JP2007131791A - 粘着性シート及び保持治具 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な保持力で被粘着物を保持することができると共に、容易に被粘着物を取り外すことができる保持治具、及び、この保持治具に用いられる粘着性シートの提供。
【解決手段】表面に、弱粘着部又は非粘着部と強粘着部とを備え、前記弱粘着部又は前記非粘着部及び前記強粘着部のいずれか一方を海とし、他方を島とする海島構造を有してなることを特徴とする粘着性シート、及び、気体を流通する通気孔を有する基体と、前記基体上に固定される前記粘着性シートとを備えた保持治具。
【選択図】図６

Description

本発明は、粘着性シート及び保持治具に関し、さらに詳しくは、被粘着物を十分な保持力で保持することができると共に、容易に取り外すことができる保持治具及びそれに用いられる粘着性シートに関する。

従来から、シリコンウェハ、フレキシブルプリント基板、大画面表示装置用のガラス板等の薄板状物、セラミックコンデンサ、コイルフィルター等の電子部品等の製造においては、前記薄板状物等は破損しやすく、前記電子部品等は所定の位置に固定しにくく転倒しやすいので、一般に、これらの薄板状物又は電子部品等を保持治具等に固定して、例えば、研磨工程、パターン形成工程、ダイシング工程等の製造工程又は製造工程間の搬送等が行われている。

そして、これらの薄板状物又は電子部品等は、製造工程中及び／又は製造工程間の搬送中等には保持治具に保持される一方で、製造工程終了後及び／又は搬送後等には保持治具から取り外される。したがって、保持治具には、薄板状物又は電子部品等を確実に保持する特性と、必要時には、薄板状物又は電子部品等を容易に取り外すことができる特性とが要求される。

このような保持治具として、例えば、基板を真空吸着して保持する基板保持チャックにおいて、前記基板を真空吸引する際の負圧を形成する壁体と、前記真空吸引の際の基板の変形を抑制する複数の補助支持体とを備え、前記壁体と前記補助支持体の内少なくとも補助支持体を、ガラス基板表面に突出形成したことを特徴とする基板保持チャック（特許文献１参照。）、少なくとも表面部が粘着性を有するゴム弾性材で形成され、その粘着力により小型部品をその弾性材表面において密着保持可能であることを特徴とする小型部品の保持治具（特許文献２参照。）等が挙げられる。

しかし、前記基板保持チャックは、基板を真空吸引によって固定するものであるから、製造工程中及び／又は搬送中等には、常に真空吸引する必要があり、特に基板の質量が大きい場合には真空度を高める必要があり、保持具自体の構造、製法が複雑で高価なものであった。さらに、前記補助支持体によって基板が損傷することもあった。

一方、前記保持治具は、弾性部材の表面全体に粘着性を有しているから、小型部品の一表面全体を弾性部材の表面に密着させ、特に薄板状物は弾性部材の表面との密着面積が大きく、必要時に、これらの小型部品及び薄板状物を弾性部材から取り外しにくいという問題があった。そのため、粘着力に勝る大きな力で小型部品及び薄板状物を取り外す必要があり、小型部品及び薄板状物が変形し、又は、割れたり欠けたりする等、損傷することもあった。

特開２０００−２８６３２９号公報 特公平０７−０９３２４７号公報

この発明の目的は、十分な保持力で被粘着物を保持することができると共に、容易に被粘着物を取り外すことができる保持治具、及び、この保持治具に用いられる粘着性シートを提供することにある。

前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、表面に、弱粘着部又は非粘着部と強粘着部とを備え、前記弱粘着部又は前記非粘着部及び前記強粘着部のいずれか一方を海とし、他方を島とする海島構造を有してなることを特徴とする粘着性シートであり、
請求項２は、前記強粘着部は、前記表面に被粘着物を載置した場合に、前記表面を少なくとも９０度傾斜させたときに、前記被粘着物が保持されるのに十分な粘着力を有する請求項１に記載の粘着性シートであり、
請求項３は、前記強粘着部は、前記被粘着物の単位面積あたりの自重（ｇ／ｍｍ^２）よりも大きな粘着力（ｇ／ｍｍ^２）を有する請求項１又は２に記載の粘着性シートであり、
請求項４は、前記弱粘着部又は非粘着部は、その粘着力が１ｇ／ｍｍ^２未満である請求項１〜３のいずれか１項に記載の粘着性シートであり、
請求項５は、前記強粘着部と前記弱粘着部又は非粘着部とは、それらの粘着力の差が１〜６０（ｇ／ｍｍ^２）であり、前記弱粘着部又は非粘着部は、前記表面の表面積に対する面積率が２０〜９５％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の粘着性シートであり、
請求項６は、前記粘着性シートは、シリコーンゴム又はフッ素系ゴムで形成されて成る請求項１〜５のいずれか１項に記載の粘着性シートである。

前記課題を解決するための別の手段として、
請求項７は、気体を流通する通気孔を有する基体と、前記基体上に固定され、請求項１〜６のいずれか１項に記載の粘着性シートとを備えた保持治具であり、
請求項８は、前記粘着性シートは、弱粘着部又は非粘着部が突出し、又は、強粘着部が陥没して、その前記表面に粘着された被粘着物を離脱することができる請求項７に記載の保持治具である。

この発明に係る粘着性シートは、その表面に存在する弱粘着部又は非粘着部及び強粘着部が海島構造を形成しているから、この海島構造の一部を構成する強粘着部によって被粘着物を十分な粘着力で保持することができると共に、この海島構造を構成する強粘着部及び弱粘着部又は非粘着部のいずれか一方を弾性変形させると、強粘着部を被粘着物から引き剥がすことができる。

前記粘着性シートを備えたこの発明に係る保持治具によれば、製造工程中及び／又は搬送中等には、粘着性シートの強粘着部によって被粘着物を十分な粘着力で保持することができると共に、製造工程終了後及び／又は製造工程間の搬送後等には、通気孔を介して気体を装入し又は吸引して、粘着性シートの弱粘着部又は非粘着部を突出させ、又は、粘着性シートの強粘着部を陥没させて、強粘着部及び弱粘着部又は非粘着部のいずれか一方を弾性変形させることによって、強粘着部を被粘着物から引き剥がすことができる。

したがって、この発明に係る粘着性シート及びこの粘着性シートを備えたこの発明に係る保持治具によれば、十分な保持力で被粘着物を保持することができると共に、容易に被粘着物を取り外すことができる。また、この発明に係る粘着性シート及び保持治具によれば、被粘着物を粘着性シートから取り外す際に、被粘着物が変形し又は損傷することを確実に防止することができる。

この発明に係る粘着性シート及びこの粘着性シートを備えたこの発明に係る保持治具について、以下、説明する。

この発明に係る粘着性シートは、表面に、弱粘着部又は非粘着部と強粘着部とを備え、前記弱粘着部又は前記非粘着部及び前記強粘着部のいずれか一方を海とし、他方を島とする海島構造を有してなることを特徴の１つとする。この粘着性シートは、後述する被粘着物を保持すると共に、弱粘着部又は非粘着部及び強粘着部のいずれか一方が弾性変形することによって、前記被粘着物の保持を容易に解除する。

前記強粘着部は、被粘着物を保持するのに十分な粘着力を有する部分である。したがって、この強粘着部は、粘着性シートの表面に被粘着物を載置した場合に、この表面を少なくとも９０度傾斜させたときに、被粘着物が保持されるのに十分な粘着力を有しているのが好ましい。特に、粘着性シートの表面が下向きになるように、粘着性シートを１８０度回転させたときに、被粘着物が保持されるのに十分な粘着力、すなわち、被粘着物の単位面積あたりの自重（ｇ／ｍｍ^２）よりも大きな粘着力（ｇ／ｍｍ^２）を有しているのが好ましい。強粘着部が前記した粘着力を有すると、粘着性シートに被粘着物を確実に保持することができる。強粘着部の具体的な粘着力は、粘着性シートに保持される被粘着物の自重、大きさ等に応じて決定されるが、例えば、１〜６０（ｇ／ｍｍ^２）であるのがよく、２〜４０（ｇ／ｍｍ^２）であるのがさらによく、４〜２０（ｇ／ｍｍ^２）であるのが特によい。

前記弱粘着部は、前記強粘着部の粘着力よりも弱い粘着力を有する部分である。前記強粘着部によって粘着性シートに保持された被粘着物を容易に取り外すことができるためには、前記弱粘着部は、その表面に被粘着物を載置した場合に、この表面を少なくとも９０度傾斜させたときに、被粘着物を保持することができない程度の粘着力を有しているのが好ましい。弱粘着部の具体的な粘着力は、例えば、０（ｇ／ｍｍ^２）を超え、１（ｇ／ｍｍ^２）未満であるのがよく、０（ｇ／ｍｍ^２）を超え、０．７（ｇ／ｍｍ^２）以下であるのがさらによく、０（ｇ／ｍｍ^２）を超え、０．５（ｇ／ｍｍ^２）以下であるのが特によい。

前記非粘着部は、実質的に粘着力を有しない部分である。粘着性シートが非粘着部を有していると、前記強粘着部によって粘着性シートに保持された被粘着物をきわめて容易に取り外すことができる。

ここで、前記強粘着部及び前記弱粘着部における粘着力は、次のようにして求める。まず、粘着性シートを水平に固定する吸着固定装置（例えば、商品名：電磁チャック、ＫＥＴ−１５３０Ｂ、カネテック（株）製）又は真空吸引チャックプレート等と、測定部先端に、直径１０ｍｍの円柱をなしたステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の接触子を取り付けたデジタルフォースゲージ（商品名：ＺＰ−５０Ｎ、（株）イマダ製）とを備えた荷重測定装置を用意する。この試験台上に粘着性シートを固定し、測定環境を２１±１℃、湿度５０±５％に設定する。次いで、２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で強粘着部又は前記弱粘着部の被測定部位に接触するまで前記荷重測定装置に取り付けられた前記接触子を下降させ、次いで、この接触子を被測定部位に所定の荷重で被測定部位に対して垂直に３秒間押圧する。ここで、前記所定の荷重を、２５ｇ／ｍｍ^２に設定する。次いで、１８０ｍｍ／ｍｉｎの速度で前記接触子を被測定部位から引き離し、このときに前記デジタルフォースゲージにより測定される引き離し荷重を読み取る。この操作を、被測定部位の複数箇所で行い、得られる複数の引き離し荷重を算術平均し、得られる平均値を強粘着部又は前記弱粘着部の粘着力とする。なお、この測定方法は、手動で行ってもよいが、例えば、テストスタンド（例えば、商品名：ＶＥＲＴＩＣＡｌ ＭＯＤＥＬ ＭＯＴＯＲＩＺＥＤ ＳＴＡＮＤ シリーズ、（株）イマダ製）等の機器を用いて、自動で行ってもよい。

前記弱粘着部又は前記非粘着部及び前記強粘着部は、それらの粘着力の差が１〜６０（ｇ／ｍｍ^２）であるのが好ましい。前記粘着力の差がこの範囲にあると、十分な保持力で被粘着物を粘着性シートに保持することができると共に、粘着性シートに保持された被粘着物を容易に取り外すことができる。前記粘着力の差は、２〜４０（ｇ／ｍｍ^２）であるのがより好ましく、４〜２０（ｇ／ｍｍ^２）であるのが特に好ましい。前記粘着力の差がこれらの範囲であると、十分な保持力で被粘着物を粘着性シートに保持することができると共に、粘着性シートに保持された被粘着物をきわめて容易に取り外すことができる。

この発明に係る粘着性シートは、その表面に前記海島構造を有する。この海島構造としては、弱粘着部又は非粘着部及び強粘着部のいずれか一方を海とし、他方を島とする海島構造であればよく、例えば、図１〜３に示される海島構造等が挙げられる。図１に示される粘着性シート１０Ａにおける海島構造は、略均一の間隔を設けて縦横２個ずつ、合計４個の矩形をなした島部分１１が碁盤目状に海部分１２内に形成された構造である。図２（ａ）に示される粘着性シート１０Ｂにおける海島構造は、島部分１１の大きさ及び数が異なる以外は図１に示された海島構造と同じ碁盤目状構造であり、図２（ｂ）に示される粘着性シート１０Ｃにおける海島構造は、延在する３本の島部分１１が略平行に海部分１２内に形成された構造である。図３（ａ）に示される粘着性シート１０Ｄにおける海島構造は、円形の島部分１１が放射状に海部分１２内に形成された構造であり、図３（ｂ）に示される粘着性シート１０Ｅにおける海島構造は、円形の島部分１１が同心円状に海部分１２内に形成された構造であり、図３（ｃ）に示される粘着性シート１０Ｆにおける海島構造は、リング状の島部分１１が海部分１２内に、任意の曲率に従った放射状に形成された構造である。

前記島部分は、弱粘着部及び／又は非粘着部であっても、強粘着部であってもよく、したがって、前記海部分は、強粘着部であっても、弱粘着部及び／又は非粘着部であってもよい。前記島部分を強粘着部とするか、弱粘着部及び／又は非粘着部とするかは、被粘着物の種類、質量、保持治具の使用目的等に応じて決定することができる。

前記海島構造において、弱粘着部又は非粘着部とされる島部分又は海部分は、海島構造の全面積に対する面積率が２０〜９５％であるのが好ましい。弱粘着部又は非粘着部の面積率がこの範囲であると、十分な保持力で被粘着物を粘着性シートに保持することができると共に、粘着性シートに保持された被粘着物を容易に取り外すことができる。前記弱粘着部又は非粘着部の面積率は、４０〜９０％であるのがより好ましく、５０〜８０％であるのが特に好ましい。前記弱粘着部又は非粘着部の面積率がこの範囲であると、十分な保持力で被粘着物を粘着性シートに保持することができると共に、粘着性シートに保持された被粘着物をきわめて容易に取り外すことができる。

ここで、弱粘着部又は非粘着部の面積率は、島部分及び海部分の合計面積に対する、弱粘着部又は非粘着部とされた島部分又は海部分の面積の割合である。弱粘着部又は非粘着部の面積率は、合計面積及び島部分又は海部分の面積を公知の方法で求めて、算出することができる。なお、粘着性シートの強粘着部を陥没させて、粘着性シートの表面に粘着させた被粘着物を取り外す保持治具（例えば、図５（ａ）に示される基体を備える保持治具）に、支持し、固定される粘着性シートにおいては、前記弱粘着部又は非粘着部の面積率は、後述する基体における周壁部の上部に位置する粘着性シートの周縁部を除外して、この周縁部に囲まれた部分における島部分及び海部分の合計面積に対する割合として、算出する。

前記粘着性シートは、０．０５〜２ｍｍ程度の厚さを有し、０．８μｍ以下の中心線平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２）を有しているのがよい。粘着性シートの厚さが、０．０５ｍｍ未満であると粘着性シート自体の機械的強度が低下し、粘着性シート自体の耐久性が十分でないことがあり、一方、２ｍｍを越えると、粘着性シートが弾性変形しにくくなり、被粘着物を粘着性シートから容易に取り外すことができなくなることがある。粘着性シートの中心線平均粗さが前記範囲内であると、粘着性シートにおける強粘着部又は弱粘着部の粘着力を均一に調整することができる。

粘着性シート、特に粘着性シートの強粘着部は、シリコーンゴム、フッ素系ゴム、ウレタン系エラストマー、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合エラストマー等の各種エラストマーによって、形成することができるが、強度、耐候性に優れたシリコーンゴム、フッ素系ゴムによって形成するのがよい。これらの内でも、５〜６０程度のゴム硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３［デュロメータＡ］）を有するのが特によい。前記ゴム硬度が、５未満であると粘着力が強くなりすぎることがあり、一方、６０を越えると粘着力が弱くなりすぎることがある。

前記シリコーンゴムとしては、例えば、オルガノポリシロキサン、シリカ系充填剤及びパーオキサイド等の硬化剤等を含有するシリコーンゴム組成物が挙げられる。このようなシリコーンゴム組成物としては、例えば、信越化学工業株式会社から商品名「ＫＥ−５２０Ｕ」、「ＫＥ−５３０Ｕ」等が入手可能である。また、前記フッ素系ゴムとしては、例えば、フッ化ビニリデン・六フッ化プロピレン共重合体、カーボン等の充填剤、トリアルイソシアネート等の架橋助剤及びパーオキサイド等の硬化剤等を含有するフッ素系ゴム組成物が挙げられる。このようなフッ素系ゴム組成物としては、例えば、ダイキン工業株式会社から商品名「ＤＣ−２０５０」、「ＤＣ−２２６０」等が入手可能である。

粘着性シートは、例えば、前記材料を用いて、公知の方法によって、形成される。形成したシートの表面に弱粘着部又は非粘着部を形成するには、例えば、（１）離型フイルムを介在させて、所望のパターンを有するマスキング部材を前記シートの表面に載置し、マスキング部材上から照射量を制御して紫外線を照射する方法、（２）弱粘着部又は非粘着部を形成する部分に、粘着性の弱い粘着材（例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等）又は粘着性のない非粘着材を塗布する方法、（３）弱粘着部又は非粘着部を形成する部分の表面を粗面化する方法等が挙げられる。

粘着性シートは、例えば、前記粘着性の弱い粘着材又は前記粘着性のない非粘着材を用いて、公知の方法によって、形成されてもよい。形成したシートの表面に強粘着部を形成するには、例えば、強粘着部を形成する部分に、前記材料を塗布する方法が挙げられる。

この発明に係る粘着性シートは、被粘着物の形状、その製造工程、取り扱い性等に応じて、任意の形状に形成することができ、例えば、四角形、五角形、六角形等の多角形、円形、楕円形、不定形、又は、これらを組み合わせた形状等に形成され、後述する基体の形状と同じでもあっても、異なっていてもよい。

また、図１〜３に示される島部分１１は、正方形、長方形、円形又はリング状に形成されているが、この島部分は、五角形、六角形等の多角形、楕円、不定形、又は、これらを組み合わせた形状等に形成されてもよい。

前記粘着性シートは、その裏表面に粘着部を有していてもよい。

この発明に係る保持治具は、被粘着物を製造し、搬送する際等に使用され、図４に示されるように、気体を流通する通気孔２１を有する基体２０と、前記基体２０上に固定される前記粘着性シート１０とを備えて成る。

この保持治具に保持される被粘着物は、薄板状物、電子部品等の破損又は損傷しやすいもの、小型で取り扱いが困難であるもの等であるのが有利である。薄板状物としては、例えば、シリコンウェハ、フレキシブルプリント基板、大画面表示装置用のガラス板等が挙げられ、電子部品としては、例えば、セラミックコンデンサ、コイルフィルター等が挙げられる。

前記基体２０は、気体を流通する通気孔２１を有する。この通気孔２１は、基体２０及び粘着性シート１０の間と基体２０の外部とを連通し、外部に設置された圧縮装置例えばコンプレッサー等（図示しない。）、又は、吸引装置例えば真空ポンプ等（図示しない。）に接続される。通気孔２１の孔径は、高い圧縮効率又は吸引効率と基体２０の強度とを両立することができる範囲内で大きくするのがよく、例えば、０．２〜３ｍｍ程度に設定することができる。この通気孔２１は、図４に示されるように、基体２０の表面から所定の位置まで裏表面側に延在し、そこから基体２０の側面まで延在するように形成されてもよく、基体２０の表面から裏表面に貫通するように形成されてもよい。

前記基体２０は、その表面に前記粘着性シート１０を支持し、固定することができればよく、その例として、例えば、図５に示される基体２０Ａ及び２０Ｂが挙げられる。

図５（ａ）に示されるように、基体２０Ａは、周壁部２２と、前記周壁部２２で包囲された内部空間２３に形成された４つの凸状体２４と、通気孔２１とを有している。この周壁部２２と凸状体２４とによって、粘着性シートを支持し、固定することができる。図５（ａ）に示されるように、前記周壁部２２は、基体２０Ａの周縁部に凸状の枠として形成され、その上部には、粘着性シートを支持し、固定する頂上面２５を有する。この周壁部２２及び基体２０Ａの表面によって、上面が開口した内部空間２３が形成される。

図５（ａ）に示されるように、前記凸状体２４は、前記内部空間２３内に、周壁部２２から離れて、略均一の間隔を設けて縦横２個ずつ、合計４個が、前記粘着性シートにおける海島構造のパターンと一致するように、形成されている。４つの凸状体２４は何れも、周壁部２２の高さと略同じ高さを有する略正方形の角柱状に形成されている。このように周壁部２２及び各凸状体２４が略同じ高さに形成されていると、粘着性シートを基体２０Ａに確実に支持し、固定することができる。凸状体２４（その上面）の大きさは、粘着性シートを確実に固定することができ、被粘着物を保持した粘着性シートを支持することができる大きさであればよく、凸状体２４の数、被粘着物等に応じて決定されるが、図５（ａ）に示される基体２０Ａのように、周壁部２２と、前記周壁部２２で包囲された内部空間２３に形成された凸状体２４とを有する基体においては、凸状体２４の大きさは、前記粘着性シートの弱粘着部又は非粘着部の面積率に対応する大きさに設定されるのがよい。

図５（ｂ）に示されるように、基体２０Ｂは、通気孔２１を有する板状体である。この基体２０Ｂは、その表面が平坦に形成されているのがよい。

基体２０は、略正方形、長方形、五角形、六角形等の多角形、円形、楕円形、不定形、又は、これらを組み合わせた形状等の板状体に形成することができる。基体２０の厚さは、用途により適宜決定すればよく、単に被粘着物を搬送する場合には５０μｍ程度以上であればよく、被粘着物の製造工程に使用する場合には数ｍｍ程度以上であればよい。

基体２０は、基体２０及び粘着性シート１０の間に、気体が装入され、又は、気体が吸引されても、変形等しない程度の強度を有する材料で形成され、このような材料として、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、ニッケル合金等の金属、多孔質セラミック等の多孔性物質、樹脂、ガラス又はこれらの複合体等が挙げられる。基体２０は、加工性、操作性の観点から、ステンレス鋼又はアルミニウム合金で形成されるのがよい。なお、基体２０を多孔性物質で形成される場合には、前記通気孔２１を特段形成する必要はないが、基体２０の側面及び底面を密閉する必要がある。

基体２０は、前記材料により、所望の形状に形成することができれば、その製造方法は、特に限定されず、例えば、真空成形、射出成形、金型成形等が挙げられる。通気孔２１は別途掘削してもよい。基体２０Ａは、周壁部２２及び凸状体２４と一体に成形されるのがよいが、それぞれ別々に製造することもできる。すなわち、周壁部２２及び凸状体２４をそれぞれ別々に製造し、基体２０Ａの表面上にこれらを固定してもよい。例えば、基体２０Ａは、開口部を有する枠体として周壁部を形成し、この開口部に平坦な板状体を嵌め込んでもよく、また、角柱状に形成した部材を平坦な板状体の周縁部に固定してもよい。

保持治具は、粘着性シート１０の粘着性を有する裏表面によって、及び／又は、粘着性シート１０の裏表面又は基体２０に接着層を設けることによって、基体２０上に粘着性シート１０が固定されて成る。

このようにして成る保持治具は、前記通気孔２１を介して、基体２０と粘着性シート１０との間に、気体を、装入し又は吸引して、粘着性シートにおける弱粘着部又は非粘着部を突出させ、又は、強粘着部を陥没させて、その表面に粘着させた被粘着物を容易に取り外すことができる。ここで、基板２０及び粘着性シート１０の間における圧力は、強粘着部の粘着力に勝って弱粘着部又は非粘着部が突出する程度にまで高められ、又は、強粘着部の粘着力に勝って強粘着部が陥没する程度にまで減圧される。

保持治具において、製造工程中及び／又は搬送中等に、被粘着物を保持する場合には、粘着性シート上に被粘着物を載置する。この粘着性シートは表面に強粘着部を備えているから、被粘着物を載置するだけで確実に保持することができ、したがって、被粘着物を保持するための特別な手段を必要とせず、簡単な構成で、小型かつ低エネルギで、被粘着物を保持することができる。

保持治具において、製造工程終了後及び／又は製造工程間の搬送後等に、保持された被粘着物を取り外す場合には、前記したように、弱粘着部又は非粘着部を突出させ、又は、強粘着部を陥没させる。そうすると、強粘着部が被粘着物から引き離され、被粘着物は弱粘着部又は非粘着部に接する。したがって、ほんのわずかな力で、保持治具を傾けるだけで、又は、被粘着物の自重で、被粘着物を粘着性シートから容易に取り外すことができるうえ、被粘着物を取り外す際に、被粘着物が変形し又は損傷することを確実に防止することができる。

次に、この発明の一実施例である保持治具１Ａを、図６及び図７を参照して、説明する。保持治具１Ａは、図６に示されるように、図５（ａ）に示される基体２０Ａと、図１に示される粘着性シート１０Ａとを備えてなる。

基体２０Ａは、ステンレス鋼又はアルミニウム合金によって略正方形の板状に形成され、９個の通気孔２１を有している。粘着性シート１０Ａは、シリコーンゴム又はフッ素系ゴムによって略正方形のシートに形成され、その両表面は粘着性を有している。粘着性シート１０Ａの一方の表面は、ＵＶ照射によって粘着力が弱められた弱粘着部又は非粘着部が、島部分１１として、また、前記基体２０Ａにおける周壁部２２の頂上面２５の上部に位置する周縁部として、形成されている。すなわち、粘着性シート１０Ａは、その表面における弱粘着部又は非粘着部の周縁部の内側に、強粘着部の海部分１２と弱粘着部又は非粘着部の島部分１１との海島構造を有し、前記周縁部に囲まれた部分の表面積に対する、前記周縁部の内側に形成された弱粘着部又は非粘着部である島部分１１の面積率が２０〜９５％に設定されている。この強粘着部である海部分１２は、粘着性シート１０Ａの表面に被粘着物３０を載置した場合に、前記表面が下向きになるように、保持治具１Ａを１８０度回転させたときに、被粘着物３０が保持されるのに十分な粘着力を有している。粘着性シート１０Ａの強粘着部と弱粘着部又は非粘着部とは、それらの粘着力の差が１〜６０（ｇ／ｍｍ^２）に設定されている。

図６及び７（ａ）に示されるように、保持治具１Ａは、前記周壁部２２、前記凸状体２４及び前記粘着性シート１０Ａによって形成された閉塞空間２６を有している。

保持治具１Ａの作用について、説明する。保持治具１Ａの初期状態として、図６及び図７（ａ）に示されるように、粘着性シート１０Ａ上に被粘着物３０が置かれている。この初期状態においては、被粘着物３０の底面に強粘着部である海部分１２が密着しているから、被粘着物３０は粘着性シート１０Ａに保持されている。したがって、被粘着物３０は保持治具１０Ａに十分な粘着力で保持されており、被粘着物３０を保持治具１０Ａと共に製造工程に供給し、又は、搬送等することができる。このように、被粘着物３０は、粘着性シート１０Ａ上に置いただけで保持治具１０Ａに保持されるから、保持治具１Ａは、簡単な構成で、小型かつ低エネルギで、被粘着物３０を保持することができる。

一方、製造工程終了後又は搬送後に、被粘着物３０を保持治具１０Ａから取り外す場合には、図７（ｂ）に示されるように、保持治具１Ａの外部に設置された吸引装置等（図示しない。）を通気孔２１に接続し、閉塞空間２６内の気体を吸引し、閉塞空間２６内を減圧又は真空にする。そうすると、弾性を有する粘着性シート１０Ａの強粘着部である海部分１２は、被粘着物１０との粘着力に反して弾性変形し、閉塞空間２６内に陥没する。この吸引状態においては、粘着性シート１０Ａの上面における強粘着部である海部分１２が被粘着物３０の底面から引き離されている。その結果、被粘着物３０は、粘着性シート１０Ａの弱粘着部又は非粘着部である島部分１１の上に接しているだけで、もはや保持されていない。したがって、わずかな力で、保持治具１０Ａを傾けるだけで、又は、被粘着物３０の自重で、被粘着物３０を取り外すことができるうえ、被粘着物３０を取り外す際に、被粘着物３０が変形し又は損傷することを確実に防止することができる。

前記保持治具１Ａにおいては、このように前記初期状態及び前記吸引状態を繰り返すことによって、被粘着物３０の保持及び取り外しが容易に行われる。

次に、この発明の別の一実施例である保持治具１Ｂを、図８及び９を参照して、説明する。保持治具１Ｂは、図８に示されるように、図５（ｂ）に示される基体２０Ｂと、粘着性シート１０Ｇとを備えてなる。

基体２０Ｂは、ステンレス鋼又はアルミニウム合金によって表面が平坦な略正方形の板状に形成されている。粘着性シート１０Ｇは、シリコーンゴム又はフッ素系ゴムによって略正方形のシートに形成され、その両表面は粘着性を有している。粘着性シート１０Ｇの一方の表面は、ＵＶ照射によって粘着力が弱められた弱粘着部又は非粘着部が海部分１２として、略均一の間隔を設けて縦横３個ずつ合計９個の島部分１１が碁盤目状に形成されるように、形成されている。すなわち、粘着性シート１０Ｇは、その表面に、図８に示されるように、強粘着部の島部分１１と弱粘着部又は非粘着部の海部分１２との碁盤目状の海島構造を有し、海部分１２の面積率が２０〜９５％に設定されている。この島部分１１は、粘着性シート１０Ｇの表面に被粘着物３０を載置した場合に、前記表面が下向きになるように、保持治具１Ｂを１８０度回転させたときに、被粘着物３０が保持されるのに十分な粘着力を有している。粘着性シート１０Ｇの強粘着部と弱粘着部又は非粘着部とは、それらの粘着力の差が１〜６０（ｇ／ｍｍ^２）に設定されている。

図９に示されるように、保持治具１Ｂは、基体２０Ｂの上に、基体２０Ｂの周縁部及び前記島部分１１に対応する位置に設けられた接着層２７を介して、粘着性シート１０Ｇが接着固定されて成る。したがって、粘着性シート１０Ｇは、弱粘着部又は非粘着部の海部分１２が弾性変形可能になっており、この部分が、被粘着物３０を粘着性シートから取り外す機能と、通気孔２１から装入された気体の流通路としての機能を有する。

保持治具１Ｂには、気体の注入量を調整する安全弁（図示しない。）が設けられている。これによって、基体２０Ｂと粘着性シート１０Ｇとの間に装入される気体量を調節することができると共に、粘着性シート１０Ｇが弾性変形し過ぎることを防止できるから、常に安定した膨張収縮を実現することが可能となる。

保持治具１Ｂの作用について、説明する。保持治具１Ｂの初期状態として、図８及び図９（ａ）に示されるように、粘着性シート１０Ｇ上に被粘着物３０が置かれている。この初期状態においては、被粘着物３０の底面に強粘着部である島部分１１が密着しているから、被粘着物３０は粘着性シート１０Ｇに保持されている。したがって、被粘着物３０は保持治具１０Ｇに十分な粘着力で保持されており、被粘着物３０を保持治具１０Ａと共に製造工程に供給し、又は、搬送等することができる。また、保持治具１Ｂは、保持治具１Ａと同様に、簡単な構成で、小型かつ低エネルギで、被粘着物３０を保持することができる。

一方、製造工程終了後又は搬送後に、被粘着物３０を保持治具１０Ｇから取り外す場合には、図９（ｂ）に示されるように、保持治具１０Ｇの外部に設置された圧縮装置等（図示しない。）を通気孔２１に接続し、基体２０Ｂと粘着性シート１０Ｇとの間に気体を装入する。そうすると、弾性を有する粘着性シート１０Ｇは、接着層２７で接着されていない海部分１２が、被粘着物３０と強粘着部である島部分１１との粘着力に反して弾性変形し、基体２０Ｂの表面から隆起する。この装入状態においては、粘着性シート１０Ｇの上面における強粘着部である島部分１１が被粘着物３０の底面から引き離されている。その結果、被粘着物３０は、粘着性シート１０Ｇの弱粘着部又は非粘着部１２の上に接しているだけで、もはや保持されていない。したがって、わずかな力で、保持治具１０Ｇを傾けるだけで、又は、被粘着物３０の自重で、被粘着物３０を取り外すことができるうえ、被粘着物３０を取り外す際に、被粘着物３０が変形し又は損傷することを確実に防止することができる。

前記保持治具１Ｂにおいては、このように前記初期状態及び前記装入状態を繰り返すことによって、被粘着物３０の保持及び取り外しが容易に行われる。

さらに、この発明のまた別の一実施例である保持治具１Ｃを、図１０及び１１を参照して、説明する。保持治具１Ｃは、図１０に示されるように、図５（ａ）に示される基体２０Ａと、図１に示される粘着性シート１０Ａとを備えてなる。この粘着性シート１０Ａは、強粘着部の島部分１１と弱粘着部又は非粘着部の海部分１２との海島構造を有している以外は、前記保持治具１Ａを構成する粘着性シート１０Ａと基本的に同様である。

図１０及び１１（ａ）に示されるように、保持治具１Ｃは、基体２０Ａの上に、周壁部２２の頂上面２５及び凸状体２４の頂上面に設けられた接着層２７を介して、粘着性シート１０Ａが接着固定されて成る。この保持治具１Ｃは、周壁部２２、凸状体２４及び粘着性シート１０Ａによって形成された閉塞空間２６を有している。また、粘着性シート１０Ａは、弱粘着部又は非粘着部の海部分１２が弾性変形可能になっており、この部分が、被粘着物３０を粘着性シート１０Ａから取り外す機能と、通気孔２１から装入された気体の流通路としての機能を有する。なお、保持治具１Ｃには、前記保持治具１Ｂと同様の安全弁（図示しない。）が設けられている。したがって、図１０及び１１に示されるように、保持治具１Ｃは、閉塞空間２６を有する以外は、前記保持治具１Ｂの構成及び作用と基本的に同様である。

以上、この発明の一実施例である保持治具１Ａ、１Ｂ及び１Ｃについて説明したが、保持治具１Ａ、１Ｂ及び１Ｃはそれぞれ前記記述内容に限定されるものではなく、この発明の範囲内にて適宜に設計変更をすることができる。

例えば、保持治具１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、被粘着物の形状等に応じて複数の被粘着物を保持することができ、高い汎用性を有するように形成されているため、粘着性シートにおける海島構造を形成する島部分１１が複数形成されているが、この発明に係る保持治具においては、１つの島部分が形成されてもよい。

また、保持治具１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、それらを構成する粘着性シート１０が１８０度回転されても被粘着物を保持するのに十分な粘着力を有しているから、粘着性シートを上側にして、被粘着物を載置状態で保持してもよく、粘着性シートを下側にして、被粘着物を懸架状態で保持してもよい。

さらに、保持治具１Ａ、１Ｂ及び１Ｃは、それぞれ単独で１つの被粘着物を保持しているが、複数の保持治具で１つの被粘着物を保持してもよい。

保持治具１Ｂ及び１Ｃにおいて、粘着性シートにおける島部分の厚さを、海部分の厚さよりも薄く形成してもよい。この場合には、薄く形成された島部分が弾性変形しやすいから、被粘着物を粘着性シートから取り外す際に、基体と粘着性シートとの間に装入する気体の装入量を少なくすることができる。このような粘着性シートは、一体成形によって製造することができ、又は、第１のシート部材上に、所定形状の貫通部を複数形成した第２のシート部材を、積層して製造することができる。

以下、実施例を挙げて、この発明をさらに具体的に説明するが、この実施例によって、この発明はなんら限定されることはない。

（実施例１）
ステンレス鋼を用いて、図５（ａ）に示される基体２０Ａを作製した。ただし、基体２０Ａにおいて、凸状体２４を、縦横１８個ずつ、合計３２４個形成した。作製した基体２０Ａの大きさは、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ６ｍｍであった。なお、凸状体２４の大きさは、後述する粘着性シートにおける弱粘着部の面積率となるように、調整した。

次いで、５ｍｏｌ％のメチルビニルシロキサン単位と９５ｍｏｌ％のジメチルビニルシロキサン単位のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンとからなるシリコーン生ゴム１０．０質量部、Ｈ（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ−（（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ）_１８−Ｓｉ（ＣＨ_３）_２ＨからなるＳｉＨ結合含有ポリオルガノシロキサン架橋剤５．７質量部、（ＣＨ_３）ＳｉＯ_０．５単位／ＳｉＯ_２単位からなり、（ＣＨ_３）ＳｉＯ_０．５単位／ＳｉＯ_２単位のモル比が０．８５のポリオルガノシロキサン粘着剤５０．０質量部、白金量が１０ｐｐｍとなるような塩化白金酸の２−エチルヘキサノール溶液０．３質量部、シリカ粉１０．０質量部、１−エチニルシクロヘキサノールからなる反応制御剤０．１質量部を含む組成物を定法により硬化させて、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのシート状に成形した。次いで、成形したシート上に、前記基体２０Ａの凸状体２４のパターンと一致するパターンを有するマスキング部材を離型フイルムを介在させて載置し、マスキング部材上から紫外線を照射し、前記基体２０Ａにおける周壁部２２の頂上面２５の上部に位置する部分と、前記基体２０Ａの凸状体２４の上部に位置する部分とに、弱粘着部を形成した。紫外線の強度は２０００ｍＪ／ｃｍ^２であり、照射時間は２分であった。このようにして、粘着性シート１０Ａを作製した。この粘着性シート１０Ａの表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２）は０．８μｍ以下であった。

作製した粘着性シート１０Ａを、基体２０Ａの上に置き、基体２０Ａに固定して、図６に示される保持治具１Ａと同じタイプの保持治具Ａを作製した。

（実施例２〜４）
前記組成物において、ポリオルガノシロキサン粘着剤の配合量を、４５質量部、３０質量部及び１５質量部に変更し、表１に示す弱粘着部の粘着力となるように紫外線の照射量及び照射時間を変更した以外は、実施例１と同様にして、保持治具Ｂ〜Ｄを作製した。
（実施例５）
基体２０Ａにおける凸状体２４の個数を、縦横３３個ずつ合計１０８９個形成し、この凸状体２４の配置パターンと一致するパターンを有するマスキング部材を用いて、紫外線を照射した以外は、実施例２と同様にして、保持治具Ｅを作製した。
（実施例６）
前記マスキング部材における前記凸状体２４の配置パターンと一致するパターンを少し大きくして、表１に示す面積率となるように作成したマスキング部材を用いた以外は、実施例２と同様にして、保持治具Ｆを作製した。
（実施例７及び８）
基体２０Ａにおける凸状体２４の個数を、それぞれ、縦横２５個ずつ合計６２５個及び縦横１０個ずつ合計１００個形成し、これらの凸状体２４の配置パターンと一致するパターンを有するマスキング部材を用いて、紫外線を照射した以外は、実施例２と同様にして、保持治具Ｇ及びＨを作製した。
（実施例９〜１２）
前記粘着性シート１０Ａに照射する紫外線の照射時間を１分、２．５分、５分及び７分に変更した以外は実施例２と同様にして、保持治具Ｉ〜Ｌを作製した。

（比較例１）
前記粘着性シートの全表面に紫外線を照射した以外は、実施例１と同様にして、保持治具Ｍを作製した。
（比較例２）
前記粘着性シートに紫外線を照射しない以外は、実施例２と同様にして、保持治具Ｎを作製した。

このようにして作製した粘着性シートにおいて、その周縁部を除き、周縁部に囲まれた部分の表面積（６４０ｍｍ^２）に対する弱粘着部の面積率（％）を算出し、また、強粘着部及び弱粘着部の粘着力を前記測定方法に準拠して測定し、強粘着部と弱粘着部との粘着力の差を算出した。その結果を表１に示す。なお、前記測定方法において、測定環境を温度２１℃、湿度５０％に設定し、被測定部位は９箇所とした。

次いで、作製した保持治具Ａ〜Ｎの粘着性シート上に、直径７６．２ｍｍ、厚み０．２８ｍｍのシリコンウェハ（７６．２ｇ）を載置し、保持治具Ａ〜Ｎを傾けて、各保持治具の粘着性を評価した。その結果、比較例１の保持治具Ｍでは、シリコンウェハをまったく保持できなかった。実施例５の保持治具Ｅでは、シリコンウェハを充分な粘着力で保持することができなかった。これに対して、実施例１〜４、６〜１２及び比較例２の保持治具Ａ〜Ｄ、Ｆ及びＮでは、保持治具を１８０度反転させてもシリコンウェハが充分な粘着力で保持されていた。

次いで、前記シリコンウェハを保持することができた保持治具Ａ〜Ｌ及びＮにおける基体２０Ａの通気孔２１に真空ポンプを接続して、閉塞空間２６を減圧し、シリコンウェハの取り外し容易性を評価した。評価は、シリコンウェハを取り外しにくい順に、１、２、３、４、５の５段階とし、評価１はシリコンウェハを取り外すことが困難で、シリコンウェハを取り外す際に破損することが多い場合、評価２はシリコンウェハを比較的容易に取り外せる場合、評価３はシリコンウェハを容易に取り外せる場合、評価４以上はシリコンウェハをきわめて容易に取り外せる場合を表す。結果を表１に示す。

信越化学工業株式会社製、商品名「ＫＥ−９７１Ｕ」の弱粘着性又は非粘着性のシリコーンゴムを用いて、シート状に成形し、その表面に、信越化学工業株式会社製、商品名「Ｘ−３４−６３２Ａ／Ｂ」の強粘着性のシリコーンゴムを用いて強粘着部を形成した以外は、それぞれ、実施例１〜１２と同様の強粘着部及び弱粘着部の粘着力差及び強粘着部の面積率を有する粘着性シートを作製し、また、平滑表面を有する基体２０Ｂを作製して、図８に示される保持治具１Ｂと同じタイプの各保持治具を作製した。作製した各保持治具における粘着性及び取り外し容易性を同様に評価した。その結果、実施例１〜１２の結果と同様の結果が得られた。

図１は、粘着性シートの一例を示す概略斜視図である。 図２は、粘着性シートの一例を示す概略上面図であり、図２（ａ）は碁盤目状の海島構造を有する粘着性シートの一例を示す概略上面図であり、図２（ｂ）は略平行な棒状の海島構造を有する粘着性シートの一例を示す概略上面図である。 図３は、粘着性シートの一例を示す概略上面図であり、図３（ａ）は放射状の海島構造を有する粘着性シートの一例を示す概略上面図であり、図３（ｂ）は同心円状の海島構造を有する粘着性シートの一例を示す概略上面図であり、図３（ｃ）は任意の曲率に従った放射状の海島構造を有する粘着性シートの一例を示す概略上面図である。 図４は、保持治具の一例を示す概略斜視図である。 図５は、基体の一例を示す概略斜視図であり、図５（ａ）は周壁部及び凸状体を有する基体の一例を示す概略斜視図であり、図５（ｂ）は平坦面を有する基体の一例を示す概略斜視図である。 図６は、保持治具の一例を示す概略斜視図である。 図７は、図６におけるＡ−Ａ線に沿った概略断面図であり、図７（ａ）は保持治具の初期状態を示す概略断面図であり、図７（ｂ）は保持治具の吸引状態を示す概略断面図である。 図８は、保持治具の一例を示す概略斜視図である。 図９は、図８におけるＡ−Ａ線に沿った概略断面図であり、図９（ａ）は保持治具の初期状態を示す概略断面図であり、図９（ｂ）は保持治具の装入状態を示す概略断面図である。 図１０は、保持治具の一例を示す概略斜視図である。 図１１は、図１０におけるＡ−Ａ線に沿った概略断面図であり、図１１（ａ）は保持治具の初期状態を示す概略断面図であり、図１１（ｂ）は保持治具の装入状態を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 保持治具
１０ 粘着性シート
１１ 島部分
１２ 海部分
２０ 基体
２１ 通気孔
２２ 周壁部
２３ 内部空間
２４ 凸状体
２５ 頂上面
２６ 閉塞空間
２７ 接着層
３０ 被粘着物

Claims (8)

1. 表面に、弱粘着部又は非粘着部と強粘着部とを備え、前記弱粘着部又は前記非粘着部及び前記強粘着部のいずれか一方を海とし、他方を島とする海島構造を有してなることを特徴とする粘着性シート。
2. 前記強粘着部は、前記表面に被粘着物を載置した場合に、前記表面を少なくとも９０度傾斜させたときに、前記被粘着物が保持されるのに十分な粘着力を有する請求項１に記載の粘着性シート。
3. 前記強粘着部は、前記被粘着物の単位面積あたりの自重（ｇ／ｍｍ^２）よりも大きな粘着力（ｇ／ｍｍ^２）を有する請求項１又は２に記載の粘着性シート。
4. 前記弱粘着部又は非粘着部は、その粘着力が１ｇ／ｍｍ^２未満である請求項１〜３のいずれか１項に記載の粘着性シート。
5. 前記強粘着部と前記弱粘着部又は非粘着部とは、それらの粘着力の差が１〜６０（ｇ／ｍｍ^２）であり、前記弱粘着部又は非粘着部は、前記表面の表面積に対する面積率が２０〜９５％である請求項１〜４のいずれか１項に記載の粘着性シート。
6. 前記粘着性シートは、シリコーンゴム又はフッ素系ゴムで形成されて成る請求項１〜５のいずれか１項に記載の粘着性シート。
7. 気体を流通する通気孔を有する基体と、前記基体上に固定され、請求項１〜６のいずれか１項に記載の粘着性シートとを備えた保持治具。
8. 前記粘着性シートは、弱粘着部又は非粘着部が突出し、又は、強粘着部が陥没して、その前記表面に粘着された被粘着物を離脱することができる請求項７に記載の保持治具。
   
   

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