JP4183166B2

JP4183166B2 - Positioning device components

Info

Publication number: JP4183166B2
Application number: JP2002185115A
Authority: JP
Inventors: 久好松山
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: JP2003149363A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種精密加工機や精密測定器、または半導体ウエハー検査装置用ステージ部品や露光装置用ステージ部品等に用いられる精密位置決め装置において、高速移動を繰り返す位置決め装置用部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は代表的な位置決め装置の基本構造である。１１は試料積載用ステージ部品であり、Ｘ軸ガイド１４とＹスライド１９とを連結しＹ軸ガイド２１に沿ってＹ軸リニアモーター１６にてＸ軸ガイド１４がＹ軸方向の移動を行ない、Ｘ軸ガイド１４に沿ってＸスライド１５がＸ軸方向の移動を行ない、ミラー１７，１８でレーザー光にて位置決めポイントを制御する機構である。
【０００３】
検査装置や露光装置用ステージ部品の位置決め装置は、半導体のパターン線幅の細線化が進み装置の位置決め精度の要求が高まり、またスループットの高速化に伴い、試料積載用ステージ部品１１の高剛性化，軽量化のために、図３に示すような中実体５に剛性が高く、低比重のセラミック材が使われてきている。
【０００４】
しかし、材質を変更するだけでは軽量化に限界があり、図４に示すように肉抜き部６と梁２を備えた肉抜き形状とし、必要に応じて蓋体で覆うことにより中空体を構成し、さらなる軽量化を進めている。これを、例えば図５に示す試料積載用ステージ部品１１として用いることにより重量を軽量化できる（特開平１１−１４２５５５号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４のような肉抜き形状にするため、一般的には中実体５から削り出しを行なって製作していた。この方法は原料の無駄や切削加工の時間が大幅にかかるという問題があった。
【０００６】
また、図４に示すような蓋体を備えない片側からの肉抜き形状では剛性の低下が大きく性能を大幅に改善できないため、これを覆うような蓋体を接合して中空体とする必要がある。
【０００７】
しかし、図４の肉抜き形状に蓋体を接合する場合、接合技術が必要であるが、現実には十分なセラミックスの接合技術が確立していないため実施されていなかった。
【０００８】
すなわち、単に蓋体を接着剤で固定するだけでは、接着直後テープ等で固定、または重石を乗せるなどの仮固定で行なっていたため、接着層が２００〜５００μｍ以上と厚かったり、圧力が不十分だったりして未接着部などが発生し、充分に一体化した中空体を得られず、特性を上げることができなかった。また単にボルト締結で固定するだけでは、部品同士の面接触が不十分で点当たりとなり、振動特性を低下させてしまっていた。
【０００９】
特に剛性の低下により共振振動が低周波数帯で生じてしまうため、位置決め装置の重要な特性であるゲイン特性も低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、その目的は、軽量化しかつ剛性を低下させない位置決め装置用部材を容易に形成しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の位置決め装置用部材は、位置決め装置に用いるセラミック部材であって、セラミックスからなる複数の板状体と梁とを組み合わせて成り、上記板状体同士の間および上記板状体と上記梁との間を、当接面に接着剤を介在させて接着するとともに、金属製のブッシュを埋め込み接着し、ボルトで締結して接合したことを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明の位置決め装置用部材は、上記板状体と上記梁とが異種のセラミックスからなることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに本発明の位置決め装置用部材は、上記板状体と上記梁とがそれぞれアルミナ，窒化珪素，炭化珪素，コージライトのいずれかより形成されることを特徴とするものである。
【００１４】
また本発明の位置決め装置用部材は、上記接着剤がフェノール樹脂やエポキシ樹脂等の硬化樹脂を主体とし、弾性率が４０ＧＰａ以上であることを特徴とするものである。
【００１５】
さらに本発明の位置決め装置用部材は、上記接着剤の厚みが１０〜１００μｍであり、接合部位の面積の６５％以上が接着されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明は、上記梁とその両端に配置した上記板状体との隙間が５ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、位置決め装置用部材を軽量化しかつ剛性を低下させないように形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図によって説明する。
【００１９】
図１は、本発明の位置決め装置用部材の透視図であり、セラミックスからなる複数の板状体１と梁２とを組み合わせて成り、板状体１同士の間および板状体１と梁２との間を、当接面に接着剤２２を介在させて接着するとともに、金属製のブッシュを埋め込み接着し、ボルト２３で締結して接合し中空の構造体としたものである。
【００２０】
板状体１としては、蓋体１ａ，底板１ｂ，側板１ｃを組み合わせ、中央部には２本の梁２を備え、これらの当接面に接着剤２２を介在させて接着するとともに、ネジを形成したブッシュ２４を埋め込み接着し、ボルト２３で締結してある。接着剤２２の厚みは１０〜１００μｍの範囲が好ましく、また梁２の両端と側板１ｃとの間の隙間は５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２１】
また、板状体１と梁２とが異種のセラミックスからなることが好ましい。これは、板状体１と梁２とを異種のセラミックスより構成することによって、同種のセラミックスで構成した場合に比べ共振振動数を高くすることが可能となる。例えば、板状体１および梁２をアルミナだけで構成した場合に比べ、板状体１をアルミナ，梁２を炭化珪素によりそれぞれ構成することで共振振動数を高くすることができる。
【００２２】
さらに、板状体１と梁２とを形成するセラミックスとしては、アルミナ，窒化珪素，炭化珪素，コージライトを用いることが好ましい。
【００２３】
これら各セラミックスの組み合わせのうち、板状体１または梁２の一方をアルミナによって構成した場合、コストを大幅に増加させることなく剛性を改善することができる。また、炭化珪素を用いた場合には、ヤング率が高く剛性が高いため、アルミナ同士の組み合せに比べて共振振動数を高くすることができる。特に、板状体１をアルミナ，梁２の少なくとも一部を炭化珪素によって形成することによって、剛性が高く、軽量の構造体を得ることができる。
【００２４】
さらに、コージライトは剛性が低いため構造体としては使用に制限があったが、例えば板状体１をコージライト，梁２を熱膨張の小さい窒化珪素の組み合わせとすることによりコージライトの低熱膨張の特性を損なうことなく同種のセラミックスで構成した場合に比べ剛性の高い構造体として用途を広げることができる。
【００２５】
なお、上述の組み合わせでは共振振動数を高くする組み合わせを示したが、板状体１および梁２の組み合わせによって、各部材を同じ材質によって形成した場合の共振振動数よりも低くする等、所望の共振振動数にすることができる。
【００２６】
またさらに、従来の肉抜き形状等は同一原料でないと製作できなかったが、設計の都合上で梁２の数を増やすことができない場合等、一部の部品を高剛性のセラミックスで形成することによって部分的に剛性を向上させることもできる。
【００２７】
上述の各部品はセラミック原料をＣＩＰなどにより成形を行ない、切削加工して焼成後、研削加工を行なったものであり、必要な個所にボルト２３を締結するための金属製のブッシュ２４を埋め込み接着し、それぞれの部品の当接面を接着剤２２で接着し、かつボルト２３で締結して固定し、固定後の接着剤２２の厚みを確認しながら再度ボルト２３を締め付け、最終的な接着剤２２の厚みを１０〜１００μｍに管理して組立を行なったものである。
【００２８】
従来の接着のみでは、接着剤２２の厚みの管理ができず接着剤２２の厚みにばらつきが発生し、接合部位の接着されている面積も不均一であったが、接着剤２２を介在させて接着するとともに、金属製のブッシュを埋め込み接着し、ボルト２３で締結することで、接着剤２２の厚みを均一にし、かつボルト２３を均等に配置することで接着面を均等に加圧できるために、接着部位の接着されている面積も均等に分布させることができる。
【００２９】
このように、接着剤２２を介在させて接着するとともに、金属製のブッシュを埋め込み接着し、ボルト２３で締結することにより、接着剤２２の厚みを薄く均一にすることが可能となり、これによって共振振動数を高くすることができる。
【００３０】
図５は代表的な位置決め装置の基本構造を示す斜視図である。１１は試料積載用ステージ部品であり、Ｘ軸ガイド１４とＹスライド１９とを連結し、Ｙ軸ガイド２１に沿ってＹ軸リニアモーター１６にてＸ軸ガイド１４がＹ軸方向の移動を行ない、Ｘ軸ガイド１４に沿ってＸスライド１５がＸ軸方向の移動を行ない、ミラー１７，１８でレーザー光にて位置決めポイントを制御する機構である。
【００３１】
ここで、試料積載用ステージ部品１１として、図１に示したような板状体１と梁２とからなる本発明の位置決め装置用部材を用いることができる。
【００３２】
なお、梁２の形状はステージ形状によりＦＥＭ等のシミュレーション技術を利用し任意に設計可能である。また本発明の位置決め装置用部材は、梁２と板状体１とで構成できることにより、原料を最小限にできることに加え、成形後の切削工程を必要最小限にできるため製造コストが大幅に軽減できる。
【００３３】
また、接着剤２２は、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の硬化樹脂を主体とし、弾性率が４０ＧＰａ以上であることが好ましい。
【００３４】
これは、接着剤２２の弾性が小さいと減衰効果のため共振振動数が低くなりゲイン特性が低下してしまうためであり、弾性率が４０Ｇｐａ以上であることにより接着剤２２の厚みを薄くできるので振動特性に影響を与えない組立構造体が可能となる。
【００３５】
また、接着剤２２の厚みは１０〜１００μｍ、望ましくは５０μｍ以下が良く、接合部位の面積の６５％以上が接着されていることが好ましい。
【００３６】
さらに、梁２は連続していなくても良く、梁２の端部と側板１ｃとの間の隙間が５ｍｍ以下であれば良い。この範囲であれば、剛性に大きな影響もなく、また共振振動も連続した梁２と変わらない。
【００３７】
逆に、隙間を設けることで、撓み等の剛性への影響が少ない状態で分割でき、肉抜きに限定されず梁２と板状体１との組立が可能となる。なお、この隙間は望ましくは２ｍｍ以下が良い。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
図２に示すように、５００ｍｍ×５００ｍｍ×３０ｍｍのステージ板３を各種セラミックスで作製し、ガイド４に接着剤２２とボルト２３で接合した。
【００３９】
本発明の実施例として、ステージ板３を図１に示すような板状体１と梁２とからなる中空形状とし、比較例として図３に示す中実体，図４に示す肉抜き形状のサンプルを作製した。それぞれ、質量，自重撓みおよびＦＦＴアナライザーにて共振振動数の測定を実施し表２の結果が得られた。接着剤２２はエポキシ樹脂系接着剤を使用し、また使用した各種セラミック材の特性は表１に示す通りである。
【００４０】
表２の質量の結果より、全てのセラミック材において、中実体よりも中空形状とすることにより軽量化が図られ、自重撓み量を小さくすることができた。また、中実体との共振振動数の比が０．８３〜１．１４と同等の特性が得られた。
【００４１】
また、板状体１をアルミナ，梁２を炭化珪素にて形成した中空形状のステージ板は、アルミナ（Ａｌ _２Ｏ _３）のみで構成された中空形状のステージ板より重量で０．４１ｋｇ，自重撓みで０．１５×１０^−３ｍｍ小さくなり、剛性を高め軽量化が可能であることがわかった。
【００４２】
さらに、板状体１をコージライト，梁２を窒化珪素で形成した中空形状のステージ板３は、コージライトの低熱膨張の特性を損なうことなく、コージライトのみで構成された中空形状のステージ板３より共振振動数が高く、高剛性の構造体となることがわかる。
【００４３】
またさらに、従来の肉抜き形状等は同一原料でないと製作できなかったが、設計の都合上で梁２を増やすことができない場合などにおいて、本発明は一部の部品を高剛性のセラミック材と組み合わせることにより部分的に剛性を向上させることも可能である。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【表２】

【００４６】
さらに、接合方法による共振振動数の影響を確認した。図２に示すように、ステージ板３をガイド４上に接合する方法をボルト締結のみ，接着のみ，一体形成品、そして、接着するとともに金属製のブッシュを埋め込み接着しボルトで締結（表３には「本発明の接合方法」と表示）した４種類のサンプルを作製し、共振振動数を測定した結果を表３に示す。
【００４７】
ボルト締結のみでは部品を一体化するための接合が不十分で共振振動数が大幅に低下し実用に耐えない物であった。また、接着のみでは機能は十分ではなく、接着するとともに金属製のブッシュ２４を埋め込み接着しボルト２３で締結することにより、接着剤２２の厚み管理が可能となり一体形成品と同等の特性が得られた。
【００４８】
【表３】

【００４９】
（実施例２）
接着剤２２として、２液混合エポキシ樹脂接着剤（弾性率が６５ＧＰａ，４０ＧＰａの２種）とシリコン接着剤（弾性率が２０ＧＰａ，１５ＧＰａの２種）を用いて、図１に示す本発明の中空体を製作し、ＦＦＴアナライザーにて共振振動数を測定した。
【００５０】
表４に結果を示すように、２液混合エポキシ樹脂接着剤は２種類とも一次共振振動数が８６０Ｈｚ台に対し、シリコン接着剤はいずれも４００Ｈｚ以下で大幅に低下した。したがって、接着剤の弾性率が４０ＧＰａ以上であれば振動特性に影響を与えないことが確認された。
【００５１】
【表４】

【００５２】
（実施例３）
接着剤２２の厚みと接着せん断強さとの関係をテストピースにて測定し、図６に示す結果を得た。接着剤２２の厚みが１０〜１００μｍ付近で強い接着せん断強さを示し、接着剤２２の厚みとして５０μｍ程度が最も望ましいことが判明した。
【００５３】
また、接合部位の接着されている面積と共振振動数との関係を確認するためテストピースを作製し、接合部位の接着されている面積を超音波探傷測定器にて測定した。図７にその結果を示す。接合部位の接着されている面積が６０％以下となると共振振動数が低下することより、接合部位の面積の６５％以上が接着されていることが望ましい。
（実施例４）
次に、梁２を不連続とした場合のテストとして図１に示す中空体の中央の梁２の側面およびセンター部それぞれに隙間を設けて、実施例１と同様の測定をＦＦＴアナライザーにて実施した結果を表５に示す。１次振動，２次振動数共に数パーセントの減少で、使用上全く問題無い結果が得られた。ＦＥＭのシミュレーションの結果、隙間は５ｍｍ以下であれば剛性に影響ないことも確認された。
【００５４】
【表５】

【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、位置決め装置に用いるセラミック部材であって、セラミックスからなる複数の板状体と梁とを組み合わせて成り、上記板状体同士の間および上記板状体と上記梁との間を、当接面に接着剤を介在させて接着するとともに、金属製のブッシュを埋め込み接着し、ボルトで締結して接合したことにより、従来の接合等では製作できなかった中空構造の位置決め装置用部材も容易に製作可能となった。
【００５６】
また、梁と板状体のみで部品構成できることにより、原料を最小限にできることに加え、成形後の切削工程を必要最小限にできる。
【００５７】
また、梁と板状体とを異種のセラミックスを組み合わせて構成することで、同一材質の構造体よりも軽量かつ高剛性にすることができる。例えば板状体をアルミナにして梁を炭化珪素の各セラミックスにより構成することによって、両部材をアルミナで構成した場合に比べて梁の重量が２０％程度軽量化できる。また、炭化珪素のヤング率はアルミナの約１．１５倍あり、剛性も向上することができる。さらに、コージライトは剛性が低いため構造体としては使用に制限があったが、板状体をコージライト，梁を熱膨張の小さい窒化珪素の組み合わせとすることにより、両部材をコージライトで構成した場合に比べて、高剛性にでき用途を広げることができる。
【００５８】
さらに、上記接着剤として、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の硬化樹脂を主体とし、弾性率が４０ＧＰａ以上のものを用いることにより、振動特性に影響を与えない位置決め装置用部材の製作が可能となる。
【００５９】
また、上記接着剤の厚みを１０〜１００μｍとし、接合部位の面積の６５％以上が接着されていることにより、共振振動数の低下を防止できる。
【００６０】
さらに、上記梁とその両端に配置した板状体との隙間を５ｍｍ以下とすることにより、剛性に大きな影響もなくまた、共振振動数も梁を連続させたときと変わらないことから、撓み等の剛性への影響が少ない状態で分割でき、肉抜きに限定されず梁と板状体とからなる位置決め装置用部材の製作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置決め装置用部材を示す透視図である。
【図２】本発明の位置決め装置用部材の振動測定サンプルの形状を示す斜視図である。
【図３】従来の位置決め装置用部材を示す斜視図である。
【図４】従来の位置決め装置用部材を示す斜視図である。
【図５】位置決め装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の位置決め装置用部材における接着剤の厚みと接着せん断強さの関係を示すグラフである。
【図７】本発明の位置決め装置用部材における接合部位の接着されている面積と共振振動との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：板状体
２：梁
３：ステージ板
４：ガイド
５：中実体
１１：試料積載用ステージ部品
１４：Ｘ軸ガイド
１５：Ｘスライド
１６：Ｙ軸リニアモーター
１７，１８：ミラー
１９：Ｙスライド
２１：Ｙ軸ガイド
２２：接着剤
２３：ボルト
２４：ブッシュ [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, various precision machines and precision measuring instruments, or the precision positioning apparatus used in a semiconductor wafer inspection apparatus for a stage components and an exposure apparatus stage components such relates positioner member for repeatedly moving at high speed.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 shows a basic structure of a typical positioning device. 11 is a stage part for sample loading, X-axis guide 14 and the Y slide 19 and X-axis guide 14 rows that have the movement of the Y-axis direction by Y-axis linear motor 16 linked along the Y-axis guide 21 , X slide 15 rows that have the movement of the X-axis direction along the X-axis guide 14, a mechanism for controlling the positioning point by a laser beam by the

mirror

17, 18.
[0003]
Positioning equipment inspection apparatus or an exposure apparatus stage part, the positioning accuracy requirements of the semiconductor pattern line thinning progresses device width is increased, also with the faster throughput, sample loading stage part 11 high rigidity, for weight reduction, rigidity in the entity 5 in shown in FIG. 3 high, it has a ceramic material of a low specific gravity is used.
[0004]
However, by simply changing the material there is a limit to weight reduction, constituting the hollow body by a lightening shape with a lightening portion 6 and the beam 2 as shown in FIG. 4, covered with a lid if necessary However, further weight reduction is being promoted. This, Ru can reduce the weight by using as a sample loading stage part 11 shown in FIG. 5, for example (see Japanese Patent Laid-Open No. 11-142555).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In order to lightening shape as shown in FIG. 4, in general, I had a carved from solid body 5 made me row Do not. This method has a problem that the raw material is wasted and the time required for the cutting process is significantly increased.
[0006]
Further, in the case of the lightening shape from one side not provided with a lid as shown in FIG. 4, the reduction in rigidity is large and the performance cannot be significantly improved. Therefore, it is necessary to join a lid that covers this to form a hollow body. is there.
[0007]
However, when bonding the lid to the lightening shape of FIG. 4, but Ru Oh requires bonding technology, real bonding technique sufficient ceramics has not been implemented because it is not established in the.
[0008]
Chi words, by merely securing the lid by an adhesive, fixed immediately after the adhesive tape or the like, or because had lines Tsu Na in temporary fixation such as placing a weight, the adhesive layer is thicker and more 200 to 500 mu m or, the pressure and unbonded portion is generated or inadequate, not obtained a hollow body which is sufficiently integrated, could not raise the characteristics. In addition, simply fixing with bolt fastening has resulted in insufficient surface contact between the components, resulting in spotting, which deteriorates the vibration characteristics.
[0009]
In particular the resonant vibration by a decrease in rigidity occurs at a low frequency band, the gain characteristic is an important characteristic of the positioning apparatus also Tsu problem of low underlying Oh.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to easily form a member for a positioning device that is reduced in weight and does not reduce rigidity.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The member for a positioning device of the present invention is a ceramic member used for a positioning device, and is formed by combining a plurality of plate-like bodies made of ceramics and a beam, and between the plate-like bodies and between the plate-like body and the beam. between both the adhering an adhesive is interposed abutment surface, is characterized in that the bonded embedded metal bushing, and joined concluded with bolts.
[0012]
Positioning device member of the present invention or is characterized in that the said plate-like body and the beam is made of a ceramic heterogeneous.
[0013]
Further positioning device member of the present invention is characterized in that the said plate-like body and the beam alumina respectively, silicon nitride, silicon carbide, is formed from either the cordierite.
[0014]
The positioning device member of the present invention is the adhesive is composed mainly of the cured resin such as phenol resin or epoxy resin, wherein the elastic modulus is not less than 40 GPa.
[0015]
Further positioning device member of the present invention is the thickness of the adhesive 10 to 100 [mu] m, in which more than 65% of the area of the junction is characterized in that it is bonded.
[0016]
The present invention is a gap of the beam and the said plate-like body disposed at both ends is equal to or is 5mm or less.
[0017]
Thus, Ru can form a positioning device for a member so as not to reduce the lighter and stiffness.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a perspective view of a positioning device member according to the present invention, which is composed of a combination of a plurality of plate-like bodies 1 made of ceramics and beams 2, and between the plate- like bodies 1 and between the plate-

like bodies

1 and 2. between the, as well as adhering an adhesive 22 is interposed abutment surface, bonded embedding a metallic bushing, and joined concluded with a bolt 23 is obtained by a hollow structure.
[0020]
As the plate-like body 1, a lid 1a , a bottom plate 1b , and a side plate 1c are combined, and two beams 2 are provided in the center, and adhesives 22 are interposed on these contact surfaces, and screws are attached. The formed bush 24 is embedded and bonded and fastened with bolts 23. Preferably in the range of thickness Hiroyoshi 10～100Myu m of the adhesive 22, also between gap between the ends and the side plates 1c of the beam 2 it is preferably set to 5mm or less.
[0021]
Further, it is preferable that the plate-shaped body 1 and the beam 2 is made of ceramics heterogeneous. This is accomplished by configuring of ceramics heterogeneous and a plate-like body 1 and the beam 2, that Do is possible to increase the resonance frequency compared to when configured by the same kind of ceramics. For example, compared with the case where the plate-like body 1 and the beam 2 is constituted by an alumina, a plate-like body 1 alumina, Ru can increase the resonance frequency by configuring more respective beams 2 into silicon carbide.
[0022]
Moreover, as the ceramics that forms the plate-shaped body 1 and the beam 2, alumina, silicon nitride, silicon carbide, be used cordierite preferred.
[0023]
Among the combinations of each of these ceramics, case where the one plate-like body 1 or the beam 2 of alumina, Ru can improve Rukoto without stiffness increases significantly the cost. In the case of using silicon carbide, since the Young's modulus is high high KuTsuyoshi resistance Ru can increase the resonance frequency compared to the combination between the alumina. In particular, alumina plate-like body 1, by forming at least a portion of the beam 2 by silicon carbide, high rigidity, it is possible to obtain a structure of light weight.
[0024]
Furthermore, although cordierite been limited to use as a structure for a low rigidity, for example, cordierite the plate-like body 1, a low thermal cordierite by the beam 2, the combination of small nitride silicofluoride-containing thermal expansion Ru can be extended applications as high structure rigid than when configured with the same kind of ceramics without impairing the characteristics of the expansion.
[0025]
Although the combination of the above indicated combinations to increase the resonance frequency, the combination of the plate-like body 1 and the beam 2, etc. to be lower than the resonance frequency in the case of forming the respective members with the same material, Ru can be set to a desired resonant frequency.
[0026]
Furthermore, some conventional parts are made of high-rigidity ceramics, such as when the number of beams 2 cannot be increased due to design reasons. Ru can be improved partially rigid by.
[0027]
Each component of the above-described molding line that have the ceramic material due to CIP, after cutting to firing, is intended to grinding lines Tsu name, for fastening the bolt 23 to the required locations metal bushing 24 embedded adhere, the abutment surface of each of the parts bonded with adhesive 22, and then fastened and fixed by bolts 23, tightening the bolt 23 again while checking the thickness of the adhesive 22 after fixing, it is intended the assembly line Tsu name to manage the thickness of the final adhesive 22 to 10~100μm.
[0028]
With only conventional adhesive, variation occurs in the thickness of the adhesive 22 can not manage the thickness of the adhesive 22, the area being bonded in the bonding sites were also Tsu Oh heterogeneous, is interposed adhesive 22 with bonding Te, bonded embedding a metallic bushing, at concluded to Rukoto by

bolts

23, evenly pressurize the adhesive surface by a uniform thickness of the adhesive 22, and is uniformly disposed bolts 23 in order can be pressure, the area being bonded in bonding sites also Ru can be distributed evenly.
[0029]
Thus, with adhered by interposing the adhesive 22, is bonded embedding a metallic bushing, the concluded to Rukoto by bolts 23, it is possible to thin uniform Thickness of the adhesive 22, This Ru it is possible to increase the number of resonance vibration.
[0030]
FIG. 5 is a perspective view showing the basic structure of a typical positioning device. 11 is a stage part for sample loading, connects the X-axis guide 14 and the Y slide 19, X-axis guide 14 by Y-axis linear motor 16 along the Y-axis guide 21 is line movement in the Y-axis direction There, X slide 15 rows that have the movement of the X-axis direction along the X-axis guide 14, a mechanism for controlling the positioning point by a laser beam by the mirror 17.
[0031]
Here, as a sample loading stage part 11, Ru can be used positioning device member of the present invention, such a plate-like body 1 and the beam 2 which as shown in FIG.
[0032]
The shape of the beam 2 can be arbitrarily designed by using a simulation technique such as FEM depending on the stage shape. The positioning device member of the present invention, by Rukoto can be configured in the beam 2 and the plate-like body 1, in addition to Rukoto able raw material to a minimum, because production can be the necessary minimum cutting step after molding cost is Ru can be greatly reduced.
[0033]
Further, adhesives 22, the hardening resin such as phenol resin or epoxy resin as a main component, it is preferable that the elastic modulus is not less than 40 GPa.
[0034]
This is because the lower will gain characteristic resonance frequency for the elastic small and attenuated effect of the adhesive 22 is lowered, thin Ku the thickness of the adhesive 22 by the elastic modulus is more than 40Gpa it is assembled structure that does not affect the vibration characteristics in the can and that do.
[0035]
The thickness Hiroyoshi 10～100Myu m of the adhesive 22, preferably well below 50.mu. m, it is preferable that more than 65% of the area of the junction position is against wear.
[0036]
Furthermore, the beam 2 may not be contiguous, the gap between the end portion and the side plates 1c of the beam 2 may be at 5mm or less. Within this range, no significant impact on the rigidity, nor the same as the beam 2 is also resonant frequency continuous.
[0037]
Conversely, by providing the gap, FLEXIBLE be split is less state influence on the rigidity of such body, it is possible to assemble the beam 2 and the plate-like body 1 is not limited to lightening. The gap is desirably 2 mm or less.
[0038]
【Example】
(Implementation example 1)
As shown in FIG. 2, a stage plate 3 of 500 mm × 500 mm × 30 mm was made of various ceramics and joined to the guide 4 with an adhesive 22 and a bolt 23.
[0039]
As an example of the present invention, a hollow shape consisting of a plate-like body 1 and the beam 2 which shown the stage plate 3 in FIG. 1, solid body shown in FIG. 3 as a comparative example, of lightening the shape shown in FIG. 4 A sample was made. Each mass, its weight flexures look and FFT analyzer at the measurement of the resonance frequency of the embodiment and Table 2 were obtained. The adhesive 22 uses an epoxy resin adhesive, and the characteristics of the various ceramic materials used are as shown in Table 1.
[0040]
Than the mass of the results of Table 2, in all of the ceramic material, weight reduction is achieved by than solid body and hollow shape, it was possible to reduce the weight FLEXIBLE seen amount. The ratio of the resonance frequency of the entity in was obtained characteristics equivalent to those of 0.83 to 1.14.
[0041]
Further, 0.4 1k g of plate-like body 1 alumina, the beam 2 stage plate of a hollow shape formed in silicon carbide, the weight from the stage plate of

alumina

_(Al 2 _{O 3)} only hollow comprised of , the own weight FLEXIBLE 0.1 5 × ¹⁰ -3 mm smaller in body, it has been found that the rigidity is possible lightweight enhanced.
[0042]
Further, cordierite the plate-like body 1,

stage plate

3 of the hollow shape forming a beam 2 of silicon nitride is, without impairing the characteristics of low thermal expansion cordierite, stage plate of a hollow shape consisting only of cordierite high resonant frequency than 3, it can be seen that the structure of high rigidity.
[0043]
Furthermore, in the case where it is impossible to manufacture the conventional cut-out shape or the like unless the raw materials are the same, in the case where the number of beams 2 can not be increased for the sake of design, etc. , the present invention replaces some parts with a highly rigid ceramic material. it is also possible to Ru partially improve the rigidity by causing Awa set expected.
[0044]
[Table 1]

[0045]
[Table 2]

[0046]
Furthermore, the influence of the resonance frequency by the joining method was confirmed . As shown in FIG. 2, a method of joining stage plate 3 on the guide 4 bolt only, adhesive only, integrally formed product, and, fastened with adhesive bolt embedded metal bushing with adhered (Table 3 indicates to prepare four samples in which the display) the "bonding method of the present invention", the results of measuring the resonance frequency in Table 3.
[0047]
The only bolting resonance vibration bonding is insufficient for integrating components were ones that do not tolerate significantly lower beat practical. In addition, the adhesive only function is not sufficient, by fastening a metal bushing 24 embedded adhesive bolt 23 with bonding, equivalent properties and integrally formed article enables the thickness control of the adhesive 22 is obtained It was.
[0048]
[Table 3]

[0049]
(Implementation example 2)
As the adhesive 22 , the present invention shown in FIG. 1 using a two-component mixed epoxy resin adhesive (2 types of elastic modulus of 65 GPa and 40 GPa) and a silicon adhesive (2 types of elastic modulus of 20 GPa and 15 GPa). A hollow body was manufactured, and the resonance frequency was measured with an FFT analyzer.
[0050]
As shown in Table 4 , the two-component mixed epoxy resin adhesive has a primary resonance frequency in the 860 Hz range for both types , and the silicon adhesive has significantly decreased at 400 Hz or less . Therefore, the elastic modulus of the adhesive does not affect the 40GPa than on der lever vibration characteristics were confirmed.
[0051]
[Table 4]

[0052]
(Implementation Example 3)
The relationship between the thickness of the adhesive 22 and the adhesive shear strength was measured with a test piece to obtain shown to result in FIG. The thickness of the contact adhesive 22 exhibits a stronger bond shear strength in the vicinity 10~100μ m, about 50.mu. m as the thickness of the adhesive 22 is most desirably been found.
[0053]
Further, to prepare a test piece to check the relationship between the area that is against wearing the junction site and the resonance frequency was measured area being against wearing the junction site by ultrasonic flaw instrument. FIG. 7 shows the result. An area that is against wearing the junction portion becomes 60% or less than the resonance frequency is lowered, it is desirable that more than 65% of the area of the junction portion is bonded.
(Implementation example 4)
Next, a side and center portions respectively of the central beam 2 of the hollow body shown in FIG. 1 set only a gap as a test in a case where the beam 2 discontinuous, FFT same measurements as implementation examples 1 Table 5 shows the results of the analysis performed by the analyzer. Primary vibration, a decrease in the secondary frequency together a few percent, the result no usage no problem were obtained. FEM simulation results, the gap was also confirmed that there is no effect on the rigidity if Re Oh at 5mm or less.
[0054]
[Table 5]

[0055]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a ceramic member for use in a positioning device, which is formed by combining a plurality of ceramic plates and beams, and between the plates and between the plates and the beams. the both when bonding an adhesive is interposed abutment surface, bonded embedding a metallic bushing, by joined by concluded a bolt, the positioning of the hollow structure which can not be manufactured by conventional bonding or the like Equipment members can also be easily manufactured.
[0056]
Further, the Rukoto be part configuration only beams and plate-like body, in addition to Rukoto able raw material to a minimum, Ru can be a required minimum cutting step after molding.
[0057]
Further, by constituting the beam and the plate-shaped body by combining a ceramic heterogeneous Ru can be lightweight and highly rigid than the structure of the same material. For example by further constituting a beam and a plate-like body of alumina each ceramic silicon carbide, Ru can lighter weight of the beam is about 20% as compared with the case where both members is constituted by alumina. The Young's modulus of silicon carbide Ri Oh approximately 1.15 times the alumina, rigidity Ru can be improved. Moreover, cordierite is limited in use as a structure for a low rigidity was Tsu Oh, cordierite planar body, by the beam combination of small nitride silicofluoride-containing thermal expansion cordierite both members in compared with the case where the structure, Ru can be extended applications can be a high rigidity.
[0058]
Furthermore, by using a material mainly composed of a cured resin such as a phenol resin or an epoxy resin and having an elastic modulus of 40 GPa or more as the adhesive, it is possible to produce a positioning device member that does not affect the vibration characteristics.
[0059]
Further, the thickness of the adhesive and 10 to 100 [mu] m, by more than 65% of the area of the junction is bonded, Ru can prevent a reduction in the resonant frequency.
[0060]
Furthermore, by less 5mm the gap between the plate-like body disposed in the beam and both ends, also without any significant impact on the rigidity, because it does not change as when the resonance frequency was also made continuous beams, flexures It is possible to divide in a state where there is little influence on the rigidity, such as a wall, and it is possible to manufacture a member for a positioning device composed of a beam and a plate-like body without being limited to the lightening.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a positioning device member of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the shape of a vibration measurement sample of the positioning device member of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a conventional positioning device member.
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional positioning device member.
FIG. 5 is a perspective view showing a positioning device.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the adhesive thickness and the adhesive shear strength in the positioning device member of the present invention.
7 is a graph showing the relationship between the resonant vibration area being bonded in the bonding sites in the positioning device member of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Plate-like body 2: Beam 3: Stage plate 4: Guide 5: Solid body 11: Stage part 14 for sample loading: X axis guide 15: X slide 16: Y axis linear motor 17, 18: Mirror 19: Y slide 21: Y-axis guide 22: Adhesive 23: Bolt
24: Bush

Claims

A ceramic member used in the positioning device comprises a combination of a plurality of plate-like bodies and beams made of ceramics, between between between the plate-shaped member and the plate-like body and the beam, abutting When adhered by interposing an adhesive to the surface together, to adhere embedded metal bushing, the positioning apparatus member, characterized in that the bonded concluded with bolts.

Positioning device member according to claim 1 and the plate-like body and the beam is characterized by comprising a ceramic heterogeneous.

The plate-like body and the beam and alumina, respectively, silicon nitride, silicon carbide, positioning device member according to claim 1 or 2 characterized in that it is formed from either the cordierite.

4. The positioning device member according to claim 1, wherein the adhesive is mainly composed of a cured resin such as a phenol resin or an epoxy resin, and has an elastic modulus of 40 GPa or more.

The thickness of the adhesive is 10 to 100 [mu] m, the positioning device member according to any one of claims 1 to 4 over 65% of the area of the junction is characterized in that it is bonded.

Positioning device member according to any one of claims 1 to 5 interstices of the beam and the said plate-like body disposed at both ends is equal to or is 5mm or less.