WO2016158301A1 - 基板吸着装置及び基板吸着方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a substrate suction apparatus and a substrate suction method for holding a substrate by suction.
- an adsorption apparatus for adsorbing and holding a plate material such as a substrate is used (see, for example, Patent Document 1).
- An adsorption apparatus like patent document 1 adsorbs-holds a board
- the adsorption device of Patent Document 1 includes a freely movable valve body in the hole to be suctioned, and the valve body uses the action exerted by gravity to hold the plate material by the negative pressure. I am trying.
- an adsorption device utilizing the action of gravity as in Patent Document 1, it can be used only when the suction hole is downward. That is, when the plate is turned upward and directed upward, the valve body is lowered by gravity, the valve body is closed between the negative pressure chamber and the plate, and the plate can not be sucked and held. That is, in the adsorption apparatus utilizing the action of weight, there is a limitation in the direction of use, and it is difficult to surely hold the object to be adsorbed regardless of the direction of suction of air to the substrate as the object to be adsorbed. Met.
- an adsorption portion which is in contact with an object to be adsorbed and in which a plurality of suction holes are formed, and a negative pressure chamber are formed in cooperation with the adsorption portion.
- a side wall and a top wall, a pin-shaped valve body extending from the negative pressure chamber into the suction hole, and a portion of the valve body and the inner wall of the suction hole when the valve body slides in the suction hole An adsorption device is disclosed which comprises an occlusion part which is in close contact with a part and which closes the suction hole.
- the valve body has a root portion which is one end portion located in the negative pressure chamber, and the root portion is bridged between the side walls in the negative pressure chamber. It is fixed to a fixed flexible plate-shaped flexible body.
- a plurality of valve bodies for closing the suction holes are fixed to the plate-shaped flexible body, so the valve bodies adjacent to each other are adjacent to each other. They will be influenced by each other via the flexible bodies, and in order to achieve an appropriate closure of the suction holes, it is necessary to take into account the influence of adjacent valve bodies and the flexible bodies. Further, since the plurality of valve bodies are fixed to the flexible body, the cost increases with the increase in the number of parts, and further, it takes time and effort to clean the valve body itself. That is, in the adsorption device provided with the structure as in Patent Document 2, the structure relating to adsorption becomes complicated, and it is difficult to simplify the adsorption mechanism, facilitate maintenance, and reduce the cost.
- the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a substrate suction device capable of facilitating maintenance and reducing costs while realizing simplification of the suction mechanism.
- a substrate adsorption method is provided.
- a substrate suction apparatus is a substrate suction apparatus for sucking an internal gas and suctioning a substrate which is in contact with the substrate, wherein the substrate suction apparatus is in contact with the substrate and includes a plurality of suction holes.
- a suction hole connecting portion having a suction port for suctioning the internal gas from the inner common space, the inner common space connected to each of the plurality of suction holes being formed in cooperation with the suction portion;
- a plate-like suction hole opening / closing portion provided with a plurality of valve bodies internally provided in the suction portion and opening / closing the suction holes, wherein the valve body is an inner surface of the suction portion exposed by the suction holes.
- an elastic support plate supporting the closure plate so as to be movable in parallel along the extension direction of the suction hole, the elastic support plate being centered on the closure plate Concentrically formed annular part, said closing plate and said And a connecting portion connecting the closing plate and the annular portion, wherein the closing plate translates toward the inner surface from a state before sucking the substrate And close the suction hole.
- the substrate suction method includes a plurality of suction holes and a substrate contacting a suction portion having an inner surface exposed by the suction holes, and internal gas in the suction holes.
- the plate-like elastic support plate disposed in the suction hole is bent along the extension direction of the suction hole, and the elastic support is A closing step of moving the closing plate supported by the plate to close the suction hole, and in the closing step, an annular portion concentrically formed around the closing plate, the closing plate, and According to the structure of the elastic support plate comprising an opening located between the annular portion and a connecting portion for connecting the closing plate and the annular portion, the closing plate extends in the extending direction of the suction hole. Move in parallel to the inner surface of the suction portion Contact, a substrate adsorption process for closing the suction holes.
- simplification of the adsorption mechanism can be realized, and maintenance can be facilitated and cost can be reduced.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate adsorption device along line III-III of FIG. 2; It is a top view of the metal flat plate which is a constituent member of the substrate suction device concerning the example of the present invention.
- FIG. 5 is an enlarged view of a broken line area V in FIG. 4;
- FIG. 4 is an enlarged view of a broken line area VI in FIG. 3;
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the substrate suction device in a state in which the substrate is in contact, which is shown in the same manner as FIG. 3.
- FIG. 5 is an enlarged view of a broken line area V in FIG. 4
- FIG. 4 is an enlarged view of a broken line area VI in FIG. 3;
- FIG. 4 is a cross-sectional view of the substrate suction device in a state in which the substrate is in contact, which is shown in the same manner as FIG. 3.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate suction device in a state
- FIG. 8 is an enlarged view of a broken line area VIII in FIG. 7; It is an enlarged plan view of the metal flat plate which concerns on the modification of this invention shown similarly to FIG. It is sectional drawing of the board
- suction apparatus which concerns on the modification of this invention shown similarly to FIG. It is sectional drawing of the board
- suction apparatus which concerns on the modification of this invention shown similarly to FIG.
- FIG. 1 is a schematic perspective view of the substrate suction apparatus 1 according to the present embodiment.
- FIG. 2 is a front view of the suction side of the substrate suction apparatus 1 according to the present embodiment.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate suction device 1 according to the present embodiment taken along the line III-III in FIG.
- the substrate suction device 1 includes a suction unit 2 that contacts and suctions a substrate that is a suction target, and a lid 3 installed on one end surface of the suction unit 2. And a connecting pipe 5 connected to the lid 3 and the flat metal plate 4 provided in the suction unit 2. Further, as shown in FIG. 3, the adsorbing portion 2 carries the flat elastomer 6, the first holding plate 7 connected to one end face of the elastomer 6, and the metal flat plate 4 with the first holding plate 7.
- suction part 2, the lid 3, and the metal flat plate 4 is performed by connection members (not shown), such as a volt
- the elastomer 6 has a plurality of through holes 11 formed in a substantially matrix shape.
- a total of 24 cylindrical through holes 11 are formed so that the through holes 11 are not formed in the center portion in 5 rows ⁇ 5 columns.
- the said number, a shape, and arrangement configuration are not limited to these, It can change suitably according to the dimension of the board
- a plurality of through holes 12 are formed in the first holding plate 7, and a plurality of through holes 13 are formed in the second holding plate 8.
- the through holes 12 and the through holes 13 are formed in a substantially matrix shape so as to correspond to the through holes 11. Therefore, one through hole 11, one through hole 12, and one through hole 13 are in communication with each other, one suction hole 14 is formed, and 24 suctions are provided as the substrate suction device 1 itself.
- the holes 14 will be provided.
- the cylindrical first opening 12 a, the cylindrical second opening 12 b, and the cylindrical third opening 12 c communicate with each other having different opening dimensions. It is formed by In the present embodiment, the opening diameter of the first opening 12a is larger than the opening diameter of the through hole 11, and the opening diameter of the second opening 12b is smaller than the opening diameter of the first opening 12a. The diameter of the opening is set to be larger than the diameters of the first opening 12a and the second opening 12b.
- the through hole 13 is also formed by communication between a cylindrical first opening 13a and a cylindrical second opening 13b having different opening sizes.
- the diameter of the first opening 13a is the same as the diameter of the third opening 12c of the through hole 12, and the diameter of the second opening 13b is greater than the diameter of the first opening 13a. It is set small.
- the shapes of the openings and the dimensions of the openings are not limited to those described above.
- the shapes of the openings may be polygonal or elliptical, and the internal gas remaining in the substrate adsorption device 1 (for example, air, Alternatively, the opening size can be appropriately adjusted so that the suction of the atmosphere gas (nitrogen, oxygen, air or the like) when the substrate adsorption device 1 is used can be optimally performed.
- the through-hole 15 which connects 24 suction holes 14 and is connected to the through-hole 5a of the connection pipe
- tube 5 is formed in the cover body 3.
- the through hole 15 has a connection port 15a for connecting the 24 suction holes 14 and a suction port for drawing the internal gas into the through hole 5a of the connection pipe 5 from the central portion of the connection port 15a. It consists of 15b.
- the lid 3 and the second holding plate 8 cooperate to form an internal common space (that is, a space corresponding to the connection port 15 a)
- the lid 3 functions as a connecting portion (suction hole connecting portion) of the suction holes 14.
- the suction holes 14 and the through holes 15 are connected by the respective through holes described above, and are connected to the through holes 5 a of the connection pipe 5.
- the substrate suction apparatus 1 the substrate to be sucked is brought into contact with the elastomer 6, and the suction pump (not shown) connected to the connection pipe 5
- the suction pump By suctioning the gas, the inside of the substrate adsorption apparatus 1 can be brought into a negative pressure state (general vacuum state) to allow adsorption of the substrate.
- a negative pressure state general vacuum state
- the plate-like elastomer 6 is used in the portion in contact with the substrate in order to suction without damaging the substrate to be suctioned, but the substrate is not damaged and the substrate is penetrated If the holes 11 can be easily formed, the elastomer 6 may be replaced with another member (for example, a flat plate made of a resin). Further, in the present embodiment, for the first holding plate 7 and the second holding plate 8, a flat plate made of acrylic is used to prevent breakage of the substrate suction device 1 and to improve its strength. You may use the other board
- FIG. 4 is a plan view of the metal flat plate 4.
- FIG. 5 is an enlarged view of a broken line area V in FIG.
- FIG. 6 is an enlarged view of a broken line area VI in FIG.
- the flat metal plate 4 has a square outer shape, and stainless steel is used as a material of the flat metal plate 4. Further, as shown in FIG. 4, in the metal flat plate 4, a plurality of valve bodies 21 for opening and closing the suction holes 14 are formed in a substantially matrix shape. Here, in the present embodiment, a total of 24 valve bodies 21 are formed so that the valve bodies 21 are not formed in the center portion in 5 rows ⁇ 5 columns.
- the material and shape of the flat metal plate 4, the number of the valve body 21, and the arrangement configuration of the valve body 21 are not limited to the contents described above, but the shape of the substrate suction device 1 itself, the number of suction holes 14, and suction. The position can be changed appropriately in accordance with the formation position of the hole 14. For example, as a material of the flat metal plate 4, other metal materials such as nickel and copper can be used.
- each of the valve bodies 21 is located at a central portion, and is positioned so as to surround the disk-like closing plate 22 for closing the suction hole 14 and the closing plate 22.
- the elastic support plate 23 is configured to displaceably support the suction hole 14 in the extending direction of the suction hole 14 (that is, the direction that penetrates the front and back surfaces of the closing plate 22). In other words, the elastic support plate 23 supports the closing plate 22 so as to be movable in parallel along the extension direction of the suction hole 14.
- the elastic support plate 23 has four annular portions 24 formed concentrically with the closure plate 22 as a center, the annular portions 24 with each other, the annular portion 24 and the closure plate 22, and the annular portions 24 and the valve body 21. A total of ten connectors 26 connecting the peripheral area 25 are included.
- connection portions 26 are provided for each adjacent annular portion 24 and two each are provided for the adjacent annular portion 24 and the closing plate 22. 2 are also provided two each for the adjacent annular portion 24 and the peripheral region 25 of the valve body 21. Further, the connecting portions 26 provided at equal positions from the center of the closing plate 22 are arranged at mutually opposing positions (that is, point-symmetrically as the center of the closing plate 22). That is, the valve body 21 is provided with a total of five sets of connection parts 26 if the two connection parts 26 provided in the position from which the distance from the center of the closure board 22 is equal are 1 set.
- connection portions 26 provided at equal positions from the center of the closing plate 22 is another set of connection portions 26 disposed one inward of the one pair of connection portions 26. , And is disposed at a position rotated 90 degrees with respect to the center of the closing plate 22.
- two semicircular arc-shaped openings 27 are formed concentrically around the closure plate 22 and are formed at equal distances from the center of the closure plate 22.
- the openings 27 are one set, a total of five openings 27 are formed.
- one set of opening 27 formed in the position from which the distance from the center of closure board 22 is equal is one set of opening 27 formed inside one set of opening 27 concerned.
- the third opening 12 c of the through hole 12 and the first opening 13 a of the through hole 13 are used.
- the valve body 21 will be arrange
- the closing plate 22 of the valve body 21 has a diameter larger than the diameter of the second opening 13 b of the through hole 13.
- the diameter of the valve body 21 itself is about 4 mm
- the diameter of the closing plate 22 is about 2 mm
- the opening diameter of the second opening 13b of the through hole 13 is 1.6 mm. Can be suitably changed according to the suction force etc. required of the substrate suction apparatus 1.
- valve body 21 is formed of a plate spring having a two-point link structure, when the atmosphere gas (for example, air or nitrogen) flows from the outside of the substrate suction device 1 into the suction hole 14, the closing plate 22 is passed through the through hole 13. A pressing force is generated on the valve body 21 toward the second opening 13 b of the valve.
- the pressing force can be expressed by the following equation (1).
- F ⁇ W (1)
- F is a force that pushes the blocking plate 22
- ⁇ is a proportional constant
- W is the flow rate of the atmosphere gas.
- ⁇ is a proportional constant existing in the material, size, structure and the like of the valve 21.
- L ⁇ F (2)
- L the displacement amount of the closing plate 22
- ⁇ is a proportional constant
- F is a force that pushes the closing plate 22 described above.
- ⁇ is a proportional constant existing in the material, size, structure and the like of the valve 21.
- the valve body 21 opens and closes the suction hole 14 in accordance with the flow rate of the atmosphere gas.
- the valve body 21 can plug the suction hole 14 in accordance with the flow rate of the atmosphere gas.
- the threshold value of the flow rate of the atmosphere gas described above displaces the distance A (indicated by the double arrow A in FIG. 6) from the position before displacement of the closing plate 22 to the position of the inner surface 8a of the second holding plate 8
- the flow rate of the atmosphere gas can be reduced by reducing the distance A, and the flow rate threshold of the atmosphere gas can be reduced by increasing the distance A. It can be enlarged. That is, the start of the closing of the suction hole 14 by the closing plate 22 (that is, the timing at which the closing plate 22 abuts on the inner surface 8a) can be controlled by the distance A. In other words, it is possible to adjust the timing of the self plug of the valve body 21 only by the depth (the amount of back facing) of the first opening 13a of the second holding plate 8.
- the closing plate 22 since the diameter of the closing plate 22 is larger than the diameter of the second opening 13 b, the closing plate 22 is displaced to the side of the second opening 13 b of the through hole 13. It becomes possible to close 2 opening 13b (namely, suction hole 14). That is, the metal flat plate 4 functions as a suction hole opening and closing unit that opens and closes the suction hole 14.
- the opening diameters of the valve body 21, the closing plate 22 and the through hole 13 can be appropriately changed according to the suction force required of the substrate suction device 1.
- an opening is made at a desired place on a single flat plate made of metal by a known mask forming technique using photolithography and a known etching or laser processing.
- the portion 27 may be formed to form the metal flat plate 4 including the plurality of valve bodies 21.
- the mold provided with a void corresponding to the valve body 21 and the peripheral region 25 may be plated to fill the void with metal, and the metal flat plate 4 provided with a plurality of valve bodies 21 may be formed. .
- the metal flat plate 4 provided with the valve body 21 disposed in 5 rows ⁇ 5 columns (not formed at the center) as in this embodiment is taken as one block, and a plurality of blocks are simultaneously formed, and then It may be cut into metal flat plates 4 one by one. Therefore, the metal flat plate 4 of the present embodiment can be manufactured in large quantities and easily as compared with a conventional valve body and a mechanism in which members supporting the valve body are independent.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of the substrate suction device 1 in a state in which the substrate 31 is in contact, which is shown in the same manner as FIG. 3.
- FIG. 8 is an enlarged view of a broken line area VIII in FIG.
- a contact step of bringing the suction unit 2 into contact with the substrate 31 is performed. More specifically, the surface of the elastomer 6 is brought into contact with the surface of the target substrate 31.
- the through holes 32 provided in the substrate 31 communicate with one suction hole 14.
- suction of the internal gas in the suction hole 14 is started via the connection pipe 5 (suction step).
- suction step After the start of suction, the internal gas is sucked and the low pressure state is maintained in the suction holes 14 not connected to the through holes 32, but the through holes 32 are connected to the suction holes 14 connected to the through holes 32. Atmosphere gas will flow from the outside through. In the state where the atmosphere gas is flowing, the through holes 15 do not become negative pressure, and adsorption of the substrate 31 becomes unstable.
- the closing plate 22 vibrates in a constant cycle in the extending direction of the suction holes 14 by the bending of the elastic support plate 23, and in fact, contact and non-contact with the inner surface 8a of the second holding plate is in the cycle. To repeat, since the cycle is very short, it is substantially the same as when it is always in contact.
- the through holes 32 provided in the substrate 31 communicate with one suction hole 14.
- the through holes 32 do not exist in the substrate, or the through holes 32 exist.
- the suction hole 14 is closed by contacting the substrate 31, and the negative pressure state of all the through holes 13 and the through holes 15 can be maintained by suction thereafter. . Therefore, in such a case, the closing plate 22 is not displaced.
- a plurality of valve bodies 21 are formed on the flat metal plate 4 in the plate-like suction hole opening / closing portion provided internally in the adsorption portion 2, and the valve body 21 is not affected by gravity, so that the atmosphere gas is
- the suction holes 14 are opened and closed by an elastic force that depends on the amount of suctioned air.
- the suction direction is not limited.
- the valve body and the member for supporting the valve body are formed of different members.
- the suction mechanism itself can be simplified as compared with the case where each of the valve body and the valve body is independent, and the maintenance of the substrate suction device 1 itself can be facilitated and the cost can be reduced. .
- valve body 21 is formed of a plate spring having a two-point link structure.
- four connecting portions 26 connecting the annular portion 24 and the peripheral region 25 of the valve body 21 to form a four point link structure leaf spring, and a three point link structure leaf spring not shown. May be configured.
- the number of link mechanisms that is, the number of connection portions 26
- the amount of deflection of the elastic support plate 23 decreases and the amount of displacement of the closing plate 22 also decreases, so that the number of link mechanisms is as small as possible.
- a spring is constructed.
- valve body 21 is comprised from a leaf
- the elastic support plate may be formed in a spiral shape, and the closing plate may be disposed at the central portion of the elastic support plate.
- the elastomer 6 may be subjected to spot facing processing, and the through hole 11 may be configured of the first opening 11a and the second opening 11b.
- the opening diameter of the first opening 11a located in the portion in contact with the substrate may be larger than the opening diameter of the second opening 11b.
- the suction pad 51 having elasticity may be provided for each suction hole 14 without using one elastomer 6 as a component of the suction unit 2. That is, 24 suction pads 51 can be used as a member in contact with the substrate 31. More specifically, the suction pad 51 is attached to a metal supporting member 52 screwed to the first opening 12 a of the second holding plate 7. Further, the support member 52 is provided with a through hole 52 a communicating with the second opening 12 b of the second holding plate 7. Furthermore, the suction pad 51 is provided with a through hole 51a communicating with the through hole 52a.
- suction hole 14 is formed.
- suction part 2 is comprised from the 1st clamping board 7, the 2nd clamping board 8, the supporting member 52, and the adsorption pad 51. As shown in FIG.
- suction pad 51 for each suction hole 14 By providing the suction pad 51 for each suction hole 14 in this manner, suction of the substrate 31 can be performed with higher accuracy.
- a substrate suction apparatus is a substrate suction apparatus for sucking an internal gas and suctioning a substrate which is in contact with the substrate, the suction unit being in contact with the substrate and provided with a plurality of suction holes;
- a suction hole connecting portion having a suction port for suctioning the internal gas from the inner common space, the inner common space connected to each of the plurality of suction holes being formed in cooperation with the suction portion;
- a plate-like suction hole opening / closing portion provided with a plurality of valve bodies that open and close the suction holes, and the valve body is provided on the inner surface of the suction portion exposed by the suction holes.
- a resilient support plate for supporting the blocking plate so as to be movable in parallel along the extension direction of the suction hole, the elastic support plate being centered on the blocking plate.
- the valve body is formed in the plate-like suction hole opening / closing portion provided in the suction portion, and the suction hole is opened and closed by the movement not affected by the gravity of the valve body.
- the suction direction is not limited.
- the suction mechanism itself can be simplified, and maintenance of the substrate suction device itself And cost can be reduced.
- the closing plate directly contacts the inner surface of the suction portion exposed by the suction hole to close the suction hole. It is. Thereby, opening and closing of a suction hole can be performed more correctly.
- the elastic support plate in the first or second embodiment described above, includes a plurality of the annular portions, and a connecting portion for connecting the plurality of annular portions. To include.
- the displacement amount of the closing plate can be increased, and the suction hole can be opened and closed more easily and accurately.
- the closing plate and the annular portion, and the annular portions adjacent to each other are connected by a plurality of connecting portions. is there.
- the displacement amount of the closing plate can be increased, and the suction hole can be opened and closed more easily and accurately.
- the substrate suction device is the substrate suction device according to any one of the first to fourth aspects described above, wherein the suction hole is a first through hole in which the valve body is disposed; It is providing a second through hole including an opening shape smaller than the closing plate. Thereby, opening and closing of a suction hole can be performed more correctly.
- the substrate suction apparatus is the substrate suction apparatus according to any one of the first to fifth embodiments, wherein the suction section holds the elastomer in contact with the substrate and the suction hole opening / closing section.
- the first holding plate and the second holding plate are included.
- the substrate suction apparatus is the suction pad according to any one of the first to fifth embodiments described above, wherein the suction unit has elasticity with respect to each of the plurality of suction holes. Have a structure provided. This makes it possible to more reliably suction the substrate.
- the plurality of valve bodies are formed in a matrix at the suction hole opening / closing portion. It is.
- the substrate suction device is provided with a plurality of suction holes and a valve element provided in the suction holes, so that the suction force can be improved.
- the substrate suction method comprises a step of contacting the substrate with a suction portion having a plurality of suction holes and having the inner surface exposed by the suction holes, and an internal gas in the suction holes.
- the suction step of suctioning and the suction amount of the internal gas becomes equal to or more than the threshold value
- the plate-like elastic support plate disposed in the suction hole is bent along the extending direction of the suction hole, and the elastic support plate
- the closure plate is parallel along the extension direction of the suction hole by the structure of the elastic support plate including the opening portion located between the ring portion and the connection portion connecting the closure plate and the ring portion. Move to contact the inner surface of the suction part Closing the suction holes.
- the valve body is formed in the plate-like suction hole opening / closing portion provided in the suction portion, and the suction hole is opened / closed by the movement of the valve body according to the suction amount of the internal gas. Therefore, the suction direction is not limited, the suction mechanism itself can be simplified, and the maintenance of the substrate suction device itself can be facilitated and the cost can be reduced.
- the substrate suction method according to a tenth embodiment of the present invention is the substrate suction method according to the ninth embodiment described above, wherein the start of the closing of the suction hole by the closing plate is an inner surface of the suction portion exposed by the suction hole It is adjusted by the distance between the portion in contact with the closing plate and the position of the closing plate before displacement.
- This makes it possible to easily adjust the timing of the start of closing of the suction hole by the closing plate, and the suction hole at an optimal timing according to the dimensions and characteristics of the substrate which is the adsorbate and the dimensions of the substrate suction device. Can be closed, and suction of the substrate with higher accuracy can be realized.
- the substrate suction method according to the eleventh embodiment of the present invention is the substrate suction method according to the ninth or tenth embodiment, wherein the suction unit is provided with a suction pad having elasticity for each of the plurality of suction holes. It has a structure, and in the contact step, the suction pad is in contact with the substrate. This makes it possible to more reliably suction the substrate.
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Abstract
基板(31)に当接し、複数の吸引孔を備える吸着部(2)と、前記吸着部と協働して形成する内部共有空間から前記内部ガスを吸引するための吸引口(15b)を備える吸引孔連結部(3)と、前記吸着部に内設され、前記吸引孔の開閉を行う複数の弁体(21)を備える板状の吸引孔開閉部(4)と、前記弁体は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面(8a)に当接して前記吸引孔を閉塞する閉塞板(22)、前記閉塞板を前記吸引孔の延在方向に変位可能に支持する弾性支持板(23)を備え、前記弾性支持板は、前記閉塞板を中心として同心状に形成された環状部(24)、前記閉塞板と前記環状部との間に位置する開口部(27)、及び前記閉塞板と前記環状部とを連結する連結部(26)を含み、前記閉塞板は、前記基板を吸引する前の状態から前記内側表面に向って平行移動して前記吸引孔を閉塞すること。
Description
本発明は、基板を吸着して保持するための基板吸着装置及び基板吸着方法に関する。
基板製造プロセスにおいて基板を取り扱う際には、基板のような板材を吸着保持する吸着装置が用いられている(例えば特許文献1参照)。特許文献1のような吸着装置は、空気を吸引することで負圧を利用して板材を吸着保持する。具体的には、特許文献1の吸着装置は、吸引される孔内に自由移動可能な弁体を備え、この弁体が重力により作用される動作を利用して板材への負圧による保持を図っている。
特許文献1のような重力の作用を利用する吸着装置では、吸引孔が下向きの場合のみしか使用できない。すなわち、板材を上側にして上向きにすると、弁体が重力により下がって負圧室と板材との間を弁体が塞いでしまい、板材を吸引保持することができない。すなわち、重量の作用を利用する吸着装置では使用方向に制限があり、吸着対象物たる基板に対する空気の吸引方向がどのような向きであっても、吸着対象物を確実に吸引保持することが困難であった。
このような問題を解決するために、例えば特許文献2には、吸着対象物に当接し、複数の吸引孔が形成された吸着部と、当該吸着部と協働して負圧室を形成する側壁及び天壁と、当該負圧室から当該吸引孔内に延びるピン形状の弁体と、当該弁体が当該吸引孔内をスライドすることにより当該弁体の一部と当該吸引孔の内壁の一部とが密接して当該吸引孔を閉塞する閉塞部とを備える吸着装置が開示されている。また、特許文献2に係る吸着装置において、当該弁体は、当該負圧室に位置する一方の端部である根元部を有し、当該根元部が負圧室内で側壁間に架け渡されて固定された可撓性を有する板形状の可撓体に固定されている。
しかしながら、特許文献2に開示されているような構造を備える吸着装置においては、板形状の可撓体に吸引孔を閉塞するための弁体が複数固定されているため、近接する弁体同士が可撓体を介して互いに影響を受けることになり、吸引孔の適切な閉塞を実現するために、近接する弁体同士及び可撓体の影響を考慮する必要がある。また、可撓体に複数の弁体を固定するため、部品点数の増加とともにコストが増加し、更には弁体自体の清掃等にも手間がかかることになる。すなわち、特許文献2のような構造を備える吸着装置では、吸着に関する構造が複雑となり、吸着機構の単純化、メンテナンスの容易化、及びコストの低減を図ることが困難であった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸着機構の単純化を実現するとともに、メンテナンスの容易化及びコストの低減を図ることができる基板吸着装置及び基板吸着方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の基板吸着装置は、内部ガスを吸引して当接した基板を吸着する基板吸着装置であって、前記基板に当接し、複数の吸引孔を備える吸着部と、前記複数の吸引孔のそれぞれと連結する内部共有空間を前記吸着部と協働して形成し、前記内部共有空間から前記内部ガスを吸引するための吸引口を備える吸引孔連結部と、前記吸着部に内設され、前記吸引孔の開閉を行う複数の弁体を備える板状の吸引孔開閉部と、を有し、前記弁体は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面に当接して前記吸引孔を閉塞する閉塞板、前記閉塞板を前記吸引孔の延在方向に沿って平行移動可能に支持する弾性支持板を備え、前記弾性支持板は、前記閉塞板を中心として同心状に形成された環状部、前記閉塞板と前記環状部との間に位置する開口部、及び前記閉塞板と前記環状部とを連結する連結部を含み、前記閉塞板は、前記基板を吸引する前の状態から前記内側表面に向って平行移動して前記吸引孔を閉塞する。
上記目的を達成するため、本発明の基板吸着方法は、複数の吸引孔を備えるとともに前記吸引孔によって内側表面が露出した吸着部に基板を当接する当接工程と、前記吸引孔内の内部ガスを吸引する吸引工程と、前記内部ガスの吸引量が閾値以上になると、前記吸引孔内に配設された板状の弾性支持板が前記吸引孔の延在方向に沿って撓み、前記弾性支持板に支持された閉塞板が変位して前記吸引孔を閉塞する閉塞工程と、を有し、前記閉塞工程においては、前記閉塞板を中心として同心状に形成された環状部、前記閉塞板と前記環状部との間に位置する開口部、及び前記閉塞板と前記環状部とを連結する連結部からなる前記弾性支持板の構造により、前記閉塞板が前記吸引孔の延在方向に沿って平行移動して前記吸着部の前記内側表面に当接し、前記吸引孔を閉塞する基板吸着方法。
本発明により、吸着機構の単純化を実現するとともに、メンテナンスの容易化及びコストの低減を図ることができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を実施例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施例の説明に用いる図面は、いずれも本発明による基板吸着装置及びその構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、基板吸着装置及びその構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、実施例で用いる様々な数値は、一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。
<実施例>
先ず、本発明の実施例に係る基板吸着装置1の構造について、図1乃至図3を参照して説明する。ここで、図1は、本実施例に係る基板吸着装置1の概略斜視図である。また、図2は、本実施例に係る基板吸着装置1の吸着面側の正面図である。更に、図3は、図2の線III-IIIに沿った本実施例に係る基板吸着装置1の断面図である。
先ず、本発明の実施例に係る基板吸着装置1の構造について、図1乃至図3を参照して説明する。ここで、図1は、本実施例に係る基板吸着装置1の概略斜視図である。また、図2は、本実施例に係る基板吸着装置1の吸着面側の正面図である。更に、図3は、図2の線III-IIIに沿った本実施例に係る基板吸着装置1の断面図である。
図1乃至図3からわかるように、本実施例に係る基板吸着装置1は、吸着対象物である基板に当接して吸着する吸着部2、吸着部2の一端面に設置された蓋体3、吸着部2に内設された金属平板4、及び蓋体3に接続された接続管5を有している。また、図3に示すように、吸着部2は、平板状のエラストマー6、当該エラストマー6の一端面に接続された第1挟持板7、及び金属平板4を第1挟持板7と担持する第2挟持板8から構成されている。なお、吸着部2、蓋体3、及び金属平板4の接続は、ボルト等の接続部材(図示せず)によって行われており、これらの部材を容易に分離することにより、基板吸着装置1自体のメンテナンス及び清掃等が行い易くなっている。
図2及び図3からわかるように、エラストマー6には略マトリックス状に複数の貫通孔11が形成されている。ここで、本実施例においては、5行×5列であって中央部に貫通孔11が形成されないように合計24個の円柱状の貫通孔11が形成されている。なお、当該数量、形状、配置構成はこれらに限定されることなく、基板吸着装置1自体の寸法、取り扱う基板の寸法、必要となる吸引力に応じて適宜変更することができる。
また、図3に示すように、第1挟持板7には複数の貫通孔12が形成され、第2挟持板8には複数の貫通孔13が形成されている。ここで、貫通孔12及び貫通孔13は、貫通孔11に対応するように、略マトリックス状に形成されている。このため、1つの貫通孔11と、1つの貫通孔12と、1つの貫通孔13とは連通しており、1つの吸引孔14を形成し、基板吸着装置1自体としては、24個の吸引孔14を備えることになる。
更に、図3に示すように、貫通孔12は、開口寸法が互いに異なる円柱状の第1開口部12a、円柱状の第2開口部12b、及び円柱状の第3開口部12cが連通することにより形成されている。本実施例において、第1開口部12aの開口径は貫通孔11の開口径よりも大きく、第2開口部12bの開口径は第1開口部12aの開口径よりも小さく、第3開口部12cの開口径は第1開口部12a及び第2開口部12bの開口径よりも大きく設定されている。一方、貫通孔13も、開口寸法が互いに異なる円柱状の第1開口部13a、及び円柱状の第2開口部13bが連通することにより形成されている。本実施例において、第1開口部13aの開口径は貫通孔12の第3開口部12cの開口径と同一であり、第2開口部13bの開口径は第1開口部13aの開口径よりも小さく設定されている。なお、各開口部の形状、及び開口寸法は、上述した内容に限定されることなく、例えば、開口形状が多角形又は楕円でもよく、基板吸着装置1内に残存する内部ガス(例えば、空気、又は基板吸着装置1が使用される際の雰囲気ガス(窒素、酸素、又は空気等))の吸引を最適に行うことができるように開口寸法を適宜調整することができる。
そして、図3に示すように、蓋体3には、24個の吸引孔14を連結して接続管5の貫通孔5aに接続する貫通孔15が形成されている。より具体的に、貫通孔15は、24個の吸引孔14を連結するための連結口15a、及び連結口15aの中央部から接続管5の貫通孔5aに内部ガスを吸引するための吸引口15bから構成されている。このような蓋体3の構成により、蓋体3と第2挟持板8(吸着部2)とは、協働することによって内部共有空間(すなわち、連結口15aに該当する空間)を形成することになり、蓋体3は吸引孔14の連結部(吸引孔連結部)として機能することになる。
本実施例においては、上述した各貫通孔によって吸引孔14及び貫通孔15が連結し、接続管5の貫通孔5aに接続されている。このため、本実施例に係る基板吸着装置1においては、吸着対象物である基板をエラストマー6に当接させ、接続管5に接続された吸引ポンプ(図示せず)によって接続管5側から内部ガスを吸引することにより、基板吸着装置1内を負圧状態(一般的な真空状態)にして基板の吸着が可能になる。なお、基板の吸着に関する詳細な説明は後述する。
本実施例においては、吸引対象物である基板を損傷することなく吸引するために、当該基板と当接する部分に板状のエラストマー6を用いたが、当該基板を損傷することがなく、また貫通孔11を容易に形成することができれば、エラストマー6に代えて他の部材(例えば樹脂からなる平板)を用いてもよい。また、本実施例においては、第1挟持板7及び第2挟持板8については、基板吸着装置1の破損防止や強度向上のために、アクリル製の平板を用いているが、一定の強度を備え且つ貫通孔を容易に形成することができる他の板材を用いてもよい。
次に、図4乃至図6を参照しつつ、金属平板4について詳細に説明する。ここで、図4は、金属平板4の平面図である。また、図5は、図4における破線領域Vの拡大図である。更に、図6は、図3における破線領域VIの拡大図である。
本実施例において、金属平板4は正方形の外形を備えており、金属平板4の材料にはステンレスが用いられている。また、図4に示すように、金属平板4には、吸引孔14の開閉を行うための複数の弁体21が略マトリックス状に形成されている。ここで、本実施例においては、5行×5列であって中央部に弁体21が形成されないように合計24個の弁体21が形成されている。なお、金属平板4の材料及び形状、弁体21の数量、並びに弁体21の配置構成は上述した内容に限定されることなく、基板吸着装置1自体の形状、吸引孔14の数量、及び吸引孔14の形成位置に対応させて適宜変更することができる。例えば、金属平板4の材料としては、ニッケル、銅等の他の金属材料を用いることができる。
図5に示すように、弁体21のそれぞれは、中央部に位置し、吸引孔14を閉塞するための円盤状の閉塞板22、及び閉塞板22の周囲を囲むように位置し、閉塞板22を吸引孔14の延在方向(すなわち、閉塞板22の表裏面を貫く方向)に変位可能に支持する弾性支持板23から構成されている。換言すると、弾性支持板23は、閉塞板22を吸引孔14の延在方向に沿って平行移動可能に支持していることになる。また、弾性支持板23は、閉塞板22を中心として同心状に形成された4つの環状部24、並びに環状部24同士、環状部24と閉塞板22と、及び環状部24と弁体21の周辺領域25とを連結する合計10個の連結部26を含んでいる。
より具体的には、連結部26は、隣接する環状部24同士に対して2個ずつ設けられており、隣接する環状部24と閉塞板22とに対しても2ずつ設けられており、更には隣接する環状部24と弁体21の周辺領域25とに対しても2ずつ設けられている。また、閉塞板22の中心からの距離が等しい位置に設けられる連結部26同士は、互いに対向する位置に(すなわち、閉塞板22の中心として点対称に)配設されている。すなわち、弁体21は、閉塞板22の中心からの距離が等しい位置に設けられる2つの連結部26を1組とすると、合計5組の連結部26を備えている。更に、閉塞板22の中心からの距離が等しい位置に設けられる1組の連結部26は、当該1組の連結部26よりも1つの内側に配設されている他の1組の連結部26と比較して、閉塞板22の中心を基準として90度回転した位置に配設されている。
これらのことを換言すると、閉塞板22の周囲には、10個の半円弧状の開口部27が同心状に形成され、閉塞板22の中心からの距離が等しい位置に形成されている2つの開口部27を1組とすると、合計5組の開口部27が形成されていることになる。そして、閉塞板22の中心からの距離が等しい位置に形成される1組の開口部27は、当該1組の開口部27よりも1つの内側に形成されている他の1組の開口部27と比較して、閉塞板22の中心を基準として90度回転して形成されていることになる。上述した閉塞板22、環状部24、連結部26、及び開口部27の構造及び配置構成により、弁体21は2点リンク構造の板バネから構成されていることになる。
図6に示すように、基板吸着装置1の吸着部2の内部に設置された状態の金属平板4においては、貫通孔12の第3開口部12cと貫通孔13の第1開口部13aとによって囲まれた空間内に弁体21が配置されることになる。ここで、弁体21の閉塞板22は、貫通孔13の第2開口部13bの開口径よりも大きい直径を有している。本実施例においては、弁体21自体の直径を約4mmとし、閉塞板22の直径を約2mmとし、貫通孔13の第2開口部13bの開口径を1.6mmとしているが、これらの数値は基板吸着装置1に要求される吸引力等に応じて適宜変更することができる。
弁体21は、2点リンク構造の板バネから構成されるため、吸引孔14内に基板吸着装置1の外部から雰囲気ガス(例えば、空気又は窒素)が流通すると、閉塞板22を貫通孔13の第2開口部13bに向かって押す力が弁体21に生じることになる。当該押す力は、以下の数式(1)によって表すことができる。
F=αW (1)
ここで、Fが閉塞板22を押す力であり、αは比例定数であり、Wは雰囲気ガスの流量である。なお、αは弁体21の材質、寸法、構造等に既存する比例定数である。
ここで、Fが閉塞板22を押す力であり、αは比例定数であり、Wは雰囲気ガスの流量である。なお、αは弁体21の材質、寸法、構造等に既存する比例定数である。
弁体21に閉塞板22を押す力が生じると(すなわち、弾性支持板23が撓むと)、閉塞板22が貫通孔13の第2開口部13bに向かって変位することになる。当該変位量は、以下の数式(2)によって表すことができる。
L=βF (2)
ここで、Lが閉塞板22の変位量であり、βは比例定数であり、Fは上述した閉塞板22を押す力である。なお、βは弁体21の材質、寸法、構造等に既存する比例定数である。
ここで、Lが閉塞板22の変位量であり、βは比例定数であり、Fは上述した閉塞板22を押す力である。なお、βは弁体21の材質、寸法、構造等に既存する比例定数である。
上記数式(1)、(2)により、雰囲気ガスの流量(すなわち、吸引量)が閾値以上になると、閉塞板22が貫通孔13の第1開口部13aによって露出した第2挟持板8の内側表面8aに当接することになる。すなわち、弁体21は、雰囲気ガスの流量に応じて吸引孔14の開閉を行うことになる。換言すれば、弁体21は、雰囲気ガスの流量に応じて吸引孔14を自栓することができる。
ここで、上述した雰囲気ガスの流量の閾値とは、閉塞板22の変位前の位置から第2挟持板8の内側表面8aの位置までの距離A(図6における両方向矢印Aで示す)を変位するために必要な流量のことであるため、当該距離Aを小さくすることにより、雰囲気ガスの流量の閾値を小さくすることができ、当該距離Aを大きくすることにより、雰囲気ガスの流量の閾値を大きくすることができる。すなわち、閉塞板22による吸引孔14の閉塞の開始(すなわち、閉塞板22が内側表面8aに当接するタイミング)は、当該距離Aによって制御することができる。換言すると、第2挟持板8の第1開口部13aの深さ(座グリ量)のみによって、弁体21の自栓のタイミングを調整することが可能になる。
そして、本実施例においては、閉塞板22の直径が第2開口部13bの開口径よりも大きいため、閉塞板22が貫通孔13の第2開口部13b側に変位することにより、確実に第2開口部13b(すなわち、吸引孔14)を閉塞することが可能になる。すなわち、金属平板4は、吸引孔14の開閉を行う吸引孔開閉部として機能することになる。なお、弁体21、閉塞板22、及び貫通孔13の開口径は、基板吸着装置1に要求される吸引力に応じて適宜変更することができる。
本実施例に係る金属平板4の製造方法としては、金属からなる1枚の平板に対して、フォトリソグラフィを用いた公知のマスク形成技術、及び公知のエッチング又はレーザ加工により、所望の箇所に開口部27を形成し、複数の弁体21を備える金属平板4を形成してもよい。或いは、弁体21及び周辺領域25に対応する空隙を備えた金型に対して、めっきを施して当該空隙に金属を充填し、複数の弁体21を備える金属平板4を形成してもよい。そして、本実施例のような5行×5列(中心には形成されていない)に配置された弁体21を備える金属平板4を1つのブロックとし、複数のブロックを同時に形成して、その後に1枚ずつの金属平板4に切断してもよい。従って、本実施例の金属平板4は、従来のような弁体と当該弁体を支持する部材が独立した機構と比較して、大量かつ容易に製造することが可能になる。
次に、図7及び図8を参照しつつ、本実施例に係る基板吸着装置1を用いた基板吸着方法について説明する。図7は、図3と同様にして示す、基板31を当接した状態の基板吸着装置1の断面図である。また、図8は、図7における破線領域VIIIの拡大図である。
先ず、基板吸着方法として、吸着部2を基板31に当接する当接工程を行う。より具体的には、対象物である基板31の表面に対してエラストマー6の表面を接触させる。ここで、図7に示すように、基板31に設けられたスルーホール32が1つの吸引孔14と連通した状態を想定する。
この状態において、接続管5を介して吸引孔14内の内部ガスの吸引を開始する(吸引工程)。吸引開始後において、スルーホール32と連結していない吸引孔14においては、内部ガスが吸引されて低圧状態が維持されるが、スルーホール32と連結している吸引孔14においては、スルーホール32を経由して外部から雰囲気ガスが流通することになる。なお、当該雰囲気ガスが流通している状態では、貫通孔15が負圧状態とならず、基板31の吸着が不安定となる。
上述した状態において、スルーホール32と連結していない吸引孔14においては、雰囲気ガスが流通しないため、弁体21の閉塞板22が変位することがない。一方、外部から雰囲気ガスが流通する吸引孔14においては、図7及び図8に示すように、弾性支持板23が撓み、閉塞板22が第2挟持板8の内側表面8aに当接することになる。すなわち、閉塞板22は、基板31を吸引する前の状態から内側表面8aに向って平行移動し、吸引孔14を閉塞することになる。これによって、全ての吸引孔14が閉じた状態となり、全ての貫通孔13及び貫通孔15が負圧状態となり、更に当該負圧状態が維持されることよって基板31の吸着を確実に行うことができる。
なお、閉塞板22は、弾性支持板23の撓みによって吸引孔14の延在方向に一定の周期で振動し、実際には第2挟持板の内側表面8aとの接触及び非接触を当該周期で繰り返すことになるが、当該周期が非常に短いため実質的には常に接触している状態とほぼ変わることがない。
また、図7及び図8においては、基板31に設けられたスルーホール32が1つの吸引孔14と連通した状態を想定したが、基板にスルーホール32がない場合や、スルーホール32が存在しても、吸引孔14と連通しない場合には、基板31を当接することで、吸引孔14が閉じ、その後の吸引によって全ての貫通孔13及び貫通孔15の負圧状態を維持することができる。このため、このような場合には、閉塞板22が変位することもない。
本実施例においては、吸着部2に内設された板状の吸引孔開閉部に金属平板4に複数の弁体21を形成し、当該弁体21が重力に影響されることなく、雰囲気ガスの吸引量に依存する弾性力によって吸引孔14の開閉を行っている。このため、本実施例に係る基板吸引装置1は、吸引方向が限定されることもない。また、吸引孔14の開閉に対して、複数の弁体21が形成された1枚の板状の金属平板4のみ使用するため、弁体と当該弁体を支持する部材が異なる部材から構成されているものや、弁体のそれぞれが独立しているものと比較して、吸引機構自体も単純化することができ、基板吸着装置1自体のメンテナンスの容易化及びコストの低減を図ることができる。
上述した実施例において、弁体21は2点リンク構造の板バネから構成されている場合を説明したが、図9に示すように、互いに隣接する環状部24同士、環状部24と閉塞板22と、及び環状部24と弁体21の周辺領域25とを連結する連結部26を4個ずつにし、4点リンク構造の板バネを構成してもよく、図示しない3点リンク構造の板バネを構成してもよい。なお、リンク機構の数量(すなわち、連結部26の数量)が増加すると、弾性支持板23の撓み量が小さくなり、閉塞板22の変位量も小さくなるため、できる限りリンク機構の数量が少ない板バネを構成することが好ましい。
また、弁体21は板バネから構成されていれば、リンク構造を備えていなくてもよい。例えば、渦巻き状に弾性支持板を形成し、当該弾性支持板の中心部分に閉塞板を配置する構造であってもよい。
更に、図10に示すように、エラストマー6に座グリ加工を施し、貫通孔11を第1開口部11a、第2開口部11bから構成してもよい。具体的には、基板に当接する部分に位置する第1開口部11aの開口径を第2開口部11bの開口径よりも大きくしてもよい、このような構造により、吸引力が向上することになり、より高精度且つ強力な基板の吸着を実現することができる。
また、図11に示すように、吸着部2の構成部材として、1枚のエラストマー6を用いることなく、吸引孔14ごとに弾性を備える吸着パッド51を設けてもよい。すなわち、基板31に当接する部材として、24個の吸着パッド51を用いることができる。より具体的に、吸着パッド51は、第2挟持板7の第1開口部12aに螺合した金属製の支持部材52に取り付けされている。また、支持部材52には、第2挟持板7の第2開口部12bに連通する貫通孔52aが設けられている。更に、吸着パッド51には、当該貫通孔52aと連通する貫通孔51aが設けられている。従って、1つの貫通孔11と、1つの貫通孔12と、1つの貫通孔13と、1つの貫通孔52aと、1つの貫通孔51aとは連通し、1つの吸引孔14が形成されている。そして、図11の変形例においては、第1挟持板7、第2挟持板8、支持部材52、及び吸着パッド51から吸着部2が構成されている。
このように吸引孔14ごとに、吸着パッド51を設けることにより、基板31の吸着をより高精度に行うことができる。
<本発明の実施態様>
本発明の第1実施態様に係る基板吸着装置は、内部ガスを吸引して当接した基板を吸着する基板吸着装置であって、前記基板に当接し、複数の吸引孔を備える吸着部と、前記複数の吸引孔のそれぞれと連結する内部共有空間を前記吸着部と協働して形成し、前記内部共有空間から前記内部ガスを吸引するための吸引口を備える吸引孔連結部と、前記吸着部に内設され、前記吸引孔の開閉を行う複数の弁体を備える板状の吸引孔開閉部と、を有し、前記弁体は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面に当接して前記吸引孔を閉塞する閉塞板、前記閉塞板を前記吸引孔の延在方向に沿って平行移動可能に支持する弾性支持板を備え、前記弾性支持板は、前記閉塞板を中心として同心状に形成された環状部、前記閉塞板と前記環状部との間に位置する開口部、及び前記閉塞板と前記環状部とを連結する連結部を含み、前記閉塞板は、前記基板を吸引する前の状態から前記内側表面に向って平行移動して前記吸引孔を閉塞する。
本発明の第1実施態様に係る基板吸着装置は、内部ガスを吸引して当接した基板を吸着する基板吸着装置であって、前記基板に当接し、複数の吸引孔を備える吸着部と、前記複数の吸引孔のそれぞれと連結する内部共有空間を前記吸着部と協働して形成し、前記内部共有空間から前記内部ガスを吸引するための吸引口を備える吸引孔連結部と、前記吸着部に内設され、前記吸引孔の開閉を行う複数の弁体を備える板状の吸引孔開閉部と、を有し、前記弁体は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面に当接して前記吸引孔を閉塞する閉塞板、前記閉塞板を前記吸引孔の延在方向に沿って平行移動可能に支持する弾性支持板を備え、前記弾性支持板は、前記閉塞板を中心として同心状に形成された環状部、前記閉塞板と前記環状部との間に位置する開口部、及び前記閉塞板と前記環状部とを連結する連結部を含み、前記閉塞板は、前記基板を吸引する前の状態から前記内側表面に向って平行移動して前記吸引孔を閉塞する。
本実施態様においては、吸着部に内設された板状の吸引孔開閉部に弁体を形成し、当該弁体の重力に影響を受けない動きによって吸引孔の開閉を行う。このため、吸引方向が限定されることもない。また、吸引孔の開閉に対して、複数の弁体が形成された1枚の板状の吸引孔開閉部のみ使用するため、吸引機構自体も単純化することができ、基板吸着装置自体のメンテナンスの容易化及びコストの低減を図ることができる。
本発明の第2実施態様に係る基板吸着装置は、上述した第1実施態様において、前記閉塞板は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面に直接当接して前記吸引孔を閉塞することである。これにより、吸引孔の開閉をより正確に行うことができる。
本発明の第3実施態様に係る基板吸着装置は、上述した第1又は第2実施態様において、前記弾性支持板は、前記環状部を複数含み、且つ複数の前記環状部同士を連結する連結部を含むことである。これにより、閉塞板の変位量を増加し、吸引孔の開閉をより容易且つ正確に行うことができる。
本発明の第4実施態様に係る基板吸着装置は、上述した第3実施態様において、前記閉塞板と前記環状部、及び互いに隣接する前記環状部は、複数の連結部によって連結されていることである。これにより、閉塞板の変位量を増加し、吸引孔の開閉をより容易且つ正確に行うことができる。
本発明の第5実施態様に係る基板吸着装置は、上述した第1乃至第4のいずれかの実施態様において、前記吸引孔は、前記弁体が内部に配設された第1貫通孔、及び前記閉塞板よりも小なる開口形状を含む第2貫通孔を備えることである。これにより、吸引孔の開閉をより正確に行うことができる。
本発明の第6実施態様に係る基板吸着装置は、上述した第1乃至第5のいずれかの実施態様において、前記吸着部が、前記基板に当接するエラストマー、並びに前記吸引孔開閉部を挟持する第1挟持板及び第2挟持板を含むことである。これにより、吸着部の主要構成部材を3つにすることができ、吸引機構自体もより単純化することができ、基板吸着装置自体のメンテナンスの容易化及びコストの低減を更に図ることができる。
本発明の第7実施態様に係る基板吸着装置は、上述した第1乃至第5のいずれかの実施態様において、前記吸着部は、前記複数の吸引孔のそれぞれに対して、弾性を備える吸着パッドが設けられた構造を有することである。これにより、基板の吸着をより確実に行うことが可能になる。
本発明の第8実施態様に係る基板吸着装置は、上述した第1乃至第7のいずれかの実施態様において、前記複数の弁体が、前記吸引孔開閉部においてマトリックス状に形成されていることである。これにより、基板吸着装置が複数の吸引孔及び当該吸引孔に内設された弁体を備えることになり、吸引力の向上を図ることができる。
本発明の第9実施態様に係る基板吸着方法は、複数の吸引孔を備えるとともに前記吸引孔によって内側表面が露出した吸着部に基板を当接する当接工程と、前記吸引孔内の内部ガスを吸引する吸引工程と、前記内部ガスの吸引量が閾値以上になると、前記吸引孔内に配設された板状の弾性支持板が前記吸引孔の延在方向に沿って撓み、前記弾性支持板に支持された閉塞板が変位して前記吸引孔を閉塞する閉塞工程と、を有し、前記閉塞工程においては、前記閉塞板を中心として同心状に形成された環状部、前記閉塞板と前記環状部との間に位置する開口部、及び前記閉塞板と前記環状部とを連結する連結部からなる前記弾性支持板の構造により、前記閉塞板が前記吸引孔の延在方向に沿って平行移動して前記吸着部の前記内側表面に当接し、前記吸引孔を閉塞する。
本実施態様においては、吸着部に内設された板状の吸引孔開閉部に弁体を形成し、内部ガスの吸引量に応じた当該弁体の動きによって吸引孔の開閉を行う。このため、吸引方向が限定されることもなく、吸引機構自体も単純化することができ、更には基板吸着装置自体のメンテナンスの容易化及びコストの低減を図ることができる。
本発明の第10実施態様に係る基板吸着方法は、上述した第9実施態様において、前記閉塞板による前記吸引孔の閉塞の開始は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面であって前記閉塞板と接触する部分と、変位前の前記閉塞板の位置とまでの距離によって調整されることである。これにより、閉塞板による吸引孔の閉塞の開始のタイミングを容易に調整することができ、吸着物である基板の寸法及び特性、並びに基板吸引装置の寸法に応じて、最適なタイミングにて吸引孔を閉塞することができ、より高精度の基板の吸着を実現することができる。
本発明の第11実施態様に係る基板吸着方法は、上述した第9又は第10実施態様において、前記吸着部は、前記複数の吸引孔のそれぞれに対して、弾性を備える吸着パッドが設けられた構造を有し、前記当接工程において、前記吸着パッドを前記基板に当接することである。これにより、基板の吸着をより確実に行うことが可能になる。
1 基板吸着装置
2 吸着部
3 蓋体(吸引孔連結部)
4 金属平板(吸引孔開閉部)
5 接続管
5a 貫通孔
6 エラストマー
7 第1挟持板
8 第2挟持板
8a 内側表面
11 貫通孔
12 貫通孔
12a 第1開口部
12b 第2開口部
12c 第3開口部
13 貫通孔
13a 第1開口部
13b 第2開口部
14 吸引孔
15 貫通孔
15a 連結口
15b 吸引口
21 弁体
22 閉塞板
23 弾性支持板
24 環状部
25 周辺領域
26 連結部
27 開口部
31 基板
32 スルーホール
2 吸着部
3 蓋体(吸引孔連結部)
4 金属平板(吸引孔開閉部)
5 接続管
5a 貫通孔
6 エラストマー
7 第1挟持板
8 第2挟持板
8a 内側表面
11 貫通孔
12 貫通孔
12a 第1開口部
12b 第2開口部
12c 第3開口部
13 貫通孔
13a 第1開口部
13b 第2開口部
14 吸引孔
15 貫通孔
15a 連結口
15b 吸引口
21 弁体
22 閉塞板
23 弾性支持板
24 環状部
25 周辺領域
26 連結部
27 開口部
31 基板
32 スルーホール
Claims (11)
- 内部ガスを吸引して当接した基板を吸着する基板吸着装置であって、
前記基板に当接し、複数の吸引孔を備える吸着部と、
前記複数の吸引孔のそれぞれと連結する内部共有空間を前記吸着部と協働して形成し、前記内部共有空間から前記内部ガスを吸引するための吸引口を備える吸引孔連結部と、
前記吸着部に内設され、前記吸引孔の開閉を行う複数の弁体を備える板状の吸引孔開閉部と、を有し、
前記弁体は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面に当接して前記吸引孔を閉塞する閉塞板、前記閉塞板を前記吸引孔の延在方向に沿って平行移動可能に支持する弾性支持板を備え、
前記弾性支持板は、前記閉塞板を中心として同心状に形成された環状部、前記閉塞板と前記環状部との間に位置する開口部、及び前記閉塞板と前記環状部とを連結する連結部を含み、
前記閉塞板は、前記基板を吸引する前の状態から前記内側表面に向って平行移動して前記吸引孔を閉塞する基板吸着装置。 - 前記閉塞板は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面に直接当接して前記吸引孔を閉塞する請求項1に記載の基板吸着装置。
- 前記弾性支持板は、前記環状部を複数含み、且つ複数の前記環状部同士を連結する連結部を含む請求項1又は2に記載の基板吸着装置。
- 前記閉塞板と前記環状部、及び互いに隣接する前記環状部は、複数の連結部によって連結されている請求項3に記載の基板吸着装置。
- 前記吸引孔は、前記弁体が内部に配設された第1貫通孔、及び前記閉塞板よりも小なる開口形状を含む第2貫通孔を備える請求項1乃至4のいずれか1項に記載の基板吸着装置。
- 前記吸着部は、前記基板に当接するエラストマー、並びに前記吸引孔開閉部を挟持する第1挟持板及び第2挟持板を含む請求項1乃至5のいずれか1項に記載の基板吸着装置。
- 前記吸着部は、前記複数の吸引孔のそれぞれに対して、弾性を備える吸着パッドが設けられた構造を有する請求項1乃至5のいずれか1項に記載の基板吸着装置。
- 前記複数の弁体は、前記吸引孔開閉部においてマトリックス状に形成されている請求項1乃至7のいずれか1項に記載の基板吸着装置。
- 複数の吸引孔を備えるとともに前記吸引孔によって内側表面が露出した吸着部に基板を当接する当接工程と、
前記吸引孔内の内部ガスを吸引する吸引工程と、
前記内部ガスの吸引量が閾値以上になると、前記吸引孔内に配設された板状の弾性支持板が前記吸引孔の延在方向に沿って撓み、前記弾性支持板に支持された閉塞板が変位して前記吸引孔を閉塞する閉塞工程と、を有し、
前記閉塞工程においては、前記閉塞板を中心として同心状に形成された環状部、前記閉塞板と前記環状部との間に位置する開口部、及び前記閉塞板と前記環状部とを連結する連結部からなる前記弾性支持板の構造により、前記閉塞板が前記吸引孔の延在方向に沿って平行移動して前記吸着部の前記内側表面に当接し、前記吸引孔を閉塞する基板吸着方法。 - 前記閉塞板による前記吸引孔の閉塞の開始は、前記吸引孔によって露出した前記吸着部の内側表面であって前記閉塞板と接触する部分と、変位前の前記閉塞板の位置とまでの距離によって調整される請求項9に記載の基板吸着方法。
- 前記吸着部は、前記複数の吸引孔のそれぞれに対して、弾性を備える吸着パッドが設けられた構造を有し、
前記当接工程において、前記吸着パッドを前記基板に当接する請求項9又は10に記載の基板吸着方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0556376U (ja) * | 1992-01-16 | 1993-07-27 | 茂男 広瀬 | 吸着装置 |
JP2002350483A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Hioki Ee Corp | 回路基板吸着装置および回路基板検査装置 |
JP2004055707A (ja) * | 2002-07-18 | 2004-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ワーク吸着ユニット |
JP2010076929A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Ushio Inc | 基板搬送アーム |
JP2010255757A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Optnics Precision Co Ltd | 面状ばね及びこれを用いた安全弁 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0556376U (ja) * | 1992-01-16 | 1993-07-27 | 茂男 広瀬 | 吸着装置 |
JP2002350483A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Hioki Ee Corp | 回路基板吸着装置および回路基板検査装置 |
JP2004055707A (ja) * | 2002-07-18 | 2004-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ワーク吸着ユニット |
JP2010076929A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Ushio Inc | 基板搬送アーム |
JP2010255757A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Optnics Precision Co Ltd | 面状ばね及びこれを用いた安全弁 |
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