JP2008290178A - グラインド用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】被研削体のオーバーハング部が損傷するおそれを抑制して研削することのできるグラインド用治具を提供する。
【解決手段】支持基板２と、支持基板２に凹み形成される凹部３と、凹部３に配設される複数の突起４と、支持基板２の凹部３を被覆して複数の突起４に支持され、液晶パネル１０を保持する変形可能な自己粘着層２０と、支持基板２に穿孔されて凹部３と自己粘着層２０の区画空間２２に連通する排気路３０とを備える。そして、自己粘着層２０に、液晶パネル１０のオーバーハング部１４の損傷を抑制するマスキング層４０を積層してその厚さを液晶パネル１０のカラーフィルタ１１の厚さに対応させる。カラーフィルタ１１と略同じ高さのマスキング層４０が自己粘着層２０とＴＦＴアレイ１２の間に介在し、オーバーハング部１４を支持するので、例えオーバーハング部１４の付近に空洞が形成されていても、オーバーハング部１４が割れて損傷することがない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶パネル等の被研削体の研削に使用されるグラインド用治具に関するものである。

近年の被研削体は、１００μｍ以下の薄さにバックグラインドされる半導体ウェーハが代表的ではあるが、この半導体ウェーハ以外にも、画像表示用の液晶パネルがあげられる（特許文献１、２参照）。この種の液晶パネル１０は、図２に示すように、幅の異なる一対のガラス基板を備え、幅狭のガラス基板が通過する光を着色するカラーフィルタ１１に形成されており、幅広のガラス基板が複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の配列されたＴＦＴアレイ１２に形成されている。カラーフィルタ１１から食み出たＴＦＴアレイ１２の食み出し部分には、電極１３形成用のオーバーハング部１４が形成され、このオーバーハング部１４の下方が空洞に形成されている。

このような液晶パネル１０は、オーバーハング部１４を含む上下両面の研削により薄化される工程等を通じて製造される。
特開２００７‐１１４３６１号公報 特開２００７‐９３８４９号公報

従来におけるグラインド用治具は、以上のように構成され、オーバーハング部１４を含む上下両面の研削により薄化されるが、この際、ＴＦＴアレイ１２側が研削されると、オーバーハング部１４の下方が空洞に形成されている関係上、オーバーハング部１４が割れて損傷するおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、被研削体のオーバーハング部が損傷するおそれを抑制して研削することのできるグラインド用治具を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、支持基板と、この支持基板に形成される凹部と、この凹部に形成される複数の突起と、支持基板の凹部を被覆して複数の突起に支持され、被研削体を保持する変形可能な自己粘着層と、支持基板に設けられて凹部と自己粘着層との間の空間に連通する排気路とを含んでなるものであって、
被研削体は、自己粘着層に保持される幅狭部と、この幅狭部上に設けられる幅広部とを備え、幅狭部から食み出た幅広部の食み出し部分をオーバーハング部とし、
自己粘着層に、被研削体のオーバーハング部の損傷を抑制するマスキング層を重ねてその厚さを被研削体の幅狭部の厚さに対応させるようにしたことを特徴としている。

なお、自己粘着層に帯電防止性を付与することができる。
また、被研削体を、液晶パネルとしてその幅狭部をカラーフィルタとし、幅広部をＴＦＴアレイとすることができる。
また、被研削体の幅狭部をマスキング層に包囲させることが可能である。
さらに、マスキング層を、ポリエチレンテレフタレート製のフィルムに粘着層を積層することにより形成することが可能である。

ここで、特許請求の範囲における支持基板、凹部、及び自己粘着層は、被研削体の形状に応じて平面円形、楕円形、矩形、多角形等に形成される。各突起は、円柱形、角柱形、円錐台形、角錐台形等に形成される。また、排気路の端部は、支持基板の下面に開口しても良いし、周面に開口しても良い。マスキング層は、透明、不透明、半透明を問わず、自己粘着層に着脱自在に重ねても良いし、そうでなくても良い。さらに、被研削体は、液晶パネルが主ではあるが、段差のある他の物品でも良く、又その幅狭部と幅広部とが対向構造でも良いし、積層構造等でも良い。

本発明によれば、被研削体の幅狭部の厚さに対応するマスキング層が被研削体の食み出たオーバーハング部を支持するので、例えオーバーハング部の近辺に空洞部や中空部等が形成されていても、オーバーハング部が損傷するのを抑制することができる。

本発明によれば、被研削体のオーバーハング部が損傷するおそれを有効に抑制して研削することができるという効果がある。
また、自己粘着層に帯電防止性を付与すれば、自己粘着層に粘着した被研削体が剥離される際の帯電を有効に防ぐことができる。

また、被研削体の幅狭部をマスキング層に包囲させれば、被研削体を適切に位置決めすることができる。
さらに、マスキング層を、ポリエチレンテレフタレート製のフィルムに粘着層を積層することにより形成すれば、厚さ精度等に優れるマスキング層を比較的容易に得ることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明に係るグラインド用治具の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態におけるグラインド用治具は、図１や図２に示すように、グラインド設備の吸着テーブル１に搭載される支持基板２と、この支持基板２に凹み形成される凹部３と、この凹部３内に配設される複数の突起４と、支持基板２の凹部３を被覆して複数の突起４に支持され、研削される液晶パネル１０を着脱自在に保持する変形可能な自己粘着層２０と、凹部３と自己粘着層２０との間に連通する排気路３０とを備え、自己粘着層２０に、液晶パネル１０のオーバーハング部１４の割れを抑制するマスキング層４０を積層して粘着するようにしている。

吸着テーブル１は、例えば通気性の多孔質セラミック等を使用して形成され、図示しないバキューム装置に接続されており、このバキューム装置の駆動により、グラインド用治具の支持基板２を着脱自在に搭載支持するよう機能する。

支持基板２は、例えば剛性を有する所定の材料を使用して専用の基板収納容器に収納可能な平面円形の基板に形成され、平坦な表面の周縁部を除く中央部には、平面円形の凹部３が凹み形成されており、この凹部３内には、複数の突起４が所定の間隔をおいて配設される。この支持基板２の所定の材料としては、例えば剛直性を有する各種の金属、セラミックス、ガラス、ポリカーボネート等の樹脂があげられる。

支持基板２の曲げ弾性率は概ね１ＧＰａ以上であることが好ましいが、これは、１ＧＰａ未満の場合には、支持基板２を肉厚に形成せざるを得ないからである。また、支持基板２の厚さは、０．５〜２ｍｍの範囲、好ましくは１ｍｍが適切である。これは、支持基板２の厚さが０．５ｍｍ未満の場合には、強度に欠け、液晶パネル１０の研削加工に支障を来たすおそれがあるからである。逆に、支持基板２の厚さが２ｍｍを超える場合には、肉厚に過ぎ、グラインド用治具の搬送や輸送に支障を来たす場合があるからである。

複数の突起４のピッチ（突起４の中心と隣接する他の突起４の中心までの距離）は、１．０〜２．０ｍｍの範囲、好ましくは１．０ｍｍが適切である。これは、１．０ｍｍ未満の場合には、自己粘着層２０が極端に引き伸ばされ、繰り返しの使用により自己粘着層２０が切れたり、裂けたりするおそれがあるからである。逆に、２．０ｍｍを超える場合には、液晶パネル１０の研削時の厚さバラツキが増大するおそれがあるからである。この複数の突起４のピッチは、突起４が太い場合には、大きいほうが液晶パネル１０の剥離が容易となるので、留意する必要がある。

各突起４は、例えば０．１〜０．５ｍｍの範囲、好ましくは０．２ｍｍの高さを有する円柱形や円錐台形に形成される。これは、突起４の高さが０．１ｍｍ未満の場合には、自己粘着層２０から液晶パネル１０を剥離する作業が困難になるという理由に基づく。逆に、０．５ｍｍを超える場合には、自己粘着層２０が過剰に伸び、自己粘着層２０と液晶パネル１０との密着に支障を来たすという理由に基づく。

各突起４の太さは、例えばφ０．２〜０．６ｍｍの範囲、好ましくはφ０．４ｍｍが適切である。これは、φ０．２ｍｍ未満の場合には、突起４自体の強度が低下し、しかも、突起４により自己粘着層２０が切れたり、孔が空いてしまうおそれがあるという理由に基づく。逆に、φ０．６ｍｍを超える場合には、自己粘着層２０の突起４に支持された部分と液晶パネル１０との粘着度が増大し、液晶パネル１０の剥離に支障を来たすという理由に基づく。

液晶パネル１０は、図１や図２に示すように、幅の異なる一対のガラス基板を一体の対向構造に備え、幅狭のガラス基板が自己粘着層２０に剥離可能に粘着されるカラーフィルタ１１に形成され、幅広のガラス基板が複数の薄膜トランジスタの配列されたＴＦＴアレイ１２に形成される。カラーフィルタ１１から水平横方向に食み出たＴＦＴアレイ１２の食み出し部分、換言すれば、段差部分には、電極１３形成用のオーバーハング部１４が形成され、このオーバーハング部１４の下方（図１の上方）が空洞に形成される。

自己粘着層２０は、例えば弾性変形可能な可撓性のエチレンメチルメタクリレート製等のフィルム（例えば、アクリフトＷＨ３０３（住友化学工業社製：商品名））からなり、その下面には、複数の突起４に接着支持される帯電防止層２１が選択的に積層接着されており、支持基板２の表面の周縁部に接着されて凹部３の底面との間に区画空間２２を形成するよう機能する。

自己粘着性を有する自己粘着層２０の厚さは、２０〜２００μｍの範囲、好ましくは５０〜１００μｍの範囲が好適である。これは、２０μｍ未満の場合には、繰り返し使用時の耐久性に乏しいからである。逆に、２００μｍを超える場合には、液晶パネル１０の剥離に長時間を要するからである。また、自己粘着層２０の引張破断強度は、自己粘着層２０の破断防止の観点から５ＭＰａ以上、好ましくは９ＭＰａが好適である。また、自己粘着層２０の引張破断伸びは、自己粘着層２０の損傷防止の観点から５００％以上、好ましくは７５０％が好適である。

自己粘着層２０の曲げ弾性率は、１０〜１００ＭＰａ、好ましくは２７ＭＰａが良い。これは、１０ＭＰａ未満の場合には、自己粘着層２０の突起４に支持された部分以外の部分が重力で撓んでしまい、液晶パネル１０が適切に粘着しないおそれがあるという理由に基づく。逆に、１００ＭＰａを超える場合には、自己粘着層２０の変形に支障を来たし、液晶パネル１０の粘着や剥離に支障を来たすおそれがあるという理由に基づく。

自己粘着層２０の静摩擦係数は、縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ３ｍｍの大きさのガラス板に自己粘着層を貼り、これをミラーウェーハ上に置いて全体に９００ｇの荷重を５秒間加え、自己粘着層付きのガラス板をミラーウェーハと平行に荷重をかけて押した際、動き出したときの荷重が２０Ｎ以上、好ましくは３５Ｎ以上が良い。これは、２０Ｎ未満の場合には、研削の際に液晶パネル１０が剥離して破損を招くおそれがあるからである。

自己粘着層２０の自己粘着力は、ミラーウェーハ上に３０ｍｍ幅にカットした自己粘着層をゴムローラを介して空気が侵入しないように貼り、２０分後に３００ｍｍ／分の速度、１８０°の角度で剥離した場合に、剥離強度が２Ｎ以下／３０ｍｍ幅、好ましくは１Ｎ以下／３０ｍｍ幅が良い。これは、剥離強度が２Ｎ以下／３０ｍｍ幅を超える場合には、自己粘着層２０から研削した液晶パネル１０を剥離する作業が困難になるからである。

帯電防止層２１は、側鎖に式（１）で示される第四級アンモニウム塩を有する帯電防止性樹脂、有機導電性ポリマー、金属酸化物、及びカーボンからなる群から選択された少なくとも１種の材料からなり、帯電防止効果を発揮する。

排気路３０は、研削加工に支障を来たすことのないよう、支持基板２の厚さ方向に略φ１ｍｍ程度の大きさに穿孔されて凹部３と自己粘着層２０との間の区画空間２２に連通し、支持基板２の裏面と凹部３の底面とにそれぞれ開口しており、区画空間２２内の空気をバキューム装置の駆動により、吸着テーブル１を介し外部に排気するよう機能する（図１の矢印参照）。そして、この空気の排気により、自己粘着層２０が複数の突起４に応じて凹凸に変形し、自己粘着層２０に粘着した液晶パネル１０が容易に剥離可能となる。

マスキング層４０は、例えば厚さ精度、寸法安定性、絶縁性、耐候性に優れる薄いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルムの片面に、自己粘着層２０の表面に粘着する粘着層２０が積層されることにより、液晶パネル１０のカラーフィルタ１１の厚さに対応する厚さに形成され、液晶パネル１０のカラーフィルタ１１を包囲するよう機能する。

上記構成において、液晶パネル１０を研削する場合には、先ず、グラインド用治具の自己粘着層２０上に液晶パネル１０を粘着してそのオーバーハング部１４を有しないカラーフィルタ１１をマスキング層４０に位置決め状態で包囲させ、マスキング層４０に液晶パネル１０のオーバーハング部１４を支持させ、グラインド設備の吸着テーブル１にグラインド用治具の支持基板２を真空吸着させれば、液晶パネル１０のＴＦＴアレイ１２側のガラス基板を研削装置により上方から薄く研削することができる。

液晶パネル１０を薄く研削したら、吸着テーブル１の真空吸着を解除して液晶パネル１０をグラインド用治具と共に取り外し、凹部３と自己粘着層２０との間の区画空間２２の空気を排気路３０を介し外部に排気して自己粘着層２０を複数の突起４に応じて変形させ、自己粘着層２０と液晶パネル１０との間に空気の侵入を許容して自己粘着層２０の粘着力を低下させれば、自己粘着層２０から液晶パネル１０を簡単に剥離することができる。

上記構成によれば、液晶パネル１０のカラーフィルタ１１と略同じ高さ（厚さ）のマスキング層４０の一部が自己粘着層２０とＴＦＴアレイ１２との間に介在し、液晶パネル１０のオーバーハング部１４を下方から支持するので、例えオーバーハング部１４の付近に空洞が形成されていても、オーバーハング部１４が欠けたり、割れて損傷することがない。また、グラインド用治具の自己粘着層２０が使い捨てタイプではなく、複数回使用することができるので、研削の度に自己粘着層２０を廃棄する必要が全くなく、廃棄物の削減が大いに期待できる。

また、凹凸に変形可能な自己粘着層２０を使用するので、液晶パネル１０を確実に固定したり、薄く研削した液晶パネル１０をハンドリングしたり、あるいは剥離、移載することができる。また、自己粘着層２０には、粘着剤のような低分子量物質が塗布されないので、自己粘着層２０から液晶パネル１０に粘着剤が移行して糊残りの生じることがない。

また、気温の上昇に伴い揮発する溶剤タイプの粘着剤を使用するものではないので、残留溶剤に伴う液晶パネル１０の汚染や導通不良、火災のおそれがなく、しかも、耐溶剤性の基材を選択する必要がないので、材料選択の自由度や生産性を大幅に向上させることができる。さらに、ＵＶ光を利用して自己粘着層２０の粘着力を低下させるものではないので、ＵＶ光の管理を考慮したり、照明に配慮する必要も全くない。

なお、本発明に係るグラインド用治具は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、自己粘着層２０に帯電防止性を付与するため、自己粘着層２０を多層構造に形成してその中間に帯電防止層２１を介在しても良い。また、自己粘着層２０に導電性カーボン、カーボンナノチューブ、高分子型の帯電防止剤、あるいは導電性ポリマー等を練り込んで良い。また、上記実施形態では単一の排気路３０を示したが、何らこれに限定されるものではなく、複数本でも良い。

さらに、自己粘着層２０の表面の全部分にマスキング層４０を積層して粘着しても良いし、自己粘着層２０の表面の一部にマスキング層４０を積層して粘着することもできる。さらにまた、マスキング層４０を、厚さ精度に優れる各種の樹脂フィルムに粘着層２０を積層することにより形成することもできる。

本発明に係るグラインド用治具の実施形態を模式的に示す全体説明図である。 液晶パネルを模式的に示す説明図である。

符号の説明

１ 吸着テーブル
２ 支持基板
３ 凹部
４ 突起
１０ 液晶パネル（被研削体）
１１ カラーフィルタ（幅狭部）
１２ ＴＦＴアレイ（幅広部）
１３ 電極
１４ オーバーハング部
２０ 自己粘着層
２１ 帯電防止層
２２ 区画空間
３０ 排気路
４０ マスキング層

Claims (5)

1. 支持基板と、この支持基板に形成される凹部と、この凹部に形成される複数の突起と、支持基板の凹部を被覆して複数の突起に支持され、被研削体を保持する変形可能な自己粘着層と、支持基板に設けられて凹部と自己粘着層との間の空間に連通する排気路とを含んでなるグラインド用治具であって、
   被研削体は、自己粘着層に保持される幅狭部と、この幅狭部上に設けられる幅広部とを備え、幅狭部から食み出た幅広部の食み出し部分をオーバーハング部とし、
   自己粘着層に、被研削体のオーバーハング部の損傷を抑制するマスキング層を重ねてその厚さを被研削体の幅狭部の厚さに対応させるようにしたことを特徴とするグラインド用治具。
2. 自己粘着層に帯電防止性を付与した請求項１記載のグラインド用治具。
3. 被研削体を、液晶パネルとしてその幅狭部をカラーフィルタとし、幅広部をＴＦＴアレイとした請求項１又は２記載のグラインド用治具。
4. 被研削体の幅狭部をマスキング層に包囲させるようにした請求項１、２、又は３記載のグラインド用治具。
5. マスキング層を、ポリエチレンテレフタレート製のフィルムに粘着層を積層することにより形成した請求項１ないし４いずれかに記載のグラインド用治具。

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