JP4985447B2 - Substrate transfer device - Google Patents

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Description

本発明は、基板搬送装置に関する。   The present invention relates to a substrate transfer apparatus.

一般に、薄膜太陽電池等の製造工程において、ガラス基板にシリコンの成膜処理が行われており、複数のガラス基板を所定の間隔で垂直に保持する基板搬送装置が使用されている。また、太陽電池のコストダウンを図るために、ガラス基板の大型化が進んでいる。例えば、ガラス基板の大きさは、1000mm以上×1000mm以上、板厚4〜5mm、重量10〜30kgであり、これを自動化して基板搬送装置へ、セットし固定することが要請されている。更に、基板が大型化すると基板面に形成する薄膜の膜厚を均一にするために、基板を電極に対して高精度で正対保持する必要がある。   In general, in a manufacturing process of a thin film solar cell or the like, a silicon film is formed on a glass substrate, and a substrate transfer device that holds a plurality of glass substrates vertically at a predetermined interval is used. Moreover, in order to reduce the cost of the solar cell, the glass substrate has been increased in size. For example, the size of the glass substrate is 1000 mm or more × 1000 mm or more, the plate thickness is 4 to 5 mm, and the weight is 10 to 30 kg. It is required to automate this and set and fix it on the substrate transport apparatus. Furthermore, when the substrate becomes large, it is necessary to hold the substrate facing the electrode with high accuracy in order to make the film thickness of the thin film formed on the substrate surface uniform.

従来、内層基板の黒化処理等に用いられる基板処理用キャリアーとして、特許文献1に開示されたような構成のものが知られている。これは、四角形状の外枠の左右に平行なガイドバーを鉛直に固定し、このガイドバーに両端の固定された支持板に基板の上端をクランプするクリップを取り付けるとともに、ガイドバーに両端が移動可能に取り付けられた支持板に基板の下端をクランプするクリップを取り付け、両端クリップで基板の上端および下端をクランプするものである。
また別の例として、ガラス基板を縦に保持する基板搬送装置において、人間が2人で1枚ずつ基板を基板保持枠へ搭載し、図10に示すように基板1の各辺を2カ所のクランプポイント2でクランプしていた。そして、クランプの目的は、主に基板1の転倒防止であった。
特許第3243044号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate processing carrier disclosed in Patent Document 1 is known as a substrate processing carrier used for blackening processing of an inner layer substrate. This is because the guide bar parallel to the left and right of the rectangular outer frame is fixed vertically, and a clip that clamps the top edge of the board is attached to the fixed support plate at both ends, and both ends move to the guide bar. The clip which clamps the lower end of a board | substrate is attached to the support plate attached possible, and the upper end and lower end of a board | substrate are clamped with a both-ends clip.
As another example, in a substrate transfer apparatus that holds a glass substrate vertically, two people are mounted on the substrate holding frame one by one, and each side of the substrate 1 is placed at two locations as shown in FIG. It was clamped at clamp point 2. The purpose of the clamp was mainly to prevent the substrate 1 from falling.
Japanese Patent No. 3243044

しかし、特許文献1に記載された基板搬送装置では、人間が基板の各辺の2カ所をバネ操作でクランプあるいは解除していたため、作業に手数がかかり量産装置に対応していなかった。
また、クランプポイントが基板各辺の2カ所の例では、転倒防止を主目的としていたために、保持した基板が成膜時に成膜面側に凸となる変形を阻止することができず、基板全体に均一の薄膜を形成することが出来ないという問題があった。
However, in the substrate transfer apparatus described in Patent Document 1, since humans have clamped or released two positions on each side of the substrate by a spring operation, the work is troublesome and it is not compatible with a mass production apparatus.
In addition, in the example in which the clamp points are two positions on each side of the substrate, the main purpose is to prevent the overturn, so that the deformation of the held substrate being convex toward the film formation surface during film formation cannot be prevented. There was a problem that a uniform thin film could not be formed as a whole.

この発明は、上記に鑑み提案されたもので、基板のクランプおよび解除を自動化するとともに、大型化に伴う基板の持つたわみ量を減少させて固定保持させることと、これに伴い成膜時に成膜面側に凸となる変形を阻止することのできる基板搬送装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above, and automates the clamping and releasing of the substrate, reduces the amount of deflection of the substrate accompanying an increase in size, and holds it fixed. It is an object of the present invention to provide a substrate transfer device capable of preventing deformation that becomes convex on the surface side.

本発明に係る基板搬送装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、基板保持枠に基板を保持して搬送を行うための基板搬送装置であって、前記基板保持枠に回動可能に支持されたクランプ軸と、前記クランプ軸に取り付けられ基板周辺を押圧保持するクランプアームと、前記クランプ軸を基板押圧方向に付勢するバネとから成る保持機構を備えたことを特徴とする。
The substrate transport apparatus according to the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The present invention is a substrate transport apparatus for transporting while holding a substrate on a substrate holding frame, and a clamp shaft rotatably supported by the substrate holding frame, and a substrate periphery attached to the clamp shaft. A holding mechanism comprising a clamp arm for pressing and holding and a spring for biasing the clamp shaft in the direction of pressing the substrate is provided.

また、本発明において、前記クランプ軸は、前記基板保持枠の4辺に沿ってそれぞれ配設されており、複数が連動可能に連結され、前記バネの付勢力に抗して前記クランプアームを解除可能であることを特徴とする。   In the present invention, the clamp shafts are respectively arranged along the four sides of the substrate holding frame, and a plurality of the clamp shafts are connected to be interlocked to release the clamp arm against the biasing force of the spring. It is possible.

また、本発明において、前記バネは、コイルバネであることを特徴とする。
また、本発明において、前記バネは、定荷重バネであることを特徴とする。
In the present invention, the spring is a coil spring.
In the present invention, the spring is a constant load spring.

また、本発明において、前記クランプアームは、前記基板の各辺の2種類のクランプポイントを押圧するように配設したことを特徴とする。   In the present invention, the clamp arm is arranged to press two types of clamp points on each side of the substrate.

また、本発明において、前記基板保持枠の下端に配設されて前記基板を載置するための載置パッドを設けたことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that a mounting pad is provided on the lower end of the substrate holding frame for mounting the substrate.

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
本発明によれば、基板のクランプおよび解除を自動化できるとともに、成膜時に成膜面側に凸となる変形を阻止して、均一な成膜を達成することができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the present invention, it is possible to automate the clamping and releasing of the substrate, and to prevent deformation that protrudes toward the film forming surface during film formation, thereby achieving uniform film formation.

また、クランプ軸を操作することでクランプアームを開閉して基板の保持および取り出しを自動化することができる。   Further, by operating the clamp shaft, the clamp arm can be opened and closed to automatically hold and take out the substrate.

また、コイルバネを設けることで、バネの取り付けスペースを小さく構成して、基板搬送装置をコンパクトにすることができる。
また、定荷重バネを設けることで、クランプアームの開閉に必要なトルクを小さくすると共に、常に一定のトルクで開閉することができる。また、クランプ軸に必要以上の負荷をかけることなく開閉することができる。
Further, by providing the coil spring, the space for mounting the spring can be made small, and the substrate transfer apparatus can be made compact.
Further, by providing a constant load spring, it is possible to reduce the torque required for opening and closing the clamp arm and always open and close with a constant torque. Further, the clamp shaft can be opened and closed without applying a load more than necessary.

また、前記クランプアームは、前記基板の各辺を少なくとも1箇所押圧するので、基板の成膜時の反り、および基板の平面度による反りを抑制することができる。
また、載置パッドを設けたので、基板を精確に位置決めできるとともに、ロボットアームを使用した基板の着脱作業の自動化に対応することができる。
Further, since the clamp arm presses at least one side of the substrate, it is possible to suppress warpage during deposition of the substrate and warpage due to the flatness of the substrate.
In addition, since the mounting pad is provided, the substrate can be accurately positioned, and it is possible to cope with automation of the substrate attaching / detaching operation using the robot arm.

以下、本発明の第一の実施形態に係る基板搬送装置10について図面を参照して説明する。
図1は、基板搬送装置10を示す斜視図であり、図2は、本発明の基板搬送装置10の基板保持枠11を示す斜視図である。
Hereinafter, the board | substrate conveyance apparatus 10 which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a substrate transfer apparatus 10, and FIG. 2 is a perspective view showing a substrate holding frame 11 of the substrate transfer apparatus 10 of the present invention.

基板搬送装置10は、基板保持枠11に基板12を保持して搬送を行うものであって、基板保持枠11に回動可能に支持されたクランプ軸13と、このクランプ軸13に取り付けられ基板周辺を押圧保持するクランプアーム14と、クランプ軸13を基板押圧方向にバネ付勢するコイルバネ15とから成る保持機構16を備えている。   The substrate transfer device 10 holds and transfers a substrate 12 to a substrate holding frame 11, and includes a clamp shaft 13 that is rotatably supported by the substrate holding frame 11, and a substrate attached to the clamp shaft 13. A holding mechanism 16 including a clamp arm 14 that presses and holds the periphery and a coil spring 15 that biases the clamp shaft 13 in the direction of pressing the substrate is provided.

基板搬送装置10は、複数の基板保持枠11を走行方向に対して直角方向に所定間隔を有して立設してある。本実施例では、6枚の基板保持枠11が配設されている。また、基板搬送装置10は、下端に車輪10aを備えており、製造ラインに沿って移動することができる。
基板搬送装置10は、搭載位置で搭載された複数の基板を基板保持枠11で保持して、プラズマCVD装置内に移送し、シリコン薄膜を基板面に形成した後、基板取り出し位置まで搬送するものである。
The substrate transfer apparatus 10 is provided with a plurality of substrate holding frames 11 standing at a predetermined interval in a direction perpendicular to the traveling direction. In this embodiment, six substrate holding frames 11 are provided. Moreover, the board | substrate conveyance apparatus 10 is equipped with the wheel 10a in the lower end, and can move along a manufacturing line.
The substrate transfer device 10 holds a plurality of substrates mounted at a mounting position with a substrate holding frame 11, transfers the substrate into a plasma CVD apparatus, forms a silicon thin film on the substrate surface, and then transfers the substrate to a substrate take-out position. It is.

基板保持枠11は、基板12より少し小さい開口部11aを有しており、開口部11aの周縁に沿ってクランプ軸13が配設されている。
クランプ軸13は、基板保持枠11に固定された支持腕17によって回動自在に支持されている。また、互いに直交するクランプ軸13は、図3に示すように、2本ずつ端部に取り付けられた傘歯車18によって噛み合っている。更に、鉛直に取り付けられたクランプ軸13は、その下端が基板保持枠11の下まで延設されており、操作端部19となっている。
この操作端部19は、基板搬送装置10が基板12の搭載位置或いは取り出し位置に在る場合に、外部の駆動手段によって回動操作される。また、基板保持枠11の開口部11aの下端には、基板12を載置するための載置パッド22が配設されている。
The substrate holding frame 11 has an opening 11a that is slightly smaller than the substrate 12, and a clamp shaft 13 is disposed along the periphery of the opening 11a.
The clamp shaft 13 is rotatably supported by a support arm 17 fixed to the substrate holding frame 11. Further, as shown in FIG. 3, the clamp shafts 13 orthogonal to each other are engaged with each other by bevel gears 18 attached to the ends of the clamp shafts. Furthermore, the clamp shaft 13 that is vertically attached has a lower end extending below the substrate holding frame 11 and serves as an operation end 19.
The operation end 19 is rotated by an external driving unit when the substrate transport apparatus 10 is at the mounting position or the taking-out position of the substrate 12. A mounting pad 22 for mounting the substrate 12 is disposed at the lower end of the opening 11 a of the substrate holding frame 11.

また、クランプ軸13には、基板12を押圧する方向にクランプアーム14をバネ付勢するコイルバネ15が取り付けられている。コイルバネ15の一端は、クランプ軸13に固定されており、他端は支持腕17に固定されている。
従って、コイルバネ15は、常時クランプアーム14が基板を押圧方向に付勢しており、操作端部19を外部の駆動手段によって操作した場合に、クランプアーム14がバネ力に抗して解放される。
本実施の形態では、コイルバネ15は一つのクランプ軸13に2個取り付けられている。また、操作端部19は、約180度回転する。
A coil spring 15 is attached to the clamp shaft 13 to bias the clamp arm 14 in the direction in which the substrate 12 is pressed. One end of the coil spring 15 is fixed to the clamp shaft 13, and the other end is fixed to the support arm 17.
Therefore, the coil spring 15 is always released by the clamp arm 14 against the spring force when the clamp arm 14 constantly urges the substrate in the pressing direction and the operation end 19 is operated by an external driving means. .
In the present embodiment, two coil springs 15 are attached to one clamp shaft 13. Further, the operation end 19 rotates about 180 degrees.

クランプ軸13は、基板12の周縁近傍を押圧保持するクランプアーム14が固定されている。
クランプアーム14は、図4に示すように、U字状の部材がナット20で固定されており、先端部に基板12を押圧するための環状部材21が取り付けられている。
また、クランプアーム14は、基板12の各辺が2種類のクランプポイントA,Bで押さえつけられるように配置する。すなわち、基板12の四隅に位置するクランプポイントAと、各クランプポイントAの間に位置するクランプポイントBとで押さえつけられるように配置する。なお、クランプポイントBの数は、長辺と短辺とで異なる数にしてもよい。
A clamp arm 14 that presses and holds the vicinity of the periphery of the substrate 12 is fixed to the clamp shaft 13.
As shown in FIG. 4, the clamp arm 14 has a U-shaped member fixed by a nut 20, and an annular member 21 for pressing the substrate 12 is attached to the tip portion.
The clamp arm 14 is arranged so that each side of the substrate 12 is pressed by two types of clamp points A and B. That is, it arrange | positions so that it may be pressed down by the clamp point A located in the four corners of the board | substrate 12, and the clamp point B located between each clamp point A. FIG. The number of clamp points B may be different between the long side and the short side.

本実施形態では、図5に示すように、基板12の長辺が5箇所のクランプポイントで押さえられると共に、短辺が5箇所のクランプポイントで押さえられるようにクランプアーム12を配置している。
具体的には、基板12の上辺と下辺を押さえるクランプ軸13には、5個のクランプアーム14が取り付けられ、両端側のクランプ軸13には、3個のクランプアーム14が取り付けられる。すなわち、基板12の上辺と下辺を押さえるクランプ軸13の両端に取り付けられたクランプアーム14が、基板12の四隅のクランプポイントAを押さえ、長辺と短辺とを重複して押さえつけている。
このようにクランプアーム14を配置することにより、基板12の各辺が5箇所のクランプポイントで押さえられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the clamp arm 12 is disposed so that the long side of the substrate 12 is pressed by five clamp points and the short side is pressed by five clamp points.
Specifically, five clamp arms 14 are attached to the clamp shaft 13 that holds the upper and lower sides of the substrate 12, and three clamp arms 14 are attached to the clamp shafts 13 at both ends. That is, the clamp arms 14 attached to both ends of the clamp shaft 13 that presses the upper side and the lower side of the substrate 12 press the clamp points A at the four corners of the substrate 12 and press the long side and the short side in an overlapping manner.
By arranging the clamp arm 14 in this way, each side of the substrate 12 is pressed by five clamp points.

各クランプポイントの意味は、図5に示すように、クランプポイントAは、基板12の持つたわみ量を減少させて固定保持させることと、これに伴い成膜時の基板12の反り防止を強制するものである。
基板12は、成膜時に成膜面側に凸変形するため、変形によりマスクとの間に隙間ができないように基板12の四隅をクランプポイントAで押さえる。
また、クランプポイントBは、基板の平面度による反りの防止を強制するものである。
基板12の平面度のたわみ量を許容する押圧力で各辺を押さえる。そのため、クランプポイントBは、各辺の中心およびクランプポイントAと辺の中心点との中央も押さえる。
すなわち、クランプポイントBは、各辺3箇所となる。なお、クランプポイントBは、各辺において1箇所以上あればよく、その数や配置を適宜変更することが可能である。
As shown in FIG. 5, the meaning of each clamp point is that the clamp point A reduces the amount of deflection of the substrate 12 and holds it fixed, and accordingly, prevents the substrate 12 from warping during film formation. Is.
Since the substrate 12 is convexly deformed toward the film formation surface during film formation, the four corners of the substrate 12 are pressed at clamp points A so that no gap is formed between the substrate 12 and the mask due to the deformation.
Also, the clamp point B forces prevention of warpage due to the flatness of the substrate.
Each side is pressed with a pressing force that allows the flatness of the substrate 12 to be deflected. Therefore, the clamp point B also presses the center of each side and the center between the clamp point A and the center point of the side.
That is, there are three clamp points B on each side. In addition, the clamp point B should just be 1 or more places on each side, and the number and arrangement | positioning can be changed suitably.

以上のようにクランプポイントA、Bを配置することにより、基板12の転倒防止のみならず、成膜時の反りおよび、基板の平面度による反りを防止することができる。   By arranging the clamp points A and B as described above, it is possible not only to prevent the substrate 12 from falling, but also to prevent warpage during film formation and warpage due to the flatness of the substrate.

次に、以上のように構成された本発明の基板搬送装置10の動作について説明する。
先ず、プラズマCVD製造ラインの基板搭載位置において、不図示のロボットアームによって水平に置かれた基板12を倒立させ、基板保持枠11の載置パッド22上に置かれる。この際、不図示の駆動手段によって操作端部19が回動操作され、コイルバネ15のバネ力に抗して、クランプアーム14が解放されている。
Next, the operation of the substrate transport apparatus 10 of the present invention configured as described above will be described.
First, the substrate 12 placed horizontally is inverted by a robot arm (not shown) at the substrate mounting position of the plasma CVD production line and placed on the mounting pad 22 of the substrate holding frame 11. At this time, the operation end 19 is rotated by a driving means (not shown), and the clamp arm 14 is released against the spring force of the coil spring 15.

更に、基板12がロボットアームによって正しい位置に押し付けられると、不図示の駆動手段から操作端部19が解放され、コイルバネ15のバネ力によってクランプアーム14が基板12を保持固定する。
クランプ軸13は、傘歯車18によって、2本ずつ連結されているので、基板保持枠11の下端に配置された2個の操作端部19を操作することで、全てのクランプアーム14を開閉することができる。
Further, when the substrate 12 is pressed to the correct position by the robot arm, the operation end 19 is released from the driving means (not shown), and the clamp arm 14 holds and fixes the substrate 12 by the spring force of the coil spring 15.
Since the clamp shafts 13 are connected two by two by the bevel gears 18, all the clamp arms 14 are opened and closed by operating the two operation end portions 19 arranged at the lower end of the substrate holding frame 11. be able to.

本実施例では、基板搬送装置は、6枚の基板を搭載することができる。上述した動作を繰り返して、ロボットアームによって6枚の基板を搭載した基板搬送装置10は、プラズマCVD装置へ搬送され、シリコン膜が形成される。
シリコン膜が形成された基板12は、基板搬送装置10によってプラズマCVD装置から排出され、製造ラインの基板取り出し位置へ運ばれる。
In this embodiment, the substrate transfer apparatus can mount six substrates. By repeating the above-described operation, the substrate transfer apparatus 10 on which six substrates are mounted by the robot arm is transferred to the plasma CVD apparatus, and a silicon film is formed.
The substrate 12 on which the silicon film is formed is discharged from the plasma CVD apparatus by the substrate transfer apparatus 10 and is carried to the substrate take-out position on the production line.

基板取り出し位置では、不図示のロボットアームによって基板12が吸着保持された後、不図示の駆動手段によって操作端部19が回動操作され、コイルバネ15のバネ力に抗して、クランプアーム14が解放される。このようにして、成膜された基板が順次取り出される。   At the substrate take-out position, after the substrate 12 is sucked and held by a robot arm (not shown), the operation end 19 is rotated by a driving means (not shown), and the clamp arm 14 is moved against the spring force of the coil spring 15. To be released. In this way, the deposited substrates are sequentially taken out.

以上のように本発明の基板搬送装置10では、従来では人間により行われていた基板の搭載作業およびクランプ作業をロボットによって自動化することができる。
また、成膜時の基板の反りや平面度による反りをクランプアーム14を適宜な位置に配設することにより抑制し、大型の基板であっても均一な膜厚を形成することができる。
As described above, in the substrate transfer apparatus 10 of the present invention, the substrate mounting operation and the clamping operation that have been conventionally performed by humans can be automated by the robot.
In addition, warping of the substrate during film formation and warping due to flatness can be suppressed by disposing the clamp arm 14 at an appropriate position, and a uniform film thickness can be formed even for a large substrate.

次に、本発明の第二の実施形態に係る基板搬送装置50について図6から図9を参照して説明する。なお、図6から図9において、図1から図5の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, the board | substrate conveyance apparatus 50 which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIGS. 6 to 9, the same components as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図6は、基板搬送装置50の保持機構56の一部を示す図である。基板搬送装置50は、上述した基板搬送装置1とほぼ同様の構成のものであるが、保持機構56を保持機構16と異なる構成としたものである。   FIG. 6 is a diagram illustrating a part of the holding mechanism 56 of the substrate transport apparatus 50. The substrate transfer device 50 has substantially the same configuration as the substrate transfer device 1 described above, but has a holding mechanism 56 different from the holding mechanism 16.

基板搬送装置50は、基板保持枠11に回動可能に支持された4本のクランプ軸53と、このクランプ軸53に取り付けられて基板周辺を押圧保持するクランプアーム部54と、クランプ軸53を基板押圧方向にバネ付勢するコイルバネ55とからなる保持機構56を備えている。   The substrate transfer device 50 includes four clamp shafts 53 that are rotatably supported by the substrate holding frame 11, a clamp arm portion 54 that is attached to the clamp shaft 53 and holds the periphery of the substrate, and the clamp shaft 53. A holding mechanism 56 including a coil spring 55 that biases the spring in the substrate pressing direction is provided.

クランプ軸53は、2つのシャフト53a、53bがカップリング53cにより軸締結されたものであり、開口部11aの周縁に沿って配設されて、基板保持枠11に固定された複数のボールベアリング57によって回動自在に支持されている。
なお、鉛直に取り付けられたクランプ軸53は、その下端が基板保持枠11の下まで延設されており、操作端部19となっている。
The clamp shaft 53 has two shafts 53a and 53b fastened by a coupling 53c. The clamp shaft 53 is disposed along the periphery of the opening 11a and is fixed to the substrate holding frame 11. Is supported rotatably.
Note that the clamp shaft 53 that is vertically attached has a lower end that extends to the bottom of the substrate holding frame 11 and serves as an operation end portion 19.

シャフト53aの軸締結部の反対側端部には傘歯車18が設けられ、互いに直交する2本のシャフト軸53の傘歯車18が噛み合っている。これら一組の傘歯車18は、2つのギアハウジング58にそれぞれ収容されている。   A bevel gear 18 is provided at the opposite end of the shaft fastening portion of the shaft 53a, and the bevel gears 18 of the two shaft shafts 53 that are orthogonal to each other mesh with each other. The set of bevel gears 18 is accommodated in two gear housings 58, respectively.

ギアハウジング58は、基板保持枠11に固定されるL字型部材58aと、L字型部材58aに固定される調整部58bと、このL字型部材58aと調整部58bとに固定されて2本のシャフト53aを回動自在に支持する2つのアンギュラ軸受58cとを備えている。   The gear housing 58 is fixed to the L-shaped member 58a fixed to the substrate holding frame 11, the adjustment portion 58b fixed to the L-shaped member 58a, and the L-shaped member 58a and the adjustment portion 58b. And two angular bearings 58c that rotatably support the shaft 53a.

L字型部材58aは、直角を形成する2面が2つのシャフト53aの軸方向に沿うように基板保持枠11の外方側に固定されている。この2面のうち一方の端部には、一方のシャフト53aを回動自在に支えるアンギュラ軸受58cが備えられており、他方の端部には、ボルトにより固定された調整部58bが備えられている。
調整部58bは、他方のシャフト53aを回動自在に支えるアンギュラ軸受58cが固定されている。
The L-shaped member 58a is fixed to the outer side of the substrate holding frame 11 so that two surfaces forming a right angle are along the axial direction of the two shafts 53a. An angular bearing 58c that rotatably supports one shaft 53a is provided at one end portion of the two surfaces, and an adjustment portion 58b fixed by a bolt is provided at the other end portion. Yes.
The adjusting portion 58b is fixed with an angular bearing 58c that rotatably supports the other shaft 53a.

このギアハウジング58は、各部材が固定されて一体的になっているものであり、各アンギュラ軸受け58cに各シャフト53aを取り付けると、これらシャフト53aに設けられた傘歯車18が最適な噛み合い状態となるように設定されている。   The gear housing 58 is configured such that the members are fixed and integrated, and when the shafts 53a are attached to the angular bearings 58c, the bevel gears 18 provided on the shafts 53a are in an optimal meshing state. It is set to be.

図7は、保持機構56におけるコイルバネ55の取付状態を示す図である。
コイルバネ55(55R,55L)は、ピッチを大きくして隙間が形成されるように巻かれたものであり、各クランプ軸53の中央付近に2つずつ設けられている。また、各クランプ軸53の2つのコイルバネ55は、右巻きのコイルバネ55Rと左巻きのコイルバネ55Lとが一組に取り付けられたものであり、各コイルバネ55の一端は基板保持枠11に固定されており、他端はクランプ軸53に固定されている。
FIG. 7 is a view showing a mounting state of the coil spring 55 in the holding mechanism 56.
The coil springs 55 (55R, 55L) are wound so that a gap is formed by increasing the pitch, and two coil springs 55 are provided near the center of each clamp shaft 53. In addition, the two coil springs 55 of each clamp shaft 53 are a set of a right-handed coil spring 55R and a left-handed coil spring 55L, and one end of each coil spring 55 is fixed to the substrate holding frame 11. The other end is fixed to the clamp shaft 53.

このコイルバネ55は、基板保持枠11の外側にねじった上で固定されており、常時クランプアーム部54が基板12の押圧方向に付勢しており、操作端部19を外部の駆動手段によって操作した場合に、クランプアーム部54がバネ力に抗し解放される。   The coil spring 55 is fixed after being twisted to the outside of the substrate holding frame 11, the clamp arm portion 54 is constantly biased in the pressing direction of the substrate 12, and the operation end 19 is operated by an external driving means. In this case, the clamp arm portion 54 is released against the spring force.

図8はクランプアーム部54の組み立て構成図である。
クランプアーム部54は、クランプアーム14と、周面に形成された平面に2つの貫通孔61aが設けられた半円筒部61と、半円筒部61に固定されて半円筒部61と円筒を形成する半円筒部62と、クランプアーム14に取り付けられるチューブ状部材63とから概略構成されている。
FIG. 8 is an assembly configuration diagram of the clamp arm portion 54.
The clamp arm portion 54 includes the clamp arm 14, a semi-cylindrical portion 61 in which two through holes 61 a are provided in a plane formed on the peripheral surface, and a semi-cylindrical portion 61 and a cylinder that are fixed to the semi-cylindrical portion 61. The semi-cylindrical portion 62 and the tubular member 63 attached to the clamp arm 14 are roughly configured.

クランプアーム14には、先端部に基板12と接触するチューブ状部材63が取り付けられている。このクランプアーム14は、クランプアーム14の両端部のネジ部14aの一部が半円筒部61の貫通孔61aに挿入されて、ネジ部14aに螺着可能なナット60bが上下から螺着することによりナット60bが半円筒部61を挟むようにして固定されている。なお、下方からネジ部14aに螺着されるナットは、他の部材と干渉しないようになっている。   A tubular member 63 that contacts the substrate 12 is attached to the clamp arm 14 at the tip. In the clamp arm 14, a part of the screw portion 14a at both ends of the clamp arm 14 is inserted into the through hole 61a of the semi-cylindrical portion 61, and a nut 60b that can be screwed to the screw portion 14a is screwed from above and below. Thus, the nut 60b is fixed so as to sandwich the semi-cylindrical portion 61. Note that the nut that is screwed onto the screw portion 14a from below does not interfere with other members.

半円筒部61は、略半円筒形状のものであって、周面に略矩形の平面が形成されたものである。半円筒部61と半円筒部62は、互いの半円筒状の空間により円柱状の空間が形成されるように不図示のボルトで固定される。このとき、この半円筒部61と半円筒部62が形成する円柱状の空間の円周の長さは、クランプ軸53(シャフト53a,53b)の円周の長さよりも僅かに短いものであり、半円筒部61と半円筒部62が密着して固定されることで、クランプ軸53が半円筒部61と半円筒部62とに強固に固定されている。
このようにクランプアーム14は、半円筒部61及び半円筒部62を介してクランプ軸53に固定されている。
The semi-cylindrical portion 61 has a substantially semi-cylindrical shape, and a substantially rectangular flat surface is formed on the peripheral surface. The semi-cylindrical portion 61 and the semi-cylindrical portion 62 are fixed with bolts (not shown) so that a columnar space is formed by the mutually semi-cylindrical spaces. At this time, the circumferential length of the columnar space formed by the semi-cylindrical portion 61 and the semi-cylindrical portion 62 is slightly shorter than the circumferential length of the clamp shaft 53 (shafts 53a, 53b). The clamp shaft 53 is firmly fixed to the semi-cylindrical portion 61 and the semi-cylindrical portion 62 by the semi-cylindrical portion 61 and the semi-cylindrical portion 62 being closely attached and fixed.
As described above, the clamp arm 14 is fixed to the clamp shaft 53 via the semi-cylindrical portion 61 and the semi-cylindrical portion 62.

このクランプアーム部54は、基板搬送装置50の稼働場所において基板12が最適にクランプされるように微調整されている。
なお、クランプポイントについては上述した基板搬送装置10と異ならない。
The clamp arm portion 54 is finely adjusted so that the substrate 12 is optimally clamped at the place where the substrate transfer apparatus 50 is operated.
The clamp point is not different from that of the substrate transfer apparatus 10 described above.

次に、以上のように構成された本発明の基板搬送装置50の動作について説明する。
先ず、上述した基板搬送装置10と同様に、倒立されたガラス基板が基板保持枠11の載置パッド22上に置かれ、不図示の駆動手段によって操作端部19が回動操作される。
Next, the operation of the substrate transport apparatus 50 of the present invention configured as described above will be described.
First, similarly to the substrate transfer apparatus 10 described above, an inverted glass substrate is placed on the mounting pad 22 of the substrate holding frame 11, and the operation end 19 is rotated by driving means (not shown).

この操作端部19への回動操作により鉛直に備えられたクランプ軸53全体が円滑に回動すると共にギアハウジング内において最適状態で噛み合っている傘歯車18が円滑に回動し、これに伴って水平に取り付けられたクランプ軸53が円滑に回動する。   As a result of the pivoting operation to the operation end 19, the entire clamp shaft 53 provided vertically is smoothly pivoted, and the bevel gear 18 meshed in an optimal state in the gear housing is smoothly pivoted. The clamp shaft 53 attached horizontally is smoothly rotated.

より具体的には、シャフト53aの回動がカップリング53cを介してシャフト53bに伝達される。このとき、コイルバネ55は、シャフト53bに捩られることにより、その巻数が増え、ピッチ間の距離が短くなると共に全長が僅かに増加する。この増加分によりシャフト53bを並進させる力が発生するが、各シャフト53bに備えられた2つのコイルバネ55は、右ねじりと左ねじりのものが一組となって備えられているので、この並進する力は互いに打ち消し合うように作用する。更に、並進させる力が完全に打ち消されずにシャフト53bが移動しても、カップリング53cがその変位分を吸収するため、シャフト53aにこの並進力が伝わることがない。
従って、傘歯車18は、予め設定した最適な噛み合い状態が維持されつつ、操作端部19の回動をクランプ軸53に伝達する。
More specifically, the rotation of the shaft 53a is transmitted to the shaft 53b via the coupling 53c. At this time, when the coil spring 55 is twisted by the shaft 53b, the number of turns increases, the distance between the pitches becomes short, and the total length slightly increases. A force for translating the shaft 53b is generated by this increase, but the two coil springs 55 provided in each shaft 53b are provided with a set of right-handed and left-twisted ones. The forces act to counteract each other. Further, even if the shaft 53b moves without completely canceling the translational force, the translational force is not transmitted to the shaft 53a because the coupling 53c absorbs the displacement.
Therefore, the bevel gear 18 transmits the rotation of the operation end 19 to the clamp shaft 53 while maintaining a preset optimal meshing state.

更に、コイルバネ55は、その巻数が増えてもピッチ間の距離が短くなるだけで、密着することがないので、密着による摩擦力が発生しない。また、ボールベアリング57、アンギュラ軸受58cが円滑に回動しながらクランプ軸53を支持する。
従って、傘歯車18の回転に伴ってクランプ軸53が円滑に回動する。
Furthermore, since the coil spring 55 is not in close contact with the coil spring 55 even if the number of turns is increased, the distance between the pitches is shortened. Further, the ball bearing 57 and the angular bearing 58c support the clamp shaft 53 while smoothly rotating.
Therefore, as the bevel gear 18 rotates, the clamp shaft 53 rotates smoothly.

クランプ軸53の回動により、このクランプ軸53に固定されたクランプアーム部54のクランプアーム14が解放された状態で基板12が正しい位置に押し付けられると、不図示の駆動手段から操作端部19が解放され、コイルバネ55のバネ力によってクランプアーム14が基板12を最適に保持固定する。
この際、クランプアーム14に取り付けられたチューブ状部材63は、クランプアーム14との接触面に働く摩擦力が大きくクランプアーム14からその位置がずれることがない。
When the substrate 12 is pressed to the correct position in a state where the clamp arm 14 of the clamp arm portion 54 fixed to the clamp shaft 53 is released by the rotation of the clamp shaft 53, the operation end portion 19 is driven from a driving means (not shown). Is released, and the clamp arm 14 optimally holds and fixes the substrate 12 by the spring force of the coil spring 55.
At this time, the tubular member 63 attached to the clamp arm 14 has a large frictional force acting on the contact surface with the clamp arm 14 and does not shift its position from the clamp arm 14.

上述した動作を繰り返して、基板搬送装置50に搭載された6枚の基板12が、プラズマCVD装置へ搬送され、シリコン膜が形成された後、製造ラインの基板取り出し位置へ運ばれる。そして、不図示のロボットアームによって基板12が吸着保持された後、不図示の駆動手段によって操作端部19が回動操作され、クランプアーム14が解放される。このようにして、成膜された基板が順次取り出される。   By repeating the above-described operation, the six substrates 12 mounted on the substrate transport apparatus 50 are transported to the plasma CVD apparatus and a silicon film is formed, and then transported to the substrate take-out position of the production line. Then, after the substrate 12 is sucked and held by a robot arm (not shown), the operation end 19 is rotated by a driving means (not shown), and the clamp arm 14 is released. In this way, the deposited substrates are sequentially taken out.

以上のように本発明の基板搬送装置50では、上述した基板搬送装置10と同様の効果を得ることができる他、傘歯車18が最適に噛み合うと共にクランプ軸53が円滑に回動するので、クランプアーム14の解放をスムーズに行うことができる。   As described above, the substrate transfer apparatus 50 of the present invention can obtain the same effects as those of the substrate transfer apparatus 10 described above, and the bevel gear 18 is optimally meshed and the clamp shaft 53 rotates smoothly. The arm 14 can be released smoothly.

すなわち、このギアハウジング58は、各アンギュラ軸受け58cに各シャフト53aを取り付けると、これらシャフト53aに設けられた傘歯車18が最適な噛み合い状態となるように設定されている。これにより、組み付け時の誤差を防止することができる。   That is, the gear housing 58 is set so that the bevel gears 18 provided on the shafts 53a are in an optimal meshing state when the shafts 53a are attached to the angular bearings 58c. Thereby, the error at the time of an assembly | attachment can be prevented.

更に、コイルバネ55の巻数が増えてシャフト53bを並進させる力が発生しても、各シャフト53bに備えられた2つのコイルバネ55は、右ねじりと左ねじりのものが一組となって備えられているので、この並進する力は互いに打ち消し合うように作用する。これにより、シャフト53bを並進させようとする力を低減させることができる。   Further, even if the number of turns of the coil spring 55 is increased and a force for translating the shaft 53b is generated, the two coil springs 55 provided on each shaft 53b are provided as a pair of right-handed and left-handed ones. Thus, the translational forces act to cancel each other. Thereby, the force which is going to translate the shaft 53b can be reduced.

また、並進させる力が完全に打ち消されずにシャフト53bが移動したとしても、カップリング53cがその変位分を吸収するため、シャフト53aにこの並進力が伝わることがない。これにより、シャフト53aが移動して、傘歯車18の噛み合い状態が変化することを防止することができる。   Further, even if the shaft 53b moves without completely canceling the translation force, the translation force is not transmitted to the shaft 53a because the coupling 53c absorbs the displacement. Thereby, it can prevent that the shaft 53a moves and the meshing state of the bevel gear wheel 18 changes.

従って、シャフト53bが移動して傘歯車18の最適な噛み合い状態が損なわれることがないので、傘歯車18の噛み合い抵抗を最小限にして操作端部19の回動をクランプ軸53に効率よく伝達することができる。なお、シャフト53aとシャフト53bに芯ズレが生じてもカップリング53cにより、傘歯車18の噛み合い状態に影響することはない。   Therefore, the shaft 53b does not move and the optimal meshing state of the bevel gear 18 is not impaired, and therefore the rotation of the operation end portion 19 is efficiently transmitted to the clamp shaft 53 with the meshing resistance of the bevel gear 18 being minimized. can do. Even if the shaft 53a and the shaft 53b are misaligned, the coupling state of the bevel gear 18 is not affected by the coupling 53c.

更に、コイルバネ55は、その巻数が増えてもピッチ間の距離が短くなるだけで、密着することがないので、密着による摩擦力が発生しない。また、ボールベアリング57、アンギュラ軸受58cが円滑に回動しながらクランプ軸53を支持する。
従って、傘歯車18の回転に伴ってクランプ軸53が円滑に回動して、操作端部19の回動操作を容易にすることができると共に、コイルバネ55の付勢力をクランプアーム部54のクランプ力に変えることができる。
Furthermore, since the coil spring 55 is not in close contact with the coil spring 55 even if the number of turns is increased, the distance between the pitches is shortened. Further, the ball bearing 57 and the angular bearing 58c support the clamp shaft 53 while smoothly rotating.
Accordingly, the clamp shaft 53 smoothly rotates with the rotation of the bevel gear 18 to facilitate the rotation operation of the operation end portion 19, and the urging force of the coil spring 55 is used to clamp the clamp arm portion 54. Can be turned into power.

また、クランプアーム14に取り付けられたチューブ状部材63は、クランプアーム14との接触面に働く摩擦力が大きくクランプアーム14からその位置がずれることがない。また、仮にずれたとしても、その一部が基板12の先端部に留まる。これにより、クランプアーム14と基板12が直接接触することがなくなり、基板12への傷つきを防止することができる。   Further, the tubular member 63 attached to the clamp arm 14 has a large frictional force acting on the contact surface with the clamp arm 14, and the position of the tube-like member 63 does not shift from the clamp arm 14. Even if it is displaced, a part of it remains at the tip of the substrate 12. Thereby, the clamp arm 14 and the board | substrate 12 do not contact directly, and the damage to the board | substrate 12 can be prevented.

また、上述したように、クランプアーム部54が所謂半割り構造となっているので、基板搬送装置50の稼働場所において基板12が最適にクランプされるように微調整することができる。これにより、例えば、クランプ軸53の製作精度やクランプアーム14の製作精度や初期の取り付け精度に影響を受けずに基板12に対するクランプ力やその接触角度を最適に設定することができる。   Further, as described above, since the clamp arm portion 54 has a so-called halved structure, it can be finely adjusted so that the substrate 12 is optimally clamped at the place where the substrate transfer apparatus 50 is operated. Thereby, for example, the clamping force and its contact angle with respect to the substrate 12 can be optimally set without being affected by the manufacturing accuracy of the clamp shaft 53, the manufacturing accuracy of the clamp arm 14, and the initial mounting accuracy.

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   Note that the operation procedure shown in the above-described embodiment, various shapes and combinations of the constituent members, and the like are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述した各実施形態では、コイルバネ15,55を用いてクランプアーム14、クランプアーム部54を付勢させたが、これに代えて図10に示す定荷重バネ装置70を用いてもよい。
図9において、定荷重バネ装置70は、定荷重ばね71と、クランプ軸13と平行となるように基板保持枠11に固定されたドラム72とから構成されている。
For example, in each of the above-described embodiments, the clamp arm 14 and the clamp arm portion 54 are biased using the coil springs 15 and 55, but a constant load spring device 70 shown in FIG. 10 may be used instead.
In FIG. 9, the constant load spring device 70 includes a constant load spring 71 and a drum 72 fixed to the substrate holding frame 11 so as to be parallel to the clamp shaft 13.

定荷重ばね71は、長尺薄板のばね用鋼材を略一定の曲率にて成形したもので、長手方向の外端部をクランプ軸13に向かって引き出し、定荷重ばね71がドラム72に反り返って巻き取られるよう、言い換えれば、ドラム72への巻回方向と逆方向に巻き取られるようクランプ軸13の周面に螺子止めされている。
そして、クランプ軸13を回転させてクランプ軸13に定荷重ばね71を巻き付けることで、その巻き付け方向と逆方向の常に一定のトルク(巻き戻しトルク)が発生するようになっている。
The constant load spring 71 is a long thin steel plate formed with a substantially constant curvature, and the outer end in the longitudinal direction is drawn toward the clamp shaft 13 so that the constant load spring 71 warps against the drum 72. It is screwed to the circumferential surface of the clamp shaft 13 so as to be wound up, in other words, wound in the direction opposite to the winding direction around the drum 72.
Then, by rotating the clamp shaft 13 and winding the constant load spring 71 around the clamp shaft 13, a constant torque (rewinding torque) in the direction opposite to the winding direction is always generated.

このような構成により、定荷重ばね71は略一定の曲率にて成形されているので、巻き取られた定荷重ばね71の長さに係わらず、定荷重ばね71がドラム72に巻き戻ろうとする一定のトルクが得られる。   With such a configuration, the constant load spring 71 is formed with a substantially constant curvature, so that the constant load spring 71 tries to rewind to the drum 72 regardless of the length of the wound constant load spring 71. A constant torque can be obtained.

このように定荷重ばね71を用いることで、コイルバネ15,55を用いた場合に比べて、クランプアーム14等の開閉に必要なトルクを小さくすることができる。すなわち、コイルバネ15,55を用いる場合には、バネ付勢のために初期ねじり角を与えており、クランプアーム14、クランプアーム部54を解放する際には、更に初期ねじり角に解放のためのねじり角が必要となる。
つまり、コイルバネ15,55の場合には、ねじり角が大きくなることに比例してクランプアーム14等の開閉に必要なトルクが大きくなる傾向があるが、定荷重バネ71を用いれば、常に一定のトルクでクランプアーム14の開閉が可能である。また、クランプ軸53に必要以上の負荷をかけることなく開閉することが可能となる。
By using the constant load spring 71 in this way, the torque required to open and close the clamp arm 14 and the like can be reduced as compared with the case where the coil springs 15 and 55 are used. That is, when the coil springs 15 and 55 are used, an initial torsion angle is given for urging the spring, and when the clamp arm 14 and the clamp arm part 54 are released, the initial torsion angle is further increased to release the initial torsion angle. A twist angle is required.
That is, in the case of the coil springs 15 and 55, the torque required to open and close the clamp arm 14 and the like tends to increase in proportion to the increase of the torsion angle. The clamp arm 14 can be opened and closed by torque. Further, the clamp shaft 53 can be opened and closed without applying a load more than necessary.

また、上述した実施の形態では、クランプ軸を2本ずつ傘歯車で連結する例について説明したが、4本のクランプ軸を全て歯車で連結し、操作端部19を一箇所にしてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which two clamp shafts are coupled with bevel gears has been described. However, all four clamp shafts may be coupled with gears, and the operation end 19 may be provided at one location.

本発明の第一の実施形態に係る基板搬送装置10を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a substrate transfer apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. 基板搬送装置10の基板保持枠11を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a substrate holding frame 11 of the substrate transport apparatus 10. 基板保持枠11の保持機構16を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the holding mechanism 16 of the board | substrate holding frame 11. FIG. 基板保持枠11の要部拡大図である。3 is an enlarged view of a main part of a substrate holding frame 11. FIG. 基板クランプポイントを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a board | substrate clamp point. 本発明の第二の実施形態に係る基板搬送装置50の保持機構56の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of holding mechanism 56 of the board | substrate conveyance apparatus 50 which concerns on 2nd embodiment of this invention. 保持機構56におけるコイルバネ55の取付状態を示す図である。It is a figure which shows the attachment state of the coil spring 55 in the holding mechanism 56. FIG. クランプアーム部54の組み立て構成図である。It is an assembly block diagram of the clamp arm part 54. FIG. 本発明の実施形態に係る定荷重バネ70の取付状態を示す図である。It is a figure which shows the attachment state of the constant load spring 70 which concerns on embodiment of this invention. 従来の基板クランプポイントを示す説明図ある。It is explanatory drawing which shows the conventional board | substrate clamp point.

符号の説明Explanation of symbols

10,50…基板搬送装置 11…基板保持枠 11a…開口部 12…基板 13,53…クランプ軸 14…クランプアーム 15…コイルバネ 16,56…保持機構 17…支持腕 18…傘歯車 19…操作端部 20…ナット 21…環状部材 22…載置パッド、71…定荷重バネ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,50 ... Board | substrate conveyance apparatus 11 ... Board | substrate holding frame 11a ... Opening part 12 ... Board | substrate 13,53 ... Clamp axis | shaft 14 ... Clamp arm 15 ... Coil spring 16,56 ... Holding mechanism 17 ... Support arm 18 ... Bevel gear wheel 19 ... Operation end Part 20: Nut 21 ... Ring member 22 ... Mounting pad, 71 ... Constant load spring

Claims (5)

基板保持枠に基板を保持して搬送を行うための基板搬送装置であって、
前記基板保持枠に回動可能に支持されたクランプ軸と、
前記クランプ軸に取り付けられ基板周辺を押圧保持するクランプアームと、
前記クランプ軸を基板押圧方向に付勢するバネとから成る保持機構を備え
前記クランプ軸は、
前記基板保持枠の4辺に沿ってそれぞれ配設されており、
複数が連動可能に連結され、
前記バネの付勢力に抗して前記クランプアームを解除可能であることを特徴とする基板搬送装置。
A substrate transfer device for holding a substrate on a substrate holding frame and transferring the substrate,
A clamp shaft rotatably supported by the substrate holding frame;
A clamp arm attached to the clamp shaft and holding the periphery of the substrate;
A holding mechanism comprising a spring for urging the clamp shaft in the substrate pressing direction ;
The clamp shaft is
Arranged along four sides of the substrate holding frame,
Several are linked so that they can be linked,
A substrate transfer apparatus, wherein the clamp arm can be released against a biasing force of the spring .
前記バネは、コイルバネであることを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein the spring is a coil spring . 前記バネは、定荷重バネであることを特徴とする請求項1又は2に記載の基板搬送装置。 The substrate transfer apparatus according to claim 1 , wherein the spring is a constant load spring . 前記クランプアームは、
前記基板の四隅に位置するクランプポイントAと、当該クランプポイントAの間に位置するクランプポイントBとを押圧するように配設されることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の基板搬送装置。
The clamp arm is
The clamp point A located at the four corners of the substrate and the clamp point B located between the clamp points A are disposed so as to be pressed. The board | substrate conveyance apparatus of description.
前記基板保持枠の下端に配設されて前記基板を載置するための載置パッドを設けたことを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の基板搬送装置。
5. The substrate transfer apparatus according to claim 1 , further comprising a mounting pad disposed on a lower end of the substrate holding frame for mounting the substrate. 6.
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