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Title:
APPARATUS FOR GRIPPING AND CONVEYING SUBSTRATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/020027
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an apparatus (1) for gripping and conveying substrates, especially wafers, printed circuit boards, photovoltaic cells or the like, comprising a gripper head (2) which has at least one contact surface (29) for placing on a substrate and at least one suction device for suctioning the substrate against the contact surface (29). According to the invention, the suctioning device has at least one Venturi nozzle (6).

Inventors:
WAMSLER FLORIAN (DE)
ARNOLD ACHIM (DE)
OPPELT KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/069215
Publication Date:
February 01, 2018
Filing Date:
July 28, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ASYS AUTOMATISIERUNGSSYSTEME GMBH (DE)
International Classes:
H01L21/683; B65G21/20; B65G47/91; H05K13/04; H01L21/677
Domestic Patent References:
WO2009059586A12009-05-14
Foreign References:
EP0893372A11999-01-27
US20040060801A12004-04-01
US20120067701A12012-03-22
EP2256796A12010-12-01
DE202006010294U12006-11-02
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
CLARENBACH, Carl-Philipp et al. (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Vorrichtung (1) zum Greifen und Transportieren von Substraten, insbesondere Wafern, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, mit einem Greifkopf (2), der zumindest eine Auflagefläche (29) zum Auflegen auf ein Substrat und zumindest eine Saugeinrichtung zum Ansaugen des Substrats gegen die Auflagefläche (29) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugeinrichtung wenigstens eine Venturidüse (6) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifkopf (2) mehrere Venturidüsen (6) aufweist, die saugseitig mit zumindest zwei voneinander getrennten Vakuumkammern (10,11,12) verbunden sind, die jeweils mehrere der Auflagefläche (29) zugeordnete Durchgangsöffnungen (14) aufweisen.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweiligen Venturidüse (6) ein insbesondere elektrisch ansteuerbares Ventil (30) zugeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, einen Durchströmungsquerschnitt der jeweiligen Venturidüse (6) freizugeben oder zu verschließen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Ventil (30) einem Sauganschluss (9) der jeweiligen Venturidüse (6) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Venturidüsen (6) mit zumindest einem Drucklufterzeuger druckseitig verbindbar/verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumkammern (10,11,12) in Längserstreckung des Greifkopfs (2) verteilt angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Greifkopf (2) eine Transporteinrichtung (17) zum Bewegen des angesaugten Substrats in der Längserstreckung des Greifkopfs (2) entlang der Auflagefläche (29) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (17) wenigstens einen beweglichen Transportriemen (16) aufweist, der sich in Längserstreckung des Greifkopfs (2) erstreckt und die Auflagefläche (29) bildet.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (17) wenigstens eine Antriebseinrichtung (20) aufweist, mittels welcher der wenigstens eine Transportriemen (16) bewegbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportriemen (16) an einem die jeweilige Vakuumkammer (10,11 ,12) bildenden Hohlprofil (4) gehalten ist, wobei das Hohlprofil die dem Transportriemen (16) zugeordnete und in die Vakuumkammer (10,11,12) mündende Durchgangsöffnungen (14) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportriemen (16) mehrere Saugöffnungen (22) aufweist, die in zumindest einer Stellung des Transportriemens (16) mit zumindest einer der Durchgangsöffhungen (14) strömungstechnisch verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung wenigstens zwei, insbesondere genau zwei, Transportriemen (16) aufweist, die parallel zueinander und beabstandet voneinander an dem Greifkopf (2) angeordnet sind.

Description:
BESCHREIBUNG

Vorrichtung zum Greifen und Transportieren von Substraten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Greifen und Transportieren von Substraten, insbesondere Wafern, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, mit einem Greifkopf, der zumindest eine Auflagefläche zum Auflegen auf ein Substrat und eine Saugeinrichtung zum Ansaugen des Substrats gegen die Auflagefläche aufweist.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei der Bearbeitung von Substraten, wie Wafern, Leiterplatten, Solarzellen oder dergleichen, ist es häufig notwendig, das Substrat beispielsweise von einer ersten Bearbeitungsstation zu einer zweiten Bearbeitungsstation zu bewegen. Dies kann manuell erfolgen, wird jedoch bevorzugt automatisiert durchgeführt, um insbesondere auch Reinhaltungserfordernissen gerecht werden zu können. Damit die Substrate selbst oder auf den Substraten angeordnete Bauteile, wie beispielweise elektronische/elektrische Komponenten, während des Transports nicht beschädigt werden, ist es notwendig, eine Vorrichtung zu schaffen, die einen sicheren und vorsichtigen Transport der Substrate gewährleistet, wobei gleichzeitig auch Anforderungen an Effizienz und Durchsatz erfüllt werden müssen.

Als eine vorteilhafte Lösung haben sich Vorrichtungen herausgestellt, die das Substrat nicht mehr formschlüssig beziehungsweise mechanisch greifen, sondern dieses durch einen Unterdruck oder ein Vakuum halten, beziehungsweise greifen und transportieren. So sind Vorrichtungen bekannt, die einen Greifkopf aufweisen, der zumindest eine Auflagefläche zum Auflegen auf das jeweilige Substrat aufweisen. Der Greifkopf wird somit nicht von unten an das Substrat herangeführt oder von der Seite, sondern vielmehr von oben auf das Substrat aufgelegt, oder das Substrat wird von unten an den Greifkopf beziehungsweise die Auflagefläche herangeführt. Des Weiteren weist ein derartiger Greifkopf eine Saugeinrichtung auf, die das Vakuum beziehungsweise den Unterdruck erzeugt, um das Substrat gegen die Auflagefläche anzusaugen, sodass es an dieser durch den Unterdruck gehalten beziehungsweise gegriffen ist. Dadurch erfolgt ein besonders sanftes Greifen des Substrats. Bisherige Vorrichtungen leiden jedoch unter einer verhältnismäßig hohen Geräuschentwicklung und unter eines aufwendigen Verschlauchungsaufwands, um das für das Ansaugen des Substrats notwendige Vakuum erzeugen zu können. Insbesondere die bekannte Vakuumerzeugung, die das Vakuum über ein Gebläse erzeugt, ist laut und verbraucht viel Energie. Weil außerdem mit großen Durchströmungsquerschnitten gearbeitet werden muss, ergibt sich ein aufwendiger Verschlauchungsaufwand. Darüber hinaus kann der erzeugte Unterdruck in Abhängigkeit von den gleichzeitig geschalteten Saugstellen schwanken, was nur durch kostenintensive Ventileinrichtungen, Gebläse und/oder Druckregler umgangen werden kann. Darüber hinaus werden bisher für ein schnelles Abwerfen beziehungsweise Ablegen des jeweiligen Substrats zusätzlich Abblasimpulse verwendet, weil der Unterdruck beim Umschalten nicht schnell genug abgebaut werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die auf kostengünstige Art und Weise, die zuvor genannten Nachteile überwindet und ein einfaches Ansaugen und Abwerfen von Substraten ermöglicht.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese hat den Vorteil, dass der Unterdruck direkt dort erzeugt wird, wo er benötigt ist, und mit einer hochvo lumigen Charakteristik. Dabei stellt sich auch unabhängig von der Anzahl der Saugstellen und insbesondere der in Betrieb befindlichen Saugstellen stets der gewünschte Unterdruck in kurzer Zeit ein, sodass ein sicheres und schnelles Greifen und Transportieren eines Substrats gewährleistet ist. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Saugeinrichtung an dem Greifkopf wenigstens eine Venturidüse aufweist. Durch die Venturidüse wird der gewünschte Unterdruck sicher gewährleistet. Mittels der Venturidüse lässt sich der Unterdruck schnell erzeugen und auch schnell wieder aufheben, um ein schnelles Anheben und Absetzten eines Substrats zu ermöglichen. Auch bei Schwankungen in der Druckluftzufuhr zu der Venturidüse wird ein zumindest im Wesentlichen konstanter Unterdruck im Betrieb gewährleistet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Greifkopf mehrere Venturidüsen aufweist, die saugseitig mit zumindest zwei voneinander getrennten Vakuumkammern verbunden sind, die jeweils mehrere der Auflagefläche zugeordnete Durchgangsöffnungen aufweisen. Dadurch, dass mehrere Venturidüsen vorhanden sind, können verschiedene Bereiche oder Abschnitte der Auflagefläche mit einem Vakuum individuell beaufschlagt werden. Insbesondere ist jeder der Vakuumkammern jeweils eine Venturidüse zugeordnet, sodass jede Vakuumkammer individuell aktiviert oder deaktiviert werden kann, um ein Substrat anzusaugen oder abzusetzen. Zweckmäßigerweise sind die Durchgangsöffnungen, die mit einer der Vakuumkammer verbunden sind, benachbart zu einem Bereich von Durchgangsöffnungen, die mit einer anderen der Vakuumkammern verbunden sind, sodass an der Auflagefläche Bereiche entstehen, die individuell mit einem Unterdruck beaufschlagt werden können. Insbesondere sind die Bereiche über die Längserstreckung des Greifkopfs verteilt beziehungsweise Auflagefläche verteilt angeordnet.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der jeweiligen Venturidüse ein insbesondere elektrisch ansteuerbares Ventil zugeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, einen Durchströmungsquerschnitt der Venturidüse freizugeben oder zu verschließen. Durch die direkte Zuordnung des Ventils oder der Venturidüse ist diese sehr direkt schaltbar, sodass der durch die Venturidüse erzeugte Unterdruck schnell aufgebaut und abgebaut werden kann.

Insbesondere ist das jeweilige Ventil einem Sauganschluss der jeweilige Venturidüse zugeordnet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Druckluftbeaufschlagung der Venturidüse aufrechterhalten werden kann und für eine Aktivierung oder Deaktivierung der zugeordneten Vakuumkammer nicht beeinfiusst werden muss. Dadurch ist ein schnelles Herstellen und Aufheben eines Unterdrucks gewährleistet.

Vorzugsweise sind die mehreren Venturidüsen mit zumindest einem Drucklufterzeuger druckseitig verbunden. Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Drucklufterzeuger mit den mehreren Venturidüsen gleichzeitig verbunden ist, sodass alle Venturidüsen mit der gleichen Druckluft beaufschlagt werden. Unterschiedliche Unterdrucke können dann durch eine entsprechende Ansteuerung des jeweiligen Ventils erreicht werden, wobei das jeweilige Ventil hierzu vorzugsweise als Proportionalventil ausgebildet ist, sodass es auch Zustände zwischen einer vollständigen Freigabe und einem vollstänigen Verschließen des jeweiligen Durchströmungsquerschnitts einnehmen kann. Optional sind die Venturidüsen in Reihe geschaltet, sodass die Druckluft durch die Venturidüsen in Reihe durchgeführt wird. Dadurch ist eine einfache Verschlauchung der Venturidüsen an dem Greifkopf gewährleistet, die zu Bauraum- und Gewichtseinsparungen führt.

Wie bereits zuvor in Bezug auf die Anordnung der Saugöffnungen bereits erwähnt, sind auch die Vakuumkammern bevorzugt in Längserstreckung des Greifkopfs verteilt angeordnet, sodass eine einfache Unterscheidung zwischen Vakuumkammern vorliegt. Insbesondere sind die Säugöffnungen als einfache Bohrungen durch eine Wandung der jeweiligen Vakuumkammer ausgebildet, sodass durch die Anordnung der Vakuumkammern die zuvor genannten Bereiche der Saugöffnungen auf einfache und kostengünstige Art und Weise erreicht werden.

Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass an dem Greifkopf eine Transporteinrichtung zum Bewegen des angesaugten Substrats entlang der Auflagefläche angeordnet ist. Mittels der Transporteinrichtung lassen sich die Substrate entlang der Auflagefläche also bewegen, und damit beispielsweise von einem ersten Bereich in einen zweiten benachbarten Bereich von Durchgangsöffnungen verlagern. Dadurch können Substrate beispielsweise an einem Ende des Greifkopfs aufgenommen, entlang des Greifkopfs transportiert beziehungsweise entlang der Auflagefläche transportiert und am anderen Ende des Greifkopfs wieder abgesetzt werden. Bevorzugt weist die Transporteinrichtung wenigstens einen Transportriemen auf, der sich in Längserstreckung des Greifkopfs erstreckt und die Auflagefläche bildet. Dadurch wird gewährleistet, dass zwischen der Auflagefläche und dem jeweiligen Substrat keine Relativbewegung beim Transport entsteht, durch welche das Substrat beschädigt werden könnte. Der Transportriemen ist zweckmäßigerweise als Endloszugmittel ausgebildet, um einen einfachen Dauerbetrieb zu ermöglichen.

Die Transporteinrichtung weist weiterhin bevorzugt wenigstens eine Antriebseinrichtung auf, mittels welcher der wenigstens eine Transportriemen bewegbar ist. Insbesondere weist die Transporteinrichtung mehrere Umlenkrollen auf, um welche der Transportriemen herumgeführt ist, wobei wenigstens eine der Umlenkrollen als Antriebsrolle ausgebildet und mit der Antriebseinrichtung wirkverbunden beziehungsweise gekoppelt ist. Zweckmäßigerweise weist die Transporteinrichtung außerdem auch einen Riemenspanner auf, welche den Riemen mit einer Vorspannung beaufschlagt, sodass dieser sicher entlang einer Lauffläche geführt ist, und sich insbesondere nicht ungewollt von dem Greifkopf löst, wodurch unter anderem auch der Unterdruck bereichsweise aufgehoben werden könnte. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Transportriemen an einem die jeweilige Vakuumkammer bildendes Hohlprofil gehalten ist, wobei das Hohlprofil die dem Transportriemen zugeordnete und in die Vakuumkammer mündende Durchgangsöffnungen aufweist. Der in der jeweiligen Vakuumkammer erzeugte Unterdruck wirkt sich somit durch die mit dieser Vakuumkammer verbundene beziehungsweise in diese hineinmündende Durchgangsöffnung auf den Transportriemen auf. Insbesondere weist das Hohlprofil eine Lauffläche auf, entlang welcher der Transportriemen geführt ist, wobei in dieser Lauffläche die Durchgangsöffnungen zu der Vakuurnkammer enden, sodass der Unterdruck dazu führt, dass der Transportriemen gegen die Lauffläche gezogen wird, sofern dieser die jeweilige Durchgangsöffhung abdichtet. Dadurch wird erreicht, dass der Transportriemen dicht an der Lauffläche und damit gezielt entlang des Greifkopfs bewegbar ist. Vorzugsweise sind die Durchgangsöffnungen als Durchgangsbohrungen in dem insbesondere auch die Vakuumkammern aufweisenden Hohlprofil ausgebildet und gleichmäßig verteilt über die Längserstreckung des Hohlprofils beziehungsweise des Greifkopfs angeordnet.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Transportriemen die mehreren Saugöffnungen aufweist, die in zumindest einer Stellung des Transportriemens mit zumindest einer der Durchgangsöffnungen fluchten oder diese zumindest überschneiden. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass sich der Unterdruck auf das Substrat, auf welchem der Transportriemen aufliegt, überträgt. Dadurch wird das Substrat gegen den Transportriemen gezogen und ein sicherer Transport des Substrats gewährleistet. Zweckmäßigerweise sind die Säugöffnungen und die Durchgangsöffhungen derart angeordnet beziehungsweise ausgebildet, dass entlang der gesamten Bewegungsbahn des Transportriemens beziehungsweise entlang der gesamten Auflagefläche des Greifkopfs das jeweilige Substrat sicher an dem Greifkopf durch den Unterdruck gehalten ist. Alternativ zu der Ausbildung der Durchgangsöffhungen als Durchgangsbohrungen ist gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung bevorzugt vorgesehen, dass die Durchgangsöffnungen als eine sich über die gesamte Länge des Hohlprofils oder zumindest über die Länge der Auflagefläche erstreckende Schlitzöffnung ausgebildet sind oder in eine Längsnut in der Lauffläche münden, sodass der Unterdruck insbesondere durchgängig über die gesamte Länge der Auflagefläche beziehungsweise Lauffläche auf den Transportriemen wirkt. Die Saugöffnungen des Transportriemens sind dabei auf Höhe des Durchgangsschlitzes angeordnet und liegen damit unabhängig von der Transportstelle des Transportriemens immer fluchtend mit dem Durchgangsschlitz, sodass durchgehend der Unterdruck an den Saugöffnungen zur Verfügung steht. Vorzugsweise erstreckt sich jeweils ein Durchgangsschlitz beziehungsweise eine Längsnut über einen der zuvor genannten Bereiche beziehungsweise Vakuumkammern.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Transporteinrichtung zumindest oder genau zwei Transportriemen aufweist, die parallel zueinander und beabstandet voneinander an dem Greifkopf angeordnet sind. Dadurch kann das jeweilige Substrat beispielsweise an seinen Außenrändern gegriffen und transportiert werden. Dadurch werden die Substrate geschont und insbesondere auch der Transport von Substraten ermöglicht, welche bereits mit Komponenten/Bauteilen bestückt wurden. Die jeweiligen Transportriemen sind dabei wie zuvor bereits beschrieben ausgebildet und entlang eines jeweiligen Hohlprofils geführt. Die Transporteinrichtung ist dabei zweckmäßigerweise beiden Transportriemen zugeordnet. Vorzugsweise ist jedem Transportriemen jeweils ein Riemenspanner zugeordnet, um eine individuelle Riemenspannung optimal einstellen zu können. Alternativ ist den beiden Transportriemen ein gemeinsamer Riemenspanner zugeordnet, wodurch der Aufwand und die Herstellungskosten reduziert werden. In der Regel ist hierdurch eine ausreichende Riemenspannung einstellbar. Um individuelle Abweichungen der beiden Transportriemen voneinander zu ermöglichen, weist der gemeinsame Riemenspanner vorzugsweise wenigstens ein Federelement auf, das nur einem der Transportriemen zugeordnet ist, um Toleranzen zuzulassen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, den Greifkopf mit mehr als zwei Transportriemen auszustatten. Je nach Größe oder Dimensionierung der zu bearbeitenden oder zu transportierenden Substrate kann der Greifkopf auch drei oder mehr Transportriemen, wie sie zuvor beschrieben wurden, aufweisen.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erörtert werden. Dazu zeigen

Figur 1 eine Vorrichtung zum Greifen und Transportieren von Substraten in einer vereinfachten Seitenansicht,

Figur 2 die Vorrichtung in einer Draufsicht,

Figur 3 eine erste Detailansicht der Vorrichtung in einer Längsschnittdarstellung,

Figur 4 eine zweite Detailansicht der Vorrichtung in einer Querschnittdarstellung und

Figur 5 eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung in einer perspektivischen

Teildarstellung.

Figur 1 zeigt in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung eine vorteilhafte Vorrichtung 1 zum Greifen und Transportieren von hier nicht näher dargestellten Substraten, die in Figur 2 in einer Draufsicht gezeigt ist. Der Längsschnitt ist in Figur 2 durch eine gestrichelte Linie B-B gekennzeichnet. Die Vorrichtung 1 weist einen Greifkopf 2 auf, der länglich ausgebildet ist und hierzu eine Länge aufweist, die deutlich größer als eine Breite und auch Höhe ist. Der Greifkopf 2 ist mehrteilig ausgebildet. Dabei weist der Greifkopf 2 eine Trägerstruktur 3 auf, die aus zwei parallel zueinander und beabstandet zueinander angeordneten Hohlprofilen 4 sowie durch mehrere die beiden Hohlprofile 4 miteinander verbindende Zwischenelemente 5 gebildet ist.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel tragen drei der Zwischenelemente 5 jeweils eine Venturidüse 6, die zumindest einen Druckanschluss 7 und einen Sauganschluss 8 aufweist. Die Druckanschlüsse 7 sind mit einem hier nicht näher gezeigten Drucklufterzeuger verbindbar beziehungsweise verbunden. Die Sauganschlüsse 8 sind mit einem durch das jeweilige Zwischenelement 5 quer verlaufenden Saugkanal 9 verbunden, welcher an seinen beiden Enden in die Hohlprofile 4 mündet. Die Hohlprofile 4 weisen vorliegend jeweils drei Vakuumkammern 10, 11, 12 auf, die in der Längserstreckung des Greifkopfs 2 gesehen hintereinanderliegend angeordnet sind. Dabei liegen die Vakuumkammern 10, 11, 12 der beiden Hohlprofile 4 parallel zueinander, die Hohlprofile 4 sind insofern spiegelbildlich zueinander ausgebildet. Die einander gegenüberliegenden Vakuumkammern 10, 11, 12 sind dabei mit jeweils einem Saugkanal 9 des zugehörigen Zwischenelements 5 verbunden. Damit sind die Vakuumkammern 10, 11, 12 mit jeweils einer der Venturidüsen 6 saugseitig verbunden, sodass bei Druckbeaufschlagung der Venturidüsen 6 an dem jeweiligen Druckanschluss 7 ein Unterdruck an der jeweiligen Vakuumkammer 10, 11, 12 erzeugt wird.

Die Vakuumkammern 10, 11, 12 erstrecken sich jeweils längs des jeweiligen Hohlprofils. Das Hohlprofil weist darüber hinaus eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Durchgangsöffnungen 14 auf, die vorliegend als Durchbohrungen ausgebildet sind, und einseitig in die jeweilige Vakuumkammer 10, 11 oder 12 münden und anderendig an einer Lauffläche 15 eines Transportriemens 16 enden.

Der Transportriemen 16 ist Bestandteil einer Transporteinrichtung 17, welche zwei Transportriemen 16 umfasst, die jeweils eines der Hohlprofile 4 in ihrer Längserstreckung umlaufen. Dazu sind an den längsseitigen Enden der Hohlprofile 4 beziehungsweise an den endseitigen Zwischenelementen 5 jeweils zwei Umlenkrollen 18 beziehungsweise 19 angeordnet, die drehbar an der Tragstruktur 3 gehalten sind. Dabei sind die Drehachsen der Umlenkrollen 18 und 19 parallel zueinander und senkrecht zur Längserstreckung des Greifkopfs 2 ausgerichtet. Der jeweilige Transportriemen 16, der den Greifkopf 2 umläuft, umläuft diesen somit sowohl an der Unterseite als auch an seiner Oberseite. Die zuvor bereits erwähnte Lauffläche 15 ist der Unterseite des Greifkopfs 2 zugeordnet. Auf dieser gleitet der Transportriemen 16 in Längserstreckung des Greifkopfs 2, wenn eine der Umlenkrollen 18 oder 19 angetrieben wird. Hierzu ist zweckmäßigerweise eine Antriebseinrichtung 20 vorgesehen, welche gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit den Umlenkrollen 19 gekoppelt ist, um diese bei Bedarf anzutreiben, sodass der jeweilige Transportriemen 16 um den Greifkopf 2 herumgeführt wird.

Die Lauffläche 15 weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine sich über die Längserstreckung des jeweiligen Hohlprofils 4 erstreckende Längsnut 21 auf, in welche die Durchgangsöffnungen 14 münden. Die Längsnut 21 ist zu dem Transportriemen 16 hin offen ausgebildet, sodass sich der Unterdruck auf die dem Hohlprofil 4 zugewandte Rückseite des Transportriemens 16 auswirkt, sodass bei vorhandenem Unterdruck in dem jeweiligen Hohlprofil 4 der Transportriemen 16 gegen die Lauffläche 15 beziehungsweise das jeweilige Hohlproftl 4 gezogen wird.

Die Transportriemen 16 weisen selbst mehrere Saugöffnungen 22 auf. Die Saugöffnungen 22 sind dabei in dem jeweiligen Tragriemen 16 derart ausgebildet, dass sie in Gruppen vorliegen, wobei eine Gruppe vorliegend sieben Saugöffnungen 22 umfasst, die in Längserstreckung des Transportriemens 16 hintereinanderliegend ausgebildet sind, und wobei die Gruppen 23 von Säugöffnungen 22 in Längserstreckung des Transportriemens 23 einen verhältnismäßig großen Abstand zueinander aufweisen, wobei gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gruppen 23 gleichmäßig voneinander beabstandet sind, jedoch derart weit voneinander, dass wenn die eine Gruppe 23 vollständig im Bereich der Vakuumkammer 10 liegt, die nächste Gruppe 23 vollständig im Bereich der Vakuumkammer 12 liegt. Zweckmäßigerweise sind die Gruppen 23 der benachbarten Transportriemen 16 nebeneinanderliegend angeordnet, wie in Figuren 2 gezeigt. Alternativ können die Saugöffnungen 22 gleichmäßig, also nicht gruppiert, entlang des Transportriemens 16 verteilt angeordnet sein.

Die Saugöffnungen 22 sind dabei mittig in dem jeweiligen Transportriemen 16 ausgebildet und stehen daher in Wirkverbindung mit dem jeweiligen Längsschlitz 21 beziehungsweise der jeweiligen Vakuumkammer 10, 11, 12, je nach dem, in welcher Position sich der jeweilige Transportriemen 16 befindet. Aufgrund des Längsschlitzes 21 in der Lauffläche 15 ist gewährleistet, dass über die gesamte Länge des Hohlprofils durchgehend ein Unterdruck an den Saugöffnungen 22 anliegen kann, zumindest wenn alle drei Venturidüsen 6 mit Druckluft beaufschlagt und saugseitig mit der jeweiligen Vakuumkammer 10, 11, 12 verbunden sind. Figur 3 zeigt in einer vergrößerten Detail-Schnittdarstellung einen Ausschnitt aus Figur 1, der in Figur 1 durch einen Kreis A gekennzeichnet ist. Die Vakuumkammern 10, 11, 12 werden in dem jeweiligen Hohlpro fil 4 durch eine sich in Längserstreckung des Hohlprofils 4 erstreckenden Hohlkammer 25 gebildet, wobei die Hohlkammer 25 durch Trennelemente 24 in die einzelnen Vakuumkammern 10, 11 , 12 nachträglich unterteilt wird. Dies ermöglicht eine kostengünstige Fertigung, weil die Hohlprofile 4 beispielsweise als Strangpressprofile herstellbar sind. Das jeweilige Trennelement 24 wird im Nachhinein in die Hohlkammer 25 eingesetzt, sodass die drei Vakuumkammern 10, 11, 12 entstehen, die jeweils einer der Venturidüsen 6 zugeordnet sind. Damit diese Trennung auch in Bezug auf den jeweiligen Transportriemen 16 wirksam ist, ist der Längsnut 21 ebenfalls durch Trennelemente 26 in drei Abschnitte entsprechend der Vakuumkammern 10, 11, 12 unterteilt. Diese Trennelemente 26 sind beispielsweise als Vorsprünge ausgebildet, welche den Längsnut 21 überbrücken, und auf welchen der jeweilige Transportriemen 16 aufliegt, wie in Figur 2 beispielhaft gezeigt. Die Trennelemente 24 weisen zweckmäßigerweise eine Außenkontur auf, die dem Querschnitt der Hohlkammer 25 entspricht, um die Vakuumkammern 10, 11, 12 möglichst gut voneinander strömungstechnisch abzutrennen. Vorteilhafterweise werden die Trennelemente nach ihrem Einsetzen in die Hohlkammer 25 mit einer Dichtmasse, insbesondere Silikon, das bevorzugt dauerelastisch aushärtet, umspritzt, um eine sichere Abdichtung zu gewährleisten. Vorteilhafterweise weisen die Trennelemente dazu jeweils eine Umfangsnut auf, in welche die Dichtmasse von außen eingebracht wird. Dazu weisen die Hohlprofile 4 zweckmäßigerweise Querbohrungen auf, durch welche die Dichtmasse eingebracht werden kann. Vorteilhafterweise wird so viel Dichtmasse eingebracht, dass die Dichtmasse von einer der Querbohrungen vorsteht, wobei diese Querbohrung dann insbesondere in die Längsnut 21 mündet. Die dann vorstehende Dichtmasse bildet die Trennelemente 26, durch welche die Längsnut 21 in die jeweiligen Bereiche, den Vakuumkammern 10, 11, 12 zugeordnet, eingeteilt wird.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch den Greifkopf 2. Dabei ist der Querschnitt entlang der Linie C-C aus Figur 2 gezeigt, sodass der Querschnitt durch die Vakuumkammer 10 führt. Damit der Transportriemen 16 sicher an dem jeweiligen Hohlprofil 4 geführt ist, weist dieses insbesondere eine Führung 27 für den Transportriemen 16 auf. Die Führung ist insbesondere formschlüssig ausgebildet und kann auf unterschiedliche Art und Weise realisiert sein. Gemäß dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der jeweilige Transportriemen 16 innenseitig eine Aufnahme 28 auf, in welche die Tragstruktur 3, insbesondere das jeweilige Hohlprofil 4 oder ein daran angeordnetes Führungsprofil 29, auf das später näher eingegangen wird, mit der Lauffläche 15 bereichsweise einliegt, sodass der Transportriemen 16 jeweils die Lauffläche 15 seitlich umgreift. Seitlich ist der Transportriemen 16 dadurch auf einfache Art und Weise von der Tragstruktur 3 formschlüssig in Längsrichtung geführt.

Die von dem jeweiligen Hohlprofil 4 abgewandte Oberfläche des Transportriemens 16 bildet eine Aufiagefiäche 29, zum Auflegen auf das zu transportierende Substrat. Jede der Venturidüsen 6 weist weiterhin ein ansteuerbares Ventil 30 auf, welches dem Sauganschluss 9 der jeweiligen Venturidüse 6 zugeordnet ist. Die Schaltventile 30 sind insbesondere dazu ausgebildet, den Durchströmungsquerschnitt des Sauganschluss vollständig freizugeben oder vollständig zu verschließen. Optional sind die Ventile 30 als Proportionalventile ausgebildet, welche auch eine Zwischenstellung zulassen, in welcher beispielsweise der Durchströmungsquerschnitt nur teilweise freigeben wird. Durch das Ansteuern der Ventile 30 können die Vakuumkammern 10, 11, 12 mit unterschiedlichen Unterdrücken individuell beaufschlagt werden. Aufgrund der vorteilhaften Ausgestaltung mit Venturidüsen 6 ist ein schneller Aufbau des Unterdrucks und auch ein schneller Abbau des Unterdrucks möglich, sodass ein Substrat schnell gegriffen und wieder abgelegt werden kann, wie im Folgenden näher erörtert werden soll.

Im Betrieb wird der Greifkopf 2 zunächst nach unten geführt und auf ein Substrat, beispielsweise ein Waver, aufgelegt, oder das Substrat wird von unten an dem Greifkopf 2 herangeführt. Dies erfolgt beispielsweise derart, dass der Greifkopf 2 im Bereich der Vakuumkammer 10 auf das Substrat aufgelegt wird. Durch Betätigen des Schaltventils 30 wird ein Unterdruck in der Vakuumkammer 10 erzeugt, der sich durch die Vakuumkammer 10, die Durchgangsöffhungen 14, die Längsnut 21 und die Säugöffnungen 22 auf das Substrat auswirkt und dieses gegen die Transportriemen 16 anzieht. Sobald das Substrat an dem Transportriemen 16 anliegt, wird die Antriebseinrichtung 20 dazu angesteuert, die Transportriemen 16 zu bewegen, sodass das Substrat entlang der Auflagefläche 29 an dem Greifkopf 2 bewegt wird. Dadurch wird das Substrat beispielsweise von dem Bereich der Vakuumkammer 10 in den Bereich der Vakuumkammer 11 oder der Vakuumkammer 12 verlagert. Dort angekommen, kann das Substrat schnell abgelegt werden, indem das jeweilige Ventil 30 dazu angesteuert wird, den jeweiligen saugseitigen Durchströmungsquerschnitt der entsprechenden Venturidüse 6 zu verschließen. Dadurch ist ein einfaches Greifen, Transportieren und Ablegen eines Substrats mittels des vorteilhaften Greifkopfs 2 möglich. Figur 5 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung 1 in einer perspektivischen Detailansicht. Diese zeigt die Umlenkrollen 18 der Transporteinrichtung 17, die an einer gemeinsamen Welle gelagert sind. Die Welle 30 ist drehbar in einem Gehäuseteil 31 gelagert. Das Gehäuseteil 31 ist relativ zu der Tragstruktur 3 des Greifkopfs 2 in dessen Längserstreckung verlagerbar. Dem Gehäuseteil 31 ist ein pneumatischer Aktor 32 zugeordnet, welcher das Gehäuse 31 mit den Umlenkrollen 18 entgegen der Spannkraft der Transportriemen 16 bewegt, um eine gewünschte Riemenspannung einzustellen. Dazu weist der Aktor 32 einen Pneumatikzylinder 33 auf, in welchem ein Pneumatikkolben 34 axial verlagerbar angeordnet ist. Der Pneumatikkolben 34 ist mit dem Gehäuseteil 31 verbunden, um dieses entgegen der Spannkraft der Transportriemen 16 zu verlagern, wie durch einen Pfeil 35 angedeutet. Der pneumatische Aktor 32 kann beispielsweise durch den gleichen Drucklufterzeuger beaufschlagt werden, wie auch die Venturidüsen 6. Alternativ weist der Aktor 32 einen eigenen Drucklufterzeuger auf. Weil Druckluft hier als Mittel zur Krafterzeugung genutzt wird, ist gewährleistet, dass der Transportriemen 16 nicht überspannt wird. Durch ein optionales Federelement 36, das zwischen der Tragstruktur 3 und dem Gehäuseteil 31 vorgespannt ist, wird das Gehäuseteil 31 ebenfalls entgegen der Spannkraft der Transportriemen 16 nach außen gedrängt. Dies gewährleistet, dass die Transportriemen 16 bei einem Druckausfall des pneumatischen Aktors 32 nicht von den Umlenkrollen 18 abspringen. Dadurch ist ein sicherer und dauerhafter Betrieb der Vorrichtung 1 gewährleistet. Der Aktor 32 bildet somit zusammen mit dem beweglich gelagerten Umlenkrollen 18 einen Riemenspanner 38, mittels dessen die Spannung der Transportriemen 16 einstellbar ist. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die Transportriemen 16 nicht von der Lauffläche 15 der Hohlprof tie 4 lösen, was eine Fehlluft zur Folge hätte und damit ein Aufheben des Unterdrucks, was dazu führen könnte, dass sich ein Substrat von dem Greifkopf 2 löst. Durch den pneumatischen Riemenspanner 38 können thermische Veränderungen und Alterungserscheinungen der Transportriemen 16 berücksichtigt und im Betrieb ausgeglichen werden. Darüber hinaus erlaubt der Riemenspanner 38 einen einfachen und werkzeuglosen Austausch der Transportriemen.

Um die Riemenspannung der Transportriemen 16 außerdem zu verbessern und eine sichere Anlage des Transportriemens 16 an der jeweiligen Lauffläche 15 zu gewährleisten, ist vorgesehen, wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich, dass die Tragstruktur 3 beziehungsweise die Hohlprofile 4 derart ausgebildet sind, dass die Lauffläche 15 nach unten beziehungsweise in Richtung des zu greifenden Substrats vorstehend gekrümmt ausgebildet ist. Dabei erstreckt sich die Krümmung über die gesamte Lauffläche 15 beziehungsweise über die Länge des jeweiligen Hohlprofils 4. Dabei ist die Krümmung derart ausgebildet, dass sie den jeweiligen Transportriemen über die gesamte Länge der Lauffläche 15 vorspannt. Hierdurch wird berücksichtigt, dass durch das Eigengewicht der Transportriemen 16 dieser in Richtung des Substrats durchhängen könnte, wenn nicht eine ausreichende Riemenspannung vorhanden ist. Zwar könnte eine ausreichend hohe Riemenspannung mittels des Riemenspanners 38 erreicht werden, jedoch würde dazu viel Energie benötigt und die Reibung insbesondere zwischen Lauffläche 1 und Transportriemen 16 erhöht werden, wodurch auch der Verschleiß zunimmt. Zwar trägt auch der Unterdruck dazu bei, dass der Transportriemen 16 an das jeweilige Hohlprofil angezogen wird, jedoch würde ein hoher Vakuumvolumenstrom benötigt werden, um zu gewährleisten, dass die Transportriemen 16 allein dadurch sicher an der Lauffläche 15 gehalten werden.

Durch die beschriebene Krümmung wird ein Anliegen des Transportriemens 16 entlang der Lauffläche jedoch auf einfache Art und Weise gewährleistet. Vorteilhafterweise wird die Krümmung durch das jeweilige Hohlprofil 4 selbst gebildet. Alternativ ist vorgesehen, dass die Krümmung durch das an das jeweilige Hohlprofil 4 angesetzte Führungsprofil 39 gebildet wird, das die Lauffläche 15 an dem Hohlpro fil 4 bildet. Dadurch ist eine kostengünstige Herstellung des Hohlprofils 4 selbst und der Tragstruktur 3 insgesamt gewährleistet. Vorteilhafterweise sind die Durchgangsöffhungen 14 als Durchgangsbohrungen in dem Führungsprofil 39 ausgebildet, wie beispielsweise auch in Figur 1 ersichtlich, und verbinden dadurch die jeweilige Längsnut 21 mit den Vakuumkammern 10, 11 und 12. Die Vakuumkammern 10, 11, 12 beziehungsweise die Durchgangsöffnungen 14 im Hohlprofil 4 sind somit nicht direkt, sondern indirekt durch das Führungsprofil 39 mit der Lauffläche 15 beziehungsweise mit dem Transportriemen 16 verbunden. Aus Figur 5 ist es außerdem ersichtlich, dass die Transportriemen 16 auf der Oberseite der Tragstruktur 3 im Wesentlichen frei laufen, sodass Reibkräfte minimiert werden. Zur Führung der Transportriemen 16 auf der Oberseite sind optional seitliche Führungsrollen 37 vorgesehen, die den jeweiligen Transportriemen 16 beidseitig zugeordnet sind, sodass dieser zwischen diesen hindurchgeführt ist. Die Transportrollen 37 sind zweckmäßigerweise gleichmäßig über die Längserstreckung der Tragstruktur 3 auf der Oberseite verteilt angeordnet, um eine sichere Transportriemenführung zu gewährleisten.