JP5762161B2 - ダイシング装置の吸着保持装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ダイシング装置の吸着保持装置に関するものであり、特に、複数のワーク(被切削物)を真空吸着して保持するダイシング装置の吸着保持装置に関するものである。
ワークに対して切削加工を施すダイシング装置は、スピンドルで高速回転するブレード、ワークを吸着保持する装置、ブレードとワークとの相対的位置を変化させる装置等を具備している。
此種ダイシング装置の吸着保持装置の従来例を図15乃至図18に示す。図示のように、吸着保持装置は、吸着口50が1個穿設されたサーキュラテーブル51と、該サーキュラテーブル51を回転駆動する回転駆動部52と、サーキュラテーブル51の外周部に一体に設けられ、且つ、前記吸着口50に連通する配管継手53が連結された配管ブロック54と、これらユニットを載置して切削方向に移動する移動体55等を備えている。
前記配管継手52は排気経路56を介して吸着口50に連通している。更に、配管継手52には配管(図示せず)を介して真空ポンプ(図示せず)が接続され、この真空ポンプの駆動により、サーキュラテーブル51の吸着口50に吸引力を発生させることで、サーキュラテーブル51上にワークを保持できるように構成されている(関連先行技術文献として特許文献1、2参照)。又、複数のワークを保持できるように、吸着口を複数形成したものも知られている(特許文献3参照)。
特開2001−85449号公報 特開平10−321562号公報 特許4574424号公報
このように、基板(ワーク)を切削するダイシング装置では、サーキュラテーブル上に基板を吸着保持すべく、上記吸着口に吸引力を発生させるために、配管ブロックの配管継手に真空ポンプを接続している。しかし、基板は表面形状が反っていることがあり、この場合、基板はサーキュラテーブルの吸着面と密着しないことから、吸着口における真空度が低下し、基板が吸着できなくなることがある。
前記基板に対する吸着力を上げるためには、真空ポンプの吸引力を大きくすればよいが、この場合は真空ポンプが大型化してコスト高になる。又、吸着力を上げる他の方法としては、配管の本数を増加させる、或いは、配管の径を大きくする等により、配管全体の通路面積(横断面積)を増大させることも考えられる。
この場合、サーキュラテーブルと一体に回転する配管継手に配管を連結するが、サーキュラテーブルの回転中心部に配管を連結した場合、回転部が貫通していなければならず、また、この貫通部に配管を配設することになる。その結果、該配管の本数や径は、前記貫通部の開口径の大きさに依存する。そのため、複数の配管を配置すると、配管1本当たりの通路面積が小さくなり、それに応じて吸着力も小さくなる。
また、サーキュラテーブルの外周部に複数の配管を束ねて接続した場合は、配管の本数の増加と相俟って配管が捩れたり、或いは、配管同士で表面が擦れて配管が破損したりする。加えて、前記配管により、サーキュラテーブルの回転角の範囲が制限を受けたり、あるいは、サーキュラテーブルが回転する際に、配管から抵抗力を受けて、サーキュラテーブルの回転が妨げられるばかりか、配管が配管継手から外れることもある。
そこで、本発明は上記問題に鑑み、配管の捩れや破損を防止し、複数のワークを独立して保持でき、かつ、サーキュラテーブルの回転角の制限を無くし、真空発生源を大型化することなく、吸着力を大きくことができるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、ワークを吸着保持するサーキュラテーブルと、該サーキュラテーブルを回転させる回転駆動部と、該回転駆動部の上側に配設された配管ブロックと、該配管ブロック、回転駆動部及びサーキュラテーブルを載置する移動体とを備えたダイシング装置の吸着保持装置において、前記サーキュラテーブルには、複数の吸着口を各別に含む複数の排気経路が形成され、前記配管ブロックは、該サーキュラテーブルと同心の環形状に形成され、且つ、配管継手が接続される複数の排気室を有し、前記配管ブロックを前記移動体上に支持固定すると共に、前記排気室を円弧形状に形成し、各排気室が前記サーキュラテーブル側の各排気経路に夫々独立に連通するように構成したことを特徴とするダイシング装置の吸着保持装置を提供する。
この構成によれば、配管ブロックの複数の配管継手には、配管を介して真空ポンプが接続され、この真空ポンプにより、配管、排気室及び排気経路を介してサーキュラテーブル側の各吸着口に吸引力が付与される。そのため、複数の各吸着口に独立した吸着力が発生する。又、配管ブロック側の各排気室を円弧形状に形成したことにより、排気室の円弧形状の中心角に応じた範囲で、サーキュラテーブルが回転しても、該サーキュラテーブル側の排気経路と排気室との連通状態が維持されるので、各吸着口において安定した真空吸着作用が惹起される。この場合、配管ブロックは移動体上に固定しているので、サーキュラテーブルと共に配管が回転することはない。
請求項2記載の発明は、上記配管ブロックは、上記サーキュラテーブルの外径と略同等の外径を有し、該サーキュラテーブルの下面側に配置されていることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置の吸着保持装置を提供する。
この構成によれば、配管ブロックは、上記サーキュラテーブルの外径と略同等の外径を有し、該サーキュラテーブルの下面側に配置されているので、サーキュラテーブルの下側のデッドスペースを有効利用して、配管ブロックの配設及び配管の敷設を行える。
請求項3記載の発明は、上記配管ブロックは、上記サーキュラテーブルの外径と略同等の内径を有し、該サーキュラテーブルの外周側に配置されていることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置の吸着保持装置を提供する。
この構成によれば、配管ブロックは、サーキュラテーブルの外径と略同等の内径を有し、該サーキュラテーブルの外周側に配置されているので、配管ブロックの外径を大きくして、排気室を形成するための面積を広くすることができる。
請求項4記載の発明は、上記複数の排気室は、上記配管ブロックの周方向に沿って一列に設けられていることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置の吸着保持装置を提供する。
この構成によれば、複数の円弧形状の排気室は、配管ブロックの周方向に沿って一列に設けられているので、排気室の円弧形状の中心角に応じて、サーキュラテーブルの有効な回転角(以下「吸着可能回転範囲」という。)が大きくなる。例えば、排気室が2つの場合は中心角が約180度であるので、サーキュラテーブルを最大限約180度回転させても、サーキュラテーブル側の排気経路と配管ブロック側の排気室との連通が維持されるので、ワークの吸着保持が可能になる。
請求項5記載の発明は、上記複数の排気室は、上記配管ブロックの径方向において複数段に配設されていることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置の吸着保持装置を提供する。
この構成によれば、複数の排気室は、配管ブロックの径方向において複数段に配設されているので、排気室の数(吸着口の数)が多くなっても、排気室を複数段に分けて一列に配置することで、各排気室の中心角の大きさが維持される。
請求項1記載の発明は、サーキュラテーブルの回転とともに配管が回転しないので、配管の本数を増加させても、配管の擦れや破損を招く恐れがないばかりか、サーキュラテーブルの有効な回転角の範囲が制限を受けたり、あるいは、サーキュラテーブルが回転する際に、配管から抵抗力を受けて、サーキュラテーブルの回転が妨げられることもない。
また、複数の各吸着口には独立した吸着力を発生させて、複数のワークを各別に吸着保持でき、この場合、配管の本数や径は任意に設定できるので、真空ポンプを大型化させることなく、吸着力を上げることができる。
請求項2記載の発明は、サーキュラテーブルの下側のデッドスペースを有効利用して、配管ブロックの配設及び配管の敷設を行えるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、配管ブロック及び配管の配設のための占有スペースを特別に確保する必要がなく、吸着保持装置全体としてコンパクト設計が可能になる。
請求項3記載の発明は、配管ブロックの外径を大きくして、排気室を形成するための面積が広くなるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、排気室の広さに応じて、管路面積の大きな配管継手を採択でき、以て、吸着口の吸着力を一層上げることができる。
請求項4記載の発明は、排気室の円弧形状の中心角に応じて、サーキュラテーブルの吸着可能回転範囲が拡大するので、請求項1記載の発明の効果に加えて、例えば、排気室が2つであれば、各排気室の中心角を最大約180度に設定でき、以って、サーキュラテーブルを最大限約180度回転させても、ワーク吸着機能を確実に発揮させることができる。
請求項5記載の発明は、吸着口の数に応じて排気室の数が多くなっても、排気室を複数段に分けて一列に配置することで、各排気室の中心角に応じたサーキュラテーブルの吸着可能回転範囲を維持できるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、前記吸着可能回転範囲を小さくすることなく、吸着口の数を増加させることができる。
本発明の実施例1に係るダイシング装置の吸着保持装置を示す斜視図。 図1の平面図。 図1の配管ブロックの上面図。 図1の側面図。 図1の側面断面図。 本発明の実施例2に係るダイシング装置の吸着保持装置を示す斜視図。 図6の平面図。 図6の側面図。 図6の側面断面図。 本発明の実施例3に係るダイシング装置の吸着保持装置を示す斜視図。 図10の平面図。 図10の配管ブロックの上面図。 図10の側面図。 図10の側面断面図。 従来例を示す斜視図。 図15の平面図。 図15の側面図。 図15の側面断面図。
本発明は、配管の捩れや破損を防止しつつ、複数のワークを独立して吸着保持でき、サーキュラテーブルの有効な回転角の制限を無くしつつ、吸着力を大きくするという目的を達成するために、ワークを吸着保持するサーキュラテーブルと、該サーキュラテーブルを回転させる回転駆動部と、該回転駆動部の上側に配設された配管ブロックと、該配管ブロック、回転駆動部及びサーキュラテーブルを載置する移動体とを備えたダイシング装置の吸着保持装置において、前記サーキュラテーブルには、複数の吸着口を各別に含む複数の排気経路が形成され、前記配管ブロックは、該サーキュラテーブルと同心の環形状に形成され、且つ、配管継手が接続される複数の排気室を有し、前記配管ブロックを前記移動体上に支持固定すると共に、前記排気室を円弧形状に形成し、各排気室が前記サーキュラテーブル側の各排気経路に夫々独立に連通するように構成したことによって実現した。
以下、本発明の好適な実施例を図1乃至図5に基づいて説明する。本実施例に係るダイシング装置の吸着保持装置を示す図1において、1は、ワークである基板(被切削物)を吸着保持する短円筒状のサーキュラテーブル(吸着テーブル)であり、サーキュラテーブル1は軸芯Cの周りに回転可能に設けられている。サーキュラテーブル1の下側には、中空モータ(回転駆動部)2が配設され、この中空モータ2により、サーキュラテーブル1は軸芯Cの周りに回転駆動されるようになっている。
中空モータ2は、キャリッジ(移動体)3上の台座4に載置固定され、該キャリッジ3は、レール6に沿ってワーク切削方向Xに往復動できるようになっている。又、キャリッジ3上には配管ブロック8が複数本の支持フレーム7で支持固定されている。
サーキュラテーブル1の吸着面11の中央部には、図2に示すように、4個の吸着口9が穿設され、これら吸着口9は、平面視で軸芯Cに関して互いに点対称となる箇所に形成されている。又、サーキュラテーブル1の内部には、図5に例示するように、各吸着口9に対応する4本の排気経路10が半径方向に形成され、各排気経路10の内端側は、各吸着口9と独立に連通している。この排気経路10の外端側は、サーキュラテーブル1の外周部まで延伸している。
サーキュラテーブル1の下面側には前記配管ブロック8が設けられている。この配管ブロック8は平面視円環形状に形成され、その外周形状部はサーキュラテーブル1側の外周部と対応している。即ち、配管ブロック8は、サーキュラテーブル1の外径と略同等の外径を有し、サーキュラテーブル1の下面側に之と同心状に配置されている。
図3に示すように、配管ブロック8には排気室(吸引室)12が4つ形成され、該排気室12は、中心角が約90度の平面視四半円弧形状を有している。4つの排気室12は、サーキュラテーブル1の円周方向に沿って等ピッチで一列に配設されている。
図5に示すように、各排気室12の上側は各排気経路10を介して、サーキュラテーブル1側の吸着口9と夫々独立に連通している。依って、各排気経路10と各吸着口9から成る4つの排気系統は、互いに独立した排気吸引回路を形成している。
前記排気室12の底面中央部の近傍箇所には配管継手13が接続され、図4に示すように、配管継手13は下方向に取り付けられている。従って、各配管継ぎ手13は、上記排気経路10を介して各吸着口9に夫々連通している。
更に、各管継手13には配管(図示略)の一端部が夫々取り付けられ、各配管の他端部は、図示しない真空ポンプ(真空発生源)に接続されている。従って、真空ポンプの駆動により前記配管を介して、各排気室12に排気吸引力を独立に付与できるようになっている。
本実施例によれば、サーキュラテーブル1の外周部下面側、即ち、配管ブロック8の下面側に配管継手13を取り付けたことにより、真空ポンプの駆動によって、配管ブロック8の各排気室12の底面部に排気吸引力が付与される。そして、この排気吸引力は各排気経路10を介して、4つの吸着口9に独立に真空吸着力を発生させる。
その結果、各吸着口9において、4個の基板(被切削物)を各々独立して吸着保持できる。又、配管が接続される配管継手13は、キャリッジ3の台座4上に載置固定されている。依って、サーキュラテーブル1の回転時に配管は回転せず、配管に擦れや破損を起こす恐れもない。
又、各排気室12を四半円弧形状に形成することにより、サーキュラテーブル1が所定範囲回転しても、該サーキュラテーブル1側の排気経路10と配管ブロック8側の排気室12との連通状態を維持して、各吸着口9に安定した吸着力が生じる。その際、サーキュラテーブル1を約90度回転させても、サーキュラテーブル1の回転が配管により妨げられることもない。
更に、真空ポンプによる真空引きによって、各配管を介して各吸着口9に各別に真空吸着力が発生するので、管路面積の大きな配管を配管継手13に接続することにより、各吸着口9に大きな吸着力を発生させることができる。従って、反った形状の基板でもあっても、当該基板をより確実に吸着することができる。
図示例では、配管ブロック8は、サーキュラテーブル1の外径と略同等の外径を有し、サーキュラテーブル1の下面側に配置されている。よって、サーキュラテーブル1の下側のデッドスペースを有効利用して、配管ブロック8及び配管を配設できる。
本発明の実施例2を図6乃至図9に示す。本実施例2の特徴は、配管ブロック18の内側面に複数の円弧形状の排気室12を形成し、配管ブロック18の内側面から排気吸引を行えるようにした点にある。尚、前記実施例1と実質的に同一の構成要素については、それと同一の符号を付して、その詳細な説明を省略するものとする。
上記実施例1同様に、サーキュラテーブル1を駆動する中空モータ2は、キャリッジ3の台座4上に載置固定されていると共に、キャリッジ3上には複数の支持フレーム7により、円環形状の配管ブロック18が支持固定されている。
サーキュラテーブル1の内部には、図9に例示するように、4個の各吸着口9に対応する4本の排気経路20が半径方向に形成され、各排気経路20の内端は、各吸着口9と1対1に対応して独立に連通している。この排気経路20の外端は、サーキュラテーブル1の外側面に開口している。
サーキュラテーブル1の外側には、円環形状の前記配管ブロック18が設けられ、配管ブロック18は、サーキュラテーブル1の外径と略同等の内径を有し、サーキュラテーブル1と同心状に配置されている。配管ブロック18の内周側面に形成した平面視四半円弧形状の4つの排気室22は、配管ブロック18の周方向に沿って等ピッチで一列に配設されている。
図9に示すように、各排気室22の内側は各排気経路20を介して、サーキュラテーブル1側の吸着口9と夫々独立に連通している。依って、各排気経路20と各吸着口9とから成る4つの各排気系統は、互いに独立した排気吸引回路を形成している。
前記排気室22の底面に取り付けた各配管継手13は、上記排気経路20を介して各吸着口9に夫々連通し、配管継手13には配管(図示略)を介して真空ポンプ(図示略)に各別に接続されている。
本実施例によれば、サーキュラテーブル1の外周部側面側、即ち、配管ブロック18の内側面に配管継手13を配置したことにより、真空ポンプの駆動によって、配管ブロック18の各排気室22の側面部に排気吸引力が発生し、この排気吸引力は各排気経路20を介して4つの吸着口9に独立別個に付与される。その結果、各吸着口9により、4個の被切削物(基板)を各々独立して吸着保持できる等、前記実施例1と同様な効果を奏する。
特に、配管ブロック18をサーキュラテーブル1の外側に配置したので、配管ブロック18の外径を大きくすることで、複数の排気室22を形成するための面積が広くなる。その結果、排気室22の広さに応じて、管路面積の大きな配管継手13及び配管を採択でき、吸着力を一層上げることができる。
本発明の実施例3について図10乃至図14を参照しながら説明する。本実施例3の特徴は、配管ブロックの上面に複数の排気室を径方向で2段に形成し、サーキュラテーブルの下面側から排気吸引できるようにした点にある。尚、前記実施例と実質的に同一の構成要素については、それと同一の符号を付してその詳細な説明を省略するものとする。
上記実施例1と同様に、サーキュラテーブル1の駆動部である中空モータ2は、キャリッジ3の台座4上に固定されている。図14に示すように、サーキュラテーブル1の内部には4本の排気経路30が半径方向に形成され、これら排気経路30は、サーキュラテーブル1の円周方向に等ピッチを有して放射状に配設されている。4本の排気経路30のうち互いに対称な2本は、残りの2本よりも長く設定されている。各排気経路30の内端側は、4つの各吸着口9に夫々独立に連通している。
円環形状の配管ブロック28はサーキュラテーブル1と同芯状に配置され、配管ブロック28の内径は中空モータ2の外径よりも若干大に設定されている。また、配管ブロック28の上面には、平面視半円形状の2つの排気室32Aと2つの排気室32Bの計4つが形成されている。
そして、排気室32Aと排気室32Bは、配管ブロック28の半径方向において2段に並んで配設されている。そのうち排気室32Aは、排気室32Bの外側に位置して設けられている。又、2つの排気室32A及び2つの排気室32Bは、それぞれ互いに対称な位置関係を有している。さらに、排気室32Aは排気室32Bに対して周方向で90度の位相差を有して配置されている。
4つの排気室32A,32Bは、各々の底面部に連結した配管継手13を介して、サーキュラテーブル1の各吸着口9に別々に連通している。依って、各排気室32A,32Bと各吸着口9を含む4つの各排気系統は、互いに独立した排気吸引回路を形成している。
本実施例3によれば、サーキュラテーブル1の外周部下面側、即ち、配管ブロック28の下面側に4つの配管継手13を連結したことにより、真空ポンプの駆動によって、配管ブロック28の各排気室32A,32Bの底面部から排気吸引され、この吸引力は各排気経路30を介して4つの吸着口9に夫々独立に生ずる。その結果、各吸着口9により、4個の被切削物を各々独立して吸着保持できる等、上記実施例1と同様な効果が期待できる。
また、排気室32A,32Bの中心角は180度であるので、サーキュラテーブル1の吸着可能回転範囲は約180度に拡大する。即ち、サーキュラテーブル1を約180度回転させた場合でも、サーキュラテーブル1側の各排気経路30と配管ブロック28側の各排気室32A,32Bとの連通状態は維持されるので、ワーク吸着機能が持続される。
叙上の如く本発明は、配管ブロックの複数の配管継手には、配管を介して真空ポンプが接続され、この真空ポンプにより、配管、排気室及び排気経路などを介してサーキュラテーブル側の各吸着口に吸引力が付与される。そのため、複数の各吸着口に独立した吸着力が発生させて、複数のワークを各別に吸着保持することができる。この場合、配管の本数や径は任意に設定できるので、真空ポンプを大型化させることなく、吸着力を上げることができる
又、配管ブロック側の複数の各排気室を円弧形状に形成したことにより、排気室の円弧形状の中心角に応じた範囲で、サーキュラテーブルが回転しても、サーキュラテーブル側の排気経路と排気室との連通状態が維持される。よって、各吸着口において安定した真空吸着作用が保持される。
この場合、配管ブロックは移動体に固定しているので、サーキュラテーブルと共に配管が回転することはない。そのため、配管の本数を増加させても、配管の擦れや破損を招く恐れがないばかりか、サーキュラテーブルの吸着可能回転範囲が規制されたり、あるいは、サーキュラテーブルが回転する際に、配管から抵抗力を受けて、サーキュラテーブルの回転が妨げられることもない。
また、サーキュラテーブルの外径と略同等の外径を有する配管ブロックを、サーキュラテーブルの下面側に配置した場合は、サーキュラテーブル下側のデッドスペースを有効利用して、配管ブロックの配設及び配管の敷設を行える。よって、配管ブロック及び配管の配設のための占有スペースを特別に確保する必要がなく、吸着保持装置全体としてコンパクト設計が可能になる。
さらに、実施例2に示した如く、サーキュラテーブルの外径と略同等の内径を有する配管ブロックを使用し、これをサーキュラテーブルの外周側に配置した場合は、配管ブロックの外径を大きくして、排気室を形成するための面積を広くすることができる。よって、排気室の広さに応じて、管路面積の大きな配管継手を採択でき、以て、吸着口の吸着力を一層上げることができる。
また、複数の円弧形状の排気室を、配管ブロックの周方向に沿って一列に設けることにより、排気室の円弧形状の中心角に応じて、サーキュラテーブルの吸着可能回転範囲が大きくなる。
さらに、本発明に係る複数の排気室は、実施例3に示した如く、配管ブロックの径方向において複数段に配設することができる。かかる構成により、排気室の数(吸着口の数)が多くなっても、排気室を複数段に分けて一列に配置することで、各排気室の中心角の大きさが維持される。よって、サーキュラテーブルの吸着可能回転範囲を小さくすることなく、吸着口の数を増加させることができる。
本発明は、上記の実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
例えば、複数の排気室は配管ブロックの厚さ方向で複数段に形成してもよく、又、複数の配管継手についても、配管ブロックの厚さ方向または周方向において互いに異なる箇所に連結することができる。更に、配管ブロックの半径方向に複数段に複数の排気室を配設した場合、各段の排気室の位置は配管ブロックの周方向で同位相になるように設定してもよい。
本発明の装置は、複数のワークを保持できる排気吸引式のダイシング装置の吸着保持装置であれば、サーキュラテーブル、回転駆動部等の構造や吸着口、配管継手等の数を問わずの全ての型式のものに有効に利用することが可能である。
1 サーキュラテーブル
2 中空モータ(回転駆動部)
3 キャリッジ(移動体)
4 台座
5 固定フレーム
6 レール
7 支持フレーム
8 配管ブロック
9 吸着口
10 排気経路
12 排気室(吸引室)
13 配管継手
18 配管ブロック(吸引ブロック)
20 排気経路
22 排気室
30 排気経路
28 配管ブロック
32A,32B 排気室

Claims (5)

  1. ワークを吸着保持するサーキュラテーブルと、該サーキュラテーブルを回転させる回転駆動部と、該回転駆動部の上側に配設された配管ブロックと、該配管ブロック、回転駆動部及びサーキュラテーブルを載置する移動体とを備えたダイシング装置の吸着保持装置において、
    前記サーキュラテーブルには、複数の吸着口を各別に含む複数の排気経路が形成され、前記配管ブロックは、該サーキュラテーブルと同心の環形状に形成され、且つ、配管継手が接続される複数の排気室を有し、
    前記配管ブロックを前記移動体上に支持固定すると共に、前記排気室を円弧形状に形成し、各排気室が前記サーキュラテーブル側の各排気経路に夫々独立に連通するように構成したことを特徴とするダイシング装置の吸着保持装置。
  2. 上記配管ブロックは、上記サーキュラテーブルの外径と略同等の外径を有し、該サーキュラテーブルの下面側に配置されていることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置の吸着保持装置。
  3. 上記配管ブロックは、上記サーキュラテーブルの外径と略同等の内径を有し、該サーキュラテーブルの外側に配置されていることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置の吸着保持装置。
  4. 上記複数の排気室は、上記配管ブロックの周方向に沿って一列に設けられていることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置の吸着保持装置。
  5. 上記複数の排気室は、上記配管ブロックの径方向において複数段に配設されていることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置の吸着保持装置。








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