DE19801456A1 - Vorrichtung zum Greifen, Zentrieren und Halten von Substraten mit oder ohne Mittelloch wie beispielsweise von Medizinalbehältnissen, Linsen Waffern, etc. - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Greifen, Zentrieren und Halten von Substraten mit oder ohne Mittelloch, welche vorzugsweise unter Reinraumbedingungen herstellt werden und äußerst schonend gehandhabt werden müssen.

Auf dem Gebiet der Medizinaltechnik (Labormedizin, Implantate, etc.) in der Pharmaindustrie (Labortechnik, Produktion, etc.) in der Semiconductor-In­ dustrie (Wafferproduktion, etc.) werden beispielsweise diverse Substrate unter Reinraumbedingungen hergestellt. Dabei gilt es insbesondere jegliche Substratbeschädigung möglichst zu vermeiden und die Kontamination der zu produzierenden Substrate mit Schmutzpartikeln auf ein Minimum zu reduzieren.

Dabei hat sich nun gezeigt, daß die Handhabung der Substrate unter Reinraumbedingungen insbesondere solche, welche nicht mit einfachen Vakuumgreifern gehandhabt werden können, durch den direkten Kontakt durch die bekannten mech. Greifer, sich bezüglich Abrasion, Deformation und dem damit verbundenen erhöhten Kontaminationsrisiko negativ auf den Fertigungsprozeß und den Qualitätslevel auswirken.

Zur Realisierung der erwähnten Spanngreifer wird in bekannten Vorrichtungen vorgeschlagen, mech. Spannzangengreifer einzusetzen, wobei der direkte Kontakt der Spannbacken mit dem Substrat sich nachteilig zeigt, da dies zu Abdrücken führen kann und somit auch Partikel-Abrasion entstehen kann. Ein weiterer Nachteil ist, daß die bekannten System nicht als Außenspannelement eingesetzt werden können.

Die weiterhin bekannten Vakuum-Sauggreifer lassen sich insbesondere dann nicht einsetzten, wenn es gilt das Substrat nicht auf entsprechend definierten Oberflächen zu berühren, weshalb zwangsläufig dann die bereits erwähnten mech. Spanngreifern eingesetzt werden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher auf einfachste Art und Weise Substrate äußerst schonend, mit einem möglichst geringen Kontaminationsrisiko jedoch lagegenau gehalten im Reinraum, gehandhabt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1 gelöst.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den beiliegenden Fig. 1 bis 3 dargestellt und wird nun nachfolgend beschrieben.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, in welcher das Substrat (4) vor dem Halten zuerst mittels eines beweglichen Vorzentrier-/Hubelementes (2) vorzentriert wird und anschließend auf dem zentralen Aufnahme-/Zen­ trierorgan (1), welches fix an einem Handlingsystem befestigt werden kann, lagegenau zentriert sitzt, wobei die Greif- bzw. Haltefunktion mittels einem Elastomer-Spannelement (3) zu einer äußerst schonenden Substratklemmung führt. Das Vorzentrier-/Hubelement (3), welches eine fein polierte Oberfläche aufweist und insbesondere für eine Lage-Vorzentrierung sorgt, ist bezüglich Aktionshub zur Klemmauslösung des Spannelementes (3) feinjustierbar. Somit läßt sich ein wohl definierter Anpreßdruck des Elastomer-Spannelementes (3) an das Substrat (4) einstellen.

Die erfindungsgemäß beschriebene Vorrichtung hat im Vergleich zu den bekannten Spanngreifern den Vorteil, daß nach dem Ausrichten bzw. Zentrieren des Substrates (4) dieses mittels eines elastomeren, weichen Spannelementes (3) sanft gehalten wird, wobei die Haltekraft zusätzlich noch mittels Hubjustierung daß Vorzentrier-/Hubelementes fein einstellbar ist. Zudem läßt sich die erfindungsgemäß genannte Vorrichtung zum Greifen, Zentrieren und Halten von x-beliebigen Teilen mit oder ohne Mittelloch einsetzten. Wobei bei einer Außenspannung, wie in Fig. 3 dargestellt, beispielsweise mehrere Spann­ greif-Finger eingesetzt werden, bei welchen jedoch wiederum die Vorzen­ trier-/Hubelemente zentral oder aber auch einzeln angesteuert werden können.

Dabei ist es nun unerheblich ob die Elastomer-Spannelemente einerseits aus einem homogenen, elastomeren Material bestehen, oder ob zur "Soft-Span­ nung" beispielsweise aufblasbare Hohlkörper-Elastomerelemente (3), wie in Fig. 2 dargestellt, eingesetzt werden. Die Haltekraft kann also x-beliebig eingeleitet werden. Wichtig ist, daß das Substrat (4) nach dem Vorzentrieren durch ein Elastomer-Spannelement (3) homogener Art oder aufblasbar, sanft gehalten wird. Zudem wichtig ist, daß das Substrat (4), während des gesamten Handhabungsvorganges zentriert auf einem zentralen Zentrier-/Aufnahmeorgan (1) sitz- und somit lagegenau, sanft gespannt, ohne Beschädigung transportiert werden kann.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Greifen, Zentrieren und Halten von Substraten mit oder ohne Mittelloch bzw. von Substraten, welche vorzugsweise unter Reinraumbedingungen produziert werden, mittels einem zentralen Aufnahme-/Zen­ trierorgan (1), welches das Substrat (4) nach dem Vorzentrieren, mittels Vorzentrier-/Hubelement (2) aufnimmt und auf welchem das Substrat (4) nach Aktivierung eines Elastomer-Spannelementes (3) lagegenau gehalten wird, wobei eine Beschädigung des Substrates durch die schonende Klemmung mittels Spannelement (3) ausgeschlossen ist.

2. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (4), sofern dieses ein Mittelloch besitzt, mit nur einem In­ nen-Spanngreifer gegriffen, zentriert und schonend gehalten werden kann.

3. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (4), sofern dieses kein Mittelloch besitzt, durch mehrere um das Substrat angeordnete Spanngreifer gegriffen, zentriert und schonend gehalten werden kann.

4. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (2), einerseits aus einem homogenen elastomeren Material besteht, welches als Elastomerfeder wirkend eingesetzt wird oder andererseits als aufblasbares elastomeres Hohlkörperelement ausgebildet sein kann, welches zum Spannen mittels Druckluft aufgeblasen wird.

5. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekraft zwischen Substrat (4) und dem Spannelement (2) den Bedürfnissen entsprechend optimal, mittels einerseits Einstellung des Spannweges, des Vorzentrier-/Hubelementes (3) oder andererseits durch Einstellung des Aufblasdruckes des Spannelementes (3), angepaßt werden kann.

6. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahme-/Zentrierorgan (1), das Vorzentrier-/Hubelement (2) und das Spannelement (3) einerseits als rundes Drehteil ausgebildet sein kann, oder aber auch andererseits bezüglich der Formgebung dem Substrat angepaßt eine x-beliebige Formgebung aufweisen kann.