JP2022116078A - ウェハにガラス粉末を充填する装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウェハ上のガラス粉末の分布不均一の問題を回避でき、塗布速度が速く、塗布品質が安定したガラス粉末の掻取装置を提供する。【解決手段】ウェハを支持するための支持装置と、材料供給装置（５）と、掻取装置（６）とを含み、材料供給装置（５）と掻取装置（６）は、いずれも支持装置の上側に設けられ、材料取得部は材料供給装置（５）の下側に取り付けられ、材料供給装置（５）は材料取得部を移動させるように駆動し、スクレーパが掻取装置（６）の下側に取り付けられ、掻取装置（６）はスクレーパを移動させるように駆動することを特徴とする。【選択図】図１
Description
本発明はウェハにガラス粉末を充填する装置に関し、電子素子の製造装置の技術分野に属する。
ウェハとは、シリコン半導体集積回路の製造に用いられるシリコンウェハを指し、その形状が円形であるため、中国語で晶円（ウェハ）と呼ばれ、シリコンウェハに様々な回路素子構造を加工し作製することにより、特定の電気的機能を有する集積回路製品となり得る。ウェハにより電子素子を製造する過程において、ウェハにガラス粉末を塗布して、カット後にチップの側部にガラス保護層を形成可能であることを保証する必要がある。
現在、ウェハにガラス粉末を塗布することは、手動で行われることが多く、手動でガラス粉末と水を混合して、混合したガラス粉末をウェハに塗布する。しかし、このような方法による塗布は、速度が低いため、製品の製造速度に影響を与え、製品の製造コストが高くなる。また、ガラス粉末の塗布品質が作業者の能力に依存し、塗布の安定性が低いため、電子素子の歩留まりが低く、製品の製造コストがさらに高くなってしまう。
本発明の解決しようとする技術的課題は、従来技術の欠点を解消するために、ウェハにガラス粉末を自動的に塗布可能で、塗布品質が安定する、ウェハにガラス粉末を充填する装置を提供することである。
本発明は、その技術的課題を解決するために、以下の技術手段を採用する。該ウェハにガラス粉末を充填する装置は、ウェハを支持するための支持装置と、材料供給装置と、掻取装置とを含み、材料供給装置と掻取装置は、いずれも支持装置の上側に設けられ、材料供給装置の下側に材料取得部が取り付けられ、材料供給装置が材料取得部を移動させるように駆動し、掻取装置の下側にスクレーパが取り付けられ、掻取装置がスクレーパを移動させるように駆動することを特徴とする。
好ましくは、前記材料取得部は、材料取得管、材料吸込ロッド及び材料取得シリンダを含み、材料吸込ロッドの一端が材料取得管内に入り込み、材料吸込ロッドと材料取得管とは摺動可能かつ密封的に接続され、材料取得管が材料供給装置に取り付けられ、材料取得シリンダが材料供給装置に取り付けられ、材料吸込ロッドに接続され、かつ材料吸込ロッドを軸方向に移動させるように駆動する。
好ましくは、前記材料取得管は、垂直方向に設けられ、下端の外径が中間部の外径より小さく、下端に材料吸込部が形成されている。
好ましくは、前記材料供給装置は、材料供給用平行移動装置と、材料供給用平行移動装置に取り付けられる材料供給用昇降装置とを含み、材料取得部は、材料供給用昇降装置に設けられている。
好ましくは、前記スクレーパは、スクレーパホルダにより掻取装置に取り付けられ、スクレーパの上部がスクレーパホルダに摺動可能に接続され、スクレーパとスクレーパホルダとの間に緩衝ばねが設けられている。
好ましくは、前記スクレーパの上側に、両端に取付ピンが対称に設けられているスクレーパ挟持板が固定され、スクレーパホルダの両側に、対応する側の取付ピンに適合する取付長孔が設けられ、スクレーパ挟持板の上部は、スクレーパホルダ内に摺動可能に設けられ、緩衝ばねは、スクレーパ挟持板とスクレーパホルダとの間に設けられている。
好ましくは、前記スクレーパ挟持板の両側は、いずれもスクレーパホルダから間隔をおいて設けられる。
好ましくは、前記スクレーパの一側に、Ｖ字形ナイフが設けられ、Ｖ字形ナイフの開口が上向きに設けられ、かつＶ字形ナイフとスクレーパとが垂直に設けられる。
好ましくは、前記支持装置は、材料供給用支持装置及び掻取用支持装置を含み、材料供給装置は、材料供給用支持装置の上側に設けられ、掻取装置は、掻取用支持装置の下側に設けられている。
好ましくは、前記材料供給用支持装置は、水平に設けられるトレイと、トレイに接続され、かつトレイを回転させるように駆動する材料供給用回転モータとを含み、トレイの上側に、負圧吸引装置が接続されている複数の吸込溝が設けられる。
好ましくは、前記材料供給用支持装置は、材料供給用トレイ昇降シリンダをさらに含み、トレイは、環状の固定部と、固定部と同軸に設けられる昇降部とを含み、材料供給用トレイ昇降シリンダのピストンロッドは、昇降部の下側に設けられ、昇降部に接続され、かつ昇降部を昇降させるようにプッシュする。
従来技術に比べて、本発明は、以下のような有益な効果を有する。
１、ウェハにガラス粉末を充填する本装置は、材料供給装置が材料取得部によりガラス粉末をウェハに均一に載置し、掻取装置がスクレーパによりウェハ上の余剰のガラス粉末を除去することにより、ウェハ上のガラス粉末の量が適切であることを保証し、ガラス粉末の過多による後の加工プロセスの複雑化という問題を回避でき、さらにガラス粉末の分布が不均一になる問題を回避でき、ガラス粉末の塗布速度が速く、塗布品質が安定し、電子素子の歩留まりを向上させ、製品の製造コストを低減する。
２、材料取得シリンダは、材料取得ロッドを軸方向に移動させるように駆動することにより、ガラス粉末を材料取得管内に吸い込み、かつ材料取得管内のガラス粉末をウェハに均一に移送することができ、材料が取りやすく、かつ材料の取り量が制御しやすく、塗布されたガラス粉末が過多となることを回避する。
３、材料取得管の下端に材料取得部が設けられ、ガラス粉末を容易に吸い込むことができるだけでなく、ガラス粉末をウェハに容易かつ正確に載置することができる。
４、材料供給用昇降装置は、材料吸込部を昇降させるように駆動し、材料供給用平行移動機構は、材料供給用昇降装置を平行に移動させるように駆動することにより、材料取得部がガラス粉末をウェハに移送する動作を容易に完了し、動作が機敏である。
５、スクレーパとスクレーパホルダとの間に緩衝ばねが設けられており、スクレーパとウェハの直接的かつ確実な寄り合いを保証し、さらにウェハ上の余剰なガラス粉末をきれいに掻き取ることを保証することができ、スクレーパがウェハを損傷することを回避することもできる。
６、緩衝ばねは、スクレーパ挟持板とスクレーパホルダとの間に設けられることにより、スクレーパが着脱しやすく、スクレーパ挟持板の両端の取付ピンは、対応する側の取付長孔に適合し、スクレーパに対する案内を実現する。
７、スクレーパ挟持板の両側は、いずれもスクレーパホルダから間隔をおいて設けられることにより、スクレーパがウェハ上のガラス粉末を掻き取る際にウェハと鋭角を成し、スクレーパがウェハと垂直になってウェハを損傷することを回避し、さらに余剰なガラス粉末をきれいに掻き取ることを保証することができる。
８、Ｖ字形ナイフは、スクレーパと連携して、スクレーパに付着したガラス粉末を除去することができ、かつ除去されたガラス粉末を中間部に集めて、除去されたガラス粉末を容易に回収し再利用し、製造コストを低減することができる。
９、材料供給用支持装置は、材料供給装置と連携して、ガラス粉末をウェハに均一に送ることを実現し、掻取装置は、掻取用支持装置と連携して、ウェハ上の余剰なガラス粉末を掻き取ることを実現することにより、掻取装置と材料供給装置の作業が互いに干渉せず、作業効率を向上させる。
１０、トレイに複数の吸込溝が設けられており、吸込溝によりウェハを強固に吸着できるだけでなく、ウェハの平坦さを保証でき、ガラス粉末をウェハに均一に載置しやすく、トレイを回転させるように駆動する材料供給用回転モータがトレイに接続されていることにより、ウェハを回転させ、さらにウェハ上のガラス粉末を遠心力の作用でウェハに均一に分布させることができる。
１１、材料供給用トレイ昇降シリンダは、昇降部に接続され、かつ昇降部を昇降させるようにプッシュし、ウェハが出し入れやすく、トレイがマニピュレータと連携してウェハの自動移送を実現しやすい。
図１～図１６は、本発明の最適な実施例であり、以下、図１～図１６を参照しながら本発明をさらに説明する。
ウェハにガラス粉末を充填する装置は、ウェハを支持するための支持装置と、材料供給装置５と、掻取装置６とを含み、材料供給装置５と掻取装置６は、いずれも支持装置の上側に設けられ、材料供給装置５の下側に材料取得部が取り付けられ、材料供給装置５は材料取得部を移動させるように駆動し、掻取装置６の下側にスクレーパ４３が取り付けられ、掻取装置６はスクレーパ４３を移動させるように駆動する。ウェハにガラス粉末を充填する本装置は、材料供給装置５が材料取得部によりガラス粉末をウェハに均一に載置し、掻取装置６がスクレーパ４３によりウェハ上の余剰のガラス粉末を除去することにより、ウェハ上のガラス粉末の量が適切であることを保証し、ガラス粉末の過多による後の加工プロセスの複雑化という問題を回避でき、さらにガラス粉末の分布が不均一になる問題を回避でき、ガラス粉末の塗布速度が速く、塗布品質が安定し、電子素子の歩留まりを向上させ、製品の製造コストを低減する。
以下、具体的な実施例を組み合わせて本発明をさらに説明するが、当業者が理解されるように、ここで図面を組み合わせて与えられた詳細な説明は、よりよく理解されるためのものであり、本発明の構造は、必ずこれらの限定的な実施例を超えており、いくつかの等価置換手段又は一般的な手段については、本明細書において詳細な説明を省略したが、本願の保護範囲に含まれるべきである。
具体的には、図１～図２に示すように、材料供給装置５は、材料供給ガントリ２５によりフレーム１の上側に取り付けられ、掻取装置６は、掻取ガントリ３９によりフレーム１の上側に取り付けられ、材料供給ガントリ２５と掻取ガントリ３９が平行かつ間隔をおいて設けられる。支持装置は、材料供給用支持装置１０及び掻取用支持装置１２を含み、材料供給用支持装置１０と掻取用支持装置１２がいずれもフレーム１の上側に取り付けられ、かつ材料供給用支持装置１０が材料供給装置５の真下に設けられ、掻取用支持装置１２が掻取装置６の真下側に設けられている。それにより、材料供給装置５と掻取装置６の作業を分離させ、材料供給装置５と掻取装置６の作業が互いに干渉することを回避し、作業効率を向上させる。
該ウェハにガラス粉末を充填する装置は、フレーム１に取り付けられたウェハカセット昇降装置、センタリング装置、ガラス粉末撹拌装置９、搬送ベルト７、供給マニピュレータ３、送出マニピュレータ８及び乾燥室２をさらに含み、ウェハカセット昇降装置及び搬送ベルト７がフレーム１の両側に対称に設けられ、材料供給ガントリ材料供給ガントリ２５及び掻取ガントリ３９がウェハカセット昇降装置と搬送ベルト７との間に設けられ、ウェハカセット昇降装置が材料供給ガントリ２５に近接して設けられ、センタリング装置がウェハカセット昇降装置と材料供給ガントリ２５との間に設けられ、乾燥室２が搬送ベルト７の中間部の外部を覆設され、かつ乾燥室２の上側に送風管が設けられ、乾燥室２内に熱風を送り、熱風により乾燥室２内のウェハを乾燥させることができ、乾燥室２内に加熱板を設けてもよい。供給マニピュレータ３は、材料供給ガントリ２５の一側に設けられ、送出マニピュレータ８は、掻取ガントリ３９の一側に設けられることにより、ウェハを移送する動作を完了する。ガラス粉末撹拌装置９は、材料供給用支持装置１０の一側に設けられることにより、材料供給装置５は、ガラス粉末撹拌装置９内のガラス粉末を材料供給用支持装置１０上のウェハに容易に搬送できる。
搬送ベルト７の送入端の下側にウェハ昇降シリンダが設けられており、ウェハ昇降シリンダのピストンロッドは、上向きで垂直方向に設けられ、ウェハ昇降シリンダの上側にウェハブラケットが設けられており、送出マニピュレータ８は、ウェハをウェハブラケットに載置し、かつウェハ昇降シリンダによりウェハを搬送ベルト７に載置する。
ウェハカセット昇降装置は、２つ並列に設けられ、各ウェハカセット昇降装置の上側に、いずれも、ウェハが内部に設けられるウェハカセット４が取外し可能に取り付けられ、２つのウェハカセット昇降装置は、交互に動作することにより、連続的な製造を実現する。センタリング装置は、ウェハをセンタリングし、ガラス粉末を正確に供給することを保証し、供給マニピュレータ３は、ウェハをウェハカセット、センタリング装置、及び材料供給用支持装置１０の間で移送し、送出マニピュレータ８は、ウェハを材料供給用支持装置１０、掻取用支持装置１２、及び搬送ベルト７の間で移送し、供給マニピュレータ３と送出マニピュレータ８は、独立して作業し、作業効率を向上させる。
図３に示すように、ウェハカセット昇降装置は、ウェハカセット昇降フレーム１４及びウェハカセット昇降モータ１３を含み、垂直方向のウェハカセット昇降レールがフレーム１に設けられており、ウェハカセット昇降フレーム１４は、ウェハカセット昇降レールに摺動可能に取り付けられ、ウェハカセット昇降フレーム１４の上側に、垂直方向に設けられた複数本のウェハカセットステー１５が設けられ、ウェハカセットステー１５の上側にウェハカセットパレットが設けられ、ウェハカセット４は、ウェハカセットパレットの上側に取り外し可能に取り付けられ、ウェハカセット昇降フレーム１４は、フレーム１の中下部に設けられ、ウェハカセットステー１５は、フレーム１に摺動可能に接続される。ウェハカセット昇降モータ１３の出力軸は、上向きで、ウェハカセット昇降フレーム１４の下側に設けられ、昇降ねじがフレーム１に回転可能に取り付けられ、昇降ねじは、垂直方向に設けられ、かつウェハカセット昇降モータ１３の出力軸と同軸に接続され、かつ同期回転を維持し、ウェハカセット昇降フレーム１４に昇降ねじと嵌合する昇降ネットが設けられることにより、ウェハカセット昇降フレーム１４の昇降を実現し、ウェハカセット４の昇降を制御しやすく、かつウェハカセット４の昇降距離を正確に制御しやすい。
図４に示すように、ウェハカセット４は、前後両側がいずれも開口した直方体状の箱体であり、左右両側の間隔が後から前に徐々に増大し、両側内壁にいずれも複数の支持溝４０１が下から上へ間隔をおいて設けられ、両側の対応する支持溝４０１が連携してウェハを支持する。
図５に示すように、フレーム１の上側にマニピュレータ用平行移動レール１７が設けられ、マニピュレータ用平行移動レール１７は、材料供給ガントリ２５が所在する平面に垂直に設けられ、かつ水平に２本設けられている。供給マニピュレータ３と送出マニピュレータ８は、いずれもマニピュレータ用平行移動レール１７に摺動可能に取り付けられている。
供給マニピュレータ３は、供給用平行移動フレーム１６、供給シリンダ１８及びウェハパレット１９を含み、供給用平行移動フレーム１６は、マニピュレータ用平行移動レール１７に摺動可能に取り付けられ、供給リニアモータが接続されており、供給リニアモータは、供給用平行移動フレーム１６の下側に設けられ、供給用平行移動フレーム１６に接続され、かつ供給用平行移動フレームを平行移動させるように駆動し、供給シリンダ１８は、供給用平行移動フレーム１６の上側に取り付けられ、かつ供給シリンダ１８のピストンロッドは、ウェハカセット４に向かって設けられ、かつマニピュレータ用平行移動レール１７に垂直に設けられ、ウェハパレット１９は、供給シリンダ１８のピストンロッドに取り付けられることにより、ウェハの出し入れを実現する。
送出マニピュレータ８は、送出用平行移動フレーム２０、送出シリンダ２１及びウェハパレット１９を含み、送出用平行移動フレーム２０は、マニピュレータ用平行移動レール１７に摺動可能に取り付けられ、送出リニアモータが接続されており、送出リニアモータは、送出用平行移動フレーム２０の下側に設けられ、送出用平行移動フレーム２０に接続され、かつ送出用平行移動フレームを平行移動させるように駆動し、送出シリンダ２１は、送出用平行移動フレーム２０の上側に取り付けられ、送出シリンダ２１のピストンロッドは、搬送ベルト７に向かって設けられ、かつマニピュレータ用平行移動レール１７に垂直に設けられ、ウェハパレット１９は、送出シリンダ２１のピストンロッドに取り付けられることにより、ウェハの出し入れを実現する。送出用平行移動フレーム２０は、供給用平行移動フレーム１６の搬送ベルト７に近接する側に設けられている。
ウェハパレット１９は、円形であり、かつ一側に供給シリンダ１８のピストンロッド又は送出シリンダ２１のピストンロッドに接続するための接続部が設けられ、ウェハパレット１９の上側に吸込孔が設けられ、吸込孔に負圧吸引装置が接続されていることにより、ウェハを吸着して、ウェハがウェハパレット１９から脱離することを回避する。負圧吸引装置は、真空ポンプである。ウェハパレット１９のマニピュレータ用平行移動レール１７から離れる側に、中間部が内部へ凹む退避口１９０１が設けられることにより、ウェハをウェハパレット１９から突き出しやすく、かつウェハパレット１９がウェハを吸い込みやすい。
図６に示すように、センタリング装置は、センタリング昇降シリンダ２２、センタリングシリンダ２３及びセンタリングモジュール２４を含み、センタリング昇降シリンダ２２は、フレーム１に取り付けられ、かつピストンロッドが上向きで垂直方向に設けられ、センタリングシリンダ２３は、センタリング昇降シリンダ２２のピストンロッドに取り付けられ、垂直方向に設けられ、センタリングモジュール２４は、センタリングシリンダ２３に取り付けられ、並列に設けられた２つのセンタリング板を含み、２つのセンタリング板の隣接する側に、いずれも、中間部が内部に凹む円弧状内凹部が設けられ、センタリングシリンダ２３は、両側のセンタリング板に同時に接続され、かつ２つのセンタリング板を逆方向に同期移動させるようにプッシュすることにより、ウェハのセンタリングを完了し、さらにウェハの後続処理を容易にする。センタリングシリンダ２３は、それぞれ対応する側のセンタリング板に接続され、かつセンタリング板を平行移動させるようにプッシュする２つのシリンダを用いて実現してもよい。
図７～８に示すように、材料供給装置５は、材料供給用平行移動装置及び材料供給用昇降装置を含み、材料供給用平行移動装置は、材料供給ガントリ２５に取り付けられ、材料供給用昇降装置は、材料供給ガントリ２５に摺動可能に取り付けられ、材料供給用平行移動装置は、材料供給用昇降装置に接続され、かつ材料供給用昇降装置を材料供給ガントリ２５に沿って平行移動させるようにプッシュし、材料供給用昇降装置の下側に材料取得部が設けられている。
材料供給用昇降装置は、材料取得昇降シリンダ２７及び材料供給用平行移動フレームを含み、材料供給ガントリ２５の上側に、マニピュレータ用平行移動レール１７と垂直であり、かつ水平に設けられる材料供給用平行移動レールが取り付けられ、材料供給用平行移動フレームは、材料供給用平行移動レールに摺動可能に取り付けられ、材料供給用平行移動装置は、材料供給用平行移動シリンダ２６であり、材料供給用平行移動シリンダ２６は、材料供給用平行移動レールに平行に設けられ、ピストンロッドが材料供給用平行移動フレームに接続され、かつ材料供給用平行移動フレームを平行移動させるようにプッシュする。材料取得昇降シリンダ２７のピストンロッドは、下向きで垂直方向に設けられ、材料取得フレームが取り付けられており、材料取得部は、材料取得フレームに取り付けられることにより、ガラス粉末撹拌装置９内のガラス粉末を材料供給用支持装置１０の上側のウェハに移送することを実現する。
材料取得部は、材料取得シリンダ２８、材料取得管２９及び材料吸込ロッド３０を含み、材料取得シリンダ２８は、材料取得フレームに取り付けられ、かつ材料取得フレームに伴って同期昇降し、ピストンロッドが下向きに設けられ、材料取得管２９は、材料取得フレームに垂直方向に取り付けられ、材料吸込ロッド３０の下端は、材料取得管２９内に摺動して入り込み、材料吸込ロッド３０と材料取得管２９の内壁との間が密封接続され、材料吸込ロッド３０の上端は、材料取得シリンダ２８のピストンロッドに接続され、かつピストンロッドに伴って同期昇降することにより、材料取得管２９と材料吸込ロッド３０との連携によりガラス粉末を吸い込み、ガラス粉末をウェハに移送しやすい。材料取得管２９の下端の外径が中間部の外径より小さいことにより、材料取得管２９の下端に材料吸込部２９０１が形成されており、ガラス粉末を吸い込みやすいだけでなく、ガラス粉末をウェハの特定の位置に正確に移送しやすい。
図９～１０に示すように、ガラス粉末撹拌装置９は、撹拌シリンダ３４、材料溝３５及び撹拌ブロック３８を含み、材料溝３５は、中間部が下向きに凹んだ半円柱状であり、水平に設けられ、上側に撹拌軸３６が取り付けられ、撹拌軸３６は、材料溝３５と同軸に設けられ、かつ材料溝３５に回転可能に接続され、撹拌シリンダ３４のピストンロッドは、撹拌軸３６に接続され、かつ撹拌軸３６を往復回転させるようにプッシュする。撹拌軸３６の両端に撹拌リンク３７が対称に設けられ、撹拌リンク３７は、材料溝３５内に設けられ、一端が撹拌軸３６に接続され、かつ撹拌軸３６の回転に伴って同期揺動し、撹拌ブロック３８は、材料溝３５の底部に設けられ、２つの撹拌リンク３７の間に設けられ、かつ両側がそれぞれ対応する側の撹拌リンク３７に固定接続されることにより、撹拌ブロック３８によりガラス粉末を撹拌する。ガラス粉末が水に溶解しないため、撹拌ブロック３８は、ガラス粉末を常に撹拌し、ガラス粉末が水の底に沈降することによりガラス粉末と水との混合が不均一になることを回避する。
撹拌ブロック３８の一側に中間部が内部に凹む材料取得口が設けられており、撹拌ブロック３８が材料供給用支持装置１０に近接する側に揺動すると、撹拌ブロック３８の材料取得口は、適当に上に向かうことにより、材料取得管２９の材料取得動作を容易にし、ガラス粉末の量の制御も容易にする。
材料供給用支持装置１０は、材料供給用トレイ昇降シリンダ３１、材料供給用回転モータ３２及びトレイ３３を含み、材料供給用トレイ昇降シリンダ３１のピストンロッドは、上向きで、フレーム１に垂直方向に取り付けられ、材料供給用回転モータ３２は、材料供給用トレイ昇降シリンダ３１の片側のフレーム１に取り付けられ、フレーム１の上側にストッパシリンダが取り付けられ、ストッパシリンダは、垂直方向に設けられた円筒であり、かつ上端が開口して設けられ、直径がトレイ３３の直径より大きく、トレイ３３は、ストッパシリンダ内に回転可能に設けられている。材料供給用トレイ昇降シリンダ３１は、トレイ３３の真下に設けられ、ピストンロッドがトレイ接続管４９を介してトレイ３３に接続され、かつトレイ３３を昇降させるようにプッシュし、トレイ接続管４９は、材料供給用トレイ昇降シリンダ３１のピストンロッドに回転可能に接続され、材料供給用回転モータ３２は、タイミングベルトを介してトレイ接続管４９に接続されることにより、トレイ３３の回転を実現し、遠心力の作用でガラス粉末をウェハ全体に均一に分布させることができ、ストッパシリンダはガラス粉末を遮断する作用を果たす。
トレイ３３は、環状の固定部と、固定部と同軸に設けられる昇降部３３０１とを含み、昇降部３３０１は、固定部内に設けられ、かつ固定部と組み合わせて完全な円盤を形成し、材料供給用トレイ昇降シリンダ３１のピストンロッドは、昇降部３３０１に接続され、かつ昇降部を昇降させるようにプッシュすることにより、ウェハパレット１９と連携して、ウェハの送入及び送出を実現する。トレイ３３の上側に吸込溝が設けられ、吸込溝は、トレイ３３の上側に設けられ、負圧吸引装置が接続されていることにより、ウェハを堅牢に吸着でき、さらにウェハを平らに広げることを保証することができる。負圧吸引装置は、真空ポンプである
図１１に示すように、掻取装置６は、掻取用平行移動シリンダ４０、スクレーパ昇降シリンダ４１、掻取用平行移動フレーム及び掻取用昇降フレームを含み、掻取ガントリ３９の上側に、材料供給用平行移動レールに平行に設けられる掻取用平行移動レールが設けられ、掻取用平行移動フレームは、掻取用平行移動レールに摺動可能に取り付けられ、掻取用平行移動シリンダ４０は、掻取ガントリ３９に取り付けられ、ピストンロッドが掻取用平行移動フレームに接続され、かつ掻取用平行移動フレームを平行移動させるようにプッシュし、スクレーパ昇降シリンダ４１は、掻取用平行移動フレームに垂直方向に取り付けられ、ピストンロッドが下向きに設けられ、掻取用昇降フレームは、スクレーパ昇降シリンダ４１に取り付けられ、かつスクレーパ昇降シリンダ４１に伴って同期昇降し、スクレーパ４３は、掻取用昇降フレームの下側に取り付けられることにより、ウェハ上の余剰なガラス粉末を掻き取る。
図１２～１３に示すように、スクレーパ４３は、スクレーパ挟持板４４に取り付けられ、スクレーパ挟持板４４は、スクレーパホルダ４２により掻取用昇降フレームに取り付けられ、スクレーパ４３は、掻取用平行移動レールに垂直に設けられる。スクレーパホルダ４２の下側は、開口した直方体のボックス状であり、スクレーパ挟持板４４の上側は、スクレーパホルダ４２内に入り込み、かつスクレーパホルダ４２に摺動可能に接続され、スクレーパ挟持板４４の両端に取付ピン４５が対称に設けられ、スクレーパホルダ４２の両側に、対応する側の取付ピン４５に適合する取付長孔４２０１が設けられ、取付長孔４２０１は、垂直方向に設けられることにより、スクレーパ挟持板４４の昇降を案内し、スクレーパ挟持板４４とスクレーパホルダ４２との間に緩衝ばね５２が設けられ、緩衝ばね５２は、圧縮状態であり、かつスクレーパホルダ内に設けられることにより、スクレーパ４３のウェハに対する圧力が安定することを保証し、ウェハを損傷することを回避する。
スクレーパ挟持板４４の両側は、いずれもスクレーパホルダ４２に対応する側から間隔をおいて設けられ、かつスクレーパ挟持板４４の一側とスクレーパホルダ４２との間に突き当て板４６が取り付けられ、突き当て板４６は、スクレーパホルダ４２に固定接続され、スクレーパ挟持板４４の突き当て板４６に近接する側の上側は、中間部が外部に突出した円弧状であることにより、ガラス粉末を掻き取る際にスクレーパ４３がウェハと鋭角を成すことを保証し、ガラス粉末の掻き取りが確実であることを保証し、かつウェハを損傷することを回避することができる。スクレーパホルダ４２の突き当て板４６が設けられる側の下端は、他側より低く設けられることにより、スクレーパ４３の揺動を干渉することを回避する。
図１４に示すように、掻取ガントリ３９の一側に、Ｖ字形ナイフ１１が設けられ、Ｖ字形ナイフ１１は、開口が上向きに設けられ、かつスクレーパに垂直に設けられ、スクレーパ４３の突き当て板４６に近接する側に設けられ、スクレーパ４３がガラス粉末を掻き取ることを完了すると、スクレーパ４３にガラス粉末が付着され、この場合、掻取装置６は、スクレーパ４３をＶ字形ナイフ１１と寄り合うように駆動して、スクレーパ４３を上げるように駆動することにより、Ｖ字形ナイフ１１によりスクレーパ４３上のガラス粉末を掻き取り、かつ掻き取られたガラス粉末がＶ字形ナイフ１１の中間部に集まり、掻き取られたガラス粉末が収集しやすくなり、余剰なガラス粉末の回収及び再利用を実現し、原料を節約し、製造コストを低減する。
図１５に示すように、掻取用支持装置１２は、掻取用トレイ昇降シリンダ４８、掻取用回転モータ４７及びトレイ３３を含み、掻取用トレイ昇降シリンダ４８のピストンロッドは、上向きで、フレーム１に垂直方向に取り付けられ、掻取用回転モータ４７は、掻取用トレイ昇降シリンダ４８の一側のフレーム１に取り付けられ、掻取用トレイ昇降シリンダ４８は、トレイ３３の真下に設けられ、ピストンロッドがトレイ接続管４９を介してトレイ３３に接続され、かつトレイ３３を昇降させるようにプッシュし、トレイ接続管４９は、掻取用トレイ昇降シリンダ４８のピストンロッドに回転可能に接続され、掻取用回転モータ４７は、タイミングベルトを介してトレイ接続管４９に接続されることにより、トレイ３３の回転を実現し、掻取用トレイ昇降シリンダ４８は、トレイ３３の昇降部３３０１を昇降させるようにプッシュすることにより、ウェハパレット１９と連携してウェハの出し入れを実現する。掻取ガントリ３９にウェハの位置を検出するセンサが設けられており、センサは、ウェハ上の溝とスクレーパ４３との相対的な位置を検出し、かつ掻取用回転モータ４７によりウェハを回転させるように駆動することにより、ウェハの溝とスクレーパ４３との夾角が４５°となり、スクレーパ４３がウェハの溝内に入り込むことにより、ガラス粉末の充填が足りなくなり、電子素子の歩留まりに影響することを回避する。
図１６に示すように、トレイ接続管４９の上端は、昇降部３３０１に接続され、かつトレイ接続管４９は、昇降部３３０１の吸込溝と連通し、トレイ接続管４９の下端は、密閉的に設けられる。トレイ接続管４９の下部の外にドッキングスリーブ５０が嵌設され、ドッキングスリーブ５０の内壁とトレイ接続管４９の外壁は、間隔をおいて設けられ、ドッキングスリーブ５０の上下両端とトレイ接続管４９との間に、いずれも密封リングが設けられていることにより、ドッキングスリーブ５０とトレイ接続管４９との間に負圧キャビティが形成され、トレイ接続管４９に負圧キャビティと連通する貫通孔が設けられ、ドッキングスリーブ５０に負圧キャビティと連通するドッキング孔が設けられていることにより、負圧吸引装置と容易に連通でき、ドッキングスリーブ５０は、トレイ接続管４９に回転可能に接続される。ドッキングスリーブ５０の上下両側にドッキングスリーブ５０を制限するストップスリーブが設けられていることにより、ドッキングスリーブ５０とトレイ接続管４９との間に相対的な変位が発生することを回避し、ドッキングスリーブ５０とトレイ接続管４９が確実に密封されることを保証する。
トレイ接続管４９の上部の外に伝動スリーブ５１が嵌設され、伝動スリーブ５１は、トレイ接続管４９と同軸に接続され、かつ同期回転を維持する。伝動スリーブ５１はタイミングプーリ５１の取り付けに用いられる。伝動スリーブ５１は、トレイ接続管４９と軸方向に摺動することができる。
以上の記載は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明に対して他の形態の限定を行うものではなく、当業者であれば上記開示した技術内容を利用して等価変形の等価実施例に変更又は変形する可能性がある。本発明の技術手段の技術内容から逸脱せずに、本発明の技術趣旨に従って以上の実施例に行われたいかなる簡単な修正、等価変更及び変形は、いずれも本発明の技術手段の保護範囲に含まれるべきである。
１ フレーム
２ 乾燥室
３ 供給マニピュレータ
４ ウェハカセット
４０１ 支持溝
５ 材料供給装置
６ 掻取装置
７ 搬送ベルト
８ 送出マニピュレータ
９ ガラス粉末撹拌装置
１０ 材料供給用支持装置
１１ Ｖ字形ナイフ
１２ 掻取用支持装置
１３ ウェハカセット昇降モータ
１４ ウェハカセット昇降フレーム
１５ ウェハカセットステー
１６ 供給用平行移動フレーム
１７ マニピュレータ用平行移動レール
１８ 供給シリンダ
１９ ウェハパレット
１９０１ 退避口
２０ 送出用平行移動フレーム
２１ 送出シリンダ
２２ センタリング昇降シリンダ
２３ センタリングシリンダ
２４ センタリングモジュール
２５ 材料供給ガントリ
２６ 材料供給用平行移動シリンダ
２７ 材料取得昇降シリンダ
２８ 材料取得シリンダ
２９ 材料取得管
２９０１ 材料吸込部
３０ 材料吸込ロッド
３１ 材料供給用トレイ昇降シリンダ
３２ 材料供給用回転モータ
３３ トレイ
３３０１ 昇降部
３４ 撹拌シリンダ
３５ 材料溝
３６ 撹拌軸
３７ 撹拌リンク
３８ 撹拌ブロック
３９ 掻取ガントリ
４０ 掻取用平行移動シリンダ
４１ スクレーパ昇降シリンダ
４２ スクレーパホルダ
４２０１ 取付長孔
４３ スクレーパ
４４ スクレーパ挟持板
４５ 取付ピン
４６ 突き当て板
４７ 掻取用回転モータ
４８ 掻取用トレイ昇降シリンダ
４９ トレイ接続管
５０ ドッキングスリーブ
５１ 伝動スリーブ
５２ 緩衝ばね。
２ 乾燥室
３ 供給マニピュレータ
４ ウェハカセット
４０１ 支持溝
５ 材料供給装置
６ 掻取装置
７ 搬送ベルト
８ 送出マニピュレータ
９ ガラス粉末撹拌装置
１０ 材料供給用支持装置
１１ Ｖ字形ナイフ
１２ 掻取用支持装置
１３ ウェハカセット昇降モータ
１４ ウェハカセット昇降フレーム
１５ ウェハカセットステー
１６ 供給用平行移動フレーム
１７ マニピュレータ用平行移動レール
１８ 供給シリンダ
１９ ウェハパレット
１９０１ 退避口
２０ 送出用平行移動フレーム
２１ 送出シリンダ
２２ センタリング昇降シリンダ
２３ センタリングシリンダ
２４ センタリングモジュール
２５ 材料供給ガントリ
２６ 材料供給用平行移動シリンダ
２７ 材料取得昇降シリンダ
２８ 材料取得シリンダ
２９ 材料取得管
２９０１ 材料吸込部
３０ 材料吸込ロッド
３１ 材料供給用トレイ昇降シリンダ
３２ 材料供給用回転モータ
３３ トレイ
３３０１ 昇降部
３４ 撹拌シリンダ
３５ 材料溝
３６ 撹拌軸
３７ 撹拌リンク
３８ 撹拌ブロック
３９ 掻取ガントリ
４０ 掻取用平行移動シリンダ
４１ スクレーパ昇降シリンダ
４２ スクレーパホルダ
４２０１ 取付長孔
４３ スクレーパ
４４ スクレーパ挟持板
４５ 取付ピン
４６ 突き当て板
４７ 掻取用回転モータ
４８ 掻取用トレイ昇降シリンダ
４９ トレイ接続管
５０ ドッキングスリーブ
５１ 伝動スリーブ
５２ 緩衝ばね。
Claims (11)
- ウェハを支持するための支持装置と、材料供給装置（５）と、掻取装置（６）とを含み、材料供給装置（５）と掻取装置（６）は、いずれも支持装置の上側に設けられ、材料供給装置（５）の下側に材料取得部が取り付けられ、材料供給装置（５）は材料取得部を移動させるように駆動し、掻取装置（６）の下側にスクレーパ（４３）が取り付けられ、掻取装置（６）はスクレーパ（４３）を移動させるように駆動することを特徴とする、ウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記材料取得部は、材料取得管（２９）、材料吸込ロッド（３０）及び材料取得シリンダ（２８）を含み、材料吸込ロッド（３０）の一端が材料取得管（２９）内に入り込み、材料吸込ロッド（３０）と材料取得管（２９）とが摺動可能かつ密封的に接続され、材料取得管（２９）が材料供給装置（５）に取り付けられ、材料取得シリンダ（２８）は、材料供給装置（５）に取り付けられ、材料吸込ロッド（３０）に接続され、かつ材料吸込ロッド（３０）を軸方向に移動させるように駆動することを特徴とする、請求項１に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記材料取得管（２９）は、垂直方向に設けられ、下端の外径が中間部の外径より小さく、下端に材料吸込部（２９０１）が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記材料供給装置（５）は、材料供給用平行移動装置と、材料供給用平行移動装置に取り付けられる材料供給用昇降装置とを含み、材料取得部は、材料供給用昇降装置に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記材料供給装置（５）は、材料供給用平行移動装置と、材料供給用平行移動装置に取り付けられる材料供給用昇降装置とを含み、材料取得部は、材料供給用昇降装置に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記スクレーパ（４３）は、スクレーパホルダ（４２）により掻取装置（６）に取り付けられ、スクレーパ（４３）の上部がスクレーパホルダ（４２）に摺動可能に接続され、スクレーパ（４３）とスクレーパホルダ（４２）との間に緩衝ばね（５２）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記スクレーパ（４３）の上側に、両端に取付ピン（４５）が対称に設けられているスクレーパ挟持板（４４）が固定され、スクレーパホルダ（４２）の両側に、対応する側の取付ピン（４５）に適合する取付長孔（４２０１）が設けられ、スクレーパ挟持板（４４）の上部は、スクレーパホルダ（４２）内に摺動可能に設けられ、緩衝ばね（５２）は、スクレーパ挟持板（４４）とスクレーパホルダ（４２）との間に設けられていることを特徴とする、請求項６に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記スクレーパ挟持板（４４）の両側は、いずれもスクレーパホルダ（４２）から間隔をおいて設けられていることを特徴とする、請求項７に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記スクレーパ（４３）の一側にＶ字形ナイフ（１１）が設けられ、Ｖ字形ナイフ（１１）の開口が上向きに設けられ、かつＶ字形ナイフ（１１）とスクレーパ（４３）とが垂直に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記支持装置は、材料供給用支持装置（１０）及び掻取用支持装置（１２）を含み、材料供給装置（５）は、材料供給用支持装置（１０）の上側に設けられ、掻取装置（６）は、掻取用支持装置（１２）の下側に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
- 前記材料供給用支持装置（１０）は、水平に設けられるトレイ（３３）と、トレイ（３３）に接続され、かつトレイを回転させるように駆動する材料供給用回転電機（３２）とを含み、トレイ（３３）の上側に、負圧吸引装置が接続されている複数の吸込溝が設けられることを特徴とする、請求項１０に記載のウェハにガラス粉末を充填する装置。
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