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技術 収納体搬送装置及びレーザ加工装置

出願人 株式会社オーク製作所
発明者 中本裕見船山昌彦
出願日 2019年3月27日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2019-059799
公開日 2020年10月1日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-161654
状態 未査定
技術分野 ウエハ等の容器、移送、固着、位置決め等 工作物の供給
主要キーワード 係止ユニット 外装フレーム テーブル昇降機構 空調チャンバ 搬送ユニット内 非連結状態 受け渡し装置 スカラロボット
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

複数の基板収納された収納体を効率よく搬送することができる収納体搬送装置及びレーザ加工装置を提供する。

解決手段

複数の基板が収納された収納体を少なくとも第1の位置及び第2の位置に移動させる収納体搬送ユニットと、第1の位置において、収納体から取り出した基板を基板処理装置に搬送し、第2の位置において、処理後の基板を基板処理装置から収納体に対して格納する受け渡し装置とを備え、第1の位置及び第1の位置の上流側のいずれかにおいて、基板が収納された収納体が収納体搬送ユニットに搬送可能なように配され、第2の位置及び第2の位置の下流側のいずれかにおいて、加工後の基板が収納された収納体が収納体搬送ユニットから離脱されるようにした収納体搬送装置である。

概要

背景

半導体FPD(フラットパネルディスプレイ)、プリント配線板等の製造工場では、基板複数枚収納する収納体マガジンカセットキャリア、FOUP(Front Opening Unify Pod):ウエハ用のカセット等)を用いて基板を搬送する。工場ではAGV(Automated Guided Vehicle:無人搬送車)等を用いて、装置と装置の間、または同一装置内の複数の収納体のセット場所の間で収納体を搬送する。

例えば特許文献1には、加工装置に収納体を2つセットし、基板投入側の位置にセットした一方の収納体から基板を取出し、加工装置で基板を加工した後、基板搬出側の位置にセットした他方の収納体に基板を格納することが記載されている。また、加工装置の2つの位置間を、コンベアにて搬送する技術が知られている(特許文献2参照)。

概要

複数の基板が収納された収納体を効率よく搬送することができる収納体搬送装置及びレーザ加工装置を提供する。複数の基板が収納された収納体を少なくとも第1の位置及び第2の位置に移動させる収納体搬送ユニットと、第1の位置において、収納体から取り出した基板を基板処理装置に搬送し、第2の位置において、処理後の基板を基板処理装置から収納体に対して格納する受け渡し装置とを備え、第1の位置及び第1の位置の上流側のいずれかにおいて、基板が収納された収納体が収納体搬送ユニットに搬送可能なように配され、第2の位置及び第2の位置の下流側のいずれかにおいて、加工後の基板が収納された収納体が収納体搬送ユニットから離脱されるようにした収納体搬送装置である。

目的

本発明の目的は、収納体を効率よく搬送することができる収納体搬送装置及びレーザ加工装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

被加工層が形成された基板複数収納可能な収納体を少なくとも第1の位置及び第2の位置に移動させる収納体搬送ユニットと、前記第1の位置において、前記収納体から取り出した前記基板を基板処理装置に搬送し、前記第2の位置において、前記基板処理装置から取り出した前記基板を前記収納体の中に格納する受け渡し装置とを備え、前記第1の位置及び前記第1の位置の上流側のいずれかにおいて、前記基板が収納された前記収納体が前記収納体搬送ユニットに搬送可能なように配され、前記第2の位置及び前記第2の位置の下流側のいずれかにおいて、加工後の前記基板が収納された前記収納体が前記収納体搬送ユニットから離脱されるようにした収納体搬送装置

請求項2

前記第1の位置の上流側に、前記基板が収納された前記収納体を前記収納体搬送ユニットに搬入する第3の位置が設定された請求項1に記載の収納体搬送装置。

請求項3

前記第2の位置の下流側に、加工後の前記基板が収納された前記収納体を前記収納体搬送ユニットから搬出する第4の位置が設定された請求項1又は2に記載の収納体搬送装置。

請求項4

前記収納体をほぼ水平方向に搬送するための搬送経路を前記収納体搬送ユニットが有する請求項1から3のいずれかに記載の収納体搬送装置。

請求項5

前記収納体をほぼ垂直方向に搬送するための搬送経路を前記収納体搬送ユニットが有する請求項1から4のいずれかに記載の収納体搬送装置。

請求項6

基板にレーザ光による加工を行う基板処理装置と、複数の基板が収納された収納体を少なくとも第1の位置及び第2の位置に移動させる収納体搬送ユニットと、前記第1の位置において、前記収納体から取り出した前記基板を前記基板処理装置に搬送し、前記第2の位置において、前記基板処理装置から取り出した前記基板を前記収納体の中に格納する受け渡し装置とを備え、前記第1の位置及び前記第1の位置の上流側のいずれかにおいて、前記基板が収納された前記収納体が前記収納体搬送ユニットに搬送可能なように配され、前記第2の位置及び前記第2の位置の下流側のいずれかにおいて、加工後の前記基板が収納された前記収納体が前記収納体搬送ユニットから離脱されるようにしたレーザ加工装置

技術分野

0001

本発明は、例えばレーザ加工装置に対して被加工体としての基板を供給し、加工後の基板を取り出すために、基板を搬送する収納体搬送装置及びレーザ加工装置に関する。

背景技術

0002

半導体FPD(フラットパネルディスプレイ)、プリント配線板等の製造工場では、基板を複数枚収納する収納体(マガジンカセットキャリア、FOUP(Front Opening Unify Pod):ウエハ用のカセット等)を用いて基板を搬送する。工場ではAGV(Automated Guided Vehicle:無人搬送車)等を用いて、装置と装置の間、または同一装置内の複数の収納体のセット場所の間で収納体を搬送する。

0003

例えば特許文献1には、加工装置に収納体を2つセットし、基板投入側の位置にセットした一方の収納体から基板を取出し、加工装置で基板を加工した後、基板搬出側の位置にセットした他方の収納体に基板を格納することが記載されている。また、加工装置の2つの位置間を、コンベアにて搬送する技術が知られている(特許文献2参照)。

先行技術

0004

特開2018−098363号公報
特開平4−313212号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1に記載の構成では、基板投入側の位置にセットした一方の収納体が空になった際には、AGVがこの収納体を加工装置から受け取って基板搬出側の位置に移動する必要がある。しかしながら、以前にセットした他方の収納体が満載になるまで、一方の収納体を基板搬出側の位置に搬送することができないので、次の新しい収納体をセットすることができず、待ち時間が生じる。特に、複数の収納体に跨るロット生産がある場合、空となった一方の収納体の一時保管と満載した他方の収納体の次工程への搬送と、一時保管した一方の収納体の基板搬出側の位置へのセットのために、AGVを度々占有され、また、AGVの導線が複雑になる問題がある。特許文献2の場合では、AGVを用いない収納体の搬送装置が示されているが、特許文献1に記載の構成で生じる収納体の搬送が煩雑になるという問題を解決することはできない。

0006

したがって、本発明の目的は、収納体を効率よく搬送することができる収納体搬送装置及びレーザ加工装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、被加工層が形成された基板を複数収納可能な収納体を少なくとも第1の位置及び第2の位置に移動させる収納体搬送ユニットと、
第1の位置において、収納体から取り出した基板を基板処理装置に搬送し、第2の位置において、基板処理装置から取り出した基板を収納体の中に格納する受け渡し装置とを備え、
第1の位置及び第1の位置の上流側のいずれかにおいて、基板が収納された収納体が収納体搬送ユニットに搬送可能なように配され、
第2の位置及び第2の位置の下流側のいずれかにおいて、加工後の基板が収納された収納体が収納体搬送ユニットから離脱される
ようにした収納体搬送装置である。

発明の効果

0008

少なくとも一つの実施形態によれば、収納体を移動させるのに、移動先が空くのを待つ必要がなく、またAGVを利用せずに、収納体搬送ユニット内で収納体を移動させることができるので、生産性が向上する利点がある。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本明細書に記載されたいずれかの効果又はそれらと異質な効果であっても良い。

図面の簡単な説明

0009

図1は、本発明の第1の実施形態の概略的正面構成を示す図である。
図2は、本発明の第1の実施形態の概略的平面構成を示す図である。
図3は、本発明の第1の実施形態の動作を説明するための略線図である。
図4は、本発明の第2の実施形態の収納体搬送ユニットの概略的平面構成を示す図である。
図5は、本発明の変形例を説明するための略線図である。
図6は、本発明の変形例を説明するための略線図である。

実施例

0010

以下、本発明の実施形態等について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。

0011

図1は本発明の第1実施形態の正面概略構成図である。また図2は第1実施形態の平面概略構成図である。第1実施形態では、レーザ加工装置1が、被加工層が形成された複数の基板が収納された収納体(以下、マガジンと適宜称する)を搬送する収納体搬送装置2を備えている。収納体搬送装置2には、収納体搬送ユニットとして、水平方向(X方向)に延長するガイドレール等のX方向直動機構10と、X方向直動機構10の移動部にマガジン係止ユニットHが設置されている。X方向直動機構1及びマガジン係止ユニットHは、空調チャンバー(収納体搬送装置2の外装フレーム)の天井部に吊り下げるように設けられている。但し、収納体搬送ユニットは、空調チャンバーの内側面や底面に取り付けるようにしてもよい。また、複数のマガジン係止ユニットを設けてもよい。

0012

マガジン係止ユニットHは、水平方向を左右(X軸方向)に移動自在可能とされ、また、その移動量及び停止位置が制御可能とされている。マガジン係止ユニットHの下方先端には、マガジン係止ユニットとマガジンを連結するためのクランプ機構Cが設けられている。クランプ機構CをZ方向(垂直方向)に移動させるためのZ方向直動機構をマガジン係止ユニットHが有する。クランプ機構Cによって、マガジン係止ユニットHとマガジンが連結される。この連結状態及び非連結状態が制御可能とされている。

0013

収納体搬送ユニットの下部にX方向に延長して配されたベースBが配置されている。ベースB上の複数箇所例えば4箇所にマガジン載置テーブルT1,T2,T3及びT4が取り付けられている。各マガジン載置テーブルT1〜T4は、載置されるマガジンを位置決めするための位置決め機構を有する。

0014

マガジン載置テーブルT1及びT4の下側には、AGVの備えるフォーク逃げ溝2a,2bが設けられている。また、マガジン載置テーブルT2及びT3は、テーブル昇降機構3a,3bによって昇降自在とされている。

0015

図1においては、マガジン載置テーブルT1〜T4に対してマガジンM1,M2,M3及びM4がそれぞれ載置されている状態が示されている。各マガジンに対して破線で示すように、基板が間隔を空けて複数枚収納されている。基板は例えばプリント配線板用有機基板であり、表面にレーザ加工をする被加工層が形成されている。被加工層は例えば、樹脂膜金属箔であり、レーザによってビア形成等の加工処理が可能な材料によって形成されている。

0016

マガジン載置テーブルT1〜T4のそれぞれの位置をP1,P2,P3及びP4と称する。位置P2は、第1の位置で、位置P3は、第2の位置である。第1の位置P2において、マガジンから取り出した加工前基板を、基板に対して処理(レーザビア加工処理、露光処理等)を行う基板処理装置(以降、加工装置と適宜称する)に搬送し、第2の位置P3において、加工装置から取り出した加工後基板をマガジンの中に格納するようになされる。さらに、第1の位置P1において、加工前基板が収納されたマガジンがAGVによって収納体搬送ユニット(マガジン載置テーブルT1)に搬送可能なように配される。さらに、第4の位置P4において、加工後の基板が収納されたマガジンがAGVによって収納体搬送ユニットから離脱するために待機するようになされる。

0017

図1に示すように、最大数のマガジンがセットされた状態においては、位置P1(マガジン載置テーブルT1)に加工前基板が収納されたマガジンM4がセットされ、位置P2(マガジン載置テーブルT2)に加工前基板が収納されたマガジンM3がセットされ、位置P3(マガジン載置テーブルT3)に加工後基板が収納される空のマガジンM2がセットされ、位置P4(マガジン載置テーブルT4)に加工後基板が収納されたマガジンM1がセットされる。

0018

第1の実施形態の動作について説明する。各マガジン載置テーブル上にマガジンが全くセットされていない初期状態では、位置P1(マガジン載置テーブルT1)に対してAGVによって加工後基板を収納するための空のマガジンM1がセットされる。
次に、マガジン係止ユニットHのクランプ機構CがマガジンM1の上部フッククランプし、マガジン係止ユニットHのZ方向直動機構がZ+方向(上方向)に作動し、マガジンM1を持ち上げる。X方向直動機構1がX+方向に作動し、マガジンM1をマガジン載置テーブルT2上まで搬送する。マガジン係止ユニットHのZ方向直動機構がZ−方向(下方向)に作動し、マガジンM1をマガジン載置テーブルT2に載置する。このようにしてマガジンM1を位置P1から位置P2へ移動する。マガジン係止ユニットHのクランプ機構Cが解除され、マガジン係止ユニットHがZ方向直動機構によってZ+方向(上方向)に退避する。

0019

さらに、上述した動作と同様の動作によってマガジンM1を位置P2(マガジン載置テーブルT2)から位置P3(マガジン載置テーブルT3)まで搬送する。但し、他のマガジンが存在していない時には、マガジンM1を位置P1から位置P3まで搬送してもよい。

0020

次に、位置P1(マガジン載置テーブルT1)に加工前基板が収納されたマガジンM2をAGVによってセットし、そして、このマガジンM2を位置P2(マガジン載置テーブルT2)までマガジン係止ユニットHによって搬送する。したがって、位置P2に加工前基板が収納されたマガジンM2が位置し、位置P3に空のマガジンM1が位置した状態となる。

0021

次に、受け渡し装置としての基板搬送ロボット13によってマガジンM2から加工前基板を取り出して加工装置例えばレーザ加工装置に投入する。例えば基板搬送ロボットがマガジンM2の上部開口から1枚ずつ基板を取り出して加工装置の加工ステージ(不図示)にセットする。

0022

加工装置により加工された加工後基板が基板搬送ロボット13によって1枚ごと順にマガジンM1に収納される。このように、基板搬送ロボット13は、位置P2にあるマガジンM2から基板を1枚取り出して加工装置の加工ステージ(不図示)にセットし、加工済みの基板を加工ステージから受取り、位置P3にあるマガジンM1に加工した基板を収納する。基板搬送ロボットは、周知の機構、例えば、スカラロボットと直動機構の組合せで構成される。

0023

マガジンM2の加工前基板を加工装置に投入して加工を行っている間に、AGVによってマガジンM3が位置P1(マガジン載置テーブルT1)にセットされる。そして、加工後基板が収納されたマガジンM1が位置P3(マガジン載置テーブルT3)から位置P4(マガジン載置テーブルT4)に搬送される。そして、AGVによってマガジンM1が収納体搬送ユニットから取り出されて次の工程に搬送される。さらに、空となったマガジンM2が位置P2から位置P3に移動され、加工後基板の収納開始を待機する。さらに、マガジンM3が位置P1(マガジン載置テーブルT1)から位置P2(マガジン載置テーブル2)に移動し、加工前基板の取り出しを待機する。

0024

マガジンM3の加工前基板を加工装置に投入して加工を行っている間に、AGVによってマガジンM4が位置P1(マガジン載置テーブルT1)にセットされる。図1は、マガジンM1をAGVによって取り出す前の状態を示している。
以上の処理の流れを概略的に図示したものが図3A、図3B及び図3Cである。

0025

上述した第1の実施形態によれば、収納体としてのマガジンを移動させるのに、移動先が空くのを待つ必要がなく、またAGVを利用せずに、収納体搬送ユニット内でマガジンを移動させることができるので、生産性が向上する利点がある。

0026

本発明の第2の実施形態について図4を参照して説明する。図4に示すように、マガジンをX方向に搬送するために、ローラチェーンベルトコンベア等の収納体搬送ユニット11が使用される。収納体搬送ユニット11は、第1の実施形態と同様に、P1〜P4の位置にマガジンを搬送することが可能とされている。また、マガジンをZ方向に変位させることが可能とされている。

0027

かかる第2の実施形態によっても、マガジンを移動させるのに、移動先が空くのを待つ必要がなく、またAGVを利用せずに、収納体搬送ユニット内でマガジンを移動させられるので、生産性が向上する利点がある。

0028

図5は、収納体搬送ユニットの変形例の平面図である。マガジンのセット位置P1と、加工位置P2の間を半円状の搬送経路で結び、加工後の基板を収納する基板収納位置P3と、マガジンが離脱のためにAGVを待機する位置P4の間を半円状の搬送経路で結んだ構成である。さらに、円形状に搬送経路を構成してもよい。

0029

さらに、収納体搬送ユニットの経路は、水平(X)方向に限定されず、垂直(Z)方向に延長するものであってもよい。例えば図6の収納体搬送ユニットの変形例の正面図に示すように、位置P1と位置P2間の経路が上方向に延びるものであり、位置P2及び位置P3を結ぶ経路が水平方向に延びるものであり、位置P3及び位置P4を結ぶ経路が下方向に延びるものであってもよい。

0030

以上の説明では、位置P1から位置P4の4個の位置を設定しているが、位置P1と位置P2を同一位置とするか、又は位置P3と位置P4を同一位置として合計3箇所の位置を設定するようにしてもよい。さらに、合計2箇所の位置としてもよい。また、位置P2及びP3の間に、空マガジンを待機するための位置を設けて全部で5カ所の位置としてもよい。

0031

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。また、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料及び数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料及び数値などを用いてもよい。

0032

1・・・X方向直動機構、2・・・収納体搬送装置、3a,3b・・・Z方向直動機構、H・・・マガジン係止ユニット、C・・・クランプ機構、M1〜M4・・・マガジン、
T1〜T4・・・マガジン載置テーブル、P1〜P4・・・位置、
11・・・収納体搬送ユニット、12・・・加工装置、13・・・基板搬送ロボット

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