JPS62111440A - ウエハ把持装置 - Google Patents
ウエハ把持装置Info
- Publication number
- JPS62111440A JPS62111440A JP25070885A JP25070885A JPS62111440A JP S62111440 A JPS62111440 A JP S62111440A JP 25070885 A JP25070885 A JP 25070885A JP 25070885 A JP25070885 A JP 25070885A JP S62111440 A JPS62111440 A JP S62111440A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- lever
- wafer
- piezoelectric element
- holding device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Feeding Of Workpieces (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はロボット先端に取付けられ、ワークを把持する
把持装置に係り、特にウェハ等の薄板形状のワークのハ
ンドリングや、クリーンルー１１内で動作させるに好適
な把持袋（首に関する。
把持装置に係り、特にウェハ等の薄板形状のワークのハ
ンドリングや、クリーンルー１１内で動作させるに好適
な把持袋（首に関する。
ｒ従来の技術〕
従来のウェハのハンドリングは、真空吸引を利用するも
のが主流であったが、この方策ではウェハ吸着の際に、
浮遊物をウェハの表面および裏面に付着させることにな
る。このため、近年では特開昭５８− ］ ］５５７３
６号公報、特開昭５８−６４０４］号公に記載されてい
るように、吸着を利用せず、把持爪によりウェハを把持
するものが提案されている。
のが主流であったが、この方策ではウェハ吸着の際に、
浮遊物をウェハの表面および裏面に付着させることにな
る。このため、近年では特開昭５８− ］ ］５５７３
６号公報、特開昭５８−６４０４］号公に記載されてい
るように、吸着を利用せず、把持爪によりウェハを把持
するものが提案されている。
」二記従来例では把持爪を移動させる１ψＩｌ！ｌＪ手
段に機械的な摺動部を備えているため、この摺動部から
の発塵により、その把持装置の使用環境中の清浄度を低
下させたり、ウェハへのごみ付着を生じるものであった
。
段に機械的な摺動部を備えているため、この摺動部から
の発塵により、その把持装置の使用環境中の清浄度を低
下させたり、ウェハへのごみ付着を生じるものであった
。
本発明は塵埃の発生が少ない把持装置を提供することを
目的とする。
目的とする。
本発明のＬ記の目的は、ロボットの先端に取付けられて
ウェハのハンドリング作業を行うためのウェハ把持装置
において、把持具本体に、ウェハを把持する一対の爪と
、その駆動源となる圧電素子と、その圧電素子の変位を
拡大して爪に伝達する変位拡大機構とを設けることによ
り達成される。
ウェハのハンドリング作業を行うためのウェハ把持装置
において、把持具本体に、ウェハを把持する一対の爪と
、その駆動源となる圧電素子と、その圧電素子の変位を
拡大して爪に伝達する変位拡大機構とを設けることによ
り達成される。
圧電素子の変位は変位拡大機構により拡大されて、爪に
伝えられる。これにより爪は開閉動し、ウェハを解放ま
たは把持する。このつ土ハ把持動作において圧電素子お
よび変位拡大機構は機械的摺動部を有しないので、発塵
量は少ないものである。
伝えられる。これにより爪は開閉動し、ウェハを解放ま
たは把持する。このつ土ハ把持動作において圧電素子お
よび変位拡大機構は機械的摺動部を有しないので、発塵
量は少ないものである。
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
第１図は本発明のウェハ把持装置の一実施例を示したも
のである。本発明の把持装置はロボット本体く図示せず
）の先端１１に取付けて使用し、冬瓜の動作等について
はロボット本体の動作と協調して動作するものである。
のである。本発明の把持装置はロボット本体く図示せず
）の先端１１に取付けて使用し、冬瓜の動作等について
はロボット本体の動作と協調して動作するものである。
本発明の把持装置は、積層型圧電素子１、力印加用のス
プリング５、変位拡大機構１４、爪１３、爪１３の変位
を検出する非接触式変位検出器１０などから構成され、
積層型圧電索子１の伸縮によりウェハ１２を把持する爪
１：３を動作させてウェハ１２の把持動作、解放の動作
を行うものである。
プリング５、変位拡大機構１４、爪１３、爪１３の変位
を検出する非接触式変位検出器１０などから構成され、
積層型圧電索子１の伸縮によりウェハ１２を把持する爪
１：３を動作させてウェハ１２の把持動作、解放の動作
を行うものである。
積層型圧電索子１はその一端を取付具：３に取付けられ
、ビス４を介して把持具本体８に固定される。他端は変
位拡大機構の第１作用点として接触子２を介してレバ］
６に接触している。
、ビス４を介して把持具本体８に固定される。他端は変
位拡大機構の第１作用点として接触子２を介してレバ］
６に接触している。
積層型圧電素子１は外部から電圧を印加すると、その極
性により積層方向の寸法が伸縮する。圧電素子１の伸び
る方向に電圧を印加した場合、レバ１６を押し、レバ１
６はヒンジ１８を支点として回転変位する。レバ１７は
レバ１６が変位するため、ヒンジ１９を介してヒンジ２
ｏを支点として変位する。同様の動作で爪１３はヒンジ
２２を中心として変位するため、結果的にウェハ１２を
把持する方向に変位する。この機構を左右一対で構成す
ることによってウェハ１２は挾持される。
性により積層方向の寸法が伸縮する。圧電素子１の伸び
る方向に電圧を印加した場合、レバ１６を押し、レバ１
６はヒンジ１８を支点として回転変位する。レバ１７は
レバ１６が変位するため、ヒンジ１９を介してヒンジ２
ｏを支点として変位する。同様の動作で爪１３はヒンジ
２２を中心として変位するため、結果的にウェハ１２を
把持する方向に変位する。この機構を左右一対で構成す
ることによってウェハ１２は挾持される。
一方、圧電素子１の収縮する方向に電圧を印加すれば、
前記と逆の動作でそれぞれの爪１３はウェハ１２を解放
するように変位する。この際、力印加用スプリング５が
レバ１６に作用しているため、接触子２とレバ１６は常
に接触状態を保ち、圧電素子１の伸縮と同時に爪１３は
開閉する。力印加用のスプリング５が作用しない場合は
、圧電素子１の伸びの動作の時のみ爪１３が閉方向ウェ
ハ１２を挾持する方向）に変位するのみであり。
前記と逆の動作でそれぞれの爪１３はウェハ１２を解放
するように変位する。この際、力印加用スプリング５が
レバ１６に作用しているため、接触子２とレバ１６は常
に接触状態を保ち、圧電素子１の伸縮と同時に爪１３は
開閉する。力印加用のスプリング５が作用しない場合は
、圧電素子１の伸びの動作の時のみ爪１３が閉方向ウェ
ハ１２を挾持する方向）に変位するのみであり。
スプリング５を作用させた時の半分の変位となってしま
う。
う。
スプリング５を用いず圧ｉ′１！素子１の伸縮の両方向
とも爪１；３の変位に生かすために、圧電索子１を直接
レバ１６に取イ」けてしまうことも考んられる。しかし
、この方法では、それぞれの爪１３が何等かの外力を受
けた際変位拡大機構１４が逆に作用し、外力を拡大して
圧電素子１に作用する。
とも爪１；３の変位に生かすために、圧電索子１を直接
レバ１６に取イ」けてしまうことも考んられる。しかし
、この方法では、それぞれの爪１３が何等かの外力を受
けた際変位拡大機構１４が逆に作用し、外力を拡大して
圧電素子１に作用する。
圧電素子１は通常、セラミックで作られており、そのた
め曲げの力や引張力に対する強度は低い。
め曲げの力や引張力に対する強度は低い。
したがって、圧電素子１に引張力等の外力が伝わるのを
断つために、接触子２を介してレバ１６に接する構成と
した。なお、スプリング５は、特にコイル形状である必
要はなく、接触子２とレバ１６が常に接触状態を保つ働
きをするものであれば、形状はどんなものでもよい。調
整ネジ８はスプリング５の押付力を調整するためのもの
である。
断つために、接触子２を介してレバ１６に接する構成と
した。なお、スプリング５は、特にコイル形状である必
要はなく、接触子２とレバ１６が常に接触状態を保つ働
きをするものであれば、形状はどんなものでもよい。調
整ネジ８はスプリング５の押付力を調整するためのもの
である。
第２図は本発明の′！Ａ置に用いる変位拡大機構１４の
一例を拡大して示すもので、この図において、圧電索子
１の変位は、接触子２によりレバ１６に伝えられる。レ
バ１６はヒンジ１８を支点とするてこであるためレバ１
６の長さの比（ｒ、、 工＋丁、２）／Ｌ１分だけ変位
が拡大され、レバ】７に伝えられる。同様にしてレバ１
′７では（Ｌｓ−ｔ−Ｌ４）／１、５に拡大され、最終
レバである爪Ｊ３のウェハ１２の挾持点では（Ｌ＋、＋
Ｌｅ）／Ｌ５となり、これ等全部を掛は合せた値（Ｌ＋
＋ｉ、ｚ） ／ ＬＡＸ（Ｌｓ＋Ｌｔ）／ＬａＸ （Ｌ
６＋ＬＢ）／Ｌｓが変位拡大率となる。したがって、Ｔ
−ｉ ＋ Ｌ ａ Ｉ Ｌ ５ を小さくし、Ｌｚ、Ｌ
番、Ｌｏ を大きくなるように構成すれば、大きな拡大
率が得られろ。本実施例ではそれぞれ７Ｘ４Ｘ２０とな
るように構成し、ウェハ】２を十分把握する変位量が得
ら九た。
一例を拡大して示すもので、この図において、圧電索子
１の変位は、接触子２によりレバ１６に伝えられる。レ
バ１６はヒンジ１８を支点とするてこであるためレバ１
６の長さの比（ｒ、、 工＋丁、２）／Ｌ１分だけ変位
が拡大され、レバ】７に伝えられる。同様にしてレバ１
′７では（Ｌｓ−ｔ−Ｌ４）／１、５に拡大され、最終
レバである爪Ｊ３のウェハ１２の挾持点では（Ｌ＋、＋
Ｌｅ）／Ｌ５となり、これ等全部を掛は合せた値（Ｌ＋
＋ｉ、ｚ） ／ ＬＡＸ（Ｌｓ＋Ｌｔ）／ＬａＸ （Ｌ
６＋ＬＢ）／Ｌｓが変位拡大率となる。したがって、Ｔ
−ｉ ＋ Ｌ ａ Ｉ Ｌ ５ を小さくし、Ｌｚ、Ｌ
番、Ｌｏ を大きくなるように構成すれば、大きな拡大
率が得られろ。本実施例ではそれぞれ７Ｘ４Ｘ２０とな
るように構成し、ウェハ】２を十分把握する変位量が得
ら九た。
−１−述の実施例では、多位拡大機構１４の各ヒンジ部
が引張力と曲げを主に受ける状態に構成したものについ
て説明したが、ｍ ３ ｔ５Ｊに示すようにそれぞれの
ヒンジが主に圧縮力と曲げ力を受けるように構成しても
よい。この場合も前記と同様な結果が得られた。
が引張力と曲げを主に受ける状態に構成したものについ
て説明したが、ｍ ３ ｔ５Ｊに示すようにそれぞれの
ヒンジが主に圧縮力と曲げ力を受けるように構成しても
よい。この場合も前記と同様な結果が得られた。
変位拡大機構１４の各ヒンジは、材料のもつ弾性で変位
を伝えるため発塵がなく、無発塵機構として最適なもの
である。通常これらの部分は、アーム１６．１７．爪１
３と同一材料で作製されることが多い。しかし、この部
分は変形が多くなるため寸法の影響が大きく、加工も難
しい。そのため、ヒンジ部分とアーム部分を別々に製作
し、後に両者を組合せて構成しでもよい。この場合は。
を伝えるため発塵がなく、無発塵機構として最適なもの
である。通常これらの部分は、アーム１６．１７．爪１
３と同一材料で作製されることが多い。しかし、この部
分は変形が多くなるため寸法の影響が大きく、加工も難
しい。そのため、ヒンジ部分とアーム部分を別々に製作
し、後に両者を組合せて構成しでもよい。この場合は。
アーム部分とヒンジ部分の材質を？！適なものにできる
ので、小型、軽量、経済性を目的とした場合に望ましい
。
ので、小型、軽量、経済性を目的とした場合に望ましい
。
第４図は本発明の装置に用いる圧電素子の特性の一例を
示したもので、外部印加重圧Ｅｏに対する変位量δと発
生する力Ｆとの関係を示すものである。この関係があら
かじめ判っていれば、圧電索子１の変位量δ０を知るこ
とによってその時のカド０を知ることができる。第１図
で示した非接触式変位検出器１０はこのためのものであ
る。圧電素子１の変位を拡大した後に検出する方式であ
る。ウェハを把持した後の変位を変位検出器１゜で検出
すれば、前述のようにウェハを把持している時の力を知
ることができる。印加電圧を徐々を高低するようにして
おけば、一定の把持力でウェハ】２を把持することもｉ
Ｊ能であり、脆弱はウェハ、変形し易いウェハなどのワ
ークの把持に最適となる。
示したもので、外部印加重圧Ｅｏに対する変位量δと発
生する力Ｆとの関係を示すものである。この関係があら
かじめ判っていれば、圧電索子１の変位量δ０を知るこ
とによってその時のカド０を知ることができる。第１図
で示した非接触式変位検出器１０はこのためのものであ
る。圧電素子１の変位を拡大した後に検出する方式であ
る。ウェハを把持した後の変位を変位検出器１゜で検出
すれば、前述のようにウェハを把持している時の力を知
ることができる。印加電圧を徐々を高低するようにして
おけば、一定の把持力でウェハ】２を把持することもｉ
Ｊ能であり、脆弱はウェハ、変形し易いウェハなどのワ
ークの把持に最適となる。
なお、上述の実施例においては、変位拡大機構を構成す
る複数のレバを爪の軸線と平行に配置したが、この配置
に限定されるものでないことは勿論である。
る複数のレバを爪の軸線と平行に配置したが、この配置
に限定されるものでないことは勿論である。
以上述べた本発明の実施例によれば、捨勅部構成が少な
く、発塵量が少ないので、クリーンルーム内での使用に
好適である６また、爪の変位を検出することによリーワ
ーク把持力を検出し得るので、脆弱なワーク、変形の大
きなワークの把持に適するものである。
く、発塵量が少ないので、クリーンルーム内での使用に
好適である６また、爪の変位を検出することによリーワ
ーク把持力を検出し得るので、脆弱なワーク、変形の大
きなワークの把持に適するものである。
本発明によれば、摺動部の少ない把持装置を構成するこ
とができるので、！ ｇｌｉも少なく、クリーンルーム
内で使用に好適な装置を提供することができる。
とができるので、！ ｇｌｉも少なく、クリーンルーム
内で使用に好適な装置を提供することができる。
第１図は本発明の把持装置を一旦断ｌ′６１にて示す正
面図、第２図は第１図に示す本発明の装置に用いられる
変位拡大機構を拡大し、て示第１・ス１、第７３１蛸は
本発明の装置ｉ’７に用いられる変位拡大機構の他の実
施例を示す図、第４図は本発明の装置に用いられる力検
出方法を１悦明する特性図である。 １・積層型圧電素子、２・・接触子、５・・スプリンタ
、６・・接触子、８ 把持具本体、９・・・カバ、１０
・・非接触変位検出器、１１・・・ロボット先端部、１
２・・・ワーク、１３・・爪、１４・・・変位拡大機構
、１５・・・外ワク、１６，１．７・・・レバ、１８〜
２２・・・弾性ヒンジ、２５〜２９・・・弾性ヒンジ。 代理人 弁理士 小川勝馬１．． ：’＋、’。 ゝ−１１，１１，７’− ５１；； Ｙ Ｚ 図 冨４図 ・変 イＬ量（５）−
面図、第２図は第１図に示す本発明の装置に用いられる
変位拡大機構を拡大し、て示第１・ス１、第７３１蛸は
本発明の装置ｉ’７に用いられる変位拡大機構の他の実
施例を示す図、第４図は本発明の装置に用いられる力検
出方法を１悦明する特性図である。 １・積層型圧電素子、２・・接触子、５・・スプリンタ
、６・・接触子、８ 把持具本体、９・・・カバ、１０
・・非接触変位検出器、１１・・・ロボット先端部、１
２・・・ワーク、１３・・爪、１４・・・変位拡大機構
、１５・・・外ワク、１６，１．７・・・レバ、１８〜
２２・・・弾性ヒンジ、２５〜２９・・・弾性ヒンジ。 代理人 弁理士 小川勝馬１．． ：’＋、’。 ゝ−１１，１１，７’− ５１；； Ｙ Ｚ 図 冨４図 ・変 イＬ量（５）−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ロボットの先端に取付けられてウェハのハンドリン
グ作業を行うためのウェハ把持装置において、把持具本
体に、ウェハを把持する一対の爪と、その駆動源となる
圧電素子と、その圧電素子の変位を拡大して爪に伝達す
る変位拡大機構とを設けたことを特徴とするウェハ把持
装置。 ２、変位拡大機構は複数個のレバとこれらのレバを連結
する弾性ヒンジとで構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のウェハ把持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60250708A JPH073831B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | ウエハ把持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60250708A JPH073831B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | ウエハ把持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62111440A true JPS62111440A (ja) | 1987-05-22 |
| JPH073831B2 JPH073831B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17211864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60250708A Expired - Lifetime JPH073831B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | ウエハ把持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073831B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487580U (ja) * | 1977-11-30 | 1979-06-21 | ||
| JPS5945165A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-13 | Nec Corp | インパクト印字ヘツド |
| JPS59175982A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-05 | キヤノン株式会社 | 駆動装置 |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60250708A patent/JPH073831B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487580U (ja) * | 1977-11-30 | 1979-06-21 | ||
| JPS5945165A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-13 | Nec Corp | インパクト印字ヘツド |
| JPS59175982A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-05 | キヤノン株式会社 | 駆動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH073831B2 (ja) | 1995-01-18 |
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