Die Erfindung betrifft eine Bernoulli-Greifervorrichtung mit mindestens einem Bernoulli- Greifer zur Aufnahme von flächigen Substraten wie siliziumbasierten Wafern, der aufweist:

- einen mit einem Verbindungsstück für einen Roboterarm verbundenen Greiferkörper,

- mit dem ein - gesehen im Querschnitt des Bernoulli-Greifers - trichterförmiges Bauelement und mindestens ein gummiertes Auflageelement mit einer Greiffläche verbunden ist, durch die ein rutschfestes Verfahren eines an letzterer angesaugten Wafers gegeben ist,

- ein Strömungssystem für Druckluft, das mindestens eine Eintrittsöffnung und mindestens eine Austrittsöffnung aufweist und über letztere mit der Greiffläche des mindestens einen Auflageelementes derart kommuniziert, dass bei Einführung der Druckluft in die mindestens eine Eintrittsöffnung des Strömungssystems ein Unterdruck an der Greiffläche des mindestens einen Auflageelementes zum Ansaugen des zu greifenden Wafers zu erzeugen ist,

- eine an dem Greiferkörper außen adaptierte Dämpfungseinrichtung, deren Umriß - gesehen im Querschnitt des Bernoulli-Greifers - alle übrigen Bauteile des Bernoulli-Greifers konturenmäßig überragt und die für den zu greifenden Wafer in dessen zur Greiffläche ansaugbedingten Anflug einen solchen Dämpfungswiderstand bildet, dass der Wafer stoßschonend an der Greiffläche des mindestens einen Auflageelementes anzulegen ist.

Bei aus der WO 2008/145085 Al, der EP 1685930 und der US2002/0130524 bekannten Bernoulli-Greifern der eingangs erwähnten Art mit kreisförmiger Grundrißkontur wird die abströmende Luft stets in radialer Richtung von innen nach außen zur Peripherie des Bernoulli-Greifers befördert. Dies hat zur Folge, dass die nach außen gedrückt wird, in unmittelbarer Nähe der Peripherie des Bernoulli-Greifers stört. Die bekannten Bernoulli- Greifer sind daher ungeeignet, jeweils für eine beliebigen Mehrfachgreiferkonfiguration verwendet zu werden, wie es z.B. von Vakuumgreifern bekannt ist, da die bei jedem Bernoulli-Greifer einer derartigen beliebigen Mehrfach-Bernoulli-Greiferkonfiguration radial von innen nach außen zur Peripherie des Bernoulli-Greifers transportierte Abluft die an benachbarten Bernoulli-Greifern befindlichen Plättchen, Wafer oder anderen flächigen Substrate beschädigen oder wegblasen würde. Bei der Entladung von dünnen Plättchen aus einer umfangsmäßig geschlossenen Box, z.B. beim Entladen von siliziumbasierten Wafern aus einem Transportcarrier, würde die an der Peripherie eines bekannten Bernoulli-Greifers abströmende Abluft gegen die Innenwand der Box oder des Transportcarriers geleitet und die unter dem zu greifenden Plättchen positionierten Plättchen ebenfalls in Bewegung setzen. Durch diese Bewegung ist die Gefahr einer Beschädigung der Kanten und/oder Oberfläche des Plättchens gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bernoulli-Greifervorrichtung der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, bei der der mindestens eine Beraoulli-Greifer an seiner Peripherie frei von Abluft zuhalten ist. Zudem ist der mindestens einen Bernoulli- Greifer der erfindungsgemäßen Bernoulli-Greifervorrichtung so weiterzuentwickeln, dass längliche oder nicht symmetrische Plättchen von dem Bernoulli-Greifer ohne Schwierigkeiten anzusaugen sind. Auch wird angestrebt, die Bernoulli-Greifervorrichtung als Mehrfachgreiferkonfiguration ihres jeweiligen Bernoulli-Greifers zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

- die mindestens eine Austrittsöffnung der Strömungssystems für die Druckluft innerhalb des Bernoulli-Greifers so ausgerichtet ist, dass der aus dieser austretende Druckluftstrom im Bernoulli-Greifer einwärts gerichtet ist, und dass

- einwärts von der mindestens einen Austrittsöffnung des Strömungssystems im Bernoulli- Greifer ein nach oben offener Abzugsschacht vorgesehen ist, über den bei Anlage des Wafers an der Greiffläche des mindestens einen Auflageelementes die einwärts von der mindestens einen Austrittsöffnung abströmende Druckluft innerhalb des Bernoulli-Greifers aufwärts zu führen und aus diesem nach außen abzuführen ist.

Die Grundrißkontur des Bernoulli-Greifers kann kreisförmig, oval, quadratisch, rechteckförmig oder beliebig geometriesymmetrisch oder geometrieunsymmetrisch zu gestalten sein.

Bei rechteckförmiger Grundrißkontur des Bernoulli-Greifers einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Bernoulli-Greifervorrichtung

- weist der Greiferkörper zwei sich parallel in Längsrichtung des rechteckförmigen Bernoulli- Greifers erstreckende identische Greiferkörperelemente auf, die im Abstand zueinander angeordnet und mittig durch eine Halterungsvorrichtung verbunden sind, an der das Verbindungsstück für den Roboterarm angreift, - ist zwischen den Greiferkörperelementen ein -gesehen im Querschnitt - trichterförmiges Bauelement symmetrisch zur Längsachse des Bernoulli-Greifers angeordnet, das sich über die Länge des letzteren erstreckt und den nach oben offenen Abzugsschacht umfasst, der sich ebenfalls über die Länge des Bernoulli-Greifers erstreckt,

- weist das Strömungssystem des Bernoulli-Greifers zwei im Abstand zueinander und jeweils zwischen einem der beiden Greiferkörperelemente und dem trichterförmigen Bauelement angeordnete, sich jeweils über dessen Länge erstreckende Druckluftkammern mit jeweils mindestens einer Eintrittsöffnung und mindestens einer Austrittsöffnung sowie mindestens zwei Druckluftzuführungen aufweist, die jeweils mit der mindestens einen Eintrittsöffnung der jeweils zugeordneten Druckluftkammer verbunden sind,

- erstreckt sich die mindestens eine Austrittsöffnung jeder Druckluftkammer jeweils über die Länge letzterer und ist innerhalb des Bernoulli-Greifers so ausgerichtet, dass der aus der mindestens einen Austrittsöffnung austretende Druckluftstrom über deren Länge jeweils einwärts zur Längsachse des Bernoulli-Greifers hin gerichtet ist, und

- ist der von der jeweils mindestens einen Austrittsöffnung jeder Druckluftkammer einwärts zur Längsachse des Bernoulli-Greifers hin gerichtete Druckluftstrom in den nach oben offenen Abzugsschacht zu lenken, in diesem im Bernoulli-Greifer aufwärts zu führen und aus letzterem nach außen abzuführen.

Vorzugsweise weisen - gesehen im Querschnitt des Bernoulli-Greifers - jedes Greiferkörperelement an seinem dem zu greifenden Wafer zugewandten Ende einen zu diesem rechtwinkligen und zur Längsachse des Bernoulli-Greifers hin gerichteten Kragen und das trichterförmige Bauelement an seinem dem zu greifenden Wafer zugewandten Ende an beiden Längsseiten einen nach außen gerichteten Kragen auf, dessen Ende jeweils oberhalb des Kragen des zugeordneten Greiferkörperelementes derart im Bernoulli-Greifer positioniert ist, dass die jeweils mindestens eine Austrittsöffnung jeder Druckluftkammer zwischen der dem zu greifenden Wafer zugewandten planen Fläche des nach außen gerichteten Kragens des trichterförmigen Bauelementes und der planen Fläche des Kragens des zugeordneten Greiferkörperelementes gebildet ist, die zur Fläche des nach außen gerichteten Kragens des trichterförmigen Bauelementes parallel und dieser zugewandt ist. An der planen Stirnfläche des Kragens jedes Greifkörperelementes ist geeigneterweise jeweils ein gummiertes Auflageelement mit einer Greiffläche für den zu greifenden Wafer vorgesehen, wobei die beiden Greifflächen in einer Ebene A liegen.

Das dem zu greifenden Wafer zugewandte beidseitige Ende des trichterförmigen Bauelementes ist in Bezug zur Ebene A der Greifflächen der Auflageelemente in Richtung senkrecht zur Längsachse des Bernoulli-Greifers in diesen nach innen versetzt angeordnet ist.

Bevorzugt ist - gesehen im Querschnitt des Bernoulli-Greifers - die Oberfläche des dem zu greifenden Wafer zugewandten beidseitigen Endes des trichterförmigen Bauelementes konvex geformt ist und geht konkav geschwungen in die untere Fläche des zugeordneten nach außen gerichteten Kragens des trichterförmigen Bauelementes über. Hierdurch ist bei der durch den Bernoulli-Effekt bedingten Anlage des Wafers an der Greiffläche jedes Auflageelementes jeweils der Druckluftstrom aus der mindestens einen Austrittsöffnung jeder Druckluftkammer an der Fläche des zugeordneten nach außen gerichteten Kragens des trichterförmigen Bauelementes entlang einwärts zur Längsachse des Bernoulli-Greifers hin zur konvex geformten Oberfläche des zugeordneten Endes des trichterförmigen Bauelementes und um letzteres herum in den nach oben offenen Abzugsschacht hinein und im Bernoulli-Greifer aufwärts zu führen sowie aus letzterem abzuführen.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Bernoulli-Greifervorrichtung mit einer kreisförmigen Grundrißkontur des Bernoulli-Greifers weist das Strömungssystem eine kreisringförmige Druckluftkammer mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Eintrittsöffnungen auf, die jeweils mit einer Druckluftzuführung verbunden sind, wobei die mindestens eine Austrittsöffnung der Druckluftkammer - gesehen in der Draufsicht des Bernoulli-Greifes - auf einer Kreislinie liegt und so ausgerichtet ist, dass der aus ihr austretende Druckluftstrom im Bernoulli-Greifer radial nach innen gerichtet ist, wobei der nach oben offene Abzugsschacht radial nach innen von der mindestens einen Austrittsöffnung im Bernoulli-Greifer angeordnet ist und wobei bei Anlage des Wafers an der Greiffläche des als Anlagering ausgebildeten Anlageelementes die aus der mindestens einen Austrittsöffnung der Druckluftkammer radial nach innen strömende Druckluft in den von der mindestens einen Austrittsöffnung einwärts positionierten, nach oben offenen Abzugsschacht aufwärts im Bernoulli-Greifer zu führen und aus diesem nach außen abzuführen ist. Die kreisringförmige Druckluftkarnmer ist vorzugsweise eingefasst von einem ringförmigen Greiferkörper, einer mit diesem verbundenen ringförmigen Prallscheibe, die am Ende des Greifkörpers, das dem zu greifenden Wafer zugewandt ist, radial einwärts gerichtet positioniert ist, sowie einem mit dem Greifer verbundenen und - gesehen im Querschnitt des Bernoulli-Greifers - trichterförmigen Bauelement, das eine kreisförmige Grundrißkontur aufweist, radial einwärts von der Prallscheibe angeordnet ist, den nach oben offenen Abzugsschacht umfasst und einen radial nach außen gerichteten umlaufenden Kragen aufweist, dessen Ende die Prallplatte überlappt derart, dass zwischen der Fläche der Prallplatte, die Druckluftkammer zugewandt ist, und der Fläche des radial nach außen gerichteten Kragens des trichterförmigen Bauelementes, die der zuvor genannten Fläche der Prallplatte gegenüberliegt, die mindestens eine Austrittsöffnung der Druckluftkammer gebildet ist, von der der austretende Druckluftstrom radial einwärts im Bernoulli-Greifer gerichtet ist.

An der Fläche der ringförmigen Prallplatte, die deren zur Druckluftkammer gewandten Fläche gegenüberliegt, ist geeigneterweise das die Greiffläche aufweisende Auflageelement in Form eines Auflagerings vorgesehen ist. Weiterhin ist geeigneterweise die Stirnfläche des Endes des trichterförmigen Bauelementes, die dem zu greifenden Wafer zugewandt ist, in Bezug zur Ebene A der Greiffläche in Richtung der vertikalen Achse des Bernoulli-Greifers einwärts versetzt in diesem positioniert .

Vorzugsweise ist die Stirnfläche des Endes des trichterförmigen Bauelementes konvex geformt und geht konkav geschwungen in die Fläche des radial auswärts gerichteten Kragens des trichterförmigen Bauelementes über, wobei bei der durch den Bernoulli-Effekt bedingten Anlage des Wafers an der Greiffläche des Auflagerings der Druckluftstrom aus der mindestens einen Austrittsöffnung der Druckluftkammer an der Fläche des radial nach außen gerichteten Kragens des trichterförmigen Bauelementes (12) radial einwärts im Bernoulli- Greifer zur konvex geformten Stirnfläche des Endes des trichterförmigen Bauelementes und um letzteres herum in den nach oben offenen Abzugsschacht hinein und in diesem im Bernoulli-Greifer aufwärts zu führen sowie aus letzterem abzuführen ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Bernoulli-Greifervorrichtung ist eine Vielzahl der Bernoulli-Greifer in einer beliebigen Mehrfach- Bernoulli-Greiferkonfiguration angeordnet. Die Vielzahl der Bernoulli-Greifer kann matrixartig an einem Halterungsrahmen vorgesehen sein. Weiterhin können die einzelnen Strömungssysteme der Vielzahl der Bernoulli-Greifer synchron oder asynchron über die jeweiligen Druckluftzufiihrungen anzusteuern sein. Durch eine derartige Steuerung der Druckluftzuführung in Verbindung mit einer Rückführung der Abluft aus den Bernoulli-Greifern über deren jeweiliges Absaugsystem in das Strömungssystem für die Druckluft der jeweiligen Bernoulli-Greifer ist ein effizienter Einsatz der Bernoulli-Greifervorrichtung gewährleistet.

Mit der erfindungsgemäßen Bernoulli-Greifervorrichtung wird in vorteilhafterweise die Problematik der Aufnahme unterschiedlicher Plättchengeometrien gelöst, indem Ausführungsformen des Bernoulli-Greifers mit kreisförmiger und rechteckförmiger Grundrißkontur zur Verfügung gestellt werden, die an ihrer Peripherie und dem benachbarten Umfeld letzterer frei von Abluft aus dem Bernoulli-Greifer zu halten sind.

Mit dem mindestens einen Bernoulli-Greifer der erfindungsgemäßen Bernoulli- Greifervorrichtung sind auch flächige Substrate und Gegenstände aus Glas, Keramik, Blech, Holz oder Kunststoff geeignet aufzunehmen und gegebenenfalls schnell zu befördern.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen sind:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht - gesehen schräg von oben - eines Bernoulli-Greifers mit rechteckförmigen Grundriß,

Fig. 2 eine Draufsicht des Bernoulli-Greifers nach Figur 1, von dem ein Wafer gegriffen ist,

Fig. 3 eine Ansicht eines Querschnitts in der Ebene A-A des Bernoulli-Greifers nach Fig. 1,

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht des Bernoulli-Greifers ohne an diesen angelegten Wafer, wobei die Verteilung der Druckluft innerhalb der Bernoulli-Greifers gezeigt ist,

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Querschnittsansicht des Bernoulli-Greifers mit an diesem angelegten Wafer, wobei die Strömung der Druckluft durch den Bernoulli-Greifer beim Greifvorgang gezeigt ist, Fig. 6 eine perspektivische Ansicht - gesehen schräg von oben - eines Bernoulli-Greifers mit kreisförmigen Grundrißkontur

Fig. 7 eine Draufsicht des Bernoulli-Greifers nach Fig. 6, von dem ein Wafer gegriffen ist,

Fig. 8 eine Ansicht eines Querschnitts in der Ebene B-B des Bernoulli-Greifers nach Fig. 6,

Fig. 9 eine der Fig. 7 entsprechende Draufsicht des Bernoulli-Greifers ohne an diesen angelegten Wafer, wobei die Verteilung der Druckluft innerhalb des Bernoulli-Greifers gezeigt ist,

Fig. 10 eine der Fig. 8 entsprechende Querschnittsansicht des Bernoulli-Greifers mit an diesem angelegten Wafer, wobei die Strömung der Druckluft durch den Bernoulli-Greifer beim Greifvorgang gezeigt ist, und

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht - gesehen schräg von unten - der Bernoulli- Greifervorrichtung mit einer an einer Halterung vorgesehenen matrixartigen Anordnung von Bernoulli-Greifern der Ausführungsform nach Fig. 6.

Bei einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bernoulli-Greifervorrichtung ist, wie aus den Fig. I ₅ 2 und 4 zu ersehen ist, ein Bernoulli-Greifer 1 mit einer rechteckförmigen Grundrißkontur vorgesehen, von dem flächige Substrate wie siliziumbasierte Wafer 2 aufzunehmen sind. Der Bernoulli-Greifer 1 weist ein Verbindungsstück 3 für einen nicht dargestellten steuerbaren Roboterarm auf, das mit einem Greiferkörper 4 verbunden ist. Der Greiferkörper 4 weist zwei identische Greiferkörperelemente 5 auf, die im Abstand zueinander angeordnet sind, sich parallel in Längsrichtung des rechteckförmigen Bernoulli- Greifers 1 erstrecken und mittig durch eine bügelartige Halterungseinrichtung 6 verbunden sind. An der oberen Fläche 6 der Halterungseinrichtung 6 greift das Verbindungsstück für den Roboterarm an.

Weiterhin ist, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist jedes Greiferkörperelement 5 des Greiferkörpers 4 an dem zur Halterungseinrichtung 6 entgegen gesetzten Ende jeweils einen zur Längsachse 7 hin gerichteten Kragen 8 auf, an dessen dem zugreifenden Wafer 2 zugewandte planen Stirnfläche 9 jeweils ein gummiertes Auflageelement 10 mit einer zum Wafer 2 gewandten Greiffläche 11 vorgesehen ist. Ein - gesehen im Querschnitt - trichterförmiges Bauelement 12 ist symmetrisch zur Längsachse 7 des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers 1 zwischen den Greiferkörperelementen 5 des Greiferkörpers 4 angeordnet und mit diesem verbunden.

Das trichterförmige Bauelement 12 weist an seinem dem zu greifenden Wafer 2 zugewandtem Ende beidseitig einen nach außen gerichteten Kragen 13 auf, der sich jeweils über die Länge des trichterförmigen Bauelementes 12 erstreckt. Die dem zu greifenden Wafer 2 zugewandte Stirnfläche 14 des trichterförmigen Bauelementes 12 ist beidseitig des letzteren konvex geformt und zur Ebene A der planen Stirnflächen 9 der Kragen 8 der Greiferkörperelemente 5 des Greiferkörpers 4 in den Bernoulli-Greifers 1 hinein versetzt. Die dem zu greifenden Wafer zugewandte Fläche 15 des nach außen gerichteten Kragens 13 des trichterförmigen Bauelementes 12 verläuft beidseitig parallel zur Fläche 16 des Kragen 8 jedes Greiferkörperelementes 5, die jeweils dessen planer Stirnfläche 9 gegenüberliegt. Der Innenraum des trichterförmigen Bauelementes 12 bildet einen nach oben offenen Abzugsschacht 17, in dem ein von der Halterungseinrichtung 6 gehaltener Sensor 18 so positioniert ist, dass von ihm der zugreifenden Wafer 2 bei Anlage an der Greiffläche 10 zu erkennen ist. Der nach oben offene Abzugsschacht 17 mündet unterhalb der bügeiförmigen Halterungseinrichtung 6 des Greiferkörpers 4, wie am besten aus Fig. 1 zu erkennen ist.

Fig. 1 zeigt weiterhin, dass an den in Richtung der Längsachse 7 weisenden Stirnseiten des rechteckförmigen Bernoulli-Greifer 1 jeweils eine Endplatte 19 vorgesehen ist. Die Endplatten 19 verbinden die beiden Greiferkörperelemente 5 des Greiferkörpers 4 und schließen das - gesehen im Querschnitt - trichterförmige Bauelement 12 jeweils an seinen in Richtung der Längsachse 7 des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers 1 weisenden Stirnseiten ab.

Wie aus den Figuren 1, 3 und 5 hervorgeht, ist beidseitig der bügelartigen Halterungseinrichtung 6 des Greiferkörpers 4 jeweils ein Dämpfungselement 20 einer Dämpfungseinrichtung 21 vorgesehen das sich jeweils über die Länge des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers 1 erstreckt. Der Umriß der Dämpfungseinrichtung 21 überragt - gesehen in der Draufsicht des Bernoulli-Greifers 1 - konturenmäßig alle übrigen Bauteile 3, bis 6, 10 und 12 des Bernoulli-Greifers 1 und bildet für den zu greifende Wafer 2 in dessen zur Greifiläche 10 ansaugbedingten Anflug einen solchen Dämpfungswiderstand, dass der Wafer 2 stoßschonend an der Greiffläche 10 der Auflageelemente 10 zur Anlage kommt.

Ein Strömungssystem 22 für Druckluft des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers 1 weist zwei Druckluftkammern 23 auf, die im Abstand zueinander und symmetrisch zur Längsachse 7 jeweils zwischen einem Greiferkörperelement 5 des Greiferkörpers 4 und dem trichterförmigen Bauelement 12 des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers 1 angeordnet sind und sich jeweils über die Länge des letzteren erstrecken.. Die Druckluftkammern 23 weisen jeweils mindestens eine Eintrittsöffhung 24 und mindestens eine Austrittsöffhung 25, wobei sich letztere jeweils über die Länge der zugeordneten Druckluftkammer 23 des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers 1 erstreckt, wie der Fig. 4 zu entnehmen ist.

Das Strömungssystem 22 umfaßt weiterhin zwei Druckluftzuführungen 26, die, wie die Fig. 1, 3 und 5 zeigen, im Abstand zueinander die bügelartige Halterungseinrichtung 6 des Greiferkörpers 4 jeweils durchsetzen und jeweils mit der mindestens einen Eintrittsöffnung 24 der jeweiligen Druckluftkammer 16 verbunden sind.

Wie die Fig. 3 und 5 am besten zeigen, ist die mindestens eine Austrittsöffnung 25 jeder Druckluftkammer 23 des rechteckigen Bernoulli-Greifers 4 jeweils zwischen der Fläche 15 jedes am trichterförmigen Bauelement 12 nach außen gerichteten Kragens 13 und der Fläche 16 des Kragens 8 des jeweiligen Greiferkörperelementes 5 gebildet, die der planen Stirnfläche 9 des Kragens 8 des jeweiligen Greiferkörperelementes 5 gegenüberliegt. Die Austrittsöffnung kann in Form eines Spaltes von ca. 0,1 mm gebildet sein, der sich über die Länge der Druckkammer 23 erstreckt. Die Fläche 15 des nach außengerichteten Kragens 13 des trichterförmigen Bauelementes 12 geht jeweils - gesehen im Querschnitt des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers 1 - abwärts geschwungen in die konvex geformten Oberfläche des Ende des trichterförmigen Bauelementes 12 über.

Bei Einführung der Druckluft in die mindestens eine Eintrittsöffnung 24 der jeweiligen Druckluftkammer 23 wird basierend auf dem Bernoulli-Prinzip ein Unterdruck an der Greiffläche 10 des zugeordneten Auflageelementes 8 zum Ansaugen des zu greifenden Wafers 2 erzeugt, indem die Druckluft in der jeweiligen Druckluftkammer 23 durch die mindestens eine Austrittsöffnung 25 beschleunigt wird. Wie der Fig. 4 zu entnehmen ist, die die Verteilung der Druckluft innerhalb des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers 1 zeigt, ist die mindestens eine Austrittsöfmung 25 jeder Druckluftkammer 23 über ihre Länge innerhalb des rechteckförmigen Bernoulli-Greifer 1 so ausgerichtet, dass der aus der Austrittsöffnung 25 austretende Druckluftstrom im Bernoulli- Greifer 1 über die Länge der Druckluftkammer 23 jeweils einwärts zur Längsachse 7 des Bernoulli-Greifers 1 hin gerichtet ist.

Fig. 5 zeigt, dass bei durch den Bernoulli-Effekt angesaugtem Wafer 2 an der Greiffläche 11 jedes Auflageelementes 10 der aus der mindestens einen Austrittsöffnung 25 jeder Druckluftkammer 23 kommende Druckluftstrom jeweils einwärts zur Längsachse 7 des Bernoulli-Greifers 1 hin gerichtet ist, an der Fläche 15 des nach außen gerichteten Kragens 13 des trichterförmigen Bauelementes 12 einwärts strömt, bis er um das konvex geformte Ende des trichterförmigen Bauelementes 12 herum in den nach oben offenen Abzugsschacht 17 gelenkt, dann in diesem innerhalb des Bernoulli-Greifers 1 aufwärts geführt und schließlich aus letzterem nach oben abgeführt wird

Durch die zuvor beschriebene und in Fig. 5 durch den jeweiligen Pfeil gekennzeichnete Strömungsführung 27 der aus der mindestens einen Ausführungsöffnung 25 jeder Druckluftkammer 23 strömenden Druckluft innerhalb des Bernoulli-Greifers 1 zur Außenatmosphäre hin bleibt der Bernoulli-Greifer 1 an seiner Peripherie von Abluft unberührt, wodurch eine Beeinträchtigung oder Beschädigung von Wafern 2, die sich in unmittelbarer Nachbarschaft zum Bernoulli-Greifer 1 befinden, vermieden wird. Soll der Bereich über dem Bernoulli-Greifer 1 frei von Abluft bleiben, so kann diese über einen Absaugschlauch oder über ein entsprechendes Absaugsystem abtransportiert werden, der bzw. das an den nach oben offenen Abzugsschacht 17 anzuschließen ist.

Aus den Figuren 6 bis 10 geht der Bernoulli-Greifer 1 mit einer kreisförmigen Grundrißkontur für eine zweite Ausführungsform der Bernoulli-Greifervorrichtung hervor.

Wie insbesondere aus Fig. 9 in Verbindung mit den Figuren 6 und 10 zu ersehen ist, weist das Strömungssystem 27 des Bernoulli-Greifers 1 in diesem Fall eine kreisringförmige Druckluftkammer 23 mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Eintrittsöffnungen 24 auf. Jede dieser Eintrittsöffnungen 24 ist mit einer von zwei Druckluftzuführungen 26 verbunden. Der Greiferkörper 4 des Bernoulli-Greifers 1 ist ringförmig ausgebildet und an seinem dem zugreifenden Wafer 2 zugewandten Ende mit einer zu diesem radial positionierten ringförmige Prallscheibe 28 sowie mit einem gummierten Auflagering 10 verbunden, der an der dem zugreifenden Wafer 2 zugewandten Fläche 29 der Prallscheibe 28 anliegt und die Greiffläche 11 des Bernoulli-Greifers 1 aufweist. In der Greiffläche 11 kann eine gummierte Anlagefläche 30 des Auflagerings 10 integriert sein, durch die ein rutschfestes Verfahren des an der Greiffläche 11 angesaugten Wafers 2 gegeben ist. Am gegenüberliegenden Ende des ringförmigen Greiferkörpers 4 ist die bügelartige Halterungseinrichtung 6 diametral angeordnet und zentrisch mit dem Verbindungsstück 3 für den steuerbaren Roboterarm verbunden.

Die kreisringförmige Druckluftkammer 23 ist, wie Fig. 8 zeigt, von dem ringförmigen Greiferkörper 4, dem von diesem radial einwärts positionierten trichterförmigen Bauelement 12, das eine kreisringförmige Grundrißkontur aufweist, und der Prallscheibe 28 eingefaßt. Das trichterförmige Bauelement 12 umfaßt den nach oben offenen Abzugsschacht 17 des Bernoulli-Greifers 1, in dem zentrisch der Sensor 18 angeordnet ist, der am Verbindungsstück 3 für den Roboterarm gehalten ist.

Umlaufend ist am Außenmantel 31 des Greiferkörpers 4 des Bernoulli-Greifer 1 die Dämpfungseinrichtung 21 adaptiert, deren kreisförmiger Grundrißkontur - gesehen in der Draufsicht des Bernoulli-Greifers 1- alle übrigen Bauteile 4, 10, 12 und 29 konturenmäßig überragt. Die Dämpfungseinrichtung 21 bildet auch hier für den zu greifenden Wafer 2 in dessen zur Greiffläche 11 ansaugbedingten Anflug einen solchen Dämpfungswiderstand, dass der Wafer stoßschonend an der Greiffläche 11 des Auflagerings 10 zur Anlage kommt.

Wie aus den Figuren 8, 9 und 10 zu ersehen ist, weist die kreisringförmige Druckluftkammer 23 mindestens eine Austrittsöffnung 25 auf, die - gesehen in der Draufsicht des Bernoulli- Greifers 1 - auf einer Kreislinie liegt. Fig. 8 macht deutlich, dass die Austrittsöffnung 25 zwischen der Fläche 32 der Prallscheibe 28, die deren Fläche 29 gegenüberliegt, und der Fläche 15 des nach außen gerichteten Kragens 13 des trichterförmigen Bauelementes gebildet ist, die dem zu greifenden Wafer 2 zugewandt ist. Die mindestens eine Austrittsöffnung 25 ist somit im Bernoulli-Greifer 1 derart positioniert, dass der aus ihr austretende Druckluftstrom im Bernoulli-Greifer 1 radial nach innen gerichtet ist. Entsprechend der ersten Ausfuhrungsform der Bernoulli-Greifervorrichtung ist auch hier das untere Ende des trichterförmigen Bauelementes 12 im Verhältnis zur Ebene B der Greiffläche 11 des Auflagerings 10 nach innen in den Bernoulli-Greifer 1 versetzt angeordnet und weist eine konvex geformte Oberfläche auf, in die Fläche 15 des nach außen gerichteten Kragens 13 des trichterförmigen Bauelementes konkav geschwungen übergeht.

Bei Einführung der Druckluft in die beiden Eintrittsöffnung 18 der kreisringförmigen Druckluftkammer 23 wird basierend auf dem Bernoulli-Prinzip ein Unterdruck an der Greiffläche 11 des Auflagerings 10 zum Ansaugen des zu greifenden Wafers 2 erzeugt, indem die Druckluft in der Druckluftkammer 23 durch deren mindestens eine Austrittsöffnung 25, die in Form eines kreisringförmigen Spaltes von ca. 0,1 mm Breite ausgebildet sein kann, beschleunigt wird.

Der aus der mindestens einen Austrittsöffnung austretende, radial einwärts gerichtete Druckluftstrom wird bei Anlage des angesaugten Wafers 2 an der Greiffläche 11 des Auflagerings entlang der Fläche 15 des nach außen gerichteten Kragens 13 des trichterförmigen Bauelementes 12 im Bernoulli-Greifer 1 radial einwärts gelenkt, bis er von der konvex geformten Oberfläche des Endes des trichterförmigen Bauelementes 12, das dem zugreifenden Wafer zugewandt ist, herum in den nach oben offenen Abzugsschacht 17 geleitet wird, in dem der Abluftstrom im Bernoulli-Greifer 1 aufwärts geführt und dann aus diesem nach oben herausgeführt wird. Soll der Bereich über dem eine kreisförmige Grundrißkontur aufweisenden Bernoulli-Greifer 1 frei von Abluft bleiben, so kann diese auch hier über einen Absaugschlauch oder ein entsprechendes Absaugsystem, der bzw. das an den nach oben offenen Abzugsschacht 17 anzuschließen ist, aus dem Bernoulli-Greifer 1 abtransportiert werden.

Liste der Bezugszeichen:

1 Bernoulli-Greifer

2 Wafer

3 Verbindungsstück für einen Roboterarm

4 Greiferkörper

5 Befestigungselemente

6 Bügelartige Halterungseinrichtung

7 Längsachse des rechteckförmigen Bernoulli-Greifers

8 Kragen des Befestigungselementes

9 Stirnfläche des Kragens des Befestigungselementes

10 Gummiertes Auflageelement, Auflagering mit gummierter Auflagefläche

11 Greiffläche

12 Trichterförmiges Bauelement

13 Nach außen gerichteter Kragen des trichterförmigen Bauelementes

14 Stirnfläche des Endes des trichterförmigen Bauelementes

15 Fläche des nach außen gerichteten Kragens des trichterförmigen Bauelementes

16 Der Stirnfläche des Kragens des Befestigungselementes gegenüberliegende Fläche

17 Nach oben offener Abzugsschacht

18 Sensor

19 Endplatten

20 Dämpfungselemente

21 Dämpfungseinrichtung

22 Prallscheibe

23 Druckluftkammer

24 Eintrittsöffnung der Druckluftkammer

25 Austrittsöffnung der Druckluftkammer

26 Druckluftzuführung

27 Pfeil des Strömungsverlaufs der Luft im Bernoulli-Greifer

28 Dem zu greifenden Wafer zugewandte Fläche der Prallscheibe

29 Außenmantel des Greiferkörpers

30 Fläche der Prallscheibe entgegengesetzt zu deren Fläche 28

31 Halterungsrahmen

A Ebene der Greiffläche des Auflageelementes