JPWO2014102913A1 - Actuator and adhesive chuck device - Google Patents
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Abstract
可動子が無接触状態で芯ブレせずに駆動させる。伸縮部10として、蛇腹部11a,11a′を有する複数の金属ベローズ11,11′が内外へ同心状に配置され、金属ベローズ11,11′を伸縮変形させることにより、金属ベローズ11,11′の蛇腹部11a,11a′がそれぞれの内周端11b,11b′及び外周端11c,11c′をそれぞれ交互に固着して、伸縮部10の全体が伸縮変形方向(Z方向)以外のXYθ方向へ全く変形しないため、金属ベローズ11,11′の一端に亘って設けられる昇降部20を介して可動子40が、伸縮部10の中心空間12及び基部30の通孔31内で、伸縮変形方向(Z方向)以外のXYθ方向へは芯ブレせずに往復動する。The mover is driven in a non-contact state without core blurring. A plurality of metal bellows 11, 11 ′ having bellows 11 a, 11 a ′ are arranged concentrically inwardly and outwardly as the stretchable part 10, and the metal bellows 11, 11 ′ is stretched and deformed, whereby the metal bellows 11, 11 ′ The bellows portions 11a, 11a ′ alternately fix the inner peripheral ends 11b, 11b ′ and the outer peripheral ends 11c, 11c ′, respectively, so that the entire stretchable portion 10 is completely in the XYθ direction other than the stretchable deformation direction (Z direction). In order not to be deformed, the movable element 40 moves in the expansion / contraction deformation direction (Z) in the central space 12 of the expansion / contraction section 10 and the through hole 31 of the base section 30 through the elevating / lowering section 20 provided over one end of the metal bellows 11, 11 ′. Reciprocating motion without swaying in the XYθ directions other than (direction).
Description
本発明は、例えば液晶ディスプレイ(LCD)や有機ELディスプレイ(OLED)やプラズマディスプレイ(PDP)やフレキシブルディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ(FPD)の製造過程において、ガラス基板か又は樹脂基板などの板状ワークを粘着保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機を含む基板組立装置や、このような基板などの絶縁体、導電体又は半導体ウエハなどのワーク(被処理体)を搬送する基板搬送装置などに用いられるアクチュエータ、このアクチュエータが具備される粘着チャック装置に関する。 The present invention relates to a plate-like workpiece such as a glass substrate or a resin substrate in the manufacturing process of a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), an organic EL display (OLED), a plasma display (PDP), or a flexible display. Used for substrate assembly apparatuses including a substrate laminating machine for holding and adhering substrates together, and substrate conveying apparatuses for conveying an insulator such as a substrate, a workpiece such as a conductor or a semiconductor wafer (object to be processed), etc. The present invention relates to an actuator and an adhesive chuck device provided with the actuator.
従来、この種の粘着チャック装置として、上方の加圧板に開孔を複数設け、これら開孔内にアクチュエータを備え、アクチュエータから下方に向かって伸びた軸の先に粘着部材が設けられ、アクチュエータの動作により開孔内で粘着部材が上下し、粘着部材で上基板を保持し、真空チャンバユニットの内部において、上下両基板の位置合わせをしてから貼り合わせを行い、貼り合わされた上基板から粘着部材を剥がす時は、アクチュエータにより開孔内で粘着部材を上昇(退行)させると、加圧板の開孔の周縁部が上基板の移動を阻止するので、簡単に粘着部材と上基板を引き離す基板組立装置がある(例えば、特許文献1参照)。
また、上方の加圧板に開口を複数設け、これら開口内に回転用アクチュエータと上下駆動用アクチュエータを夫々備え、回転用アクチュエータから下方に向かって伸びた回転軸の先端に粘着部材が取り付けられ、真空チャンバユニットの内部において、上下両基板の位置合わせを行いながら貼り合わせを行い、粘着部材を加圧板内に退行させる時は、粘着部材を基板面に対して回転用アクチュエータにより捻りながら、又は捻ってから上下駆動用アクチュエータにより退行させて、粘着部材を上基板から引き剥がす基板組立装置もある(例えば、特許文献2参照)。Conventionally, as this type of adhesive chuck device, a plurality of apertures are provided in the upper pressure plate, actuators are provided in the apertures, and an adhesive member is provided at the tip of a shaft extending downward from the actuator. By operation, the adhesive member moves up and down in the opening, the upper substrate is held by the adhesive member, the upper and lower substrates are aligned within the vacuum chamber unit, and then bonded together. When peeling the member, if the adhesive member is raised (retracted) in the opening by the actuator, the peripheral edge of the opening of the pressure plate prevents the upper substrate from moving, so the substrate that easily separates the adhesive member from the upper substrate There is an assembly device (see, for example, Patent Document 1).
Also, a plurality of openings are provided in the upper pressure plate, rotation actuators and vertical drive actuators are provided in these openings, and an adhesive member is attached to the tip of the rotating shaft extending downward from the rotation actuator, In the chamber unit, bonding is performed while aligning the upper and lower substrates, and when the adhesive member is retracted into the pressure plate, the adhesive member is twisted or twisted with respect to the substrate surface by a rotation actuator. There is also a board assembly device that is retracted from the upper board by an actuator for driving up and down to peel off the adhesive member from the upper board (see, for example, Patent Document 2).
ところで、フラットパネルディスプレイの基板貼り合わせ機などでは、一対の基板をミクロンオーダーの高精度で互いに位置合せし、これらの位置合わせ状態を保ったまま、基板同士の貼り合わせが高精度で行われる。
しかし乍ら、このような従来の粘着チャック装置及びそれに用いられるアクチュエータでは、特許文献1の場合、アクチュエータから伸びる軸の駆動時に、該軸がその軸方向と交差する方向にも僅かに芯ブレを生ずるため、上下基板の貼り合わせ完了後に上基板から粘着部材を剥がす際に、アクチュエータで軸及び粘着部材を上昇(退行)させると、軸の芯ブレにより上基板が下基板に対して位置ズレを起こしてしまう。
それによって、基板同士の貼り合わせ精度が低下し、歩留まりが悪くなるという問題があった。
また、特許文献2の場合には、上下基板の貼り合わせ完了後に上基板から粘着部材を剥がす際に、回転用アクチュエータで回転軸を捻りながら又は捻ってから上下駆動用アクチュエータにより退行させるため、粘着部材の回転移動に伴い上基板が下基板に対して位置ズレを起こし易いという問題があった。
さらに、特許文献2の場合には、回転軸の外周面に環状のシール材を当接させて、回転軸が上下及び回転自在にシールされると同時に回転軸の軸ブレを防止している。しかし、回転軸が上下移動及び回転移動をする度に回転軸とシール材が擦れるために、それらの摩耗によりゴミが発生し易い。
それによって、真空チャンバユニットなどの密閉空間内で基板同士の貼り合わせが行われる場合には、回転軸とシール材の摩耗で発生したゴミが基板同士の貼り合わせ箇所に混入するなど、悪影響を与えるおそれがあるという問題があった。In a flat panel display substrate bonding machine or the like, a pair of substrates are aligned with each other with high accuracy on the order of microns, and the substrates are bonded with high accuracy while maintaining these alignment states.
However, in such a conventional adhesive chuck device and the actuator used therefor, in the case of Patent Document 1, when the shaft extending from the actuator is driven, the shaft slightly blurs in the direction intersecting the axial direction. Therefore, when the adhesive member is peeled from the upper substrate after the bonding of the upper and lower substrates is completed, if the shaft and the adhesive member are lifted (retracted) by the actuator, the upper substrate is displaced from the lower substrate due to the shaft core blurring. I will wake you up.
Accordingly, there is a problem that the bonding accuracy between the substrates is lowered and the yield is deteriorated.
In the case of
Furthermore, in the case of
As a result, when the substrates are bonded together in a sealed space such as a vacuum chamber unit, there is an adverse effect such as dust generated due to wear of the rotating shaft and the sealing material entering the bonding position between the substrates. There was a problem of fear.
本発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、可動子が無接触状態で芯ブレせずに駆動させること、などを目的とするものである。 An object of the present invention is to cope with such a problem, and it is an object of the present invention to drive the mover in a non-contact state without causing a core blur.
このような目的を達成するために本発明によるアクチュエータは、内周端及び外周端がそれぞれ交互に固着された蛇腹部を有する複数の金属ベローズが内外へ同心状に配置される伸縮変形可能な伸縮部と、前記金属ベローズの一端に亘って設けられる昇降部と、前記金属ベローズの他端に亘って設けられ通孔を有する基部と、前記昇降部から前記伸縮部の中心空間を通って前記基部の前記通孔に向け設けられる可動子と、を備え、前記伸縮部の伸縮変形に伴い前記基部の前記通孔内で前記可動子を往復動させることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the actuator according to the present invention includes a plurality of metal bellows having bellows portions with inner peripheral ends and outer peripheral ends fixed alternately. A base part having a through hole provided over the other end of the metal bellows, and a base part extending from the lift part through the central space of the telescopic part. And a movable element provided toward the through hole, wherein the movable element is reciprocated in the through hole of the base portion in accordance with the expansion and contraction of the expansion and contraction part.
前述した特徴を有する本発明によるアクチュエータは、伸縮部として、蛇腹部を有する複数の金属ベローズが内外へ同心状に配置され、金属ベローズを伸縮変形させることにより、金属ベローズの蛇腹部がそれぞれの内周端及び外周端をそれぞれ交互に固着して、伸縮部の全体が伸縮変形方向以外の方向へ全く変形しないため、金属ベローズの一端に亘って設けられる昇降部を介して可動子が、伸縮部の中心空間及び基部の通孔内で、伸縮変形方向以外の方向へは芯ブレせずに往復動する。
したがって、可動子が無接触状態で芯ブレせずに駆動させることができる。
その結果、軸の駆動により芯ブレが生じ易い従来のアクチュエータに比べ、フラットパネルディスプレイの基板貼り合わせ機などにおいて貼り合わせ完了後の粘着剥離に使用しても、基板同士の貼り合わせ精度が低下せず、歩留まりを向上させることができる。
さらに、軸の駆動でシール材との間に擦れが生じる従来のアクチュエータに比べ、可動子の駆動に伴ってゴミが発生しないため、真空チャンバユニットなどの密閉空間内で基板同士の貼り合わせを行っても、ゴミなどの異物が基板同士の貼り合わせ箇所に混入するなどの悪影響を防止することができる。また、擦れにより摩耗する封止部分が無いため、長期間使用しても芯ブレせずに起こすことなく、安定性に優れる。
特に、内外へ同心状に配置される複数の金属ベローズとして、多数の薄肉金属板の内周端と外周端がそれぞれ交互に溶接された溶接ベローズを用いた場合には、その軸方向へは伸縮変形するが、それ以外の方向へは剛性が高くて変形せず動かないとともに、複数の溶接ベローズを内外へ同心状に配置することで更に剛性が高まるため、可動子の芯ブレを完全に防止できる。In the actuator according to the present invention having the above-described features, a plurality of metal bellows having a bellows portion are concentrically arranged inward and outward as expansion / contraction portions, and the bellows portions of the metal bellows are respectively expanded and deformed by expanding and deforming the metal bellows. Since the peripheral end and the outer peripheral end are alternately fixed, and the entire expansion / contraction part is not deformed at all in directions other than the expansion / contraction deformation direction, the mover is connected to the expansion / contraction part via an elevating part provided over one end of the metal bellows. In the central space and the through-hole of the base, it reciprocates in the direction other than the expansion / contraction deformation direction without causing a core blur.
Therefore, the mover can be driven in a non-contact state without causing a core blur.
As a result, the accuracy of bonding between substrates decreases even when used for adhesion peeling after completion of bonding in a flat panel display substrate bonding machine, etc., compared to conventional actuators that are prone to core blurring due to shaft drive. Therefore, the yield can be improved.
Furthermore, compared to conventional actuators that rub against the sealing material when the shaft is driven, dust is not generated when the mover is driven, so the substrates are bonded together in a sealed space such as a vacuum chamber unit. However, it is possible to prevent adverse effects such as foreign matters such as dust entering the bonding position between the substrates. In addition, since there is no sealing portion that wears due to rubbing, it is excellent in stability without causing wobbling even when used for a long time.
In particular, when a welded bellows in which the inner and outer edges of a large number of thin metal plates are alternately welded as a plurality of metal bellows arranged concentrically inward and outward, it expands and contracts in the axial direction. Although it deforms, it is highly rigid in the other directions and does not move and does not move, and by arranging multiple welding bellows concentrically inside and outside, the rigidity is further increased, thus completely preventing core movement of the mover it can.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るアクチュエータAは、フラットパネルディスプレイの基板貼り合わせ機などを含む基板組立装置や基板搬送装置などに用いられる原動機である。
図1〜図2に示すように、ガラス基板や樹脂基板などからなる板状のワークWと対向して、複数のアクチュエータAをそれぞれ所定間隔毎に分散配置することで、本発明の実施形態に係る粘着チャック装置が構成される。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係るアクチュエータAは、蛇腹部11a,11a′を有する複数の金属ベローズ11,11′が内外へ同心状に配置される伸縮変形可能なZ方向へ伸縮変形可能な伸縮部10と、金属ベローズ11,11′の一端に亘って設けられる昇降部20と、金属ベローズ11,11′の他端に亘って設けられる基部30と、昇降部20から伸縮部10の中心空間12を通って基部30の中心に向け設けられる可動子40と、を主要な構成要素として備えている。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The actuator A according to the embodiment of the present invention is a prime mover used for a substrate assembly apparatus, a substrate transfer apparatus, and the like including a substrate bonding machine for flat panel displays.
As shown in FIGS. 1 to 2, the actuators according to the present invention are arranged in a distributed manner with a plurality of actuators A being arranged at predetermined intervals, facing a plate-shaped workpiece W made of a glass substrate, a resin substrate, or the like. Such an adhesive chuck device is configured.
More specifically, the actuator A according to the embodiment of the present invention can be stretched and deformed in the Z direction in which a plurality of
伸縮部10となる複数の金属ベローズ11,11′は、環状に打ち抜き加工された多数の薄肉金属板の内周端11b,11b′と外周端11c,11c′をそれぞれ交互に固着して断面波状につなぎ合わすことにより、伸縮変形可能な蛇腹部11a,11a′が形成される。
伸縮部10は、径寸法が異なる蛇腹部11a,11a′を有する金属ベローズ11,11′が複数個用意され、これら金属ベローズ11,11′をそれぞれ蛇腹部11a,11a′の中心が同じ位置となるように配置することで構成される。
これら複数の金属ベローズ11,11′において、伸縮部10の中心となる最小径の蛇腹部11aの内部には、中心空間12が区画形成されている。複数の金属ベローズ11,11′における大小の蛇腹部11a,11a′の間には、気密性に優れた環状空間13が区画形成されている。The plurality of
The
In the plurality of
金属ベローズ11,11′の具体例としては、多数の薄肉金属板の内周端11b,11b′と外周端11c,11c′がそれぞれ交互に溶接された溶接ベローズを用いることが好ましい。
さらに、図1(a)(b)及び図2に示される例では、円筒状に形成した二つの金属ベローズ11,11′がその径方向へ複数それぞれ同心円上に配置されている。
また、その他の例として図示しないが、金属ベローズ11,11′として円筒状以外の角筒状に形成されたものを用いたり、三つ以上の金属ベローズ11,11′をそれぞれの中心が同じ位置となるように配置したりすることも可能である。As a specific example of the
Further, in the example shown in FIGS. 1A and 1B and FIG. 2, a plurality of
Although not shown in the drawings as other examples, the
昇降部20は、金属ベローズ11,11′の一端(上端)に亘って気密状に連結される板材か又はその他の形状の部材で構成され、金属ベローズ11,11′の伸縮変形に伴ってZ方向へ往復動自在に支持されている。
さらに、昇降部20は、他の部材に接触させることで、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の伸縮変形範囲を制限することが好ましい。The
Furthermore, it is preferable that the raising / lowering
基部30は、金属ベローズ11,11′の他端(下端)に亘って気密状に連結される板材か又はその他の形状の部材で構成され、金属ベローズ11,11′を支持している。
基部30の中心部には、後述する可動子40が挿通する通孔31を貫通開穿している。
さらに、基部30には、複数の金属ベローズ11,11′(蛇腹部11a,11a′)の間に形成された環状空間13と連通する貫通孔32を開穿することが好ましい。The
A through
Furthermore, it is preferable that a
可動子40は、昇降部20の中心から伸縮部10の中心となる中心空間12を通って基部30の通孔31に向け延びる断面円形か、又は断面矩形などのその他の形状の棒材で構成され、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の伸縮変形に伴い昇降部20と連動して、伸縮部10の中心空間12及び基部30の通孔31内でZ方向へ往復動するように吊持している。
さらに、可動子40は、その昇降部20との連結部位と反対側の先端41が、ワークWと対向するように配置され、金属ベローズ11,11′の伸縮変形によるZ方向へ往復動で、先端41をワークWの表面W1に対して間接的又は直接的に接触させるように配置されている。
図1(a)(b)に示される例では、可動子40の先端41に後述する粘着部材70が固着され、粘着部材70を介してワークWの表面W1に接触させることにより、ワークWを着脱自在に保持している。
また、その他の例として図示しないが、可動子40の先端41に粘着部材70を固着せず、先端41をワークWの表面W1に面接触させて押し移動することも可能である。The
Further, the
In the example shown in FIGS. 1A and 1B, an
Although not shown as another example, the
さらに、本発明の実施形態に係るアクチュエータAは、昇降部20と対向して伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の伸縮変形に伴い昇降部20が当接するように設けられるストッパ50を更に備え、ストッパ50に昇降部20が当接することで可動子40を移動停止させるように構成することが好ましい。
つまり、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の伸縮変形に伴って昇降部20をZ方向へ移動させることにより、昇降部20がストッパ50に突き合って可動子40の移動範囲が制限される。
ストッパ50は、昇降部20及び可動子40の下限位置を設定するための下限ストッパ51aと、昇降部20及び可動子40の上限位置を設定するための上限ストッパ52aを有している。
下限ストッパ51aは、図1(a)(b)及び図2に示される場合、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の外周を囲むように設けられる側壁部51の内面に沿って段状に形成され、昇降部20の下面21を当接させることで、可動子40の下方移動が停止するように構成されている。
上限ストッパ52aは、図1(a)(b)及び図2に示される場合、側壁部51の上端面に亘って昇降部20を覆うように設けられたトッププレート52の下面に沿って面状に形成され、昇降部20の上面22を当接させることで、可動子40の上方移動が停止するように構成されている。Furthermore, the actuator A according to the embodiment of the present invention further includes a
That is, by moving the elevating
The
The
The
さらに、本発明の実施形態に係るアクチュエータAは、複数の金属ベローズ11,11′(蛇腹部11a,11a′)の間に形成される環状空間13に向けて駆動用流体Fを供給するための供給部61を更に備え、供給部61から環状空間13への駆動用流体Fが供給されることで金属ベローズ11,11′を同時に伸縮変形させるように構成することが好ましい。
つまり、供給部61から駆動用流体Fを環状空間13へ供給することにより、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′が同時に伸長変形し、これと逆に環状空間13から駆動用流体Fを供給部61へ戻すことで、金属ベローズ11,11′が同時に短縮変形する。
供給部61は、圧縮空気などの気体又は液体からなる駆動用流体Fが貯留される供給源(図示しない)と、駆動用流体Fの供給源から金属ベローズ11,11′間の環状空間13に亘って形成される供給路61aと、供給路61aを経て供給源及び環状空間13に亘り駆動用流体Fを一方向のみに供給するか又は双方向へ出し入れするためのポンプなどの駆動手段(図示しない)と、を有している。Furthermore, the actuator A according to the embodiment of the present invention is for supplying the driving fluid F toward the
That is, by supplying the driving fluid F from the
The
図1(a)(b)及び図2に示される例では、供給部61として、後述する粘着チャック装置のチャック本体60の内部に供給路61aを区画形成し、基部30に開穿された貫通孔32を介して供給部61の供給路61aと環状空間13が連通している。
図1(a)に示される状態では、金属ベローズ11,11′及び昇降部20の自重と、金属ベローズ11,11′が有する弾性力により、蛇腹部11a,11a′がZ方向へ圧縮変形し、昇降部20がストッパ50(下限ストッパ51a)と当接することで可動子40が下限制限で停止している。
図1(b)に示される状態では、供給部61の駆動手段が作動し、供給源から駆動用流体Fが供給路61aを経て環状空間13に供給され、環状空間13の内圧が上がることにより、金属ベローズ11,11′を同時にZ方向へ膨張して伸縮変形させ、昇降部20がストッパ50(上限ストッパ52a)と当接することで可動子40が上限制限で停止している。
その後、環状空間13内の駆動用流体Fが供給路61aを経て供給源に逆流させるか、又は別の逃がし通路(図示しない)から抜いて、環状空間13の内圧を下げることにより、蛇腹部11a,11a′がZ方向へ圧縮変形して、図1(a)に示される状態に戻される。
また、その他の例として図示しないが、チャック本体60内の供給路61aや基部30の貫通孔32に代えて、外側に配置される金属ベローズ11′の蛇腹部11a′や昇降部20に対し、供給部61の供給管路を直接的に配管接続するなど、供給部61として粘着チャック装置のチャック本体60と関係なく環状空間13に駆動用流体Fを供給することも可能である。In the example shown in FIGS. 1A and 1B and FIG. 2, as the
In the state shown in FIG. 1A, the
In the state shown in FIG. 1B, the driving means of the
After that, the driving fluid F in the
Although not shown as another example, instead of the
このような本発明の実施形態に係るアクチュエータAによると、伸縮部10として、蛇腹部11a,11a′を有する複数の金属ベローズ11,11′が内外へ同心状に配置されるため、金属ベローズ11,11′を伸縮変形させることにより、金属ベローズ11,11′の蛇腹部11a,11a′がそれぞれの内周端11b,11b′及び外周端11c,11c′をそれぞれ交互に固着して、伸縮部10の全体が伸縮変形方向(Z方向)以外のXYθ方向へ全く変形しない。
それにより、金属ベローズ11,11′の一端に亘って設けられる昇降部20を介して可動子40が、伸縮部10の中心空間12及び基部30の通孔31内で、伸縮変形方向(Z方向)以外のXYθ方向へは芯ブレせずに往復動する。
したがって、可動子40が無接触状態で芯ブレせずに駆動させることができる。
特に、内外へ同心状に配置される複数の金属ベローズ11,11′として、多数の薄肉金属板の内周端11b,11b′と外周端11c,11c′がそれぞれ交互に溶接された溶接ベローズを用いた場合には、その軸方向(Z方向)へは伸縮変形するが、それ以外のXYθ方向へは剛性が高くて変形せず動かないとともに、複数の溶接ベローズを内外へ同心状に配置することで更に剛性が高まるため、可動子40の芯ブレを完全に防止できる。According to the actuator A according to the embodiment of the present invention, since the plurality of metal bellows 11, 11 ′ having the
As a result, the
Therefore, the
In particular, as a plurality of metal bellows 11 and 11 ′ arranged concentrically inside and outside, a welded bellows in which inner peripheral ends 11 b and 11 b ′ and outer peripheral ends 11 c and 11 c ′ of a large number of thin metal plates are alternately welded, respectively. When used, it expands and contracts in the axial direction (Z direction), but the other XYθ directions are rigid and do not move and do not move, and a plurality of welding bellows are arranged concentrically in and out. In this way, the rigidity is further increased, so that the core blur of the
さらに、昇降部20と対向して伸縮部10の伸縮変形に伴い昇降部20が当接するように設けられるストッパ50を更に備え、ストッパ50に昇降部20が当接することで可動子40を移動停止させるように構成した場合には、伸縮部10の伸縮変形に伴って昇降部20を移動させることにより、昇降部20がストッパ50に突き合って可動子40の移動範囲が制限される。
したがって、簡単な構造で可動子40の移動範囲を制限することができる。
その結果、可動子40がワークWなどの衝突することを防止することができて、破損事故などが発生せず、安全性の向上が図れる。In addition, a
Therefore, the movement range of the
As a result, it is possible to prevent the
また、金属ベローズ11,11′の間に形成される環状空間13に向けて駆動用流体Fを供給する供給部61を更に備え、供給部61から環状空間13に駆動用流体Fが供給されることで金属ベローズ11,11′を同時に伸縮変形させるように構成した場合には、供給部61から駆動用流体Fを環状空間13へ供給することにより、金属ベローズ11,11′が同時に伸長変形し、これと逆に環状空間13から駆動用流体Fを供給部61へ戻すことで、金属ベローズ11,11′が同時に短縮変形する。
したがって、簡単な構造で可動子40を芯ブレせずにスムーズに往復させることができる。
その結果、長期間に亘って使用しても安定した作動が得られ、作動性に優れる。In addition, a
Therefore, the
As a result, a stable operation can be obtained even when used for a long period of time, and the operability is excellent.
そして、このようなアクチュエータAを用いた本発明の実施形態に係る粘着チャック装置は、複数のアクチュエータAがチャック本体60にワークWと対向してそれぞれ所定間隔毎に分散配置され、粘着部材70を介してワークWが着脱自在に保持されるように構成している。さらに、粘着チャック装置は、真空雰囲気や所定の真空度に到達した雰囲気か、又は大気雰囲気などに配備されている。
なお、図1(a)(b)及び図2に示される例では、粘着チャック装置のチャック本体60に対して一つのアクチュエータAのみを配置しているが、それと同様にその他のアクチュエータAも配置されるため、図面上では他のアクチュエータAを省略している。
チャック本体60は、例えば金属やセラミックスなどの剛体で撓み変形しない厚さの平板状に形成された定盤などからなり、少なくともアクチュエータAの基部30の通孔31と連通して可動子40が通るように設けられる複数の連通孔62を有している。Then, in the adhesive chuck device according to the embodiment of the present invention using such an actuator A, a plurality of actuators A are distributed on the
In the example shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, only one actuator A is arranged for the
The chuck
アクチュエータAは、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の伸縮変形に伴い、すべての可動子40の先端41がチャック本体60の保持面60aから同時に突出してそれぞれワークWの表面W1と接触させ、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の短縮変形に伴い、すべての可動子40の先端41がチャック本体60内へ同時に没入してそれぞれワークWの表面W1から離すように制御されている。
つまり、チャック本体60に分散配置される複数のアクチュエータAにおいて、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′を伸縮変形させることにより、すべての可動子40の先端41が連通孔62を貫通してチャック本体60の保持面60aから同時に突出し、可動子40の先端41のそれぞれがワークWの表面W1と接触することで、粘着部材70による粘着保持などが行われ、これと逆に伸縮部10となる金属ベローズ11,11′を短縮変形させることにより、すべての可動子40の先端41がチャック本体60の連通孔62内へ同時に没入し、可動子40の先端41のそれぞれがワークWの表面W1から離れることで、粘着部材70との剥離開放などが行われる。In accordance with the expansion / contraction deformation of the metal bellows 11, 11 ′ serving as the expansion /
In other words, in the plurality of actuators A distributed in the
図1(a)(b)及び図2に示される例では、複数のアクチュエータAの可動子40の先端41にシート状の粘着部材70をそれぞれ設けている。
図1(a)に示される状態では、伸縮部10の短縮変形による可動子40の下方移動に伴って、粘着部材70がチャック本体60の保持面60aから同時に突出移動し、すべての粘着部材70をワークWの表面W1へ同時に接着させて、ワークWを粘着保持している。
図1(b)に示される状態では、伸縮部10の伸長変形による可動子40の上方移動に伴って、粘着部材70がチャック本体60の連通孔62内へ同時に没入移動し、すべての粘着部材70をワークWの表面W1から同時に引き剥がしてワークWを開放している。
また、その他の例として図示しないが、可動子40の先端41に粘着部材70を設けずに、チャック本体60の保持面60aにおける連通孔62の周縁又はその近傍に粘着部材70を設け、伸縮部10の伸長変形による可動子40の没入移動に伴い、チャック本体60の粘着部材70をワークWの表面W1に接着させてワークWを粘着保持し、伸縮部10の短縮変形による可動子40の突出移動に伴い、ワークWの表面W1をチャック本体60の粘着部材70から押し剥がしてワークWを開放することも可能である。In the example shown in FIGS. 1A and 1B and FIG. 2, a sheet-
In the state shown in FIG. 1 (a), the
In the state shown in FIG. 1B, the
Although not shown in the drawings as another example, the
このような本発明の実施形態に係る粘着チャック装置によると、チャック本体60に分散配置される複数のアクチュエータAにおいて、伸縮部10を伸縮変形させることにより、すべての可動子40の先端が連通孔62を貫通してチャック本体60の保持面60aから同時に突出し、それぞれがワークWと接触することで、粘着部材70による粘着保持などが行われ、これと逆に伸縮部10を短縮変形させることにより、すべての可動子40の先端がチャック本体60の連通孔62内へ同時に没入し、それぞれがワークWから離れることで、粘着部材70との剥離開放などが行われる。
したがって、複数の可動子40で芯ブレせずにワークWを着脱自在に粘着保持することができる。
その結果、アクチュエータによる軸の駆動で芯ブレが生じ易い従来の粘着チャック装置に比べ、フラットパネルディスプレイの基板貼り合わせ機などにおいて貼り合わせ完了後の粘着剥離に使用しても、アクチュエータによる基板同士の貼り合わせ精度が低下せず、歩留まりを向上させることができる。
さらに、アクチュエータによる軸の駆動でシール材との間に擦れが生じる従来の粘着チャック装置に比べ、可動子40の駆動に伴ってゴミが発生しないため、真空チャンバユニットなどの密閉空間内で基板同士の貼り合わせを行っても、ゴミなどの異物が基板同士の貼り合わせ箇所に混入するなどの悪影響を防止することができる。According to such an adhesive chuck device according to the embodiment of the present invention, in the plurality of actuators A distributed in the chuck
Therefore, the workpiece W can be detachably adhered and held without the core blur by the plurality of
As a result, compared to conventional adhesive chuck devices that are prone to core blurring when the shaft is driven by an actuator, even when used for adhesive peeling after completion of bonding in a flat panel display substrate bonding machine, The bonding accuracy is not lowered, and the yield can be improved.
Further, as compared with the conventional adhesive chuck device in which the shaft is driven by the actuator and rubbing with the sealing material, dust is not generated when the
次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例は、図1(a)(b)及び図2に示すように、粘着チャック装置が、チャック本体60に対し複数のアクチュエータAの基部30をそれぞれ気密接合させて、チャック本体60の内部に形成される駆動用流体Fの供給部61と、アクチュエータAの基部30に環状空間13と通じるように設けられる貫通孔32とが連通するように取り付けることにより、複数のアクチュエータAの伸縮部10の駆動経路となる駆動用流体Fのネットワークを構成したものである。
粘着チャック装置のチャック本体60は、その内部に形成される駆動用流体Fの供給部61と、アクチュエータAの基部30が接触するように取り付けられる複数の取付部63と、取付部63に取り付けられたアクチュエータAの基部30の通孔31と連通するようにそれぞれ開設される複数の連通孔62と、取付部63に取り付けられたアクチュエータAの基部30の貫通孔32に向けて供給部61と連通するようにそれぞれ開設される複数の供給孔64を有している。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment, as shown in FIGS. 1A, 1 </ b> B, and 2, the adhesive chuck device hermetically joins the
The
駆動用流体Fの供給部61における供給路61aは、チャック本体60に対して取り付けられる複数のアクチュエータAを相互につなぐように形成され、供給路61aの一部がポンプなどの駆動手段を介して駆動用流体Fの供給源に配管接続されている。
アクチュエータAの取付部63とは、チャック本体60に対してアクチュエータAの基部30をそれぞれ位置決めするための固定手段である。
図1(a)(b)及び図2に示される例では、取付部63として、チャック本体60に開設される複数の係止孔63aと、アクチュエータAの基部30から係止孔63aに向け挿通されて係合するネジやボルトなどの締結具63bを備えている。アクチュエータAの基部30に挿通した締結具63bを係止孔63aに係合(螺合)させることにより、アクチュエータAの基部30をチャック本体60に対して気密状に連結している。
また、その他の例として図示しないが、取付部63として係止孔63a及び締結具63bに代え、それ以外の連結部材を用いて、アクチュエータAの基部30をチャック本体60に対して気密状に連結することも可能である。The
The
In the example shown in FIGS. 1A and 1B and FIG. 2, as the
Although not shown as another example, the
このような本発明の実施例に係る粘着チャック装置によると、チャック本体60における複数の取付部63に対し、複数のアクチュエータAをそれぞれの基部30が接触するように取り付けることにより、各アクチュエータAの基部30の通孔31がチャック本体60の連通孔62と連通し、各アクチュエータAの基部30の貫通孔32がチャック本体60の供給孔64と連通して、チャック本体60の供給部61から駆動用流体Fが、金属ベローズ11,11′間の環状空間13へ供給されることで、各アクチュエータAの金属ベローズ11,11′がそれぞれ伸長変形する。
したがって、複数のアクチュエータAの設置とそれらに対する駆動配管を同時に行うことができる。
その結果、一辺が数メートルの大型ワークを保持する粘着チャック装置であっても、多数のアクチュエータAの駆動経路に複雑な配管接合などは必要なく、駆動経路を短時間で且つ確実に確保できて、作業性に優れるという利点がある。According to such an adhesive chuck device according to the embodiment of the present invention, the plurality of actuators A are attached to the plurality of
Therefore, it is possible to simultaneously install a plurality of actuators A and drive piping for them.
As a result, even in the case of an adhesive chuck device that holds a large workpiece with a side of several meters, there is no need for complicated pipe joining or the like in the drive path of many actuators A, and the drive path can be secured in a short time and reliably. There is an advantage that workability is excellent.
さらに、図1(a)(b)及び図2に示されるように、複数のアクチュエータAの可動子40の先端41に粘着部材70を設け、伸縮部10の伸長変形による可動子40の没入移動に伴い、粘着部材70からワークWを引き剥がして開放する場合には、図示しないが、伸縮部10の短縮変形による可動子40の突出移動に伴い、チャック本体60の保持面60aに設けられた粘着部材70からワークWを押し剥がして開放する場合に比べて、粘着部材70によるワークWの接着面積が小さくなるため、ワークWの変形量を制限しながら可動子40の移動ストロークが短くてもワークWを確実に剥離開放できる。
それにより、可動子40の芯ブレを皆無にすることができる。
さらに、ワークWが有機ELディスプレイ(OLED)や高精細の液晶ディスプレイ(LCD)などのような、一対の基板の間にスペーサの無い液材が挟み込まれるものであっても、可動子40の押し剥がしに伴う潰れを防止できる。Further, as shown in FIGS. 1A and 1B and FIG. 2, an
Thereby, the core blur of the
Furthermore, even if the workpiece W is a material in which a liquid material without a spacer is sandwiched between a pair of substrates such as an organic EL display (OLED) or a high-definition liquid crystal display (LCD), the pressing of the
なお、前示実施例では、チャック本体60の供給部61に通じる供給孔64と、アクチュエータAの基部30の貫通孔32とをそれぞれ気密状に連通させたが、これに限定されず、アクチュエータAにおける外側の蛇腹部11a′や昇降部20を貫通して環状空間13と通じるように供給部61の供給管路を直接的に配管接続するなど、供給部61としてチャック本体60と関係なく環状空間13に駆動用流体Fを供給しても良い。
In the previous embodiment, the
A アクチュエータ 10 伸縮部
11,11′ 金属ベローズ 11a,11a′ 蛇腹部
11b,11b′ 内周端 11c,11c′ 外周端
12 中心空間 13 環状空間
20 昇降部 30 基部
31 通孔 32 貫通孔
40 可動子 50 ストッパ
60 チャック本体 60a 保持面
61 供給部 62 連通孔
63 取付部 64 供給孔
70 粘着部材 F 駆動用流体
W ワークA
前述した特徴を有する本発明によるアクチュエータは、伸縮部として、蛇腹部を有する複数の金属ベローズが内外へ同心状に配置され、金属ベローズを伸縮変形させることにより、金属ベローズの蛇腹部がそれぞれの内周端及び外周端をそれぞれ交互に固着して、伸縮部の全体が伸縮変形方向以外の方向へ全く変形しないため、金属ベローズの一端に亘って設けられる昇降部を介して可動子が、伸縮部の中心空間及び基部の通孔内で、伸縮変形方向以外の方向へは芯ブレせずに往復動する。
したがって、可動子が無接触状態で芯ブレせずに駆動させることができる。
その結果、軸の駆動により芯ブレが生じ易い従来のアクチュエータに比べ、フラットパネルディスプレイの基板貼り合わせ機などにおいて貼り合わせ完了後の粘着剥離に使用しても、基板同士の貼り合わせ精度が低下せず、歩留まりを向上させることができる。
さらに、軸の駆動でシール材との間に擦れが生じる従来のアクチュエータに比べ、可動子の駆動に伴ってゴミが発生しないため、真空チャンバユニットなどの密閉空間内で基板同士の貼り合わせを行っても、ゴミなどの異物が基板同士の貼り合わせ箇所に混入するなどの悪影響を防止することができる。また、擦れにより摩耗する封止部分が無いため、長期間使用しても芯ブレを起こすことなく、安定性に優れる。
特に、内外へ同心状に配置される複数の金属ベローズとして、多数の薄肉金属板の内周端と外周端がそれぞれ交互に溶接された溶接ベローズを用いた場合には、その軸方向へは伸縮変形するが、それ以外の方向へは剛性が高くて変形せず動かないとともに、複数の溶接ベローズを内外へ同心状に配置することで更に剛性が高まるため、可動子の芯ブレを完全に防止できる。
In the actuator according to the present invention having the above-described features, a plurality of metal bellows having a bellows portion are concentrically arranged inward and outward as expansion / contraction portions, and the bellows portions of the metal bellows are respectively expanded and deformed by expanding and deforming the metal bellows. Since the peripheral end and the outer peripheral end are alternately fixed, and the entire expansion / contraction part is not deformed at all in directions other than the expansion / contraction deformation direction, the mover is connected to the expansion / contraction part via an elevating part provided over one end of the metal bellows. In the central space and the through-hole of the base, it reciprocates in the direction other than the expansion / contraction deformation direction without causing a core blur.
Therefore, the mover can be driven in a non-contact state without causing a core blur.
As a result, the accuracy of bonding between substrates decreases even when used for adhesion peeling after completion of bonding in a flat panel display substrate bonding machine, etc., compared to conventional actuators that are prone to core blurring due to shaft drive. Therefore, the yield can be improved.
Furthermore, compared to conventional actuators that rub against the sealing material when the shaft is driven, dust is not generated when the mover is driven, so the substrates are bonded together in a sealed space such as a vacuum chamber unit. However, it is possible to prevent adverse effects such as foreign matters such as dust entering the bonding position between the substrates. Moreover, since there is no sealing part worn by rubbing a long period of time without causing runout be used, excellent stability.
In particular, when a welded bellows in which the inner and outer edges of a large number of thin metal plates are alternately welded as a plurality of metal bellows arranged concentrically inward and outward, it expands and contracts in the axial direction. Although it deforms, it is highly rigid in the other directions and does not move and does not move, and by arranging multiple welding bellows concentrically inside and outside, the rigidity is further increased, thus completely preventing core movement of the mover it can.
アクチュエータAは、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の伸縮変形に伴い、すべての可動子40の先端41がチャック本体60の保持面60aから同時に突出してそれぞれワークWの表面W1と接触させ、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′の逆の伸縮変形に伴い、すべての可動子40の先端41がチャック本体60内へ同時に没入してそれぞれワークWの表面W1から離すように制御されている。
つまり、チャック本体60に分散配置される複数のアクチュエータAにおいて、伸縮部10となる金属ベローズ11,11′を伸縮変形させることにより、すべての可動子40の先端41が連通孔62を貫通してチャック本体60の保持面60aから同時に突出し、可動子40の先端41のそれぞれがワークWの表面W1と接触することで、粘着部材70による粘着保持などが行われ、これと逆に伸縮部10となる金属ベローズ11,11′を伸縮変形させることにより、すべての可動子40の先端41がチャック本体60の連通孔62内へ同時に没入し、可動子40の先端41のそれぞれがワークWの表面W1から離れることで、粘着部材70との剥離開放などが行われる。
In accordance with the expansion / contraction deformation of the metal bellows 11, 11 ′ serving as the expansion /
In other words, in the plurality of actuators A distributed in the
このような本発明の実施形態に係る粘着チャック装置によると、チャック本体60に分散配置される複数のアクチュエータAにおいて、伸縮部10を伸縮変形させることにより、すべての可動子40の先端が連通孔62を貫通してチャック本体60の保持面60aから同時に突出し、それぞれがワークWと接触することで、粘着部材70による粘着保持などが行われ、これと逆に伸縮部10を伸縮変形させることにより、すべての可動子40の先端がチャック本体60の連通孔62内へ同時に没入し、それぞれがワークWから離れることで、粘着部材70との剥離開放などが行われる。
したがって、複数の可動子40で芯ブレせずにワークWを着脱自在に粘着保持することができる。
その結果、アクチュエータによる軸の駆動で芯ブレが生じ易い従来の粘着チャック装置に比べ、フラットパネルディスプレイの基板貼り合わせ機などにおいて貼り合わせ完了後の粘着剥離に使用しても、アクチュエータによる基板同士の貼り合わせ精度が低下せず、歩留まりを向上させることができる。
さらに、アクチュエータによる軸の駆動でシール材との間に擦れが生じる従来の粘着チャック装置に比べ、可動子40の駆動に伴ってゴミが発生しないため、真空チャンバユニットなどの密閉空間内で基板同士の貼り合わせを行っても、ゴミなどの異物が基板同士の貼り合わせ箇所に混入するなどの悪影響を防止することができる。
According to such an adhesive chuck device according to the embodiment of the present invention, in the plurality of actuators A distributed in the chuck
Therefore, the workpiece W can be detachably adhered and held without the core blur by the plurality of
As a result, compared to conventional adhesive chuck devices that are prone to core blurring when the shaft is driven by an actuator, even when used for adhesive peeling after completion of bonding in a flat panel display substrate bonding machine, The bonding accuracy is not lowered, and the yield can be improved.
Further, as compared with the conventional adhesive chuck device in which the shaft is driven by the actuator and rubbing with the sealing material, dust is not generated when the
Claims (5)
前記金属ベローズの一端に亘って設けられる昇降部と、
前記金属ベローズの他端に亘って設けられ通孔を有する基部と、
前記昇降部から前記伸縮部の中心空間を通って前記基部の前記通孔に向け設けられる可動子と、を備え、
前記伸縮部の伸縮変形に伴い前記基部の前記通孔内で前記可動子を往復動させることを特徴とするアクチュエータ。A plurality of metal bellows having a bellows portion with an inner peripheral end and an outer peripheral end fixed alternately, and a stretchable and deformable stretchable portion arranged concentrically inward and outward;
An elevating part provided across one end of the metal bellows;
A base having a through hole provided over the other end of the metal bellows;
A movable element provided from the elevating part through the central space of the telescopic part toward the through hole of the base part,
An actuator characterized in that the movable element is reciprocated in the through hole of the base portion in accordance with expansion and contraction of the expansion and contraction portion.
前記チャック本体は、前記アクチュエータの前記基部と連通して前記可動子が通るように設けられる複数の連通孔を有し、
前記アクチュエータは、前記伸縮部の伸縮変形に伴いすべての前記可動子の先端が前記チャック本体の保持面から突出して前記ワークと接触させ、前記伸縮部の短縮変形に伴いすべての前記可動子の先端が前記チャック本体内へ没入して前記ワークから離すように制御したことを特徴とする粘着チャック装置。A pressure-sensitive adhesive chuck device in which the actuators according to claim 1, 2, or 3 are arranged in a distributed manner on the chuck body so as to face the workpiece, and the workpiece is detachably held via an adhesive member,
The chuck body has a plurality of communication holes provided so as to pass through the movable element in communication with the base portion of the actuator.
The actuator is configured so that the tips of all the movers protrude from the holding surface of the chuck main body and come into contact with the work as the extension / contraction of the extension / contraction part, and the tips of all the movers follow the shortening deformation of the extension / contraction part. Is controlled so as to be immersed in the chuck main body and separated from the workpiece.
前記アクチュエータは、前記基部に前記環状空間と通じるように設けられる貫通孔を有し、
前記チャック本体は、その内部に形成される前記駆動用流体の前記供給部と、前記アクチュエータの前記基部が接触するように取り付けられる複数の取付部と、前記取付部に取り付けられた前記アクチュエータの前記基部の前記通孔と連通するようにそれぞれ開設される複数の連通孔と、前記取付部に取り付けられた前記アクチュエータの前記基部の前記貫通孔に向けて前記供給部と連通するようにそれぞれ開設される複数の供給孔を有することを特徴とする請求項4記載の粘着チャック装置。The actuator according to claim 3, wherein the actuator is dispersedly disposed on the chuck body so as to face the workpiece, and the workpiece is detachably held via an adhesive member.
The actuator has a through hole provided in the base portion so as to communicate with the annular space,
The chuck body includes the supply portion of the driving fluid formed therein, a plurality of attachment portions attached so that the base portion of the actuator contacts, and the actuator attached to the attachment portion. A plurality of communication holes each opened to communicate with the through hole of the base part, and each of the actuators attached to the attachment part are opened to communicate with the supply part toward the through hole of the base part. The adhesive chuck device according to claim 4, further comprising a plurality of supply holes.
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