(57)【要約】【課題】  装置の低コスト化を図り、かつ基板の高さの変動に柔軟に追随することが可能な基板搬送装置を提供する。【解決手段】  保管台が、基板を積み重ねて保管する。ローダが、保管台と基板の受け渡しを行う。ローダは、昇降部と、昇降部を保管台に対して昇降させるエアシリンダと、保持部とを含む。保持部は、昇降部に対して、許容範囲内で上下移動可能である。保持部の下端で基板が保持する。保持部であって、前記保持部に加わる外力を取り払うと、重力の作用によって、前記許容範囲内で落下する前記保持部とを有する基板搬送装置が提供される。【選択図】  図３
2013184769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を積み重ねて保管する保管台と、
前記保管台と基板の受け渡しを行うローダと
を有し、
前記ローダは、
昇降部と、
前記昇降部を前記保管台に対して昇降させるエアシリンダと、
前記昇降部に対して、許容範囲内で上下移動可能であり、下端で基板を保持する保持部であって、前記保持部に加わる外力を取り払うと、重力の作用によって、前記許容範囲内で落下する前記保持部と
を有する基板搬送装置。
【請求項２】
前記昇降部に、鉛直方向に貫通する孔が形成されており、
前記保持部は、
前記孔に挿入されたロッドと、
前記ロッドが重力の作用によって前記孔から抜け落ちないように前記ロッドの、前記孔より上の部位に設けられたストッパと
を有する請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
さらに、
前記保持部の内部に形成され、前記保持部の下側の端面に開口する吸引孔と、
前記吸引孔内の空間を排気する排気装置と
を有する請求項１または２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
レーザビームを出射するレーザ光源と、
加工対象物である基板を保持する加工ステージと、
前記レーザ光源から出射したレーザビームを前記加工ステージ上の基板まで導く導光光学系と、
基板を積み重ねて保管する保管台と、
ローダと、
前記ローダが前記保管台に対して基板の受け渡し可能な位置と、前記加工ステージに対して基板の受け渡し可能な位置との間で、前記ローダを移動させる移動機構と、
を有し、
前記ローダは、
昇降部と、
前記昇降部を前記保管台に対して昇降させるエアシリンダと、
前記昇降部に対して、許容範囲内で上下移動可能であり、下端で基板を保持する保持部であって、前記保持部に加わる外力を取り払うと、重力の作用によって、前記許容範囲内で落下する前記保持部と
を有するレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を保持して搬送する基板搬送装置、及び基板搬送装置を有するレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ加工装置で基板の加工を行う場合、基板搬送装置が、基板を保管場所から加工ステージまで搬送する。基板搬送装置は、吸着パッドで基板を吸着し、持ち上げて搬送するために、昇降機構を有する。この昇降機構には、一般的にモータが用いられる。基板の保管場所には、複数の基板が積み重ねられている。最も上に位置する基板の高さは、保管されている基板の枚数に依存する。搬送装置が、基板の保管場所から基板を受け取るときには、吸着パッドを、基板に接触するまで下降させて基板を吸着する。昇降用のモータは、吸着パッドが基板に接触した時点で、吸着パッドの下降を停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９７００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸着パッドを昇降させるためのモータに代えて、エアシリンダを用いると、装置の低コスト化を図ることができる。ところが、エアシリンダを用いた場合には、吸着パッドを任意の高さで静止させることが困難である。このため、保管場所に保管されている基板の枚数の増減に伴う高さの変動に、柔軟に追随することが困難である。
【０００５】
本発明の目的は、装置の低コスト化を図り、かつ基板の高さの変動に柔軟に追随することが可能な基板搬送装置を提供することである。本発明の他の目的は、この基板搬送装置を用いたレーザ加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によると、
基板を積み重ねて保管する保管台と、
前記保管台と基板の受け渡しを行うローダと
を有し、
前記ローダは、
昇降部と、
前記昇降部を前記保管台に対して昇降させるエアシリンダと、
前記昇降部に対して、許容範囲内で上下移動可能であり、下端で基板を保持する保持部であって、前記保持部に加わる外力を取り払うと、重力の作用によって、前記許容範囲内で落下する前記保持部と
を有する基板搬送装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の観点によると、
レーザビームを出射するレーザ光源と、
加工対象物である基板を保持する加工ステージと、
前記レーザ光源から出射したレーザビームを前記加工ステージ上の基板まで導く導光光学系と、
基板を積み重ねて保管する保管台と、
ローダと、
前記ローダが前記保管台に対して基板の受け渡し可能な位置と、前記加工ステージに対して基板の受け渡し可能な位置との間で、前記ローダを移動させる移動機構と、
を有し、
前記ローダは、
昇降部と、
前記昇降部を前記保管台に対して昇降させるエアシリンダと、
前記昇降部に対して、許容範囲内で上下移動可能であり、下端で基板を保持する保持部であって、前記保持部に加わる外力を取り払うと、重力の作用によって、前記許容範囲内で落下する前記保持部と
を有するレーザ加工装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
エアシリンダで昇降部を昇降させるため、モータを用いる場合に比べて低コスト化を図ることができる。保持部の上下動によって、基板の高さの変動を吸収することができる。このため、保持対象の基板の高さが変動しても、昇降部を一定の高さまで下降させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施例によるレーザ加工装置の概略図である。
【図２】図２は、実施例によるレーザ加工装置に用いられているローダの断面図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｄは、ローダが基板を保持する動作を説明するための図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ基板が１枚のみ保管されている場合、及び最大枚数の基板が保管されている場合に、ローダがボトム位置まで下降した時の状態を示す正面図である。
【図５】図５は、実施例の変形例によるレーザ加工装置のローダの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に、実施例によるレーザ加工装置の概略図を示す。基台１０にＸＹ移動機構１１を介して加工ステージ１２が支持されている。ＸＹ移動機構１１は、加工ステージ１２を、水平面内の２次元方向に移動させることができる。加工ステージ１２の上に加工対象物である基板３３が保持される。基板３３は、例えば吸着機構により、加工ステージ１２に吸着される。
【００１１】
レーザ光源１５から出射したレーザビームが、レーザ光学系２０により、加工ステージ１２上の基板３３まで導かれる。レーザ光学系２０は、例えばベンディングミラー１６、ガルバノスキャナ１７、及びｆθレンズ１８等を含む。
【００１２】
未処理基板保管台３０の上に、未処理の基板３３が積み重ねられて保管されている。処理済基板保管台３１に、処理済の基板３３が積み重ねられて保管されている。搬入用ローダ４０及び搬出用ローダ５０が、移動機構６０に支持されている。移動機構６０は、レール６１と移動ブロック６２、６３を含む。移動ブロック６２、６３に、それぞれ搬入用ローダ４０及び搬出用ローダ５０が取り付けられている。
【００１３】
移動機構６０は、未処理基板保管位置と加工位置との間で、搬入用ローダ４０を移動させる。搬入用ローダ４０は、未処理基板保管位置において、未処理基板保管台３０に積み重ねられている基板３３を受け取り、加工位置において、基板３３を加工ステージ１２に引き渡す。さらに、移動機構６０は、処理済基板保管位置と加工位置との間で、搬出用ローダ５０を移動させる。搬出用ローダ５０は、加工位置において処理済の基板３３を加工
ステージ１２から受け取り、処理済基板保管場所において、処理済の基板３３を処理済基板保管台３１の上に積み重ねる。
【００１４】
次に、搬入用ローダ４０の構成について説明する。搬出用ローダ５０の構成は、搬入用ローダ４０の構成と同一である。移動ブロック６２にエアシリンダ４１が固定されている。エアシリンダ４１のピストンロッド４２に昇降部４３が取り付けられている。エアシリンダ４１は昇降部４３を未処理基板保管台３０に対して昇降させる。また、エアシリンダ４１は、昇降部４３を、上側の位置（以下、トップ位置という。）と下側の位置（以下、ボトム位置という。）との２ヶ所の高さに静止させることができる。昇降部４３に、複数の保持部４４が支持されている。
【００１５】
図２に、昇降部４３及び保持部４４の断面図を示す。保持部４４の各々は、ロッド４５、ストッパ４６、及びパッド４７を含む。昇降部４３に、鉛直方向に貫通する複数の孔４９が形成されている。複数のロッド４５がそれぞれ孔４９に挿入されている。ロッド４５の、孔４９より上の部位にストッパ４６が設けられている。ストッパ４６は、重力の作用によってロッド４５が孔４９から抜け落ちないようにロッド４５を支持する。保持部４４は昇降部４３に対して許容範囲内で上下移動可能である。保持部４４に加わる外力を取り払うと、保持部４４は重力の作用によって上下動の許容範囲内で落下する。
【００１６】
ロッド４５の下端にパッド４７が取り付けられている。保持部４４の内部に吸引孔４８が形成されている。吸引孔４８は、保持部４４の下側の端面に開口している。排気装置６５が吸引孔４８内の空間を排気する。保持部４４の下側の端面を基板３３に接触させた状態で、吸引孔４８内を排気することにより、基板３３を保持部４４に吸着することができる。
【００１７】
図１に戻って説明を続ける。昇降部４３がトップ位置に静止しているとき、保持部４４の下端は、未処理基板保管台３０に積み重ねられている最も上の基板３３よりも高い位置に配置される。未処理基板保管台３０に基板３３が１枚のみ保管されている状態で、昇降部４３をボトム位置まで下降させると、保持部４４の下端は、１枚の基板３３に接触する。
【００１８】
図３Ａ〜図３Ｄを参照して、搬入用ローダ４０が未処理基板保管台３０から基板３３を受け取る動作について説明する。
【００１９】
図３Ａに示すように、移動機構６０が、搬入用ローダ４０を未処理基板保管台３０に対して基板３３の受け渡しを行うことができる位置（未処理基板保管位置）まで移動させる。このとき、搬入用ローダ４０の昇降部４３はトップ位置まで上昇している。保持部４４は、ストッパ４６（図２）が昇降部４３に接するまで、すなわち許容範囲の最下端まで落下している。保持部４４の下端は、未処理基板保管台３０に積み重ねられている基板３３に接触しない。
【００２０】
図３Ｂに示すように、エアシリンダ４１が昇降部４３を下降させる。ある位置まで下降すると、保持部４４の下端が基板３３に接触する。エアシリンダ４１は、この位置で昇降部４３の下降を停止させない。昇降部４３はさらに下降するが、保持部４４は、基板３３に支持されるため、これ以上下方には降りない。
【００２１】
図３Ｃに示すように、エアシリンダ４１が昇降部４３をボトム位置まで下降させる。図３Ｂに示した状態から保持部４４は下方に降りないため、昇降部４３のみが下降する。保持部４４は昇降部４３に対して相対的に上昇することになる。保持部４４の下端が基板３３に接触している状態で、排気装置６５（図２）を動作させる。これにより、最も上の基
板３３が保持部４４に吸着される。
【００２２】
図３Ｄに示すように、エアシリンダ４１が昇降部４３をトップ位置まで上昇させる。未処理基板保管台３０に積み重ねられていた基板３３のうち最も上の基板３３が、保持部４４に吸着されて持ち上げられる。
【００２３】
図４Ａに、未処理基板保管台３０に基板３３が１枚のみ保管されている状態で、搬入用ローダ４０が基板３３を受け取るときの正面図を示す。図４Ｂに、未処理基板保管台３０に最大枚数の基板３３が積み重ねられている状態で、搬入用ローダ４０が最も上の基板３３を受け取るときの正面図を示す。
【００２４】
いずれの場合にも、昇降部４３がボトム位置まで下降している。このとき、保持部４４の下端が基板３３に接触する。図４Ａに示した状態では、保持部４４が昇降部４３に対して、上下動の許容範囲の最下端よりやや上に位置する。図４Ｂに示した状態では、保持部４４が昇降部４３に対して許容範囲の最上端よりやや下に位置する。昇降部４３に対して保持部４４が上下動する許容範囲の幅（ストローク）は、未処理基板保管台３０に最大枚数の基板３３が積み重ねられたときの基板３３の合計の厚さよりやや長い。
【００２５】
これにより、積み重ねられている基板３３の枚数が変動しても、昇降部４３をボトム位置に静止させて、基板３３の受け渡しを行うことができる。このように、昇降部４３に対して保持部４４が上下動することにより、受け渡しすべき基板３３の高さの変動を吸収することができる。昇降部４３に対する保持部４４の上下動は、アクチュエータ等を用いることなく、昇降部４３の上下動に連動して行われる。
【００２６】
また、未処理基板保持台３０の設計変更により、保持する未基板の最大枚数を変更する場合には、保持部４４のストロークを変更すればよい。このように、実施例による基板搬送装置は、装置の設計変更に対して柔軟に対応することができる。
【００２７】
搬入用ローダ４０が加工ステージ１２（図１）に基板３３を引き渡すときには、昇降部４３をボトム位置まで下降させた状態で、排気装置６５の吸引動作を停止させればよい。
【００２８】
搬出用ローダ５０が加工ステージ１２から基板３３を受け取るとき、及び搬出用ローダ５０が処理済基板保管場所３１に基板３３を引き渡すときの動作も、搬入用ローダ４０の動作と同一である。処理済基板保管場所３１に積み重ねられている基板３３の枚数が変動しても、最も上の基板３３の上に、処理済の基板３３を載せることができる。
【００２９】
上記実施例では、昇降部４３の昇降動作にエアシリンダ４１が用いられている。このため、電動モータで昇降部４３を昇降させる構造に比べて、装置の低コスト化を図ることが可能である。
【００３０】
図５に、実施例の変形例による基板搬送装置に採用されるローダ４０の正面図を示す。以下、図１〜図４に示した実施例との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
【００３１】
図５に示した変形例においては、昇降部４３の貫通孔４９が形成された部分と、ストッパ４６との間に、コイルばね等の弾性部材６８が配置されている。弾性部材６８には、コイルばね以外に弾性ゴム等を用いてもよい。保持部４４がトップ位置あるときには、ストッパ４６は弾性部材６８に接触していない。昇降部４３に対して保持部４４が下がると（保持部４４に対して昇降部４３が上昇すると）、ストッパ４６が弾性部材６８に接触する。保持部４４がトップ位置から弾性部材６８に接触するまでのストロークは、上述の実施
例におけるトップ位置からボトム位置までのストロークに等しい。
【００３２】
実施例においては、基板３３を吸着した状態で昇降部４３をボトム位置（図３Ｃ）から上昇させると、昇降部４３がストッパ４６（図２）に接触した時点で、保持部４４に衝撃が加わる。保持部４４に加わった衝撃は、基板３３まで伝わる。図５に示した変形例のように、弾性部材６８を配置することにより、この衝撃を緩和することができる。
【００３３】
上記実施例では、基板搬送装置をレーザ加工装置に適用したが、実施例に用いられた基板搬送装置は、レーザ加工装置以外の基板処理装置に適用することも可能である。
【００３４】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００３５】
１０  基台
１１  ＸＹ移動機構
１２  加工ステージ
１５  レーザ光源
１６  ベンディングミラー
１７  ガルバノスキャナ
１８  ｆθレンズ
２０  導光光学系
３０  未処理基板保管台
３１  処理済基板保管台
３３  基板
４０  搬入用ローダ
４１  エアシリンダ
４２  ピストンロッド
４３  昇降部
４４  保持部
４５  ロッド
４６  ストッパ
４７  パッド
４８  吸引孔
４９  貫通孔
５０  搬出用ローダ
６０  移動機構
６１  レール
６２、６３  移動ブロック
６５  排気装置
６８  弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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