直方向に並進運動すると同時に、クランプホルダ20がベース10に向かって傾く方向に回転運動する。例えば、クランプホルダ20がベース10に対して相対的に上方に動くとき、クランプホルダ20の上部パート(upper part)は、ベース10に向かって傾く。クランプホルダ20は、ホルダボディ210、ホルダ延長部220、第2マグネット固定ボルト230、第3ホール21、及び第4ホール22を含む。
The
ホルダボディ210は、駆動部(図示せず)からの力が印加され得る。
The
ホルダ延長部220は、ホルダボディ210の一側から延長する棒状であってもよい。ホルダ延長部220は、第2マグネット52を収容するための溝を備える。例えば、第2マグネット52が円柱形状である場合、ホルダ延長部220は、第2マグネット52の形状に対応する円柱状の溝を備える。この場合、ホルダ延長部220の溝は、第2マグネット52の直径よりも大きくてもよい。ホルダ延長部220の溝及び第2マグネット52の形状は、これに制限されないことを明らかにする。
The
第2マグネット固定ボルト230は、第2マグネット52がホルダ延長部220から離脱しないよう第2マグネット52を固定する。例えば、第2マグネット固定ボルト230は、ホルダ延長部220の溝に挿入されてもよい。第2マグネット52は、ホルダ延長部220の溝の表面に乗せられた後、第2マグネット固定ボルト230に加圧されて固定される。
The second
第3ホール21及び第4ホール22のそれぞれは、連結リンク30の他端を固定するためにクランプホルダ20に形成される。第3ホール21は、クランプホルダ20を貫通して形成される。下部リンク31の一端は、第3ホール21に回転自在に連結される。第4ホール22は、第3ホール21と一定の間隔離隔してもよく、クランプホルダ20を貫通して形成されてもよい。上部リンク32の一端は、第4ホール22に回転自在に連結される。例えば、第3ホール21は、ホルダボディ210に形成される。例えば、第4ホール22はホルダ延長部220に形成されてもよい。
Each of the
クランプ40はクランプホルダ20に配置され、基板(図示せず)をクランプする。クランプ40は、高熱処理される基板を安定的に固定させるために耐熱性の素材からなる。また、クランプ40は、基板に加えられる衝撃力を減少させるための緩衝部材を含む。クランプ40は、クランプヘッダ410及びクランプ延長部420を含む。
The
クランプヘッダ410は、基板の上面に接触するための平らな支持面411(図3参照)を含む。基板の破損を防止するために、クランプヘッダ410の角はフィレット(fillet)処理される。
The
クランプ延長部420は、クランプヘッダ410の一側から垂直方向に延長される。クランプ延長部420は、クランプホルダ20に脱着自在に連結される。例えば、クランプ延長部420は、クランプ固定ボルト421によってクランプホルダ20に脱着自在に連結されてもよい。クランプ延長部420がクランプホルダ20に脱着自在に連結される方式については、これに制限されないことを明らかにする。また、クランプ延長部420は、クランプホルダ20と一体型であることを明らかにする。
The
連結リンク30は、ベース10及びクランプホルダ20を連結する。連結リンク30は、下部リンク31及び上部リンク32を含む。
The
下部リンク31は、ベース10及びクランプホルダ20にそれぞれ回転自在に連結されている。例えば、下部リンク31の一端はベース10にヒンジ連結され、他端はクランプホルダ20にヒンジ連結されてもよい。
The
上部リンク32は、ベース10及びクランプホルダ20にそれぞれ回転自在に連結されている。例えば、上部リンク32の一端はベース10にヒンジ連結され、他端はクランプホルダ20にヒンジ連結されてもよい。上部リンク32は、下部リンク31の上側に配置される。例えば、上部リンク32は、下部リンク31よりストッパ90から遠く位置する。
The
ベース10、クランプホルダ20、下部リンク31、及び上部リンク32は、駆動部(図示せず)から印加される力によって1自由度で4節リンク運動する。
The
ストッパ90は、下部リンク31がベース10に対して一定の角度を超過して回転することを防止する。例えば、下部リンク31がベース10に対して角度90度をなしている場合、ストッパ90は下部リンク31と接触する。したがって、下部リンク31は、ストッパ90によって多くの回転が制限される。すなわち、ストッパ90は、下部リンク31がベース10に対して一定の角度下方にいかないようにすることで、クランプ40は、適切な力で基板を基板移送フレームに固定させ得る。
The
ストッパ90は、ベース10に脱着自在に連結される。例えば、ストッパ90は、ベース延長部120の一側にねじ結合されてもよい。ストッパ90がベース延長部120に脱着自在に連結される方法については、これに制限されないことを明らかにする。このような構造によると、ストッパ90を交替することによって、下部リンク31の動作半径を調整し得る。したがって、全体回転クランプ装置1を交替しなくても、様々な基板の厚さなどに対応して適切なストッパ90を選択して使用することができる。また、ストッパ90が下部リンク31と繰り返し接触して形態が変形されても、ユーザは、新しいストッパ90に容易に交替でき、これによって、下部リンク31の回転角度の制限機能を継続して保持できる。一方、これとは異なって、ストッパ90は、ベース10と一体に形成され得ることを明らかにする。
The
マグネット部材50は、ベース10及びクランプホルダ20のいずれか1つ以上に配置され、磁力を用いてクランプ40を解除位置からクランプ位置に動くようにする。マグネット部材50は、ベース10に配置される第1マグネット51と、クランプホルダ20に配置される第2マグネット52とを含む。
The
結合部材80は、連結リンク30をベース10及びクランプホルダ20に回転自在に固定させ得る。結合部材80は、複数のシャフト811,812,813,814、複数のベアリング821,822,823,824、及び複数の固定リング831,832,833,834を含む。
The
複数のシャフト811,812,813,814は、第1ホール11を貫通する第1シャフト811、第2ホール12を貫通する第2シャフト812、第3ホール21を貫通する第3シャフト813、及び第4ホール22を貫通する第4シャフト814を含む。下部リンク31は、第1シャフト811及び第3シャフト813によって連結される。例えば、下部リンク31の一端は第1シャフト811に連結され、他端は第3シャフト813に連結される。上部リンク32は、第2シャフト812及び第4シャフト814によって連結される。例えば、上部リンク32の一端は第2シャフト812に連結され、他端は第4シャフト814に連結される。
The plurality of
複数のベアリング821,822,823,824は、第1シャフト811を支持する第1ベアリング821、第2シャフト812を支持する第2ベアリング822、第3シャフト813を支持する第3ベアリング823、及び第4シャフト814を支持する第4ベアリング824を含む。複数のベアリング821,822,823,824は、複数のシャフト811,812,813,814及び連結リンク30の間の摩擦力を減少させ、摩擦力により熱が損失されるエネルギーを減らし得る。また、複数のベアリング821,822,823,824の複数のシャフト811,812,813,814及び連結リンク30の耐久性を向上させることができる。
The plurality of
複数の固定リング831,832,833,834は、第1シャフト811の離脱を防止するための第1固定リング831、第2シャフト812の離脱を防止するための第2固定リング832、第3シャフト813の離脱を防止するための第3固定リング833、及び第4シャフト814の離脱を防止するための第4固定リング834を含む。
The plurality of fixing
図3は、一実施形態に係るクランプがクランプ位置にあるときの回転クランプ装置の断面図であり、図4は、一実施形態に係るクランプが解除位置にあるときの回転クランプ装置の断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotary clamp device when the clamp according to the embodiment is in the clamp position, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the rotary clamp device when the clamp according to the embodiment is in the release position. is there.
図3及び図4を参照すると、駆動部70は、クランプホルダ20に基板に対する垂直方向の力を印加する。駆動部70は、クランプ40がクランプ位置及び解除位置の間で動くようにする。例えば、駆動部70が基板に対する垂直方向の上方に移動する間に、駆動部70は、クランプホルダ20の下面に接触してクランプホルダ20に上方の力を印加する。駆動部70によってクランプホルダ20に配置されたクランプ40は、クランプ位置から解除位置に移動する。駆動部70が最大の高さまで上昇したとき、クランプ40は解除位置にある。駆動部70が最大の高さから初期の高さに下降するとき、クランプホルダ20は駆動部70と接触を保持した状態で下側に移動する。駆動部70が十分に低い位置まで移動すると、クランプホルダ20は、重力及び/又はマグネット部材による斥力によって基板Sを基板移送フレームFに固定させ得る。
3 and 4, the driving
例えば、クランプ位置で、下部リンク31及び上部リンク32は互いに平行する。一方、クランプホルダ20の瞬間中心は、下部リンク31の延長線及び上部リンク32の延長線が接する地点に形成される。したがって、下部リンク31及び上部リンク32が平行する場合、クランプホルダ20の瞬間中心は、クランプホルダ20から垂直方向に無限大の位置に位置するため、クランプ位置の近傍で、クランプホルダ20の瞬間速度は、支持面411(図3参照)に垂直方向であり得る。
For example, at the clamp position, the
このような構造によると、クランプ位置の近傍で、クランプホルダ20の瞬間速度は、クランプ40の支持面に垂直方向にある。すなわち、クランプ40の支持面411は、基板(図示せず)の上面に面接触しながら垂直方向の力を印加できるため、基板を支持する力を向上させつつ、基板に不要な力の印加を防止することにより、基板の変形や破損を防止できる。
According to such a structure, in the vicinity of the clamp position, the instantaneous speed of the
例えば、下部リンク31の両側の回転軸の間の長さは、上部リンク32の両側の回転軸の間の長さよりも長くてもよい。言い換えれば、第1ホール11及び第3ホール21の間隔は、第2ホール12及び第4ホール22の間の間隔よりも大きくてもよい。また、第1ホール11及び第2ホール12の間の間隔は、第3ホール21及び第4ホール22の間の間隔よりも小さくてもよい。例えば、図3及び図4に示すように、第1ホール11及び第2ホール12の間の間隔、第2ホール12及び第4ホール22の間の間隔、第4ホール22及び第3ホール21の間の間隔、及び第3ホール21及び第1ホール11の間の間隔の比率は、順次に18.4:20:20.59:34である。
For example, the length between the rotating shafts on both sides of the
このような構造によると、クランプ位置でクランプホルダ20が駆動部から垂直方向の力が印加される場合、下部リンク31が第1角度だけ時計回りに回転する間に、上部リンク32は、第1角度よりも大きい第2角度だけ時計回りに回転されるため、クランプホルダ20は、ベース10に対して上方に並進運動するだけではなく、クランプホルダ20の上側は、ベース10に向かって傾く方向に回転運動する。このような構造によると、クランプ40が解除位置からクランプ位置に移動するとき、基板の枠の部分が上側にある程度曲がった場合であっても、クランプ40が基板の枠の部分を安定的に把持できる。また、このように4節リンク運動を行う構造によると、駆動部70の垂直方向の速度が一定であっても、クランプ40の垂直方向の速度は可変される。クランプ40の速度に関する内容については、以下で図5〜図7を参照してより具体的に説明する。
According to such a structure, when a vertical force is applied from the driving unit to the
第1マグネット51で第2マグネット52に向かい合う面と、第2マグネット52で第1マグネット51に向かい合う面は同じ極性であり得る。例えば、第1マグネット51及び第2マグネット52は互いにN極として対向したり、S極として対向してもよい。この場合、第1マグネット51及び第2マグネット52は互いに斥力が作用し得る。
The surface of the
クランプ位置で、第1マグネット51は、第2マグネット52の上側に位置する。例えば、クランプ位置で、ベース延長部120の下面を基準として、第1マグネット51の中心は第2マグネット52の中心よりも上側に位置する。この場合、第1マグネット51は、第2マグネット52を第1マグネット51の表面に垂直方向に押し出し、結果的に、連結リンク31,32の構造により第2マグネット52を駆動部70側に押し出すことになる。クランプホルダ20は、第1マグネット51及び第2マグネット52の間に作用する斥力、及び第1マグネット51及び第2マグネット52の連結関係によって、基板Sを基板移送フレームFに固定させることができる。
The
以上の構造によると、第1マグネット51及び第2マグネット52の間の斥力によってクランプ40が移動されるため、ばねを使用する場合に比べて、内部部品間の摩擦などによるパーティクルの発生問題を低減させ得る。したがって、基板の品質及び収率は改善される。
According to the above structure, since the
また、基板移送フレームと地面がなしている角度に関わらず、回転クランプ装置1は基板を安定的に把持できる。例えば、基板移送フレームが地面に対して垂直に立てられている場合、クランプホルダ20は、重力の影響をほとんど受けない。しかし、マグネット部材50の斥力は、基板移送フレームの角度に影響を受けず、第1マグネット51及び第2マグネット52の相対的な位置関係のみにその影響を受ける。したがって、基板移送フレームが地面に対して垂直に立てられても、クランプ40は、第1マグネット51及び第2マグネット52の間の斥力によって、基板を基板移送フレームに安定的に固定させることができる。
In addition, the
解除位置で、第1マグネット51は、第2マグネット52よりも下側に位置する。例えば、解除位置で、ベース延長部120の下面を基準として、第1マグネット51の中心は第2マグネット52の中心よりも下側に位置する。この場合、第1マグネット51は、第2マグネット52を第1マグネット51の表面に垂直方向に押し出し、結果的に、連結リンク31,32の構造により第2マグネット52を駆動部70から遠い方向に押し出すことができる。
In the release position, the
まとめると、クランプ40がクランプ位置と解除位置との間で動く間、第1マグネット51の表面に対して垂直方向を基準にして、第1マグネット51の中心は第2マグネット52とオーバーラップされ、第2マグネット52の中心は第1マグネット51とオーバーラップされる。このような構造によると、第1マグネット51と第2マグネット52との間で引力の作用を防止できる。もし、第1マグネット51が最大の高さにあるとき、第1マグネット51の中心が第2マグネット52とオーバーラップされない場合、第1マグネット51及び第2マグネット52の間に引力が作用する。例えば、第1マグネット51の上側及び第2マグネット52の裏面は互いに引力が作用する。実施形態によれば、このように解除位置とクランプ位置との間でクランプホルダ20が移動する間に、第1マグネット51及び第2マグネット52の間に引力が作用しないようにすることで、クランプホルダ20の下降運動を円滑に実行できる。
In summary, while the
図5は、一実施形態に係る回転クランプ装置の動作図であり、図6は、時間による駆動部の昇降速度とクランプの動作速度とを比較したグラフであり、図7は、一実施形態に係るクランプが作動する形状の拡大図である。 FIG. 5 is an operation diagram of the rotary clamp device according to an embodiment, FIG. 6 is a graph comparing the ascending / descending speed of the driving unit and the operation speed of the clamp according to time, and FIG. 7 is an embodiment. It is an enlarged view of the shape which the clamp concerned operates.
図5〜図7を参照すると、回転クランプ装置1は、ベース10が固定された状態で、ベース10、下部リンク31、クランプホルダ20、及び上部リンク32が1自由度4節リンク運動を行う。
Referring to FIGS. 5 to 7, in the
駆動部70は、垂直方向に上昇及び下降運動を繰り返す。クランプ40の速度は、前記1自由度4節リンク運動構造の設計及び駆動部70の速度制御によって制御される。
The
例えば、駆動部70は、クランプ40がクランプ位置から解除位置に移動するよう一定速度で上昇運動してもよい。例えば、駆動部70は、クランプ40が解除位置からクランプ位置に移動するよう一定速度で下降運動してもよい。また、駆動部70が一定速度で上昇及び下降運動しても、4節リンク運動の特性上、クランプ40の速度は変わり得る。上記で説明したように、下部リンク31及び上部リンク32はクランプ位置で互いに平行している。また、下部リンク31は、上部リンク32よりも長くてもよく、これによって、一定の移動区間の間の下部リンク31の回転角度は、上部リンク32の回転角度よりも大きくてもよい。したがって、駆動部70が一定速度で上昇するとき、クランプホルダ20は、ベース10に対して相対的に並進運動するだけではなく、クランプホルダ20は、上側がベース10に向かって傾く方向に傾斜し得る。その結果、クランプホルダ20の上側に配置されるクランプ40も同様にベース10に対して相対的に並進運動するだけではなく、ベース10を基準として回転運動できる。
For example, the
並進運動及び回転運動を同時に行う構造により、クランプ40の速度は、クランプ位置の近傍でクランプ位置から解除位置に移動するほど速くなる区間を含む。図6は、駆動部70が6.5mm/secの速度で上昇する間、クランプ40の上昇速度を示すグラフである。図6を参照して確認できるように、クランプ40の上昇速度は、クランプ位置の近傍でクランプ位置から解除位置に行くほど速くなる。同様に、駆動部70が一定速度で下降する場合、クランプ40がクランプ位置の近傍からクランプ位置に移動する間に、クランプ40の速度は次第に遅くなることが分かる。
Due to the structure in which the translational motion and the rotational motion are performed at the same time, the speed of the
このような構造によって、駆動部70の速度が一定であっても、クランプ40の速度を構造的に調整し得る。クランプ40は、基板Sに近接したとき、低い速度で基板Sに接触できるため、基板Sに加えられる衝撃を低減し得る。一方、これは1つの例示に過ぎず、駆動部70の速度が必ず一定である必要はないことを明らかにする。
With such a structure, the speed of the
また、クランプ40は、連結リンク30によって、基板Sに対して上向きに膨らんだ曲線状の経路に沿って移動する。クランプ40は、基板に対して上向きに膨らんだ曲線状の経路に沿って移動されるため、角の部分が曲がった基板であっても安定的に固定することができる。
Further, the
以上述した実施形態は、本発明の好ましい実施形態を説明したものに過ぎず、本発明の権利範囲は説明された実施形態に限定されるものではなく、この分野の当業者によって本発明の技術的な思想及び特許請求の範囲内における様々な変更、変形又は置換可能になり、そのような実施形態は本発明の範囲に属するものと見なければならない。 The embodiments described above are merely preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and those skilled in the art will be able to understand the technology of the present invention. Various changes, modifications and substitutions within the spirit and scope of the claims can be made, and such embodiments should be considered to be within the scope of the invention.
Claims (14)
前記ベースに対して相対的に並進運動及び回転運動が可能なクランプホルダと、
前記クランプホルダに配置され、基板をクランプするためのクランプと、
前記ベース及び前記クランプホルダを連結する連結リンクと、
を含む回転クランプ装置。 Base and
A clamp holder capable of translational and rotational movement relative to the base;
A clamp disposed on the clamp holder for clamping the substrate;
A connecting link connecting the base and the clamp holder;
Including rotary clamp device.
前記ベース及びクランプホルダにそれぞれ回転自在に連結される下部リンクと、
前記下部リンク上側に配置され、前記クランプホルダ及び前記ベースにそれぞれ回転自在に連結される上部リンクと、
を含む、請求項1に記載の回転クランプ装置。 The connecting link is
A lower link rotatably connected to the base and the clamp holder,
An upper link disposed on the upper side of the lower link and rotatably connected to the clamp holder and the base;
The rotary clamp device according to claim 1, comprising:
前記ベース、クランプホルダ、下部リンク、及び上部リンクは、前記クランプホルダに印加される力によって1自由度で4節リンク運動される、請求項2に記載の回転クランプ装置。 At least a portion of the base is fixed to a substrate transfer frame;
The rotary clamp device according to claim 2, wherein the base, the clamp holder, the lower link, and the upper link are moved by a four-joint link in one degree of freedom by a force applied to the clamp holder.
前記クランプ位置で、前記下部リンク及び上部リンクは互いに平行であり、
前記クランプホルダに前記駆動部が垂直方向の力を印加するとき、前記クランプホルダの瞬間速度は前記支持面に垂直方向を有する、請求項4に記載の回転クランプ装置。 The clamp includes a flat support surface for contacting the upper surface of the substrate;
In the clamping position, the lower link and the upper link are parallel to each other;
The rotary clamp device according to claim 4, wherein when the driving unit applies a vertical force to the clamp holder, an instantaneous speed of the clamp holder has a direction perpendicular to the support surface.
前記ストッパは、前記ベースに脱着自在に連結される、請求項4に記載の回転クランプ装置。 A stopper for preventing the lower link from rotating beyond a certain angle with respect to the base;
The rotary clamp device according to claim 4, wherein the stopper is detachably connected to the base.
前記ベースに配置される第1マグネットと、
前記クランプホルダに配置される第2マグネットと、を含み、
前記第1マグネットにおいて前記第2マグネットに向かい合う面と、前記第2マグネットにおいて前記第1マグネットに向かい合う面は同じ極性を有する、請求項9に記載の回転クランプ装置。 The at least one magnet member is:
A first magnet disposed on the base;
A second magnet disposed on the clamp holder,
The rotary clamp device according to claim 9, wherein a surface of the first magnet facing the second magnet and a surface of the second magnet facing the first magnet have the same polarity.
前記ベースに対して相対的な動きが可能なクランプホルダと、
前記クランプホルダに配置され、基板をクランプするためのクランプと、
前記ベース及び前記クランプホルダを連結し、前記クランプが前記基板に対して上向きに膨らんだ曲線状の経路に沿って移動するようにする連結リンクを含む回転クランプ装置。 Base and
A clamp holder capable of relative movement with respect to the base;
A clamp disposed on the clamp holder for clamping the substrate;
A rotating clamp device comprising a connecting link for connecting the base and the clamp holder and for moving the clamp along a curved path swelled upward with respect to the substrate.
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