JP2013222953A - 基板搬送装置及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板を所定位置に安定して搬送できる基板搬送装置を提供する。
【解決手段】初期位置SPで支持部8bにより支持される基板1を支持部と同じ高さの搬送位置TPに搬送する。基板の搬送位置側の端縁部1Tを片持ちで把持する把持部HJと、端縁部を把持した把持部を、前記基板における前記端縁部よりも初期位置側の一部が支持部と同じ高さを維持し、且つ端縁部が支持部に対して上方に離間した高さで搬送位置に向けて移動させる把持制御部CONTと、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】初期位置SPで支持部8bにより支持される基板1を支持部と同じ高さの搬送位置TPに搬送する。基板の搬送位置側の端縁部1Tを片持ちで把持する把持部HJと、端縁部を把持した把持部を、前記基板における前記端縁部よりも初期位置側の一部が支持部と同じ高さを維持し、且つ端縁部が支持部に対して上方に離間した高さで搬送位置に向けて移動させる把持制御部CONTと、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、基板搬送装置及び基板処理装置に関するものである。
近年、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化型インクを用いて記録媒体に画像またはパターンを形成する液滴吐出装置が注目されている。紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので、環境負荷が小さいという利点もある。
上記の紫外線硬化型インクを液滴吐出方式で、基板上のICに製造番号や製造会社等の属性情報を印刷処理する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。上記の基板に対して印刷処理を実施する際には、液滴吐出装置、前処理装置等、印刷に関連する各種の処理装置に基板が順次搬送される。基板搬送装置としては、カセットから基板を取り出すために、基板下方から支持するアームを有するロボットを設ける構成が開示されている(特許文献2参照)。また、特許文献3には、一対の保持部のうち、一方の保持部を基板の間に挿入し僅かに上昇させることで基板を保持部に支持させ、この状態で保持部を引き出すことでカセットから基板を取り出すことが可能な搬送装置が開示されている。
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
カセットに高密度で基板が格納されて、基板の間にアーム挿入に必要なスペースが確保できず、また、上述したように、ICチップが表面実装された基板をカセットから取り出す場合には、把持部によって基板の端縁部を片持ちで把持した状態で引き出すことが考えられる。ところが、ICチップが高密度で基板に実装されると、基板における把持可能面積が狭くなり、またICチップを把持することが許容される場合であっても把持力を十分に大きくすることは難しく、特にICチップの表面に凹凸が存在する場合には把持面積が小さくなり把持力が小さくなる。さらに、基板が滑りやすい材質で形成されている場合には、把持力が小さくなる虞がある。このように、把持力が小さい状態で基板を片持ちで搬送すると、搬送途中に把持部から基板が離脱したり、把持部の把持位置から基板がずれてしまい基板を所定位置に搬送できない事態が生じる可能性がある。
カセットに高密度で基板が格納されて、基板の間にアーム挿入に必要なスペースが確保できず、また、上述したように、ICチップが表面実装された基板をカセットから取り出す場合には、把持部によって基板の端縁部を片持ちで把持した状態で引き出すことが考えられる。ところが、ICチップが高密度で基板に実装されると、基板における把持可能面積が狭くなり、またICチップを把持することが許容される場合であっても把持力を十分に大きくすることは難しく、特にICチップの表面に凹凸が存在する場合には把持面積が小さくなり把持力が小さくなる。さらに、基板が滑りやすい材質で形成されている場合には、把持力が小さくなる虞がある。このように、把持力が小さい状態で基板を片持ちで搬送すると、搬送途中に把持部から基板が離脱したり、把持部の把持位置から基板がずれてしまい基板を所定位置に搬送できない事態が生じる可能性がある。
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、基板を所定位置に安定して搬送できる基板搬送装置及びこの基板搬送装置を備えた基板処理装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の基板搬送装置は、初期位置で支持部により支持される基板を前記支持部と同じ高さの搬送位置に搬送する基板搬送装置であって、前記基板の前記搬送位置側の第1端縁部を片持ちで把持する把持部と、前記第1端縁部を把持した把持部を、前記基板の前記初期位置側の第2端縁部が前記支持部と同じ高さを維持し、且つ前記第1端縁部が前記支持部に対して上方に離間した高さで前記搬送位置に向けて移動させる把持制御部と、を備えることを特徴とするものである。
本発明の基板搬送装置は、初期位置で支持部により支持される基板を前記支持部と同じ高さの搬送位置に搬送する基板搬送装置であって、前記基板の前記搬送位置側の第1端縁部を片持ちで把持する把持部と、前記第1端縁部を把持した把持部を、前記基板の前記初期位置側の第2端縁部が前記支持部と同じ高さを維持し、且つ前記第1端縁部が前記支持部に対して上方に離間した高さで前記搬送位置に向けて移動させる把持制御部と、を備えることを特徴とするものである。
従って、本発明の基板搬送装置では、基板の初期位置側の一部(初期位置側の端縁等)が支持部に当接した状態で基板を搬送できるため、把持部に掛かる負担が少なくなり、把持力が小さい場合でも安定した状態で基板を搬送位置に搬送することができる。また、本発明では、基板が全面的に支持部に当接した状態で搬送する場合と比べて、接触面積が小さくなるため、摩擦抵抗を小さくすることが可能となり摩擦抵抗によって基板が把持部から離脱することも防止できる。端縁部が支持部に対して上方に離間した高さとするには、把持部を上昇させる構成や支持部を下降させる構成、あるいは両方の構成のいずれでもよい。
上記構成における前記把持部としては、前記基板の下側に当接する下把持部と、前記基板の上側に当接し、前記下把持部に対して上下方向に相対移動する上把持部と、を備える構成を好適に採用できる。
上把持部及び下把持部を設ける構成を採る場合、前記把持制御部は、前記把持部が前記搬送位置に到達したときに、前記上把持部を上昇させて前記基板への把持を解除した後に、前記下把持部と前記支持部を下降させる構成を好適に採用できる。
基板が弾性変形した状態で把持部が把持していた場合、前記下把持部を下降させた後に基板への把持を解除すると、弾性復元力で基板が移動する可能性があるが、本発明では、予め上把持部を上昇させて基板への把持を解除することで、基板の移動を伴うことなく基板を搬送位置に載置することができる。
基板が弾性変形した状態で把持部が把持していた場合、前記下把持部を下降させた後に基板への把持を解除すると、弾性復元力で基板が移動する可能性があるが、本発明では、予め上把持部を上昇させて基板への把持を解除することで、基板の移動を伴うことなく基板を搬送位置に載置することができる。
また、本発明では、前記基板の変形に関する情報を記憶する記憶部を備え、前記把持制御部が、前記記憶部に記憶された前記基板の変形に関する情報に応じて、前記第1端縁部が前記支持部に対して離間する高さを設定する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、把持部に端縁部を把持され、支持部に初期位置側の一部が支持された基板は、元々の基板の変形に応じて、弾性復元力に起因する支持部への摩擦力が異なる。そのため、予め基板の反り量等、基板の変形に関する情報を記憶しておき、その情報に応じて端縁部が支持部に対して離間する高さを設定することにより、上記摩擦力が過度に大きくなったり、把持部の負担が大きくなりすぎることを防止できる。
これにより、本発明では、把持部に端縁部を把持され、支持部に初期位置側の一部が支持された基板は、元々の基板の変形に応じて、弾性復元力に起因する支持部への摩擦力が異なる。そのため、予め基板の反り量等、基板の変形に関する情報を記憶しておき、その情報に応じて端縁部が支持部に対して離間する高さを設定することにより、上記摩擦力が過度に大きくなったり、把持部の負担が大きくなりすぎることを防止できる。
一方、本発明の基板処理装置は、先に記載の基板搬送装置と、前記搬送位置に搬送された基板に対して所定の処理を施す処理部と、を備えることを特徴とするものである。
従って、本発明の基板処理装置では、基板を安定して搬送位置に搬送できるため、円滑に所定の処理を施すことが可能になる。
従って、本発明の基板処理装置では、基板を安定して搬送位置に搬送できるため、円滑に所定の処理を施すことが可能になる。
上記構成の基板処理装置においては、前記搬送位置に設けられ前記基板が載置される載置部と、前記支持部が上下方向に複数設けられ、前記基板を複数格納可能な格納部と、搬送対象の前記基板を支持する前記支持部の高さと、前記載置部の高さとを一致させる高さ調整部と、を備える構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、搬送対象とな基板の支持部と載置部とが同じ高さとなり、基板搬送装置の把持部で基板を把持した状態で円滑に搬送位置に搬送することが可能となる。
これにより、本発明では、搬送対象とな基板の支持部と載置部とが同じ高さとなり、基板搬送装置の把持部で基板を把持した状態で円滑に搬送位置に搬送することが可能となる。
以下、本発明の基板搬送装置及び基板処理装置の実施の形態を、図1乃至図6を参照して説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
(基板搬送装置)
まず、本発明の基板搬送装置について、図1乃び図2を参照して説明する。
図1は、収納容器18に収納されていた半導体基板1を、レール8b上に搬送する基板搬送装置13が示された概略的な斜視図である。
なお、以下の説明では、半導体基板1の搬送方向をX方向とし、鉛直方向をZ方向とし、X方向及びZ方向に直交する方向をY方向とする。
まず、本発明の基板搬送装置について、図1乃び図2を参照して説明する。
図1は、収納容器18に収納されていた半導体基板1を、レール8b上に搬送する基板搬送装置13が示された概略的な斜視図である。
なお、以下の説明では、半導体基板1の搬送方向をX方向とし、鉛直方向をZ方向とし、X方向及びZ方向に直交する方向をY方向とする。
半導体基板1は、基板2上に半導体装置3が実装された構成となっており、長さ方向をX方向として収納容器18に収納されている。
収納容器18は、Y方向に貫通する収納空間を有しており、当該収納空間において、Z方向に間隔をあけて複数の半導体基板1を収納可能である。収納容器18の−X側には、レール8bとZ方向の同一位置に、半導体基板1をレール8b上の初期位置SPに向けて+X側に押し出す押出装置23が配設されている。押出装置23の駆動は、制御部CONTにより制御される。収納容器18は、制御部CONTの制御下で駆動装置EVの駆動により昇降する。
レール8bは、X方向に延在し、Y方向に間隔をあけて平行に配置されている。レール8bには、押出装置23により押し出された半導体基板1に関して、基板搬送装置13による搬送の初期位置SPと、基板搬送装置13による搬送先となる搬送位置TPが設定される。レール8bの間で初期位置SPの下方には、押出装置23による半導体基板1の押出しを検知するセンサー90が設けられている。また、レール8bの間で搬送位置TPの下方には、基板搬送装置13による半導体基板1の搬送を検知するセンサー91が設けられている。センサー90、91の検知結果は制御部(把持制御部)CONTに出力される。
基板搬送装置13は、図示しない駆動装置の駆動によりX方向及びZ方向に移動自在な移動部MVと、Z方向で半導体基板1の基板2を把持する把持部HJとを備えている。把持部HJは、半導体基板1の下側(−Z側)に当接する下把持部HJ1と、半導体基板1の上側(+Z側)に当接する上把持部HJ2とを備えている。下把持部HJ1は、移動部MVから−X方向に向けて突出して固定されている。上把持部HJ2は、下把持部HJ1とZ方向で対向配置され、且つ移動部MVにZ方向に独立して移動自在に設けられている。
次に、上記の基板搬送装置13を用いて半導体基板1を搬送する動作について、図1及び図2を参照して説明する。なお、押出装置23、駆動装置EV、駆動装置、移動部MV、上把持部HJ2の動作は制御部CONTにより制御されるが、以下の説明では、その旨の説明を省略する。
まず、押出装置23が+X側に作動して、収納容器18に収納されていて対向する半導体基板1を押し出して、図2(a)に示すように、レール8b上の初期位置SPに移載する。
半導体基板1が初期位置SPに押し出されたことをセンサー90が検知すると、初期位置SPよりも+X側に退避していた移動部MVが、下把持部HJ1により半導体基板1の下面を支持し、且つ上把持部HJ2が下把持部HJ1に対して離間した非把持位置の状態で半導体基板1に接近する方向に移動する。そして、下把持部HJ1が半導体基板1の搬送位置TP側の端縁部1Tを支持しつつ、上把持部HJ2が下降して、端縁部1Tの上面に当接する把持位置に達することにより、図2(a)に示されるように、半導体基板1は、端縁部1Tにおける、例えば幅方向(Y方向)の中央部分を把持部HJによって把持される。
把持部HJが端縁部1Tを把持すると、移動部MVが把持部HJとともに上昇して端縁部1Tをレール8bと離間させる。このとき、移動部MVが上昇する高さは、半導体基板1が、図2(b)に示すように、端縁部1Tよりも初期位置SP側の一部が当接部1Sとして、レール8bの支持部となる上面端部に当接して支持される値に設定される。
次に、移動部MVは、端縁部1Tがレール8bと離間し、当接部1Sがレール8bと当接した状態を維持しながらX方向に駆動され、図2(c)に示すように、半導体基板1を搬送位置TPまで移動させる。ここで、X方向への移動に伴って、半導体基板1は初期位置SP側の端縁部がレール8bに対する当接部1Sとなる。このとき、半導体基板1においては、端縁部1Tよりも初期位置SP側の一部が常にレール8bに当接して支持されているため、端縁部1Tを把持する把持部HJの負荷は、半導体基板1の自重を全て負担する場合と比較して軽減された状態となる。
半導体基板1が搬送位置TPに移動したことをセンサー91が検知すると、図2(d)に示すように、上把持部HJ2を上昇させて非把持位置に移動させる。これにより、半導体基板1は、端縁部1Tに対する把持が解除され、下方から下把持部HJ1によって支持される。ここで、半導体基板1は、把持部HJによってのみ拘束されていたため、反り等の変形があった場合でも、把持部HJによる把持が解除された際に大きな弾性復元力が作用することはない。
端縁部1Tへの把持が解除されると、図2(e)に示すように、移動部MVが下降することで、下把持部HJ1に下方から支持されていた端縁部1Tはレール部8bに受け渡される。これにより、半導体基板1は搬送位置TPに搬送される。
ここで、把持部HJによる幅方向の中央部での把持が維持されていて、且つ、半導体基板1に幅方向の中央部が上方に膨出する反り(変形)が生じている場合、端縁部1Tをレール部8bに受け渡すために把持部HJが下降する際、端縁部1Tは幅方向両端がレール8bに係合しつつ幅方向中央部が弾性変形する。そのため、受け渡し時に把持部HJによる端縁部1Tの把持を解除した場合には、弾性復元力で半導体基板1が移動してしまう可能性があるが、本実施形態では、レール部8bに受け渡す前に把持を解除しているため、このような事態が未然に回避される。
以上のように、本実施形態では、端縁部1Tがレール8bと離間し、初期位置側の一部がレール8bに当接するように、半導体基板1を把持しつつ移動させるため、把持部HJの負荷が軽減され、把持力が小さい場合でも、搬送途中に把持部HJから半導体基板1が離脱したり、把持部HJが把持している位置から半導体基板1がずれてしまい所定の搬送位置TPに搬送できないといった事態が生じることを回避できる。また、このように、端縁部1Tをレール8bと離間させて移動させることから、端縁部1Tも含めてレール部8bに当接させながら搬送する場合と比較して、レール部8bとの接触面積を低減できる。従って、本実施形態では、搬送時の摩擦抵抗を低減させた状態で搬送することが可能となり、摩擦抵抗が大きいことに起因して生じる把持部HJからの半導体基板1の離脱や、所定の搬送位置TPからのずれを抑制して、半導体基板1を安定して搬送位置TPに搬送することができる。
また、本実施形態では、半導体基板1をレール8bに支持させる前に、半導体基板1への把持を解除しているため、弾性復元力で半導体基板1が搬送位置TPにおける所定位置から移動してしまう事態を未然に回避することができる。
なお、上記実施形態では、半導体基板1が幅方向に反りが生じている場合について言及したが、例えば、長さ方向に反りが生じている場合、端縁部1Tを把持してレール8bと離間させると反り量(変形量)が変化し、それに応じて弾性復元力も変化する。この弾性復元力は、初期位置SP側の端縁部からレール8bへの垂直抗力として作用するため、弾性復元力に応じて半導体基板1を搬送する際の摩擦抵抗が変化する。そのため、基板搬送前に予め半導体基板1毎(あるいはロット毎)に反り量を計測して記憶部に記憶させておき、端縁部1Tを把持してレール8bと離間させる際には、制御部CONTが記憶部に記憶されている反り量に応じて、搬送時の摩擦抵抗が小さくなる最適な高さを設定することが好ましい。
(基板処理装置)
次に、上記の基板搬送装置13を備えた基板処理装置について、図3乃至図6を参照して説明する。
本実施形態では、半導体基板1に実装された半導体装置3上に、製造番号や製造会社等の属性情報を印刷処理を行う印刷装置に、本発明に係る基板搬送装置を適用する場合の例について説明する。
次に、上記の基板搬送装置13を備えた基板処理装置について、図3乃至図6を参照して説明する。
本実施形態では、半導体基板1に実装された半導体装置3上に、製造番号や製造会社等の属性情報を印刷処理を行う印刷装置に、本発明に係る基板搬送装置を適用する場合の例について説明する。
まず、印刷装置を用いて描画(印刷)する対象の一例である半導体基板について説明する。
図3(a)は半導体基板を示す模式平面図である。図3(a)に示すように、基材としての半導体基板1は基板2及び半導体装置3を備えている。基板2は耐熱性があり半導体装置3を実装可能であれば良く、基板2にはガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板等を用いることができる。被記録媒体としての半導体装置3は、パッケージ基材であってもよいし、半導体基材であってもよい。
図3(a)は半導体基板を示す模式平面図である。図3(a)に示すように、基材としての半導体基板1は基板2及び半導体装置3を備えている。基板2は耐熱性があり半導体装置3を実装可能であれば良く、基板2にはガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板等を用いることができる。被記録媒体としての半導体装置3は、パッケージ基材であってもよいし、半導体基材であってもよい。
基板2上には半導体装置3が実装されている。そして、半導体装置3上には会社名マーク4、機種コード5、製造番号6等のマーク(印刷パターン、所定パターン)が描画されている。これらのマークが後述する印刷装置によって描画される。
図3(b)は印刷装置を示す模式平面図である。
図3(b)に示すように、印刷装置(基板処理装置)7は主に供給部8、前処理部9、塗布部(印刷部)10、冷却部11、収納部12、搬送部13、後処理部14及び制御部CONT(図8参照)の各種印刷に関連する処理を行う複数の処理装置から構成されている。なお、供給部8、収納部12が並ぶ方向、及び前処理部9、冷却部11、後処理部14が並ぶ方向をX方向とする。X方向と直交する方向をY方向とし、Y方向には塗布部10、冷却部11、搬送部13が並んで配置されている。そして、鉛直方向をZ方向とする。上述した基板搬送装置13は、本実施形態における搬送部13に適用される。
図3(b)に示すように、印刷装置(基板処理装置)7は主に供給部8、前処理部9、塗布部(印刷部)10、冷却部11、収納部12、搬送部13、後処理部14及び制御部CONT(図8参照)の各種印刷に関連する処理を行う複数の処理装置から構成されている。なお、供給部8、収納部12が並ぶ方向、及び前処理部9、冷却部11、後処理部14が並ぶ方向をX方向とする。X方向と直交する方向をY方向とし、Y方向には塗布部10、冷却部11、搬送部13が並んで配置されている。そして、鉛直方向をZ方向とする。上述した基板搬送装置13は、本実施形態における搬送部13に適用される。
供給部8は、複数の半導体基板1が収納された収納容器を備えている。そして、供給部8は中継場所8aを備え、収納容器から中継場所8aへ半導体基板1を供給する。中継場所8aには、X方向に延びY方向に間隔をあけて設けられた一対のレール8bが、収納容器から送り出される半導体基板1の高さよりも低い高さで設けられている。
前処理部9は、半導体装置3の表面を加熱しながら改質する機能を有する。前処理部9により半導体装置3は吐出された液滴の広がり具合及び印刷するマークの密着性が調整される。前処理部9は第1中継場所9a及び第2中継場所9bを備え、処理前の半導体基板1を第1中継場所9aまたは第2中継場所9bから取り込んで表面の改質を行う。その後、前処理部9は処理後の半導体基板1を第1中継場所9aまたは第2中継場所9bに移動して、半導体基板1を待機させる。第1中継場所9a及び第2中継場所9bを合わせて中継場所9cとする。そして、前処理部9の内部で前処理が行われる場所を処理場所9dとする。
冷却部11は、塗布部10の中継場所に配置されており、前処理部9で加熱及び表面改質が行われた半導体基板1を冷却する機能を有している。冷却部11は、それぞれが半導体基板1を保持して冷却する処理場所11a、11bを有している。処理場所11a、11bは、適宜、処理場所11cと総称するものとする。
塗布部10は、半導体装置3に液滴を吐出してマークを描画(印刷)するとともに、描画されたマークを固化または硬化する機能を有する。塗布部10は中継場所としての冷却部11から描画前の半導体基板1を移動させて描画処理及び硬化処理を行う。その後、塗布部10は描画後の半導体基板1を冷却部11に移動させて、半導体基板1を待機させる。
後処理部14は、塗布部10で描画処理が施された後、冷却部11に載置された半導体基板1に対して後処理として再加熱処理を行うものである。後処理部14は、第1中継場所14a及び第2中継場所14bを備えている。第1中継場所14a及び第2中継場所14bを合わせて中継場所14cとする。
収納部12は、半導体基板1を複数収納可能な収納容器を備えている。そして、収納部12は中継場所12aを備え、中継場所12aから収納容器へ半導体基板1を収納する。中継場所12aには、X方向に延びる一対のレール12bが、半導体基板1を収容する収納容器と略同一の高さに設けられている。操作者は半導体基板1が収納された収納容器を印刷装置7から搬出する。
印刷装置7の中央の場所には、搬送部13が配置されている。搬送部13は腕部13bを備えたスカラー型ロボットが用いられている。そして、腕部13bの先端には半導体基板1を裏面(下面)から支持しつつ、側縁を片持ちで把持する把持部13aが設置されている。中継場所8a,9c,11、14c、12aは把持部13aの移動範囲内に位置している。従って、把持部13aは中継場所8a,9c,11、14c、12a間で半導体基板1を移動することができる。制御部CONTは、印刷装置7の全体の動作を制御する装置であり、印刷装置7の各部の動作状況を管理する。そして、搬送部13に半導体基板1を移動する指示信号を出力する。これにより、半導体基板1は各部を順次通過して描画されるようになっている。
以下、各部の詳細のうち、搬送部13による半導体基板1の搬送に関連する供給部8及び搬送部13について説明する。
(供給部)
図4(a)は供給部を示す模式正面図であり、図4(b)及び図4(c)は供給部を示す模式側面図である。図4(a)及び図4(b)に示すように、供給部8は基台15を備えている。基台15の内部には昇降装置16が設置されている。昇降装置16はZ方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構はボールネジと回転モーターとの組合せや油圧シリンダーとオイルポンプの組合せ等の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、ボールネジとステップモーターとによる機構を採用している。基台15の上側には昇降板17が昇降装置16と接続して設置されている。そして、昇降板17は昇降装置16により所定の移動量だけ昇降可能になっている。
(供給部)
図4(a)は供給部を示す模式正面図であり、図4(b)及び図4(c)は供給部を示す模式側面図である。図4(a)及び図4(b)に示すように、供給部8は基台15を備えている。基台15の内部には昇降装置16が設置されている。昇降装置16はZ方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構はボールネジと回転モーターとの組合せや油圧シリンダーとオイルポンプの組合せ等の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、ボールネジとステップモーターとによる機構を採用している。基台15の上側には昇降板17が昇降装置16と接続して設置されている。そして、昇降板17は昇降装置16により所定の移動量だけ昇降可能になっている。
昇降板17の上には直方体状の収納容器(収納部)18が設置され、収納容器18の中には複数の半導体基板1が収納されている。収納容器18はX方向の両面に開口部18aが形成され、開口部18aから半導体基板1が出し入れ可能となっている。収納容器18のY方向の両側に位置する側面18bの内側には、半導体基板1を支持する凸状のレール18cがX方向に延在して配置されている。レール18cはZ方向に複数等間隔に配列されており、収納容器18の内部が半導体基板1の搬送に係る初期位置となる場合には支持部として機能する。このレール18cに沿って半導体基板1をX方向からまたは−X方向から挿入することにより、半導体基板1がZ方向に配列して収納される。
基台15のX方向側には支持部材21及び支持台22を介して、押出装置(押出部)23が設置されている。押出装置23には、昇降装置16と同様の直動機構によりX方向に突出して半導体基板1の−X側の端面に当接してレール8b側に設定された受渡位置CH1に向けて押し出す押出ピン23aが設けられている。従って、押出ピン23aは、レール8bの上面より高い位置に設置されている。上記受渡位置CH1は、半導体基板1を搬送部13に受け渡す位置を示している。
図4(c)に示すように、押出装置23における押出ピン23aが+X方向に突出することにより、レール18c及びレール8bの上面よりも僅かに+Z側の高さに位置する半導体基板1が収納容器18から受渡位置CH1に向けて押し出される。
収納容器18とレール8bとの間の受渡位置CH1の下方には、検知部90が設けられている。検知部90は、赤外光やレーザ光等の検知光を投光するとともに、半導体基板1で反射した検知光の反射光を受光することによって、半導体基板1が受渡位置CH1に押し出されたことを検知するものであり、検知部90の検知結果は制御部CONTに出力される。
なお、検知部90としては、上記の構成の他に、受渡位置に向けて検知光を投光する投光部及び当該検知光を受光する受光部を設け、半導体基板1が検知光を遮光して受光部の受光が遮られたときに半導体基板1が受渡位置CH1に押し出されたことを検知する構成や、半導体基板1との間の静電容量の変化を検知することで半導体基板1が受渡位置CH1に押し出されたことを検知する構成等、各種センサを用いた構成を採ることができる。
半導体基板1がレール8b上に移動した後に、押出ピン23aは、図4(b)に示す待機位置に戻る。次に、昇降装置16が収納容器18を降下させて、次に処理される半導体基板1を押出ピン23aと対向する高さに移動させる。この後、上記と同様にして、押出ピン23aを突出させて半導体基板1を受渡位置CH1に向けて押し出す。
このようにして供給部8は順次半導体基板1を収納容器18から受渡位置CH1に向けて押し出す。収納容器18内の半導体基板1を総て中継台23上に移動した後、操作者は空になった収納容器18と半導体基板1が収納されている収納容器18とを置き換える。これにより、供給部8に半導体基板1を供給することができる。
このようにして供給部8は順次半導体基板1を収納容器18から受渡位置CH1に向けて押し出す。収納容器18内の半導体基板1を総て中継台23上に移動した後、操作者は空になった収納容器18と半導体基板1が収納されている収納容器18とを置き換える。これにより、供給部8に半導体基板1を供給することができる。
(搬送部)
次に、半導体基板1を搬送する搬送部13について図3(b)及び図5を参照して説明する。
搬送部13は、装置内の天部に設けられた支持体83を備えており、支持体83の内部にはモーター、角度検出器、減速機等から構成される回転機構が設置されている。そして、モーターの出力軸は減速機と接続され、減速機の出力軸は支持体83の下側に配置された第1腕部84と接続されている。また、モーターの出力軸と連結して角度検出器が設置され、角度検出器がモーターの出力軸のZ方向と平行な軸線周りの回転角度を検出する。これにより、回転機構は第1腕部84の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
次に、半導体基板1を搬送する搬送部13について図3(b)及び図5を参照して説明する。
搬送部13は、装置内の天部に設けられた支持体83を備えており、支持体83の内部にはモーター、角度検出器、減速機等から構成される回転機構が設置されている。そして、モーターの出力軸は減速機と接続され、減速機の出力軸は支持体83の下側に配置された第1腕部84と接続されている。また、モーターの出力軸と連結して角度検出器が設置され、角度検出器がモーターの出力軸のZ方向と平行な軸線周りの回転角度を検出する。これにより、回転機構は第1腕部84の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
第1腕部84上において支持体83と反対側の端には回転機構85が設置されている。回転機構85はモーター、角度検出器、減速機等により構成され、支持体83の内部に設置された回転機構と同様の機能を備えている。そして、回転機構85の出力軸は第2腕部86と接続されている。これにより、回転機構85は第2腕部86の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。
第2腕部86上において回転機構85と反対側の端には昇降装置87及び回転機構(駆動部)88が配置されている。昇降装置87は直動機構を備え、直動機構を駆動することによりZ方向に伸縮することで把持部13aを第2腕部86に対して昇降させることができる。この直動機構は、例えば、供給部8の昇降装置16と同様の機構を用いることができる。回転機構88は、上記回転機構85と同様の構成を有しており、第2腕部86に対して把持部13aをZ方向と平行な軸線13c(図5(c)参照)周りに回転させる。
図5(a)は、腕部13bの−Z側に把持部13aが設けられた正面図、図5(b)は平面図(ただし、腕部13bは図示せず)、図5(c)は左側面図である。
なお、把持部13aは、腕部13bに対してθZ方向(Z軸回りの回転方向)に回転移動可能に設けられ、XY平面における位置が変動するため、以下の説明では便宜上、XY平面と平行な一方向をx方向、XY平面と平行でx方向と直交する方向をy方向として説明する(Z方向は共通)。
なお、把持部13aは、腕部13bに対してθZ方向(Z軸回りの回転方向)に回転移動可能に設けられ、XY平面における位置が変動するため、以下の説明では便宜上、XY平面と平行な一方向をx方向、XY平面と平行でx方向と直交する方向をy方向として説明する(Z方向は共通)。
把持部13aは、腕部13bに対してθZ方向には回転可能、且つ半導体基板1の把持の際に固定状態で用いられる固定部100と、固定部100に対してZ方向に移動自在に設けられた移動部110とを備えている。
固定部100は、Z軸部材101、懸架部材102、連結部材103、連結板104、挟持板105、フォーク部106を主体として構成されている。Z軸部材101は、Z方向に延在し腕部13bにZ軸回りに回転可能に設けられている。懸架部材102は、x方向に延在する板状に形成されており、x方向の中央部においてZ軸部材101の下端に固定されている。連結板104は、懸架部材102と平行に互いに隙間をあけて配置され、当該懸架部材104とx方向両端側で連結部材103によって連結されている。挟持板105は、x方向に延在する板状に形成されており、図5(c)に示すように、+Z側の表面における+y側の端縁で連結板104の下端に固定されている。そして、挟持板105における+Z側の表面のうち、−y側の端縁側が半導体基板1を挟持する際の挟持面105aとなっている。
フォーク部106は、挟持面105aで挟持された半導体基板1の下面(−Z側の面)を下方から支持するものであって、挟持板105の−y側の側面からy方向に延出させ、且つx方向に間隔をあけて複数(ここでは4本)設けられている。フォーク部106の配置間隔及び本数は、半導体基板1の長さが機種等に応じて変動した場合でも、少なくとも長さ方向で1箇所、好ましくは2箇所以上で支持可能に設定される。
移動部110は、昇降部111、把持板112を主体として構成されている。昇降部111は、エアシリンダ機構等で構成されており、Z軸部材101に沿って昇降する。把持板112は、昇降部111と一体的に昇降可能に設けられており、連結部材103、103間のx方向の隙間長よりも短く、懸架部材102と連結板104との間の隙間よりも小さな幅を有し、これら連結部材103、103間の隙間及び懸架部材102と連結板104との間の隙間にZ方向に移動可能に挿入された挿入部112aと、挿入部112aよりも下方に位置し、懸架部材102よりも下方で挟持板105とほぼ同じ長さでx方向に延在する挟持板112bとが一体的に形成されてなるものである。
上記挿入部112a及び挟持板112bとからなる把持板112は、昇降部111の昇降に応じて一体的にZ方向に移動する。把持板112が下降した際には、挟持板115との間で半導体基板1の一端縁を挟持して把持可能であり、把持板112が上昇した際には、挟持板115から離間することで半導体基板1に対する把持が解除される。
そして、搬送部13に配置された検出器の出力を入力して把持部13aの位置と姿勢とを検出し、回転機構85等を駆動して把持部13aを所定の位置に移動させることにより、把持部13aで把持する半導体基板1を所定の処理部に搬送することができる。
次に、上記搬送部13を用いて供給部8から半導体基板1を搬送する動作について、図6を参照して説明する。
まず、搬送部13において、連結板104及び支持板105がX方向に沿って延在する状態で、図6(a)に示すように、受渡位置CH1の近傍で半導体基板1の搬送側の端縁部と対向する位置まで、レール8bの隙間を介して把持部13aを下降させる。このとき、挟持板112は、支持板105に対して非把持位置まで離間させておく。
まず、搬送部13において、連結板104及び支持板105がX方向に沿って延在する状態で、図6(a)に示すように、受渡位置CH1の近傍で半導体基板1の搬送側の端縁部と対向する位置まで、レール8bの隙間を介して把持部13aを下降させる。このとき、挟持板112は、支持板105に対して非把持位置まで離間させておく。
また、収納容器18においては、制御部CONTが昇降装置16を制御して、搬送対象となる半導体基板1を支持するレール18cの高さがレール8bの高さと一致するように調整する。
そして、押出ピン23aが+X方向に突出して半導体基板1を収納容器18から受渡位置CH1に向けて押し出し、半導体基板1が支持部としてのレール18cに支持された受渡位置CH1に位置決めされると、把持部13aが−X方向に移動し、受渡部CH1において、挟持板112が下降して支持板105との間で、レール8b間の隙間に位置する半導体基板1の搬送位置側端縁部1Tを把持するとともに、図6(b)に示すように、初期位置側である−X側の端縁部がレール18cに当接した状態を維持する高さで端縁部1Tを上昇させる。
続いて、把持部13aが+X方向に移動することにより、図6(c)に示すように、半導体基板1を収納容器18から完全に引き出し、新たな支持部であるレール8bに支持させた状態で搬送位置まで搬送する。半導体基板1を搬送位置まで搬送すると、上記実施形態と同様に、先に挟持板112が上昇して半導体基板1に対する把持を解除した後に、把持部13aが下降することにより、半導体基板1の端縁部1Tが支持板105からレール8bに受け渡されて搬送が完了する。
本実施形態では、把持部13aによる半導体基板1の把持が解除されると、把持部13aが上昇してレール部8bの隙間から離脱するとともに、図3(b)に示すように、半導体基板1の+Y側端縁と対向する位置に移動した後に、支持板105と挟持板112との隙間が半導体基板1の+Y側の端縁が対向する位置まで下降する。
この後、図6(a)に示した場合と同様に、支持板105と挟持板112との間に半導体基板1の端縁が位置するまで搬送部13aを−Y方向に移動させた後に、挟持板112を下降させて支持板105との間で、半導体基板1の+Y側の長辺の端縁を把持させつつ、フォーク部106で下方から支持する。
そして、昇降装置87により把持部13aを所定高さに移動させた後に、回転機構85、88等の回転角度を制御して駆動することにより、把持部13aに把持された半導体基板1を前処理部9に搬送することができる。
上述した搬送部13で搬送された半導体基板1は、前処理工程で半導体基板1の前処理(加熱した状態で表面の改質処理)が施され、冷却工程で冷却された後に、印刷工程で半導体装置3上に各種マークの印刷処理が行われる。各種マークの印刷処理が行われた半導体基板1は、後処理工程で後処理が施された後に収納工程で収納容器18に収納され、収納容器18を介して搬出される。
このように、本実施形態の印刷装置7では、上述した搬送部13を備えているため、半導体基板1を安定して搬送位置に搬送することができ、円滑な印刷処理を実施することが可能になる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態では、半導体基板1の端縁部T1を支持部であるレール8bから離間させるために把持部HJを上昇させる構成を例示したが、これに限定されるものではなく、レール8bを下降させる構成であってもよい。印刷装置7において、支持部を下降させる際には、レール18c及びレール8bを同期して下降させればよい。
また、上記実施形態では、本発明に係る基板搬送装置を印刷装置7に適用する構成を例示したが、これに限られるものではなく、板状の基板を搬送する装置全般に適用可能である。
1…半導体基板(基板)、 3…半導体装置、 7…印刷装置(基板処理装置)、 8b…支持部、 10…塗布部(印刷部、吐出装置)、 13…搬送部(基板搬送装置)、 18…収納容器(収納部)、 23…押出装置(押出部)、 49…液滴吐出ヘッド(吐出ヘッド)、 CONT…制御部(把持制御部)、 HJ…把持部、 HJ1…下把持部、 HJ2…上把持部
Claims (6)
- 初期位置で支持部により支持される基板を前記支持部と同じ高さの搬送位置に搬送する基板搬送装置であって、
前記基板の前記搬送位置側の端縁部を片持ちで把持する把持部と、
前記端縁部を把持した把持部を、前記基板における前記端縁部よりも前記初期位置側の一部が前記支持部と同じ高さを維持し、且つ前記端縁部が前記支持部に対して上方に離間した高さで前記搬送位置に向けて移動させる把持制御部と、
を備えることを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項1記載の基板搬送装置において、
前記把持部は、前記基板の下側に当接する下把持部と、前記基板の上側に当接し、前記下把持部に対して上下方向に相対移動する上把持部と、を備えることを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項2記載の基板搬送装置において、
前記把持制御部は、前記把持部が前記搬送位置に到達したときに、前記上把持部を上昇させて前記基板への把持を解除した後に、前記下把持部を下降させることを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の基板搬送装置であって、
前記基板の変形に関する情報を記憶する記憶部を備え、
前記把持制御部は、前記記憶部に記憶された前記基板の変形に関する情報に応じて、前記端縁部が前記支持部に対して離間する高さを設定することを特徴とする基板搬送装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の基板搬送装置と、
前記搬送位置に搬送された基板に対して所定の処理を施す処理部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項5記載の基板処理装置において、
前記搬送位置に設けられ前記基板が載置される載置部と、
前記支持部が上下方向に複数設けられ、前記基板を複数収納可能な収納部と、
搬送対象の前記基板を支持する前記支持部の高さと、前記載置部の高さとを一致させる高さ調整部と、を備えることを特徴とする基板処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012095851A JP2013222953A (ja) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | 基板搬送装置及び基板処理装置 |
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ID=49593690
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107680926A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-02-09 | 无锡联晟光伏科技有限公司 | 太阳能硅片对中装置 |
JP2020092143A (ja) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 株式会社ディスコ | 加工装置 |
JP2020205343A (ja) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 株式会社ディスコ | 加工装置 |
-
2012
- 2012-04-19 JP JP2012095851A patent/JP2013222953A/ja active Pending
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