真空ピンセット
【課題】 真空ピンセットを構成する吸着シールと保持部材との接合構造の安定性を高めるとともに保持性能を長期に渡り維持可能とする。
【解決手段】 負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットにおいて、一方の面に溝１１が形成され、溝１１の底部１１ａに開口するとともに真空ポンプに連通する通路１７を備えた吸着シール保持部材４と、溝１１に嵌合する形状を有するベース部５Ｂ及び、ベース部５Ｂから突設され、内面が通路１７と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁６を備えた吸着シール５とを有し、溝１１の側面には溝１１の長手方向に沿って保持部材凹条１６が形成され、ベース部５Ｂの側面には保持部材凹条１６に対応する吸着シール凸条１５が形成され、ベース部５Ｂには、外周壁６の内面と通路１７とを連通する連通孔９が穿設された構成とする。
【解決手段】 負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットにおいて、一方の面に溝１１が形成され、溝１１の底部１１ａに開口するとともに真空ポンプに連通する通路１７を備えた吸着シール保持部材４と、溝１１に嵌合する形状を有するベース部５Ｂ及び、ベース部５Ｂから突設され、内面が通路１７と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁６を備えた吸着シール５とを有し、溝１１の側面には溝１１の長手方向に沿って保持部材凹条１６が形成され、ベース部５Ｂの側面には保持部材凹条１６に対応する吸着シール凸条１５が形成され、ベース部５Ｂには、外周壁６の内面と通路１７とを連通する連通孔９が穿設された構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンセットの先端部として使用され、吸着面を対象物に接触させて負圧にすることで当該対象物を吸着保持する真空ピンセットに係り、特に半導体ウェハや、柔軟なエンボス加工されたシート、薄い保護紙類及び、コンパクトディスク等の薄板（ディスク）を確実に吸着保持するのに適した真空ピンセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
負圧を利用して対象物を吸着保持する真空ピンセットとして、図９に示すように、ピンセット本体である掴持部３１と、掴持部３１の先端に設けられたピンセット先端部である吸着具３２とからなる真空ピンセットが提案されている。掴持部３１の内部には吸着具３２と真空ポンプ３７とを連通する吸気流路３３が形成され、掴持部３１の外面には該吸気流路３３を大気解放する切換えスイッチ３４が設けられており、また吸着具３２は、対象物を吸着する吸着シール３５と、吸着シール３５を保持して吸気流路３３に連通する吸着シール保持部材３６とから構成されている。吸着シール３５は、吸着時に対象物表面と吸着シール表面との間を負圧に維持できるように、搬送対象物の表面形状に適合して密着するべく弾力性をもった材質からなり、吸着シール保持部材３６は金属あるいは硬質性樹脂等の剛性のある材料から形成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、この種の真空ピンセットのうち、軸心にセット孔が形成され、その外周に非記録面を有するコンパクトディスク等の環状の薄板を、非記録面において吸着することができる吸着具として、環状の吸着シールと、同じく環状の吸着シール保持部材とからなる真空ピンセットの吸着具が本出願人によって提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−６８３６２
【特許文献２】実公平４−９２７１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の真空ピンセットでは、吸着シールと吸着シール保持部材との接合が接着剤により行われていたため、接着剤の耐久力を超えた荷重が加わると接着面が解離して吸着シールが落下する恐れがあった。また経年劣化による接着剤の耐久力低下に伴い、吸着シールが落下する危険性が増大するので、定期的に吸着シールを交換する等のメンテナンスが必要であった。
【０００５】
そこで本発明では、これら従来技術の課題を解決し得る真空ピンセットであって、真空ピンセットを構成する吸着シールと保持部材との接合構造の安定性を高めるとともに保持性能を長期に渡り維持することができる真空ピンセットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、一方の面に溝が形成され、該溝の底部に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、前記溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、前記溝の側面には該溝の長手方向に沿って凹条または凸条が形成され、前記ベース部の側面には前記凹条または凸条に係合する凸条または凹条が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを連通する連通孔が穿設された構成とする。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、一方の面に２つの溝が形成され、該２つの溝の間に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、前記２つの溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、前記２つの溝の側面には各溝の長手方向に沿って凹条または凸条が形成され、前記ベース部の側面には前記凹条または凸条に係合する凸条または凹条が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを連通する連通孔が穿設された構成とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載された真空ピンセットにおいて、前記連通孔が開口する前記溝の底部または該底部に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記連通孔は前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する構成とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、請求項２に記載された真空ピンセットにおいて、前記連通孔が開口する前記２つの溝の間または該溝の間に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記連通孔は前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する構成とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明は、負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、一方の面に溝が形成され、該溝の底部に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、前記溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、前記溝の底部または該底部に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する連通孔が穿設された構成とする。
【００１１】
また、請求項６に係る発明は、負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、一方の面に２つの溝が形成され、該２つの溝の間に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、前記２つの溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、前記溝の間または該溝の間に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する連通孔が穿設された構成とする。
【００１２】
また、請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかの真空ピンセットにおいて、前記溝が環状をなす構成とする。
【００１３】
また、請求項８に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかの真空ピンセットにおいて、前記吸着シール保持部材に形成された挿入孔に挿入され、前記通路を前記負圧源に連通する扁平横断面の吸気管を更に有する構成とする。
【００１４】
また、請求項９に係る発明は、請求項８に記載された真空ピンセットにおいて、前記吸気管は一方の側面に吸気孔が穿設され、当該吸気孔を介して前記通路が前記負圧源に連通された構成とする。
【００１５】
また、請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかの真空ピンセットにおいて、前記ベース部の底面に複数の突起が形成された構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、吸着シール保持部材の少なくとも１つの溝の側面と、吸着シール保持部材の当該溝に嵌合する吸着シールのベース部の側面とに、凸条または凹条が設けられたことによって、一方の部材の凸条または凹条と他方の部材の凹条または凸条とが係合し、吸着シールと吸着シール保持部材とが、接着剤を要せずに接合されることが可能となった。接着剤が使用されないため、接着厚の不均一性による空気漏れや接着面の劣化がなく、定期的な取替えを含むメンテナンスが不要となるとともに、吸着シールの交換も容易になる。また、接着剤が対象物に付着する恐れが皆無であるため、半導体ウェハやコンパクトディスク等の高い清浄性が要求される場面での使用に適する真空ピンセットが得られる。さらに、外周壁の外側から、溝とベース部との嵌合面を通って通路へ流れ込む空気漏れも、凹条と凸条とが係合することによって効果的に防止される。
【００１７】
請求項３および請求項４に記載の発明によれば、それぞれ請求項１および請求項２の構成に加えて、吸着シール保持部材と吸着シールとの嵌合面に負圧源と連通する小溝が形成されたことによって、吸着時に吸着シールと対象物表面に囲まれた空間が負圧になるのと同時に、吸着シール保持部材と吸着シールとの間にも負圧の空間が生じる。そのため吸着シールは吸着シール保持部材に吸着され、対象物の荷重は吸着シールの凹条あるいは凸条のみでなく小溝に面する部分によっても吸着シール保持部材に伝達される。これにより、吸着シールが吸着シール保持部材から落下する虞が低減される。また、吸着シール保持部材に形成された通路とベース部に穿設された連通孔とが小溝を介して連通されるため、連通孔を任意の位置に設けることが可能となり、部品交換時等に吸着シールを位置合わせする手間も省かれる。
【００１８】
請求項５および請求項６に記載の発明によれば、吸着シールが接着剤や粘着剤によって吸着シール保持部材に接合されている場合において、請求項３，４の発明の効果と同様に、吸着シールが対象物を吸着した時に、小溝が負圧状態となって吸着シールと吸着シール保持部材とを吸着する効果が発揮されるため、接着剤等に作用する荷重が低減されて接合安定性が向上される。したがって、対象物を吸着した吸着シールが吸着シール保持部材から落下する虞が低減される。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、真空ピンセットの平面形状が環状とされることによって、真空ピンセットが、セット孔の外周であって記録面の内周側に非記録面を有するコンパクトディスク等の薄板を、その重心となる非記録面において均等に吸着保持することが可能となるため、吸着シールの外周壁の一部に偏って荷重がかかることがなくなり、環状の薄板を安定して吸着するのに適した真空ピンセットが得られる。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、吸着シール保持部材を負圧源に連通する吸気管の断面形状が扁平にされることによって、吸気量が確保されながら吸気管及び吸着シール保持部材が薄型に形成された真空ピンセットが得られる。これにより、例えば６インチシリコンウェハでは一般に４〜５ｍｍ間隔等、８インチシリコンウェハでは６〜７ｍｍ間隔等の小さなピッチで収納容器に収納されているシリコンウェハを保持・搬送するときに、真空ピンセットがこのような狭小なスペースに挿入されて被吸着物を吸着・保持することが可能となる。
【００２１】
請求項９に記載の発明によれば、吸気管と吸着シール保持部材との通路が、吸気管の端部でなく側面に穿設した開口を介して連通されることによって、薄型且つ小型に形成された吸着シール保持部材においても、吸気管の吸着シール保持部材への挿入長が長く確保され、接合部の強度が増大される。
【００２２】
請求項９に記載の発明によれば、これまでは被吸着物を吸着したときに、被吸着物がベース部の底部に密着し、離脱するのが容易でないことがあったが、ベース部の底面に複数の突起が形成されたことにより、被吸着物の離脱が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
≪第１実施形態の構成≫
図１は第１実施形態に係る真空ピンセットを分解して底面側から見た斜視図を、図２は第１実施形態に係る吸着シール保持部材を連結部の一部を破断して示す底面図を、図３は第１実施形態に係る真空ピンセットの縦断面図を示している。図１〜３に示すように、真空ピンセット先端ユニット１は、負圧源となる真空ポンプ（図示せず）へと連通する吸気チューブ２と、吸気チューブ２が連結した真空ピンセット３とからなり、真空ピンセット３は、支持体であって硬質樹脂材料で形成された吸着シール保持部材４と、吸着シール保持部材４に接合され、シリコンゴム等の弾性材料で形成された吸着シール５とから構成されている。静電気による弊害を防止するため、これらは全て導電性素材から構成されている。
【００２５】
吸着シール保持部材４は、連結部４Ａと、吸着シール５を支持する保持部４Ｂとからなる。連結部４Ａは、吸気チューブ２が連結される雌ねじ孔１８と、雌ねじ孔１８に螺着された吸気チューブ２に連通する通路１７と、雌ねじ孔１８の側面に直交するように形成された留めねじ孔１２ｂと、留めねじ孔１２ｂに螺合して吸気チューブ２を固定する留めねじ１２とを備えている。保持部４Ｂは、中央に空孔１３を有する環状の平面形状をなし、底面に吸着シール５のベース部５Ｂを受容する環状の溝１１が形成されている。溝１１の底部１１ａには、その幅方向の中央部分に溝１１に沿う環状の小溝１４が更に形成されており、小溝１４は通路１７と連通している。溝１１の側壁１１ｂには、吸着シール５のベース部５Ｂに設けられた吸着シール凸条１５が係合する保持部材凹条１６が壁に沿って形成されている。
【００２６】
吸着シール５は、環状の平面形状を有し、吸着シール保持部材４の溝１１に一部が受容されるベース部５Ｂと、ベース部５Ｂの受容される側と反対側の面をなす吸着パッド７と、吸着パッド７の両側面から吸着パッド７が対象物（被吸着物）に面する方向に末広がり状に付設された外周壁６と、保持部材凹条１６に係合するべくベース部５Ｂの側壁に形成された吸着シール凸条１５とを有する。外周壁６は吸着パッド７の側壁の下端から所定の距離を置いた位置に付設されているため、外周壁６と側壁との間に間隙８が形成される。またベース部５Ｂは、吸着パッド７からその背面まで貫通して小溝１４に連通する連通孔９と、連通孔９が穿設された位置の吸着パッド７に、吸着パッド７を分断するように形成された連通溝１０とを有する。
【００２７】
吸着シール５のベース部５Ｂが吸着シール保持部材４の溝１１に受容され、吸着シール凸条１５が保持部材凹条１６に係合することで、吸着シール５と吸着シール保持部材４とが接合されて真空ピンセット３を構成する。
【００２８】
図４に真空ピンセット３がシリコンウェハ２１の対象物平面２０に吸着した状態の吸着シール５の縦断面図を示す。吸気チューブ２の内部と、通路１７と、小溝１４と、連通孔９と、連通溝１０と、間隙８とが連通しているため、これらは全て吸着時に負圧源によって負圧にされる。間隙８によってシリコンウェハ２１（被吸着物）が吸引されるので、弾性の外周壁６は、対象物平面２０が吸着パッド７に接触するまで変形する。その際、外周壁６の内面に外周壁吸着平面６Ｂが形成される。
【００２９】
≪第１実施形態の作用効果≫
本実施形態では、吸着シール５が吸着シール凸条１５と保持部材凹条１６の嵌合によって吸着シール保持部材４に固定されるため、接着剤の省略が可能となる。そのため、接着厚の不均一性による空気漏れや接着面の劣化が生じることがなく、定期的な取替えを含むメンテナンスが不要となるとともに、吸着シール５の交換も容易になる。また、接着剤がシリコンウェハ２１に付着する恐れが皆無であるため、高い清浄性が確保される。さらに、外周壁６の外側から、溝１１とベース部５Ｂとの嵌合面を通って通路１７へ流れ込む空気漏れも、保持部材凹条１６と吸着シール凸条１５とが嵌合することによって効果的に防止される。
【００３０】
また吸着シール５と吸着シール保持部材４との間に小溝１４が形成され、吸着時に小溝１４が負圧になるために、吸着シール５は吸着シール保持部材４に吸着される。シリコンウェハ２１の荷重は吸着シール５を介して吸着シール保持部材４に加わることから、小溝１４を有さない場合には荷重が吸着シール凸条１５のみにかかるが、小溝１４が吸着シール保持部材４と吸着シール５とを密着させる吸着力を生じるため、小溝１４を有さない場合よりも吸着シール５と吸着シール保持部材４との接合性が増し、吸着シール５の落下が防止される。また小溝１４は溝１１内に全周に渡って形成されているため、吸着シール５が吸着シール保持部材４に取り付けられる際に、連通孔９と通路１７とは、その位置が一致しなくても小溝１４を介して連通される。したがって、装着位置の誤差による吸着不可能な不良品が発生することはない。また装着時の手間も省かれる。
【００３１】
真空ピンセット３の平面形状が環状とされることによって、セット孔の外周であって記録面の内周側に非記録面を有するコンパクトディスク等の薄板が、その重心となる非記録面において均等に吸着保持されるため、吸着シール５の外周壁６の一部に偏って荷重がかかることがなくなり、環状の薄板を安定して吸着するのに適した真空ピンセット３が得られる。
【００３２】
また吸着シール５は、吸着パッド７とその両側の外周壁６とが２列の間隙８を形成し、両間隙８が連通溝１０を介して連通孔９と連通されるので、吸着シール５が対象物平面２０に吸着した時に、連通孔９周辺の小さな面積にしか吸着作用が働かずに吸着力が低下するような現象が発生することもない。すなわち、間隙８が確実に吸着シール５の全周に渡って負圧となるので、吸着シール５が所定の吸着面積を確保して安定した吸着能力を発揮することができる。また、外周壁吸着平面６Ｂは柔軟であるため、対象物平面との適合性が高く、吸着シール５は対象物平面２０における気密性を保って対象物の吸着を確実に行うことができる。
【００３３】
このように、溝１１とベース部５Ｂとの嵌合面の空気漏れが効果的に防止されるとともに、外周壁６の対象物平面との適合性も高くなっているため、真空ピンセット３は、例えばエンボス加工されたシートや薄い保護紙に表面を保護された対象物をも吸着保持することが可能である。
【００３４】
［第２実施形態］
≪第２実施形態の構成≫
次に第２実施形態について説明する。なお、説明においては第１実施形態と異なる点について重点的に説明し、第１実施形態と重複する説明については省略する。図５は第２実施形態に係る真空ピンセットを一部分解して平面側から見た斜視図を、図６は第２実施形態に係る真空ピンセットを吸着シールの一部を破断して示す底面図を、図７は図５中のVII矢視図を、図８は第２実施形態に係る真空ピンセットの縦断面図を示している。
【００３５】
図５に示すように、真空ピンセット先端ユニット４１は、横断面が扁平に形成された吸気チューブ４２と、吸気チューブ４２が連結する真空ピンセット４３とからなり、真空ピンセット４３は、吸着シール保持部材４４と、吸着シール保持部材４４に接合された吸着シール４５とから構成されている。本実施形態の吸気チューブ４２は、外径４．５ｍｍ、内径４．０ｍｍのステンレスパイプに０．４ｍｍ厚のスペーサを挿入し、これを押圧することによって扁平断面形状に成形されている。吸着シール保持部材４は電気伝導率の小さな硬質樹脂から形成されており、吸着シール５はフッ素系の導電性ゴムから形成されている。
【００３６】
図５に示すように、吸気チューブ４２の一方の平面には吸気孔６０が穿設されている。吸着シール保持部材４４は、中央に空孔５３を有する環状の扁平形状をなしている。吸着シール保持部材４には、図５，図７に示すように、横断面が扁平な吸気チューブ４２が一方の扁平面が露出するように挿入されるべく、吸気チューブ挿入孔４４ｃが形成されている。そして吸気チューブ４２の露出する面と反対側の扁平面が対向する吸気チューブ挿入孔４４ｃの平面部分には、通路５７と導電用孔６０とが穿設されている。吸気チューブ４２は、吸気チューブ挿入孔４４ｃに挿入されて接着剤で接合されることによって、吸着シール保持部材４４に連結される。なお、接着剤にはステンレスに対する接着性の高いポリイミド樹脂が用いられ、高温接着されている。
【００３７】
図６，図８に示すように、吸着シール保持部材４は、底面に吸着シール４５のベース部４５Ｂを受容する２つの環状の溝５１，５２が形成されている。２列の溝５１，５２は同心に配置され、これらの間には、溝５１，５２に沿った環状の小溝５４が更に形成されている。前述した通路５７は、２つの溝５１，５２の間、すなわち小溝５４の底部に形成されている。一方、導電用孔６０は、内側の溝５１の底部に形成されている。吸気チューブ４２が挿入された状態において、吸気孔４２ｃと連通孔４９とは平面視において一致する。溝５１，５２の側壁５１ｂ，５２ｂには、保持部材凹条５８，５９が壁に沿って形成されている。
【００３８】
吸着シール４５は、吸着シール保持部材４４の溝５１，５２に受容される２列の突条を備えたベース部４５Ｂと、ベース部４５Ｂの２列の突条と反対側の面がなす吸着パッド４７と、ベース部４５Ｂに付設された外周壁４６と、保持部材凹条５９，５９に係合するべくベース部４５Ｂの突条の側面に形成された吸着シール凸条５５，５６とを有する。ベース部５Ｂには、吸着パッド７をなす面からその背面まで貫通して小溝１４に連通する連通孔４９が形成されるが、本実施形態ではベース部５Ｂの厚さが非常に薄いため、連通孔４９は吸着パッド７を分断するように形成された連通溝５０に包含される形となっている。
【００３９】
また吸着シール４５は上面に突起する導電部６１を備えており、この導電部６１が吸着シール保持部材４４に穿設された導電用孔６０に挿入されるように、吸着シール４５は吸着シール保持部材４４に嵌装される。吸着シール４５が吸着シール保持部材４４に嵌装された状態では、導電部６１は吸気チューブ４２の表面に接触しているため、吸着シール４５が帯電しても電子が吸気チューブ４２に導出されてシリコンウェハ２１に放電することが防止されている。なお、導電用孔６０は導電部６１よりも大きな面積に形成されている。吸着シール４５は更に、被吸着物が吸着パッド４７に粘着するのを防止するべく、吸着パッド４７の表面（ベース部４５Ｂの底面）に略円錐形状の複数の突起６２を備えている。複数の突起６２は、吸着パッド４７の幅方向中央に等間隔に配置されている。
【００４０】
≪第２実施形態の作用効果≫
本実施形態では、第１実施形態に示す作用効果の他、以下のような作用効果を発揮する。すなわち、吸着シール保持部材４４に２つの溝５１，５２が形成され、２つの溝５１，５２の間に小溝５４が形成されていることにより、図８に示す真空ピンセット４３の高さ（厚さ）Ｈ２は、図３に示す真空ピンセット３の高さＨ１よりも低く形成され得る。したがって、狭小なスペースにも真空ピンセット４３を挿入することができるようになる。また、吸気チューブ４２の断面形状が扁平にされ、吸着シール保持部材４４への連結が、吸着シール保持部材４４への挿入・接着により行われたことで、吸気チューブ４２の吸気量が確保されながらも、吸気チューブ４２とその連結部とが薄型化され、真空ピンセット４３全体の薄型化が可能となっている。
【００４１】
このとき、吸気チューブ４２の一方の扁平面が露出する形態とされることにより、吸気チューブ４２と吸着シール保持部材４４との連結部の強度低下が懸念される。ところが、吸気チューブ４２の先端ではなく、吸気チューブ４２側面に穿設された吸気孔４２ｃを介して吸着シール保持部材４４が連通されることによって、吸気チューブ４２の吸着シール保持部材４４への挿入長が長く確保されて、連結部の強度が増大される。
【００４２】
また、吸着シール４５の静電気対策として、突起状の導電部６１が吸気チューブ４２に接するようにされているが、導電用孔６０が導電部６１よりも大きく形成されているため、吸着シール５を吸着シール保持部材４に取り付ける際の位置合わせが容易とされている。更に、従前の吸着パッド４７ではパッド面が平面であったために、シリコンウェハ２１の吸着時にウェハが吸着パッド４７に密着し、離脱時に時間遅れが生じる障害があったが、吸着パッド４７の表面に複数の突起６２が設けられたことにより、パッドとウェハの密着面積が小さくなって密着力が低下されるとともに、弾性変形した突起６２の復元力がウェハを押し離すために、シリコンウェハ２１が即座に離脱されるようになる。
【００４３】
ここまで２つの実施形態について説明してきたが、上記２実施形態は本発明の真空ピンセットの一例を示すものであって、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。例えば、吸着シールと保持部材とを凸条及び凹条を嵌合させることにより固定して、吸着シールと保持部材との間に吸気路となる小溝を有さない形態としてもよい。また、吸着シールと保持部材とを凸条及び凹条による係合によらず、接着剤によって固定して、吸着シールと保持部材との吸着力となる小溝を更に有する構成としてもよい。また真空ピンセットの平面形状を上記の環状に替えて、Ｔ字型やＵ字型あるいは直線型としてもよい（前記特許文献２を参照）。また吸着シールと保持部材との接合手段である凸条及び凹条の形状を、一部あるいは大部分で断続的にして、凸部あるいは凹部を一列に並べたような形態としてもよい。このような形態とすることにより、吸着シールが環状であったとしても、吸着シール保持部材に取付け後、吸着シールが自由に回転することを防止することができる。また保持部材に形成した小溝を吸着シール側に形成する等、保持部材と吸着シールの間に空間が形成されて負圧が作用する構成としたものも本発明の技術範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施形態の真空ピンセットの構成を示す分解傾斜図である。
【図２】第１実施形態の吸着シール保持部材を一部破断して示す底面図である。
【図３】第１実施形態の真空ピンセットの縦断面図である。
【図４】第１実施形態の真空ピンセットが搬送対象物に吸着した状態を示す縦断面図である。
【図５】第２実施形態の真空ピンセットの構成を示す分解傾斜図である。
【図６】第２実施形態の真空ピンセットを一部破断して示す底面図である。
【図７】図５中のVII矢視図である。
【図８】第２実施形態の真空ピンセットの縦断面図である。
【図９】従来の真空ピンセットの概略構成を一部破断して示す底面図である。
【符号の説明】
【００４５】
３，４１ 真空ピンセット
４，４４ 吸着シール保持部材
５，４５ 吸着シール
５Ｂ，４５Ｂ ベース部
６，４６ 外周壁
７，４７ 吸着パッド
８ 間隙
９，４９ 連通孔
１０，５０ 連通溝
１１，５１，５２ 溝
１３，５３ 空孔
１４，５４ 小溝
１５，５５，５６ 吸着シール凸条
１６，５８，５９ 保持部材凹条
１７，５７ 通路
２０ 対象物平面
２１ シリコンウェハ（被吸着物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンセットの先端部として使用され、吸着面を対象物に接触させて負圧にすることで当該対象物を吸着保持する真空ピンセットに係り、特に半導体ウェハや、柔軟なエンボス加工されたシート、薄い保護紙類及び、コンパクトディスク等の薄板（ディスク）を確実に吸着保持するのに適した真空ピンセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
負圧を利用して対象物を吸着保持する真空ピンセットとして、図９に示すように、ピンセット本体である掴持部３１と、掴持部３１の先端に設けられたピンセット先端部である吸着具３２とからなる真空ピンセットが提案されている。掴持部３１の内部には吸着具３２と真空ポンプ３７とを連通する吸気流路３３が形成され、掴持部３１の外面には該吸気流路３３を大気解放する切換えスイッチ３４が設けられており、また吸着具３２は、対象物を吸着する吸着シール３５と、吸着シール３５を保持して吸気流路３３に連通する吸着シール保持部材３６とから構成されている。吸着シール３５は、吸着時に対象物表面と吸着シール表面との間を負圧に維持できるように、搬送対象物の表面形状に適合して密着するべく弾力性をもった材質からなり、吸着シール保持部材３６は金属あるいは硬質性樹脂等の剛性のある材料から形成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、この種の真空ピンセットのうち、軸心にセット孔が形成され、その外周に非記録面を有するコンパクトディスク等の環状の薄板を、非記録面において吸着することができる吸着具として、環状の吸着シールと、同じく環状の吸着シール保持部材とからなる真空ピンセットの吸着具が本出願人によって提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−６８３６２
【特許文献２】実公平４−９２７１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の真空ピンセットでは、吸着シールと吸着シール保持部材との接合が接着剤により行われていたため、接着剤の耐久力を超えた荷重が加わると接着面が解離して吸着シールが落下する恐れがあった。また経年劣化による接着剤の耐久力低下に伴い、吸着シールが落下する危険性が増大するので、定期的に吸着シールを交換する等のメンテナンスが必要であった。
【０００５】
そこで本発明では、これら従来技術の課題を解決し得る真空ピンセットであって、真空ピンセットを構成する吸着シールと保持部材との接合構造の安定性を高めるとともに保持性能を長期に渡り維持することができる真空ピンセットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、一方の面に溝が形成され、該溝の底部に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、前記溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、前記溝の側面には該溝の長手方向に沿って凹条または凸条が形成され、前記ベース部の側面には前記凹条または凸条に係合する凸条または凹条が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを連通する連通孔が穿設された構成とする。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、一方の面に２つの溝が形成され、該２つの溝の間に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、前記２つの溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、前記２つの溝の側面には各溝の長手方向に沿って凹条または凸条が形成され、前記ベース部の側面には前記凹条または凸条に係合する凸条または凹条が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを連通する連通孔が穿設された構成とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載された真空ピンセットにおいて、前記連通孔が開口する前記溝の底部または該底部に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記連通孔は前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する構成とする。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、請求項２に記載された真空ピンセットにおいて、前記連通孔が開口する前記２つの溝の間または該溝の間に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記連通孔は前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する構成とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明は、負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、一方の面に溝が形成され、該溝の底部に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、前記溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、前記溝の底部または該底部に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する連通孔が穿設された構成とする。
【００１１】
また、請求項６に係る発明は、負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、一方の面に２つの溝が形成され、該２つの溝の間に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、前記２つの溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、前記溝の間または該溝の間に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する連通孔が穿設された構成とする。
【００１２】
また、請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかの真空ピンセットにおいて、前記溝が環状をなす構成とする。
【００１３】
また、請求項８に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかの真空ピンセットにおいて、前記吸着シール保持部材に形成された挿入孔に挿入され、前記通路を前記負圧源に連通する扁平横断面の吸気管を更に有する構成とする。
【００１４】
また、請求項９に係る発明は、請求項８に記載された真空ピンセットにおいて、前記吸気管は一方の側面に吸気孔が穿設され、当該吸気孔を介して前記通路が前記負圧源に連通された構成とする。
【００１５】
また、請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかの真空ピンセットにおいて、前記ベース部の底面に複数の突起が形成された構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、吸着シール保持部材の少なくとも１つの溝の側面と、吸着シール保持部材の当該溝に嵌合する吸着シールのベース部の側面とに、凸条または凹条が設けられたことによって、一方の部材の凸条または凹条と他方の部材の凹条または凸条とが係合し、吸着シールと吸着シール保持部材とが、接着剤を要せずに接合されることが可能となった。接着剤が使用されないため、接着厚の不均一性による空気漏れや接着面の劣化がなく、定期的な取替えを含むメンテナンスが不要となるとともに、吸着シールの交換も容易になる。また、接着剤が対象物に付着する恐れが皆無であるため、半導体ウェハやコンパクトディスク等の高い清浄性が要求される場面での使用に適する真空ピンセットが得られる。さらに、外周壁の外側から、溝とベース部との嵌合面を通って通路へ流れ込む空気漏れも、凹条と凸条とが係合することによって効果的に防止される。
【００１７】
請求項３および請求項４に記載の発明によれば、それぞれ請求項１および請求項２の構成に加えて、吸着シール保持部材と吸着シールとの嵌合面に負圧源と連通する小溝が形成されたことによって、吸着時に吸着シールと対象物表面に囲まれた空間が負圧になるのと同時に、吸着シール保持部材と吸着シールとの間にも負圧の空間が生じる。そのため吸着シールは吸着シール保持部材に吸着され、対象物の荷重は吸着シールの凹条あるいは凸条のみでなく小溝に面する部分によっても吸着シール保持部材に伝達される。これにより、吸着シールが吸着シール保持部材から落下する虞が低減される。また、吸着シール保持部材に形成された通路とベース部に穿設された連通孔とが小溝を介して連通されるため、連通孔を任意の位置に設けることが可能となり、部品交換時等に吸着シールを位置合わせする手間も省かれる。
【００１８】
請求項５および請求項６に記載の発明によれば、吸着シールが接着剤や粘着剤によって吸着シール保持部材に接合されている場合において、請求項３，４の発明の効果と同様に、吸着シールが対象物を吸着した時に、小溝が負圧状態となって吸着シールと吸着シール保持部材とを吸着する効果が発揮されるため、接着剤等に作用する荷重が低減されて接合安定性が向上される。したがって、対象物を吸着した吸着シールが吸着シール保持部材から落下する虞が低減される。
【００１９】
請求項７に記載の発明によれば、真空ピンセットの平面形状が環状とされることによって、真空ピンセットが、セット孔の外周であって記録面の内周側に非記録面を有するコンパクトディスク等の薄板を、その重心となる非記録面において均等に吸着保持することが可能となるため、吸着シールの外周壁の一部に偏って荷重がかかることがなくなり、環状の薄板を安定して吸着するのに適した真空ピンセットが得られる。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、吸着シール保持部材を負圧源に連通する吸気管の断面形状が扁平にされることによって、吸気量が確保されながら吸気管及び吸着シール保持部材が薄型に形成された真空ピンセットが得られる。これにより、例えば６インチシリコンウェハでは一般に４〜５ｍｍ間隔等、８インチシリコンウェハでは６〜７ｍｍ間隔等の小さなピッチで収納容器に収納されているシリコンウェハを保持・搬送するときに、真空ピンセットがこのような狭小なスペースに挿入されて被吸着物を吸着・保持することが可能となる。
【００２１】
請求項９に記載の発明によれば、吸気管と吸着シール保持部材との通路が、吸気管の端部でなく側面に穿設した開口を介して連通されることによって、薄型且つ小型に形成された吸着シール保持部材においても、吸気管の吸着シール保持部材への挿入長が長く確保され、接合部の強度が増大される。
【００２２】
請求項９に記載の発明によれば、これまでは被吸着物を吸着したときに、被吸着物がベース部の底部に密着し、離脱するのが容易でないことがあったが、ベース部の底面に複数の突起が形成されたことにより、被吸着物の離脱が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
≪第１実施形態の構成≫
図１は第１実施形態に係る真空ピンセットを分解して底面側から見た斜視図を、図２は第１実施形態に係る吸着シール保持部材を連結部の一部を破断して示す底面図を、図３は第１実施形態に係る真空ピンセットの縦断面図を示している。図１〜３に示すように、真空ピンセット先端ユニット１は、負圧源となる真空ポンプ（図示せず）へと連通する吸気チューブ２と、吸気チューブ２が連結した真空ピンセット３とからなり、真空ピンセット３は、支持体であって硬質樹脂材料で形成された吸着シール保持部材４と、吸着シール保持部材４に接合され、シリコンゴム等の弾性材料で形成された吸着シール５とから構成されている。静電気による弊害を防止するため、これらは全て導電性素材から構成されている。
【００２５】
吸着シール保持部材４は、連結部４Ａと、吸着シール５を支持する保持部４Ｂとからなる。連結部４Ａは、吸気チューブ２が連結される雌ねじ孔１８と、雌ねじ孔１８に螺着された吸気チューブ２に連通する通路１７と、雌ねじ孔１８の側面に直交するように形成された留めねじ孔１２ｂと、留めねじ孔１２ｂに螺合して吸気チューブ２を固定する留めねじ１２とを備えている。保持部４Ｂは、中央に空孔１３を有する環状の平面形状をなし、底面に吸着シール５のベース部５Ｂを受容する環状の溝１１が形成されている。溝１１の底部１１ａには、その幅方向の中央部分に溝１１に沿う環状の小溝１４が更に形成されており、小溝１４は通路１７と連通している。溝１１の側壁１１ｂには、吸着シール５のベース部５Ｂに設けられた吸着シール凸条１５が係合する保持部材凹条１６が壁に沿って形成されている。
【００２６】
吸着シール５は、環状の平面形状を有し、吸着シール保持部材４の溝１１に一部が受容されるベース部５Ｂと、ベース部５Ｂの受容される側と反対側の面をなす吸着パッド７と、吸着パッド７の両側面から吸着パッド７が対象物（被吸着物）に面する方向に末広がり状に付設された外周壁６と、保持部材凹条１６に係合するべくベース部５Ｂの側壁に形成された吸着シール凸条１５とを有する。外周壁６は吸着パッド７の側壁の下端から所定の距離を置いた位置に付設されているため、外周壁６と側壁との間に間隙８が形成される。またベース部５Ｂは、吸着パッド７からその背面まで貫通して小溝１４に連通する連通孔９と、連通孔９が穿設された位置の吸着パッド７に、吸着パッド７を分断するように形成された連通溝１０とを有する。
【００２７】
吸着シール５のベース部５Ｂが吸着シール保持部材４の溝１１に受容され、吸着シール凸条１５が保持部材凹条１６に係合することで、吸着シール５と吸着シール保持部材４とが接合されて真空ピンセット３を構成する。
【００２８】
図４に真空ピンセット３がシリコンウェハ２１の対象物平面２０に吸着した状態の吸着シール５の縦断面図を示す。吸気チューブ２の内部と、通路１７と、小溝１４と、連通孔９と、連通溝１０と、間隙８とが連通しているため、これらは全て吸着時に負圧源によって負圧にされる。間隙８によってシリコンウェハ２１（被吸着物）が吸引されるので、弾性の外周壁６は、対象物平面２０が吸着パッド７に接触するまで変形する。その際、外周壁６の内面に外周壁吸着平面６Ｂが形成される。
【００２９】
≪第１実施形態の作用効果≫
本実施形態では、吸着シール５が吸着シール凸条１５と保持部材凹条１６の嵌合によって吸着シール保持部材４に固定されるため、接着剤の省略が可能となる。そのため、接着厚の不均一性による空気漏れや接着面の劣化が生じることがなく、定期的な取替えを含むメンテナンスが不要となるとともに、吸着シール５の交換も容易になる。また、接着剤がシリコンウェハ２１に付着する恐れが皆無であるため、高い清浄性が確保される。さらに、外周壁６の外側から、溝１１とベース部５Ｂとの嵌合面を通って通路１７へ流れ込む空気漏れも、保持部材凹条１６と吸着シール凸条１５とが嵌合することによって効果的に防止される。
【００３０】
また吸着シール５と吸着シール保持部材４との間に小溝１４が形成され、吸着時に小溝１４が負圧になるために、吸着シール５は吸着シール保持部材４に吸着される。シリコンウェハ２１の荷重は吸着シール５を介して吸着シール保持部材４に加わることから、小溝１４を有さない場合には荷重が吸着シール凸条１５のみにかかるが、小溝１４が吸着シール保持部材４と吸着シール５とを密着させる吸着力を生じるため、小溝１４を有さない場合よりも吸着シール５と吸着シール保持部材４との接合性が増し、吸着シール５の落下が防止される。また小溝１４は溝１１内に全周に渡って形成されているため、吸着シール５が吸着シール保持部材４に取り付けられる際に、連通孔９と通路１７とは、その位置が一致しなくても小溝１４を介して連通される。したがって、装着位置の誤差による吸着不可能な不良品が発生することはない。また装着時の手間も省かれる。
【００３１】
真空ピンセット３の平面形状が環状とされることによって、セット孔の外周であって記録面の内周側に非記録面を有するコンパクトディスク等の薄板が、その重心となる非記録面において均等に吸着保持されるため、吸着シール５の外周壁６の一部に偏って荷重がかかることがなくなり、環状の薄板を安定して吸着するのに適した真空ピンセット３が得られる。
【００３２】
また吸着シール５は、吸着パッド７とその両側の外周壁６とが２列の間隙８を形成し、両間隙８が連通溝１０を介して連通孔９と連通されるので、吸着シール５が対象物平面２０に吸着した時に、連通孔９周辺の小さな面積にしか吸着作用が働かずに吸着力が低下するような現象が発生することもない。すなわち、間隙８が確実に吸着シール５の全周に渡って負圧となるので、吸着シール５が所定の吸着面積を確保して安定した吸着能力を発揮することができる。また、外周壁吸着平面６Ｂは柔軟であるため、対象物平面との適合性が高く、吸着シール５は対象物平面２０における気密性を保って対象物の吸着を確実に行うことができる。
【００３３】
このように、溝１１とベース部５Ｂとの嵌合面の空気漏れが効果的に防止されるとともに、外周壁６の対象物平面との適合性も高くなっているため、真空ピンセット３は、例えばエンボス加工されたシートや薄い保護紙に表面を保護された対象物をも吸着保持することが可能である。
【００３４】
［第２実施形態］
≪第２実施形態の構成≫
次に第２実施形態について説明する。なお、説明においては第１実施形態と異なる点について重点的に説明し、第１実施形態と重複する説明については省略する。図５は第２実施形態に係る真空ピンセットを一部分解して平面側から見た斜視図を、図６は第２実施形態に係る真空ピンセットを吸着シールの一部を破断して示す底面図を、図７は図５中のVII矢視図を、図８は第２実施形態に係る真空ピンセットの縦断面図を示している。
【００３５】
図５に示すように、真空ピンセット先端ユニット４１は、横断面が扁平に形成された吸気チューブ４２と、吸気チューブ４２が連結する真空ピンセット４３とからなり、真空ピンセット４３は、吸着シール保持部材４４と、吸着シール保持部材４４に接合された吸着シール４５とから構成されている。本実施形態の吸気チューブ４２は、外径４．５ｍｍ、内径４．０ｍｍのステンレスパイプに０．４ｍｍ厚のスペーサを挿入し、これを押圧することによって扁平断面形状に成形されている。吸着シール保持部材４は電気伝導率の小さな硬質樹脂から形成されており、吸着シール５はフッ素系の導電性ゴムから形成されている。
【００３６】
図５に示すように、吸気チューブ４２の一方の平面には吸気孔６０が穿設されている。吸着シール保持部材４４は、中央に空孔５３を有する環状の扁平形状をなしている。吸着シール保持部材４には、図５，図７に示すように、横断面が扁平な吸気チューブ４２が一方の扁平面が露出するように挿入されるべく、吸気チューブ挿入孔４４ｃが形成されている。そして吸気チューブ４２の露出する面と反対側の扁平面が対向する吸気チューブ挿入孔４４ｃの平面部分には、通路５７と導電用孔６０とが穿設されている。吸気チューブ４２は、吸気チューブ挿入孔４４ｃに挿入されて接着剤で接合されることによって、吸着シール保持部材４４に連結される。なお、接着剤にはステンレスに対する接着性の高いポリイミド樹脂が用いられ、高温接着されている。
【００３７】
図６，図８に示すように、吸着シール保持部材４は、底面に吸着シール４５のベース部４５Ｂを受容する２つの環状の溝５１，５２が形成されている。２列の溝５１，５２は同心に配置され、これらの間には、溝５１，５２に沿った環状の小溝５４が更に形成されている。前述した通路５７は、２つの溝５１，５２の間、すなわち小溝５４の底部に形成されている。一方、導電用孔６０は、内側の溝５１の底部に形成されている。吸気チューブ４２が挿入された状態において、吸気孔４２ｃと連通孔４９とは平面視において一致する。溝５１，５２の側壁５１ｂ，５２ｂには、保持部材凹条５８，５９が壁に沿って形成されている。
【００３８】
吸着シール４５は、吸着シール保持部材４４の溝５１，５２に受容される２列の突条を備えたベース部４５Ｂと、ベース部４５Ｂの２列の突条と反対側の面がなす吸着パッド４７と、ベース部４５Ｂに付設された外周壁４６と、保持部材凹条５９，５９に係合するべくベース部４５Ｂの突条の側面に形成された吸着シール凸条５５，５６とを有する。ベース部５Ｂには、吸着パッド７をなす面からその背面まで貫通して小溝１４に連通する連通孔４９が形成されるが、本実施形態ではベース部５Ｂの厚さが非常に薄いため、連通孔４９は吸着パッド７を分断するように形成された連通溝５０に包含される形となっている。
【００３９】
また吸着シール４５は上面に突起する導電部６１を備えており、この導電部６１が吸着シール保持部材４４に穿設された導電用孔６０に挿入されるように、吸着シール４５は吸着シール保持部材４４に嵌装される。吸着シール４５が吸着シール保持部材４４に嵌装された状態では、導電部６１は吸気チューブ４２の表面に接触しているため、吸着シール４５が帯電しても電子が吸気チューブ４２に導出されてシリコンウェハ２１に放電することが防止されている。なお、導電用孔６０は導電部６１よりも大きな面積に形成されている。吸着シール４５は更に、被吸着物が吸着パッド４７に粘着するのを防止するべく、吸着パッド４７の表面（ベース部４５Ｂの底面）に略円錐形状の複数の突起６２を備えている。複数の突起６２は、吸着パッド４７の幅方向中央に等間隔に配置されている。
【００４０】
≪第２実施形態の作用効果≫
本実施形態では、第１実施形態に示す作用効果の他、以下のような作用効果を発揮する。すなわち、吸着シール保持部材４４に２つの溝５１，５２が形成され、２つの溝５１，５２の間に小溝５４が形成されていることにより、図８に示す真空ピンセット４３の高さ（厚さ）Ｈ２は、図３に示す真空ピンセット３の高さＨ１よりも低く形成され得る。したがって、狭小なスペースにも真空ピンセット４３を挿入することができるようになる。また、吸気チューブ４２の断面形状が扁平にされ、吸着シール保持部材４４への連結が、吸着シール保持部材４４への挿入・接着により行われたことで、吸気チューブ４２の吸気量が確保されながらも、吸気チューブ４２とその連結部とが薄型化され、真空ピンセット４３全体の薄型化が可能となっている。
【００４１】
このとき、吸気チューブ４２の一方の扁平面が露出する形態とされることにより、吸気チューブ４２と吸着シール保持部材４４との連結部の強度低下が懸念される。ところが、吸気チューブ４２の先端ではなく、吸気チューブ４２側面に穿設された吸気孔４２ｃを介して吸着シール保持部材４４が連通されることによって、吸気チューブ４２の吸着シール保持部材４４への挿入長が長く確保されて、連結部の強度が増大される。
【００４２】
また、吸着シール４５の静電気対策として、突起状の導電部６１が吸気チューブ４２に接するようにされているが、導電用孔６０が導電部６１よりも大きく形成されているため、吸着シール５を吸着シール保持部材４に取り付ける際の位置合わせが容易とされている。更に、従前の吸着パッド４７ではパッド面が平面であったために、シリコンウェハ２１の吸着時にウェハが吸着パッド４７に密着し、離脱時に時間遅れが生じる障害があったが、吸着パッド４７の表面に複数の突起６２が設けられたことにより、パッドとウェハの密着面積が小さくなって密着力が低下されるとともに、弾性変形した突起６２の復元力がウェハを押し離すために、シリコンウェハ２１が即座に離脱されるようになる。
【００４３】
ここまで２つの実施形態について説明してきたが、上記２実施形態は本発明の真空ピンセットの一例を示すものであって、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。例えば、吸着シールと保持部材とを凸条及び凹条を嵌合させることにより固定して、吸着シールと保持部材との間に吸気路となる小溝を有さない形態としてもよい。また、吸着シールと保持部材とを凸条及び凹条による係合によらず、接着剤によって固定して、吸着シールと保持部材との吸着力となる小溝を更に有する構成としてもよい。また真空ピンセットの平面形状を上記の環状に替えて、Ｔ字型やＵ字型あるいは直線型としてもよい（前記特許文献２を参照）。また吸着シールと保持部材との接合手段である凸条及び凹条の形状を、一部あるいは大部分で断続的にして、凸部あるいは凹部を一列に並べたような形態としてもよい。このような形態とすることにより、吸着シールが環状であったとしても、吸着シール保持部材に取付け後、吸着シールが自由に回転することを防止することができる。また保持部材に形成した小溝を吸着シール側に形成する等、保持部材と吸着シールの間に空間が形成されて負圧が作用する構成としたものも本発明の技術範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施形態の真空ピンセットの構成を示す分解傾斜図である。
【図２】第１実施形態の吸着シール保持部材を一部破断して示す底面図である。
【図３】第１実施形態の真空ピンセットの縦断面図である。
【図４】第１実施形態の真空ピンセットが搬送対象物に吸着した状態を示す縦断面図である。
【図５】第２実施形態の真空ピンセットの構成を示す分解傾斜図である。
【図６】第２実施形態の真空ピンセットを一部破断して示す底面図である。
【図７】図５中のVII矢視図である。
【図８】第２実施形態の真空ピンセットの縦断面図である。
【図９】従来の真空ピンセットの概略構成を一部破断して示す底面図である。
【符号の説明】
【００４５】
３，４１ 真空ピンセット
４，４４ 吸着シール保持部材
５，４５ 吸着シール
５Ｂ，４５Ｂ ベース部
６，４６ 外周壁
７，４７ 吸着パッド
８ 間隙
９，４９ 連通孔
１０，５０ 連通溝
１１，５１，５２ 溝
１３，５３ 空孔
１４，５４ 小溝
１５，５５，５６ 吸着シール凸条
１６，５８，５９ 保持部材凹条
１７，５７ 通路
２０ 対象物平面
２１ シリコンウェハ（被吸着物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、
一方の面に溝が形成され、該溝の底部に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、
前記溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、
前記溝の側面には該溝の長手方向に沿って凹条または凸条が形成され、前記ベース部の側面には前記凹条または凸条に係合する凸条または凹条が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを連通する連通孔が穿設されたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項２】
負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、
一方の面に２つの溝が形成され、該２つの溝の間に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、
前記２つの溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、
前記２つの溝の側面には各溝の長手方向に沿って凹条または凸条が形成され、前記ベース部の側面には前記凹条または凸条に係合する凸条または凹条が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを連通する連通孔が穿設されたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項３】
前記連通孔が開口する前記溝の底部または該底部に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記連通孔は前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通す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４】
前記連通孔が開口する前記２つの溝の間または該溝の間に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記連通孔は前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通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５】
負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、
一方の面に溝が形成され、該溝の底部に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、
前記溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、
前記溝の底部または該底部に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する連通孔が穿設されたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項６】
負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、
一方の面に２つの溝が形成され、該２つの溝の間に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、
前記２つの溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、
前記溝の間または該溝の間に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する連通孔が穿設されたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項７】
前記溝が環状をなすことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の真空ピンセット。
【請求項８】
前記吸着シール保持部材に形成された挿入孔に挿入され、前記通路を前記負圧源に連通する扁平横断面の吸気管を更に有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の真空ピンセット。
【請求項９】
前記吸気管は一方の側面に吸気孔が穿設され、当該吸気孔を介して前記通路が前記負圧源に連通されたことを特徴とする請求項８に記載の真空ピンセット。
【請求項１０】
前記ベース部の底面に複数の突起が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の真空ピンセット。
【請求項１】
負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、
一方の面に溝が形成され、該溝の底部に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、
前記溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、
前記溝の側面には該溝の長手方向に沿って凹条または凸条が形成され、前記ベース部の側面には前記凹条または凸条に係合する凸条または凹条が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを連通する連通孔が穿設されたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項２】
負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、
一方の面に２つの溝が形成され、該２つの溝の間に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、
前記２つの溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、
前記２つの溝の側面には各溝の長手方向に沿って凹条または凸条が形成され、前記ベース部の側面には前記凹条または凸条に係合する凸条または凹条が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを連通する連通孔が穿設されたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項３】
前記連通孔が開口する前記溝の底部または該底部に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記連通孔は前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通す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４】
前記連通孔が開口する前記２つの溝の間または該溝の間に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記連通孔は前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通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５】
負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、
一方の面に溝が形成され、該溝の底部に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、
前記溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、
前記溝の底部または該底部に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する連通孔が穿設されたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項６】
負圧を利用して被吸着物を吸着保持する真空ピンセットであって、
一方の面に２つの溝が形成され、該２つの溝の間に開口するとともに負圧源に連通する通路を備えた吸着シール保持部材と、
前記２つの溝に嵌合する形状を有するベース部及び、該ベース部から突設され、内面が前記通路と連通して被吸着物との間に負圧領域を形成する外周壁を備えた吸着シールとを有し、
前記溝の間または該溝の間に対向する前記ベース部の面には、前記溝の長手方向に沿って小溝が形成され、前記ベース部には前記外周壁の内面と前記通路とを前記小溝を介して連通する連通孔が穿設されたことを特徴とする真空ピンセット。
【請求項７】
前記溝が環状をなすことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の真空ピンセット。
【請求項８】
前記吸着シール保持部材に形成された挿入孔に挿入され、前記通路を前記負圧源に連通する扁平横断面の吸気管を更に有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の真空ピンセット。
【請求項９】
前記吸気管は一方の側面に吸気孔が穿設され、当該吸気孔を介して前記通路が前記負圧源に連通されたことを特徴とする請求項８に記載の真空ピンセット。
【請求項１０】
前記ベース部の底面に複数の突起が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の真空ピンセット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−８５２８５（Ｐ２００８−８５２８５Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３５９９０（Ｐ２００６−３３５９９０）
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（５９５０８１７４７）フロロメカニック株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１３日（２００６．１２．１３）
【出願人】（５９５０８１７４７）フロロメカニック株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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