Brevet FR2531938A1 — publié le 19840224

La présente invention a trait a la manipu lation de plaquettes minces telles qu'on les rencontre notamment dans les techniques de fabrication de composants électroniques intégrés. Ces plaquettes, qui peuvent adopter une forme circulaire, polygonale ou rectangulaire, sont destinées a être ultérieurement découpées en puces pour être intégrées a des systemes électroniques complexes. Elles sont en général stockées dans des conteneurs collectifs comportant, dans un boîtier creux, un logement rainuré sur ses parois internes, chacune des rainures du boîtier servant de logement à l'une des plaquettes. Bien entendu, le profil de l'intérieur du boîtier et des rainures correspond à celui des plaquettes que l'on désire stocker. Lorsque de telles plaquettes sont rangées dans un tel conteneur collectif, on ne peut les saisir qu'a l'aide d'un serrage sur leurs deux faces opposées, ce qui présente des inconvénients, notamment des risques de casse, de détérioration, de rayures ou de contamination par des poussières polluantes de la plaquette en question. Pour ces diverses raisons, il est donc souhaitable de pouvoir manipuler ces plaquettes, lors de leur extraction du conteneur collectif en vue de leur transport vers un autre poste de travail, par serrage dans leur propre plan sur leurs deux bords opposés. Ceci n'est possible qu'a condition#de pouvoir les sortir d'une certaine hauteur hors du conteneur collectif de façon à dégager une partie de leur périphérie suffisante pour assurer leur préhension à l'aide d'un outil adéquat. La présente invention a précisément pour objet un ascenseur poussoir pour plaquettes minces rangées dans un conteneur collectif qui apporte une solution simple et efficace au problème précédent. Cet ascenseur poussoir destiné à réaliser la sortie partielle de plaquettes minces hors du conteneur collectif qui les contient et à permettre ainsi leur saisie par serrage sur deux bords opposés dans leur propre plan, s'applique à un conteneur du genre de ceux qui comprennent dans un boîtier creux un logement rainuré sur ses parois internes, et se caractérise principalement en ce que la partie inférieure du boîtier du conteneur est munie, selon une -direction sensiblement perpendiculaire à la direction générale des rainures, d'une ouverture en forme de tranchée longitudinale destinée à recevoir le poussoir proprement dit, constitué d'un corps de base muni à chacune de ses deux extrémités d'un pied dont l'un est plus long que l'autre, ledit corps de base étant surmonté d'un berceau rainuré de même pas que les rainures du logement du boîtier et complémentaire d'une partie au moins de la portion du logement rainuré du boîtier correspondant à l'ouverture inférieure, la hauteur totale du corps de base et du berceau rainuré permettant le soulèvement des plaquettes hors du conteneur collectif de la quantité suffisante pour permettre leur saisie par serrage sur leurs deux bords opposés Autrement dit, comme on le voit dans la définition précédente, la présente invention permet, en utilisant un poussoir proprement dit, de forme complémentaire d'une partie inférieure du boîtier du conteneur et s'introduisant dans l'ouverture pratiquée en forme de tranchée dans la partie inférieure de ce conteneur, de soulever les plaquettes à saisir d'une hauteur suffisante pour dégager hors du conteneur la portion de périphérie de ces mêmes plaquettes nécessaire pour autoriser leur préhension par serrage sur les bords opposés. De plus, le poussoir est constitué d'un corps de base muni de deux pieds, un à chaque extrémité, dont alun, plus élevé que l#autre, assure un positionnement légèrement incliné (de quelques degrés dSangle par exemple) sur llhorizontale de façon à ce que les différentes plaquettes ainsi soulevées s'inclinent toutes du même coté et, restant ainsi parallèles, offrent le maximum de facilité à un expérimentateur qui voudrait les saisarpiar exemple à l'aide de pinces spéciales Cette inclinaison du poussoir permet en effet dgeiter les collisions qui résulteraient d#un soulèvement général horizontal des différentes plaquettes, lesquelles pourraient alors choisir de ssincliner dans les deux sens possibles par rapport à l'axe du conteneur collectif, ce qui provoquerait soit des chocs et des détériorations indésirables, soit des rapprochements entre deux plaquettes consécutives nuisibles à leur saisie facile Selon une caractéristique de la présent invention qui correspond à un mode de mise en oeuvre assez fréquent, les plaquettes ainsi rangées et manipulées ont la forme de disques circulaires, les rainures du logement du boîtier et les rainures complémentaires associées du berceau du poussoir ont également le même profil circulaire et la hauteur totale du corps de base et du berceau associé est choisie pour assurer la sortie de chaque plaquette hors du conteneur collectif sur une hauteur au moins égale au rayon de la plaquette. De cette façon, il est possible de saisir la plaquette circulaire sur deux bords opposés en la serrant à l'aide d'une pince spéciale selon un diamètre, ce qui représente effectivement le mode de saisie le plus confortable. De toute façon, l'invention sera mieux comprise en se référant à la description qui suit de plusieurs exemples d'application donnés à titre illustratif et non limitatif et qui seront faits en se référant aux figures 1 à 4 suivantes, sur lesquelles - la figure 1 montre le principe de l'élé- vation d'une plaquette contenue dans un conteneur collectif vu en coupe ;; - la figure 2 montre le principe du soule vement, à l'aide d'un ascenseur poussoir de plaquettes rangées dans le conteneur collectif de la figure 1, vu cette fois en coupe selon son axe longitudinal - la figure 3 montre en perspective cava- lièvre, un ascenseur poussoir conforme à l'invention adapté au cas de plaquettes de forme circulaire - la Ligure a montre également une réalisation perfectionnée d'un ascenseur poussoir pour plaquettes circulaires conforme à l'invention. Sur la figure 1, on voit un conteneur col lectif 1 de plaquettes circulaires minces 2 qui peuvent être par exemple des disques de matériau semiconducteur utilisés dans l'industrie des composants électroniques.Le conteneur collectif 1 comporte de fanon connue un boitiez creux 3 équipé d'un logement rainuré sur ses parois internes chaque rainure servant de logement à lune des plaquettes en forme de disque tel que 2. Conformément a l'invention, le conteneur 1 comporte à sa partie inférieure une ouverture a en forme de tranchée longitudinale disposée selon une direction sensiblement perpendiculaire à celle des rainures du logement du boiter. Le résultat recherché à l'aide de l'ascenseur poussoir objet de l'invention, non représenté sur cette figure, est de faire sortir partiellement chacune des plaquettes circulaires 2 hors du conteneur collectif 1 pour les porter par élévation d'une quantité repérée h sur la figure 1 dans une position telle que 2a, dans laquelle on peut alors les saisir par effort de serrage sur deux bords opposés selon les flèches F correspondant à un diamètre du disque. Si l'on se réfère maintenant à la figure 2, où l'on retrouve le conteneur 1 en coupe selon l'axe XX de la figure 1, on comprendra que l'on parvient au résultat expliqué précédemment sur la figure 1 par l'utilisation d'un poussoir 5 que l'on introduit dans l'ouverture 4 après soulèvement du conteneur collectif 1, comme représenté sur la moitié gauche du dessin de la figure 2. il suffit ensuite de laisser descendre le conteneur collectif 1 le long de ce poussoir 5 dans la tranchée 4 (ce qui est rendu possible car le poussoir 5 a une épaisseur correspondant aux dimensions latérales de ladite ouverture 4 pour obtenir le soulèvement des disques 2 hors du poussoir 1, comme représenté en 2a sur la moitié droite de la figure 2.On peut à ce moment là venir saisir par serrage diamétral à l'aide d'un outil quelconque 6 chacune des plaquettes en forme de disque telles que 2a. Sur la figure 3, on retrouve les mêmes éléments que sur la figure 2 qui portent les mêmes références et ne seront donc pas décrits à nouveau. On voit encore sur cette figure 3 un certain nombre de détails complémentaires tels que les différentes rainures 7 du logement du boîtier creux 3 du conteneur collectif ainsi que les ouies d'observation 8 qui permettent de savoir, lorsque les plaquettes circulaires 2 sont en position de rangement dans le conteneur collectif 1, si ce dernier est effectivement rempli ou non. Conformément à l'invention, on voit sur cette figure 3, le poussoir 5 dont la largeur 1 est au plus égale à la largeur de la tranchée de façon à permettre son introduction verticale dans cette dernière. Ce poussoir 5 est complété par un berceau rainuré 9 qui comporte un jeu de rainures complémentaires, tant par leur pas que par leur courbure, des rainures 7 du logement rainuré 3. On conçoit très bien qu'en introduisant le poussoir 5 dans la tranchée 4, chacune des plaquettes 2 vient-se loger dans une des rainures du berceau rainuré 9 et que l'on provoque ainsi, par enfoncement du poussoir 5 sous le conteneur collectif 1, la sortie des différentes plaquettes circulaires 2 jusque dans leur position 2a où, par exemple, une pince 6 à serrage latéral vient les saisir selon un de leur diamètre. tes disques tels que 2a se trouvent ainsi de toute façon en position très favorable à leur saisie sur leur bord par serrage latéral dans leur propre plan. La figure 4 montre un mode de réalisation complet de l'ascenseur poussoir objet de l'invention sur lequel on retrouve, en coupe longitudinale, selon l'axe du conteneur collectif 1, les différents élé- ments déjà précédemment mentionnés. Sur la figure 4, on retrouve l'ascenseur poussoir 5 dans sa position de pénétration dans l'ouverture inférieure 4 du conteneur collectif 1 et l'on voit, selon l'invention, que son pied de support 1O de hauteur éventuellement réglable à l'aide d'une vis de calage 11, a une hauteur supérieure à son pied 12, ce qui donne à l'ascenseur poussoir 5 et au conteneur collectif 1 un angle d'inclinaison a de quelques degrés sur l'horizontale.De cette façon, les différents disques soulevés en position 2a sont tous inclinés dans le même sens (ici vers la partie droite de la figure 4) d'un angle a + O (O étant l'angle d'inclinaison de chaque disque dans son logement par rapport au conteneur 1) e ce qui assure leur parallélis- me et permet leur saisie sur les bords sans aucun problème. Sur la figure 4, on a représenté certaines ouies 8 dans la paroi du conteneur collectif 1 qui sont destinées à lQobservation de la présence unitaire des plaquettes 2 une par une et certaines ouies 13 qui permettent l'observation collective de la présence de plusieurs plaquettes consécutives dans des rainures adjacentes. Bien entendu, les dimensions de l'ascenseur poussoir sont dictées par le fonctionnement même de l'appareil. D'une part, sa largeur ne doit pas excéder celle de l'ouverture inférieure 4 du conteneur I de façon à permettre son introduction dans ce dernier, mais elle ne doit pas non plus être trop nettement inférieure à celle-ci, auquel cas un jeu prejudiciable à sa bonne introduction pourrait exister. En revanche, les rainures peuvent très bien, dans certains cas particuliers de réalisation, ne pas s'étendre totalement sur la surface supérieure du berceau 9 du poussoir 5.Quant à la hauteur du pous#soir, elle doit être suffisante pour qu'en fin d'introduction les différentes plaquettes 2 soient soulevées d'une quantité qui permette leur saisie dans de bonnes conditions mais pas trop grande pour que les plaquettes restent malgré tout stables dans les logements du conteneur collectif 1. I1 y a donc là de toute évidence un compromis à réaliser. L'ascenseur poussoir objet de l'invention peut être réalisé selon les applications souhaitées en tout matériau adéquat ; lorsqu D il s'agit de plaquettes de matériau semiconducteur, il est préférable pour éviter les risques de contamination et de détérioration de la surface des plaquettes, de le réaliser en un-matériau non poreux, inerte chimiquement et, Si possible, antistatique tel que par exemple le téflon ou le polyéthylène. D'une façon générale, les produits de l'industrie de fabrication des composants électroniques actuels présentent des formes e des dimensions standard qui permettent l'utilisation très courante de 12 ascenseur poussoir objet de la présente invention dans tous les ateliers de fabrication ou dans les laboratoires de recherche où l'on utilise ces compo- sants électroniques. L'ascenseur poussoir objet de l'invention peut contribuer efficacement à éliminer les inconvénients liés à la manipulation de plaquettes de semiconducteurs en accroissant la qualité et les rendements de fabrication des produits concernes REVENDICATIONS 1. Ascenseur poussoir pour plaquettes minces (2) rangées dans un conteneur collectif (1) destiné à réaliser leur sortie partielle dudit conteneur et à permettre ainsi leur saisie par serrage sur deux bords opposés dans leur propre plan, le conteneur (1) étant du genre de ceux qui comprennent dans un boîtier creux 2. Ascenseur poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures du logement du boîtier et les rainures complémentaires associées du berceau du poussoir ont un profil circulaire, la hauteur totale du corps de base et du berceau associé étant choisie pour assurer la sortie de chaque plaquette en forme de disque circulaire sur une hauteur au moins égale au rayon de la plaquette.