夾具的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用于夾持和保持物體的夾具。
【背景技術】
[0002]這樣的夾具使用電附著原理，從而將保持力施加到待夾持的或待保持的物體上。對此，在電附著夾持裝置的至少一個電極上施加特別靜態的電勢。由此，產生特別靜態的電場。若電附著夾持裝置的電極靠近待夾持的物體的表面，則可通過電場將夾持裝置的電附著力施加到待夾持的物體上。
[0003]在此存在下述問題，S卩，圍繞電極的電附著力的作用區域的大小僅是非常小的。為了可靠地夾持和保持物體，因此待夾持的物體的表面與電極之間的間距是非常小的。因此，在現有技術中，描述了主要是用于處理諸如半導體晶圓的平的部件的電附著夾具。
[0004]特別地，問題在夾持和保持不平的物體時被放大。此外由于電附著力的小的工作范圍而問題在于，當電附著夾具不可直接被置于待夾持的物體上時去容納物體。電附著夾具僅具有很小的深度有效性。很難實現跳躍高度。因此，問題也在于，從多個相鄰布置的物體中有目的地選擇或容納單個物體。此外，所描述的夾具僅有限地僅適合用于從多個物體的集合中分開物體。問題最后可能也在于松開由電附著夾具所保持的物體，因為例如對于非導電的物體可導致靜電加載。
[0005]在US 2011/0110010 Al中描述了電附著夾具，其具有平面延伸的、然而柔性可彎曲的夾持面，在其中加入用于施加電附著力的電部分。
[0006]在DE 103 19 272 Al中描述了特別用于夾具的多功能載體。該多功能載體具有平的、用作為倚靠面的載體基。在載體基的平面中設置用于將電附著力施加到所倚靠的物體上的電部分。此外，在倚靠面中設置用于貝努里-抽吸裝置和用于其他真空保持裝置的通流開口。多功能載體用于固定諸如半導體板的平面工件，用于處理，其中，可一定程度地平衡平面工件的彎曲。對此，待固定的工件借助于貝努里-抽吸裝置以相對較大的抽吸力吸附在倚靠面上，且被置于電極的用于施加電附著力的有效區域中。然而，不能平衡更大的表面不平度。
【實用新型內容】
[0007]本發明的目的在于，提供一種夾具，通過其也可以可靠且安全地夾持和保持具有不平的表面輪廓的物體。特別地，可有針對性地容納單個物體或搜集不同物體時可分開物體。
[0008]該目的通過如下夾具實現。該夾具包括:容納面，其可面對待夾持的物體，用于夾持該物體；以及至少一個電附著部，用于將電附著力施加到物體上。電附著部具有至少一個電極，用于產生電場。
[0009]根據本發明設置，用于置于待夾持的物體上的電附著部在待夾持的物體的方向上這樣地突出超過容納面，即，可形成鄰接容納面和電附著部的間隔空間。此外，電附著部這樣可變形地被構建，即，其在放置時可形狀匹配待夾持的物體或其表面輪廓。
[0010]該設計使得也可以將具有表面結構的物體或不平的物體可靠地保持在電附著部上。電附著部特別可這樣地被構建，即，其在置于物體上時在朝向容納面的方向上可被壓縮。在此不要求的是，整個夾持面被構建成柔性部件，如在前述現有技術中的情況。根據本發明的夾具的容納面不必被構建成可形狀配合的。此外，容納面可被剛性地構建，例如作為夾具的殼體或載體部的部分。這使得可以實現夾具的穩定和緊湊的結構。
[0011]由此可以保持物體，其例如由于其表面特性可通過吸附夾被保持(例如具有穿孔的表面)，或其非磁性被構建。
[0012]此外，根據本發明的夾具使得可以通過有利的方式集成額外的夾持原則。對此，可在間隔空間中集成在功能方面特別地獨立于電附著的夾持件或夾持裝置，用于施加夾持力。夾持件或夾持裝置例如可被布置在容納面上的間隔空間中，或將其包圍，如下文中還將示例性描述的。額外的夾持件或夾持裝置使得可以通過本發明的夾具施加比可僅借助于電附著的更大的作用力。
[0013]此外，作用力可通過額外的夾持件或額外的夾持裝置施加到待夾持的物體上，使得其與電附著部緊密接觸，且實現電附著部的變形，從而匹配物體的表面結構。電附著部的彈性優選地在容納面的方向上配合可通過額外的夾持裝置施加的保持力，使得實現電附著部的變形和匹配。
[0014]當物體倚靠電附著部時，可施加大的電附著力。特別地，可這樣地構建夾具，S卩，在容納物體之后僅借助于電附著力實現保持物體，即，解除可能其他的夾持件或夾持裝置。這使得可以例如將這樣保持的物體置于真空環境中，在其中不再可借助于真空而完成保持。此外，可通過解除其他的夾持裝置而提高能量效率，且盡管如此借助于電附著的夾持裝置而位置精確地保持工件。
[0015]特別地，平整地構建容納面，例如以平面夾持件的夾持板的形式。然而也可設想的是彎曲延伸的容納面，例如作為吸附夾的接觸面。
[0016]可借助于電附著部根據前述原則產生電附著作用力。電附著部在下述方面是形狀匹配的，即，其可以匹配待夾持的物體的表面輪廓，從而使得可有效地導入電附著力。電附著部特別是彈性的。優選地，其這樣柔軟地被構建，即，可以實現與待夾持的物體的表面的部分的形配合。例如可設想的是由彈性體或柔性的、特別彈性的泡沫例如塑料泡沫構成的設計方案。特別地，電附著部在容納面上邊緣鋒利或凸肩延伸地被構建。
[0017]為產生電場，可變形的電附著部包括至少一個電極。其特別被構建成自身可變形的，例如作為薄的金屬層。電極也可由具有諸如碳納米管的導電顆粒的載體材料構成。導電顆粒可被置于載體材料中或被置于載體材料上。電極可被置于電附著部中，即在其內部延伸。然而也可設想的是，電極在電附著部面對待夾持的物體的表面上延伸。絕緣層可被置于電極上。
[0018]特別優選的是夾具下述的設計方案，S卩，設置至少一個另外的、功能上獨立于電附著的夾持裝置。其可被布置在容納面鄰接間隔空間的部分上。該另外的夾持裝置特別被構建成吸附夾、貝努里夾、特別具有可控制的磁體的磁性夾、或針。該另外夾持裝置這樣地被構建，即，保持力和/或夾持力可在容納面的方向上被施加到待夾持的物體上。這使得也可以在距容納面更大的距離上拉緊物體。因此可借助于合適的另外的夾持裝置實現跳躍高度。特別地，貝努里夾可具有大的深度作用。
[0019]電附著夾持裝置和具有可控制的磁體的磁夾持裝置的組合例如有利用于處理金屬片，特別是在其切割時。借助于磁夾持裝置可從殘余柵格中選擇性獲取所切割的金屬片部分，且通過磁力擠壓到電附著部上。當電附著保持力有效時，可解除磁夾持裝置。
[0020]當使用真空夾具作為其他夾持裝置時，可通過匹配電附著部在倚靠物體時減小泄露。對此，特別有利的是，電附著部這樣柔軟地被構建，即，可實現與待夾持的物體的表面的部分形配合。
[0021]若針夾用作為其他的夾持裝置，則由于額外作用的電附著力而要求針減小的進入深度，這例如要求用于針夾更小的結構空間。
[0022]借助于電附著部保持物體可通過有利的方式探測物體是否被夾具容納。基于下述效應，即，當物體依靠電附著部時，電附著部的電特性可改變。特別地，可通過電附著部的電特性探測夾具的實際額外夾持裝置是否夾持了物體且將其拉至電附著部。
[0023]優選地，至少一個電附著部或電附著部的單個電極在電方面可接通和斷開和/或可控制，使得可激活和解除夾持作用，或可控制電附著力的大小。對此，夾具可包括用于控制電附著部的電極上的電勢的裝置。優選地，不同的電附著部和/或電附著部的不同的電極可相互獨立地接通和斷開或電控制。該設計允許受控地容納和釋放物體。
[0024]也可設置用于施加用于從電附著部釋放保持的物體的釋放作用力的分離裝置。分離裝置例如被布置在間隔空間中或布置在容納面鄰接間隔空間的部分上。然而也可設想的是，在電附著部上設置分離裝置。釋放作用力例如可機械地借助于可轉移的滑塊施加。優選地，其被布置在垂直于容納面的方向上可駛入和駛出，且特別被布置在間隔空間中。然而也可以通過排氣實現釋放。對此，分離裝置可包括至少一個排氣開口，其特別被布置在容納面中，優選被布置在間隔空間中。