专利名称：固定基片的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于固定各有一个内孔的基片的装置，带有一个外壳和一个装在外壳内可嵌入内孔中的元件。
这种装置例如可用在基片的粘贴装置等不同场合，如在同样属于本申请的申请人的、尚未公开的DE-A-197 18 471中所述。特别是，根据本发明的装置可适用于基片的干燥装置中，如在同样属于本申请的申请人的、尚未公开的DE 197 21 689中所述。为了避免重复，上述申请的内容也作为本申请的内容。在目前的装置中，基片分别放在一个支架上以经过某些工序，例如粘贴两个基片或者干燥基片。这里支承面不为待处理基片提供任何固定，使得基片尤其是两个相互粘贴的基片会出现滑动。这又影响到处理过程，导致被处理的基片质量变差。
DE-A-196 44 158公开了一种抓取带有一个贯通开口的物体的装置。该装置具有一个夹子12，该夹子12由一个基体4、一个可在基体4内移动的挺杆9和布置在基体4内的球体6组成，所述球体通过挺杆在基体内部的轴向移动可以经过基体4的外周向外滑动。
DE-A-196 18 278公开了一种夹紧装置用于拉伸和夹紧一个工具柄，该工具柄在容纳一传动轴的装置内有空心锥柄。在该装置中，用于固定工具柄的夹紧爪通过一个可相对夹紧爪位移的张紧装置撑开。
出版物“o+p-lhydraulik und pneumatik-22(1978)Nr.1”第10页中公开了一种内孔夹，该内孔夹通过气动扩张导入基片内孔的元件而固定基片。
另外DE-A-195 29 537中给出了一种如权利要求1前序部分所述的装置。
因此本发明的任务是，提供一种如开头所述类型的用于固定各有一个内孔的基片的装置，该装置以简单的技术措施在装置操作简单的情况下使基片的固定良好，以便获得更低的废品率和更好的成品基片质量。
根据本发明，所述任务是这样实现的，即导入内孔的元件具有一个可相对外壳轴向移动的外构件和一个可相对外壳轴向移动的内构件，其中外构件通过这些构件的相对运动可扩张。通过外构件在基片内孔内的扩张，基片一方面得以固定并相对外构件对中。此时尤其在相互粘贴的尚未干燥的基片中还会产生两个基片的良好相互对中。由于不仅内构件而且外构件都可相对外壳轴向移动，因此可以很简单地使这些构件导入和移出基片内孔。
有利的是，外构件和/或内构件呈圆柱形，以获得简单的构型，并且可靠地与基片内孔或者说基片相啮合。
为了以简单方式获得外构件的可扩张性，在外构件的端部开有狭缝。最好外构件可弹性扩张，就是说，其能够在扩张之后弹性回复到未扩张状态，从而释放与基片的啮合。
根据本发明的一种实施形式，外构件在狭缝处内径逐渐变细，通过该内径在构件相对运动时实现可扩张性。
最好外构件通过一个偏压装置可轴向偏压，使其偏压到某一轴向位置，在该位置外构件位于基片内孔中。作为特别合适的偏压装置是弹簧。
根据一种优选实施形式，内构件在外周上具有一个斜面，该斜面最好与外构件逐渐变细的内径互补，以便在构件相对运动时尽可能无阻力地扩张外构件。
该内构件最好通过一个张紧装置可轴向偏压到一个扩张外构件的位置，使内构件很容易到达这样一个位置，在该位置内构件扩张外构件。这里偏压装置最好是弹簧。
为了保证在从外面加到装置上的压力下在外构件移动之前首先结束其扩张，内构件的偏压装置的弹簧常数比外构件的弹簧常数小。
最好外构件具有一个用于内外构件偏压装置的支承面。
根据本发明的另一种实施形式，内外构件通过一个共同的偏压装置可轴向偏压，该偏压装置最好是一弹簧。由于使用共同的偏压装置，可以减少构成装置的零部件的数目。
为了限制构件间的相对运动，并且避免构件的相互分开，外构件在不可扩张的端部在内圆周上具有一个肩部。
最好内构件具有一个从外构件伸出的凸起，以便以简单方式通过作用在该凸起上压力而在构件间产生相对运动。
根据本发明的另一种优选实施形式，容纳可动的内外构件的外壳是固定的，以形成一个固定的容纳装置。
为了使固定的基片得到更好的夹持，该外壳最好有一个基片支承面。
最好外壳在一端有一个底壁，为偏压外构件和/或内构件的偏压装置形成相对面。
下面借助优选实施例参考附图详细说明本发明。图示为
图1根据本发明的固定装置处于扩张状态时的示意图，如应用在干燥装置中时；图2图1所示根据本发明的固定装置处于非扩张状态的示意图，其中为简明起见省略了干燥装置的部件；图3图1所示根据本发明的固定装置处于非扩张状态缩回位置时的示意图，其中也省略了干燥装置的零部件；图4a和b根据本发明的装置的示意俯视图，以及本发明固定装置的外壳和外构件的截面视图；图5本发明固定装置的另一种实施例的放大示意图。
图1示出了根据本发明的固定装置1的示意图，如其应用在一个一至少部分示出了的一用于半导体基片2的干燥装置内的情况。图1示出的干燥装置2可以是在尚未预先公开的同属于本申请人的DE 197721 689中所述的结构。为了避免重复，这里将该申请的内容也作为本申请的内容。
干燥装置具有一个下部4和一个未示出的上部。该下部4有一个带有一支承玻璃面板6的支承盘5，一基片盘8放在该支承盘上。该支承盘5通过辊子9和10可转动，同时在其位置内导向。尽管图1中只示出了两个辊子9和10，但干燥装置通常有三个相互以120°间隔均匀布置的辊子。
下部4还有一个中间导向件12，用于接收根据本发明的固定装置1。
如图2中可清楚地看出，固定装置1有一个固定不动的、装纳在导向件12中的外壳15。该外壳15具有空心圆柱形状，在外壳的上端有一个环形法兰16。该环形法兰16向外伸出超过圆柱形外壳的外周，并在上侧形成基片支承面17。
在圆柱形外壳15内部，同心地布置有一个可移动装纳的外构件20，其有一个可扩张的上端部分21和一个不可扩张的部分22。该外构件20也是空心圆柱形，其内圆周24在可扩张部分21的部位向上逐渐变细。在可扩张的端部分21部位，开有三个狭缝23，如图4中可清楚地看出。
外构件的不可扩张部分22在其下端借助一个可旋入的插塞25封闭。
外构件20借助一弹簧27被向上偏压，该弹簧一端支撑在插塞25上，另一端支撑在导向件12上。导向件12有一个对中的导向凸起28，该凸起28在弹簧27内延伸，该弹簧27设计为压缩弹簧。由此避免了侧向的滑动和弹簧27的倾斜。
在外构件20内装有一个可相对外构件同心移动的内构件30。该内构件30有一个空心圆柱形端部32、一个锥形逐渐变细的中间部分30和一个构成凸起的端部34。
空心圆柱端部32有一个容纳空腔36，弹簧37位于其中。该弹簧37设计为压缩弹簧，其一端支撑在插塞25上，另一端支撑在内构件的一个壁上，以将内构件向上偏压。
锥形逐渐变细的中间部分33具有一个倾斜的外周面39，其与外构件20的可扩张端部分21的锥形逐渐变细的内周面互补。
圆柱形端部34可构成一个穿过可扩张端部分21延伸的凸起，如图1所示。
在图1至3中示出了本发明固定装置上方的一个所谓内孔夹40。
该内孔夹40可通过一个未详细示出的机构轴向移动。另外内孔夹40有一个球头状端部41，该端部41可导入基片8的一个内孔中，并可在内孔内部扩张，使得能够抓取基片8并在必要时运送之。这种形式的内孔夹在现有技术中已知，因此这里不再另外描述该内孔夹。
下面借助图1至3阐述根据本发明的固定装置作用方式。如图1所示，外构件通过固定外壳15内的弹簧27向上偏压。这样外构件20穿过基片8的内孔延伸。另外内构件30通过外构件20内的弹簧37向上偏压。这样斜面39与可扩张端部分21的逐渐变细的内圆周面24接触，从而扩张可扩张端部分21。由此可扩张端部分21以其外圆周面与薄片8的内孔紧密啮合。因此薄片相对固定装置1对中并固定。在图1中所示的位置，圆柱形端部34从外构件20的可扩张端部分21轴向伸出。
为了释放薄片8的固定，内孔夹的球状头部41与内构件30的圆柱形端部34接触，如图1所示。然后内构件21通过外构件内的内孔夹40向下压，具体说克服弹簧37的偏压。由于弹簧37的弹簧常数小于向上偏压外构件的弹簧27的弹簧常数的事实，使得外构件20首先保持在其位置上。如果内构件30位于图2所示的位置，则斜面39不再与外构件内周面24的逐渐变细的部分接触，而可扩张端部分21弹性回复到其未扩张的位置。由此释放与薄片8的内孔的接触，使得薄片不再固定。
在释放固定之后，内孔夹40如果继续向下运动，则外构件20也克服弹簧27的弹簧力向下从薄片8的内孔中压出。该位置如图3所示。在该位置，内孔夹40的球状头部41扩张，以使得与内孔啮合并抓取薄片8。如果内孔夹继续向下运动，则就能携带该薄片8。这样外构件20和内构件30以相反的方式回到图1所示位置，而这次外构件不通过薄片8的内孔。
固定装置1对薄片的固定以相反顺序进行。
图5示出了根据本发明的固定装置的另一种实施例。根据第二种实施例的本发明固定装置具有一个空心圆柱形外壳45。空心圆柱体的端部有一个径向延伸的壁46，该壁46封闭该空心圆柱体。壁46具有一个对中的中间凸起47。
在外壳45内是一个可在外壳内部轴向移动的外构件49，该外构件带有一个可扩张的端部51和一个不可扩张的端部52。外构件49是空心圆柱形的并有一个内圆周面54，该内圆周面在上部逐渐变细并构成一个斜面55。在不可扩张的部位52处，内圆周面54上有一个环形构件56，该构件56以合适的方式例如通过螺纹连接与内圆周54相连。
在外构件49内同心布置有一个内构件58，其与第一种实施例中的内构件30基本相同。该内构件也有一个基本空心圆柱形的端部60、一个锥形逐渐变细的中间部分61以及一个圆柱形端部62。空心圆柱形部分60限定了一个弹簧65的容纳空腔64，该弹簧65向上轴向偏压内构件58。弹簧65在容纳空腔64中延伸并支撑在其一个壁上，从此处通过环形件56延伸到外壳45的径向延伸的端壁46。端壁46的导向凸起47延伸到设计为压缩弹簧的弹簧65内并导向该弹簧。
径向逐渐变细的中间部分61也有一个斜面68，其与斜面55互补，并在图5所示的位置与之啮合，以扩张外构件49的可扩张端部51。圆柱形部分62轴向向外延伸出外构件49。
第二种实施例的固定装置的作用方式与第一种实施例的装置作用方式基本相同。
其主要区别在于，只有一个弹簧65用于轴向向上偏压内构件58以及外构件49。这是通过弹簧首先轴向向上偏压内构件58，然后通过内构件58间接地轴向向上偏压外构件49。当借助一个内孔夹从上面压内构件58时，内构件相对外构件49向下移动，即克服弹簧65的弹簧力。由此以与第一种实施例中同样的方式释放外构件的可扩张部分51的扩张。内孔夹继续向下移动时，内构件58与环形件56啮合。内孔夹继续向下移动，则外构件也被向下压。
借助具体实施例，尤其结合用于半导体基片的干燥装置2根据本发明的固定装置描述了本发明。但是对本技术领域的普通技术人员来说可以在本发明思想范围内作出多种设计和变型。例如固定装置也可用于基片必须与一内孔固定的另一种装置中。
权利要求
1．用于固定各有一个内孔的基片(8)的装置(1)，带有一个外壳(15；45)和一个装在外壳内可嵌入内孔中的元件，其特征在于，该元件具有一个可相对外壳(15,45)轴向移动的外构件(20；49)和一个可相对外壳(15；45)轴向移动的内构件(30；58)，其中外构件(20；49)可通过构件(20,30；49,58)的相对运动扩张。
2．根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，外构件和/或内构件(20,30；49,58)是圆柱形的。
3．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外构件(20；49)在一端部(21)具有狭缝(23)。
4．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外构件(20；49)可弹性扩张。
5．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外构件(20；49)在狭缝(23)部位有一个逐渐变细的内径(24；55)。
6．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外构件(20；49)通过一个偏压装置(27；65)可轴向偏压。
7．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，偏压装置(27；65)是一弹簧。
8．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，内构件(30；58)在外圆周上有一个斜面(39；68)。
9．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，内构件(30；58)外圆周上的斜面(39；68)与外构件(20；49)的逐渐变细的内径(24；55)互补。
10．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，内构件(20；49)通过一偏压装置可轴向偏压到扩张外构件(30；58)的位置。
11．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，偏压装置(37；65)是一弹簧(37；65)。
12．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，内构件(30)的偏压装置(37)的弹簧常数比外构件(20)的偏压装置(27)小。
13．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外构件(20；49)有一个用于外构件和/或内构件(20,30)的偏压装置的支撑元件(25)。
14．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外构件和内构件(49,58)通过一共同偏压装置(65)可轴向偏压。
15．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外构件(49)在一不可扩张的部位有一个设置在内圆周面上的环形件(56)。
16．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，内构件(30；58)有一个可从外构件(20；49)伸出来的凸起(34；62)。
17．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外壳(15；45)固定不动。
18．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外壳(15)有一个基片支承面(17)。
19．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，外壳(45)有一个底壁(46)。
20．根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，底壁(46)有一个导向凸起(37)。
全文摘要
一种用于固定各有一个内孔的基片的装置,带有一个可引入到所述内孔中的元件。所述装置还有一个可轴向移动的内构件(30),其中外构件通过这些构件的相对运动可扩张。
文档编号G11B23/00GK1298552SQ99805310
公开日2001年6月6日 申请日期1999年4月14日 优先权日1998年4月24日
发明者L·登兹勒尔, U·斯佩尔, K·维贝尔 申请人:施蒂格哈马技术股份公司