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CN101447445B - 工件支承装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用气体使工件悬浮从而能够不带破损和瑕疵地进行输送的工件支承装置。利用每隔规定间隔配置的安装构件(13)支承通气性多孔片(14)，在通气性多孔片(14)下面侧划分出密闭空间(15)，该密闭空间(15)连接着加压气体供给源(16)。通气性多孔片(14)在每个与安装构件13安装的部位间凸状鼓出，同时使气体滞留在安装构件(13)上所形成的空间(17)中。

Description

工件支承装置
技术领域
本发明涉及一种半导体基板、液晶基板等工件的支承装置，涉及一种利用气体使工件悬浮从而能够不带破损和瑕疵地进行输送的工件支承装置。
背景技术
在例如精密设备领域等生产工序中，即使是微小地给工件划上瑕疵、或是弄脏也会成为不合格的要因，因此是不容许的，因而一般采用利用气体以非接触状态支承工件进行输送的方式。
例如专利文献1中揭示了一种空气悬浮输送装置，不过，该空气悬浮输送装置是从配置在平面基板下方的空气悬浮单元喷射空气，使平面基板悬浮且利用进给机构向前方移送，在位于平面基板的输送方向前端的空气悬浮单元的下游端附近，设置增大平面基板悬浮量的机构，以使平面基板和空气悬浮单元不会干涉而发生破损、划上瑕疵。
专利文献1：特开2006—222209号公报
另外，专利文献2中揭示了一种在大型基板上附加了带保护膜的薄膜的装置中所采用的基板输送系统，利用基板悬浮板向基板吹出来自下面的空气从而使基板悬浮，用沿着基板输送路径设置的输送用辊夹入基板端部进行输送。
专利文献2：特开2002—151571号公报
另外，还有一种构成如图4所示的工件支承装置1，从加压气体的供给源2借助于临时充满的头部空间3，利用一面上有多个小孔h的支承板4送入加压气体，支承工件W。
该方式是通过调节工件W质量和气体流量的平衡来获得稳定性。
像这样，由于上述工件支承装置1利用气体的压力来支承工件W，因此被认为适于用作特别需要非接触方式的精密工件的支承。
由于精密工件为晶片、基板、玻璃板等薄且轻的板形状，因而必须精细地控制气体流量，支承板4主要采用抗振金属Pm和烧结板Ps等多孔质材料(参照图6、图7)。抗振金属Pm一面上具有以10mm间隔形成的直径5mm左右的小孔h。另外，烧结板Ps是利用玻璃材料G包覆多孔质材料S表面，在一面上以50mm间隔形成直径30mm的小孔h。
不过，近年来，随着精密制品的高密度化的发展，处理的工件W更加薄化甚至成为薄膜状工件W。为了稳定地支承这样的工件W，要求更精妙的气体流量的调节，而与之相对，抗振金属Pm和烧结板Sp在结构上、流量的控制上是有限的，很难与之对应。
现状是例如当施加0.1MPa的基础压力时，要将从抗振金属Pm和烧结板Sp那样的支承板4喷出的气体流量设定为0.5NL/min/cm2以下，这是很困难的，在此流量下，近年来的厚度10μm级别的薄膜状工件W中，工件W的质量和气体流量的平衡遭到破坏，产生所谓的起皱和鼓包等，支承姿势变得不稳定(参照图5)。
另外，支承面为抗振金属Pm和烧结板Sp，在接触到姿势变得不稳定的工件W时，有可能使工件W表面带有瑕疵。
为此，寻求一种能够以稳定的姿势支承更轻量且薄化了的薄膜状工件W、且接触了工件W时也不会带有瑕疵的支承装置。
发明内容
本发明是基于以上背景而提出的，其目的在于提供一种工件支承装置，其是采用通气阻力更大的通气性多孔片作为支承面使用，从而从整个支承面排放受到控制的微小流量的气体，能够进行轻量薄化工件的稳定支承。
为了解决上述课题，技术方案1所述发明的工件支承装置，其特征在于，包括：基体(11)；配置在基体(11)上的框构件(12)；配置在框构件(12)内侧的基体(11)上的至少一个安装构件(13)；由框构件(12)和安装构件(13)支承的通气性多孔片(14)；向由通气性多孔片(14)、框构件(12)和基体(11)划分出的密闭空间(15)供给加压气体的加压气体供给源(16)，在利用加压气体供给源(16)供给加压气体时，依靠从通气性多孔片(14)喷出的气体支承工件(W)，并且，所述通气性多孔片(14)在由所述安装构件(13)支承的支承部位间凸状鼓出，以使从所述通气性多孔片(14)喷出的气体滞留在由所述安装构件(13)支承的部位之上的空间(17)中。
从而，若利用加压气体供给源(16)供给加压气体，则依靠通气性多孔片(14)中的高通气阻力，从通气性多孔片(14)喷出受到控制的微小流量的气体，在与放置于通气性多孔片(14)上面的工件(W)之间形成气体层。
在此之际，所喷出的气体滞留在通气性多孔片(14)的安装构件(13)上形成的空间(17)中，从而即使工件(W)为薄的薄膜状片，整体也在规定的气体压力下被支承，能够稳定地支承工件(W)。
技术方案2所述的发明，其特征在于，安装构件(13)在基体(11)上作为棱部构成。
从而，在支承通气性多孔片(14)的棱部状的安装构件(13)上形成滞留所喷出气体的空间。
技术方案3所述的发明，其特征在于，安装构件(13)在基体(11)上作为柱状部构成。
从而，在支承通气性多孔片(14)的柱状的安装构件(13)上形成滞留所喷出气体的空间。
技术方案4所述的发明，其特征在于，密闭空间(15)相互连通。
从而，能够使气体无所不在地遍布全部密闭空间(15)。
技术方案5所述的发明，其特征在于，通气性多孔片(14)由氟类树脂构成。
从而，即使工件(W)接触到通气性多孔片(14)，也由于氟类树脂是具有低摩擦性的特性的树脂，因此不用担心表面会损伤。
技术方案6所述的发明，其特征在于，设有工件输送装置(21)，该工件输送装置(21)接近通气性多孔片(14)上的工件(W)支承面并与工件(W)接触，沿输送方向引导工件(W)。
从而，能够在使工件(W)依靠气体压力从通气性多孔片(14)上面悬浮的状态下支承工件(W)，因此利用工件输送装置(21)输送工件(W)的力只需微小的力即可。
还有，上述各装置的括弧内的符号是表示与后述实施方式所述具体装置的对应关系的一例。
附图说明
图1是表示本发明的工件支承装置的主要部分的模式性俯视图。
图2是图1所示工件支承装置的截面说明图。
图3是图2所示工件支承装置的主要部分放大截面说明图。
图4是表示在本发明的工件支承装置的基体上的安装构件上的其他排列构成的模式性俯视图。
图5是表示在本发明的工件支承装置的基体上的安装构件上的其他排列构成的模式性俯视图。
图6是表示现有的工件支承装置一例的模式性主要部分截面说明图。
图7是表示利用图6所示的工件支承装置支承薄化薄膜状工件之际的不合理现象的模式性主要部分截面说明图。
图8是表示在现有的工件支承装置中使用的作为支承板的抗振金属的模式性说明图。
图9是表示在现有的工件支承装置中使用的作为支承板的烧结板的模式性说明图。
图中，10—支承装置，11—基体，12—框构件，13—安装构件，14—通气性多孔片，15—密闭空间，16—加压气体供给源，17—凹部，18—抵压构件，19—供给孔，20—连接构件，21—工件输送装置，21a—转动滑轮，21b—驱动带，W—工件，H—连通口。
具体实施方式
以下，关于本发明的工件支承装置示例了一个实施方式，根据附图详细说明。
图1、图2中模式性表示作为工件的薄化薄膜状工件W的支承装置10的主要部分。
该支承装置10包括配置在基体11上的气密状框构件12、配置在该框构件12内侧的基体11上的至少一个安装构件13、由这些框构件12和安装构件13支承的通气性多孔片14、向由通气性多孔片14、框构件12和基体11划分成的密闭空间15供给加压气体的加压气体供给源16。
基体11为平整状构件，由底部面积至少具有可放置后述的要支承输送的工件W整体的面积的方形状构件构成，在基体11上的最外周气密状突出设置框构件12。
安装构件13在框构件12内侧，与框构件12相同的高度每隔规定间隔呈棱状突出设置。当然，排列的形态可以适宜采用相互平行排列、或排列成格子状的构成(参照图4)。再有，安装构件13也可以呈柱状物构成(参照图5)。
通气性多孔片14能够采用例如具有低摩擦性、非粘接性特性的氟类树脂。这种情况下，通气性多孔片14厚度为例如0.5mm。
在通气性多孔片14下面侧形成由基体11、框构件12和各安装构件13划分成的密闭空间15。该密闭空间15连接着能够从加压气体供给源16供给加压气体的配管L。还有，各个密闭空间15由设置在各安装构件13上的连通口H连通。
并且，通气性多孔片14在由框构件12、棱状安装构件13支承之际，由安装构件13支承的支承部位间的部位凸状鼓出，以使从通气性多孔片14喷出的气体滞留在由安装构件13支承的部位上的空间17中(参照图3)。
这种情况下，通气性多孔片14和安装构件13能够用适宜的固定手段固定。即，通气性多孔片14和安装构件13既可以借助于适宜的抵压构件18用螺栓等机械固定，也可以利用粘接、熔敷固定。
这些固定部位根据安装构件13的高度尺寸来规定高度，因为这些固定部位以外的通气性多孔片14凸状鼓出，所以形成以固定部位作为底部、比凸状鼓出的部位凹陷的状态的滞留气体的空间17。
还有，该支承装置10，在将厚度为例如0.5mm的通气性多孔片14往基体11上的安装构件13上安装时，以邻接的凸状鼓出的通气性多孔片14的顶部间间隔作为支承间距P，设为30mm。
向密闭空间15供给加压气体的加压气体供给源16，与在基体11底部中央开口的供给孔19借助于连接构件20经由配管L连接，以供给加压气体。
还有，加压气体供给源16能够采用众所周知的构成。
再有，如以上这样的支承装置10如图1、图2所示，在两侧部设有适宜的工件输送装置21。即，工件输送装置21具备例如配置在基体11两侧两端部的转动滑轮21a和分别缠绕在两侧部两端部的转动滑轮21a、21a间的驱动带21b。
本发明的工件支承装置10如以上构成，接下来说明其作用。
关于利用该支承装置10支承输送的对象、即工件W进行说明。该工件W是在例如厚度50μm的树脂上形成厚度30μm的由铜构成的电路图形，每单位面积的质量为0.02g/cm2。
若在安装于支承装置10的基体11上的安装构件13上的通气性多孔片14上，放置该工件W，驱动加压气体供给源16，则加压气体通过基体11底部中央的供给孔19，向通气性多孔片14下面侧的由基体11和安装构件13隔开的密闭空间15内供给。加压气体能够通过在安装构件13上形成的连通口H，无所不在地遍布所有密闭空间15，能够横贯整个通气性多孔片14地从通气性多孔片14上面喷出气体。
通气性多孔片14整个面上具备微细孔，从而在气体通过之际具有大的通气阻力。因而，从密闭空间15内，流量被抑制成微量的气体从通气性多孔片14上面喷出。
随着气体的喷出，在通气性多孔片14上面和工件W之间充满气体，在通气性多孔片14上凹陷的部位、即空间17中蓄积气体，形成气体层。
工件W能够由这些气体压力所支承。这种情况下，由于通气性多孔片14整个面上具备微细孔，另一方面，空间17不喷出气体却滞留有从支承部位周围的鼓出部位喷出的气体，因而，形成整体大致一定压力的气体层，工件W以稳定的状态被支承。
还有，实施方式中，工件W是一种在例如厚度50μm的树脂上形成厚度30μm的由铜构成的电路图形、每单位面积的质量为0.02g/cm2的薄膜材料，利用加压气体供给源16供给的加压气体以压力0.1Mp进给，从通气性多孔片14上面喷出的气体流量与现有装置中采用的抗振金属Pm和烧结板Ps等多孔质材料比较，是其大致1/10以下即0.05NL/min/cm2，能够以1.5mm的支承高度T进行稳定的支承。
然后，在此状态下输送工件W时，使在配置于基体11两侧两端部的工件输送装置21上的转动滑轮21a、21a间分别缠绕的驱动带21b沿着输送方向工作，只要些许的力就能够送出工件W。
还有，即使有时工件W由于某些原因而接触到通气性多孔片14上面，由于通气性多孔片14用软质且低摩擦性的氟类树脂构成，因而工件W也不会带有瑕疵。

Claims (6)

1.一种工件支承装置，其特征在于，包括：
基体(11)；
配置在基体(11)上的框构件(12)；
配置在所述框构件(12)内侧的所述基体(11)上的至少一个安装构件(13)；
由所述框构件(12)和所述安装构件(13)支承的通气性多孔片(14)；
向由所述通气性多孔片(14)、所述框构件(12)和所述基体(11)划分出的密闭空间(15)供给加压气体的加压气体供给源(16)，
在利用所述加压气体供给源(16)供给加压气体时，依靠从所述通气性多孔片(14)喷出的气体支承工件(W)，并且，
所述通气性多孔片(14)在由所述安装构件(13)支承的支承部位间凸状鼓出，以使从所述通气性多孔片(14)喷出的气体滞留在由所述安装构件(13)支承的部位之上的空间(17)中。
2.根据权利要求1所述的工件支承装置，其特征在于，
所述安装构件(13)在所述基体(11)上作为棱部构成。
3.根据权利要求1所述的工件支承装置，其特征在于，
所述安装构件(13)在所述基体(11)上作为柱状部构成。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的工件支承装置，其特征在于，
所述密闭空间(15)相互连通。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的工件支承装置，其特征在于，
所述通气性多孔片(14)由氟类树脂构成。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的工件支承装置，其特征在于，
设有工件输送装置(21)，该工件输送装置(21)接近所述通气性多孔片(14)上的工件(W)支承面并与工件(W)接触，沿输送方向引导所述工件(W)。
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