JP6353969B1

JP6353969B1 - 搬送具と搬送方法と搬送具ユニット

Info

Publication number: JP6353969B1
Application number: JP2017228627A
Authority: JP
Inventors: 豪彦植村; 有治小野寺; 崇之宮原
Original assignee: 株式会社ユー・エム・アイ
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2018-07-04
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: CN109835714A; KR102170518B1; TW201926521A; TWI666722B; KR20190063370A; JP2019102509A; CN109835714B

Abstract

【課題】粘着力の強い搬送具と搬送方法を提供すること。【解決手段】台座と、前記台座の表面に配置された複数の柱状の突起と、を含み、前記複数の柱状の突起は、それぞれ頂部に１つの凹部を有する搬送具を用いる。上記搬送具を、複数個、プレート上に重ねずに、前記突起を表面として配置した大型搬送具を用いる。上記搬送具を、複数個、プレート上に重ねずに、前記突起を表面として配置した大型搬送具を用いて、製造の対象物を搬送する搬送方法を用いる。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送具と搬送方法と搬送ユニットに関する。特に、製造ライン等で一時的に対象物を搬送するための搬送具と搬送方法と搬送ユニットに関する。

製造ラインでは、基板やガラスなどが搬送する搬送具が、従来から使用されている（特許文献１）。この搬送具では、金属板上にゴムが設けられている。ゴムに、対象物が一時的に粘着され搬送され、目的地で対象物が搬送具から外される。

特開２００６−１８６３９８号公報

しかし、この搬送具では、吸着力が弱く適切に対象物を保持できない。よって、本願課題は、粘着力の強い搬送具と搬送方法を提供することである。

前記従来の課題を解決するために、台座と、前記台座の表面に配置された複数の柱状の突起と、を含み、前記複数の柱状の突起は、それぞれ頂部に１つの凹部を有する搬送具を用いる。
また、上記搬送具を、複数個、プレート上に重ねずに、前記突起を表面として配置した大型搬送具を用いる。
さらに、上記搬送具を、複数個、プレート上に重ねずに、前記突起を表面として配置した大型搬送具を用いて、製造の対象物を搬送する搬送方法を用いる。
上記搬送具の複数個を、上記台座を１つとして、１つの搬送具とした搬送具ユニットを用いる。

本発明の搬送具では、対象物を十分に保持し、目的の場所まで確実に搬送できる。

（ａ）実施の形態１の搬送具の平面図、（ｂ）対象物を保持した実施の形態１の搬送具の側面図、（ｃ）実施の形態１の搬送具の拡大平面図、（ｄ）実施の形態１の搬送具に対象物を保持させた状態での実施の形態１の搬送具の拡大平面図実施の形態２の搬送具の平面図、（ｂ）実施の形態２の搬送具の側面図、（ｃ）実施の形態２の搬送具に対象物を保持させた側面図（ａ）対象物を保持する前の実施の形態２の搬送具の拡大平面図、（ｂ）対象物を保持中の実施の形態２の搬送具の拡大平面図（ａ）実施の形態３の突起の拡大側面図、（ｂ）実施の形態３の突起上に対象物が保持された場合の拡大側面図、（ｃ）実施の形態３の突起の拡大平面図（ａ）実施の形態４の大型搬送具の対象物を保持しているところの側面図、（ｂ）実施の形態４の大型搬送具の平面図、（ｃ）実施の形態４の搬送具ユニットの平面図、（ｄ）実施の形態４の搬送具ユニットの側面図

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１（ａ）〜図１（ｄ）を用いて、実施の形態１の搬送具１０を説明する。図１（ａ）は、搬送具１０の平面図である。図１（ｂ）は、対象物１６を保持した搬送具１０の側面図である。図１（ｃ）は、搬送具１０の拡大平面図である。図１（ｄ）は、搬送具１０に対象物１６を保持させた状態での搬送具１０の拡大平面図である。対象物１６を除いて表示されている。

＜構造＞
搬送具１０は、台座１５と突起１１と凹部１３と隙間１４とを含む。
台座１５は、平板状で、一方の面に突起１１を有する。台座１５は、約３０ｍｍ角の正方形形状である。１ｃｍ〜１００ｃｍまで作製できる。
突起１１は、円柱状の突起である。円の直径は、約０．５ｍｍ〜２ｍｍである。高さも、約０．５ｍｍ〜２ｍｍである。円の直径に対する高さの比（アスペクト比）は、０．５から１．５が好ましい。円柱に限られず柱状ならよい。

突起１１の頂部の面積の割合（占有面積、突起１１が存在する領域での単位面積あたりの面積密度）は５０％以上がよい。６０％以上が好ましい。対象物１６を保持するため、多いほどよい。ただし、突起１１は変形する必要があるので、それぞれ独立した複数の突起１１としている。頂部の面積の割合を増やすため、突起１１は、千鳥配列としている。また、突起１１は、変形した時に均等に広がるように円柱形状が好ましい。そのため、頂部の面積の割合は、９５％以下がよい。９０％以下が好ましい。
凹部１３は、突起１１と台座１５とで囲まれた空間である。

隙間１４は、突起１１間の隙間である。突起１１が、対象物１６を保持した時、変形できるように、隙間１４が必要である。隙間１４は、０．１ｍｍ以下である。
搬送具１０は、材質が、化学的に安定なフッ素ゴムが好ましく、プレス成型もしくは注型成型で作製される。

フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン由来の構成単位、ヘキサフルオロプロピレンの構成単位、および、テトラフルオロエチレン由来の構成単位を主とした構成をもつフッ素ゴム組成物も利用できる。なお、フッ素ゴム全般に適応できる。テトラフルオロエチレン由来の構成単位、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）又は、パーフルオロ（アルコキシアルキルビニルエーテル）由来の構成単位を主とした構成を含有するパーフルオロエラストマーも利用できる。
また、ゴムとして、上記以外のフッ素ゴムも使用できる。シリコンゴム、エラストマーも使用できる。室温で、加圧で変形できるものなら使用できる。

＜製造方法＞
搬送具１０の形状に対応する凹部を施した金型を作成し、プレス機に金型を設置する。金型を１８０℃まで熱しておき、ゴム成型後にゴムが剥がれやすくするよう離型剤（フッ素系、シリコン系など）を塗布する。
ゴムシートを適切なサイズにカットし下型に置きプレスを行う。プレスは１８０℃、２４０秒で設定する。ゴムの材質により温度・時間は設定を変える。適切なサイズより少ないようであれば未加硫状態となりゴムが成型できない。

プレス後、ゴムがちぎれないよう丁寧に金型からゴムを剥がす。剥がし終わった後、外観確認をして問題なければそのゴム製品をオーブンにいれ２３２℃、１０時間熱を加える。温度・時間が少ないとゴムの物性が出ない恐れがある。ゴムの材質により温度・時間は設定を変える。オーブンでの作業後、外観確認をして問題なければ製品の完成である。

なお、ゴムシートの成形でなくともよい。通常の成形加工でもよい。台座１５と突起１１は一体で作製した方が好ましい。なぜなら、突起１１は、対象物１６により圧を受け、変形するので、破損しやすい。そのため、台座１５と突起１１とは、１つの材料で形成される方が、強度的によい。

＜保持状態＞
図１（ｂ）は、搬送具１０で対象物１６を保持している状態を示す。搬送具１０では、突起１１の頂部で対象物１６と接し、対象物１６を保持する。突起１１の頂部には粘着性があり、対象物１６を粘着保持する。

図１（ｃ）は、対象物１６を保持していない時の搬送具１０の拡大平面であり、図１（ｄ）は、対象物１６を保持している時の搬送具１０の拡大平面である。
突起１１の頂部は、対象物１６の重さで変形し、広がり、対象物１６を保持する。このため、突起１１間には隙間１４が設けられている。より突起１１の頂部の面積を増やすことで対象物１６をより保持しやすい。そのため、突起１１を平面内で密に配置している。
なお、突起１１は、対象物１６により、圧縮変形し広がるので、複数の非接触の突起１１が好ましい。

搬送具１０の硬さは、２０〜９０がよい。好ましくは、６０〜８０が好ましい。ここで、硬さは、デユロメータータイプＡでの値である。搬送具１０の硬さは、突起１１の変形のしやすさ、保持性から上記範囲となる。

（実施の形態２）
図２（ａ）〜図２（ｃ）を用いて、実施の形態２の搬送具２０を説明する。図２（ａ）は、搬送具２０の平面図である。図２（ｂ）は、搬送具２０の側面図である。図２（ｃ）は、搬送具２０に対象物１６を保持させた側面図である。記載しない事項は実施の形態１と同様である。

＜構造＞
搬送具２０は、台座１５と第１突起１１ａと第２突起１１ｂと凹部１３と隙間１４とを含む。
台座１５は、平板状で、一方の面に第１突起１１ａと第２突起１１ｂとを有する。
第１突起１１ａは、円柱状の突起である。実施の形態１の突起１１と同様である。
第２突起１１ｂは、円柱状の突起である。第１突起１１ａより、断面積が小さく、第１突起１１ａと同じ高さである。第１突起１１ａがメインの突起である。

凹部１３は、第１突起１１ａと第２突起１１ｂと台座１５とで囲まれた空間である。
隙間１４は、第１突起１１ａと第２突起１１ｂとの間の隙間である。
第１突起１１ａの直径は、第２突起１１ｂより大きい。突起の占有面積を増やすため、密に並べると、第１突起１１ａの直径は、第２突起１１ｂの２．３倍までである。
なお、第１突起１１ａのアスペクト比は、実施の形態１の突起１１と同様で１前後である。そのため、第２突起１１ｂは、細長い突起となる。第１突起１１ａが対象物１６を受け止め、第２突起１１ｂは補助的に受け止める。第２突起１１ｂは、粘着性のアップ、真空吸着性のために存在する。

＜保持状態＞
図３（ａ）は、対象物１６を保持する前の搬送具２０の拡大平面図である。
図３（ｂ）は、対象物１６を保持中の搬送具２０の拡大平面図である。対象物１６を省略してあらわされている。

対象物１６が、第１突起１１ａと第２突起１１ｂ上に乗せられた時、第１突起１１ａと第２突起１１ｂとは、圧縮され、隙間１４は無くなり、第１突起１１ａと第２突起１１ｂとが接触する。この状態で、凹部１３は、第１突起１１ａと第２突起１１ｂと台座１５と対象物１６とで密閉された空間となる。この時、この空間は、少し真空状態となり、対象物１６を搬送具１０により吸着、保持する。
つまり、第１突起１１ａと第２突起１１ｂの頂部の粘性と凹部１３の真空とで、対象物１６を保持できる。

対象物１６を取り外す時に、少し端部を持ち上げると、すき間１４ができ、真空状態が解除され、取り出しやすい。つまり、複数の凹部１３が、端部から徐々に、その真空が解除され、対象物１６を取り出しやすい。

（実施の形態３）
図４（ａ）〜図４（ｃ）を用いて、実施の形態３を説明する。説明しない事項は、実施の形態１，２と同様である。
図４（ａ）は、実施の形態３の突起１１ｃの拡大側面図である。図４（ｃ）は、突起１１ｃの拡大平面図である。図４（ｂ）は、突起１１ｃ上に対象物１６が保持された場合の拡大側面図である。突起１１ｃは、実施の形態１または２の搬送具の突起である。

突起１１ｃは、円柱形状で頂部に１つの凹部４１を有する。凹部４１の周囲は、突起凸部１１ｄで囲まれる。円柱形状でなくとも柱状であればよい。凹部４１の深さは、数ミクロン、１〜５μである。突起１１ｄの直径は、約０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。凹部４１の深さが、深いと、空気が、凹部４１と対象物１６間に残り、吸着性がよくない。
突起１１ｃ上に対象物１６が保持されると、突起１１ｃは、頂部の突起凸部１１ｄが変形し、突起１１ｃの側面が膨らみ、突起側部１１ｅができる。この時、突起１１ｃの頂部は、より広い面として、対象物１６を保持できる。円柱でなく角柱でもよい。
突起１１ｃは、実施の形態１，２の突起として使用できる。さらに、実施の形態１，２とは無関係に単独で使用してもよい。

（実施の形態４）
実施の形態４を図５（ａ）と図５（ｂ）で説明する。記載しない事項は、上記の実施の形態と同様である。
図５（ａ）は、大型搬送具５０の対象物１６を保持しているところの側面図である。
図５（ｂ）は、大型搬送具５０の平面図である。
対象物１６が大きくなると、上記実施の形態の搬送具１０，２０を大きくしてもよいが、作製上の問題、コスト面から好ましくない。

そこで、この実施の形態では、複数の搬送具３０を用いる。搬送具３０は、上記実施の形態の搬送具のいずれかである。複数種類の搬送具を用いてもよい。搬送具３０の大きさは、１０ｍｍ角〜５０ｍｍ角の面積で正方形、長方形、ひし形、台形でもよい。
大型搬送具５０は、搬送台１７と搬送具３０とを含む。
搬送台１７は、金属板などで運搬用の台座である。
搬送具３０は、上記実施の形態の搬送具のいずれか１つまたは複数である。
大型搬送具５０は、その表面に、複数の搬送具３０を配置されている。複数の搬送具３０上に対象物１６が乗り、対象物１６が保持されている。

搬送具３０は、対象物１６に対して、均等に配置されるのが好ましい。ただし、搬送具３０を、周辺部のみ、端部部のみに配置してもよい。全体として対象物１６とを保持する。搬送具３０は、搬送台１７に接着固定されている。

結果、搬送具３０を大きくしなくとも、大型搬送具５０が実現できる。
また、図５（ｃ）の平面図、図５（ｄ）の側面図で示す搬送具ユニット５１を用いることができる。搬送具ユニット５１は、搬送具３０を複数有する。これは、搬送具３０を作製する時に、台座１５を共通にして複数の搬送具３０を作製したものである。搬送具ユニット５１で供給し、マーク５２に沿ってカットして、複数の搬送具３０として利用するものである。マーク５２は、搬送具ユニット５１の製造時に金型により設けることができる。マーク５２は無くともよい。搬送具ユニット５１において、搬送具３０間は、突起のない台座１５のみの平面である。

搬送具３０は、直接、搬送台１７に接着材などで固定することができる。しかし、搬送具３０を一端、中間体に接着材で貼り付け、その中間体をネジなど物理的に搬送台１７に固定するのが好ましい。搬送具３０は定期的に、消耗し交換されるが、搬送台１７は、長期間使用されるので、長期間使用できるように、搬送台１７に接着材などを直接使用しないのが好ましい。

（全体として）
上記実施の形態１〜４は組み合わせできる。
対象物１６は、ガラスパネル、半導体チップ、レンズ、ウエハーなどであり、限定されない。

本発明の搬送具と大型搬送具は、半導体、デイスプレイなどをデバイスの製造において、対象物を搬送する時に利用できる。その他の製品の製造でも利用できる。

１０，２０，３０搬送具
１１，１１ｃ突起
１１ａ第１突起
１１ｂ第２突起
１１ｄ突起凸部
１１ｅ突起側部
１３，４１凹部
１４隙間
１５台座
１６対象物
１７搬送台
３０搬送具
５０大型搬送具
５１搬送具ユニット
５２マーク

Claims

台座と、
前記台座の表面に配置された複数の柱状の突起と、を含み、
前記複数の柱状の突起は、それぞれ頂部に１つの凹部を有し、それぞれその頂部からの加圧で変形し、側面方向へ均等に広がり、
前記凹部は、吸着用であり、
前記複数の柱状の突起は、その頂部からの加圧で変形し、異なる４方向の前記柱状の突起とそれぞれ接触する搬送具。
台座と、
前記台座の表面に配置された複数の柱状の突起と、を含み、
前記複数の柱状の突起は、それぞれ頂部に１つの凹部を有し、
前記複数の柱状の突起は、その頂部からの加圧で変形し、前記複数の柱状の突起間で接触し、
前記加圧により、前記複数の柱状の突起で周囲が囲まれた吸着するための凹部が形成される搬送具。
台座と、
前記台座の表面に配置された複数の柱状の突起と、を含み、
前記複数の柱状の突起は、それぞれ頂部に１つの凹部を有し、
前記複数の柱状の突起は、高さが同じで、断面積が異なる複数の第１突起と第２突起を含み、
前記複数の第１突起と第２突起は、それぞれ、その頂部からの加圧で変形し、前記第１突起は、４つの前記第２突起と接触し、前記第２突起は、４つの前記第１突起と接触する搬送具。
前記第１突起の列と前記第２突起の列があり、前記複数の柱状の突起は、千鳥配列である請求項３に記載の搬送具。
前記複数の柱状の突起は、円柱形状である請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送具。
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送具の上に対象物を保持させ、前記対象物を搬送する前記対象物の搬送方法。
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送具を、複数個、搬送台上に重ねずに、前記突起を表面として配置した大型搬送具。
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送具を、中間体に接着し、前記中間体に物理的に保持する請求項７記載の大型搬送具。
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送具を、複数個、搬送台上に重ねずに、前記突起を表面として配置した大型搬送具を用いて、製造の対象物を搬送する搬送方法。
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送具の複数個を、前記台座を１つとして、１つの搬送具とした搬送具ユニット。