(57)【要約】【課題】作業目的によって適切な吸着位置は、さまざまであるにも拘わらず、従来の真空ピンセットでは、位置決め部が固設されているため、いろいろな作業に対応できなかった。また、位置決め部が吸着面側にだけ突設されているため、作業者の目の位置によっては、位置決め部の正確な位置が視認できなかった。【解決手段】本発明の真空ピンセット１０１は、内部に通気路２を形成したピンセット本体３と、ピンセット本体３に接続し、通気路２と連通する吸引導管４と、吸引導管４の先端に配置して、半導体基板５に当接し真空吸着する吸着面６に吸引導管４と連通する吸着口７を設けた真空吸着部８と、真空吸着部８との間の距離が変更可能な半導体基板５の位置決めをする位置決め部１０２とで構成する。【選択図】  図１
2004186363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に通気路を形成したピンセット本体と、
前記ピンセット本体に接続し、前記通気路と連通する吸引導管と、
前記吸引導管の先端に配置して、被吸着物に当接し真空吸着する吸着面に前記吸引導管と連通する吸着口を設けた真空吸着部と、
前記真空吸着部との間の距離が変更可能な前記被吸着物の位置決めをする位置決め部とで構成したことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項２】
前記位置決め部は、前記吸引導管に配設され、前記吸引導管に沿ってスライド自在で、かつ、任意位置で固定可能であることを特徴とする請求項１に記載の真空ピンセット。
【請求項３】
前記位置決め部は、導電性弾性材で成り、前記吸引導管より若干小さい内径部と大小異なる外径部とを有する段付きリング状で、小さい方の外径部は、前記吸着面と面一であり、大小異なる外径部の段差で前記被吸着物を位置決めすることを特徴とする請求項２に記載の真空ピンセット。
【請求項４】
前記位置決め部は、前記ピンセット本体に固設され、前記吸引導管が前記ピンセット本体に任意の長さだけ出し入れ自在であることを特徴とする請求項１に記載の真空ピンセット。
【請求項５】
前記被吸着物は半導体基板で、前記位置決め部と前記真空吸着部との間の距離は、前記半導体基板の半径であることを特徴とする請求項１に記載の真空ピンセット。
【請求項６】
前記位置決め部の位置が、あらゆる方向から視認可能であることを特徴とする請求項１に記載の真空ピンセット。
【請求項７】
前記吸引導管に前記真空吸着部と前記位置決め部との間の距離を表示する目盛を付したことを特徴とする請求項１に記載の真空ピンセット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被吸着物を真空吸着して移送する真空ピンセットにする。
【０００２】
【従来の技術】
真空ピンセットは、例えば、半導体製造プロセス中では、被吸着物としての半導体基板を収納容器に出し入れしたり、１つの場所から別の場所に移送したりする場合に用いられる。
【０００３】
従来の真空ピンセットの一例を図５に示す。図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ），図５（ｃ）は部分断面図である。
【０００４】
真空ピンセット１は、図５（ａ）及び、図５（ｂ）に示すように、内部に通気路２を形成したピンセット本体３と、このピンセット本体３に接続し、通気路２と連通する吸引導管４と、この吸引導管４の先端に配置して、半導体基板５に当接し真空吸着する吸着面６に、吸引導管４と連通する吸着口７を設けた真空吸着部８とで構成されており、順次、連続して連通する吸着口７，吸引導管４，通気路２、及びピンセット本体３後端に接続するチューブ９とで吸引経路を形成し、このチューブ９末端に接続する真空ポンプ（図示せず）を作動させることにより吸着口７に真空吸引力を生じさせる。
【０００５】
また、ピンセット本体３には、通気路２を開いたり閉じたりする開閉弁（図示せず）が配置され、この開閉弁（図示せず）の操作ボタン１０が突設されている。操作方式は、操作ボタン１０を押さない状態で吸着可能となり、操作ボタン１０を押した状態で吸着不可となるノーマルオープン形式のものと、これとは反対のノーマルクローズ形式のものがある。
【０００６】
尚、通常、このような真空ピンセット１では、真空吸着部８は、耐熱性、耐薬品性及び耐摩耗性に優れた導電性（静電気対策）の材料を用いて形成されている。また、吸着面６は、半導体基板５面をキズ付けないように鏡面仕上げが施されており、半導体基板５面と吸着面６とは、滑りやすい関係となっている。
【０００７】
このため、図５（ｃ）に示すように、真空吸着部８に、半導体基板５を受け止める位置決め部１１を固設する構成が提案されている。位置決め部１１を設けることで、位置決め部１１より後方の真空ピンセット１の金属部分が半導体基板５面に接触することを防止すると共に、半導体基板５を常に一定の吸着位置で安定して吸着できるようにする。（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２−３６５４７号公報  （第２頁〜第３頁、図１〜図４）
【０００９】
次に、上述した位置決め部１１を有する真空ピンセット１の使用方法の一例を図６に示す。図６（ａ），図６（ｂ）は要部断面図である。
【００１０】
収納容器１２に多数並べられた半導体基板５の中から１枚を取出すような作業の場合、図６（ａ）に示すように、真空ピンセット１を前後の半導体基板５に当てないようにして、位置決め部１１を吸着予定の半導体基板５端部にゆっくりと近づけていき当接させる。次に、図６（ｂ）に示すように、吸着面６を半導体基板５面に押し当て、操作ボタンを操作して吸引を開始し、半導体基板５を吸着し持上げる。尚、このような作業では、前後の半導体基板５にキズを付けるおそれがあるため、吸着位置としては、半導体基板５の外周部を吸着することが望ましい。
【００１１】
しかしながら、このような位置決め部１１を備えた真空ピンセット１にも、以下の問題があった。先ず、第１の問題は、位置決め部１１を真空吸着部８に固設しているために、例えば、図７に示すように、水平に載置した半導体基板５を１つの場所から別の場所に移送するような作業では、却ってこの位置決め部１１が邪魔になった。なぜなら、このような作業のときは、半導体基板５の外周部を吸着するよりも重心（Ｇ）付近を吸着する方が、吸着後、バランスのよい移送作業ができるからである。これは、半導体基板５サイズが小さい場合は、あまり問題にならないが、半導体基板５サイズが大きくなればなるほど、外周部の吸着では、移送の際のバランスが悪くなり、移送中に位置ずれを起こし半導体基板５を落下させるおそれがあった。このように、作業の目的によって、適切な吸着位置は、さまざまであり、位置決め部１１を固設した構成では、いろいろな作業に対応できなかった。
【００１２】
第２の問題は、位置決め部１１が吸着面６側にだけ突設されているため、吸着面６と反対側からは、位置決め部１１の正確な位置が視認できない点である。このことは、位置決め部１１を半導体基板５端部に近づけていく際に、作業者の目の位置が吸着面６側にある場合は、問題ないが、吸着面６と反対側にある場合は、位置決め部１１の正確な位置が視認できないため、誤って位置決め部１１を半導体基板５面に当てるおそれがあり、どうしても慎重な作業となり作業性を低下させることになった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
真空吸着部８で半導体基板５のどこの位置を吸着するのがよいかと言うことは、作業の目的によって、さまざまであるにも拘わらず、従来の真空ピンセット１では、位置決め部１１が固設されているため、いろいろな作業に対応できなかった。また、位置決め部１１は吸着面６側にだけ突設されているため、吸着面６と反対側からは、位置決め部１１の正確な位置が視認できなかった。
【００１４】
本発明の目的は、比較的簡単な構成で、真空吸着部と位置決め部との距離を所望の距離に変更可能な位置決め部を有し、かつ、位置決め部の位置が、あらゆる方向から視認可能である真空ピンセットを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の真空ピンセットは、
内部に通気路を形成したピンセット本体と、
ピンセット本体に接続し、通気路と連通する吸引導管と、
吸引導管の先端に配置して、被吸着物に当接し真空吸着する吸着面に吸引導管と連通する吸着口を設けた真空吸着部と、
真空吸着部との間の距離が変更可能な被吸着物の位置決めをする位置決め部とで構成したことを特徴とする真空ピンセットである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の真空ピンセットの一例を図１に示す。図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は部分断面図である。尚、図５と同一部分には同一符号を付す。
【００１７】
本発明の真空ピンセット１０１は、内部に通気路２を形成したピンセット本体３と、このピンセット本体３に接続し、通気路２と連通する吸引導管４と、この吸引導管４の先端に配置して、半導体基板５に当接し真空吸着する吸着面６に、吸引導管４と連通する吸着口７を設けた真空吸着部８と、真空吸着部８との間の距離Ｌが変更可能な半導体基板５の位置決めをする位置決め部１０２とで構成されており、順次、連続して連通する吸着口７，吸引導管４，通気路２、及びピンセット本体３後端に接続するチューブ９とで吸引経路を形成し、このチューブ９末端に接続する真空ポンプ（図示せず）を作動させることにより吸着口７に真空吸引力を生じさせる。
【００１８】
ここで、位置決め部１０２は、導電性弾性材として、例えば、天然ゴムやシリコーンゴムにカーボンあるいは金属などの導電剤を入れて成形した導電性ゴムで成り、位置決め部１０２の形状は、吸引導管４の外径より若干小さい内径部１０２ａと、大小異なる外径部１０２ｂ，１０２ｃとを有する段付きリング状で、その弾性を利用して吸引導管４に嵌めて、適度な力でスライド可能に固定できるようになっている。また、小さい方の外径部１０２ｃは、吸引導管４に嵌めた状態で吸着面６と面一となる外径とし、外径部１０２ｂ，１０２ｃの段差で半導体基板５を水平に位置決めできるようになっている。また、吸引導管４には、真空吸部８と位置決め部１０２との間の距離Ｌを表示する目盛１０３が付されており、この目盛１０３を見ながら吸着導管４上の位置決め部１０２の位置を所望の位置にスライドできるようになっている。
【００１９】
また、ピンセット本体３には、通気路２を開いたり閉じたりする開閉弁（図示せず）が配置され、この開閉弁（図示せず）の操作ボタン１０が突設されている。操作方式は、操作ボタン１０を押さない状態で、吸着可能となり、操作ボタン１０を押した状態で、吸着不可となるノーマルオープン形式のものと、これとは反対のノーマルクローズ形式のものがある。
【００２０】
次に、この真空ピンセット１の使用方法の一例の断面図を図２，図３に示す。
【００２１】
先ず、図２に示すように、収納容器１２に多数並べられた半導体基板５の中から１枚を取出すような作業（半導体基板５外周部を吸着するのが望ましい作業）の場合、位置決め部１０２の位置は、真空吸着部８に近い位置にスライドさせ固定しておく。そして、図２（ａ）に示すように、真空ピンセット１０１を前後の半導体基板５に当てないようにして、位置決め部１０２を吸着予定の半導体基板５端部にゆっくりと近づけていき、半導体基板５端部を外径部１０２ｂ，１０２ｃの段差に当接させる。次に、図２（ｂ）に示すように、吸着面６を半導体基板５面に押し当て、操作ボタンを操作して吸引を開始し半導体基板５を吸着し持上げる。このようにすると、位置決め部１０２より後方の真空ピンセット１０１の金属部分が半導体基板５に接触することを防止できると共に、半導体基板５を常に一定の吸着位置（外周部）で安定して吸着できる。また、位置決め部１０２はリング状であるため、作業者の目の位置に拘わらず、位置決め部１０２の正確な位置が視認でき作業性がよい。
【００２２】
次に、図３に示すように、例えば、水平に載置した半導体基板５を１つの場所から別の場所に移送するような作業（半導体基板５の重心付近を吸着するのが望ましい作業）の場合、位置決め部１０２の位置は、真空吸着部８と位置決め部１０２との間の距離が半導体基板５の略半径となる位置にスライドさせ固定しておく。そして、図３（ａ）に示すように、位置決め部１０２を吸着予定の半導体基板５端部にゆっくりと近づけていき、半導体基板５端部を外径部１０２ｂ，１０２ｃの段差に当接させる。次に、図３（ｂ）に示すように、吸着面６を半導体基板５面に押し当て、操作ボタンを操作して吸引を開始し半導体基板５を吸着し持上げる。このようにすると、位置決め部１０２より後方の真空ピンセット１０１の金属部分が半導体基板５に接触することを防止できると共に、常に、半導体基板５の重心（Ｇ）付近を安定して吸着でき、バランスのよい移送作業ができる。尚、位置決め部１０２より前方の金属部分（吸引導管４）は露出することになるが、小さい方の外径部１０２ｃの長さを適度に長くしておくことで、位置決め部１０２を半導体基板５に近づける際に、位置決め部１０２が半導体基板５面に当たる危険は低減できる。また、位置決め部１０２はリング状であるため、作業者の目の位置に拘わらず、位置決め部１０２の正確な位置が視認でき作業性がよい。
【００２３】
このように、作業の目的によって、真空吸着部８で半導体基板５のどこの位置を吸着するのが適切であるかと言うことは、さまざまであるが、位置決め部１０２は、吸着導管４上の任意の位置に変更可能であるため、いろいろな作業に対応することができる。
【００２４】
尚、上記では、位置決め部１０２を導電性弾性材で成し、その弾性を利用して吸引導管４に対してスライド及び固定可能とする構成で説明したが、スライド及び固定方法は、これに限るものではなく、図４（ａ）に示すように、内径部１０２ａを吸引導管４外径よりも若干、大きめとしてスムーズにスライド可能とし、外径部１０２ｂに配置した止めネジ１０４で固定する構成としてもよい。この場合、導電性材料であれば、弾性はなくてもよい。
【００２５】
また、真空吸着部８と位置決め部１０２との間の距離を可変する他の構成としては、図４（ｂ）に示すように、位置決め部１０２はピンセット本体３に固設し、吸引導管４がピンセット本体３に、所望の長さだけ出入り可能とする構成としてもよい。但し、この場合、吸引導管４とピンセット本体３の接続部には、例えば、Ｏリングなどのシール部材１０５を配置して、気密性を維持しながら吸引導管４の出し入れができるようにする必要がある。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の真空ピンセットによれば、真空吸着部と位置決め部との間の距離を所望の距離に変化させることができる位置決め部を有するため、作業の目的に応じた適切な吸着位置を、常に、一定の位置で安定して吸着できる。また、この位置決め部は、弾性を利用して吸引導管上をスライド及び固定可能な導電性弾性材で成る段付きリング状とすると比較的簡単でよい。あるいは、位置決め部は、ピンセット本体に固設し、吸引導管がピンセット本体に任意の長さだけ出し入れ自在である構成としてもよい。また、被吸着物が半導体基板のような円形である場合、真空吸着部と位置決め部との間の距離を、この半導体基板の半径とすると、位置決め部を半導体基板の端部に当接させることで吸着位置は半導体基板の重心付近となり、バランスのよい移送作業ができる。また、位置決め部はリング状であるため、作業者の目の位置に拘わらず、あらゆる方向から視認でき、位置決め部を被吸着物に近づけていく際の作業性がよい。また、吸引導管に真空吸着部と位置決め部との間の距離を表示する目盛を付すと位置決め部の位置を決定しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空ピンセットの一例の斜視図及び部分断面図
【図２】本発明の真空ピンセットの使用方法の一例の断面図
【図３】本発明の真空ピンセットの使用方法の一例の断面図
【図４】本発明の真空ピンセットの他の例の断面図及び部分断面図
【図５】従来の真空ピンセットの一例の斜視図及び部分断面図
【図６】従来の真空ピンセットの使用方法の一例の断面図
【図７】従来の真空ピンセットの使用方法の一例の断面図
【符号の説明】
１  従来の真空ピンセット
２  通気路
３  ピンセット本体
４  吸引導管
５  半導体基板
６  吸着面
７  吸引口
８  真空吸着部
９  チューブ
１０  操作ボタン
１１  従来の位置決め部
１２  収納容器
１０１  本発明の真空ピンセット
１０２  本発明の位置決め部
１０２ａ  内径部
１０２ｂ  大きい方の外径部
１０２ｃ  小さい方の外径部
１０３  目盛
１０４  止めネジ
１０５  シール部材
【図１】
2004186363.tif 000003
【図２】
2004186363.tif 000004
【図３】
2004186363.tif 000005
【図４】
2004186363.tif 000006
【図５】
2004186363.tif 000007
【図６】
2004186363.tif 000008
【図７】
2004186363.tif 000009