JP2010045196A

JP2010045196A - 板状物の搬送機構

Info

Publication number: JP2010045196A
Application number: JP2008208317A
Authority: JP
Inventors: Vincent Atendido Paul; ヴィンセントアテンディドポール
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2010-02-25

Abstract

【課題】板状物を収納部から搬出する際に板状物の位置決めを実施可能な搬送機構を提供することである。
【解決手段】板状物を支持する支持面と、該支持面に立設された位置決め部材とを有し、複数の板状物を収納可能な収納部に収納された板状物を該収納部から搬出する板状物搬送機構であって、該収納部に収納された板状物を該位置決め部材へと押し当てて板状物を位置決めする押圧部材と、板状物を吸着保持する吸着パッドと、該押圧部材及び該吸着パッドに連結され、該押圧部材及び該吸着パッドを直線移動する移動手段とを具備し、前記押圧部材で板状物を前記位置決め部材へ押し当てて位置決めした後、前記吸着パッドで板状物を吸着保持し、前記移動手段で該吸着パッドに吸着保持された板状物を直線移動することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、収納部に収納された板状物を搬出する板状物の搬送機構に関する。

シリコン基板にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数形成された半導体ウエーハや、電子部品に使用される各種セラミック基板、樹脂基板、ガラス基板、サファイア基板等の板状物は切削装置（ダイシング装置）によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電子機器に広く利用されている。

また、板状物を切削装置を用いて分割する方法の他に、板状物にスクライブライン（切削溝）を形成した後、ブレーキングによって板状物を分割する方法も採用されている。一方、太陽電池の光電変換効率を向上させるため、太陽電池表面に凹凸形状を切削又は研削によって形成する装置が特開２００１−２７４１１８号公報で開示されている。

これら板状物に切削溝を形成する装置では、板状物は収納部から搬出されて加工テーブルまで搬送された後、加工位置検出機構によって加工予定位置が検出されて板状物に切削溝が形成される。

或いは、板状物が収納部から搬出された後、位置決めテーブルに載置されて板状物の位置決めがなされ、その後板状物が加工テーブルへと搬送されて板状物の所定位置に切削溝が形成される。
特開２００１−２７４１１８号公報

上述したように、従来の板状物に切削溝を形成する装置では、板状物が収納部から搬出された後、加工位置検出機構によって加工予定位置が検出されるか、或いは位置決めテーブルに板状物が載置されて板状物の位置決めをする必要があり、板状物の位置決めのために独立した機構が設けられていた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、板状物を収納部から搬出する際に板状物の位置決めを実施することが可能な板状物の搬送機構を提供することである。

本発明によると、板状物を支持する支持面と、該支持面に立設された位置決め部材とを有し、複数の板状物を収納可能な収納部に収納された板状物を該収納部から搬出する板状物搬送機構であって、該収納部に収納された板状物を該位置決め部材へと押し当てて板状物を位置決めする押圧部材と、板状物を吸着保持する吸着パッドと、該押圧部材及び該吸着パッドに連結され、該押圧部材及び該吸着パッドを直線移動する移動手段とを具備し、前記押圧部材で板状物を前記位置決め部材へ押し当てて位置決めした後、前記吸着パッドで板状物を吸着保持し、前記移動手段で該吸着パッドに吸着保持された板状物を直線移動することを特徴とする板状物の搬送機構が提供される。

好ましくは、板状物の搬送機構は、板状物を前記位置決め部材へと押し当てて位置決めする位置決め位置と、位置決めされた板状物を前記吸着パッドで吸着保持した際に板状物に干渉しない退避位置との間で前記押圧部材を移動する第２の移動手段を更に具備している。

好ましくは、前記板状物は四角形状をしており、前記押圧部材の取り付け位置が変更可能に構成されている。

本発明によると、板状物を収納部から搬出する際に板状物の位置決めを実施することが可能な板状物の搬送機構が提供される。従って、加工装置側では別途位置決めテーブルや加工位置検出機構を必要とせず、コンパクトな装置の提供が可能となる。また、板状物搬出後に位置決め工程や加工予定位置検出工程を必要としないため、加工効率の向上を図ることができる。

図１を参照すると、本発明の板状物の搬送機構を採用した凹凸加工装置２の概略斜視図が示されている。４は板状物収納部であり、太陽電池等の板状物１４が載置される載置台６を含んでいる。

載置台６には中央部分に穴７が形成されており、この穴７内にその上端部分で板状物１４を支持するロッド８が挿入されている。ロッド８の基端部は駆動部ハウジング１０に連結されており、駆動部ハウジング１０内にはパルスモータと、パルスモータ１０に駆動されてラック１２に噛み合うピニョンが収容されている。

パルスモータを駆動すると、駆動部ハウジング１０はラック１２に沿って上下方向（Ｚ軸方向）に移動し、それに応じてロッド８も上下方向に移動するため、ロッド８に支持された板状物１４も上下方向に移動される。載置台６には板状物１４の位置決めをする複数本の位置決め部材１６が立設されている。

符号１８は搬送機構を示しており、搬送機構１８はＸ軸移動ブロック２０及びＺ軸移動ブロック３０を含んでいる。Ｘ軸移動ブロック２０は、ボール螺子２２とパルスモータ２４から構成されるＸ軸移動機構２６により一対のガイドレール２８に沿ってＸ軸方向に移動される。同様に、Ｚ軸移動ブロック３０は、ボール螺子とパルスモータから構成される図示しないＺ軸移動機構によって一対のガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に移動される。

Ｚ軸移動ブロック３０の下面には垂直方向に伸長する垂直支持部材３４，３８が取り付けられており、垂直支持部材３４の下端には概略Ｌ形状の押圧部材３６が取り付けられている。一方、垂直支持部材３８には水平支持部材４０を介して吸着パッド４２が取り付けられている。

４４はポーラス吸着部４６を有するチャックテーブルであり、図示しない移動機構によりＸ軸方向に往復移動される。４８は蛇腹である。図示しないサーボモータにより回転駆動されるスピンドル５０の先端部には複数の凹凸が軸方向に形成された研削砥石５２が装着されている。研削砥石５２は、例えば直径５０ｍｍの円筒状のボビンの表面に０．２ｍｍピッチで交互に凹凸が形成されている。

５４は加工後の板状物の表面に接触しながら回転する円筒ブラシであり、洗浄水供給ノズル５６から洗浄水を供給しながら円筒ブラシ５４により加工後の板状物表面を擦ることにより、板状物に付着しているコンタミが除去される。

以下、このように構成された凹凸加工装置２の作用について説明する。まず、太陽電池等の複数枚の板状物１４を収納部４の載置台６上に載置する。そして、駆動ハウジング１０内に収容されたパルスモータを駆動してロッド８を上昇し、ロッド８に支持された板状物１４を所定位置まで上昇させる。

次いで、搬送機構１８のＸ軸移動ブロック２０及びＺ軸移動ブロック３０を適宜移動させて、押圧部材３６を最上層の板状物１４の角部に当接させて、板状物１４を位置決め部材１６に押し付け、ロッド８に支持された最上層の板状物１４を位置決めする。

次いで、エアーブローノズル１７から積層された板状物１４に向かってエアーを噴出しながら、最上層の板状物１４を吸着パッド４２により吸着する。次いで、搬送機構１８のＸ軸移動機構２６を駆動して、吸着パッド４２に吸着された板状物１４をチャックテーブル４４まで搬送し、吸着パッド４２の吸引を解除することによりチャックテーブル４４のポーラス吸着部４６により板状物１４を吸引保持する。

次いで、図示しないチャックテーブル移動機構によりチャックテーブル４４をＸ軸方向に移動するとともに、スピンドル５０を下降させて研削砥石５２により板状物１４の表面に凹凸を形成する。この時、図示しない冷却水供給ノズルから冷却水を供給しながら研削砥石５２による加工を実施する。

表面に凹凸加工が実施された板状物１４は円筒ブラシ５４の直下まで戻されて、洗浄水供給ノズル５６から洗浄水を供給しながら円筒ブラシ５４を板状物１４の表面に回転しながら接触させることによって、板状物の表面に付着したコンタミが除去される。洗浄終了後の板状物１４は、チャックテーブル４４の吸引を解除してから搬送機構１８の吸着パッド４２により吸着されて図示しない格納手段に格納される。

本実施形態によると、収納部４に収納された板状物１４は四角形状をしている。そして、押圧部材３６による板状物１４の位置合わせは、最上層の板状物１４の角部に押圧部材３６を当接して板状物１４を複数の位置決め部材１６に当接させることにより実施する。

よって、次の板状物１４の位置決めを実施する際には、押圧部材３６を板状物１４の厚さ１枚分下降させるか、或いはロッド８を板状物１４の厚さ１枚分上昇させて押圧部材３６を最上層の板状物１４と略水平になるようにして最上層の板状物１４の位置決めを実施する。

図２を参照すると、本発明第２実施形態の搬送機構１８Ａ及び収納部４Ａの斜視図が示されている。第１実施形態の搬送機構１８及び収納部４と実質的に同一構成部分については同一符号が付されている。

本実施形態の収納部４Ａは図３（Ａ）に示す載置台６と、載置台６上に載置される図３（Ｂ）に示す収納ボックス６０とから構成される。載置台６は上下動可能なロッド８により支持されており、載置台６上に載置された板状物に向かって空気を噴出するエアーブローノズル５８を有している。

図３（Ｂ）に示す収納ボックス６０は、底壁６２と、互いに直交する一対の側壁６４ａ，６４ｂとから構成され、底壁６２にはエアーブローノズル５８が挿入される穴６６が形成されている。本実施形態では、一対の側壁６４ａ，６４ｂが位置決め部材として作用する。

搬送機構１８Ａは第１実施形態の搬送機構１８に類似している。即ち、搬送機構１８ＡのＸ軸移動機構及びＺ軸移動機構は第１実施形態と同様であり、Ｌ形状押圧部材７０及び吸着パッド７６の取り付け構造が第１実施形態の搬送機構１８と相違している。

水平支持部材４０にはロータリーエアーアクチュエータ６８が回転可能に取り付けられており、このロータリーエアーアクチュエータ６８にリンク７２を介して押圧部材７０が取りつけられている。

また、吸着パッド７６は階段状に折り曲げられた折り曲げ部材７４の一方の水平部分にとりつけられており、折り曲げ部材７４の他方の水平部分と水平支持部材４０との間にエアーシリンダ７８が介装されている。

上述のように構成された本実施形態の搬送機構１８Ａの作用について図２、図４及び図５を参照して説明する。まず、図２に示す状態において、収納部４Ａの載置台６を上下方向に移動するか、或いは搬送機構１８ＡのＺ軸移動機構を駆動して、押圧部材７０が載置台６０上に積層して載置された最上層の板状物１４と概略水平となるように調整する。図２に示す状態においては、押圧部材７０は退避位置に位置付けられている。

次いで、搬送機構１８ＡのＸ軸移動機構２６を駆動してＸ軸移動ブロック２０を図４に示す矢印Ａ方向に移動するとともに、ロータリーエアーアクチュエータ６８を駆動してＬ形状押圧部材７０を矢印Ｂに示すように回動して最上層の板状物１４の角部に当接させ、最上層の板状物１４を側壁６４Ａ，６４Ｂに押し付けることにより位置決めをする。

位置決め終了後、図５に示すようにエアーシリンダ７８を駆動して折り曲げ部材７４を矢印Ｃに示すように降下させ、吸着パッド７６で最上層の板状物１４を吸着する。この時、エアーブローノズル５８からエアーを積層された板状物１４の側面に噴出することにより、積層された板状物１４同士の貼り付きが防止され、最上層の板状物１４のみが吸着パッド７６により吸着される。

吸着パッド７６による最上層の板状物１４吸着後、ロータリーエアーアクチュエータ６８を駆動して押圧部材７０を図２に示す退避位置に戻すと共に、エアーシリンダ７８を駆動して折り曲げ部材７４を図２及び図４に示す元の位置まで上昇させる。

次いで、搬送機構１８ＡのＸ軸移動機構２６を駆動して、吸着パッド７６に吸着された板状物１４をＸ軸方向にチャックテーブル４４上方まで移動し、吸着パッド７６の吸着を解除してからチャックテーブル４４のポーラス吸着部４６により板状物１４を吸引保持する。

本実施形態のその後の作用は、図１を参照して説明した第１実施形態の作用と同様であるのでその説明を省略する。本実施形態でも、押圧部材７０は概略Ｌ形状をしているため、位置決めされる板状物１４は四角形状をしている必要がある。

上述した第１及び第２実施形態では、押圧部材３６，７０は概略Ｌ形状をしており、その取り付け位置の調整機構は有していないため、サイズが予め決められた板状物１４の位置決めしか実行できない構造である。

複数種類のサイズの板状物に対応可能な押圧部材の取り付け構造について図６及び図７を参照して説明する。図６（Ａ）は位置決めすべき板状物１４のサイズが小さい場合の押圧部材８６が退避位置にあるときの平面図であり、図６（Ｂ）はその側面図を示している。

ロータリーエアーアクチュエータ６８には台形プレート８０が固定されており、台形プレート８０には長穴８２とガイド溝８４が形成されている。図６（Ｂ）に示すように台形プレート８０を固定プレート８８と押圧部材８６で挟み込み、ボルト９０を長穴８２に挿入してナット９４をボルト９０に締結することにより、押圧部材８６は台形プレート８０に固定される。固定プレート８８に装着したピン９２がガイド溝８４中に挿入されている。

図６（Ａ）に示された退避位置の状態から、ロータリーエアーアクチュエータ６８を駆動して押圧部材８６を矢印Ｂに示すように約９０度回動することにより、押圧部材８６が図６（Ｃ）に示す位置決め位置にもたらされる。

サイズの大きい板状物１４を位置決めする場合には、ナット９４を緩めて図７（Ａ）に示すように、押圧部材８６及び固定プレート８８を矢印Ｄに示すようにスライドさせて再びナット９４をボルト９２に締め付ける。これにより、押圧部材８６はサイズの大きな板状物１４を位置決めするのに適合した状態となる。図７（Ａ）は押圧部材８６が退避位置に位置付けられた状態を示している。

図７（Ａ）に示された押圧部材８６の退避位置から、ロータリーエアーアクチュエータ６８を駆動して押圧部材８６を矢印Ｂに示すように概略９０度回動すると、図７（Ｂ）に示した位置決め位置に押圧部材８６をもたらすことができる。

このように本実施形態の押圧部材８６は、台形プレート８０に摺動可能に取り付けられているので、サイズの異なる複数種類の板状物１４の位置決めに対応可能である。

本発明第１実施形態の搬送機構を備えた凹凸加工装置の概略斜視図である。本発明第２実施形態の搬送機構及び収納部を示す斜視図である。図３（Ａ）は載置台の斜視図、（Ｃ）は収納ボックスの斜視図である。押圧部材がＸ軸方向に移動されて板状物を位置決めしているときの第２実施形態の搬送機構の斜視図である。最上層の板状物を吸着パッドで吸着する状態の第２実施形態の搬送機構の斜視図である。図６（Ａ）はサイズの小さな板状物に適合するように位置付けられた押圧部材の退避位置を示す平面図、図６（Ｂ）はその側面図、図６（Ｃ）は押圧部材が位置決め位置に回動された状態の平面図である。図７（Ａ）は押圧部材がサイズの大きな板状物に適合するように位置付けられ、押圧部材が退避位置のある状態の平面図、図７（Ｂ）は押圧部材が位置決め位置に回動された状態の平面図である。

符号の説明

２凹凸加工装置
４，４Ａ収納部
６載置台
８ロッド
１２ラック
１４板状物
１６位置決め部材
１８，１８Ａ搬送機構
２０Ｘ軸移動ブロック
３０Ｚ軸移動ブロック
３６押圧部材
４２吸着パッド
４４チャックテーブル
５２研削砥石
６０収納ボックス
６８ロータリーエアーアクチュエータ
７０押圧部材
７６吸着パッド
８６押圧部材

Claims

板状物を支持する支持面と、該支持面に立設された位置決め部材とを有し、複数の板状物を収納可能な収納部に収納された板状物を該収納部から搬出する板状物搬送機構であって、
該収納部に収納された板状物を該位置決め部材へと押し当てて板状物を位置決めする押圧部材と、
板状物を吸着保持する吸着パッドと、
該押圧部材及び該吸着パッドに連結され、該押圧部材及び該吸着パッドを直線移動する移動手段とを具備し、
前記押圧部材で板状物を前記位置決め部材へ押し当てて位置決めした後、前記吸着パッドで板状物を吸着保持し、前記移動手段で該吸着パッドに吸着保持された板状物を直線移動することを特徴とする板状物の搬送機構。
板状物を前記位置決め部材へと押し当てて位置決めする位置決め位置と、位置決めされた板状物を前記吸着パッドで吸着保持した際に板状物に干渉しない退避位置との間で前記押圧部材を移動する第２の移動手段を更に具備した請求項１記載の板状物の搬送機構。
前記板状物は四角形状をしており、
前記位置決め部材は前記収納部に形成された直交する２つの側壁から構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の板状物の搬送機構。
前記板状物は四角形状をしており、
前記押圧部材の取り付け位置が該板状物のサイズに応じて変更可能であることを特徴とする請求項２記載の板状物の搬送機構。