JP6281825B2 - Chuck device - Google Patents
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Description
この発明は、ウェハ等のワークを保持して搬送するためのチャック装置に関するものである。 The present invention relates to a chuck device for holding and transporting a workpiece such as a wafer.
従来、この種のチャック装置としては、静電チャック装置や粘着チャック装置がある(例えば、特許文献1及び特許文献2)。
静電チャック装置は、図16に示すように、誘電体111と吸着電極112とで成る静電吸着層110を、アルミニュウム等の金属で形成されたベース100の上に貼り付けた構造になっている。これにより、ワークW全体を静電吸着層110で吸着して、ワークWを所望の場所に搬送する。
一方、粘着チャック装置は、図17に示すように、1枚の粘着パッド210を、ベース200の上に貼り付けた構造になっている。これにより、ワークW全体を粘着パッド210で粘着して、ワークWを所望の場所に搬送する。
また、他の粘着チャック装置としては、図18に示すように、小さな粘着パッド210’を、ベース200上にエンボス状に複数貼り付けた構造のものもある。これにより、ワークWを 複数の粘着パッド210’によって部分的に粘着して搬送する。
Conventionally, as this type of chuck device, there are an electrostatic chuck device and an adhesive chuck device (for example,
As shown in FIG. 16, the electrostatic chuck device has a structure in which an
On the other hand, as shown in FIG. 17, the adhesive chuck device has a structure in which one
As another adhesive chuck device, as shown in FIG. 18, there is a structure in which a plurality of small
しかし、上記した従来のチャック装置では、次のような問題がある。
第1の問題は、ワークの重さが異なると、最適なチャックが困難になるということである。
例えば、軽いワークと重いワークとを貼り合わせる工程においては、軽いワークをチャックするために保持力を弱く設定したチャック装置と、重いワークをチャックするために保持力を強く設定したチャック装置を準備する。これにより、それぞれのワークに適したチャック装置を用いて、それぞれのワークを最適な保持力でチャックすることができる。
しかし、1つのチャック装置で軽いワークと重いワークの両方をチャックすることができれば、作業効率や設備コストの面で好ましい。
しかしながら、1つのチャック装置で軽いワークと重いワークの両方をチャックしようとすると、チャック装置の保持力を重いワークに合わせる必要があるため、軽いワークに対しては、過剰の力でチャックすることになる。
すなわち、図16に示した静電チャック装置においては、重いワークWに合わせて、高電圧を吸着電極112に供給することになり、その高電圧がアーキングの原因になる。また、軽いワークWを高電圧で吸着すると、異常帯電を起こし、ワークWのデチャックが困難になる。
一方、図17及び図18に示した粘着チャック装置においても、同様であり、粘着パッド210,210’の粘着力を重いワークWに合わせることで、軽いワークWのデチャックが困難になるという問題がある。
However, the conventional chuck device described above has the following problems.
The first problem is that an optimum chuck becomes difficult when the workpieces have different weights.
For example, in the process of laminating a light work and a heavy work, prepare a chuck device with a weak holding force for chucking a light work and a chuck device with a strong holding force for chucking a heavy work. . Thereby, each workpiece | work can be chucked with the optimal holding force using the chuck | zipper apparatus suitable for each workpiece | work.
However, if both a light work and a heavy work can be chucked with one chuck device, it is preferable in terms of work efficiency and equipment cost.
However, when trying to chuck both light and heavy workpieces with one chuck device, it is necessary to match the holding force of the chuck device with that of a heavy workpiece. Become.
That is, in the electrostatic chuck device shown in FIG. 16, a high voltage is supplied to the
On the other hand, the same applies to the adhesive chuck device shown in FIGS. 17 and 18, and it is difficult to dechuck the light workpiece W by matching the adhesive force of the
第2の問題は、ワークの形状が異なると、最適なチャックが困難になるということである。
すなわち、ある形状のワークに対しては、十分な接触面積を確保することができるチャック装置であっても、ワークの形状が異なると、十分な接触面積を確保することができなくなり、そのワークを最適な保持力でチャックすることが困難になる。
The second problem is that an optimum chuck becomes difficult if the workpiece shapes are different.
In other words, even with a chuck device that can secure a sufficient contact area for a workpiece having a certain shape, if the shape of the workpiece is different, a sufficient contact area cannot be ensured. It becomes difficult to chuck with the optimum holding force.
第3の問題は、デチャック構造が、ワークにダメージを与えるおそれのある構造になっているということである。
すなわち、従来の静電チャック装置や粘着チャック装置においては、作業終了後、残留吸着力や粘着力が、ワークに働くため、ワークをリフトピンやエアパージを用いてデチャックする構造になっている。しかし、静電チャック装置や粘着チャック装置においては、ワークの全面が静電吸着層や粘着パッドに吸着、粘着しているので、このワークをデチャックするには、相当の力を、リフトピンやエアパージを通じてワークに加える必要がある。このように、ワークに過剰の力を加えてデチャックしようとすると、ワークを傷つけるだけでなく、チャック装置自体をも傷つけてしまうおそれがある。
The third problem is that the dechuck structure is a structure that may damage the workpiece.
That is, the conventional electrostatic chuck device or adhesive chuck device has a structure in which the work is dechucked by using lift pins or air purge since the residual adsorption force or adhesive force acts on the workpiece after the work is completed. However, in the electrostatic chuck device and adhesive chuck device, the entire surface of the workpiece is adsorbed and adhered to the electrostatic adsorption layer or adhesive pad. Need to be added to the workpiece. As described above, when an excessive force is applied to the workpiece to dechuck, not only the workpiece is damaged, but also the chuck device itself may be damaged.
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、ワークの重さや形状に拘わらず、ワークを最適な保持力でチャックすることができると共に、ワークにダメージを与えることなくデチャックすることができるチャック装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of chucking a workpiece with an optimum holding force regardless of the weight or shape of the workpiece and dechucking without damaging the workpiece. It is an object of the present invention to provide a chuck device capable of performing the above.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、ベースと、このベースの表面に貼り付けられ且つその表面に当接されたワークを保持するためのチャック層とを備えるチャック装置であって、ベースを、同心円状に配列された複数の可動部材で構成し、複数のアクチュエータによって、複数の可動部材を円心軸に沿ってそれぞれ独立に上下動可能にし、チャック層を、隣の可動部材表面に渡らないようにして、各可動部材の表面に全面的に又は部分的に貼り付け、チャック層を、複数の可動部材のうち1つの可動部材にのみ貼り付けずに、当該可動部材をデチャック用の可動部材とした構成とする。
かかる構成により、重いワークをチャックする場合には、複数のアクチュエータによって、複数の可動部材の全てを上昇させ、全ての可動部材の表面高さを同一にする。これにより、可動部材表面のチャック層の全面が、同一高さになる。
かかる状態で、チャック装置を逆さにし、ワークを下向きのチャック層の表面に当接させると、ワーク全面がチャック層に接触することになる。
したがって、ワークが重い場合にあっても、ワーク全面がチャック層に接触するので、ワークがチャック層によって最適な保持力でチャックされ、落下することはない。
一方、軽いワークをチャックする場合には、複数の可動部材のうち一部の可動部材を上昇させ、これらの可動部材の表面高さを同一にする。
かかる状態で、チャック装置を逆さにし、ワークを下向きのチャック層の表面に当接させると、ワークの面の一部が、上昇した可動部材の表面に位置するチャック層に接触することになる。
したがって、ワークとチャック層との接触面積が小さくなるので、ワークが軽い場合にあっても、ワークに対して過剰の保持力は働かず、ワークがチャック層によって最適な保持力でチャックされることとなる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
With this configuration, when a heavy workpiece is chucked, all of the plurality of movable members are raised by the plurality of actuators, and the surface heights of all the movable members are made the same. Thereby, the entire surface of the chuck layer on the surface of the movable member becomes the same height.
In this state, when the chuck device is turned upside down and the work is brought into contact with the surface of the downward chuck layer, the entire surface of the work comes into contact with the chuck layer.
Therefore, even when the workpiece is heavy, the entire surface of the workpiece contacts the chuck layer, so that the workpiece is chucked by the chuck layer with an optimum holding force and does not fall.
On the other hand, when chucking a light workpiece, some of the movable members are raised, and the surface height of these movable members is made the same.
In such a state, when the chuck device is turned upside down and the workpiece is brought into contact with the surface of the downward chuck layer, a part of the surface of the workpiece comes into contact with the chuck layer positioned on the surface of the raised movable member.
Therefore, since the contact area between the workpiece and the chuck layer is reduced, even if the workpiece is light, excessive holding force does not act on the workpiece, and the workpiece is chucked with the optimum holding force by the chuck layer. It becomes.
また、平坦な形状のワークをチャックする場合には、複数の可動部材を全て上昇させておく。これにより、ワーク全面をチャック層に接触させることができ、平坦な形状のワークを最適な保持力でチャックすることができる。
そして、形状の異なるワークをチャックする場合には、各ワークの形状に合わせて、複数の可動部材の高さを異ならしめる。これにより、ワークとチャック層との十分な接触面積を確保することができ、形状の異なるワークに対しても最適な保持力でチャックすることができる。
When chucking a flat workpiece, all the plurality of movable members are raised. As a result, the entire surface of the workpiece can be brought into contact with the chuck layer, and a flat workpiece can be chucked with an optimum holding force.
When chucking workpieces having different shapes, the heights of the plurality of movable members are made different according to the shape of each workpiece. As a result, a sufficient contact area between the workpiece and the chuck layer can be ensured, and a workpiece having a different shape can be chucked with an optimum holding force.
さらに、ワークをデチャックする場合には、複数の可動部材のうち、中心又は外周に近い可動部材を上下動させることにより、ワークとチャック層との間に隙間を形成する。これにより、作業終了後、リフトピンやエアパージによって、ワークを軽く押すだけで、ワークを、傷つけることなく、デチャックすることができる。 Furthermore, when the workpiece is dechucked, a gap is formed between the workpiece and the chuck layer by moving up and down a movable member close to the center or outer periphery among the plurality of movable members. Thus, after the work is completed, the work can be dechucked without being damaged by simply pressing the work with a lift pin or air purge.
また、複数の可動部材の全てを上昇させて、全ての可動部材の表面高さを同一にすることにより、ワークとチャック層との接触面積を最大にすることができる。
また、複数の可動部材のうち一部の可動部材を上昇させることにより、ワークとチャック層との接触面積を調整することができる。
また、チャック層を一部の可動部材の表面に部分的に貼り付けておくことにより、ワークとチャック層との接触面積をより細かく調整することができる。
さらに、作業終了後、チャック層が貼り付けられていない可動部材のみを上昇させることで、ワークをデチャックすることができる。このとき、可動部材の表面が平坦であり、リフトピン等と比べて、ワークとの接触面積が広い。このため、この可動部材を上昇させることで、ワークを傷つけることなく、デチャックすることができる。
Further, by raising all of the plurality of movable members so that the surface heights of all the movable members are the same, the contact area between the workpiece and the chuck layer can be maximized.
Further, by raising some of the movable members, the contact area between the workpiece and the chuck layer can be adjusted.
In addition, the contact area between the workpiece and the chuck layer can be more finely adjusted by partially attaching the chuck layer to the surface of some of the movable members.
Furthermore, after the operation is completed, the work can be dechucked by raising only the movable member to which the chuck layer is not attached. At this time, the surface of the movable member is flat, and the contact area with the workpiece is larger than that of a lift pin or the like. For this reason, it can dechuck by raising this movable member, without damaging a workpiece | work.
請求項2の発明は、ベースと、このベースの表面に貼り付けられ且つその表面に当接されたワークを保持するためのチャック層とを備えるチャック装置であって、ベースを、同心円状に配列された複数の可動部材で構成し、複数のアクチュエータによって、複数の可動部材を円心軸に沿ってそれぞれ独立に上下動可能にし、1枚のチャック層を、ベースの表面全面に渡って貼り付けた構成とする。
かかる構成により、複数の可動部材を上下動させることで、チャック層全体を可動部材の高さに対応した形状に撓ませることができる。
The invention according to
With this configuration, the entire chuck layer can be bent into a shape corresponding to the height of the movable member by moving the plurality of movable members up and down.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のチャック装置において、チャック層は、所定の電圧が印加可能な吸着電極とこの吸着電極を被覆した誘電体とを有し、当該誘電体表面に載置されたワークを吸着電極への通電時に生じる静電気力で吸着可能な静電吸着層である構成とした。
かかる構成により、静電吸着層の吸着電極に通電することで、ワークのうち、この静電吸着層に接触している部分のみを静電気力によって吸着することができる。
A third aspect of the present invention, the chuck device according to請Motomeko 1 or
With this configuration, by energizing the adsorption electrode of the electrostatic adsorption layer, it is possible to adsorb only the part of the workpiece that is in contact with the electrostatic adsorption layer by electrostatic force.
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2に記載のチャック装置において、チャック層は、表面に載置されたワークをその自己粘着力によって保持可能な粘着パッドである構成とした。
かかる構成により、ワークのうち粘着パッドに接触している部分のみを粘着パッドに粘着させることができる。
A fourth aspect of the present invention, the chuck device according to請Motomeko 1 or claim 2, Ji jack layer, a workpiece placed on the surface has a configuration which is adhesive pad which can be held by its self-adhesive strength .
With this configuration, only the part of the workpiece that is in contact with the adhesive pad can be adhered to the adhesive pad.
請求項5の発明は、ベースと、このベースの表面に貼り付けられ且つその表面に当接されたワークを保持するためのチャック層とを備えるチャック装置であって、ベースを、同心円状に配列された複数の可動部材で構成し、複数のアクチュエータによって、複数の可動部材を円心軸に沿ってそれぞれ独立に上下動可能にし、チャック層を、隣の可動部材表面に渡らないようにして、各可動部材の表面に全面的に又は部分的に貼り付け、複数の可動部材のうち一部の可動部材の表面に貼り付けられているチャック層を、所定の電圧が印加可能な吸着電極とこの吸着電極を被覆した誘電体とを有し、当該誘電体表面に載置されたワークを吸着電極への通電時に生じる静電気力で吸着可能な静電吸着層で形成し、他の可動部材の表面に貼り付けられているチャック層を、表面に載置されたワークをその自己粘着力によって保持可能な粘着パッドで形成した構成とする。
かかる構成により、ワークのうち静電吸着層に接触している部分のみを静電気力によって吸着することができ、粘着パッドに接触している部分のみを粘着パッドに粘着させることができる。
The invention according to claim 5 is a chuck device comprising a base and a chuck layer for holding a workpiece affixed to and in contact with the surface of the base, the bases being arranged concentrically. A plurality of movable members, and by a plurality of actuators, the plurality of movable members can be moved up and down independently along the center axis so that the chuck layer does not cross over the surface of the next movable member, surface affixed to entirely or partially of the movable member, the chucking layer that is attached to the surface of the part of the movable member of the multiple movable member, and the attraction electrode, predetermined voltage can be applied A dielectric that covers the adsorption electrode, and a workpiece placed on the surface of the dielectric is formed of an electrostatic adsorption layer that can be adsorbed by electrostatic force generated when the adsorption electrode is energized, and other movable members Pasted on the surface The chucking layer have a workpiece placed on a surface a structure formed by adhesive pad which can be held by its self-adhesive strength.
With this configuration, only the part of the workpiece that is in contact with the electrostatic adsorption layer can be adsorbed by electrostatic force, and only the part of the work that is in contact with the adhesive pad can be adhered to the adhesive pad.
請求項6の発明は、請求項5に記載のチャック装置において、チャック層を、複数の可動部材のうち1つの可動部材にのみ貼り付けずに、当該可動部材をデチャック用の可動部材とした構成とする。 A sixth aspect of the present invention is the chuck device according to the fifth aspect , wherein the movable member is a movable member for dechucking without attaching the chuck layer to only one movable member among the plurality of movable members. And
以上詳しく説明したように、この発明のチャック装置によれば、複数の可動部材の一部を上下動させることにより、ワークとチャック層との接触面積を、ワークの重さや形状に合わせて変化、調整することができるので、ワークの重さや形状に拘わらず、ワークを最適な保持力でチャックすることができるという優れた効果がある。
また、作業終了後、所定の可動部材を上下動させて、ワークとチャック層との間に部分的な隙間を形成することができるので、ワークを傷つけることなく、容易にデチャックすることができるという優れた効果もある。
さらに、リフトピンやエアパージ等を用いることなく、ワークを安全にデチャックすることができるので、部品点数の削減を図ることができ、この結果、製品のコストダウンを図ることができるという効果がある。
As described above in detail, according to the chuck device of the present invention, the contact area between the workpiece and the chuck layer is changed in accordance with the weight and shape of the workpiece by moving a part of the plurality of movable members up and down. Since it can be adjusted, there is an excellent effect that the workpiece can be chucked with an optimum holding force regardless of the weight and shape of the workpiece.
Further, after the work is completed, a predetermined movable member can be moved up and down to form a partial gap between the workpiece and the chuck layer, so that it can be easily dechucked without damaging the workpiece. There is also an excellent effect.
Furthermore, since the workpiece can be safely dechucked without using a lift pin or air purge, the number of parts can be reduced, and as a result, the cost of the product can be reduced.
また、請求項2の発明に係るチャック装置によれば、チャック層全体を可動部材の高さに対応した形状に撓ませることができるので、チャック層が、ワークの形状に沿って密着し、ワークをより最適な保持力でチャックすることができるという効果がある。 According to the chuck device of the second aspect of the invention, since the entire chuck layer can be bent into a shape corresponding to the height of the movable member, the chuck layer adheres along the shape of the workpiece, Can be chucked with a more optimal holding force.
さらに、請求項1〜請求項6の発明に係るチャック装置によれば、ワークを、静電吸着層の静電気力や粘着パッドの粘着力によって、全面的に又は部分的に保持することができるという効果がある。 Further, according to the chuck device of the first to sixth aspects of the invention, the work can be held entirely or partially by the electrostatic force of the electrostatic adsorption layer or the adhesive force of the adhesive pad. effective.
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施例1)
図1は、この発明の第1実施例に係るチャック装置を示す概略平面図であり、図2は、第1実施例のチャック装置の概略断面図である。
図1に示すように、この実施例のチャック装置は、ベース1とチャック層2とを備えている。
Example 1
FIG. 1 is a schematic plan view showing a chuck device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view of the chuck device of the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the chuck device of this embodiment includes a
ベース1は、アルミニュウム等で形成された基材であり、同心軸Oを中心に、同心円状に配列された4つの可動部材11〜14で構成されている。
具体的には、最内の可動部材11が平面視において円形状に形成され、可動部材11の外側の3つの可動部材12〜14がリング状に形成されている。これらの可動部材11〜14は、図2に示すように、独立に同心軸Oに沿って上下動可能に組み付けられており、4つのアクチュエータ31〜34によって上下(図2の上下方向)に駆動されるようになっている。
詳しくは、アクチュエータ31がアーム31aによって可動部材11を支持し、アクチュエータ32がアーム32aによって可動部材12を支持し、アクチュエータ33がアーム33aによって可動部材13を支持し、アクチュエータ34がアーム34aによって可動部材14を支持しており、アクチュエータ31〜34が、アーム31a〜34aを上下動することによって、可動部材11〜14を上下に駆動する。
なお、アクチュエータ31〜34は、実施例の理解を容易にするため、模式的に表されているが、これらはシリンダ等の周知のアクチュエータであるので、その詳細な記載は省略する。
The
Specifically, the innermost
Specifically, the
The
チャック層2は、その表面に当接されたワークを保持するための層体であり、ベース1の表面に貼り付けられている。
この実施例では、チャック層2を、静電吸着層21と粘着パッド22,24とで構成した。具体的には、円形の静電吸着層21を、可動部材11の表面全面に貼り付け、リング状の粘着パッド22,24を、可動部材12,14の表面全面にそれぞれ貼り付けた。そして、可動部材13の表面全面には、非粘着パッド23を貼り付けた。
The
In this embodiment, the
静電吸着層21は、吸着電極25と、吸着電極25を被覆した誘電体26とで成り、スイッチ28をオンすることで、電源27の電圧を吸着電極25に印加することができる。
また、粘着パッド22,24は、その自己粘着力によってワークを保持可能なパッドであり、例えばシリコンゴムやエチレン−プロピレン−ジエンゴム等を素材としたパッドである。
なお、チャック装置の初期状態では、可動部材11〜14の高さが同一に設定され、静電吸着層21,パッド22〜24の表面が面一になるように設定されている。
The
The
In the initial state of the chuck device, the heights of the
次に、この実施例のチャック装置が示す作用及び効果について説明する。
図3は、ワークを全面保持した状態を示す概略断面図であり、図4は、ワークを部分的に保持した状態を示す概略断面図である。
重いワークWをチャックする場合には、図3に示すように、ワークWを、面一状態になっている静電吸着層21及びパッド22〜24上に載置する。すると、ワークWの裏面全面が、静電吸着層21及びパッド22〜24に当接した状態になる。この状態で、スイッチ28をオンにして、電源27の電圧を静電吸着層21の吸着電極25に印加すると、ワークWの中央部が静電気力によって静電吸着層21に吸着される。これと並行して、ワークWの外側部分が粘着パッド22,24によって粘着され、ワークWのほぼ全面がチャック層2によって保持された状態になる。このため、ワークWは、このチャック装置が持つ最大保持力によってチャックされることになる。
したがって、チャック装置を逆さにして、重いワークWを下向きの静電吸着層21及びパッド22〜24に当接させると、ワークWは、落下することなく、チャック層2による最適な保持力でチャックされることとなる。
Next, the operation and effect of the chuck device of this embodiment will be described.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state where the work is held on the entire surface, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state where the work is partially held.
When chucking a heavy workpiece W, as shown in FIG. 3, the workpiece W is placed on the
Therefore, when the chuck device is inverted and the heavy workpiece W is brought into contact with the downward
軽いワークWをチャックする場合には、図4に示すように、可動部材14のみをアクチュエータ34によって上昇させる。これにより、ワークWを、チャック装置に載置させると、ワークWが可動部材14の粘着パッド24にのみ接触することとなり、ワークWとチャック層2との接触面積が小さくなる。
したがって、チャック装置を逆さして、軽いワークWを下向きの粘着パッド24に当接させると、ワークWは、過剰な力を受けることなく、ワークWによって最適な保持力でチャックされることとなる。
When chucking a light workpiece W, only the
Therefore, when the chuck device is inverted and the light workpiece W is brought into contact with the
図5は、ワークWを静電吸着層21でのみ保持した状態を示す概略断面図であり、図6は、ワークWを粘着パッド22,24でのみ保持した状態を示す概略断面図である。
ワークWのサイズが小さい場合には、図5に示すように、可動部材11のみをアクチュエータ31によって上昇させ、静電吸着層21の吸着電極25を通電状態にすることで、小サイズのワークWを最適な保持力でチャックすることができる。
また、ワークWを、粘着パッド22,24でのみ保持する場合には、図6に示すように、可動部材12,14をアクチュエータ32,34によって上昇させることにより、ワークWを粘着パッド22,24による最適な粘着力でチャックすることができる。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state where the workpiece W is held only by the
When the size of the workpiece W is small, as shown in FIG. 5, only the
Further, when the workpiece W is held only by the
図7は、形状の異なるワークWを保持する方法を示す概略断面図である。
図7の(a)に示すように、上面に凸部Waを有するワークWを下面Wb側で保持する場合には、ワークWとチャック層2との間に、十分な接触面積を確保することができる。
しかし、図7の(b)に示すように、凸部Waがある上面側でワークWを保持しようとすると、ワークWとチャック層2との間に十分な接触面積を確保することができない。
したがって、このような場合には、図7の(c)に示すように、可動部材12〜14をアクチュエータ32〜34によって上昇させる。これにより、凹部を可動部材11の上に形成することができるので、凸部Waをこの凹部内に嵌めるようにして、ワークWをチャック層2に当接させることにより、ワークWと静電吸着層21及びパッド22〜24との間に十分な接触面積を確保することができる。
つまり、可動部材11〜14の高さを異ならしめることにより、チャック層2の形状をワークWの形状に対応した形状に変化させることができるので、形状の異なるワークWであっても、1つのチャック装置によって、最適な保持力でチャックすることができる。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for holding workpieces W having different shapes.
As shown in FIG. 7A, when a workpiece W having a convex portion Wa on the upper surface is held on the lower surface Wb side, a sufficient contact area must be ensured between the workpiece W and the
However, as shown in FIG. 7B, if the workpiece W is held on the upper surface side where the convex portion Wa is, a sufficient contact area cannot be ensured between the workpiece W and the
Therefore, in such a case, the
That is, by making the heights of the
図8は、デチャック状態を示す概略断面図である。
ワークWを全面保持した状態のチャック装置(図3参照)において、ワークWをデチャックする場合には、図8に示すように、スイッチ28をオフにして、吸着電極25への通電を停止すると共に、可動部材13をアクチュエータ33によって上昇させる。
これにより、ワークWは、非粘着パッド23を有した可動部材13によって、静電吸着層21及びパッド22,24から引き剥がされた状態になる。
このとき、可動部材13の表面は、平坦なリング状をなしているので、先の尖ったリフトピン等と比べて、ワークWとの接触面積が広い、このため、この可動部材13が、その上昇時に、ワークWを傷つけることはない。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a dechucked state.
In the chuck device in a state where the workpiece W has been entirely held (see FIG. 3), when de-chucking the workpiece W, as shown in FIG. 8, and turns off the
Thereby, the workpiece W is peeled off from the
At this time, since the surface of the
(実施例2)
次に、この発明の第2実施例について説明する。
図9、この発明の第2実施例に係るチャック装置を示す概略断面図である。
図9に示すように、この実施例のチャック装置は、粘着パッド21’を可動部材11の表面に貼り付けることにより、チャック層2を全て粘着パッド21’,22,24で構成した。
かかる構成により、チャック装置の構造を単純化することができ、この結果、製品のコストダウンを図ることができる。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
なお、この実施例では、チャック層2を全て粘着パッドで構成したが、チャック層2を全て静電吸着層21で構成することもできることは勿論である。
(Example 2)
Next explained is the second embodiment of the invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a chuck device according to a second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, in the chuck device of this embodiment, the
With this configuration, the structure of the chuck device can be simplified, and as a result, the cost of the product can be reduced.
Since other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
In this embodiment, the
(実施例3)
次に、この発明の第3実施例について説明する。
図10は、この発明の第3実施例に係るチャック装置を示す概略断面図である。
図10に示すように、この実施例のチャック装置では、粘着パッド21’を可動部材11の表面に貼り付けることにより、チャック層2の全てを粘着パッド21’,22,24で構成するだけでなく、粘着パッド22,24を可動部材12,14の表面に部分的に貼り付けた。
具体的には、複数の円形の粘着パッド22を可動部材12の表面に一定間隔で貼り付けると共に、複数の円形の粘着パッド24を可動部材14の表面に一定間隔で貼り付けた。
すなわち、この実施例のチャック装置では、小面積の粘着パッド22,24が、可動部材12,14に複数貼り付けられており、これにより、ワークWとチャック層2との接触面積をより細かく調整することができる。
また、この実施例では、複数の粘着パッド22,24をエンボス状にベース1の表面に貼り付けることにより、ワークWとの接触面積を小さくして、チャック時に受けるワークWのダメージを小さくしている。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1及び第2実施例と同様であるので、その記載は省略する。
なお、この実施例では、粘着パッド21’を可動部材11の表面に貼り付けたが、粘着パッド21’の代わりに、静電吸着層21を可動部材11に貼り付けた構成のチャック装置も、この実施例のチャック装置とほぼ同様の作用及び効果を奏する。
(Example 3)
Next explained is the third embodiment of the invention.
FIG. 10 is a schematic sectional view showing a chuck device according to a third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 10, in the chuck device of this embodiment, the
Specifically, a plurality of circular
That is, in the chuck device of this embodiment, a plurality of
Further, in this embodiment, a plurality of
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.
In this embodiment, the
(変形例)
図11は、チャック装置のチャック層2に関する変形例を示す概略平面図である。
上記第1〜第3実施例では、可動部材11〜14のうち、1つの可動部材13をデチャック用の部材としたチャック装置を例示したが、この発明では、図11に示すように、デチャック用の部材を有しないチャック装置も提示することができる。
(Modification)
FIG. 11 is a schematic plan view showing a modified example related to the
In the first to third embodiments, the chuck device in which one
例えば、図11の(a)に示すように、各粘着パッド21’,22,23’,24を各可動部材11〜14の表面全面に貼り付けて、チャック装置を構成することができる。
なお、この変形例において、静電吸着層を各可動部材11〜14の表面全面に貼り付けて、チャック装置を構成することもできる。
For example, as shown in FIG. 11 (a), each of the
In this modification, the chucking device can also be configured by attaching an electrostatic adsorption layer to the entire surface of each movable member 11-14.
また、図11の(b)に示すように、複数の円形の粘着パッド21’,22,23’,24を、各可動部材11〜14の表面に部分的に貼り付けて、チャック装置を構成することもできる。
Further, as shown in FIG. 11B, a plurality of circular
さらに、図11の(c)に示すように、静電吸着層21を可動部材11の表面全面に貼り付けると共に、粘着パッド22,23’,24を可動部材12〜14の表面全面に貼り付けて、チャック装置を構成することもできる。
Further, as shown in FIG. 11 (c), the
また、図11の(d)に示すように、静電吸着層21を可動部材11の表面全面に貼り付けると共に、複数の円形の粘着パッド22,23’,24を各可動部材12〜14表面に、一定間隔で貼り付けることにより、チャック装置を構成することができる。
Further, as shown in FIG. 11 (d), the
(実施例4)
次に、この発明の第4実施例について説明する。
図12は、この発明の第4実施例に係るチャック装置を示す概略断面図であり、図13は、保持力の調整状態を示す概略断面図である。
Example 4
Next explained is the fourth embodiment of the invention.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a chuck device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a holding force adjustment state.
図12に示すように、この実施例のチャック装置は、チャック層としての1枚の粘着パッド2’を、ベース1の表面全面に渡って貼り付けた構成をとっている。
具体的には、1枚の粘着パッド2’を、可動部材11〜14の表面全面に渡って貼り付けた。
これにより、図13に示すように、可動部材11〜14を上下動させることで、ワークWに対する保持力を調整することができる。
また、可動部材11〜14を上下動させることで、粘着パッド2’全体をワークWの形状に対応させて撓ませることができるので、ワークWの表面に凹凸がある場合においても、ワークWの形状に対応した最適な保持力でワークWをチャックすることができる。
As shown in FIG. 12, the chuck device of this embodiment has a configuration in which one
Specifically, one
Thereby, as shown in FIG. 13, the holding force with respect to the workpiece | work W can be adjusted by moving the movable members 11-14 up and down.
Moreover, since the adhesive pad 2 'whole can be bent according to the shape of the workpiece | work W by moving the movable members 11-14 up and down, even when the surface of the workpiece | work W has an unevenness | corrugation, The workpiece W can be chucked with an optimum holding force corresponding to the shape.
図14は、デチャック状態を示す概略断面図である。
この実施例のチャック装置によれば、図14の(a)に示すように、可動部材12〜14を上昇させ、可動部材14を最も高く位置させることで、ワークWの中央部と粘着パッド2’との間に隙間G1を形成することができる。また、図14の(b)に示すように、可動部材12〜14を下降させ、可動部材11を最も高く位置させることで、ワークWの外周部と粘着パッド2’との間に隙間G2を形成することができる。これにより、リフトピンやエアパージを用いて、ワークWを軽く押し上げることにより、ワークWを、傷つけることなく、安全且つ容易にデチャックすることができる。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1〜第3実施例と同様であるので、その記載は省略する。
また、この実施例では、チャック層として、1枚の粘着パッド2’を適用したが、チャック層として、1枚の静電吸着層21を可動部材11〜14全面に貼り付けた構成のチャック装置も、この実施例のチャック装置とほぼ同様の作用及び効果を奏する。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a dechucked state.
According to the chuck device of this embodiment, as shown in FIG. 14A, the
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first to third embodiments, and thus description thereof is omitted.
In this embodiment, one adhesive pad 2 'is applied as the chuck layer. However, the chuck device has a configuration in which one
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記第1〜第3実施例では、チャック層2を構成する静電吸着層21及びパッド21’,22,23’,24が、隣の可動部材の表面に渡らないように、各可動部材11〜14の表面に、全面的に又は部分的に貼り付けたチャック装置を例示した。
しかし、図15に示すように、チャック層2を構成する粘着パッド22,24が、隣の可動部材の表面に渡るように貼り付けたチャック装置も、この発明の範囲に含まれることは勿論である。
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary of invention.
For example, in the first to third embodiments, the
However, as shown in FIG. 15, a chuck device in which the
1,100,200…ベース、 2…チャック層、 2’,21’,22,23’,24,210,210’…粘着パッド、 11〜14…可動部材、 21,110…静電吸着層、 23…非粘着パッド、 25,112…吸着電極、 26,111…誘電体、 27…電源、 28…スイッチ、 31〜34…アクチュエータ、 31a〜34a…アーム、G1,G2…隙間、 O…同心軸、 W…ワーク。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100,200 ... Base, 2 ... Chuck layer, 2 ', 21', 22, 23 ', 24, 210, 210' ... Adhesive pad, 11-14 ... Movable member, 21, 110 ... Electrostatic adsorption layer, 23 ... Non-adhesive pad, 25, 112 ... Adsorption electrode, 26, 111 ... Dielectric, 27 ... Power supply, 28 ... Switch, 31-34 ... Actuator, 31a-34a ... Arm, G1, G2 ... Gap , O ... Concentric shaft W ... Work.
Claims (6)
上記ベースを、同心円状に配列された複数の可動部材で構成し、
複数のアクチュエータによって、上記複数の可動部材を円心軸に沿ってそれぞれ独立に上下動可能にし、
上記チャック層を、隣の可動部材表面に渡らないようにして、各可動部材の表面に全面的に又は部分的に貼り付け、
上記チャック層を、上記複数の可動部材のうち1つの可動部材にのみ貼り付けずに、当該可動部材をデチャック用の可動部材とした、
ことを特徴とするチャック装置。 A chuck device comprising a base and a chuck layer for holding a work affixed to and in contact with the surface of the base,
The base is composed of a plurality of movable members arranged concentrically,
With the plurality of actuators, the plurality of movable members can be moved up and down independently along the center axis,
The chuck layer is stuck to the surface of each movable member so as not to cross over the surface of the adjacent movable member,
Without attaching the chuck layer to only one movable member among the plurality of movable members, the movable member was used as a movable member for dechucking.
A chuck device characterized by that.
上記ベースを、同心円状に配列された複数の可動部材で構成し、
複数のアクチュエータによって、上記複数の可動部材を円心軸に沿ってそれぞれ独立に上下動可能にし、
1枚の上記チャック層を、上記ベースの表面全面に渡って貼り付けた、
ことを特徴とするチャック装置。 A chuck device comprising a base and a chuck layer for holding a work affixed to and in contact with the surface of the base,
The base is composed of a plurality of movable members arranged concentrically,
With the plurality of actuators, the plurality of movable members can be moved up and down independently along the center axis,
A piece of the chuck layer was pasted over the entire surface of the base.
A chuck device characterized by that.
上記チャック層は、所定の電圧が印加可能な吸着電極とこの吸着電極を被覆した誘電体とを有し、当該誘電体表面に載置されたワークを吸着電極への通電時に生じる静電気力で吸着可能な静電吸着層である、
ことを特徴とするチャック装置。 The chuck device according to claim 1 or 2,
The chuck layer has an adsorption electrode to which a predetermined voltage can be applied and a dielectric covering the adsorption electrode, and the workpiece placed on the surface of the dielectric is adsorbed by electrostatic force generated when the adsorption electrode is energized. Possible electrostatic adsorption layer,
A chuck device characterized by that.
上記チャック層は、表面に載置されたワークをその自己粘着力によって保持可能な粘着パッドである、
ことを特徴とするチャック装置。 The chuck device according to claim 1 or 2,
The chuck layer is an adhesive pad that can hold the workpiece placed on the surface by its self-adhesive force.
A chuck device characterized by that.
上記ベースを、同心円状に配列された複数の可動部材で構成し、
複数のアクチュエータによって、上記複数の可動部材を円心軸に沿ってそれぞれ独立に上下動可能にし、
上記チャック層を、隣の可動部材表面に渡らないようにして、各可動部材の表面に全面的に又は部分的に貼り付け、
上記複数の可動部材のうち一部の可動部材の表面に貼り付けられているチャック層を、所定の電圧が印加可能な吸着電極とこの吸着電極を被覆した誘電体とを有し、当該誘電体表面に載置されたワークを吸着電極への通電時に生じる静電気力で吸着可能な静電吸着層で形成し、
他の可動部材の表面に貼り付けられているチャック層を、表面に載置されたワークをその自己粘着力によって保持可能な粘着パッドで形成した、
ことを特徴とするチャック装置。 A chuck device comprising a base and a chuck layer for holding a work affixed to and in contact with the surface of the base,
The base is composed of a plurality of movable members arranged concentrically,
With the plurality of actuators, the plurality of movable members can be moved up and down independently along the center axis,
The chuck layer is stuck to the surface of each movable member so as not to cross over the surface of the adjacent movable member,
The chuck layer attached to the surface of a part of the movable members among the plurality of movable members has an adsorption electrode to which a predetermined voltage can be applied and a dielectric covering the adsorption electrode. The workpiece placed on the surface is formed with an electrostatic adsorption layer that can be adsorbed by the electrostatic force generated when the adsorption electrode is energized.
The chuck layer attached to the surface of another movable member was formed with an adhesive pad that can hold the workpiece placed on the surface by its self-adhesive force,
A chuck device characterized by that.
上記チャック層を、上記複数の可動部材のうち1つの可動部材にのみ貼り付けずに、当該可動部材をデチャック用の可動部材とした、
ことを特徴とするチャック装置。 The chuck device according to claim 5,
Without attaching the chuck layer to only one movable member among the plurality of movable members, the movable member was used as a movable member for dechucking.
A chuck device characterized by that.
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