JP2020167185A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反りのあるワークを直接保持して搬送することができるワーク搬送装置を提供する。【解決手段】ワークＷを直接保持して搬送するためのワーク搬送装置１０であって、ワークＷを直接保持する吸着ユニット６２と、吸着ユニット６２を搬送する搬送装置６６とを備え、吸着ユニット６２は、アーム６０に連結されたベース７２と、ベース７２に互いに対向する位置に離間して設けられた一対の吸着パッド７４であって、ワークＷの下面を吸着するための一対の吸着パッド７４と、一対の吸着パッド７４の間隔を変更するシリンダ装置７６と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明はワーク搬送装置に係り、特に半導体ウェーハ等のワークを加工する加工装置に設けられるワーク搬送装置に関する。

ダイシング装置は、表面に電子部品が形成された半導体ウェーハ等のワークに対し、高速で回転するブレードを用いて切断又は溝入れ等の切削加工を行う装置である（例えば、特許文献１参照）。

このようなダイシング装置は、装置本体にカセット収納部、ワーク切断部、洗浄部及びワーク搬送装置等を有している。カセット収納部には、複数枚のウェーハが収納されたカセットが収納されており、このカセットに収納されたウェーハは、ワーク搬送装置によって１枚ずつ引き出されてワーク切断部まで搬送される。このワーク加工部においてウェーハは、ブレードによってダイス状に切断加工され、そして、切断加工終了したウェーハは、ワーク搬送装置によって洗浄部に搬送され、そして、洗浄後にワーク搬送装置によってカセットに戻される。

特許文献２には、ダイシング装置に設けられるワーク搬送装置（搬送機構）が開示されている。このワーク搬送装置は、保護テープに貼着されたウェーハを搬送するものであり、保護テープが装着された支持フレームの上面を吸着する複数の吸着パッドを有している。

また、特許文献３には、ウェーハを非接触状態で吸引して搬送するワーク搬送装置（ウェーハ搬送装置）が開示されている。このワーク搬送装置は、ウェーハの裏面を研削する平面加工装置に設けられたものであり、平面加工装置の各種処理部の間でウェーハを搬送する。

特開２００２−２９９２８７号公報 特開２００３−２４３４８３号公報 特開２０１７−９２３９７号公報

ところで、近年では、ワーク搬送装置において、ワークの種類によってはワークを直接保持して搬送することを実現することが必要とされている。しかしながら、特許文献２のワーク搬送装置は、支持フレーム及び保護テープを介してウェーハを間接的に搬送する装置であり、ワークを直接保持して搬送する装置ではない。

一方、特許文献３のワーク搬送装置は、ウェーハを非接触状態で吸引して搬送する装置であるが、例えば表面に反りや凹凸が発生しているワーク、又は厚みにばらつきのあるワークの場合には、そのワークを安定して搬送することができないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、表面が反っているようなワークであってもワークを直接保持して搬送することができるワーク搬送装置を提供することを目的とする。

本発明のワーク搬送装置は、本発明の目的を達成するために、ワークを直接保持して搬送するためのワーク搬送装置であって、ワークを直接保持するワーク保持手段と、ワーク保持手段を搬送する搬送手段と、を備え、ワーク保持手段は、搬送手段に連結されたベースと、ベースに互いに対向する位置に離間して設けられた一対のワーク吸着手段であって、ワークの下面を吸着するための一対のワーク吸着手段と、一対のワーク吸着手段の間隔を変更する間隔変更手段と、を有する。

本発明の一形態によれば、ワーク搬送装置を制御するための制御部を備え、制御部は、間隔変更手段とワーク吸着手段とを制御してワークの下面を一対のワーク吸着手段によって吸着させてワークをワーク保持手段に保持させた後、搬送手段を制御してワーク保持手段を搬送することが好ましい。

本発明の一形態によれば、ベースに対し、吸着手段を鉛直方向に移動自在に支持する支持部材を備え、支持部材は、吸着手段を上方に向けて付勢可能な第１付勢部材と、一対の吸着手段を下方に向けて付勢可能な第２付勢部材と、を有することが好ましい。

本発明によれば、表面が反っているようなワークであってもワークを直接保持して搬送することができる。

実施形態のワーク搬送装置が適用されたダイシング装置の斜視図 図１のダイシング装置の加工部の構成を示した斜視図 ワーク搬送装置の制御装置の機能ブロック図 ワーク搬送装置を構成する吸着ユニットの全体斜視図 図４に示した吸着ユニットの正面図 ワークを搬送する動作を時系列的に示した説明図 ワークを搬送する動作を時系列的に示した説明図 フローティング支持機構の構造を示した正面図 図８に示したフローティング支持機構の斜視図 図８に示したフローティング支持機構の斜視図 フローティング支持機構の作用を示した説明図 ワークとチャックテーブルの形状のバリエーションを示した説明図

以下、添付図面に従って本発明に係るワーク搬送装置の好ましい実施形態について説明する。なお、実施形態では、加工装置としてダイシング装置を例示して説明する。

図１は、実施形態のワーク搬送装置１０が設けられたダイシング装置１２の斜視図である。

図１に示すように、ダイシング装置１２は、上記のワーク搬送装置１０の他、半導体ウェーハ等のワークＷを加工する加工部１４と、加工済みのワークＷをスピン洗浄する洗浄部１６と、複数枚のワークＷを収納したカセットが載置されるロードポート１８とを備えている。なお、ダイシング装置１２によって加工されるワークＷは、その上面である表面に電子部品（不図示）が形成されたものである。

本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の三次元直交座標系を用いて説明する。図１に示すＸ軸方向は水平方向であって、後述するＸテーブル２０（図２参照）の切削送り方向を指している。また、Ｙ軸方向は、水平方向のうちＸ軸方向に直交する方向であって、後述するブレード２２のインデックス送り方向を指している。更に、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する鉛直方向であって、ブレード２２の切り込み送り方向を指している。

図２は、加工部１４の構成を示した斜視図である。

図２に示すように加工部１４は、Ｘベース２４の一対のＸガイドレール２６、２６にガイドされたＸテーブル２０であって、リニアモータ２８によってＸ軸方向に移動されるＸテーブル２０を有する。このＸテーブル２０上には、θ方向に回転する回転テーブル３０を介してワークテーブル（チャックテーブル）３２が設けられている。

ワークテーブル３２は、一例として円盤状に構成されており、その上面には水平方向に平坦な吸着面３４を備え、この吸着面３４にワークＷ（図１参照）が真空吸着されて固定される。

Ｘベース２４の上方には、Ｘベース２４を跨ぐようにＹベース３６が立設される。Ｙベース３６の正面には、一対のＹガイドレール３８、３８にガイドされた一対のＹテーブル４０、４０であって、Ｙ軸方向に移動自在な一対のＹテーブル４０、４０が設けられる。このＹテーブル４０、４０は、Ｙベース３６に設けられた不図示のＹ軸駆動機構部によってＹ軸方向に移動される。

Ｙテーブル４０、４０には、不図示のＺ軸駆動機構部によってＺ軸方向に駆動されるＺテーブル４４、４４が設けられている。Ｚテーブル４４、４４には高周波モータ内蔵型のスピンドルモータ４６、４６がＹ軸方向において対向した状態で固定され、スピンドルモータ４６、４６のスピンドル４８、４８の先端にブレード２２、２２がＹ軸方向において対向した状態で固定されている。これらのスピンドルモータ４６、４６は、Ｚテーブル４４、４４を介してＹテーブル４０、４０に支持されており、スピンドル４８、４８は、その軸心がＹテーブル４０、４０の移動方向であるＹ軸方向に沿って配置されている。

ブレード２２は、一例として、ダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ（cubic boron nitride）砥粒をニッケルで電着した電着ブレードを例示する。また、電着ブレードの他、金属粉末を混入した樹脂で結合したメタルレジンボンドのブレードも使用することができる。このブレード２２は、スピンドルモータ４６によって、例えば、６０００ｒｐｍ〜８００００ｒｐｍで高速回転される。

このように構成された加工部１４によれば、ワークテーブル３２はＸテーブル２０によってＸ軸方向に切削送りされるとともに回転テーブル３０によってθ方向に回転される。そして、ブレード２２、２２は、Ｙ軸駆動機構部によってＹ軸方向にインデックス送りされるとともにＺ軸駆動機構部によってＺ軸方向に切り込み送りされる。このような加工部１４の動作によってワークＷが碁盤目状に切削加工される。

図１に戻り、洗浄部１６は、上面に吸着面５０が設けられたスピンナテーブル（チャックテーブル）５２と、スピンナテーブル５２上のワークへ向けて洗浄水を噴射するノズル（不図示）とを備えている。加工部１４によって加工されたワークＷは、ワーク搬送装置１０によってワークテーブル３２からスピンナテーブル５２に搬送され、その後、吸着面５０で吸着された後、回転されてノズルから噴射される洗浄水によって洗浄される。

次に、実施形態のワーク搬送装置１０について説明する。

図１に示すように、ワーク搬送装置１０は、アーム６０と吸着ユニット６２とを備えている。ここで、吸着ユニット６２は、本発明のワーク保持手段の一例である。

実施形態のワーク搬送装置１０は、図３に示すように、ダイシング装置１２を制御する制御装置６３によってその動作が制御されている。

図３は、ダイシング装置１２の制御装置６３の機能ブロック図である。なお、図３の機能ブロック図では、ワーク搬送装置１０に関連した要素のみ図示し、ワーク搬送装置１０に直接関連しない要素については図示を省略している。ここで、制御装置６３は、本発明の制御部の一例である。

図３に示すように、制御装置６３は、不図示のＣＰＵ（central processing unit）を含む各演算処理回路と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリと、キーボード等の入力装置と、モニタ等の出力装置とを備えている。制御装置６３は、メモリに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、制御装置６３の各部の機能が実現される。図３に示すように、制御装置６３は、統括制御部６３Ａを有し、この統括制御部６３Ａは搬送制御部６３Ｂ、間隔変更制御６３Ｃ、吸引制御部６３Ｄを統括制御する。

搬送制御部６３Ｂは、搬送装置６６を制御する。搬送装置６６は、アーム６０をＸ−Ｙの水平面に沿って水平移動させる水平駆動部と、アーム６０を鉛直方向に昇降移動させる昇降駆動部とを有している。具体的に説明すると、水平駆動部を構成するモータの出力軸に、アーム６０の基端部に鉛直軸に沿って配設された回転軸６４（図１参照）が連結されている。これによってアーム６０は、水平駆動部のモータによって水平移動される。また、昇降駆動部は、アーム６０を鉛直方向に移動させるモータを備えている。これによってアーム６０は、昇降駆動部のモータによって鉛直方向に移動される。ここで、搬送装置６６は、本発明の搬送手段の一例である。

間隔変更部６３Ｂは、後述する吸着パッド７４、７４（図５参照）の間隔を変更するためにシリンダ装置７６、７６を制御する。ここで、シリンダ装置７６、７６は、本発明の間隔変更手段の一例である。

吸引制御部６３Ｄは、吸着パッド７４、７４（図５参照）に吸引力を与える吸引装置６８を制御する。

図１に戻り、アーム６０の先端部には、連結部材７０を介して吸着ユニット６２が設けられている。このような構成より、吸着ユニット６２は、図３に示した搬送装置６６によって水平方向及び鉛直方向に搬送される。

図４は、吸着ユニット６２の全体構成を示す斜視図であり、図５は、図４に示した吸着ユニット６２の正面図である。

図４及び図５に示すように、吸着ユニット６２は、ベース７２と、一対の吸着パッド７４、７４と、一対のシリンダ装置７６、７６とを備えている。ここで、ベース７２は、本発明のベースの一例であり、一対の吸着パッド７４、７４は、本発明の一対の吸着手段の一例である。

ベース７２は、例えば、矩形状の板状に構成されている。また、ベース７２は、その中央部に連結部７８を備えており、この連結部７８に連結部材７０（図１参照）を連結することによりアーム６０の先端部に連結される。なお、図４において、ベース７２は、その長辺７２ＡがＸ軸方向に沿って配置され、その短辺７２ＢがＹ軸方向に沿って配置されている。

一対の吸着パッド７４、７４は、長辺７２Ａ方向においてベース７２に互いに対向する短辺部７２Ｂ、７２Ｂに配置されることにより、ベース７２に互いに離間して設けられるとともに、それぞれフック８０、８０を介してベース７２に設けられている。これらの吸着パッド７４は、フック８０の下部８０Ａに、その吸引口８２を上方に向けた状態で固定されている。吸着パッド７４は、一例として直方体形状に構成されており、その長辺７４Ａが短辺７２Ｂに沿った姿勢でフック８０に固定されている。また、吸引口８２は長辺７４Ａに沿って複数配置されている。

フック８０は、その中央部にベース７２が貫通される開口部８０Ｂを有している。また、フック８０の上部８０Ｃの下面にはリニアガイド８４が固定されている。このリニアガイド８４は、ベース７２の上面に長辺７２Ａに沿って配置されたガイドレール８６に移動自在に係合されている。これにより、一対の吸着パッド７４、７４はフック８０、８０とともに、長辺７２Ａ方向において、互いに近接した近接位置と互いに離隔した離間位置との間で移動自在に設けられる。

また、フック８０の上部８０Ｃの上面には、Ｌ字形状のブラケット８８が固定されており、このブラケット８８にシリンダ装置７６のピストン９０（図５参照）が固定されている。このシリンダ装置７６は、ピストン９０の軸線方向が長辺７２Ａ方向に沿うように、基台９２に固定され、この基台９２はガイドレール８６を跨いでベース７２の上面に固定されている。したがって、一対のシリンダ装置７６、７６によってピストン９０、９０が同時に伸長及び収縮されると、一対の吸着パッド７４、７４はフック８０、８０とともに、上記の離間位置と近接位置との間で移動され、吸着パッド７４、７４間の間隔が変更される。

図５に示すように、シリンダ装置７６、７６によってピストン９０、９０が同時に収縮動作して吸着パッド７４、７４が近接位置に配置されると、ワークＷの裏面（下面）の両側の縁部ＷＡ、ＷＡが吸着パッド７４、７４の吸引口８２、８２によって吸着保持される。この縁部ＷＡ、ＷＡは、ワークテーブル３２の吸着面３４、及びスピンナテーブル５２の吸着面５０に吸着される被吸着面ＷＢではなく、被吸着面ＷＢの外側に位置する非吸着面として構成されている。

次に、前記の如く構成されたワーク搬送装置１０の作用について説明する。

図６から図７に示すワーク搬送装置１０の動作図は、ワークテーブル３２からスピンナテーブル５２にワークＷを搬送する動作を時系列的に示したものである。また、図６から図７における、アーム６０の搬送動作、吸着パッド７４、７４の間隔変更動作、及び吸着パッド７４、７４の吸着動作は、図３に示した制御装置６３の統括制御部６３Ａが、搬送制御部６３Ｂ、間隔変更制御６３Ｃ、及び吸引制御部６３Ｄを各々制御することにより実行されるものである。

まず、図６の６Ａは、ワークテーブル３２に吸着保持されているワークＷをワーク搬送装置１０によって搬出する前の初期状態を示している。この初期状態では、アーム６０はワークテーブル３２から上方に退避した退避位置に配置され、シリンダ装置７６、７６によって吸着パッド７４、７４（フック８０、８０も同様）は近接位置に配置されている。なお、この時の吸着パッド７４、７４の吸引動作はＯＦＦ状態であり、ワークテーブル３２の吸引状態はＯＮ状態であり、スピンナテーブル５２（図１参照）の吸引状態はＯＦＦ状態である。

次に、図６の６Ｂは、シリンダ装置７６、７６のピストン９０、９０をそれぞれ伸張させて吸着パッド７４、７４（フック８０、８０も同様）を近接位置から離間位置に配置させた状態を示している。この時の吸着パッド７４、７４、ワークテーブル３２及びスピンナテーブル５２の各々の吸引状態も図６の６Ａの初期状態のままである。

次に、図６の６Ｃは、アーム６０を搬送装置６６（図３参照）によって下降移動させてフック８０、８０をフック開閉動作位置に配置させた状態を示している。この時の吸着パッド７４、７４、ワークテーブル３２及びスピンナテーブル５２の各々の吸引状態も図６の６Ａの初期状態のままである。なお、フック開閉動作位置とは、吸着パッド７４の吸引口８２（図４参照）がワークテーブル３２の吸着面３４よりも下方に位置した位置である。

次に、図６の６Ｄは、シリンダ装置７６、７６のピストン９０、９０をそれぞれ収縮させて吸着パッド７４、７４（フック８０、８０も同様）を離間位置（図６の６Ｂ参照）から近接位置に配置させた状態を示している。この動作によって、ワークＷの反った縁部ＷＡ、ＷＡの直下位置に吸着パッド７４、７４の吸引口８２、８２が配置される。この時の吸着パッド７４、７４、ワークテーブル３２及びスピンナテーブル５２の各々の吸引状態も図６の６Ａの初期状態のままである。

次に、図６の６Ｅは、ワークＷの受け取り位置までアーム６０を搬送装置６６（図３参照）によって上昇移動させて、吸着パッド７４、７４の吸引動作をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えた状態を示している。また、図６の６Ｅは、ワークテーブル３２の吸引状態をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えるとともに、ワークテーブル３２の吸着面３４からエアを外部に噴射するエアブロー動作に切り替えた状態を示している。これにより、ワークテーブル３２に吸着されたワークＷを吸着パッド７４、７４側に円滑に受け渡しすることができる。なお、ワークＷの受け取り位置とは、反った縁部ＷＡ、ＷＡに吸引口８２が当接される位置であって、ワークテーブル３２の吸着面３４よりも上方に設定された位置である。

次に、図７の７Ａは、アーム６０を昇降装置６８（図３参照）によって上昇移動させてワークＷを水平方向搬送位置に配置させた状態を示している。この時の吸着パッド７４、７４の吸引動作はＯＮ状態であり、ワークテーブル３２はエアブロー動作が停止されて吸引状態がＯＦＦ状態となっている。

次に、図７の７Ｂは、アーム６０を搬送装置６６（図３参照）によって水平移動させてワークＷをスピンナテーブル５２の直上位置に配置させ、その後、スピンナテーブル５２へのワークＷの受け渡し位置までアーム６０を搬送装置６６によって下降移動させた後、スピンナテーブル５２の吸引状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えた状態を示している。また、図７の７Ｂでは、吸着パッド７４、７４がスピンナテーブル５２の吸着面５０に向かう下方向において、吸着面５０と同一面上の位置まで吸引口８２（図４参照）が移動されていることが示されている。

これにより、ワークＷの中央部分が下方に凸状に反った形状のワークＷであっても、縁部ＷＡ、ＷＡを吸着した吸引口８２（図４参照）を、吸着面５０と同一面上の位置まで移動したので、スピンナテーブル５２に確実に吸着保持させることができる。

次に、図７の７Ｃは、吸着パッド７４、７４の吸引状態をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えるとともに、アーム６０を搬送装置６６（図３参照）によって下降移動させながら吸引口８２からエアを外部に噴射するエアブロー動作に切り替えた状態を示している。これにより、吸引口８２と縁部ＷＡ、ＷＡとの吸着を円滑に解除することができる。

次に、図７の７Ｄは、シリンダ装置７６、７６のピストン９０、９０をそれぞれ伸張させて吸着パッド７４、７４（フック８０、８０も同様）をフック開閉動作位置（図６の６Ｃ参照）に配置させた状態を示している。この動作によってワークＷの縁部ＷＡ、ＷＡの直下位置から吸着パッド７４、７４が外側に退避する。

次に、図７の７Ｅは、スピンナテーブル５２からアーム６０を搬送装置６６（図３）によって上昇移動させた状態を示している。この後、ワークＷは、スピンナテーブル５２の回転動作によって洗浄される。そして、洗浄終了後、ワークＷはワーク搬送装置１０によって保持されてロードポート１８（図１参照）のカセットに収納される。なお、ワーク搬送装置１０によるスピンナテーブル５２からロードポート１８への搬送方法は、先に説明したワークテーブル３２からスピンナテーブル５２への搬送と略同様なのでその説明は省略する。

このように実施形態のワーク搬送装置１０によれば、ワークＷを直接保持する吸着ユニット６２と、吸着ユニット６２を搬送する搬送装置６６と、を備え、吸着ユニット６２は、アーム６０に連結されたベース７２と、ベース７２に互いに対向する位置に離間して設けられ、ワークＷの下面を吸着する一対の吸着パッド７４、７４と、一対の吸着パッド７４、７４の間隔を変更するシリンダ装置７６、７６と、を有しているので、表面に反りのあるワークＷであっても直接保持して搬送することができる。

また、実施形態のワーク搬送装置１０によれば、吸着パッド７４の吸引口８２によってワークＷの裏面の縁部ＷＡ、ＷＡを吸着した後、吸着面５０と同一面上の位置まで吸引口８２、８２を下方向に移動させたので、反りのあるワークＷをスピンナテーブル５２に確実に吸着させることができる。

また、好ましい態様としては、吸着パッド７４、７４がスピンナテーブル５２の吸着面５０に向かう下方向において、上記の同一面上の位置を超えた位置まで吸引口８２を移動させることが好ましい。これにより、縁部ＷＡ、ＷＡを吸着パッド７４、７４で吸着した状態でワークＷの被吸着面ＷＢ（図５参照）をスピンナテーブル５２の吸着面５０に押え付けることができるので、ワークＷをスピンナテーブル５２に効果的に吸着保持させることができる。なお、上記の同一面上の位置を超えた位置とは、例えば、同一面上の位置を超えた位置まで吸引口８２を移動させた場合でも、ワークＷが損傷しない位置であり、その位置はワークＷの剛性等によって設定される。

図８は、吸着パッド７４をベース７２にフローティング状態で支持するフローティング支持機構１００の構造を示した正面図である。また、図９及び図１０は、図８に示したフローティング支持機構１００をそれぞれ異なる方向から見た斜視図である。

図８から図１０に示すように、フローティング支持機構１００は、一対の吸着パッド７４、７４をベース７２に対し鉛直方向に移動自在に支持するパッド支持部材１０２、１０２を有している。

図９に示すように、パッド支持部材１０２は、シリンダ装置７６のピストン９０に連結された矩形状のベース１０４と、ベース１０４に連結されるとともに下部に吸着パッド７４が固定されたクランク形状のブラケット１０６と、鉛直方向に沿って配置されたシャフト１１２と、を有している。

図１０に示すように、ブラケット１０６は、その上部に鉛直方向に沿った一対の長孔１１４、１１４が形成され、この長孔１１４、１１４に挿入されたピン１１６、１１６を介してベース１０４に連結される。これにより、ベース１０４とブラケット１０６は、長孔１１４、１１４とピン１１６、１１６とからなる直動ガイド部材によって、相対的に鉛直方向に移動自在に連結される。

図８に示すように、シャフト１１２は、ベース１０４の貫通孔１０８にスリーブベアリング１１０（図１１参照）を介して鉛直方向に貫通配置されている。これにより、ベース１０４とシャフト１１２は、スリーブベアリング１１０によって相対的に鉛直方向に移動自在に連結されている。また、シャフト１１２の下部は、ブラケット１０６の水平部１０７にネジ１１８（図１１参照）によって固定されている。

このように構成されたパッド支持部材１０２は、図８に示すように、吸着パッド７４を上方に付勢可能なコイルバネ１２０と、吸着パッド７４を下方に付勢可能なコイルバネ１２２とを備えている。

コイルバネ１２０は、シャフト１１２に外装されてシャフト１１２の上部フランジ部１１３とベース１０４の上面との間に配置される。また、コイルバネ１２２は、シャフト１１２に外装されてベース１０４の下面とブラケット１０６の水平部１０７との間に配置される。このようなコイルバネ１２０、１２２を備えることにより、吸着パッド７４は、ブラケット１０６及びシャフト１１２を介してベース１０４にフローティング状態で支持される。ここで、コイルバネ１２０、１２２は、本発明の第１付勢部材及び第２付勢部材の一例である。

次に、前記の如く構成されたフローティング支持機構１００の作用について、図１１に示す断面図を用いて説明する。

図１１に示す断面図は、一例としてワークテーブル３２からワークＷを持ち上げる場合（図６の６Ｅ参照）を示したものである。なお、図１１に示すワークＷは、中央部分が下方に凸状に反った形状のワークを対象としている。

図１１の１１Ａで示すように、吸着パッド７４がワークの裏面の縁部ＷＡに接触した後、ベース７２（図９参照）の上昇移動によりベース１０４を介して吸着パッド７４を上昇させようとすると、吸着パッド７４は縁部ＷＡに当接しているため、吸着パッド７４とブラケット１０６とシャフト１１２は上方への移動が規制され、ベース１０４がシャフト１１２に沿って上昇移動していく。そうすると、図１１の１１Ｂで示すように、コイルバネ１２０がベース１０４の上昇量Ｌ分だけ図１１の１１Ａの状態から収縮するので、そのときに生じたコイルバネ１２０の付勢力がシャフト１１２とブラケット１０６を介して吸着パッド７４に伝達されて、吸着パッド７４が上方に付勢される。これにより、コイルバネ１２０の付勢力を利用して吸着パッド７４をワークＷの縁部ＷＡに効果的に押し付けることができる。

また、縁部ＷＡの反り量が縁部ＷＡの全域において均一ではない場合、このように吸着パッド７４をフローティング支持機構１００で支持し、図１１の１１Ｂで示すようにベース１０４を上昇移動させることで全ての吸着パッド７４を縁部ＷＡに吸着させることができる。また、ベース１０４を上昇移動させたときに吸着パッド７４から縁部ＷＡにかかる余分な力はコイルバネ１２０が収縮して吸収するので、ベース１０４の上昇に起因する縁部ＷＡの損傷を防止することができる。

また、図１１の１１Ｂの状態からワークテーブル３２の吸引状態をＯＮ状態からＯＦＦに切り替えると、シャフト１１２とブラケット１０６とがコイルバネ１２０の付勢力により上方に移動して吸着パッド７４が上方に移動する。これにより、コイルバネ１２０の付勢力を利用してワークＷをワークテーブル３２から効果的に持ち上げることができる。

一方、吸着パッド７４で縁部ＷＡが吸着されたワークＷをスピンナテーブル５２に吸着させる場合（図７の７Ｂ参照）、アーム６０によってベース１０４を下降移動させていく。このとき、吸引口８２を吸着面５０と同一面上の位置を超えた位置まで移動させようとすると、ワークＷの被吸着面ＷＢはスピンナテーブル５２に接触しているため、吸着パッド７４とブラケット１０６とシャフト１１２は下方への移動が規制され、ベース１０４がシャフト１１２に沿って下降移動していく。そうすると、コイルバネ１２２がベース１０４の下降量分だけ図１１の１１Ａの状態から収縮するので、そのときに生じたコイルバネ１２２の付勢力がブラケット１０６を介して吸着パッド７４に伝達されて、吸着パッド７４が下方に付勢される。これにより、コイルバネ１２２の付勢力を利用してワークＷをスピンナテーブル５２に効果的に押し付けることができる。

また、中央部分が上方に凸状に反った形状のワークＷ又は反りのないワークＷの場合であって、ワークテーブル３２からワークＷを持ち上げる場合、吸着パッド７４をワークＷの裏面よりも少し高い位置に移動させるが、このとき、吸着パッド７４から縁部ＷＡにかかる余分な力はコイルバネ１２０が収縮して吸収するので、ベース１０４の上昇に起因する縁部ＷＡの損傷を防止することができる。

また、中央部分が上方に凸状に反った形状のワークＷ又は反りのないワークＷの場合であって、吸着パッド７４で縁部ＷＡが吸着されたワークＷをスピンナテーブル５２に吸着させる場合、吸着パッド７４をワークＷの裏面よりも少し低い位置に移動させるが、このとき、吸着パッド７４から縁部ＷＡにかかる余分な力はコイルバネ１２２が収縮して吸収するので、ベース１０４の下降に起因する縁部ＷＡの損傷を防止することができる。

以上の如く、上記のフローティング支持機構１００をワーク搬送装置１０に採用することにより、中央部分が下方に凸状に反った形状のワークＷであっても、また、中央部分が上方に凸状に反った形状のワークＷであっても、それらの縁部ＷＡを効果的に吸着することができ、且つワークＷをチャックテーブルに効果的に押し付けることができる。

図１２の１２Ａから１２Ｆは、本発明のワーク搬送装置に適用可能なワークとチャックテーブルのバリエーションを示した説明図である。なお、図１２に示すワークにはＷ１〜Ｗ６の符号を付し、チャックテーブルにはＣ１〜Ｃ６の符号を付して説明する。

図１２の１２Ａに示すワークＷ１は、平面視において略正方形に構成され、チャックテーブルＣ１はワークＷ１の外形よりも若干小さい略正方形に構成されている。図１２の１２Ａでは４つの吸着パッド７４が示されており、ワークＷ１の互いに対向する２つの縁部をそれぞれ２つの吸着パッド７４によって吸着している。

図１２の１２Ｂに示すワークＷ２は、平面視において略正方形に構成され、チャックテーブルＣ２はワークＷ２の外形と略等しい略正方形に構成されている。同図では４つの吸着パッド７４が示されており、ワークＷ２の互いに対向する２つの縁部をそれぞれ２つの吸着パッド７４によって吸着している。また、チャックテーブルＣ２の互いに対向する２つの縁部には、４つの吸着パッド７４が収容される凹状の逃げ溝１３０が形成されている。このような逃げ溝１３０をチャックテーブルＣ２に備えることにより、チャックテーブルＣ２の大きさをワークＷ２の大きさに近づけることができるので、チャックテーブルＣ２によるワークＷ２の保持力を向上させることができる。

図１２の１２Ｃに示すワークＷ３は、平面視において八角形に構成され、チャックテーブルＣ３はワークＷ３の外形よりも若干小さい八角形に構成されている。同図では４つの吸着パッド７４が示されており、ワークＷ３の互いに対向する２つの縁部をそれぞれ２つの吸着パッド７４によって吸着している。

図１２の１２Ｄに示すワークＷ４は、平面視において八角形に構成され、チャックテーブルＣ４はワークＷ４の外形と略等しい八角形に構成されている。同図では４つの吸着パッド７４が示されており、ワークＷ４の互いに対向する２つの縁部をそれぞれ２つの吸着パッド７４によって吸着している。また、チャックテーブルＣ４の互いに対向する２つの縁部には、４つの吸着パッド７４が収容される凹状の逃げ溝１３２が形成されているので、図１２の１２Ｂに示したチャックテーブルＣ２と同様にチャックテーブルＣ４によるワークＷ４の保持力を向上させることができる。

図１２の１２Ｅに示すワークＷ５は、平面視において円形に構成され、チャックテーブルＣ５はワークＷ５の外形よりも若干小さい円形に構成されている。同図では４つの吸着パッド７４が示されており、ワークＷ５の互いに対向する周縁部をそれぞれ２つの吸着パッド７４によって吸着している。

図１２の１２Ｆに示すワークＷ６は、平面視において円形状に構成され、チャックテーブルＣ６はワークＷ６の外形と略等しい円形に構成されている。同図では４つの吸着パッド７４が示されており、ワークＷ６の互いに対向する周縁部をそれぞれ２つの吸着パッド７４によって吸着している。また、チャックテーブルＣ６の互いに対向する周縁部には、４つの吸着パッド７４が収容される凹状の逃げ溝１３４が形成されているので、図１２の１２Ｂ及び図１２の１２Ｄに示したチャックテーブルＣ２、Ｃ４と同様にチャックテーブルＣ６によるワークＷ６の保持力を向上させることができる。

なお、実施形態では、表面に反りのあるワークＷを搬送対象としたが、搬送対象のワークＷはこれに限定されるものではない。すなわち、本発明のワーク搬送装置によれば、表面に凹凸のあるワークであっても、厚みにばらつきのあるワークであっても、反りや凹凸がなくチャックテーブルに対して表面が平行であるワークであっても直接保持して搬送することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１０…ワーク搬送装置、１２…ダイシング装置、１４…加工部、１６…洗浄部、１８…ロードポート、２０…Ｘテーブル、２２…ブレード、２４…Ｘベース、２６…Ｘガイドレール、２８…リニアモータ、３０…回転テーブル、３２…ワークテーブル、３４…吸着面、３６…Ｙベース、３８…Ｙガイドレール、４０…Ｙテーブル、４４…Ｚテーブル、４６…スピンドルモータ、４８…スピンドル、５０…吸着面、５２…スピンナテーブル、６０…アーム、６２…吸着ユニット、６３…制御装置、６４…回転軸、６６…搬送装置、６８…吸引装置、７０…連結部材、７２…ベース、７４…吸着パッド、７６…シリンダ装置、７８…連結部、８０…フック、８２…吸引口、８４…リニアガイド、８６…ガイドレール、８８…ブラケット、９０…ピストン、９２…基台、１００…フローティング支持機構、１０２…パッド支持部材、１０４…ベース、１０６…ブラケット、１０７…水平部、１０８…貫通孔、１１０…スリーブベアリング、１１２…シャフト、１１４…長孔、１１６…ピン、１１８…ネジ、１２０…コイルバネ、１２２…コイルバネ

Claims (3)

1. ワークを直接保持して搬送するためのワーク搬送装置であって、
   前記ワークを直接保持するワーク保持手段と、
   前記ワーク保持手段を搬送する搬送手段と、
   を備え、
   前記ワーク保持手段は、
   前記搬送手段に連結されたベースと、
   前記ベースに互いに対向する位置に離間して設けられた一対のワーク吸着手段であって、前記ワークの下面を吸着するための一対のワーク吸着手段と、
   前記一対のワーク吸着手段の間隔を変更する間隔変更手段と、
   を有する、
   ワーク搬送装置。
2. 前記ワーク搬送装置を制御するための制御部を備え、
   前記制御部は、前記間隔変更手段と前記ワーク吸着手段とを制御して前記ワークの下面を前記一対のワーク吸着手段によって吸着させて前記ワークを前記ワーク保持手段に保持させた後、前記搬送手段を制御して前記ワーク保持手段を搬送する、
   請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記ベースに対し、前記吸着手段を鉛直方向に移動自在に支持する支持部材を備え、
   前記支持部材は、前記吸着手段を上方に向けて付勢可能な第１付勢部材と、前記吸着手段を下方に向けて付勢可能な第２付勢部材と、
   を有する、
   請求項１又は２に記載のワーク搬送装置。
   

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