KR20040002456A - Supporting construction and loading equipment of substrate and robot hand - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 평판형상의 기판의 횡방향의 양측을 종방향의 복수위치에서 지지할 수 있는 복수의 지지부재를 일정한 피치로 다단으로 구비하고 있어 상기 기판을 지지할 수 있는 적재장치와 상기 피치의 사이에서 승강하여 상기 기판을 지지하고 상기 종방향으로 이동하여 상기 적재장치에 출납 가능하게 하는 로봇 핸드를 갖는 기판 지지구조와 그 적재장치 및 로봇 핸드에 관한 것이며, 특히, 플랫 패널 디스플레이(FPD)나 박막 트랜지스터(TFT) 등의 액정 유리기판(LCD)의 제조공정중의 열처리장치의 기판 지지기술로서 매우 적합하게 이용된다.The present invention provides a stacking device capable of supporting the substrate in a plurality of stages having a plurality of support members capable of supporting both sides in the transverse direction of the plate-shaped substrate at a plurality of positions in the longitudinal direction at a constant pitch. It relates to a substrate support structure having a robot hand which is lifted in between to support the substrate and moves in the longitudinal direction to be withdrawn to the stacking device, the stacking device and the robot hand, in particular, a flat panel display (FPD) It is used suitably as a board | substrate support technique of the heat processing apparatus in the manufacturing process of liquid crystal glass substrates (LCD), such as a thin film transistor (TFT).
예를 들면, LCD의 제조공정의 일부분을 구성하는 백 오븐 등의 열처리장치에서는, LCD 유리기판을 곤돌라 등의 적재용기에 다단으로 적재하고, 적재용기를 승강 가능하게 하여, 특정한 1개소로부터 로봇 핸드의 진퇴동작과 상하동의 조합으로 기판을 출납하거나, 적재용기를 일정위치로 해서, 로봇 핸드를 승강시켜서 출납해야 할 기판위치에 맞추고, 그 위치에서 로봇 핸드를 진퇴 및 상하동시켜서 기판의 출납을 행하도록 하고 있었다.For example, in a heat treatment apparatus such as a bag oven constituting a part of an LCD manufacturing process, an LCD glass substrate is loaded in multiple stages into a loading container such as a gondola and the like, and the lifting container can be raised and lowered so that the robot hand can be moved from one specific place. Eject and unload a board by a combination of retracting motion and vertical motion, or by placing the loading container in a certain position, lifting and lowering the robot hand to match the board position to be withdrawn and moving the robot hand forward and backward at that position. Was doing.
이 경우, 종래에는, 보통, 기판(W)은 로봇 핸드의 진퇴방향의 복수 개소에서 이것에 직각인 횡방향의 양끝 위치에서 지지되어 있었다. 또, 기판의 대형화에 대응해서, 양끝 위치로부터 어느정도 횡방향의 중심 근처에 들어 간 위치를 지지하는 것도 있었다. 또한, 기판 지지장치로서 궁리된 것으로서, 기판의 각종 크기에 대응할 수 있도록 지지간격을 가변하도록 한 장치도 알려져 있지만 (일본 실개평 7-23710호, 일본 특개평 09-250885호 공보 참조), 이 장치에서도, 기판의 옆의 양끝을 지지하는 점에서는 상기의 것과 동일하였다.In this case, conventionally, the substrate W was usually supported at both end positions in the transverse direction perpendicular to this at a plurality of locations in the advancing direction of the robot hand. Moreover, in response to the enlargement of the board | substrate, there existed to support the position which entered the vicinity of the center of the horizontal direction to some extent from both end positions. In addition, a device which is devised as a substrate support device and which has a variable support interval so as to correspond to various sizes of the substrate is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-23710 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-250885). Also, in terms of supporting both ends of the side of the substrate, it was the same as the above.
한편, 이와 같은 기판 지지장치에 대응해서, 이것을 적재용기로부터 출납하는 로봇의 핸드는, 기판의 횡폭에 대응해서 안정하게 지지할 수 있도록, 횡방향의 중심으로부터 양측의 이격된 위치에 종방향에 두 갈래로 연장시킨 구조의 것이었다(예를 들면 일본 특개평 9-234686 호 공보 참조).On the other hand, in response to such a substrate support device, the robot's hand, which puts it in and out from the loading container, is placed in the longitudinal direction at positions spaced on both sides from the center in the horizontal direction so that the robot hand can be stably supported corresponding to the width of the substrate. It was a branched structure (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-234686).
그렇지만, 이와 같은 기판 지지장치에서는, 예를 들면 폭 1m이고 길이 1.2m 또는 그 이상으로도 되는 기판의 대형화에 의해, 기판의 휨이 커져서 그것들이 열처리후의 기판의 품질에 중대한 영향을 미칠 우려가 있는 것을 알았다.However, in such a substrate supporting apparatus, for example, by increasing the size of a substrate having a width of 1 m and a length of 1.2 m or more, the warpage of the substrate increases, which may significantly affect the quality of the substrate after heat treatment. I knew that.
즉, 예를 들면 TFT 등에서는, 전자회로가 형성된 기판과 칼라필터가 형성된 기판이 분산된 미소 스페이서를 개재시켜서 보통 4μm의 미소간극(δ)을 가지고 가접합된 상태에서 열처리장치에 반입되고, 열처리중의 승온에 의해, 양 기판간의 측끝부분에 미리 부착되어져 있는 용제가 용융한후 고형화 하도록 상변화를 함으로써 고착되어 있지만, 기판의 휨이 커지면, 상기 δ가 전체적으로 정밀도 좋게 형성되지 않는다는 문제가 발생할 우려가 있다.That is, for example, in a TFT or the like, the substrate on which the electronic circuit is formed and the substrate on which the color filter is formed are interposed into a heat treatment apparatus in a state of being temporarily bonded with a microgap δ of 4 μm, and interposed therebetween. While the temperature of the substrate is fixed by phase change to melt and solidify the solvent previously attached to the side edges between the two substrates, the problem arises that if the warpage of the substrate increases, the δ is not formed with high precision as a whole. There is.
예를 들면, 상기δ의 허용값은 보통 4μm±0.1μm 이지만, 양 기판의 휨이 커지면, 스페이서가 존재하는 곳과 이것으로부터 이격된 곳에서는 국부적으로 간극이 변화되어, 0.1μm 정도의 값을 쉽게 초과하여, 고착·열처리후에 영구왜곡으로서 존재한다. 또, 상당 정도 휜 기판이 그대로 붙여 접합되어서 고착되면, 이것을평탄하게 했을 때에도, 국부적으로 간격이 흐트러지게 된다. 그리고 상기 기준을 만족시킬 수 없게 된다.For example, the allowable value of δ is usually 4 μm ± 0.1 μm, but as the warpage of both substrates increases, the gap is locally changed where the spacer is present and away from it, so that a value of about 0.1 μm is easily obtained. Excessively, it exists as permanent distortion after fixing and heat processing. In addition, when a thin substrate is bonded to a certain extent and bonded and fixed, the gap is locally disturbed even when this is flattened. And the above criteria cannot be satisfied.
그러한 때에는, 제품화되었을 때에 기판에 형성되는 화상이 왜곡되어 보이게 된다. 더욱이, 기판에 큰 휨이 있으면, 일반적으로도 잔류응력이 생기는 바람직하지 않은 현상이 생기게 된다.In such a case, when formed into a product, the image formed on the substrate becomes distorted. Moreover, if the substrate has a large warpage, there is generally an undesirable phenomenon of generating residual stress.
그래서 본 발명은, 종래기술에서의 상기 문제를 해결하고, 열처리시의 휨이 대폭 저감되어, 열처리후의 품질을 좋게 할 수 있는 기판 지지구조와 그 적재용기 및 로봇 핸드를 제공하는 것을 과제로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems in the prior art, and to provide a substrate supporting structure, a loading container and a robot hand, which can significantly reduce warping during heat treatment and improve quality after heat treatment.
도 1은 본 발명의 기판 지지구조가 적용된 적재장치의 일예인 곤돌라의 정면도이다.1 is a front view of a gondola which is an example of a loading apparatus to which the substrate supporting structure of the present invention is applied.
도 2는 상기 장치의 평면도이다.2 is a plan view of the device.
도 3은 상기 장치의 기판받이의 구성예를 도시하고, (a)는 평면도, (b)는 측면도, (c)는 다수조로 했을 때의 측면도이다.3: shows the structural example of the board receiving of the said apparatus, (a) is a top view, (b) is a side view, (c) is a side view at the time of many tanks.
도 4는 상기 기판 지지구조를 구성하는 로봇 핸드의 구조예를 도시하고, (a) 내지 (d)는 각각, 평면도, 측면도, 흡착패드의 측면도, 및 받이시트의 측면도이다.Fig. 4 shows a structural example of the robot hand constituting the substrate support structure, wherein (a) to (d) are a plan view, a side view, a side view of a suction pad, and a side view of a receiving sheet, respectively.
도 5는 로봇 핸드의 다른 예를 도시하고, (a)는 사시도이고 (b)는 기판간격에 넣어진 상태를 도시하는 일부분의 측면도이다.5 shows another example of the robot hand, (a) is a perspective view and (b) is a side view of a part showing a state sandwiched between substrate gaps.
도 6은 기판받이와 로봇 핸드를 조합한 상태를 도시하고, (a)는 측면도이고 (b)는 평면도이다.6 shows a state in which the substrate holder and the robot hand are combined, (a) is a side view, and (b) is a plan view.
도 7은 상기 장치가 설치되는 열처리장치의 개략적인 구성예를 도시하는 설명도이다.7 is an explanatory diagram showing a schematic configuration example of a heat treatment apparatus in which the apparatus is installed.
도 8은 종래의 기판 지지구조에서의 기판의 휨상태를 도시하는 설명도이다.8 is an explanatory diagram showing a state of warpage of a substrate in a conventional substrate support structure.
(부호의 설명)(Explanation of the sign)
1: 기판받이(지지부재)1: substrate support (support member)
2: 곤돌라(적재장치)2: gondola
3: 로봇 핸드3: robot hand
11, 12: 받이시트(지지부)11, 12: receiving seat (support)
31: 본체판(종부재)31: main body plate (final member)
32: 달아 낸 판(횡부재)32: Cut-out plate (lateral member)
33: 중심 받이시트(중심지지부)33: center support seat (center support)
34: 흡착패드(선단지지부)34: Suction pad (tip support)
35: 받이시트(선단지지부)35: receiving seat (tip support part)
D; 종간격 부분(지지부재 사이의 위치)D; Longitudinal spacing (position between supporting members)
p: 피치(일정한 피치)p: pitch (constant pitch)
P1, P2: 2개소의 위치(2개소 이상의 위치)P 1 , P 2 : two positions (two or more positions)
W: 기판W: Substrate
Wc: 중앙부분(중앙의 일부분의 범위)Wc: center part (range of part of center)
Wm: 측부(중앙의 일부분의 범위 까지의 사이)Wm: side (to the extent of part of the center)
Ws: 양측Ws: both sides
X: 횡방향X: transverse
Y: 종방향Y: Longitudinal
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은, 평판형상의 기판의 횡방향의 양측을 종방향의 복수 위치에서 지지할 수 있는 복수의 지지부재를 일정한 피치로 다단으로 구비하고 있어 상기 기판을 지지할 수 있는 적재장치와 상기 피치의 사이에서 승강하여 상기 기판을 지지하고 상기 종방향으로 이동하여 상기 적재장치에 출납 가능하게 하는 로봇 핸드를 갖는 기판 지지구조에 있어서,MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the invention of Claim 1 is equipped with the several support member which can support both sides of the horizontal direction of a flat board board at the multiple position of a longitudinal direction in multiple stages with a constant pitch, In a substrate supporting structure having a robot hand that is lifted between a stacking device capable of supporting a substrate and the pitch to support the substrate and move in the longitudinal direction so that the stacking device can be loaded into and out of the stacking device.
상기 지지부재는, 상기 양측으로부터 중앙의 일부분의 범위까지의 사이에서 상기 기판의 2개소 이상의 위치를 지지할 수 있는 지지부를 구비하고 있고,The support member includes a support portion capable of supporting two or more positions of the substrate from both sides to a range of a portion of the center,
상기 로봇 핸드는, 상기 기판을 출납할 때에 상기 피치의 사이에 넣어졌을 때에 상기 일부분의 범위내에 상기 종방향으로 뻗어 설치되어 있어 상기 횡방향의 중심위치 근방의 범위를 지지할 수 있는 복수의 중심지지부를 구비한 종부재와, 이 종부재로부터 상기 횡방향의 양측으로 뻗어 설치되고 선단부분에 선단지지부를 구비하고 있어 상기 복수의 지지부재 사이의 위치를 포함하고 상기 지지부재로부터 상기 종방향 및 상기 승강방향으로 이격된 위치에 설치된 복수의 횡부재를 갖는 것을 특징으로 한다.The robot hand is provided with a plurality of central support portions extending in the longitudinal direction within a range of the portion when the robot hand is inserted between the pitches when the substrate is taken in and out, and can support a range near the center position in the lateral direction. And a longitudinal member provided with a longitudinal support portion extending from the longitudinal member to both sides of the transverse direction and having a tip support portion at a distal end portion, wherein the longitudinal member includes a position between the plurality of support members. It is characterized by having a plurality of transverse members provided at positions spaced apart in the lifting direction.
청구항 2의 발명은, 평판형상의 기판의 횡방향의 양측을 종방향의 복수위치에서 지지할 수 있는 복수의 지지부재를 일정한 피치로 다단으로 구비하고 있어 상기 기판을 지지할 수 있는 적재장치와 상기 피치의 사이에서 승강하여 상기 기판을 지지하고 상기 종방향으로 이동하여 상기 적재장치에 출납 가능하게 하는 로봇 핸드를 갖는 기판 지지구조의 상기 적재장치에 있어서,The invention of claim 2 includes a stacking device capable of supporting the substrate in a plurality of stages having a plurality of support members capable of supporting both sides in the transverse direction of the plate-shaped substrate at a plurality of positions in the longitudinal direction at a constant pitch. In the stacking apparatus of the substrate supporting structure having a robot hand which is moved up and down between pitches to support the substrate and move in the longitudinal direction to allow the stacking unit to be inserted into and out of the stacking apparatus.
상기 지지부재는, 상기 양측으로부터 중앙의 일부분의 범위까지의 사이에서 상기 기판의 2개소 이상의 위치를 지지할 수 있는 지지부를 구비하고 있고,The support member includes a support portion capable of supporting two or more positions of the substrate from both sides to a range of a portion of the center,
상기 로봇 핸드는, 상기 기판을 출납할 때에 상기 피치의 사이에 넣어졌을 때에 상기 일부분의 범위내에 상기 종방향으로 뻗어 설치되어 있어서 상기 횡방향의 중심위치의 근방의 범위를 지지할 수 있는 복수의 중심지지부를 구비한 종부재와, 이 종부재로부터 상기 횡방향의 양측으로 뻗어 설치되고 선단부분에 선단 지지부를 구비하고 있어 상기 복수의 지지부재 사이의 위치를 포함하고 상기 지지부재로부터 상기 종방향 및 상기 승강방향으로 이격된 위치에 설치된 복수의 횡부재를 갖는 것을 특징으로 한다.The robot hand is provided with a plurality of centers which extend in the longitudinal direction within the range of the part when the robot hand is inserted between the pitches at the time of taking in and out of the substrate, and can support a range near the center position in the lateral direction. A longitudinal member having a branch, and extending from the longitudinal member to both sides of the transverse direction and having a tip support portion at a tip portion thereof, the position including the position between the plurality of support members; It is characterized by having a plurality of transverse members provided at positions spaced apart in the lifting direction.
청구항 3의 발명은, 평판형상의 기판의 횡방향의 양측을 종방향의 복수 위치에서 지지할 수 있는 복수의 지지부재를 일정한 피치로 다단으로 구비하고 있어 상기 기판을 지지할 수 있는 적재장치와 상기 피치의 사이에서 승강하여 상기 기판을지지하고 상기 종방향으로 이동하여 상기 적재장치에 출납 가능하게 하는 로봇 핸드를 갖는 기판 지지구조의 상기 로봇 핸드에 있어서,The invention of claim 3 includes a stacking device capable of supporting the substrate in a plurality of stages having a plurality of supporting members capable of supporting both sides in the transverse direction of the plate-shaped substrate at a plurality of positions in the longitudinal direction at a constant pitch. In the robot hand of the substrate support structure having a robot hand that is moved up and down between pitches to support the substrate and move in the longitudinal direction to be inserted into and out of the stacking device.
상기 지지부재는, 상기 양측으로부터 중앙의 일부분의 범위까지의 사이에서 상기 기판의 2개소 이상의 위치를 지지할 수 있는 지지부를 구비하고 있고,The support member includes a support portion capable of supporting two or more positions of the substrate from both sides to a range of a portion of the center,
상기 로봇 핸드는, 상기 기판을 출납할 때에 상기 피치의 사이에 넣어졌을 때에 상기 일부분의 범위내에 상기 종방향으로 뻗어 설치되어 있어 상기 횡방향의 중심위치의 근방의 범위를 지지할 수 있는 복수의 중심지지부를 구비한 종부재와, 이 종부재로부터 상기 횡방향의 양측으로 뻗어 설치되고 선단부분에 선단지지부를 구비하고 있어 상기 복수의 지지부재 사이의 위치를 포함하고 상기 지지부재로부터 상기 종방향 및 상기 승강방향으로 이격된 위치에 설치된 복수의 횡부재를 갖는 것을 특징으로 한다.The robot hand is provided with a plurality of centers which extend in the longitudinal direction within the range of the part when the robot hand is inserted between the pitches at the time of taking in and out of the substrate, and can support a range near the center position in the lateral direction. A longitudinal member having a branch, and extending from the longitudinal member to both sides in the lateral direction, and having a tip support portion at a tip portion thereof, including a position between the plurality of support members; It characterized in that it has a plurality of transverse members provided in a position spaced apart in the lifting direction.
(발명의 실시형태)Embodiment of the Invention
도 1 내지 도 5는 본 발명의 기판 지지구조를 구성하는 적재장치의 일예인 곤돌라와 그 기판받이 및 로봇 핸드의 구조예를 게시하고, 도 6은 기판받이와 로봇 핸드를 조합한 상태를 도시한다. 이들 도면을 기초로 하여 본 발명을 적용한 기판 지지구조를 설명한다.1 to 5 show an example of the structure of the gondola, the substrate receiving body and the robot hand, which is an example of the loading apparatus constituting the substrate supporting structure of the present invention, and FIG. 6 shows a state in which the substrate receiving body and the robot hand are combined. . Based on these drawings, the board | substrate support structure to which this invention is applied is demonstrated.
기판 지지구조는, 평판형상의 기판인 플랫 패널 디스플레이(FPD)나 박막 트랜지스터(TFT) 등의 액정 유리기판(LCD)(이하 단지 「기판(W)」이라 함)의 횡방향(X)의 양측(Ws)을 종방향(Y)의 복수위치로서 본 예에서는 4위치에서 지지할 수 있는 복수의 지지부재로서 양측(Ws)의 외측으로부터 각각 4개의 기판받이(1)를일정한 피치(p)로 다단으로 하고 본 예에서는 28단 구비하고 있어 기판(W)을 지지할 수 있는 적재장치로서의 곤돌라(2)와, 피치(p) 사이에서 상하방향(Z)으로 승강하여 기판(W)을 지지하고 종방향(Y)으로 이동하여 곤돌라(2)에 출납 가능하게 하는 로봇 핸드(3)를 갖는다. 또한 도 1에서는, 중간의 기판받이(1)의 도시를 생략하고 있다.The substrate support structure is formed on both sides of the transverse direction X of a liquid crystal glass substrate (hereinafter, simply referred to as a substrate W), such as a flat panel display (FPD) or a thin film transistor (TFT), which are flat substrates. (Ws) as a plurality of positions in the longitudinal direction (Y), in this example, as a plurality of support members that can be supported at four positions, each of the four substrate holders 1 from the outside of both sides Ws at a constant pitch p. In this example, 28 stages are provided, and in this example, the gondola 2 serving as a stacking device capable of supporting the substrate W and the pitch p are elevated in the vertical direction Z to support the substrate W. It has the robot hand 3 which moves to the longitudinal direction Y, and makes it possible to put into and out of the gondola 2. In addition, illustration of the intermediate substrate support 1 is abbreviate | omitted in FIG.
각각의 기판받이(1)는, 기판(W)의 양측(Ws)(도 3에서는 편측만을 도시)으로부터 중앙의 일부분의 범위인 중앙부분(Wc) 까지의 사이인 측부(Wm)에서 기판(W)의 2개소 이상의 위치로서 본 예에서는 2개소의 위치 P1및 P2를 지지할 수 있는 지지부인 받이시트(11,12)를 구비하고 있다.Each substrate support 1 has a substrate (from side Wm between the two sides Ws (only one side shown in FIG. 3) of the substrate W to the center portion Wc which is a range of a portion of the center). as two or more points the location of the W) and a support deny receiving sheet (11, 12) which is capable of supporting the location P 1 and P 2 of the two portions in this embodiment.
위치(P1,P2)는, 측부(Wm)중에서 양측(Ws)으로부터 각각 x1, x2의 거리에 있고, 기판(W)의 휨이 충분히 작아지는 적당한 위치로 정해진다. 이 경우, 복수의 치수의 기판(W)을 취급하는 장치에서는, 그 중의 최대치수의 것으로 정해진다. 예를 들면 폭 1000mm의 기판에서는, x1=100mm, x2=350mm 정도의 치수로 된다. 그 경우에는, Wc는 300mm로 된다. 또한, 2개소 이상의 위치로서, P1, P2뿐만 아니라 3개소 이상 또는 연속지지로 하는 것도 가능하다.Positions P 1 and P 2 are located at distances of x 1 and x 2 from both sides Ws in the side portions Wm, respectively, and are determined at appropriate positions where the warpage of the substrate W is sufficiently small. In this case, in the apparatus which handles the board | substrate W of several dimension, it determines with the thing of the largest dimension in it. For example, in a substrate having a width of 1000 mm, the dimensions are about 1 x 100 mm and x 2 = 350 mm. In that case, Wc is set to 300 mm. As two or more positions, not only P 1 and P 2 but also three or more positions or continuous supports can be provided.
이와 같은 기판받이(1)는, 곤돌라(2)에 세워 설치된 기둥(21)에 핀(13a) 등으로 고정되어 기판(W)의 중심방향으로 뻗은 지지판(13), 이것에 부착된 받이판(14 및 15), 각각의 받이판의 선단위치이고 상기 P1, P2위치에 돌출설치된 상기 받이시트(11,12) 등에 의해 형성되어 있다. 지지판(13)은 통상 스테인레스강으로 되어 있어, 강도가 높아 기판(W)의 중량을 지지하고 있을 때에도 실질적으로 변형하지 않는 치수로 되어 있다. 받이시트(11,12)는 기판(W)을 상처내지 않는 재료로서 내열수지 등으로 되어 있다. 또한, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 기판받이(1)를 다수조의 일체구조로 해도 좋다. 그렇게 하면, 기판받이의 생산성이 올라가는 동시에, 기둥(21)에의 부착상태를 보다 안정시킬 수 있다.The substrate support 1 is fixed to a column 21 provided on the gondola 2 with a pin 13a or the like and extends toward the center of the substrate W, and a support plate attached thereto. 14 and 15), and are formed by the receiving seats 11, 12 and the like which are proximal positions of the respective receiving plates and protrude at the P 1 and P 2 positions. The support plate 13 is usually made of stainless steel, and has a high strength and is of a size that does not substantially deform even when the weight of the substrate W is supported. The receiving sheets 11 and 12 are made of a heat resistant resin or the like as a material which does not scratch the substrate W. In addition, as shown in FIG.3 (c), you may make the board | substrate support 1 into an integral structure of many sets. As a result, the productivity of the substrate support increases, and the attachment state to the pillar 21 can be more stabilized.
곤돌라(2)는, 통상의 골조 구조의 것이고, 8개 설치되어 있는 상기 기둥(21), 이것들이 고정되어 있는 천판(22) 및 바닥판(23), 네모퉁이의 틀재(24), 등으로 구성되어 있고, 도시하지 않은 브래킷이나 지주형상 부재 등에 의해 적당히 보강되어 있다.The gondola 2 has a normal frame structure, and includes eight pillars 21, a top plate 22 and a bottom plate 23 to which these are fixed, a frame member 24 of four corners, and the like. It is comprised, and is reinforced suitably by the bracket, support | pillar member, etc. which are not shown in figure.
로봇 핸드(3)는, 도 4 및 도 5에 각각 구조예를 도시하는 바와 같이, 종부재로서의 본체판(31) 및 횡부재로서의 달아 낸 판(32)을 갖는다. 본체판(31)은, 기판(W)을 출납하도록 도 6에도 도시하는 바와 같이 곤돌라(2)의 기판받이(1)의 피치(p)의 사이에 넣어졌을 때에, 중앙의 일부분의 범위내인 상기 중앙부분(Wc)에 종방향(Y)으로 뻗어 설치되어 있고, 횡방향(X)의 중심위치 근방의 범위로서 본 예에서는 중심위치를 지지할 수 있는 복수의 중심지지부로서 본 예에서는 3개의 중심 받이시트(33)를 구비하고 있다.The robot hand 3 has the main board 31 as a longitudinal member, and the board | substrate 32 as a horizontal member as shown to a structural example in FIG. 4 and FIG. 5, respectively. When the main body plate 31 is sandwiched between the pitches p of the substrate holder 1 of the gondola 2, as shown in FIG. The center portion Wc extends in the longitudinal direction Y, and is provided in the vicinity of the center position in the transverse direction X, and in this example, a plurality of center supports which can support the center position. The center receiving sheet 33 is provided.
달아 낸 판(32)은, 본체판(31)으로부터 횡방향(X)의 양측으로 뻗어 설치되어 선단부분에 선단지지부로서 Y방향의 전후 끝의 흡착패드(34) 및 중간의 받이시트(35)를 구비하고 있고, 4개의 기판받이(1) 사이의 위치인 종간격 부분(D)을 포함하여 기판받이(1)로부터 종방향(Y) 및 승강방향인 상기 상하방(Z)으로 이격된 위치에 복수로서 본 예에서는 각각의 종간격 부분(D)내에 3개 설치되어 있다.The plate 32 which has been removed extends from the main body plate 31 to both sides in the lateral direction X, and is provided as a tip support portion at the front end portion, and the suction pad 34 at the front and rear ends in the Y direction and the intermediate receiving sheet 35 are provided. And spaced apart from the substrate holder 1 in the longitudinal direction (Y) and the up and down direction (Z) in the lifting direction, including a longitudinal spacing portion (D) which is a position between the four substrate holders (1). In the present example as a plurality of positions, three are provided in each longitudinal space | interval part D. As shown in FIG.
본체판(31) 및 달아 낸 판(32)에는, 각각의 흡착패드(34)의 공기흡인용의 구멍(36)이 형성되어 있다. 로봇 핸드(3)는 이것을 3차원으로 움직이는 도시하지 않은 로봇에 결합되어 있고, 구멍(36)은 로봇을 통해서 도시하지 않은 진공장치에 결합되어 있다.In the main body plate 31 and the cut-out plate 32, the hole 36 for air suction of each suction pad 34 is formed. The robot hand 3 is coupled to a robot (not shown) that moves it in three dimensions, and the hole 36 is coupled to a vacuum device (not shown) through the robot.
기판받이(1)와 로봇 핸드(3)는, 피치간에 핸드가 삽입되었을 때에는 상기와 같은 관계가 되지만, 그 상태는 도 6 및 도 5에 부분적으로 도시되어 있다.The substrate holder 1 and the robot hand 3 have the same relationship as described above when the hand is inserted between the pitches, but the state is partially shown in FIGS. 6 and 5.
상하방향(Z)에서는, 각각의 치수로서, 피치를 p, 기판받이(1)의 두께를 포함하여 기판 지지위치까지의 필요한 상하간 치수를 t1, 로봇 핸드(3)의 본체판(31)의 두께에 중심 받이시트의 높이를 더한 본체판의 필요두께 및 이것과 동일한 달아 낸 판(32)의 흡착패드(34)까지의 상하간 치수를 t2, 흡착패드(34)와 기판받이(1)의 하끝위치 사이의 상방 치수여유를 h1, 로봇 핸드(3)의 하끝위치와 그 하 기판(W) 사이의 하방 치수여유를 h2라 하면, 이들 치수의 관계식은,In the vertical direction Z, the main body plate 31 of the robot hand 3 is t 1 , with the pitch being p and the necessary upper and lower dimensions up to the substrate supporting position including the thickness of the substrate support 1 as the respective dimensions. The required thickness of the main body plate plus the height of the center receiving sheet plus the thickness of the upper and lower dimensions up to the adsorption pad 34 of the stripped plate 32 which is the same as this t 2 , the adsorption pad 34 and the substrate support (1) ) hakkeut position and when the lower substrate (W) referred to the lower dimension of the clearance between h 2, the relationship of these dimensions h 1, the robot hand (3), the upper dimension between the free position of is hakkeut,
t1+t2+h1+h2=p ------------- (1)t 1 + t 2 + h 1 + h 2 = p ------------- (1)
로 된다. 이들의 수식예에 대해서는 후술한다.It becomes These modification examples are mentioned later.
폭 X방향에서는, 기판(W)의 폭(B)에 대해, 그 양측(Ws)으로부터 기판받이(1)의 지지점까지의 거리를 상기와 같이 x1, x2, 양측(Ws)으로부터 흡착패드(34) 또는받이시트(35)까지의 거리를 x3라고 하면, 이들 거리는 상기와 같이 기판(W)의 휨을 작게 하도록 정해진다. 또, 거의 양측의 x2의 사이에 상당하는 중앙부분(Wc)의 간격을 Wc, 로봇 핸드(3)의 본체판(31)의 폭을 Br이라 하면, Br의 치수를 Wc의 범위까지 크게하는 것이 가능하다.The width of the X-direction, with respect to the width (B) of the substrate (W), the absorption pad from both sides thereof (Ws) x 1, x 2, both sides (Ws) the distance of the support points to the substrate-receiving (1) as described above from If the distance to the 34 or the receiving sheet 35 is x 3 , these distances are determined to reduce the warpage of the substrate W as described above. Moreover, if the space | interval of the center part Wc corresponded between substantially two sides x <2> is Wc, and the width | variety of the main body plate 31 of the robot hand 3 is Br, the dimension of Br may be enlarged to the range of Wc. It is possible.
종방향(Y)에서는, 기판(W)의 길이(L)에 대해서, 기판받이(1) 및 로봇 핸드(3)의 지지위치는 각각 도시와 같은 L1, y1, L2, y2, 의 치수로 된다. 또한, 기판받이(1) 및 로봇 핸드(3)의 길이(L)방향의 개수 및 지지위치는 어느정도 자유롭게 결정할 수 있으므로, 그 방향의 휨이 충분히 작아지도록 가감된다. 예를 들면 Y방향에 기판받이(1)를 5개로 하고 로봇 핸드의 달아 낸 부(32)를 4개로 하는 것도 가능하다.In the longitudinal direction Y, the supporting positions of the substrate support 1 and the robot hand 3 with respect to the length L of the substrate W are respectively L 1 , y 1 , L 2 , y 2 , It becomes the dimension of. In addition, since the number and support positions of the substrate support 1 and the robot hand 3 in the length L direction can be freely determined to some extent, the curvature of the substrate support 1 and the robot hand 3 is adjusted to be sufficiently small. For example, it is also possible to set five board | substrates 1 in the Y direction, and four pieces 32 of the robot hand which were removed.
도 7은 이상과 같은 기판 지지구조가 사용되는 장치의 하나인 열처리장치의 개략적인 구성의 일예를 도시한다.7 shows an example of a schematic configuration of a heat treatment apparatus that is one of devices in which the substrate support structure as described above is used.
열처리장치(200)는, 단열벽(201), 이 중에서 도 1 등에 도시하는 곤돌라(2)가 승강 가능하게 넣어지는 열처리실(202), 그 하방에 형성된 기계 스페이스(203), 곤돌라(2)에 부착되어 기계 스페이스(203)로 뻗어 설치된 승강축(204), 그 승강기구(205), 도시를 생략하고 있는 가열기, 순환 송풍기, 고성능 필터, 등을 구비한 통상의 구조의 것이다. 열풍은 도면에서 지면에 직각인 X방향으로 흐르게 된다.The heat treatment apparatus 200 includes a heat treatment chamber 202 into which the heat insulation wall 201, the gondola 2 shown in FIG. 1, and the like, can be lifted and lowered, the machine space 203 and the gondola 2 formed thereunder. It is of the conventional structure provided with the lifting shaft 204 attached to and extended to the machine space 203, the lifting mechanism 205, the heater which is not shown in figure, a circulation blower, a high performance filter, etc. Hot air flows in the X direction perpendicular to the ground in the drawing.
곤돌라(1)는 상기와 같이 상하판과 기둥을 기본구조로 하고 있어 열풍이 X방향을 포함하여 불어 지나갈 수 있게 되어 있다. 단열벽(201)에는, 1개소 또는 도시와 같이 좌우 2개소 혹은 이들을 상하방향으로 위치를 바꾸어서 다시 2개소 추가 장비되는 일이 있는 출입구(206)가 형성되어 있어, 로봇 핸드(3)는 이 출입구로부터 기판(W)을 출납한다.The gondola 1 has a basic structure of upper and lower plates and columns as described above, and the hot air can blow through the X direction. As for the heat insulation wall 201, the doorway 206 in which one position or two places left and right, or these are changed in an up-down direction like a figure, and two places are additionally equipped again is formed, and the robot hand 3 has this entrance. The board | substrate W is taken out from the back.
이상과 같은 기판 지지구조는 통상 다음과 같이 사용되어서 그 작용효과를 발휘한다.The substrate support structure as described above is usually used as follows and exhibits its effect.
열처리장치(200)의 곤돌라(2)에는 로봇 핸드(3)에 의해 기판(W)이 도 1에서는 28단의 기판받이(1)의 전체단에 탑재되고, 그 속을 보통 250℃ 정도의 열풍이 순환하고, 기판(W)은 열풍으로 가열되어서 1택트에 1장씩 열처리를 완료하고, 로봇 핸드(3)에 의해 열처리실(202)로부터 반출되고, 대신에 다음에 열처리해야 할 기판(W)이 동일 출입구(206) 또는 도 7과 같이 대향하는 측의 출입구(206)로부터 반입된다. 이와 같은 열처리에서, 기판(W)이 솔리드한 것이 아니고 가접합된 2층식 기판일 경우에는, 그들 2층의 사이에 부착되어 있는 접착제가 용융후 고형화함으로써, 기판(W)은 완전히 접합된 완성상태로 된다.In the gondola 2 of the heat treatment apparatus 200, the substrate W is mounted on the whole end of the substrate holder 1 of 28 stages in FIG. 1 by the robot hand 3, and the inside thereof is hot air having a temperature of about 250 ° C. The substrate W is heated by hot air to complete heat treatment one sheet at a time by one tact, and is carried out from the heat treatment chamber 202 by the robot hand 3, instead, the substrate W to be heat treated next. It is carried in from the same entrance 206 or the entrance 206 of the opposite side like FIG. In this heat treatment, when the substrate W is not solid but is a temporary bonded two-layer substrate, the adhesive adhered between the two layers is solidified after melting, whereby the substrate W is completely bonded. It becomes
이와 같은 열처리에서, 본 발명을 적용한 기판받이(1)에 의한 기판(W)의 지지 에 의하면, 도 6(b)에 도시하는 바와 같은 16개소의 지지점 배치에 의해, 폭 1m를 초과하는 대형의 기판이라도, 최대 휨을 종래의 장치의 경우보다도 각별히 작은 값인 1mm 이하로 할 수 있다. 또, 본 발명을 적용한 X방향에 3점지지로 하는 로봇 핸드(3)에 있어서도, 최대 휨을 종래의 두 갈래식의 핸드의 그것에 비해 충분히 작은 값인 1.3mm 정도 이하로 할 수 있다.In such a heat treatment, according to the support of the substrate W by the substrate support 1 to which the present invention is applied, a large size exceeding 1 m in width by 16 support point arrangements as shown in FIG. Even if it is a board | substrate, a maximum curvature can be made into 1 mm or less which is an especially small value compared with the case of the conventional apparatus. Also in the robot hand 3 having three points in the X direction to which the present invention is applied, the maximum deflection can be set to about 1.3 mm or less, which is a value sufficiently smaller than that of the conventional two-pronged hand.
이것들에 대해서는, 컴퓨터의 FEM계산 프로그램에 의한 계산결과에 의해 이하와 같이 확인되었다:These were confirmed by the calculation results by the computer's FEM calculation program as follows:
기판치수; 1250㎜×1100㎜×0.5㎜(길이(L)×폭(B)×두께)Substrate dimensions; 1250mm * 1100mm * 0.5mm (length (L) X width (B) X thickness)
기판 1장의 질량; 18.6NThe mass of one substrate; 18.6N
기판의 영율; 0.715MPaYoung's modulus of the substrate; 0.715 MPa
기판받이의 지지점; x1=40㎜ x2=360㎜ y1=145㎜ L1=310㎜Support point of the substrate receiving body; x 1 = 40 mm x 2 = 360 mm y 1 = 145 mm L 1 = 310 mm
기판받이로 지지했을 때의 기판의 휨Bending of the board when supported by the board support
휨량; 최대 0.22㎜Deflection; 0.22 mm
최대 휨 및 이것에 가까운 휨이 발생한 위치;Maximum warpage and the location at which the warpage occurred close to this;
도 6(b)에 도시하는 A점이나 로봇 핸드의 33∼35의 지지위치 등, 받이시트(11 및 12)의 어디로부터도 멀리 이격된 위치A position remote from any of the receiving seats 11 and 12, such as the point A shown in Fig. 6 (b) or the support position of 33 to 35 of the robot hand.
로봇 핸드의 지지점;Support point of the robot hand;
도 6(b)에서 x3=120㎜, x4=중심=550㎜, y2=225㎜, L2=400㎜의In Figure 6 (b) x 3 = 120 mm, x 4 = center = 550 mm, y 2 = 225 mm, L 2 = 400 mm
치수위치로 되어 있는 중심 받이시트(33), 흡착패드(34) 및 중간의 받이시트(35)의 합계 6점A total of six points of the center receiving sheet 33, the suction pad 34, and the intermediate receiving sheet 35 in the dimensional position.
로봇 핸드로 지지했을 때의 기판의 휨Bending of the board when supported by the robot hand
휨량; 최대 1.33㎜Deflection; 1.33 mm
최대 휨의 발생위치; 네모퉁이 위치Location of maximum warpage; Four corner positions
상기에서, 기판(W)의 두께는 실제로는 1㎜이지만, 2층식 기판을 열처리장치에 의해 접합시킬 때에는, 기판이 승온하여 접착재가 녹고, 기판강도가 2층 합체시의 1㎜ 두께의 강도로 되지 않는 상태가 있기 때문에, 상기 계산에서는 안전성을 고려해서 기판두께를 1장분의 0.5㎜이라고 하고 있다.In the above, the thickness of the substrate W is actually 1 mm. However, when the two-layer substrate is bonded by the heat treatment apparatus, the substrate is heated up and the adhesive material melts, and the substrate strength is 1 mm thick at the time of two-layer coalescence. In the above calculation, the substrate thickness is assumed to be 0.5 mm for one sheet in consideration of safety.
이상의 계산 결과에 의해, 기판받이에서 지지했을 때의 기판(W)의 휨은 충분히 작은 값으로 되는 것이 확인되었다. 기판의 열처리중에 기판에 휨이 있으면, 그 상태에서 2층의 유리가 고착되어서 일체화되기 때문에, 상기와 같이 기판의 휨이 극히 작은 값으로 최소화 함으로써, 열처리시의 안전성의 확보와 함께, 제품으로서의 기판의 품질을 좋게 할 수 있었다.From the above calculation result, it was confirmed that the curvature of the board | substrate W when it supports by the board | substrate support becomes a sufficiently small value. If the substrate is warped during the heat treatment of the substrate, the two layers of glass are fixed and integrated in that state. Thus, the warpage of the substrate is minimized to an extremely small value as described above, thereby ensuring the safety during the heat treatment and the substrate as a product. Could make the quality better.
또한, 지지점의 위치를 여러가지 변경하면 당연히 휨도 변하지만, 어느정도 밸런스 좋게 지지점을 배치하면, 휨이 문제가 되는 일은 전혀 없다. 또, 필요에 따라서 Y방향으로 기판받이(1)의 수를 가감하는 것도 가능하다.In addition, if the support points are variously changed, the warp will naturally change, but if the support points are arranged to some extent, the warpage does not become a problem at all. Moreover, it is also possible to add or subtract the number of board | substrate holders 1 in a Y direction as needed.
상기에서, 기판받이로 지지했을 때에 비해 로봇 핸드로 지지했을 때의 휨이 커지고 있는데, 도 5(b)에 로봇 핸드의 상하의 간격치수의 일예를 도시하는 바와 같이, 상기의 1.3㎜ 정도의 휨이 있어도, 로봇 핸드를 기판사이로 넣고 뺄때의 안전성은 확보된다.In the above description, the warpage of the robot hand is larger than the support of the substrate support. However, as shown in FIG. 5B, an example of the upper and lower gap dimensions of the robot hand is about 1.3 mm. Even if it is, the safety at the time of inserting and removing a robot hand between boards is ensured.
또한, 로봇 핸드에 의한 기판 반송시에는, 2층식 기판의 상하간이 접착제로 고착된 상태로 되어 있고, 기판은 일체화된 강도에 가까운 강도를 갖기 때문에, 실제로는 휨이 상기의 수분의 1이 된다. 따라서 로봇 핸드를 기판사이로 넣고 뺄때의 안전성은 전혀 문제가 안된다. 더욱이, 로봇 핸드에 의한 기판의 취급시에는, 그 휨이 기판의 품질에 직접 영향을 주지 않기 때문에, 이 점으로부터도, 상기 정도의 휨은 문제가 안된다.In addition, when conveying a board | substrate by a robot hand, since the upper and lower sides of a two-layer board | substrate are affixed with the adhesive agent, and since a board | substrate has intensity | strength close to an integrated strength, curvature becomes 1 of said moisture actually. Therefore, the safety of inserting and removing the robot hand between the boards is not a problem at all. Moreover, since the warping does not directly affect the quality of the board during handling of the board by the robot hand, the above-described warping is not a problem.
이에 대하여 종래의 기판 지지구조에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 극히 큰 휨이 발생하였다. 즉 길이(L)=1200㎜에서 폭 1100㎜(도면에서는 중심선(O)으로부터 절반인 550㎜를 도시하고 있음)의 기판(W)에서, 도 6의 x1의 지지점(P1)에 대응하는 기판받이(1')의 x1'=170㎜인 위치의 지지점P1'만을 지지하고 있지만, 그 때의 X방향의 중심위치(O)상의 휨은 14.68㎜였다. 그리고 지지점P1'에 발생하는 큰 휨각에 의해, 기판의 끝(Ws)에서는 상향의 마이너스 휨이 9.46㎜ 나왔다.In contrast, in the conventional substrate support structure, as shown in FIG. 8, extremely large warpage occurred. In other words, on the substrate W having a width of 1100 mm (in the drawing, 550 mm half of the center line O) at length L = 1200 mm, it corresponds to the support point P 1 of x 1 in FIG. 6. Only the support point P 1 ′ at the position where the substrate support 1 ′ was x 1 ′ = 170 mm was supported, but the curvature on the center position O in the X direction at that time was 14.68 mm. The upward and negative deflection emerged 9.46 mm at the end Ws of the substrate due to the large bending angle occurring at the supporting point P 1 ′.
이와 같이 종래의 기판받이에서는, 로봇 핸드(3')는 두 갈래형상으로 되어 있고(도면에서는 좌측의 것만을 도시), 각각 기판(W)의 끝(Ws)으로부터 210㎜의 위치에 삽입되어 있었다. 그리고 이 핸드의 치수는, 이 예와 같이 통상 폭 50㎜이고 두께 16㎜로 되어 있고, 기판지지 피치(p)=40㎜에 대하여, 삽입되었을 때의 기판(W)과의 상하 간격은, 기판(W)의 휨의 영향이 있어서 9.14mm로 되었다. 또, 로봇 핸드로 기판(W)을 지지했을 때의 중심(O)의 위치 및 끝의 휨은 각각 4.15㎜ 및 3.16mm였다.As described above, in the conventional substrate holder, the robot hand 3 'has a bifurcated shape (only the left one is shown in the drawing), and each of the robot hands 3' is inserted at a position of 210 mm from the end Ws of the substrate W. . And the dimension of this hand is 50 mm in width and 16 mm in thickness like this example, and the vertical space | interval with the board | substrate W at the time of insertion with respect to board | substrate support pitch p = 40 mm is a board | substrate. There was an influence of the warpage of (W) to be 9.14 mm. Moreover, when the board | substrate W was supported by the robot hand, the position of the center O and the curvature of the tip were 4.15 mm and 3.16 mm, respectively.
이와 같은 종래의 기판 지지구조에 대하여, 본 발명을 적용한 기판 지지구조에서는, 상기와 같이 기판받이(1)에 의한 기판지지에 있어서 기판의 휨이 거의 문제가 되지 않는 작은 값으로 되므로, 기판의 출납시에 로봇 핸드(3)를 기판 피치내에 삽입했을 때에, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이 핸드의 달아 낸 판(32)과 기판받이(1)가 피치내에서 상하(Z)방향으로 겹친상태로 됨에도 불구하고, 도 5(b)에도 도시하는 바와 같이, 종래의 기판 지지구조인 때와 동일한 피치 40㎜를 유지할 수 있다.With respect to such a conventional substrate support structure, in the substrate support structure to which the present invention is applied, since the warpage of the substrate becomes a small value in the substrate support by the substrate support 1 as described above, the problem is almost eliminated. When the robot hand 3 is inserted into the substrate pitch at the time, as shown in Fig. 6 (a), the cut-out plate 32 of the hand and the substrate support 1 overlap in the vertical direction (Z) direction within the pitch. In spite of being in a state, as shown in Fig. 5B, the same pitch 40 mm as in the conventional substrate support structure can be maintained.
즉 전식 (1)에서, 기판받이의 두께에 근거하는 치수(t1)는, 기판받이의 길이가 x2-x1'=190㎜ 정도 길이가 길어지지만, 기판받이의 지지판(13)이 통상 강도적으로 충분히 여유가 있는 스테인레스강 등으로 되어 있기 때문에, 종래와 동일한 10㎜ 이하의 치수인 9㎜면 충분하고, t2는 종래의 본체판(31)의 두께 16㎜에 대하여 12㎜로서 중심 받이시트의 높이를 1㎜로 하여 합계 13㎜로 함으로써, 동일한 피치=40㎜로 하여 상하의 치수여유(h1및 h2)를 모두 9㎜로 할 수 있다.In other words, in the formula (1), the dimension t 1 based on the thickness of the substrate support is longer than the length of the substrate support x 2- x 1 '= 190 mm, but the support plate 13 of the substrate support is usually Since it is made of stainless steel or the like with sufficient strength in strength, 9 mm, which is the same as 10 mm or less, is sufficient, and t 2 is centered as 12 mm with respect to the thickness of 16 mm of the conventional main body plate 31. By setting the height of the seat sheet to 1 mm in total, the same pitch is equal to 40 mm, and both the upper and lower dimension margins h 1 and h 2 can be 9 mm.
상기에서, 본체판(31)을 12㎜로 하면, 종래의 것보다 두께가 얇아지고, 응력 및 휨이 각각 두께의 2승 및 3승에 비례하여 커지기 때문에, 휨은 약 2.37배가 되지만, 본 예의 것에서는 폭(Br)이 150㎜로 되어 있고, 종래의 두 갈래 핸드의 2개분의 폭 100㎜보다도 1.5배로 커지고 있어 그것에 비례해서 휨이 작아지는 동시에, 본체판(31)에 부분적으로 달아 낸 판(32)이 고정되어 있어 이것이 이 부분에서 X방향의 단면(斷面) 2차 모멘트를 대폭 증대시키고 있는 동시에 보강효과를 가지므로, 결국 종래의 두 갈래 핸드와 동일한 정도의 강도조건을 구비하게 된다. 또한, 본체판(31)을 1㎜ 더 두껍게 하여 h1및 h2를 각각 8.5㎜로 해도, 후술하는 바와 같이 아무런 문제 없다.In the above, when the main body plate 31 is 12 mm, the thickness becomes thinner than the conventional one, and since the stress and the warpage increase in proportion to the second and third powers of the thickness, respectively, the warpage is about 2.37 times. In the case, the width Br is 150 mm, 1.5 times larger than the width of two conventional two-handed hands 100 mm, the warp is reduced in proportion to it, and the plate partially attached to the body plate 31 (32) is fixed, which greatly increases the cross-sectional secondary moment in the X direction at the same time and has a reinforcing effect, thus providing the same strength condition as the conventional two-handed hand. . In addition, the main body plate 31 may be thicker 1㎜ the h 1 and h 2, respectively 8.5㎜, not any problem as described below.
또, 본체판(31)이 들어가게 되는 기판(W) 아래의 중앙부분(Wc)은, 폭 1000㎜정도의 기판이면 통상 300㎜ 정도의 치수로 되므로, 본 예의 본체판의 폭 150㎜를 필요에 따라서 적어도 250㎜ 정도까지 안전하게 크게 할 수가 있고, 그것에 비례해서 본체판의 강도를 올려 휨을 작게 할 수 있다.Moreover, since the center part Wc under the board | substrate W into which the main body board 31 enters will be a dimension of about 300 mm normally if it is a board | substrate of about 1000 mm in width, 150 mm of the width | variety of the main body board of this example is necessary. Therefore, it can safely enlarge to at least about 250 mm, and can raise the intensity | strength of a main body plate in proportion to it, and can make curvature small.
본 예에서는, 상기와 같이 피치 40㎜로 로봇 핸드 삽입시에 상하로 h1=h2=9㎜씩 여유가 얻어졌지만, 이 여유는 종래의 것의 9.14㎜의 여유보다도 확실성이나 신뢰성이 높은 값이다. 즉 종래의 장치에서는 기판이 크게 휘기 때문에, 곤돌라나 로봇 핸드의 진동이나 거동에 대한 여유를 크게 볼 필요가 있는 것에 대해, 본 예의 구조에서는, 기판이 휘지 않기 때문에, 치수여유가 기계적인 치수관계에 의해 정해지는 확실성이 높은 것이며, 신뢰할 수 있는 값이다. 또, 로봇 핸드(3)로 기판을 지지할 때에도, 휨 1.2㎜ 이하이고 종래의 4.15㎜의 1/3 이하로 되어 있어, 이 점에서도 치수여유에서 플러스가 되고 있다.In this example, the clearance was obtained by h 1 = h 2 = 9 mm in the pitch of 40 mm, when the robot hand was inserted as described above. However, this margin is higher in certainty and reliability than the conventional 9.14 mm margin. . That is, in the conventional apparatus, since the substrate is largely bent, it is necessary to consider a large margin for vibration and behavior of the gondola and the robot hand. In the structure of the present example, since the substrate is not bent, the dimensional margin is dependent on the mechanical dimensional relationship. The certainty determined by this is high and is a reliable value. Moreover, also when supporting the board | substrate with the robot hand 3, it is 1.2 mm or less of bending, and is 1/3 or less of the conventional 4.15 mm, and also from this point, it becomes a positive in a dimension margin.
그 결과, 상기와 같이 기판받이(1)와 핸드의 달아 낸 판(31)을 상하방향으로 래핑시켜서 기판의 휨을 실질적으로 최소화한 효과에 의해, 결국 피치치수를 종래대로에 유지할 수 있었다.As a result, the pitch dimension was able to be maintained in the conventional manner by the effect of substantially minimizing the warpage of the substrate by wrapping the substrate support 1 and the plate 31 cut out of the hand in the vertical direction as described above.
모든 기판(W)이 곤돌라(2)에 탑재되고 1장의 기판(W)의 열처리 시간이 경과하면, 열처리가 완료된 그 기판(W)이 취출되고, 새롭게 열처리되어야 할 기판(W)이 반입된다. 이 때에는, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 기판(W1과 W2) 간격부분인 피치(p)내에 이들의 기판에 평행하게 종방향(Y)의 Y1방향으로 로봇 핸드(3)가 삽입되어서 도시한 상태로 된다. 이 때, 상기와 같이 예를 들면 피치가 40㎜인 장치에서 로봇 핸드(3)의 상하 치수여유(h1, h2)가 각각 9㎜ 이므로, 핸드 삽입시의 안전성이 확보된다.When all the substrates W are mounted on the gondola 2 and the heat treatment time of one of the substrates W has elapsed, the substrate W after the heat treatment is completed is taken out, and the substrate W to be newly heat treated is loaded. At this time, as shown in FIGS. 5 and 6, the robot hand 3 is moved in the Y 1 direction of the longitudinal direction Y in parallel to the substrates in the pitch p which is the gap between the substrates W 1 and W 2 . ) Is inserted into the illustrated state. At this time, since the upper and lower dimension margins h 1 and h 2 of the robot hand 3 are each 9 mm in the apparatus having a pitch of 40 mm as described above, for example, safety at the time of hand insertion is ensured.
이 상태로부터, 로봇 핸드(3)가 도면에서 화살표로 표시한 바와 같이 상방(Z1)으로 1피치 상승하고, 그 도중에 그 본체판(31)의 중심 받이시트(33) 및 달아 낸 판(32)의 흡착패드(34) 및 받이시트(35)가 열처리가 종료된 기판(W1)에 접촉해서 이것을 태우고, 지지 및 흡착 지지하여 1피치 위의 기판간격 위치까지 들어 올린다.From this state, the robot hand 3 ascends one pitch upward Z 1 as indicated by an arrow in the drawing, and the center receiving sheet 33 of the body plate 31 and the plate 32 in the meantime. The adsorption pad 34 and the receiving sheet 35) are brought into contact with and burned with the substrate W 1 after the heat treatment is completed, and are supported and suction-supported and lifted up to the substrate interval position above one pitch.
이 때, 본체판(31)은 X방향에서 기판받이(1)의 간격부분으로 되어 있는 중앙부분(Wc)의 위치에 있으므로, 기판받이(1)와 간섭하지 않고 그대로 상승할 수 있다. 또, 달아 낸 판(32)은 종간격 부분(D)의 위치에 오고 있으므로, 동일하게 기판받이(1)와 간섭하지 않고 이들 사이를 그대로 상승할 수 있다.At this time, since the main body plate 31 is in the position of the center part Wc which becomes the space | interval part of the board | substrate receiving body 1 in the X direction, it can raise as it is without interfering with the board | substrate receiving body 1. Moreover, since the board | substrate 32 which carried out came in the position of the longitudinal space | interval part D, it can raise as it is, without interfering with the board | substrate holder 1 similarly.
이 상태로부터, 기판(W1)을 지지한 로봇 핸드(3)가 Y2방향으로 퇴피하고, 기판(W1)을 열처리장치(200)로부터 반출하고, 다음 제조공정으로 송출한다. 이 때, 로봇 핸드(3)에 지지된 기판(W1)의 휨이, 종래의 핸드로 지지되었을 때의 1/3 이하의 작은 값으로 되어 있으므로, 반출시의 안전성이 한층더 향상된다.From this state, the robot hand 3 supporting the substrate W 1 retracts in the Y 2 direction, and the substrate W 1 is taken out from the heat treatment apparatus 200 and sent out to the next manufacturing process. In this case, the warping of the substrate (W 1) supported by the robot hand (3), because it is to a value of 1/3 or less of the support when a conventional hand, the safety of the anti-release is further improved.
기판(W1)이 반출되면, 다음에 열처리되어야 할 기판(W)이 반입되고, 기판(W1)이 실려 있던 기판받이(1)에 탑재된다. 이 때에는, 반출시와 대칭적인 동작이 된다. 그리고, 반출시와 동일하게 동작의 안전성이 확보된다.When the board | substrate W1 is carried out, the board | substrate W to be heat-processed next is carried in and is mounted in the board | substrate support 1 on which the board | substrate W1 was loaded. In this case, the operation becomes symmetrical with the time of carrying out. And the safety of operation is ensured similarly at the time of carrying out.
이상과 같은 열처리에서, 본 발명을 적용한 본 예의 기판 지지구조에 의하면, 기판(W)은, 반입, 반출시에 로봇 핸드로 지지되어 있을 때, 및 열처리중에 기판받이(1)에 지지되어 있을 때의 모든 때에, 거의 휨이 없는 양호한 형상으로 되어 있으므로, 예를 들면 미소간극(δ)=4μm±0.1μm이라는 허용범위를 가지는 2층식 구조의 기판이라도, δ가 허용범위에 들어가는 정밀도로 열처리 할 수 있다.According to the substrate support structure of this example to which the present invention is applied in the above heat treatment, when the substrate W is supported by the robot hand at the time of loading and unloading and when it is supported by the substrate support 1 during the heat treatment. At all times, since it has a good shape with almost no warp, even a two-layer board having a tolerance range of, for example, microgap (δ) = 4 μm ± 0.1 μm, can be heat-treated to an accuracy that δ falls within the allowable range. have.
이에 대하여 종래의 기판 지지구조에서는, 기판(W)의 휨이 크므로, 기판(W)은, 가첩부시의 평탄한 상태로부터, 열처리후에는, 간극부분이 부분적으로 고착되어서 최종적으로 휜 상태로 완성되고, 열처리후의 다른 처리나 제품으로서 사용될 때에 다시 플랫 패널로 되기 때문에, 간극부분에 스페이서가 끼워져 있어도, 스페이서의 간격부분에서는 미소한 부등변형이 생기고, 미소간극(δ)이 상기의 허용범위에 들어가지 않게 된다. 본 발명을 적용한 본 예의 기판 지지구조에서는, 열처리의 전과정에서 기판(W)에 거의 휨이 생기지 않으므로, 이 문제가 확실하게 해결된다.On the other hand, in the conventional substrate support structure, since the warpage of the substrate W is large, the substrate W is partially flattened after the heat treatment from the flat state at the time of the overlapping part, and finally, the gap is partially finished. When it is used as a product after another heat treatment or as a product, it becomes a flat panel again. Even if the spacer is inserted in the gap portion, a slight inequality occurs in the gap portion of the spacer, and the micro gap δ does not fall within the above allowable range. Will not. In the substrate support structure of this example to which the present invention is applied, almost no warping occurs in the substrate W during the entire heat treatment process, and this problem is reliably solved.
이상과 같이 본 발명은 2층 구조의 기판에 특히 매우 적합하게 적용되지만, 통상의 기판(W)이라도, 치수가 커서 종래의 기판 지지구조에서는 휨이 커지는 것에 대해서도 효과적으로 사용된다. 즉 휨이 없는 상태에서 열처리를 종료할 수 있으므로, 이것을 플랫 패널 제품으로서 사용할 때에, 아무런 외력을 가하는 일 없어 그대로 평면도가 얻어지는 것, 따라서 굽은 기판을 평면형상으로 변형시킬 필요가 없어 재료에 잔류응력이나 왜곡이 잔류하지 않는 것, 또 표면의 평면정밀도가 좋아지는 것, 열처리시나 그 밖의 조작에서 취급성이 좋고 안전성이 높아지는 것, 등의여러 작용효과를 얻을 수 있다.As mentioned above, although this invention is applied especially suitably to the board | substrate of a two-layer structure, even if it is a normal board | substrate W, it is effectively used also for the thing which becomes large in the big board | substrate support structure in the conventional board | substrate support structure. In other words, since the heat treatment can be completed in a state where there is no warping, when using this as a flat panel product, no external force is applied and a plan view is obtained as it is, therefore, the curved substrate does not need to be deformed into a planar shape. Various effects can be obtained, such as no distortion remaining, better surface precision of the surface, better handleability and higher safety during heat treatment or other operations.
또한 이상에서는, 적재장치가 곤돌라일 경우에 대하여 설명했지만, 적재장치는 이와 같이 승강되는 것에 한정되지 않고, 열처리장치내의 일정위치에 놓여지는 반송가능식 기판 지지래크나, 열처리장치에 붙여진 래크장치 등이라도 좋은 것은 물론이다.In the above description, the case where the stacking device is a gondola has been described, but the stacking device is not limited to being lifted in this manner, and the transferable substrate support rack placed at a predetermined position in the heat treatment device, the rack device attached to the heat treatment device, and the like. Of course it is good.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 청구항 1의 발명에서는, 소정의 구성을 구비한 적재장치와 로봇 핸드를 갖는 기판 지지구조에서, 적재장치의 지지부재가, 기판의 양측으로부터 중앙의 일부분의 범위까지의 사이에서 기판의 2개소 이상의 위치를 지지할 수 있는 지지부를 구비하고 있으므로, 기판의 횡방향을 적어도 4점지지 함으로써, 지지간격을 충분히 짧게 하는 동시에 지지점으로부터의 오버행량을 짧게 하여, 기판의 횡방향의 휨을 충분히 작은 값으로 할 수 있다. 또, 종방향에서는 필요에 따라서 지지부재의 수를 자유롭게 증감할 수 있으므로, 종방향의 휨을 문제가 없는 값으로 하는 것은 당연히 가능하다. 따라서 전체로서의 기판의 휨을 충분히 작은 값으로 할 수 있다.As mentioned above, according to this invention, in the invention of Claim 1, in the board | substrate support structure which has a loading apparatus with a predetermined structure, and a robot hand, the support member of a loading apparatus is from the both sides of a board | substrate to the range of a part of center part. Since the support part which can support two or more positions of a board | substrate is provided between them, by supporting at least 4 points | pieces in the lateral direction of a board | substrate, the support interval is shortened enough and the overhang from a support point is shortened, and the board | substrate lateral direction is carried out. The warp of can be made small enough. In addition, in the longitudinal direction, the number of the supporting members can be freely increased or decreased as necessary, so that it is naturally possible to make the longitudinal warp be a value without any problem. Therefore, the curvature of the board | substrate as a whole can be made into small enough value.
그 결과, 2층 접합시켜 구조의 기판이라도, 열처리후에 플랫 패널로서 사용될 때의 2층간의 미소간극을 허용 범위내에 유지하여, 결함이 없는 양호한 플랫 패널 제품으로 할 수 있다. 또, 통상의 솔리드한 큰 사이즈의 기판이라도, 그 휨을 충분히 작게 함으로써, 플랫 패널 제품으로서의 평면도나 표면상태를 양호하게 하고, 또 열처리시나 그 밖의 조작에서의 취급성을 양호하게 하여 안전성을 높일 수있다.As a result, even if the board | substrate of two-layer joining structure is carried out, the micro clearance between two layers when using as a flat panel after heat processing can be kept within an allowable range, and it can be set as the favorable flat panel product without a defect. Moreover, even if the board | substrate of a normal solid large size is made small enough, the flatness and surface state as a flat panel product can be made favorable, the handleability at the time of heat processing or other operation can be improved, and safety can be improved. .
또, 로봇 핸드가 종부재를 구비하고 있고, 이 부재를, 기판을 출납할 때에 그 피치의 사이에 넣어졌을 때에, 기판 중앙의 일부분의 범위내에 종방향으로 뻗어 설치되어 있어 횡방향의 중심위치 근방의 범위를 지지할 수 있는 복수의 중심지지부를 구비한 구조로 하므로, 로봇 핸드가 기판의 반출·반입시에 기판간격내에 넣어졌을 때에, 그대로 상하방으로 승강할 수 있고, 상승시에는 중심지지부에 의해 기판의 중심위치를 지지할 수 있다.Moreover, when the robot hand is provided with the longitudinal member, and this member is interposed between the pitches at the time of taking in and out of a board | substrate, it extends in the longitudinal direction within the range of one part of a board | substrate center, and is located near the center position of a horizontal direction. Since the structure includes a plurality of center support portions capable of supporting a range of, the robot hand can be lifted up and down as it is when the robot hand is placed in the substrate space at the time of carrying out and loading the substrate, The center position of the substrate can be supported.
더욱이, 로봇 핸드가 횡부재를 구비하고 있고, 이 부재를, 종부재로부터 횡방향의 양측으로 뻗어 설치되어 선단부분에 선단지지부를 구비하고 있고 복수의 지지부재 사이의 위치를 포함하여 지지부재로부터 종방향 및 승강방향으로 이격된 위치에 복수 설치하므로, 선단지지부에 의해, 횡방향에서 지지부재와 오버래핑 하는 위치이여도 중심으로부터 필요한 만큼 이격된 양측의 2점에서 기판을 받을 수 있다. 따라서 종부재와 함께, 횡방향으로 기판을 3점 지지할 수 있다. 그 결과, 종래의 두 갈래식의 2점 지지의 핸드에 비해, 횡방향의 지지상태를 좋게 하여 휨을 대폭 작게 할 수 있다. 그 결과, 로봇 핸드로 지지하는 기판의 반입·반출의 1시기라도 휨을 충분히 작게 하여, 상기 작용효과를 확보할 수 있다.Furthermore, the robot hand is provided with a horizontal member, which extends from the longitudinal member to both sides in the transverse direction and has a tip support portion at the tip portion and includes a position between the plurality of support members from the support member. Since a plurality is provided in positions spaced apart in the longitudinal direction and the lifting direction, the front support portion can receive the substrate at two points on both sides spaced apart from the center as necessary even in a position overlapping the support member in the transverse direction. Therefore, the board | substrate can support three points in a horizontal direction with a longitudinal member. As a result, compared with the conventional two-pronged two-point supporting hand, the supporting state in the lateral direction can be improved and the warpage can be significantly reduced. As a result, the warpage can be sufficiently reduced even in one period of loading and unloading of the substrate supported by the robot hand, thereby securing the above-mentioned effect.
또, 횡부재가 지지부재로부터 종방향으로 이격된 위치에 복수 설치되어 있으므로, 횡방향에서 지지부재와 오버래핑 하고 있어도, 로봇 핸드의 승강시에 지지부재와 간섭하지 않고 승강할 수 있다. 따라서 로봇 핸드는, 승강과 종방향에의 진퇴에 의해, 기판을 반입 및 반출할 수 있다.In addition, since a plurality of horizontal members are provided at positions spaced apart from the supporting members in the longitudinal direction, even when overlapping with the supporting members in the horizontal direction, the horizontal members can be raised and lowered without interfering with the supporting members at the time of lifting the robot hand. Therefore, the robot hand can carry in and take out a substrate by raising and lowering in the longitudinal direction.
이 경우, 횡부재와 지지부재와는 횡방향에서 오버래핑하기 때문에, 로봇 핸드를 종방향으로 기판간격부분에 삽입할 때에는, 양자를 상하방향으로 어긋나게 할 필요가 있지만, 기판에 휨이 없는 동시에 종부재가 중앙의 일부분과 만나서 일부분이 통상 적당히 넓은 치수로 되기 때문에, 종부재의 폭을 넓혀서 두께를 작게 함으로써, 상하방향에서 차지하는 높이를 작게 할 수 있다. 또, 종부재에 대하여 횡부재가 보강재로 되기 때문에, 이 점에서도 종부재의 두께를 얇게 할 수 있다. 더욱이, 휨이 없기 때문에, 로봇 핸드가 기판간격내에 넣어졌을 때에, 지지부재 및 기판과의 간격치수가 확실하게 얻어지는 동시에 동적인 여유를 그것만큼 고려할 필요가 없으므로, 결국 종래 채용되어 있는 기판간격을 넓히지 않고, 적재장치를 구성할 수 있다.In this case, since the transverse member and the support member overlap in the transverse direction, when the robot hand is inserted into the substrate gap in the longitudinal direction, it is necessary to displace both of them in the vertical direction. Since a part is usually moderately wide in contact with a part of the center, the height occupied in the vertical direction can be reduced by increasing the width of the longitudinal member and decreasing the thickness. Moreover, since the horizontal member becomes a reinforcing material with respect to the vertical member, the thickness of the vertical member can also be made thin in this respect. Furthermore, since there is no warping, when the robot hand is placed in the substrate gap, the gap between the support member and the substrate can be reliably obtained, and the dynamic margin does not have to be taken into consideration. The loading apparatus can be configured without lifting.
그 결과, 청구항 1의 발명의 기판 지지구조에 의하면, 열처리능력을 종래와 동등하게 유지하고, 열처리후의 기판의 제품성능을 각별히 향상시킬 수 있다.As a result, according to the substrate support structure of the invention of claim 1, the heat treatment capacity can be maintained in the same manner as before, and the product performance of the substrate after heat treatment can be significantly improved.
청구항 2 또는 3의 발명에서는, 상기와 같은 작용효과를 구비한 기판 지지구조를 구성하는 적재장치 또는 로봇 핸드를 제공할 수 있다.In the invention of claim 2 or 3, it is possible to provide a stacking device or a robot hand constituting a substrate support structure having the above-described effects.
Claims (3)
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