JP3878322B2 - エアベアリングシリンダ及び半導体製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアベアリングシリンダ及び半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造プロセスにおいて使用される装置の代表例として、例えばダイボンダ等が知られている。この種の装置は、通常、二次元方向または三次元方向に駆動可能なボンディングヘッドを備えており、そこには半導体チップを真空吸着するためのロッドを有するエアシリンダが取り付けられる。特に近年ではロッドの高精度制御が要求されていることから、エア圧を利用した非接触タイプの軸受け部材を備えるエアベアリングシリンダを取り付けたものが登場するに至っている。従来におけるエアベアリングシリンダ６１の一例を図８に示す。
【０００３】
図８に示されるように、このエアベアリングシリンダ６１を構成するシリンダブロック６２は、図示しないボンディングヘッドに対して一体移動可能に設置される。シリンダブロック６２には、同ブロック６２の下端面にて開口するロッド挿通孔６３が形成されている。
【０００４】
ロッド挿通孔６３内には、真空吸着用ロッド６４が自身の長手方向に沿って移動可能に挿通されている。ロッド６４の下端面には、半導体チップ６５を真空吸着するための治具６６が一体移動可能に取り付けられている。ロッド６４内には真空引き通路６７が形成されている。真空引き通路６７の一方側はロッド６４の下端面において開口し、他方側は外周面の所定箇所において開口している。シリンダブロック６２において前記真空引き通路６７の開口に対応する位置には通路６８ａが形成され、その通路６８ａはさらに真空引きポート６８に連通されている。従って、真空引きポート６８及び通路６８ａを介した真空引きにより、半導体チップ６５をロッド６４の下端面側に吸着可能となっている。
【０００５】
ロッド挿通孔６３内の２箇所には、軸受け部材としての多孔質体６９が配設されている。これらの多孔質体６９には、通路７０ａ，７０ｂ及び前記通路７０ａ，７０ｂに連通するポート７０を介して加圧エアが供給される。すると、多孔質体６９から噴射される加圧エアの作用によって、ロッド６４がシリンダブロック６２に対して非接触的に支承されるようになっている。
【０００６】
ロッド６４の上端部分には、ロッド６４をシリンダブロック６２の下端面から突出させる方向に移動させるための推力をもたらす基端側圧力作用部７１が形成されている。基端側圧力作用部７１を収容している圧力作用室７２には、通路７３ａを介してポート７３が連通している。このポート７３及び通路７３ａを経て圧力作用室７２に供給される制御エアは、基端側圧力作用部７１に作用してロッド７０を下方に押圧する。
【０００７】
一方、ロッド６４の中程部分には、ロッド６４をシリンダブロック６２内に没入させる方向に移動させるための推力をもたらす先端側圧力作用部７４が形成されている。先端側圧力作用部７４を収容している圧力作用室７５には、通路７６ａを介してポート７６が連通している。このポート７６及び通路７６ａを経て圧力作用室７５に供給される制御エアは、先端側圧力作用部７４に作用してロッド６４を上方に押圧する。即ち、このエアベアリングシリンダ６１は、ロッド６４が２方向に駆動可能な複動型となっている。
【０００８】
上記のように構成されたエアベアリングシリンダ６１は、ロッド６４に半導体チップ６５を真空吸着した状態でボンディングヘッドを水平駆動し、半導体チップ６５をリードフレーム上まで搬送する。次いで、ボンディングヘッドを垂直駆動し、リードフレームのダイエリアに半導体チップ６５を当接させる。このとき、ロッド６４が所定かつ弱い設定圧力で半導体チップ６５を押圧する結果、ダイエリアに半導体チップ６５が接合されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このようなエアベアリングシリンダ６１においてさらなるロッド６４の制御精度の向上を図ろうとした場合、その１つの対策としてはロッド６４等の部品加工精度の改善が考えられる。しかしながら、部品加工精度の改善という対策では制御精度の向上にも自ずと限界があるばかりでなく、部品の高精度加工を行うためには高度の技術を必要とする。よって、かかる対策ではシリンダ６１の製造が困難になるおそれがある。
【００１０】
ところで、このようなシリンダ６１では、ロッド６４及び治具６６に対して重力が絶えず働いていることから、その自重分を解消する何らかの機構を設けることが、さらなる制御精度の向上を達成するうえで望ましい。そのための自重解消機構としては、例えば図８のごときものが考えられる。即ち、同図のロッド６４の下端部近傍には、さらにもう１つの圧力作用部７７が形成されている。この自重解消用の圧力作用部７７は、ロッド挿通孔６４の開口部近傍位置に形成された別の圧力作用室７８内に配置されている。この圧力作用室７８には、通路７９ａを介してポート７９が連通している。ポート７９には、ロッド６４及び治具６６の自重解消に必要な圧力の制御エアが供給される。すると、その制御エアが圧力作用部７７に作用する結果、ロッド６４を上方に持ち上げる推力をもたらす。このため、ロッド６４及び治具６６と重力とがちょうどバランスし、実質的にそれらの自重分が解消され、微少な荷重の制御がある程度は可能となっている。
【００１１】
しかしながら、上記のような箇所に自重解消機構を設けるとすると、ロッド６４及びシリンダブロック６２の全長を長くする必要があり、シリンダ６１全体の長大化につながってしまう。また、ロッド形成材料に対して圧力作用部７１，７４，７７を形成する加工を行うべき箇所が増える結果、ロッド６１の構造の複雑化や製造コストの増大が避けられない。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、制御精度に優れるとともに、全体の長大化をある程度防止することができるエアベアリングシリンダを提供することにある。
【００１３】
本発明の第２の目的は、上記目的に加え、比較的構造が簡単でかつ製造が容易なエアベアリングシリンダを提供することにある。
本発明の第３の目的は、上記目的に加え、高性能の半導体を製造するうえで好適な半導体製造装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、ロッド挿通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に自身の長手方向に沿って駆動可能に挿通されるロッドと、前記ロッド挿通孔の内壁面に設けられかつ前記ロッドに対して加圧エアを噴出することで前記ロッドを非接触的に支承する軸受け部材とを備えるエアベアリングシリンダにおいて、少なくとも前記ロッドの自重分を解消するための推力をもたらす第１の圧力作用部と、同ロッドを駆動制御するための推力をもたらす第２の圧力作用部とを前記ロッドに形成するとともに、前記ロッド挿通孔の内壁面と前記ロッドの外周面との間にできる互いに独立した２種の圧力作用室のうち、第１の圧力作用室に前記第１の圧力作用部を配置しかつ第１のポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、第２の圧力作用室に前記第２の圧力作用部を配置しかつ第２のポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、前記第１及び第２の圧力作用部を、前記ロッドの中心を基準として互いに反対面側となる位置関係、又は隣接する面となる位置関係で形成したことを特徴とするエアベアリングシリンダをその要旨とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、ロッド挿通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に自身の長手方向に沿って駆動可能に挿通されかつロッド付帯部材が取り付けられた突出端側を下方に向けた状態で挿通されるロッドと、前記ロッド挿通孔の内壁面に設けられかつ前記ロッドに対して加圧エアを噴出することで前記ロッドを非接触的に支承する軸受け部材とを備えるエアベアリングシリンダにおいて、前記ロッド及び前記ロッド付帯部材の自重分を解消するための推力をもたらす第１の圧力作用部と、同ロッドを駆動制御するための推力をもたらす第２の圧力作用部とを前記ロッドに形成するとともに、前記ロッド挿通孔の内壁面と前記ロッドの外周面との間にできる互いに独立した２種の圧力作用室のうち、第１の圧力作用室に前記第１の圧力作用部を配置しかつ第１のポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、第２の圧力作用室に前記第２の圧力作用部を配置しかつ第２のポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、前記第１及び第２の圧力作用部を、前記ロッドの中心を基準として互いに反対面側となる位置関係、又は隣接する面となる位置関係で形成したことを特徴とするエアベアリングシリンダをその要旨とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記第１の圧力作用部の有効受圧面積は、前記第２の圧力作用部の有効受圧面積と同等かまたはそれよりも大きく設定されているとした。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記ロッドには前記第１の圧力作用部がもたらす推力の方向と逆向きの推力をもたらす第３の圧力作用部が形成され、前記シリンダブロックにはその第３の圧力作用部が配置されている第３の圧力作用室内に制御エアを供給するための第３のポートが設けられているとした。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項において、前記第１及び第２の圧力作用部は、ともに前記ロッドの突出端側を向くようにして形成されているとした。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記第１及び第２の圧力作用部は、ともに前記ロッドの長手方向に対して垂直関係にある同一平面内に存在しているとした。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項２乃至６のいずれか１項において、前記ロッドは真空引き通路を有する真空吸着用ロッドであり、前記ロッド付帯部材は前記ロッドに被吸着物を保持するための治具であり、前記シリンダブロックには真空引きポートが前記真空引き通路の外周側開口に対応して設けられているとした。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項２乃至７のいずれか１項に記載されたエアベアリングシリンダを構成要素とし、そのシリンダにおける前記ロッドの突出端側に取り付けられたロッド付帯部材に半導体チップを真空吸着した状態でその半導体チップを搬送する搬送押圧機構を備えた半導体製造装置をその要旨とする。
【００２２】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１，３〜７に記載の発明によると、第１の圧力作用室に供給された制御エアは、同室内に配置された第１の圧力作用部に作用して、少なくともロッドの自重分を解消するための推力をそのロッドにもたらす。その結果、ロッドとそのロッドに働く重力とがバランスし、制御精度に与える重力の影響が低減される。
また、第２の圧力作用室に供給された制御エアは、同室内に配置された第２の圧力作用部に作用して、同ロッドを駆動制御するための推力をもたらす。ここで第１及び第２の圧力作用室は互いに独立していることから、各圧力作用室には各々適圧の制御エアを別個に供給することができる。ゆえに、自重解消に必要な推力を得るための制御エアと、駆動制御に必要な推力を得るための制御エアとを切り離すことができ、それらを共通化しなくてもよくなる。その結果、小さな制御圧での駆動制御が可能となり、その制御圧を適宜調整することによって、ロッドを高精度で駆動制御することができる。また、両圧力作用室が互いに独立していれば、例えば自重解消のための構成と駆動制御のための構成とを近接させて配置することも可能になる。ゆえに、このように配置すれば、シリンダ全体の長大化もある程度は回避することができる。さらに、両圧力作用室が互いに独立していることから、例えばそれらの有効受圧面積の大小関係を任意に設定することも容易となる。
また、両圧力作用部を上記のような位置関係で形成すれば、それらが配置される両圧力作用室を互いに独立した状態に維持することが比較的容易となり、両圧力作用室間での制御エアの干渉が回避される。このことはロッドの駆動制御の高精度化に貢献する。
【００２３】
請求項２〜７に記載の発明によると、第１の圧力作用室に供給された制御エアは、同室内に配置された第１の圧力作用部に作用して、ロッド及びロッド付帯部材の自重分を解消するための推力をそのロッド等にもたらす。その結果、突出端側を下方に向けた状態で挿通されたロッド及びロッド付帯部材とそれらに働く重力とがバランスし、制御精度に与える重力の影響が低減される。また、第２の圧力作用室に供給された制御エアは、同室内に配置された第２の圧力作用部に作用して、同ロッドを駆動制御するための推力をもたらす。ここで第１及び第２の圧力作用室は互いに独立していることから、各圧力作用室には各々適圧の制御エアを別個に供給することができる。ゆえに、自重解消に必要な推力を得るための制御エアと、駆動制御に必要な推力を得るための制御エアとを切り離すことができ、それらを共通化しなくてもよくなる。その結果、小さな制御圧での駆動制御が可能となり、その制御圧を適宜調整することによって、ロッドを高精度で駆動制御することができる。また、両圧力作用室が互いに独立していれば、例えば自重解消のための構成と駆動制御のための構成とを近接させて配置することも可能になる。ゆえに、このように配置すれば、シリンダ全体の長大化もある程度は回避することができる。さらに、両圧力作用室が互いに独立していることから、例えばそれらの有効受圧面積の大小関係を任意に設定することも容易となる。
また、両圧力作用部を上記のような位置関係で形成すれば、それらが配置される両圧力作用室を互いに独立した状態に維持することが比較的容易となり、両圧力作用室間での制御エアの干渉が回避される。このことはロッドの駆動制御の高精度化に貢献する。
【００２４】
請求項３に記載の発明によると、両圧力作用部の有効受圧面積の大小関係を上記のように設定しておけば、自重解消用の推力よりも小さい駆動制御用の推力をロッドにもたらすことができる。従って、狭い範囲での微妙な圧力調整が可能となり、より高精度にロッドを駆動制御することができる。
【００２５】
請求項４に記載の発明によると、前記ロッドには前記第１の圧力作用部がもたらす推力の方向と逆向きの推力をもたらす第３の圧力作用部が形成され、前記シリンダブロックにはその第３の圧力作用部が配置されている第３の圧力作用室内に制御エアを供給するための第３のポートが設けられていれば、複動型となるため２方向へのロッドの駆動制御の高精度化に貢献できる。
【００２６】
請求項５に記載の発明によると、両圧力作用部をともにロッドの突出端側を向くようにして形成すれば、自重解消用の推力の方向と駆動制御用の推力の方向とを同一にすることができる。また、自重解消用の推力の方向と駆動制御用の推力の方向とが反対方向になるものと比較して、構造が簡単なものとなりかつ製造が容易になる。
【００２７】
請求項６に記載の発明によると、両圧力作用部をともにロッドの長手方向に対して垂直関係にある同一平面内に存在した構造であれば、ロッド形成材料に対して圧力作用部を形成する加工を行うべき箇所が少なくて済む。よって、ロッドの構造の複雑化が回避されるとともに、加工労力の低減によって製造コストの増大が回避される。しかも、このように配置すれば、シリンダ全体の長大化が確実に回避され、コンパクトなシリンダとすることができる。
【００２８】
請求項７に記載の発明によると、真空引きポート及び真空引き通路を介して真空引きを行うことにより、真空吸着用ロッドの突出端部に取り付けられた治具に被吸着物が保持される。このような構造のエアベアリングシリンダであると、例えばダイボンダ等における押圧装置としての使用に適したものとなる。
【００２９】
請求項８に記載の発明によると、高制御精度が可能なロッドに取り付けられたロッド付帯部材に真空吸着された半導体チップを搬送した後、その半導体チップを接合面に対して高い精度で押圧することができる。従って、破損等を伴うことなく半導体チップを接合面に対して確実に接合することができ、製造される半導体も高性能なものとなる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明を具体化した第１実施形態のエアベアリングシリンダ１を利用したシリンダシステムＣ1 を図１〜図４に基づき詳細に説明する。
【００３１】
このシリンダシステムＣ1 は、半導体製造装置（ここでは具体的にはダイボンダ）の一部を構成するものである。この装置は、三次元方向に駆動可能な図示しないボンディングヘッドを備えている。そして、本実施形態のシリンダシステムＣ1 はそのボンディングヘッドに設置されていて、当該ヘッドとともに一体的に駆動されるようになっている。
【００３２】
図１，図２等に示されるように、このシリンダシステムＣ1 は、エアベアリングシリンダ１と、それに加圧エアを給排するための構造とからなる。まず、エアベアリングシリンダ１の構造について説明する。
【００３３】
同エアベアリングシリンダ１を構成する金属製のシリンダブロック２は、ロッド挿通孔３を有している。ロッド挿通孔３は断面略矩形状であって、シリンダブロック２の上下方向に沿って延びている。同ロッド挿通孔３は非貫通であって、シリンダブロック２の下端面の略中央部のみにて開口している。なお、このロッド挿通孔３は大きく分けて３つの領域（即ちシリンダブロック２の下端面側から順に小断面積領域３ａ、中断面積領域３ｂ及び大断面積領域３ｃ）からなる。
【００３４】
また、このシリンダブロック２は、実際には複数のシリンダブロック構成体を組み合わせて一体化することにより構成されている。ただし、図面作成の便宜上、前記シリンダブロック２を一体物として図示している。
【００３５】
図１，図２等に示されるように、ロッド挿通孔３には真空吸着用ロッド４が自身の長手方向に沿って移動可能に挿通されている。このロッド４は、断面正方形状をした上半部３１と、断面長方形状をした下半部３２とに大きく分けられる（図３参照）。ロッド４の先端側（即ち下端側）は、シリンダブロック２の下端面側にあるロッド挿通孔３の開口から突出している。このロッド４の下端面には、ロッド付帯部材としての真空吸着用治具６がロッド４と一体移動可能に取り付けられている。この治具６には被吸着物である半導体チップ５が真空吸着される。
【００３６】
真空吸着用ロッド４の内部には、例えばドリル加工等を施すことによって真空引き通路７が形成されている。真空引き通路７の一方側はロッド４の下端面において開口し、他方側はロッド４の外周面の所定箇所において開口している。前記治具６にもその真空引き通路７に対応する位置に貫通孔が形成されている。図３に示されるように、真空引き通路７の外周面側開口７ａは、ロッド４の軸線方向に沿って長い長円形状に形成されていることがよい。一方、真空引き通路７の下端面側開口７ｂは円形状に形成されている。
【００３７】
図１〜図３に示されるように、ロッド４における非突出状態の基端部（即ち上端部）は、フランジ状のストッパ部１１になっている。このストッパ部１１は大断面積領域３ｃ内において移動可能に配置されている。従って、ストッパ部１１の寸法は、中断面積領域３ｂの寸法よりも大きく、かつ大断面積領域３ｃの寸法よりも小さい必要がある。
【００３８】
ロッド挿通孔３における大断面積領域３ｃの内壁面には、緩衝部材としての一対のゴムクッション１２，１３が固定されている。一方のゴムクッション１２は円盤状であって、ストッパ部１１の上側面に当接可能な位置にある。他方のゴムクッション１３は円環状であって、ストッパ部１１の下側面に当接可能な位置にある。これら一対のゴムクッション１２，１３はロッド４に加わる衝撃を緩衝するとともに、ロッド４の移動可能範囲（即ちストローク長）を決定する役割を果たしている。
【００３９】
図１，図２に示すように、ロッド挿通孔３の内壁面の複数箇所（本実施形態では２箇所）には、軸受け部材としての多孔質体１５，１６が設けられている。具体的に説明すると、ロッド挿通孔３の大断面積領域３ｃにおける内壁面には、多孔質体取付凹部１７が形成されている。この取付凹部１７には、基端側軸受け部材としての板状の多孔質体１５が４つ取り付けられている。一対の多孔質体１５は対向した状態で離間配置されている（図１参照）。一方、ロッド挿通孔３の小断面積領域３ａにおける内壁面には、多孔質体取付凹部１８が形成されている。この取付凹部１８には、先端側軸受け部材としての多孔質体１６が４つ取り付けられている。一対の板状の多孔質体１６も同様に対向した状態で離間配置されている（図１参照）。なお、基端側の多孔質体１５は、ロッド４の挿通時においてその上半部３１の外周面のうちの２つに対面する。先端側の多孔質体１６は、ロッド４の挿通時においてその下半部３２の外周面のうちの２つに対面する。
【００４０】
前記多孔質体１５，１６の形成材料としては、例えば焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステンレス等の金属材料を使用することができる。その他にも、焼結三ふっ化樹脂、焼結四ふっ化樹脂、焼結ナイロン樹脂、焼結ポリアセタール樹脂等のような合成樹脂材料や、焼結カーボン、焼結セラミックスなどが使用可能である。
【００４１】
図１に示されるように、シリンダブロック２の一側面には給気ポート２１が形成されている。この給気ポート２１は、エア供給源Ｐに対して配管Ｌ1 を介して直接的に接続されている。多孔質体取付凹部１７のある領域と給気ポート２１とは、通路２１ａを介して連通されている。また、２つの多孔質体取付凹部１７，１８同士は、通路２１ｂを介して連通されている。
【００４２】
従って、給気ポート２１に加圧エアを供給すると、その加圧エアは通路２１ａを通り抜けて基端側の多孔質体１５の外周面に到達するとともに、通路２１ａ，２１ｂを通り抜けて先端側の多孔質体１６の外周面に到達する。そして、前記加圧エアは、両多孔質体１５，１６の内周面側からロッド４の外周面に向けて噴出される。上記のように噴出された加圧エアの発生する静圧により、ロッド４がシリンダブロック２のロッド挿通孔３に対して非接触的に支承される。即ち、このエアベアリングシリンダ１は静圧スラスト軸受けを備えたものとなっている。
【００４３】
シリンダブロック２において多孔質体１６の下側に相当する箇所には、ロッド４を包囲する集気空間が形成されている。この集気空間は、シリンダブロック２の一側面に形成された排気ポート２２に通路２２ａを介して接続されている。前記排気ポート２２は、配管Ｌ２を介して図示しない真空ポンプに接続されている。従って、多孔質体１６から噴出した加圧エアの大部分は、まず集気空間内に集められた後、真空ポンプの働きにより排気ポート２２を介して外部に排出される。
【００４４】
シリンダブロック２の一側面において、真空引き通路７の外周面側開口７ｂに対応する位置には、真空引きポート２３が設けられている。この真空引きポート２３は、通路２３ａを介してロッド挿通孔３内に連通している。真空引きポート２３は、配管Ｌ6 を介して図示しない真空ポンプに接続されている。従って、真空ポンプの働きにより、配管Ｌ6 、真空引きポート２３、通路２３ａ、真空引き通路７を介して、治具６の下面側領域の空気が吸引される。その結果、治具６の下面側領域が負圧となり、そこに半導体チップ５が吸着されかつ保持されるようになっている。なお、外周面側開口７ｂは長円形状に形成されていることから、ロッド４の移動位置の如何を問わず常に通路２４ａと対向した状態を維持する。
【００４５】
シリンダブロック２の一側面において、ロッド挿通孔３の大断面積領域３ｃに対応する箇所には、第３の推力ポート２４が設けられている。第３の推力ポート２４は、通路２４ａを介して第３の圧力作用室Ｐ3 に連通している。第３の推力ポート２４から供給される制御エアは、第３の圧力作用室Ｐ3 内に配置されているロッド４のストッパ部１１に作用する。この場合、ストッパ部１１の上側面積から下側面積を差し引いたものに相当する領域が、本実施形態における第３の圧力作用部Ｐ3 として実質的に機能する。図１，図２に示されるように、第３の圧力作用部Ｐ3 の有効受圧面積は、ロッド４の上半部３１の断面積Ｓ3 と等しいものとなる。
【００４６】
そして、この第３の圧力作用部Ｐ3 に制御エアが作用すると、ロッド４が下方に押圧される。従って、ロッド４を前進させる推力、より具体的にいうとロッド４をシリンダブロック２の下端面から突出させる方向の推力が、同ロッド４にもたらされる。
【００４７】
図３等に示されるように、本実施形態の真空吸着用ロッド４の有する４つの外周面のうち、２つのものは段差部分がなくフラットになっている。２つのフラットな外周面（シール面３９）は、ロッド４の中心を基準として互いに反対面側となる位置関係に形成されている。そして、ロッド挿通孔３において中断面積領域３ｂがある部分の内壁面には、２つのシール面３９に対応すべく２箇所にメタルシール３８が形成されている。なお、メタルシール３８とシール面３９とがなすクリアランスは、数μｍ以内という極めて小さな値に設定されている。
【００４８】
ロッド４の有するシール面３９以外の２つの外周面はフラットではなく、段差部分を備えている。このような段差部分は、上半部３１と下半部３２との境目の領域に存在する。本実施形態では、前記段差部分の下端面に第１及び第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 としての役割を担わせている。なお、前記第１の圧力作用部Ｐ1 は、ロッド４及び治具６の自重分を解消するための推力をロッド４にもたらす。第２の圧力作用部Ｐ2 は、ロッド４を駆動制御するための推力をもたらす。
【００４９】
第１及び第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 は、ロッド４の中心を基準として互いに反対面側となる位置関係にあって、ともにロッド４の突出端側、つまり下端側を向くようにして形成されている。また、図１，図３等からも明らかなように、両圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 は、ともにロッド４の長手方向に対して垂直関係にある同一平面内に存在している。
【００５０】
第１の圧力作用部Ｐ1 の有効受圧面積Ｓ1 は、第２の圧力作用部Ｐ2 の有効受圧面積Ｓ2 と同等かまたはそれよりも大きく（有効受圧面積比Ｓ1 ／Ｓ2 ≧１）設定されていることがよい。好ましくは両者の有効受圧面積比Ｓ1 ／Ｓ2 が２以上に、さらに好ましくは４以上に設定されることがよい。図面作成の便宜上、実際よりも有効受圧面積比Ｓ1 ／Ｓ2 が小さく描かれているものの、本実施形態では有効受圧面積比Ｓ1 ／Ｓ2 ＝５に設定している。なお本実施形態では、第１の圧力作用部Ｐ１ の有効受圧面積Ｓ1 は、上述した第３の圧力作用部Ｐ3 の有効受圧面積Ｓ3 の１／２に設定されている。
【００５１】
ロッド挿通孔３にロッド４を挿通した場合、ロッド挿通孔３の内壁面とロッド４の外周面との間には２つの空間ができる。第１の圧力作用部Ｐ1 が配置されている空間を第１の圧力作用室３５と呼び、第２の圧力作用部Ｐ2 が配置されている空間を第２の圧力作用室３６と呼ぶことにする。
【００５２】
第１及び第２の圧力作用室Ｐ1 ，Ｐ2 は、ロッド４の中心を基準として互いに反対面側となる位置関係で形成される。これら２つの圧力作用室Ｐ1 ，Ｐ2 は、メタルシール３８及びシール面３９の存在により、互いに隔てられている。従って、両圧力作用室Ｐ1 ，Ｐ2 同士の間で加圧エアの往来は、実用上無視できる程度に少ない。ゆえに、その意味において両者Ｐ1 ，Ｐ2 は互いに独立したものとなっている。
【００５３】
図１，図４に示されるように、シリンダブロック２の一側面において、ロッド挿通孔３の中断面積領域３ｂの下部に対応する箇所には、第２の推力ポート２６が設けられている。第２の推力ポート２６は、通路２６ａを介して第２の圧力作用室Ｐ2 に連通している。従って、第２の推力ポート２６に供給された制御エアは、前記通路２６ａを経て第２の圧力作用室Ｐ2 に到ることができる。
【００５４】
一方、シリンダブロック２において第２の推力ポート２６がある位置のちょうど反対面側の箇所には、第１の推力ポート２５が設けられている。第１の推力ポート２５は、通路２５ａを介して第１の圧力作用室Ｐ1 に連通している。従って、第１の推力ポート２５に供給された制御エアは、前記通路２５ａを経て第１の圧力作用室Ｐ1 に到ることができる。
【００５５】
そして、第１及び第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 に制御エアが作用すると、ロッド４が上方に所定の力で押圧される。従って、ロッド４を後退させる推力、より具体的にいうとロッド４をシリンダブロック２の下端面から没入させる方向の推力が、同ロッド４にもたらされる。ただし、第１の圧力作用部Ｐ1 のもたらす推力のほうが、第２の圧力作用部Ｐ2 のもたらす推力よりも数倍大きく設定されている。これは両圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 の役割の相違に基づくものである。
【００５６】
図１に示されるように、第３の推力ポート２４に接続された配管Ｌ3 及び第２の推力ポート２６に接続された配管Ｌ4 は、それらに共通の配管Ｌ5 に接続されている。さらに、その配管Ｌ5 はエア供給源Ｐに接続されている。第３の推力ポート２４及び第２の推力ポート２６に共通の配管Ｌ5 の途上には、レギュレータＲ1 及び圧力制御弁としての電空レギュレータＲ2 が設けられている。レギュレータＲ1 は、エア供給源Ｐからの加圧エアを所定圧力に減圧する役割を果たす。このレギュレータＲ1 の下流側に位置する電空レギュレータＲ2 は、同レギュレータＲ1 により減圧された加圧エアをさらに減圧して所望の制御エアにする役割を果たしている。即ち、共通の配管Ｌ5 上では２段階の減圧が行われる。
【００５７】
従って、第３の推力ポート２４及び第２の推力ポート２６にはそれぞれ配管Ｌ3 ，Ｌ4 を介して等しい圧力の制御エアが供給される。なお、レギュレータＲ1 の設定圧は手動により適宜調節可能であり、電空レギュレータＲ2 の設定圧力は外部の図示しないコントローラにより適宜調節可能となっている。
【００５８】
第２の推力ポート２４側の配管Ｌ4 上には電磁弁等が何ら設けられていないのに対し、第３の推力ポート２４側の配管Ｌ3 には電磁弁としての電磁切換弁Ｂが設けられている。この電磁切換弁Ｂは、配管Ｌ3 の流路を開放する位置と閉鎖する位置との２位置に切換可能な構成を有する。従って、電磁切換弁Ｂの切換に基づき、第３の推力ポート２４への制御エアの供給または遮断の切換が可能となっている。なお、電磁切換弁Ｂは前記コントローラに接続されていて、同コントローラにより自動的に切り換えられる。これに対して、第２の推力ポート２６側には、常に一定圧力値の制御エアが供給される。
【００５９】
図１に示されるように、電磁切換弁Ｂが配管Ｌ3 の流路を閉鎖している場合には、第３の推力ポート２４への制御エアの供給は遮断され、第２の推力ポート２６へのみ制御エアが供給される。このとき、制御エアは第２の圧力作用部Ｐ2 に作用して、ロッド４を後退させる。
【００６０】
一方、電磁切換弁Ｂが配管Ｌ3 を開放している場合には、第３の推力ポート２４及び第２の推力ポート２６へそれぞれ等しい圧力の制御エアが供給される。その結果、第２の圧力作用部Ｐ2 にはロッド４を後退させる推力が作用するとともに、第３の圧力作用部Ｐ3 にはロッド４を前進させる推力が作用する。既述のとおり、第１の圧力作用部Ｐ１ の有効受圧面積Ｓ1 は、上述した第３の圧力作用部Ｐ3 の有効受圧面積Ｓ3 の１／２に設定されている。従って、このときロッド４は前進することとなる。
【００６１】
また、第１の推力ポート２５に接続された配管Ｌ7 は、エア供給源Ｐと給気ポート２１とをつなぐ配管Ｌ1 に対して接続されている。この第１の推力ポート２５側の配管Ｌ7 には、手動により設定圧が適宜調節可能なレギュレータＲ3 が設けられている。なお、このレギュレータＲ3 の設定圧は、前記レギュレータＲ1 の設定圧とは異なる値、即ちロッド４及び治具６の自重分を解消する推力をもたらすのに最適な値に設定されている。従って、第１の推力ポート２５側には、常に一定圧力値の制御エアが供給される。
【００６２】
次に、上記のように構成されたエアベアリングシリンダ１及びシリンダシステムＣ1 の動作を説明する。
エア供給源Ｐから供給される加圧エアは、給気ポート２１を介して常時多孔質体１５，１６に供給されている。従って、多孔質体１５，１６からロッド４に対して噴出される加圧エアの圧力により、ロッド４がロッド挿通孔３内の多孔質体１５，１６に対して非接触的に支承されている。多孔質体１５，１６から噴出された加圧エアは、集気空間に集められた後、真空ポンプの作用により外部に排出される。また、エア供給源Ｐから供給される制御エアは、第１の制御ポート２５を介して、一定の圧力で常時第１の圧力作用室Ｐ1 内に供給されている。従って、ロッド４及び治具６は、それらの自重分にほぼ見合う大きさの推力で持ち上げられている。即ち、ロッド４及び治具６の自重が解消されている。
【００６３】
図１に示されるように、電磁切換弁Ｂが配管Ｌ3 を閉鎖している場合には、第３の推力ポート２４への制御エアの供給は遮断され、第２の推力ポート２６へのみ制御エアが供給される。このとき、前記制御エアは第２の圧力作用室Ｐ2 に作用し、ロッド４を後退（上動）させる。
【００６４】
この状態で、治具６により半導体チップ５を吸着保持すべく、ボンディングヘッドを所定のチップ供給位置まで移動させたうえで、コントローラにより電磁切換弁Ｂを切り換えて配管Ｌ3 を開放する。すると、第３の推力ポート２４及び第２の推力ポート２６へそれぞれ等しい圧力の制御エアが供給される結果、ロッド４が前進（下動）する。これに先立って真空引きを開始しておけば、治具６の下面側に半導体チップ５を吸着保持することができる。この後、再びロッド４を後退させる。
【００６５】
次に、半導体チップ５を吸着保持した状態でボンディングヘッドをリードフレームのダイエリア上に移動させる。そして、ロッド４を前進させて、治具６で半導体チップ５をダイエリアに所定の押圧力で押し付ける。その結果、半導体チップ５が接合面であるダイエリアに対して確実に接合される。この後、真空引きを停止して半導体チップ５を釈放した後、ロッド４を後退させれば、一連のダイボンディング工程が終了する。
【００６６】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態のシリンダシステムＣ1 では、第１の圧力作用室３５及びその内部に配置された第１の圧力作用部Ｐ1 に制御エアが作用して、ロッド４及び治具６の自重分を解消するための推力をロッド４等にもたらされる。その結果、ロッド４及び治具６とそれらに働く重力とがバランスし、制御精度に与える重力の影響が低減される。また、第２の圧力作用室３６に供給された制御エアは、その内部に配置された第２の圧力作用部Ｐ2 に作用して、ロッド４を後退方向に駆動制御するための推力をもたらす。
【００６７】
第１及び第２の圧力作用室３５，３６は互いに独立していることから、各圧力作用室３５，３６には各々適圧の制御エアを別個に供給することができる。ゆえに、自重解消に必要な推力を得るための制御エアと、後退方向への駆動制御に必要な推力を得るための制御エアとを切り離すことができる。よって、それらを共通化しなくてもよくなるというメリットがある。その結果、小さな制御圧での駆動制御が可能となり、その制御圧を適宜調整することによって、ロッド４を高精度で駆動制御することができる。
【００６８】
また、両圧力作用室３５，３６が互いに独立していれば，自重解消のための構成と駆動制御のための構成とを近接させて配置することも可能になり、エアベアリングシリンダ１全体の長大化の回避にも有利になる。なお、本実施形態では、メタルシールのシール作用をもって、両圧力作用室３５，３６の独立をより確実なものとしている。
（２）本実施形態のシリンダシステムＣ1 では、両圧力作用室Ｐ1 ，Ｐ2 が互いに独立していることから、それらＰ1 ，Ｐ2 の有効受圧面積Ｓ1 ，Ｓ2 の大小関係を任意に設定することも容易に行うことができる。そして、ここでは第１の圧力作用部Ｐ1 の有効受圧面積Ｓ1 を、第２の圧力作用部Ｐ2 の有効受圧面積Ｓ2 よりもかなり大きく（ここでは５倍に）設定している。従って、かかる設定によれば、自重解消用の推力よりも小さい駆動制御用の推力をロッド４にもたらすことができる。従って、狭い範囲での微妙な圧力調整が可能となり、より高精度にロッド４を駆動制御することができる。このため、半導体チップ５を極めて高精度の押圧力でダイエリアに対して押し付けることが可能となり、破損等を伴うことなく半導体チップ５をダイエリアに対して確実に接合することができる。即ち、押圧力に過不足がなくなるからである。勿論、半導体チップ５の剥離等も未然に回避できるので、製造される半導体の高信頼化・高瀬能化を図ることができる。
【００６９】
（３）本実施形態のシリンダシステムＣ1 では、第１及び第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 をロッド４の中心を基準として互いに反対面側となる位置関係で形成している。従って、それらＰ1 ，Ｐ2 が収容される両圧力作用室３５，３６を互いに独立した状態に維持することが比較的容易となり、両圧力作用室３５，３６間での制御エアの干渉を回避することができる。このことはロッド４の駆動制御の高精度化にも貢献している。
【００７０】
また、両圧力作用室３５，３６においては、ともにロッド４の軸線に対して垂直な方向にも制御エアの圧力が働いている。しかしながら、第１の圧力作用室３５における圧力作用方向と第２の圧力作用室３６における圧力作用方向とは反対方向であり、結果として互いに相殺されてしまう。従って、これにより軸受け部材のスラスト方向の剛性を向上させることができる。
【００７１】
（４）本実施形態のシリンダシステムＣ1 では、第１及び第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 は、ともにロッド４の突出端側である下端側を向くようにして形成されている。そして、このようにロッド４を形成すれば、自重解消用の推力の方向と駆動制御用の推力の方向とを同一にすることができる。
【００７２】
また、自重解消用の推力の方向と駆動制御用の推力の方向とが反対方向になるものと比較して、構造が簡単なものとなりかつ製造が容易になる。つまり、ロッド４の製造にあたって上半部３１の中心線からずらした位置に下半部３２を設けた構造とする必要がなく、しかもロッド挿通孔３内への組み付けも簡単だからである。加えて、左右の重量バランスに優れたロッド構造とすることができる。
【００７３】
（５）本実施形態のシリンダシステムＣ1 では、第１及び第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 が、ともにロッド４の長手方向に対して垂直関係にある同一平面内に存在した構造となっている。従って、両圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 が同一平面内に存在していない構造を採用した場合に比べて、ロッド形成材料に対して圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 を形成する加工を行うべき箇所が少なくて済む。よって、ロッド４の構造の複雑化を回避することができるとともに、加工労力の低減によって製造コストの増大を回避することができる。しかも、このように配置すれば、ロッド４及びシリンダブロック２を短く形成することができ、シリンダ１全体の長大化が確実に回避される。ゆえに、両圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 が同一平面内に存在していない構造を採用した場合に比べ、コンパクトなシリンダ１とすることができる。
【００７４】
（６）本実施形態のダイボンダは、上記のエアベアリングシリンダ１を利用したシリンダシステムＣ1 を構成要素とする搬送押圧機構を備えたものとなっている。従って、高制御精度が可能なロッド４に取り付けられた治具６に真空吸着された半導体チップ５を搬送した後、その半導体チップ５をダイエリアに対して高い精度で押圧することができる。従って、破損等を伴うことなく半導体チップ５を接合面に対して確実に接合することができ、製造される半導体も高信頼性・高性能なものとなる。
【００７５】
（７）本実施形態のシリンダシステムＣ1 では、第２の圧力作用部Ｐ2 がもたらす推力の方向と逆向きの推力をもたらす第３の圧力作用部Ｐ3 を、ロッド４の基端部に形成している。そして、シリンダブロック２には、第３の圧力作用部Ｐ3 が配置されている第３の圧力作用室Ｐ3 内に制御エアを供給するための第３の推力ポート２４が設けられている。従って、エアベアリングシリンダＣ1 が複動型となり、前進・後退という２方向へロッド４を高精度で駆動制御することができる。
【００７７】
（８）本実施形態の真空吸着用ロッド４において、ロッド４の長手方向に直交する方向に切断した断面は、上半部３１及び下半部３２ともに矩形状、つまり非円形状になっている。このため、ロッド４はロッド挿通孔３内を自由に回転することができず、回り止めが図られている。従って、真空吸着時に半導体チップ５が不用意に回転して、位置ずれを起こすような心配がなく、その点においてダイボンダにおける押圧装置として好適なものとなっている。
【００７８】
（９）軸受け部材である２種の多孔質体１５，１６は、ロッド挿通孔３の内周面における２箇所にロッド軸線方向に沿って離間して配設されている。そして、第１及び第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 並びにそれらを収容する圧力作用室３５，３６は、これら２種の多孔質体１５，１６間に配置されている。従って、ロッド４がロッド軸線方向に沿って離間した２箇所で支承されることとなり、スラスト方向の剛性がよりいっそう高くなる。勿論、このエアベアリングシリンダ１は、スラスト方向の剛性のみならず、ラジアル方向の剛性にも優れている。つまり、大きなラジアル荷重に耐えることができ、両圧力作用室３５，３６に独立した圧力を加えたときでも、その影響が少なくなっている。
【００７９】
（１０）本実施形態では、ロッド４を非接触的に支承すべく加圧エアを噴出する軸受け部材として、微細な孔を有する多孔質体１５，１６を使用している。そのため、加圧エアが多孔質体１５，１６の内周面からロッド４の外周面に向けてムラなく均等に噴出される。従って、ロッド４と多孔質体１５，１６とのクリアランスが小さくても、ロッド４が多孔質体１５，１６と摺接する可能性は低く、ロッド４の偏心を抑制することができる。
［第２の実施形態］
次に、本発明を具体化した実施形態２のエアベアリングシリンダ４１を利用したシリンダシステムＣ2 を図５に基づいて説明する。ここでは実施形態１と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。
【００８０】
このシリンダシステムＣ2 では、基本的にシリンダブロック２Ａの構成が実施形態１のものと異なっている。即ち、実施形態１のシリンダブロック２における上端面側にあるいくつかの構造（大断面積領域３ｃ、ゴムクッション１２、第３の推力ポート２４及び通路２４ａ）が省略されている。その結果、シリンダブロック２Ａの全長がいくぶん短くなっている。
【００８１】
また、ロッド挿通孔３は非貫通なものではなく、上下両端面にて貫通したものとなっている。ロッド挿通孔３にロッド４を挿通した場合、ロッド４の上端部にあるストッパ部１１が上端面側開口から突出した状態となる。
【００８２】
なお、第３の推力ポート２４の省略に伴い、そこに制御エアを供給するための構造（配管Ｌ3 及び電磁切換弁Ｂ）も省略されている。つまり、本実施形態のエアベアリングシリンダ４１は、ロッド４を下方に移動させる構成を持たない、いわゆる単動型となっている。そして、この点が複動型であった前記実施形態１と相違する。従って、本シリンダシステムＣ2 では、第２の推力ポート２６に供給する制御エアを電空レギュレータＲ2 により適宜調整することで、ロッド４を図５の上方に移動させるための推力を高精度で制御することができる。この場合、第１の推力ポート２５に供給する制御エアのもたらす推力を、ロッド４及び治具６の自重分より僅かに小さく設定しておく必要がある。
【００８３】
従って、本実施形態によれば、前記第１の実施形態の上記（１）〜（６）（８）〜（１０）に記載の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
【００８４】
（１１）本実施形態のエアベアリングシリンダ４１であると、構造的にみて複動制御は行えないものの、それに必要な構造が省略された分だけ、シリンダ４１全体を長さ方向にコンパクトなものとすることができる。
［第３の実施形態］
次に、本発明を具体化した実施形態３を図６，図７に基づいて説明する。ここでは実施形態２と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。
【００８５】
図７（ａ）に示されるように、このシリンダシステムＣ3 においては、実施形態２とは異なる形状の真空吸着用ロッド４Ａが用いられている。本実施形態のロッド４Ａは、断面矩形状の上半部５２に対し、その中心線からずらした位置に断面矩形状の下半部５３を設けたような構造とされている。同ロッド４Ａの有する４つの外周面のうち、２つのものは段差部分がなくフラットになっている。２つのフラットな外周面、即ちシール面３９は、ロッド４Ａの中心を基準として互いに反対面側となる位置関係に形成されている。前記シール面３９以外の２つの外周面はフラットではなく、段差部分を備えている。なお、このような段差部分は、上半部５２と下半部５３との境目の領域に存在している。
【００８６】
ただし、本実施形態では、第１の圧力作用部Ｐ1 としての役割を担う段差部分のみがロッド４Ａの突出端側（下端側）を向くようにして形成されている。従って、第２の圧力作用部Ｐ2 としての役割を担う段差部分は、ロッド４Ａの非突出端側（上端側）を向くようにして形成されている。つまり、両圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 が軸線方向に沿って互いに反対の方向を向いている。なお、図７（ａ）からも明らかなように、両圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 は、ともにロッド４Ａの長手方向に対して垂直関係にある同一平面内に存在している。第１の圧力作用部Ｐ1 の有効受圧面積Ｓ1 は、ここでは第２の圧力作用部Ｐ2 の有効受圧面積Ｓ2 と同等（有効受圧面積比Ｓ1 ／Ｓ2 ＝１）に設定されている。もっとも、図７（ｂ）のロッド４Ｂのように、自身の長手方向に対して垂直関係にある同一平面内に存在しないものとして、両圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 を形成してもよい。
【００８７】
一方、シリンダブロック２Ｂには、実施形態２とは異なる形状のロッド挿通孔３が形成されている。同ロッド挿通孔３の内面形状は、ロッド４Ａの外面形状に即したものとされている。そして、上記のようなロッド挿通孔３にロッド４Ａを挿通させると、ロッド４Ａの中心を基準として互いに反対側となる位置に、第１の圧力作用室３５及び第２の圧力作用室３６ができる。
【００８８】
本実施形態のエアベアリングシリンダ５１は、ロッド４Ａを下方に移動させる構成を持たない単動型である点に関しては実施形態２と等しい。しかしながら、第２の推力ポート２６に制御エアが作用した場合、ロッド４Ａには下方への推力が働く点で相違する。そして、第２の推力ポート２６に供給する制御エアを電空レギュレータＲ2 により適宜調整すれば、ロッド４Ａを図６の下方に移動させるための推力を高精度で制御することができる。この場合には、第１の推力ポート２５に供給する制御エアのもたらす推力は、ロッド４Ａ及び治具６の自重分より僅かに大きく設定されている必要がある。
【００８９】
従って、本実施形態によれば、前記第１及び第２の実施形態における上記（１）（３）（６）（８）（９）（１０）（１１）に記載の効果を得ることができる。
【００９０】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
◎ 第１の推力ポート２５をシリンダブロック２，２Ａ，２Ｂにおける反対側の側面、つまり第２の推力ポート２６等が形成されている側面に形成してもよい。このようにすれば集中配管化に好都合となる。
【００９１】
◎ 第１及び第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 を、ロッド４，４Ａ，４Ｂの中心を基準として互いに反対面側とはならない位置関係、例えば隣接する面に形成することも可能である。
【００９２】
◎ 第１の推力ポート２５につがなる配管Ｌ7 をレギュレータＲ1 と電空レギュレータＲ2 との間に接続するようにして、配管Ｌ7 上のレギュレータＲ3 を省略することも可能である。このようにすれば、より簡略なシリンダシステムとすることができる。
【００９３】
◎ 前記各実施形態では、ロッド軸線方向に沿って離間した２箇所に軸受け部材としての多孔質体１５，１６を設けたものを例示した。これに対し、一方の多孔質体１５（または１６）のみを用い、他方のもの１６（または１５）を省略して実施してもよい。
【００９４】
◎ また、一対の板状の多孔質体１５を対向して離間配置した前記各実施形態に代えて、例えば多孔質体１５を環状に形成してもよい。勿論、多孔質体１６についても同様のことがいえる。以上のように形成すると、多孔質体１５，１６によりロッド４，４Ａ，４Ｂの外周面が包囲され、その全域にわたって加圧エアを噴射することができる。
【００９５】
◎ 前述のごとく、本発明は両第２の圧力作用部Ｐ1 ，Ｐ2 の有効受圧面積Ｓ1 ，Ｓ2 が任意に設定可能な構成を有している。従って、必要に応じて、例えば第１の圧力作用部Ｐ1 の有効受圧面積Ｓ1 を、第２の圧力作用部Ｐ2 の有効受圧面積Ｓ2 よりも小さく設定することも勿論許容される。
【００９６】
◎ 軸受け部材である多孔質体１５，１６を、シリンダブロック２，２Ａ側ではなくロッド４，４Ａ，４Ｂ側に設けた構成も許容される。このようにすると、シリンダ１，４１，５１全体をスリム化することができる。
【００９７】
◎ ゴムクッション１２，１３以外の緩衝部材として、例えばゴム以外の材料からなる板材を用いてもよい。この場合、衝撃を緩和し得る性質を有する材料であれば、一般的に知られている各種の合成樹脂（例えばフッ素系樹脂など）からなる板材を使用することが可能である。
【００９８】
◎ ゴムクッション１２，１３等の緩衝部材は、不要であれば省略されてもよい。このようにすると、エアベアリングシリンダ１，４１，５１がよりいっそうコンパクトなものとなる。
【００９９】
◎ 前記各実施形態において例示した真空吸着用治具６には、半導体チップ５等のような被吸着物を吸着するための構造としての貫通孔が１つ形成されていた。これに対して、治具６の有する貫通孔の開口部に多孔質体を介在させ、その多孔質体の表面（下面）を半導体チップ５の吸着面としてもよい。このようにすれば、半導体チップ５に対して局部的に真空圧が作用しにくくなり、半導体チップ５の変形・破損を未然に防止することができる。
【０１００】
◎ 前記各実施形態では、エアベアリングシリンダ１，４１，５１を含むシリンダシステムＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 を、ダイボンダのボンディングヘッドにおける押圧搬送機構として利用したものを例示して説明した。これに代えて本発明のシリンダシステムＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 を、例えばシリコンウェハの洗浄機等、他の半導体製造プロセスに用いられる装置に適用してもよい。また、半導体製造プロセスと無関係の他の装置に、同システムＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 を適用してもよい。
【０１０１】
◎ ダイボンダのボンディングヘッドにおける搬送押圧機構のようにロッド４，４Ａ，４Ｂの回り止めが要求される用途以外の用途に用いるのであれば、断面円形状のロッドとしても構わない。
【０１０２】
次に、前述した実施形態により把握される技術的思想を、必要に応じその効果とともに以下に列挙する。
（１） 請求項１，２において、前記第１の圧力作用部の有効受圧面積は、前記第２の圧力作用部の有効受圧面積の２倍以上（より好ましくは４倍以上）大きく設定されていることを特徴とするエアベアリングシリンダ。
【０１０３】
（２） 請求項１乃至７のいずれか１つにおいて、前記ロッドには前記第１の圧力作用部がもたらす推力の方向と逆向きの推力をもたらす第３の圧力作用部が形成され、前記シリンダブロックにはその第３の圧力作用部が配置されている第３の圧力作用室内に制御エアを供給するための第３のポートが設けられていることを特徴とするエアベアリングシリンダ。従って、この技術的思想２に記載の発明によると、複動型となるため２方向へロッドを高精度で駆動制御できる。
【０１０５】
（４） 請求項１乃至７のいずれか１つにおいて、前記第１及び第２の圧力作用室は、メタルシールのシール作用により互いに独立した状態に保持されることを特徴とするエアベアリングシリンダ。従って、この技術的思想４に記載の発明によると、両圧力作用室がより確実に独立状態に保持される。
【０１０６】
（５） 請求項７において、前記真空吸着用ロッドは、同ロッドの長手方向に直交する方向に切断した断面が非円形状であることを特徴とするエアベアリングシリンダ。従って、この技術的思想５に記載の発明によると、ロッドの回り止めが図られるため、半導体製造装置の押圧装置として好適なものとすることができる。
【０１０７】
（６） 請求項１乃至７のいずれか１つにおいて、前記軸受け部材は、前記ロッド挿通孔の内周面における少なくとも２箇所に離間して配設されていることを特徴とするエアベアリングシリンダ。従って、この技術的思想６に記載の発明によると、ロッドが離間した２箇所で支承され、スラスト方向及びラジアル方向の剛性がよりいっそう高くなる。
【０１０８】
（７） 請求項１または２において、前記第１及び第２の圧力作用部の有効受圧面積が任意に設定可能な構成を有することを特徴とするエアベアリングシリンダ。
【０１０９】
（８） 請求項１または２において、前記第１の圧力作用部の有効受圧面積は、前記第２の圧力作用部の有効受圧面積と同等かまたはそれよりも小さく設定されていることを特徴とするエアベアリングシリンダ。
【０１１０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜７に記載の発明によれば、制御精度に優れるとともに、全体の長大化をある程度防止できるエアベアリングシリンダを提供することができる。
【０１１１】
また、より高精度にロッドを駆動制御することできる。
請求項５に記載の発明によれば、比較的構造が簡単でかつ製造が容易なものとすることができる。
【０１１２】
請求項６に記載の発明によれば、構造の簡単化及び製造コストの低減に加えて、シリンダ全体のコンパクト化を図ることができる。
請求項７に記載の発明によれば、吸着機能を有したものとなるので、例えばダイボンダ等における押圧装置としての使用に適したものとすることができる。
【０１１３】
請求項８に記載の発明によれば、上記の優れたエアベアリングシリンダを利用していることから、高性能の半導体を製造するうえで好適な半導体製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態のエアベアリングシリンダを示す断面図。
【図２】同実施形態において図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】同実施形態のエアベアリングシリンダに用いられる真空吸着用ロッドの斜視図。
【図４】同実施形態において図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】第２実施形態のエアベアリングシリンダを示す断面図。
【図６】第３実施形態のエアベアリングシリンダを示す断面図。
【図７】（ａ）は第３実施形態のエアベアリングシリンダに用いられる真空吸着用ロッドの斜視図、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す斜視図。
【図８】従来のエアベアリングシリンダを示す断面図。
【符号の説明】
１，４１，５１…エアベアリングシリンダ、２，２Ａ，２Ｂ…シリンダブロック、３…ロッド挿通孔、４，４Ａ，４Ｂ…（真空吸着用）ロッド、５…被吸着物としての半導体チップ、６…ロッド付帯部材としての治具、７…真空引き通路、７ｂ…外周側開口、１５，１６…軸受け部材としての多孔質体、２５…第１の（制御）ポート、２６…第２の（制御）ポート、３５…第１の圧力作用室、３６…第２の圧力作用室、Ｓ1 …第１の圧力作用部の有効受圧面積、Ｓ2 …第２の圧力作用部の有効受圧面積、Ｐ1 …第１の圧力作用部、Ｐ2 …第２の圧力作用部。

Claims (8)

1. ロッド挿通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に自身の長手方向に沿って駆動可能に挿通されるロッドと、前記ロッド挿通孔の内壁面に設けられかつ前記ロッドに対して加圧エアを噴出することで前記ロッドを非接触的に支承する軸受け部材とを備えるエアベアリングシリンダにおいて、
   少なくとも前記ロッドの自重分を解消するための推力をもたらす第１の圧力作用部と、同ロッドを駆動制御するための推力をもたらす第２の圧力作用部とを前記ロッドに形成するとともに、前記ロッド挿通孔の内壁面と前記ロッドの外周面との間にできる互いに独立した２種の圧力作用室のうち、第１の圧力作用室に前記第１の圧力作用部を配置しかつ第１のポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、第２の圧力作用室に前記第２の圧力作用部を配置しかつ第２のポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、
   前記第１及び第２の圧力作用部を、前記ロッドの中心を基準として互いに反対面側となる位置関係、又は隣接する面となる位置関係で形成したことを特徴とするエアベアリングシリンダ。
2. ロッド挿通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に自身の長手方向に沿って駆動可能に挿通されかつロッド付帯部材が取り付けられた突出端側を下方に向けた状態で挿通されるロッドと、前記ロッド挿通孔の内壁面に設けられかつ前記ロッドに対して加圧エアを噴出することで前記ロッドを非接触的に支承する軸受け部材とを備えるエアベアリングシリンダにおいて、
   前記ロッド及び前記ロッド付帯部材の自重分を解消するための推力をもたらす第１の圧力作用部と、同ロッドを駆動制御するための推力をもたらす第２の圧力作用部とを前記ロッドに形成するとともに、前記ロッド挿通孔の内壁面と前記ロッドの外周面との間にできる互いに独立した２種の圧力作用室のうち、第１の圧力作用室に前記第１の圧力作用部を配置しかつ第１のポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、第２の圧力作用室に前記第２の圧力作用部を配置しかつ第２のポートを介してそこに制御エアを供給可能とし、
   前記第１及び第２の圧力作用部を、前記ロッドの中心を基準として互いに反対面側となる位置関係、又は隣接する面となる位置関係で形成したことを特徴とするエアベアリングシリンダ。
3. 前記第１の圧力作用部の有効受圧面積は、前記第２の圧力作用部の有効受圧面積と同等かまたはそれよりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエアベアリングシリンダ。
4. 前記ロッドには前記第１の圧力作用部がもたらす推力の方向と逆向きの推力をもたらす第３の圧力作用部が形成され、前記シリンダブロックにはその第３の圧力作用部が配置されている第３の圧力作用室内に制御エアを供給するための第３のポートが設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエアベアリングシリンダ。
5. 前記第１及び第２の圧力作用部は、ともに前記ロッドの突出端側を向くようにして形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエアベアリングシリンダ。
6. 前記第１及び第２の圧力作用部は、ともに前記ロッドの長手方向に対して垂直関係にある同一平面内に存在していることを特徴とする請求項５に記載のエアベアリングシリンダ。
7. 前記ロッドは真空引き通路を有する真空吸着用ロッドであり、前記ロッド付帯部材は前記ロッドに被吸着物を保持するための治具であり、前記シリンダブロックには真空引きポートが前記真空引き通路の外周側開口に対応して設けられていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のエアベアリングシリンダ。
8. 請求項２乃至７のいずれか１項に記載されたエアベアリングシリンダを構成要素とし、そのシリンダにおける前記ロッドの突出端側に取り付けられたロッド付帯部材に半導体チップを真空吸着した状態でその半導体チップを搬送しかつ接合面に押圧する搬送押圧機構を備えた半導体製造装置。

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