非接觸式搬送設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明抑制在以非接觸的方式搬送板狀構(gòu)件（W）時該板狀構(gòu)件的轉(zhuǎn)動。用于非接觸地搬送板狀構(gòu)件（W）的非接觸式搬送設(shè)備（1）設(shè)置有：板狀基板；以及多個旋流形成體，其設(shè)置在該基板上。每個旋流形成體均設(shè)置有：柱狀主體；圓筒室，其形成在該柱狀主體內(nèi)部，在一側(cè)留有開口；平坦的端面，其形成在該圓筒室開口的該主體的表面上；噴射口，其設(shè)置在圓筒室的內(nèi)周表面上；流體引入口，其設(shè)置在該主體的外表面上；以及流體通道，其將所述噴射口與所述流體引入口連接。每個旋流形成體的流體通道被布置為使得沿著該端面從該圓筒室流動的流體的方向變得與從被搬送的板狀構(gòu)件（W）的重心朝向外周延伸的線基本平行。
【專利說明】非接觸式搬送設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及非接觸式搬送設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，已經(jīng)開發(fā)了以非接觸式的方式來搬送諸如半導(dǎo)體晶片或者玻璃基板的板狀構(gòu)件的設(shè)備。例如，在專利文獻(xiàn)I中，通過應(yīng)用Bernoulli的理論提出了以非接觸式的方式來搬送板狀構(gòu)件的設(shè)備。在該設(shè)備中，在圓筒室(cylindrical chamber)中生成旋流(swirl flow),并且在旋流的中心中生成的負(fù)壓對板狀構(gòu)件施加吸力，其中該圓筒室在該設(shè)備的下側(cè)開口。另一方面，通過流出圓筒室的流體來保持該設(shè)備與板狀構(gòu)件之間的給定距離。因此，以非接觸的方式來搬送板狀構(gòu)件。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:JP2005-51260A1
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問題
[0007]本發(fā)明的目的在于抑制在以非接觸的方式搬送板狀構(gòu)件時導(dǎo)致的板狀構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)。
[0008]解決問題的手段
[0009]本發(fā)明提供了一種以非接觸的方式搬送板狀構(gòu)件的非接觸式搬送設(shè)備，所述非接觸式搬送設(shè)備包括:板狀基體；以及多個旋流形成體，所述多個旋流形成體設(shè)置在所述基體上，其中所述多個旋流形成體中的每一個旋流形成體均包括:柱狀主體；圓筒室，所述圓筒室形成在所述主體內(nèi)部，所述圓筒室在一端具有開口 ；平坦的端面，所述端面形成在所述主體的表面上，所述圓筒室在該表面上開口；噴射口，所述噴射口設(shè)置在所述圓筒室的內(nèi)周表面上；流體引入口，所述流體引入口設(shè)置在所述主體的外周表面上；以及流體通道，所述流體通道將所述流體引入口連接到所述噴射口，其中，所述流體通道被布置為使得流體沿著所述端面流出所述圓筒室的方向與從被搬送的所述板狀構(gòu)件的重心朝向該板狀構(gòu)件的外周延伸的線基本平行。
[0010]本發(fā)明的效果
[0011]與流體通道被布置為使得流體沿著腔室的端面流出旋流形成體的圓筒室的方向與從被搬送的板狀構(gòu)件的重心朝向該構(gòu)件的外周延伸的線不基本平行的情況相比，根據(jù)本發(fā)明，可以抑制在以非接觸的方式搬送板狀構(gòu)件時導(dǎo)致的板狀構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的非接觸式搬送設(shè)備I的構(gòu)造的立體圖。
[0013]圖2示出非接觸式搬送設(shè)備I的頂視圖和側(cè)視圖。[0014]圖3是例示設(shè)置在非接觸式搬送設(shè)備I中的定心機(jī)構(gòu)(centering mechanism) 13的圖。
[0015]圖4是根據(jù)第一實施方式的旋流形成體2的構(gòu)造的立體圖。
[0016]圖5是沿著圖4的線A-A的旋流形成體2的截面圖。
[0017]圖6是沿著圖4的線B-B的旋流形成體2的截面圖。
[0018]圖7是示出流體流出旋流形成體2的方向的圖。
[0019]圖8是圖7所示的部分E的放大圖。
[0020]圖9是示出流體流出旋流形成體2的方向的圖。
[0021]圖10是圖9所示的部分F的放大圖。
[0022]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的非接觸式搬送設(shè)備3的構(gòu)造的立體圖。
[0023]圖12示出非接觸式搬送設(shè)備3的頂視圖、側(cè)視圖和底視圖。
[0024]圖13是例示設(shè)置在非接觸式搬送設(shè)備3中的定心機(jī)構(gòu)32的圖。
[0025]圖14是根據(jù)第一實施方式的旋流形成體2a的構(gòu)造的立體圖。
[0026]圖15是沿著圖14的線H-H的旋流形成體2a的截面圖。
[0027]圖16是沿著圖14的線1-1的旋流形成體2a的截面圖。
[0028]圖17是示出流體流出旋流形成體2a的方向的圖。
[0029]圖18是圖17所示的部分J的放大圖。
【具體實施方式】
[0030]下面將參照附圖來描述本發(fā)明的實施方式。
[0031](I)第一實施方式
[0032]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的非接觸式搬送設(shè)備I的構(gòu)造的立體圖。圖2 (a)是非接觸式搬送設(shè)備I的頂視圖，并且圖2 (b)是非接觸式搬送設(shè)備I的側(cè)視圖。圖3是例示設(shè)置在非接觸式搬送設(shè)備I中的定心機(jī)構(gòu)13的圖。非接觸式搬送設(shè)備I是以非接觸的方式來保持并且搬送諸如半導(dǎo)體晶片或玻璃基板的板狀構(gòu)件W的設(shè)備。
[0033]非接觸式搬送設(shè)備I包括:板狀基體11 ;六個旋流形成體2，所述旋流形成體2被固定在基體11上并且具有柱狀；保持部12，所述保持部12被保持以移動基體11 ;以及定心機(jī)構(gòu)13，所述定心機(jī)構(gòu)13用于對板狀構(gòu)件W進(jìn)行定位。基體11包括矩形基部111和從基部111叉狀延伸的兩個臂部112。在每個臂部112的末端處，固定有柱狀定心引導(dǎo)件(guide)113。
[0034]圖4是旋流形成體2的構(gòu)造的立體圖。圖5是沿著圖4的線A-A的旋流形成體2的截面圖。圖6是沿著圖4的線B-B的旋流形成體2的截面圖。在旋流形成體2內(nèi)部，形成圓筒室21，該圓筒室21包括柱狀空間并且在一端具有開口。在圓筒室21開口的旋流形成體2的表面處，形成平坦的端面22。在圓筒室21的內(nèi)周表面處，形成兩個噴射口 23，并且在旋流形成體2的外周表面處，形成兩個流體引入口 24。噴射口 23和流體引入口 24經(jīng)由流體通道25連接。兩個流體通道25被布置為使得所述兩個流體通道25彼此平行。在圓筒室21的開口邊緣處，形成斜面26。
[0035]旋流形成體2的與端面22相反的面被固定在基部111或者臂部112上。從基部111或者臂部112到每個旋流形成體2的端面22的高度是相同的。[0036]在保持部12的側(cè)表面處，設(shè)置流體供給口 121。在基體11內(nèi)部，形成將流體供給口 121連接到每個旋流形成體2的流體引入口 24的流體通道(沒有示出)。
[0037]定心機(jī)構(gòu)13設(shè)置在基體11下面，該定心機(jī)構(gòu)13對以非接觸的方式保持的板狀構(gòu)件W進(jìn)行定位，并且防止板狀構(gòu)件W從非接觸式搬送設(shè)備I脫落。如圖3所示，定心機(jī)構(gòu)13包括汽缸(cylinder) 131和環(huán)形板133。汽缸131設(shè)置在保持部12內(nèi)部。環(huán)形板133的一端與汽缸131連接(couple)。在環(huán)形板133的另一端處,固定有兩個柱狀定心引導(dǎo)件132。當(dāng)通過使用由流體供給裝置(沒有示出)提供的流體對汽缸131施加壓力時，定心引導(dǎo)件132沿著圖3所示的箭頭C的方向移動。當(dāng)對汽缸131進(jìn)行減壓時，定心引導(dǎo)件132沿著圖3所示的箭頭D的方向移動。
[0038]在前面描述的非接觸式搬送設(shè)備I中，當(dāng)經(jīng)由流體供給口 121從流體供給裝置(沒有示出)供給流體(例如，空氣)時，通過形成在基體11內(nèi)部的流體通道(沒有示出)將所述流體送到每個旋流形成體2的流體引入口 24。被送到流體引入口 24的流體經(jīng)過流體通道25，并且經(jīng)由噴射口 23被排放到圓筒室21中。被排放到圓筒室21中的流體形成旋流并且在圓筒室21中被整流(straightened),并且之后從圓筒室21的開口流出。
[0039]在這種情況下，如果板狀構(gòu)件W被定位為與端面22相對，則流到圓筒室21的外部空氣的流動受到限制。另外，由于旋流的離心力發(fā)展，并且生成了夾帶，因此在旋流的中心的每單位體積流體分子的密度變小，即，生成了負(fù)壓。結(jié)果，板狀構(gòu)件W被周圍的空氣推向端面22。另一方面，隨著板狀構(gòu)件W接近端面22，流出圓筒室21的空氣的量減少，并且通過噴射口 23被排放到圓筒室21中的流體的速度減小，使得旋流的中心的壓力增加。因此，板狀構(gòu)件W不與端面22接觸，并且在板狀構(gòu)件W與端面22之間保持給定距離。
[0040]在由非接觸式搬送設(shè)備I保持板狀構(gòu)件W的情況下，如果對定心機(jī)構(gòu)13的汽缸131施加壓力，則定心引導(dǎo)件132沿著圖3所示的箭頭C的方向移動。因此，由定心引導(dǎo)件132沿著圖3所示的箭頭C的方向移動板狀構(gòu)件W，使得該板狀構(gòu)件W的外周由定心引導(dǎo)件113和定心引導(dǎo)件132來調(diào)整(S卩，對板狀構(gòu)件W進(jìn)行定位)。另一方面，如果對汽缸131進(jìn)行減壓，則定心引導(dǎo)件132沿著圖3所示的箭頭D的方向移動，使板狀構(gòu)件W的調(diào)整終止。
[0041]圖7是示出流體流出非接觸式搬送設(shè)備I的每個旋流形成體2的方向的圖。具體地說，圖7是示出流體從每個旋流形成體2的圓筒室21的開口流出的方向的圖。圖8是圖7所示的部分E的放大圖。在所述圖中，箭頭示出了流體從旋流形成體2的圓筒室21的開口流出的方向。點劃線示出了流體通道25。雙點劃線L示出了沿著徑向方向從板狀構(gòu)件W的重心G延伸、并且與旋流形成體2的中心軸線(或者形成在圓筒室21中的旋流的中心軸線)交叉的線。如圖所示，在根據(jù)本實施方式的非接觸式搬送設(shè)備I中，流體通道25被布置為使得流體沿著與雙點劃線L平行的方向流出。
[0042]應(yīng)當(dāng)指出的是，流體流出圓筒室21的方向取決于該圓筒室21的直徑和深度以及流體的速度。本文中的流體的流動方向例如是流體的合成矢量。
[0043]與圖7相比，圖9是示出流體沿著與雙點劃線L不平行的方向流出的情況的圖。如圖所示，在該情況下，流體流出旋流形成體2的方向與雙點劃線L不平行；相反，該方向與雙點劃線L的角度大約是45度。
[0044]圖10是圖9所示的部分F的放大圖。在所述圖中，將示出流體流出圓筒室21的方向的箭頭表示為矢量Val。將另一箭頭表示為矢量Va2。如果矢量Val被分解成沿著板狀構(gòu)件W的徑向方向的矢量和沿著板狀構(gòu)件W的切線方向的矢量，則該矢量Val被分解成矢量Vbl和矢量VcI。如果矢量Va2被分解成沿著板狀構(gòu)件W的徑向方向的矢量和沿著板狀構(gòu)件W的切線方向的矢量，則該矢量Va2被分解成矢量Vb2和矢量Vc2?；谏鲜鰞?nèi)容，可以理解的是在圖9所示的情況下，流出圓筒室21的流體將導(dǎo)致板狀構(gòu)件W沿著切線方向旋轉(zhuǎn)的力施加至板狀構(gòu)件W。
[0045]由于矢量Vcl和矢量Vc2彼此相反，因此看起來它們彼此抵消了，使得導(dǎo)致板狀構(gòu)件W旋轉(zhuǎn)的力沒有被施加至板狀構(gòu)件W。在理論上可能是這樣的，但是在實踐中，這兩個力可能不彼此平衡，從而導(dǎo)致板狀構(gòu)件W沿著任一方向旋轉(zhuǎn)。然而，在圖7所示的以上情況下，由于流體沿著與沿著徑向方向從板狀構(gòu)件W的重心延伸的線平行的方向流出圓筒室21，因此沒有將導(dǎo)致板狀構(gòu)件W沿著切線方向旋轉(zhuǎn)的力施加至板狀構(gòu)件W。因此，由流體流出導(dǎo)致的板狀構(gòu)件W的旋轉(zhuǎn)被抑制。
[0046](2)第二實施方式
[0047]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的非接觸式搬送設(shè)備3的構(gòu)造的立體圖。圖12 (a)是非接觸式搬送設(shè)備3的頂視圖，圖12 (b)是非接觸式搬送設(shè)備3的側(cè)視圖，并且圖12 (c)是非接觸式搬送設(shè)備3的底視圖。圖13是例示設(shè)置在非接觸式搬送設(shè)備3中的定心機(jī)構(gòu)32的圖。
[0048]在下面的描述中，與第一實施方式共享的部件將由相同的標(biāo)記來表示，并且所述部件的說明將被省略。
[0049]非接觸式搬送設(shè)備3包括:板狀基部31 ;六個旋流形成體2a，所述旋流形成體2a被固定在基部31上并且具有柱狀；以及定心機(jī)構(gòu)32，所述定心機(jī)構(gòu)32用于對板狀構(gòu)件W進(jìn)行定心。在基部31的外表面處，設(shè)置流體供給口 311，該流體供給口 311經(jīng)由形成在基部31內(nèi)部的流體通道(沒有示出)連接到每個旋流形成體2a的流體引入口 24a (參見圖15)。
[0050]圖14是旋流形成體2a的構(gòu)造的立體圖。圖15是沿著圖14的線H-H的旋流形成體2a的截面圖。圖16是沿著圖14的線1-1的旋流形成體2a的截面圖。除了在根據(jù)第一實施方式的旋流形成體2中，流體引入口 24設(shè)置在旋流形成體2的外周表面處，并且流體通道25是直的；而在根據(jù)本實施方式的旋流形成體2a中，流體引入口 24a設(shè)置在旋流形成體2a的與端面22相反的面上，并且流體通道25a是彎曲的之外，根據(jù)本實施方式的旋流形成體2a的構(gòu)造與根據(jù)第一實施方式的旋流形成體2的構(gòu)造類似。
[0051]旋流形成體2a的與端面22相反的面被固定在基部31上。從基部31到每個旋流形成體2a的端面22的高度是相同的。
[0052]定心機(jī)構(gòu)32設(shè)置在基部31的外表面處，該定心機(jī)構(gòu)32對以非接觸的方式保持的板狀構(gòu)件W進(jìn)行定位，并且防止板狀構(gòu)件W從非接觸式搬送設(shè)備3脫落。定心機(jī)構(gòu)32包括:六個汽缸321，所述六個汽缸321在一端彼此連通；桿狀鏈接臂322，所述桿狀鏈接臂322中的每一個都被連接到汽缸321 ;以及桿狀定心引導(dǎo)件323，所述桿狀定心引導(dǎo)件323中的每一個都被連接到鏈接臂322的沒有與汽缸321連接的一端。定心引導(dǎo)件323連接到鏈接臂322，使得該定心引導(dǎo)件323沿著與鏈接臂322垂直的方向延伸。
[0053]由于六個汽缸321在一端彼此連通，因此可以使用流體的一個通道對所有的汽缸321進(jìn)行加壓或減壓。當(dāng)由從流體供給裝置(沒有示出)供給的流體對汽缸321進(jìn)行減壓時，六個鏈接臂322朝向中心移動，并且同時，定心引導(dǎo)件323朝向中心移動。當(dāng)對汽缸321施加壓力時，六個鏈接臂322從中心移開，并且同時，定心引導(dǎo)件323從中心移開。
[0054]在前面描述的非接觸式搬送設(shè)備3中，當(dāng)經(jīng)由流體供給口 311從流體供給裝置(沒有示出)供給流體(例如，空氣)時，通過基體31內(nèi)部的流體通道(沒有示出)將所述流體送到每個旋流形成體2a的流體引入口 24a。被送到流體引入口 24a的流體經(jīng)過流體通道25a，并且經(jīng)由噴射口 23被排放到圓筒室21中。被排放到圓筒室21中的流體形成旋流并且在圓筒室21中變直，并且之后從圓筒室21的開口流出。
[0055]在這種情況下,如果板狀構(gòu)件W被定位為與端面22相對,則流入圓筒室21的外部空氣受到限制。另外，由于旋流的離心力發(fā)展，并且生成了夾帶，因此在旋流的中心中的每單位體積流體分子的密度變小，即，生成了負(fù)壓。結(jié)果，板狀構(gòu)件W被周圍的空氣推向端面22。另一方面，隨著板狀構(gòu)件W接近端面22，流出圓筒室21的空氣的量減少，并且通過噴射口 23被排放到圓筒室21的流體的速度減小，從而使得旋流的中心的壓力增加。因此，板狀構(gòu)件W不與端面22接觸，并且在板狀構(gòu)件W與端面22之間保持給定距離。
[0056]在由非接觸式搬送設(shè)備3保持板狀構(gòu)件W的情況下，如果對定心機(jī)構(gòu)32的汽缸32進(jìn)行減壓，則六個鏈接臂322朝向中心移動，并且同時，定心引導(dǎo)件323朝向中心移動。因此，該板狀構(gòu)件W的外周由定心引導(dǎo)件323調(diào)整(S卩，對板狀構(gòu)件W進(jìn)行定位)。另一方面，如果對汽缸321施加壓力，則六個鏈接臂322從中心移開，并且同時，定心引導(dǎo)件323從中心移開。因此,使板狀構(gòu)件W的調(diào)整終止。
[0057]圖17是示出流體流出非接觸式搬送設(shè)備I的每個旋流形成體2a的方向的圖。具體地說，圖17是示出流體從每個旋流形成體2a的圓筒室21的開口流出的方向的圖。圖18是圖17所示的部分J的放大圖。在所述圖中，箭頭示出了流體從旋流形成體2a的圓筒室21的開口流出的方向。點劃線示出了流體通道25a。雙點劃線L示出了沿著徑向方向從板狀構(gòu)件W的重心G延伸、并且與旋流形成體2a的中心軸線(或者形成在圓筒室21中的旋流的中心軸線)交叉的線。如圖所示，在根據(jù)本實施方式的非接觸式搬送設(shè)備3中，流體通道25a被布置為使得流體沿著與雙點劃線L平行的方向流出。因此，沒有將導(dǎo)致板狀構(gòu)件W沿著切線方向旋轉(zhuǎn)的力施加至板狀構(gòu)件W，使得流體流出所導(dǎo)致的板狀構(gòu)件W的旋轉(zhuǎn)被抑制。
[0058](3)變型例
[0059]可以如下所述修改以上實施方式。下面的變型例可以彼此組合。
[0060](3-1)變型例 I
[0061]在上面的實施方式中，在非接觸式搬送設(shè)備上設(shè)置了六個旋流形成體，然而，旋流形成體的數(shù)量可以是六個之外的其它數(shù)量，只要所述數(shù)量等于或大于兩個即可。在設(shè)置兩個旋流形成體的情況下，可以將這兩個旋流形成體布置為使得它們隔著(across)板狀構(gòu)件W的重心彼此相對。旋流形成體可以具有矩形形狀而不是柱狀。
[0062](3-2)變型例 2
[0063]在上面的實施方式中，在非接觸式搬送設(shè)備上設(shè)置了定心機(jī)構(gòu)，但是可以不設(shè)置定心機(jī)構(gòu)。此外，在第一實施方式中，定心引導(dǎo)件113可以被省略。
[0064](3-3)變型例 3
[0065]在上面的實施方式中，在非接觸式搬送設(shè)備上設(shè)置了兩個噴射口和兩個流體通道；然而，噴射口和流體通道的數(shù)量可以是一個或者兩個以上。
[0066](3-4)變型例 4[0067]在上面的實施方式中，假設(shè)板狀構(gòu)件W具有圓形形狀，但是在本實施方式中，板狀構(gòu)件W的形狀可以是多邊形。在這種情況下，每個旋流形成體的流體通道被布置為使得流體沿著與從板狀構(gòu)件W的重心朝向該構(gòu)件的外周延伸的線平行的方向流出定心引導(dǎo)件113。
[0068](3-5)變型例 5
[0069]在上面的實施方式中，假設(shè)流體通道被布置為使得流體流出每個旋流形成體的圓筒室的方向與沿著徑向方向從板狀構(gòu)件W的重心延伸的線完全平行；然而，該方向可能與該線不完全平行。即使在該方向與該線不完全平行的情況下，如果該方向與該線幾乎平行，則會使得導(dǎo)致板狀構(gòu)件W沿著切線方向旋轉(zhuǎn)的力減少，從而實現(xiàn)抑制板狀構(gòu)件W的旋轉(zhuǎn)的本發(fā)明的目的。
[0070](3-6)變型例 6
[0071]在上面的第一實施方式中，非接觸式搬送設(shè)備I的基體11和旋流形成體2可以一體形成。類似地，在上面的第二實施方式中，非接觸式搬送設(shè)備3的基部31和旋流形成體2a可以一體形成。 [0072]附圖標(biāo)記的描述
[0073]1、3...非接觸式搬送設(shè)備，2、2a...旋流形成體，11...基體，12...保持部，13、32...定心機(jī)構(gòu)，21…圓筒室，22...端面，23…噴射口，24、24a…流體引入口，25、25a…流體通道，26…斜面，31...基部，11L...基部，112…臂部，113、132、323…定心引導(dǎo)件，121、311…流體供給口，131、321...汽缸，133...鏈接板，322...鏈接臂，W...板狀構(gòu)件。
【權(quán)利要求】
1.一種以非接觸的方式搬送板狀構(gòu)件的非接觸式搬送設(shè)備，所述非接觸式搬送設(shè)備包括: 板狀基體；以及 多個旋流形成體，所述多個旋流形成體設(shè)置在所述基體上，其中所述多個旋流形成體中的每一個旋流形成體均包括: 柱狀主體； 圓筒室，所述圓筒室形成在所述主體內(nèi)部，所述圓筒室在一端具有開口 ； 平坦的端面，所述端面形成在所述主體的表面上，所述圓筒室在該表面上開口 ； 噴射口，所述噴射口設(shè)置在所述圓筒室的內(nèi)周表面上； 流體引入口，所述流體引入口設(shè)置在所述主體的外周表面上；以及流體通道，所述流體通道將所述流體弓I入口連接到所述噴射口，其中，所述流體通道被布置為使得沿著所述端面流出所述圓筒室的流體的方向與從被搬送的所述板狀構(gòu)件的重心朝向該板狀構(gòu)件的外周延伸的線基本平行。
【文檔編號】H01L21/677GK103733323SQ201280038140
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月24日
【發(fā)明者】巖坂齊, 德永英幸, 輿石克洋 申請人:哈莫技術(shù)股份有限公司