WO2019188008A1 - 基板搬送装置 - Google Patents

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WO2019188008A1
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transporting
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Inventor
賢 北村
晴 孝志
寺田 勝美
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東レエンジニアリング株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02Feeding of components

Definitions

  • the present invention relates to a board transfer device for transferring a board such as a wiring board.
  • FIG. 5A shows a top view of the mounted substrate MB in which the chip component C is mounted on the substrate PB.
  • the mounting area AM in which the chip component C is mounted in the substrate PB is not mounted around the mounting area AM. It can be seen that the area AF exists and the vacuum pad 291 in FIG. 4 can be adsorbed only in the non-mounting area.
  • the non-mounting area AF is narrowed with respect to the size of the substrate PB, and the vacuum pad 291 must be made small. For this reason, it is difficult to obtain a sufficient suction force for lifting the substrate PB.
  • the substrate PB when the substrate PB is heated in the mounting process, the substrate PB is curved as shown in FIG. 6, and a gap VG is generated between the vacuum pad 291 and the substrate PB, which may make vacuum suction itself difficult. .
  • FIG. 7 For such a board with a narrow non-mounting area, a technique of holding the board outer edge and sliding on the rail is applied. An example thereof is shown in FIG. 7.
  • the substrate holding part 32 holds the outer edge part of the substrate B and The substrate B can be transported by moving in parallel. Therefore, in order to move the substrate holder 32 in parallel with the transport rail 2, an apparatus configuration in which a slide rail 30 parallel to the transport rail 2 is provided as shown in FIG.
  • the slide rail 30 that passes through the second arrangement position P2 as the transport destination is required.
  • the slide rail 30 is provided when the second arrangement position P2 is in a container such as a vacuum chamber. In such a case, another substrate transport mechanism is further required, which is not preferable.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a substrate transport apparatus that can transport a substrate that is difficult to attract and hold the upper surface, and that can be transported to an arrangement position in a container. is there.
  • a substrate transfer apparatus for transferring a substrate from a first arrangement position to a second arrangement position, A conveyance rail linearly provided between the first arrangement position and the second arrangement position; and conveyance means for holding the outer edge portion of the substrate and sliding the substrate along the conveyance rail.
  • the transfer means includes a slide rail provided in parallel with the transfer rail, an arm part movable along the slide rail, a first substrate holding part provided on the first arrangement position side of the arm part, And a second substrate holding part provided on the two arrangement position side.
  • Invention of Claim 2 is a board
  • Invention of Claim 3 is a board
  • a substrate transfer apparatus that changes the second substrate holding unit to the first substrate holding unit during transfer so that the first substrate holding unit holds the substrate.
  • Invention of Claim 4 is a board
  • the substrate transfer apparatus performs switching from the first substrate holding unit to the second substrate holding unit during transfer so that the second substrate holding unit pushes the substrate.
  • Invention of Claim 5 is a board
  • the substrate transfer apparatus performs switching from the second substrate holding unit to the first substrate holding unit during transfer so that the first substrate holding unit pushes the substrate.
  • the substrate transport apparatus of the present invention can transport a substrate whose upper surface is difficult to suck and hold, and can transport the substrate to the arrangement position in the container without a separate transport mechanism.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the substrate transfer apparatus according to the embodiment of the present invention
  • (d) is a diagram showing a state in which the substrate is pushed from the transfer rail toward the second arrangement position, and (e) the second arrangement. It is a figure which shows the state which has arrange
  • (A) It is a figure explaining the mounting area and non-mounting area of a board
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate transport apparatus 1 in FIG. 1 transports a substrate B from a first arrangement position P1 to a second transport position P2.
  • the substrate B may be a wiring substrate or a mounted substrate on which a semiconductor chip component is mounted, and a substrate whose upper surface is difficult to suck and hold is suitable for the present invention.
  • the first arrangement position and the second arrangement position correspond to a place where the substrate B is stored, a substrate stage for performing some kind of treatment such as mounting of a semiconductor chip on the substrate B and surface treatment.
  • the substrate transport apparatus 1 has a transport rail 2 and a transport means 3 as basic components, and the transport means 3 holds the substrate B and transports it while sliding on the transport rail 2.
  • the conveyance rail 2 is linearly provided between the first arrangement position P1 and the second arrangement position P2, and the substrate B is placed on the upper part, but is composed of two rails as shown in FIG. It is preferable to provide the rails at intervals such that the end portions of the substrate B are on the rails.
  • the transport unit 3 includes the slide rail 30, the arm unit 31, the first substrate holding unit 321, and the second substrate holding unit 322 as constituent elements.
  • the slide rail 30 is linearly provided between the first arrangement position P1 and the second arrangement position P2 in parallel with the transport rail 2.
  • the arm portion 31 is provided so as to be reciprocally movable along the slide rail 30 and is also movable up and down.
  • the first substrate holding portion 321 is provided on the first arrangement position P1 side of the arm portion 31, and has a function of holding and releasing the outer edge portion of the substrate B on the second arrangement position side.
  • the second substrate holding part 322 is provided on the second arrangement position P2 side of the arm part 31 and has a function of holding and releasing the outer edge part of the substrate B on the first arrangement position side.
  • the first substrate holding portion 321 and the second substrate holding portion 322 have a function of sandwiching the outer edge portion of the substrate B from above and below, and it is desirable that the holding is 1 mm or more from the outer edge. Although it is desirable to hold deeply according to the non-mounting area, a maximum of 8 mm is sufficient. Note that the first substrate holding unit 321 and the second substrate holding unit 322 may have a function of pushing and moving the end of the substrate B, and in that case, the substrate B does not need to be sandwiched.
  • Both the first substrate holding unit 321 and the second substrate holding unit 322 can be moved up and down by the arm unit 31 and moved in the direction along the slide rail 30.
  • FIG. 2A is a stage in which the substrate B is pulled out from the first arrangement position P1, and the first substrate holding portion 321 holds the outer edge portion of the substrate B on the second arrangement position P2 side, and the second arrangement position. A state of pulling in the P2 direction is shown.
  • the arm portion 31 moves along the slide rail 30 toward the second arrangement position P2 while the first substrate holding portion 321 holds the substrate B, and the substrate B is transported while sliding on the transport rail 2. In the middle, the movement of the arm part 31 is stopped (FIG. 2B).
  • the first substrate holding unit 321 releases the holding of the substrate B, and does not interfere with the substrate B, as shown in FIG. As a result, the arm portion 31 moves upward in the direction of the first arrangement position P1.
  • the arm portion 31 moved in the direction of the first arrangement position P1 along the slide rail 30 descends in a state in which the second substrate holding portion 322 can hold the outer edge portion of the substrate B on the first arrangement position side, and FIG. As shown in d), in a state where the second substrate holding part 322 holds the substrate B, the arm part 31 moves again along the slide rail 30 in the second arrangement position P2 direction. That is, the substrate B is pushed in the second arrangement position P2 direction by the second substrate holding part 322 while sliding on the transport rail 2, and moves to the second arrangement position as shown in FIG. Thereafter, when the holding of the substrate B by the second substrate holding unit 322 is released, the transfer of the substrate B is completed.
  • the transport from the first placement position P1 to the second placement position P2 has been described, but the substrate B is transported from the second placement position P2 to the first placement position P1 by the configuration of the substrate transport apparatus 1 of the present embodiment. It is also possible to provide the function to perform. That is, the substrate B placed at the second placement position P2 is held and pulled out by the second substrate holding unit 322, and after being transferred to the first substrate holding unit 321, the first substrate holding unit 321 holds it. In this state, it is possible to push into the first arrangement position (after the release of the holding by the second substrate holding unit 322, the first substrate holding unit 321 pushes in without holding the substrate B).
  • the present invention not only pulls (or pushes) the substrate B in one direction, but also pulls out the substrate B from the first arrangement position P1 as the transfer source and pushes it into the second arrangement position P2 as the transfer destination. Yes. For this reason, even if at least one of the first arrangement position P1 and the second arrangement position is in the container, the substrate can be conveyed in the present invention. In addition, since the outer edge portion of the substrate is held or the end portion of the substrate is pushed, the method is suitable for transporting a substrate that is difficult to attract the upper surface.

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Abstract

上面を吸着保持することが困難な基板を搬送することが可能で、容器内の配置位置にも搬入可能な基板搬送装置を提供すること。具体的には、基板を第1配置位置から第2配置位置に搬送する基板搬送装置であって、前記第1配置位置と第2配置位置の間に、直線的に設けた搬送レールと、前記基板の外縁部を保持して、前記基板を前記搬送レールに沿って滑らせる搬送手段と、を備え、前記搬送手段は、前記搬送レールと平行に設けたスライドレールと、前記スライドレールに沿って移動可能なアーム部と、前記アーム部の前記第1配置位置側に設けた第1基板保持部と、前記2配置位置側に設けた第2基板保持部と、を有する基板搬送装置を提供する。

Description

基板搬送装置
 本発明は配線基板等の基板を搬送する基板搬送装置に関する。
 半導体チップを実装するための配線基板や、半導体チップ実装後の実装済基板は、種々の処理等を行なうために、所定の位置から別の位置に移動させる必要がある。例えば、配線基板に未硬化の接着剤を塗布するための塗布部から、半導体チップを実装する実装部への移動等がある。
 このような基板搬送において、従来、基板上面の四隅を吸着して吊上げる方法が用いられてきた。すなわち、図4に示すような先端部に真空パッド291を有する吊上げアーム290を用い、基板PBを吊上げた状態でレール等により所定箇所に搬送してから降下して吸着解除するという手法が用いられている(特許文献1等)。
特開2005-243703号公報
 図5(a)に基板PBにチップ部品Cを実装した実装済基板MBの上面図を示すが、基板PB内においてチップ部品Cを実装する実装エリアAMに対して実装エリアAMの周囲に非実装エリアAFが存在し、図4の真空パッド291が吸着できるのが非実装エリアに限定されることが判る。ここで、図5(a)のように、基板PBのサイズに対して非実装エリアAFが狭まり、真空パッド291も小さくせざるを得なくなっている。このため、基板PBを吊上げるのに充分な吸着力を得るのが困難となっている。
 更に、実装過程において基板PBが加熱される場合においては、図6のように基板PBが湾曲して、真空パッド291と基板PBの間に空隙VGが生じ真空吸着自体が困難となることもある。
 このような非実装エリアの狭い基板に対し、基板外縁部を保持してレール上を滑らせる手法が適用されている。その例を図7に示すが、基板Bを第1配置位置P1から第2基板配置位置2に搬送するのに際して、基板保持部32が基板Bの外縁部を保持した状態で、搬送レール2と平行に移動することで、基板Bを搬送することが出来る。そこで、基板保持部32を搬送レール2と平行に移動させるために、図8のように搬送レール2と平行なスライドレール30を設ける装置構成が考えられる。
 そこで、図8のような装置構成とした場合、搬送先である第2配置位置P2部分を通過するスライドレール30が必要となる。しかし、第2配置位置P2を通過するスライドレール30を設けることが困難な場合もある。例えば、第2配置位置P2が真空チャンバーのような容器に入っている場合にスライドレール30を設ける場合などである。このような場合、別の基板搬送機構が更に必要になり好ましくない。
 本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、上面を吸着保持することが困難な基板を搬送することが可能で、容器内の配置位置にも搬入可能な基板搬送装置を提供するものである。
 上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
基板を第1配置位置から第2配置位置に搬送する基板搬送装置であって、
前記第1配置位置と第2配置位置の間に、直線的に設けた搬送レールと、前記基板の外縁部を保持して、前記基板を前記搬送レールに沿って滑らせる搬送手段と、を備え、
前記搬送手段は、前記搬送レールと平行に設けたスライドレールと、前記スライドレールに沿って移動可能なアーム部と、前記アーム部の前記第1配置位置側に設けた第1基板保持部と、前記2配置位置側に設けた第2基板保持部と、を有する基板搬送装置である。
 請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板搬送装置であって、
前記基板を前記第1配置位置から前記搬送レール上に搬送する際は、前記第1基板保持部が前記基板を保持し、前記基板を前記搬送レール上から前記第2配置位置に搬送する際は、前記第2基板保持部が前記基板を保持するよう、搬送途中で、前記第1基板保持部から前記第2基板保持部への持ち替えを行なう基板搬送装置である。
 請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の基板搬送装置であって、
前記第2配置位置から前記第1配置位置に基板を搬送する機能を更に備え、
前記基板を前記第2配置位置から前記搬送レール上に搬送する際は、前記第2基板保持部が前記基板を保持し、前記基板を前記搬送レール上から前記第1配置位置に搬送する際は、前記第1基板保持部が前記基板を保持するよう、搬送途中で、前記第2基板保持部から前記第1基板保持部への持ち替えを行なう基板搬送装置である。
 請求項4に記載の発明は、 請求項1に記載の基板搬送装置であって、
前記基板を前記第1配置位置から前記搬送レール上に搬送する際は、前記第1基板保持部が前記基板を保持し、前記基板を前記搬送レール上から前記第2配置位置に搬送する際は、前記第2基板保持部が前記基板を押すよう、搬送途中で、前記第1基板保持部から前記第2基板保持部への切替えを行なう基板搬送装置である。
 請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の基板搬送装置であって、
前記第2配置位置から前記第1配置位置に基板を搬送する機能を更に備え、
前記基板を前記第2配置位置から前記搬送レール上に搬送する際は、前記第2基板保持部が前記基板を保持し、前記基板を前記搬送レール上から前記第1配置位置に搬送する際は、前記第1基板保持部が前記基板を押すよう、搬送途中で、前記第2基板保持部から前記第1基板保持部への切替えを行なう基板搬送装置である。
 本発明の基板搬送装置により、上面を吸着保持することが困難な基板も搬送することが可能であり、別の搬送機構がなくとも容器内の配置位置にも基板を搬入することが出来る。
本発明の実施形態に係る基板搬送装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る基板搬送装置の動作を説明するものであり、(a)第1配置位置の基板を取り出す状態を示す図であり、(b)搬送レール上に基板を搬送した状態を示す図であり、(c)基板を保持する位置を変更する状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板搬送装置の動作を説明するものであり、(d)基板を搬送レール上から第2配置位置に向けて押している状態を示す図であり、(e)第2配置位置に基板を配置している状態を示す図である。 従来の基板搬送に用いている基板吊上げ手法について説明する図である。 (a)基板の実装エリアと非実装エリアについて説明する図であり、(b)非実装エリアが狭まっている状況を説明する図である。 非実装エリアが狭まった実装済基板の表面を吸着して吊上げる際の問題点を説明する図である。 基板の外縁部を保持し、搬送レール上を滑らせて基板を搬送する手法を説明する図である。 基板の外縁部を保持して、搬送レール上を滑らせる際に必要な、装置構成を示した図である。
 本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
図1は本発明の実施形態に係る基板搬送装置の一例を示す該略図である。図1の基板搬送装置1は、基板Bを第1配置位置P1から第2搬送位置P2に搬送するものである。
 ここで、基板Bとしては、配線基板であってもよいし、半導体チップ部品を実装した実装済み基板であっても良く、上面を吸着保持するのが困難な基板が本発明には適している。また、第1配置位置および第2配置位置は、基板Bを保管する場所や、基板Bへの半導体チップ実装や、表面処理等の何らかの処置を行なうための基板ステージが該当する。
 基板搬送装置1は、搬送レール2および搬送手段3を基本構成要素としており、搬送手段3が基板Bを保持して、搬送レール2上を滑らせながら搬送する機能を有している。
 搬送レール2は、第1配置位置P1と第2配置位置P2の間に直線的に設けられ、上部に基板Bが載るものであるが、図1に示すように2つのレールから構成され、両レールに基板Bの端部が乗るような間隔で設けるのが好ましい。
 搬送手段3は、スライドレール30、アーム部31、第1基板保持部321、第2基板保持部322を構成要素としている。
 スライドレール30は、搬送レール2と平行に、第1配置位置P1と第2配置位置P2の間に直線的に設けられている。アーム部31は、スライドレール30に沿って往復移動可能に設けられているとともに、上下にも移動可能である。
 第1基板保持部321はアーム部31の第1配置位置P1側に設けられており、基板Bの第2配置位置側の外縁部を保持および解除する機能を有している。また、第2基板保持部322はアーム部31の第2配置位置P2側に設けられており、基板Bの第1配置位置側の外縁部を保持および解除する機能を有している。
 ここで、第1基板保持部321および第2基板保持部322は、基板Bの外縁部を上下から挟み込む機能を有しており、保持するのは外縁から1mm以上であることが望ましく、基板Bの非実装エリアに応じて深く保持することが望ましいが、最大でも8mmあれば充分である。なお、第1基板保持部321および第2基板保持部322は、基板Bの端部を押して移動させる機能を有していてもよく、その際は基板Bを挟み込む必要はない。
 第1基板保持部321、第2基板保持部322ともに、アーム部31によって上下移動および、スライドレール30に沿った方向の移動が可能である。
 以下、図1に示した基板搬送装置1により基板Bを第1配置位置P1から第2配置位置P2に搬送する工程を図2および図3を用いて説明する。
 まず、図2(a)は第1配置位置P1から基板Bを引出す段階であり、第1基板保持部321が基板Bの第2配置位置P2側の外縁部を保持して、第2配置位置P2方向に引いている状態を示している。
 この後、第1基板保持部321が基板Bを保持した状態でアーム部31がスライドレール30に沿って第2配置位置P2方向に移動し、基板Bは搬送レール2上を滑りながら搬送するが、途中でアーム部31の移動を停止する(図2(b)。
 スライドレール30に沿ったアーム部31の移動を停止した後は、第1基板保持部321は基板Bの保持を解除し、基板Bと干渉しない状態で図3(c)のようにアーム部31により基板Bの上部に上昇してから、アーム部31により第1配置位置P1方向に移動する。
 スライドレール30に沿って第1配置位置P1方向に移動したアーム部31は、第2基板保持部322が基板Bの第1配置位置側の外縁部を保持可能な状態で降下し、図4(d)に示すように第2基板保持部322が基板Bを保持した状態で、アーム部31は再びスライドレール30に沿って第2配置位置P2方向に移動する。すなわち、基板Bは搬送レール2を滑りながら、第2基板保持部322によって第2配置位置P2方向に押されていき、図4(e)のように第2配置位置まで移動する。その後、第2基板保持部322による基板Bの保持を解除すれば、基板Bの搬送が完了する。
 なお、第2基板保持部322が基板Bを押す際は、基板Bを保持せずに移動させることも可能であり、搬送完了時の保持解除も不要である。
 ここまで、第1配置位置P1から第2配置位置P2への搬送について説明したが、本実施形態の基板搬送装置1の構成で基板Bを第2配置位置P2から第1配置位置にP1に搬送する機能を併せて備えることも可能である。すなわち、第2配置位置P2に配置された基板Bを第2基板保持部322が保持して引出し、途中で第1基板保持部321への持ち替えを行なった後に、第1基板保持部321が保持した状態で第1配置位置に押し込む(第2基板保持部322による保持解除後、第1基板保持部321が基板Bを保持せずに押し込む)ことも可能である。
 このように、本発明は基板Bを一方方向に引く(あるいは押す)だけでなく、搬送元である第1配置位置P1から引きだし、搬送先である第2配置位置P2に押し込むという作業を行なっている。このため、第1配置位置P1、第2配置位置の少なくとも一方が容器内にあったとしても本発明では基板搬送が可能である。また、基板の外縁部を保持または基板の端部を押す方式であるため、上面吸着が困難な基板の搬送にも適している。
   1   基板搬送装置
   2   搬送レール
   3   搬送手段
  30   スライドレール
  31   アーム部
 321   第1基板保持部
 322   第2基板保持部
   B   基板
  P1   第1配置位置
  P2   第2配置位置

Claims (5)

  1.  基板を第1配置位置から第2配置位置に搬送する基板搬送装置であって、
    前記第1配置位置と第2配置位置の間に、直線的に設けた搬送レールと、
    前記基板の外縁部を保持して、前記基板を前記搬送レールに沿って滑らせる搬送手段と、を備え、
    前記搬送手段は、前記搬送レールと平行に設けたスライドレールと、
    前記スライドレールに沿って移動可能なアーム部と、
    前記アーム部の前記第1配置位置側に設けた第1基板保持部と、前記2配置位置側に設けた第2基板保持部と、を有する基板搬送装置。
  2.  請求項1に記載の基板搬送装置であって、
    前記基板を前記第1配置位置から前記搬送レール上に搬送する際は、前記第1基板保持部が前記基板を保持し、
    前記基板を前記搬送レール上から前記第2配置位置に搬送する際は、前記第2基板保持部が前記基板を保持するよう、
    搬送途中で、前記第1基板保持部から前記第2基板保持部への持ち替えを行なう基板搬送装置。
  3.  請求項1に記載の基板搬送装置であって、
    前記第2配置位置から前記第1配置位置に基板を搬送する機能を更に備え、
    前記基板を前記第2配置位置から前記搬送レール上に搬送する際は、前記第2基板保持部が前記基板を保持し、
    前記基板を前記搬送レール上から前記第1配置位置に搬送する際は、前記第1基板保持部が前記基板を保持するよう、
    搬送途中で、前記第2基板保持部から前記第1基板保持部への持ち替えを行なう基板搬送装置。
  4.  請求項1に記載の基板搬送装置であって、
    前記基板を前記第1配置位置から前記搬送レール上に搬送する際は、前記第1基板保持部が前記基板を保持し、
    前記基板を前記搬送レール上から前記第2配置位置に搬送する際は、前記第2基板保持部が前記基板を押すよう、
    搬送途中で、前記第1基板保持部から前記第2基板保持部への切替えを行なう基板搬送装置。
  5.  請求項1に記載の基板搬送装置であって、
    前記第2配置位置から前記第1配置位置に基板を搬送する機能を更に備え、
    前記基板を前記第2配置位置から前記搬送レール上に搬送する際は、前記第2基板保持部が前記基板を保持し、
    前記基板を前記搬送レール上から前記第1配置位置に搬送する際は、前記第1基板保持部が前記基板を押すよう、
    搬送途中で、前記第2基板保持部から前記第1基板保持部への切替えを行なう基板搬送装置。
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Citations (5)

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