静电除去装置和静电除去方法与流程

文档序号:13252725阅读:301来源:国知局
技术领域本发明涉及静电除去装置和静电除去方法。

背景技术:
以往有这样的静电除去装置和静电除去方法:当将液晶面板、有机EL面板、半导体、精密电子零件等有可能由于因静电带来的放电现象而被破坏的工件从工件固定用工作台分离时,将来自电离器的离子流(离子化气体)吹到工件的上表面,来防止因静电(剥离带电)带来的放电现象(例如参照专利文献1)。专利文献1:日本特开平7-312337号公报。

技术实现要素:
如图10所示,以往在分离时,将来自电离剂92的离子流吹到工件W的表面Wa来进行除电,但由于离子流的离子附着在工件W的表面Wa上,所以在将工件W从固定用工作台91剥离的瞬间,难以将在工件W的背面Wb产生的电荷(在图10中是正电荷)与在固定用工作台91的表面91a产生的电荷(在图10中是负电荷)中和,有可能在工件W与固定用工作台91之间发生放电现象。此外,通过离子流,使得工件W的表面Wa和背面Wb看起来是电气中和的,但实际上为电荷(在图10中是负电荷)积存在工件W的表面Wa上的状态。在该状态下,如果悬浮粉尘等异物掉落到工件W的表面Wa上而与该电荷接触,则有由电荷的电场带来的库仑力使异物吸附的问题。因此,本发明的目的是提供一种能够可靠地防止由静电产生的工件与固定用工作台之间的放电现象并且能够防止异物的吸附的静电防止装置。为了达到上述目的,本发明的静电除去装置,将用于防止静电的电离器设置在固定用工作台的背面侧,所述静电是在利用分离机构将背面为平滑面状的工件从上述固定用工作台的表面分离时产生的,所述静电除去装置构成为,使来自上述电离器的离子流经由贯通设置在上述固定用工作台中的孔向形成在上述固定用工作台的上述表面与上述工件的背面之间的间隙空间部喷出。此外,在上述电离器上设置有用于使离子流喷出的圆筒状的喷嘴,将该喷嘴插入到上述固定用工作台的上述孔中。此外,上述电离器与上述分离机构连动连结,以向工件分离方向以与工件分离速度相同的速度移动,并构成为将上述喷嘴的前端与上述工件的上述背面之间的间隔尺寸保持为恒定。或者,上述分离机构包括用于将上述工件的背面上推的提升销,在上述电离器上设置有用于使离子流喷出的喷嘴,该喷嘴的前端部是圆山状且具有供上述离子流喷出的喷出孔,进而将上述喷嘴插入到上述固定用工作台的上述孔中,将该喷嘴兼用作上述提升销。此外,本发明的静电除去方法是这样的方法:在用于保持背面为平滑面状的工件的固定用工作台中贯通设置孔,将用于防止在将上述工件从上述固定用工作台分离时产生的静电的电离器配设在上述固定用工作台的背面侧,在将上述工件从上述固定用工作台分离时,使来自上述电离器的离子流经由上述孔向形成在上述固定用工作台的上述表面与上述工件的背面之间的间隙空间部喷出。此外,一种方法,在上述电离器上设置有用于使离子流喷出的圆筒状的喷嘴,当将上述工件从上述固定用工作台分离时,使上述喷嘴贯穿插入在上述孔中,使上述喷嘴的前端进入上述间隙空间部。此外,一种方法,当将上述工件从上述固定用工作台分离时,使上述电离器向工件分离方向以与工件分离速度相同的速度移动,在将上述喷嘴的前端与上述工件的上述背面之间的间隔尺寸保持为恒定的同时,进行离子流的喷出。此外,一种方法,以在从上述固定用工作台到第1预定分离距离的范围中上述工件分离时的分离速度比在超过第1预定分离距离到第2预定分离距离的范围中上述工件分离时的分离速度慢的方式,使上述工件从上述固定用工作台分离。或者,一种方法,在上述电离器上设置用于使离子流喷出的喷嘴,将该喷嘴的前端部形成为圆山状并且形成供上述离子流喷出的喷出孔,将上述喷嘴插入到上述固定用工作台的上述孔中,利用上述喷嘴的前端部将上述工件的背面上推,在使其从上述固定用工作台分离的同时使离子流向上述间隙空间部喷出。根据本发明,能够将通过剥离带电在工件的背面和固定用工作台的表面上产生的电荷完全中和,能够可靠地防止因放电现象造成的工件的破坏。通过利用较窄的间隙空间部,不使离子浓度大幅下降地对发生了剥离带电的两面迅速地吹动离子流,能够效率良好地进行除电(中和)。特别是能够在将工件从固定用工作台分离的瞬间进行除电,能够防止放电的危险。利用一根电极针能够除电的范围增大,能够实现装置的简洁化。能够可靠地防止因电荷带来的异物吸附,能够使除尘头等清洗器的异物除去效果提高。附图说明图1是表示本发明的静电防止装置的一实施方式的剖面主视图。图2是俯视图。图3是表示分离距离与分离速度的关系的曲线图。图4是表示分离的瞬间的状态的剖面主视图。图5是表示分离的瞬间的状态的剖面主视图。图6是表示分离刚完成后的状态的剖面主视图。图7是表示分离次数与带电量的关系的曲线图。图8是用来说明实施例的作用的俯视图,图8(a)是表示除尘前的工件的表面的俯视图,图8(b)是表示除尘后的工件的表面的俯视图。图9是用来说明现有例的问题点的俯视图,图9(a)是表示除尘前的工件的表面的俯视图,图9(b)是表示除尘后的工件的表面的俯视图。图10是用来说明现有技术的剖面主视图。图11是用来说明工件挠曲的情况的剖面主视图。图12是另一实施方式的剖面主视图。图13是另一实施方式的主要部分放大剖视图。图14是表示另一实施方式的分离开始状态的剖面主视图。附图标记说明1固定用工作台1a表面1b背面2电离器3分离机构11孔20喷嘴20a前端20d前端部20f喷出孔Ha第1预定分离距离Hb第2预定分离距离J间隙空间部S间隔尺寸W工件Wa表面Wb背面。具体实施方式以下基于图示的实施方式详细说明本发明。如图1所示,本发明的静电除去装置包括:固定用工作台1,用来保持(载置)背面Wb为平滑面状的工件(基材)W;工件固定机构,图示省略,用来使工件W的背面Wb与固定用工作台1的表面1a紧贴而固定;分离机构(剥离机构)3,用来在将由工件固定机构进行的固定解除后使固定用工作台1的表面1a与工件W的背面Wb分离;电离器(除电器)2,用于防止由分离机构3使工件W从固定用工作台1分离时产生的静电。电离器2具有用来使正离子和负离子交替地产生的电极针21、和将净化空气或运载气体等输送气体排出的排出口22,还具有使所产生的离子与输送气体一起作为离子流(也称作离子气体流)喷出的圆筒状(烟囱状)的喷嘴20。并且,将电离器2设置在固定用工作台1的背面1b(工件W的背面Wb)侧。在分离前的状态下,将喷嘴20的前端20a插入配设到贯通设置在固定用工作台1上的喷嘴用的孔11中。此外,如图2所示,喷嘴20的前端20a在俯视中配设为格子状(格子的交点状),使多个电离器2对应于一个工件W和固定用工作台1。另外,喷嘴20和孔11也可以在俯视中交错状地配设。总之配设为散点状。分离机构3包括前端部31a相对于固定用工作台1的表面1a进退自如地设置的多个提升销31、31、用来使多个提升销31驱动(升降)的电动致动器32、和将提升销31与电动致动器32连结的连结部件33。在分离前的状态下,将提升销31的前端部31a插入配设到贯通设置于固定用工作台1上的提升销用的贯通孔12中。分离机构3通过电动致动器32的直线运动,使提升销31的前端部31a从固定用工作台1的表面1a突出,与载置在固定用工作台1上的工件W的背面Wb抵接,使工件W的背面Wb在保持为水平面状的同时分离(剥离)。并且,将电离器2安装到上述连结部件33上,与提升销31及电动致动器32连结,以与提升销31连动的方式设置,构成为使电离器2向提升销31的移动方向以与提升销上升速度相同的速度上升。即,构成为,即使电离器2向工件分离方向以与工件分离速度相同的速度移动,提升销31突出而工件W的背面Wb从固定用工作台1的表面1a离开,喷嘴20的前端20a与工件W的背面Wb之间的间隔尺寸S也保持为恒定。进而,包括用来控制使工件W从固定用工作台1离开时的分离速度的CPU或序列发生器、计算机等的控制部5。控制部5与电动致动器32电气地连接,如图3中用实线或双点划线表示那样控制分离机构3,以使得在从固定用工作台1的表面1a到第1预定分离距离Ha的范围中工件W分离时的分离速度比在超过第1预定分离距离Ha到第2预定分离距离Hb的范围中工件W分离时的分离速度慢。换言之,控制为使在从固定用工作台1的表面1a到第1预定分离距离Ha的范围中工件W分离时的分离速度为基准分离速度Ua以下,并控制为使在超过第1预定分离距离Ha到第2预定分离距离Hb的范围中工件W分离时的分离速度比基准分离速度Ua快。如果设从固定用工作台1的表面1a到分离结束状态的工件W的背面Wb的距离为分离结束距离He,则第1预定分离距离Ha为分离结束距离He的1%以上35%以下的值,优选的是1%以上20%以下的值,第2预定分离距离Hb优选的是分离结束距离He的70%以上100%以下的值。图示省略的工件固定机构可以是作为在固定用工作台1的表面开口的吸附孔、用来经由吸附孔将工件W负压吸引并固定的吸引泵(真空泵)及吸引路或吸引配管等吸引固定装置、或者推压工件W的机械式夹钳装置等,只要能够使工件W的背面Wb与固定用工作台1的表面1b接触(紧贴)并固定即可。或者,也有时可以将工件固定机构省略。此外,工件W是半导体、液晶面板、有机EL面板、集成电路组件、CMOS传感器等精密电子零件、玻璃基板等那样的当从固定用工作台1的表面1a分离时有可能因剥离带电而带电的部件。接着,对本发明的静电除去方法和静电除去装置的使用方法(作用)进行说明。首先,在固定用工作台1中贯通设置孔11,并且在电离器2上设置喷嘴20。接着,将电离器2配设在固定用工作台1的背面1b侧,并且将喷嘴20的前端20a配设到孔11中。此外,将提升销31的前端部31a配设到贯通孔12中。接着,将工件W的背面Wb载置到固定用工作台1的表面1a上以使其接触,通过工件固定机构将工件W固定到固定用工作台1上。对工件W进行表面处理剂的涂敷及紧贴强化剂的涂敷、或者工件W与其他部件的结合、热处理等预定的作业工序。并且,在预定的作业工序后,将由工件固定机构进行的工件W的固定解除。在工件固定解除后,为了进行工件W的清洗或输送等接下来的预定的作业工序,而使提升销31上升(使分离机构3动作),使工件W的背面Wb从固定用工作台1的表面1a分离。这里,如图1所示,在即将利用分离机构3将工件W分离之前(分离开始的数秒前),使电离器2起动,开始负离子及正离子的产生(除电分离工序开始)。如图4所示,当开始分离时,经由孔11向固定用工作台1的表面1a与工件W的背面Wb之间的间隙空间部J喷出离子流。当分离时,立即通过剥离带电使固定用工作台1带负电并且使工件W带正电(在工件W的背面Wb存在正电荷,并且在固定用工作台1的表面1a上存在负电荷)。如果保持该状态推进分离,则发生放电现象而有可能破坏工件W。但是,如图4至图5所示,从分离开始起瞬间地(从分离开始起0.1秒以内)将存在于工件W的背面Wb上的正电荷和存在于固定用工作台1的表面1a上的负电荷利用离子流的正离子及负离子完全中和,来防止放电现象。此外,当将工件W从固定用工作台1分离时(在除电分离工序中),离子流被喷嘴20吹到工件W的背面Wb上,并沿着工件W流动。如在图2中用单点划线表示的圆那样,使离子流扩散为以喷嘴20为中心的圆形而流动。例如,在朝向工件W的表面Wa吹出离子流的以往的情况下,需要将电极针21以50~100mm间隔配设而进行除电,但在本发明的装置和方法中,能够用一根电极针21进行半径200~300mm的除电,能够使工件W的每单位面积所需要的电极针21的根数减少。此外,当将工件W从固定用工作台1分离时,使喷嘴20贯穿插入到孔11中,以将喷嘴20的前端20a与工件W的背面Wb之间的间隔尺寸S保持为恒定,一边使喷嘴20的前端20a向间隙空间部J进入,一边进行离子流的吹动。吹到工件W的背面Wb上的离子量(浓度)稳定,能够可靠地获得除电效果。另外,图4和图5将间隙空间部J及间隔尺寸S比实际大地图示。进而,使在从固定用工作台1到第1预定分离距离Ha的范围中工件W分离时的分离速度为基准分离速度Ua以下的速度。间隙空间部J不急剧地扩大,防止离子密度(浓度)的急剧下降或离子的扩散速度的急剧下降,从而效率良好地进行除电效果。如果超过第1预定分离距离Ha,则到第2预定分离距离Hb(或分离结束距离He)为止,使分离速度比基准分离速度Ua快,使生产效率(生产速度)提高。并且,如图6所示,如果工件W分离到分离结束距离He,则将电离器2的动作停止(除电分离工序结束)。在工件W的表面Wa和背面Wb上,没有因剥离带电带来的电荷,在工件W的表面Wa上不会大量蓄积由离子流带来的电荷(离子),即使悬浮粉尘等异物下落而落到工件W的表面Wa上,也不会因电荷接触而产生吸附,能够使由除尘头7等清洗器产生的异物除去效果提高。这里,在图7中表示每次分离时测量分离完成状态下的工件W的带电量的比较试验结果的曲线图。将不使电离器2起动而使工件W相对于固定用工作台1反复接触、分离的比较例用叉(×)记号表示,将本发明的实施例(参照图1至图6)用黑点(●)记号表示,将如图10所示那样构成为将电离剂92吹到工件W的表面Wa上的现有例用三角(△)记号表示。工件W为玻璃基板。根据图7可以清楚的是,比较例(×记号)由于没有将电离器2起动,所以在第1次的分离中带电量最少,但工件W没有被电气地中和,有可能发生因静电带来的放电现象。进而,随着分离次数增加,带电量增加。现有例(△记号)看起来通过电离剂92进行了电气中和,但由于来自电离剂92的离子蓄积在工件W的表面Wa上,所以带电量增多。即,可以说悬浮粉尘等异物吸附的可能性高。实施例(●记号)中,通过电离器2进行了电气中和,即使反复地进行分离,与比较例及现有例相比带电量也非常少,可以说几乎没有异物吸附的可能性。如图8(a)所示,实施例由于带电量少,所以在分离完成状态下,即使异物掉落到工件W的表面Wa上,也不产生因电荷带来的吸附(附着力弱),如果利用除尘头7进行除尘,则如图8(b)所示那样能够干净地除尘。但是,如果如现有例或比较例那样带电量多,则如图9(a)所示,在工件W的表面Wa上吸附大量的异物。并且,即使使除尘头7(参照图6)行进来进行除尘,电荷的吸附力也较强,如图9(b)所示,异物如波纹状(条纹状)那样残留,不能充分发挥除尘头7的性能。另外,除尘头7是与工件W平行地行进,朝向工件W的表面Wa喷出空气,使异物从工件W剥离,将空气和异物从吸引喷嘴吸入来进行除尘的。此外,在图8和图9中将异物比实际大地图示。这里,如图11所示,在工件W是如薄的玻璃板或薄的塑料板那样刚性小而容易挠曲的部件的情况下,有时分离(剥离)从被提升销31上推的部位开始,喷嘴20的前端20a附近的分离没有开始(图11所示的Y的区域保持紧贴状态),离子流不立即流到分离开始部位(提升销31的前端部31a附近)Q而不能防止静电。于是,在图12至图14所示的其他的实施方式中,将喷嘴20兼用作提升销31。如图13所示,喷嘴20的前端部20d形成为圆山状(球头状),在圆山的山麓部20e开设有供离子流喷出的喷出孔20f。喷出孔20f绕喷嘴20的轴心设有多个,以向斜上方开口的方式设置。即使顶部(前端)20a抵接在工件W上,喷出孔20f也不被堵塞而能够可靠地喷出离子流,并且离子流沿着工件W的背面Wb一边以薄的膜状(平面状)扩散一边流动。如图14所示,将喷嘴20插入到固定用工作台1的孔11中,利用喷嘴20的前端部20d将工件W的背面Wb上推,一边从固定用工作台1分离一边使离子流喷出。即使工件W是容易挠曲的部件,喷嘴20的前端20a也抵接在工件W的背面Wb上,能够向工件W的背面Wb与固定用工作台1的表面1a之间的分离开始部位Q输送离子流而防止静电。进而,如使用图4至图6说明的那样,向间隙空间部J喷出离子流而防止静电。另外,在图11、图12、图14中,省略了(图1、图4、图5等中表示的)正电荷、负电荷的图示。另外,本发明能够设计变更,固定用工作台1也可以是表面1a为倾斜状或垂直面状的结构。即,并不限于如图示那样工件W在上下方向上分离的结构,也可以是在水平方向上分离的结构。分离机构3并不限于使用提升销31的结构,也可以使负压吸引部件为使吸盘部件吸附到工件W上而使工件W分离的结构。如上所述,本发明的静电除去装置构成为,将用于防止静电的电离器2设置在固定用工作台1的背面1b侧,所述静电是在利用分离机构3将背面Wb为平滑面状的工件W从固定用工作台1的表面1a分离时产生的,构成为使来自电离器2的离子流经由贯通设置在固定用工作台1中的孔11向形成在固定用工作台1的表面1a与工件W的背面Wb之间的间隙空间部J喷出,因此,能够将通过剥离带电在工件W的背面Wb和固定用工作台1的表面1a上产生的电荷完全中和,能够可靠地防止因放电现象对工件W造成的破坏。通过利用较窄的间隙空间部J,使离子浓度不大幅下降地对发生了剥离带电的两面迅速地吹动离子流,能够效率良好地进行除电(中和)。特别是能够在将工件W从固定用工作台1分离的瞬间进行除电,能够防止放电的危险。利用一根电极针21能够除电的范围增大,能够实现装置的简洁化。能够可靠地防止由电荷产生的异物吸附,能够使由除尘头7等清洗器带来的异物除去效果提高。此外,由于在电离器2上设置有用于使离子流喷出的圆筒状的喷嘴20,将喷嘴20插入在固定用工作台1的孔11中,所以能够将稳定的离子浓度的离子流吹到工件W上。能够使离子流扩散为以喷嘴20为中心的圆形,能够效率良好地使离子作用。能够使与一个工件W和固定用工作台1对应的电离器2的电极针21的根数减少,能够有助于装置的小型化、简略化。此外,电离器2与分离机构3连动连结,以向工件分离方向以与工件分离速度相同的速度移动,构成为将喷嘴20的前端20a与工件W的背面Wb之间的间隔尺寸S保持为恒定,所以吹到工件W的背面Wb上的离子量(浓度)稳定,能够效率良好地使离子作用于工件W。能够可靠地获得除电效果。能够瞬间地使在工件W的背面Wb产生的电荷中和。此外,分离机构3包括用来将工件W的背面Wb上推的提升销31,在电离器2上设置有用于使离子流喷出的喷嘴20,喷嘴20的前端部20d是圆山状,具有供离子流喷出的喷出孔20f,进而,由于将喷嘴20插入到固定用工作台1的孔11中,将喷嘴20兼用作提升销31,所以即使工件W是如薄的玻璃板那样刚性小而容易挠曲的部件,也能够向分离开始部位Q输送离子流而可靠且瞬间地防止因放电现象造成的工件W的破坏。此外,本发明的静电除去方法在用来保持背面Wb为平滑面状的工件W的固定用工作台1中贯通设置孔11,在固定用工作台1的背面1b侧配设用于防止在将工件W从固定用工作台1分离时产生的静电的电离器2,当将工件W从固定用工作台1分离时,使来自电离器2的离子流经由孔11向形成在固定用工作台1的表面1a与工件W的背面Wb之间的间隙空间部J喷出,所以能够将通过剥离带电而在工件W的背面Wb和固定用工作台1的表面1a上产生的电荷完全中和,能够可靠地防止因放电现象造成的工件W的破坏。通过利用较窄的间隙空间部J,使离子浓度不大幅下降地对发生了剥离带电的两面迅速地吹动离子流,能够效率良好地进行除电(中和)。特别是在将工件W从固定用工作台1分离的瞬间能够除电,能够防止放电的危险。利用一根电极针21能够除电的范围增大,能够实现装置的简洁化。能够可靠地防止因电荷产生的异物吸附,能够使除尘头7等清洗器的异物除去效果提高。此外,在电离器2上设置有用于使离子流喷出的圆筒状的喷嘴20,当将工件W从固定用工作台1分离时,向孔11贯穿插入喷嘴20,使喷嘴20的前端20a进入到间隙空间部J中,所以能够将稳定的离子浓度的离子吹到工件W上。能够将离子流扩散为以喷嘴20为中心的圆形,能够效率良好地使离子作用。能够使与一个工件W和固定用工作台1对应的电离器2的电极针21的根数减少,能够有助于装置的小型化、简略化。此外,当将工件W从固定用工作台1分离时,使电离器2向工件分离方向以与工件分离速度相同的速度移动,在将喷嘴20的前端20a与工件W的背面Wb之间的间隔尺寸S保持为恒定的同时,进行离子流的喷出,所以吹到工件W的背面Wb上的离子量(浓度)稳定,能够效率良好地使离子作用于工件W。能够可靠地获得除电效果。能够使在工件W的背面Wb上产生的电荷瞬间地中和。此外,由于以在从固定用工作台1到第1预定分离距离Ha的范围中工件W分离时的分离速度比在超过第1预定分离距离Ha到第2预定分离距离Hb的范围中工件W分离时的分离速度慢的方式,使工件W从固定用工作台1分离,所以在刚分离后不会使离子浓度(密度)大幅地下降,能够没有浪费地使离子流沿着工件W扩散,实现瞬间性的除电。能够不使生产效率(速度)下降地进行分离中的除电。此外,在电离器2上设置有用于使离子流喷出的喷嘴20,将喷嘴20的前端部20d形成为圆山状并且形成供离子流喷出的喷出孔20f,将喷嘴20插入到固定用工作台1的孔11中,利用喷嘴20的前端部20d将工件W的背面Wb上推,一边使其从固定用工作台1分离一边使离子流向间隙空间部J喷出,所以即使工件W是如薄的玻璃板那样刚性小而容易挠曲的部件,也能够向分离开始部位Q输送离子流而可靠且瞬间地防止因放电现象造成的工件W的破坏。
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