JP2016039296A

JP2016039296A - 基板吸引固定台及び基板吸引固定装置

Info

Publication number: JP2016039296A
Application number: JP2014162577A
Authority: JP
Inventors: 加藤　英昭; Hideaki Kato; 英昭加藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2016-03-22

Abstract

【課題】基板の吸引を停止した状態においても、シールドプレートを容易かつ確実に固定することのできる基板吸引固定台及び基板吸引固定装置を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る基板吸引固定台１０は、表面上にシールドプレート２０を介して基板３０を吸引固定する基板吸引固定台１０であって、表面に環状に配置された、シールドプレート２０を吸引固定するための複数の第１の吸引孔１１と、表面の複数の第１の吸引孔１１に囲まれた領域に配置された、基板３０を吸引固定するための複数の第２の吸引孔１２と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板吸引固定台及び基板吸引固定装置に関する。

従来、基板に印刷、露光、ダイシング等の加工を施す際に基板を固定する装置として、表面に開口する多数の孔を有し、表面上にプリント基板を載せた状態で孔の内部を減圧することによりプリント基板を吸引して固定する、基板吸引固定装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示される基板吸引固定装置は、基板吸引固定装置の表面の孔に対応する孔を有し、かつ、固定するプリント基板のスルーホールに対応する箇所には孔を有しないシールドシートを備える。プリント基板は、このシールドシートを介して基板吸引固定装置上に固定されるため、スルーホールから吸引が漏れることによる吸引力の低下を防止することができる。

特開平５−１７５６３３号公報

特許文献１に開示される基板吸引固定装置によれば、シールドシートは、吸引を行うことによりプリント基板とともに基板吸引固定装置上に固定される。このため、吸引を止めるとシールドシートは基板吸引固定装置上に固定されなくなる。

例えば、基板上に半導体素子を搭載する工程において、素子が固定される前の状態の基板を搬送するときにシールドシートが基板吸引固定装置上に固定されていないと、基板に振動や衝撃が加わって素子の位置がずれて短絡等の不良の原因となるおそれがある。

このような問題を防ぐために、吸引されていない状態でもシールドシートが基板吸引固定装置上に固定されるようにするためには、ネジによる機械的固定等の固定手段が必要になる。この場合、シールドシートを基板吸引固定装置からの着脱する際には、毎回固定手段の実施又は解除の作業を行わなければならない。また、人による作業を伴う場合は、基板への浮遊ゴミの付着（コンタミネーション）のおそれがある。

本発明の目的の一つは、基板の吸引を停止した状態においても、シールドプレートを容易かつ確実に固定することのできる基板吸引固定台及び基板吸引固定装置を提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］、［２］の基板吸引固定台を提供する。また、本発明の他の態様は、上記目的を達成するために、下記［３］〜［６］の基板吸引固定装置を提供する。

［１］表面上にシールドプレートを介して基板を吸引固定する基板吸引固定台であって、前記表面に環状に配置された、前記シールドプレートを吸引固定するための複数の第１の吸引孔と、前記表面の前記複数の第１の吸引孔に囲まれた領域に配置された、前記基板を吸引固定するための複数の第２の吸引孔と、を有する、基板吸引固定台。

［２］前記複数の第１の吸引孔の配置ピッチと前記複数の第２の吸引孔の配置ピッチをそれぞれＰ１、Ｐ２とし、前記複数の第１の吸引孔の開口面積と前記複数の第２の吸引孔の開口面積をそれぞれＳ１、Ｓ２としたとき、Ｐ１＝Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２、Ｐ１＜Ｐ２かつＳ１＝Ｓ２、又はＰ１＜Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２の条件を満たす、［１］に記載の、基板吸引固定台。

［３］表面に環状に配置された複数の第１の吸引孔、及び前記表面の前記複数の第１の吸引孔に囲まれた領域に配置された複数の第２の吸引孔を有する基板吸引固定台と、前記基板吸引固定台の上に設置される、複数の貫通孔を有するシールドプレートと、を有し、前記基板吸引固定台は、前記複数の第１の吸引孔から前記シールドプレートを吸引して固定し、前記複数の第２の吸引孔から前記シールドプレートの前記複数の貫通孔を介して前記シールドプレート上に設置された基板を吸引して固定する、基板吸引固定装置。

［４］前記複数の第１の吸引孔の配置ピッチと前記複数の第２の吸引孔の配置ピッチをそれぞれＰ１、Ｐ２とし、前記複数の第１の吸引孔の開口面積と前記複数の第２の吸引孔の開口面積をそれぞれＳ１、Ｓ２としたとき、Ｐ１＝Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２、Ｐ１＜Ｐ２かつＳ１＝Ｓ２、又はＰ１＜Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２の条件を満たす、［３］に記載の、基板吸引固定装置。

［５］前記シールドプレートが、金属、硬質ガラス、又はセラミックスからなる、［３］又は［４］に記載の、基板吸引固定装置。

［６］前記シールドプレートの表面粗度Ｒａが０．４μｍ以下である、［３］〜［５］のいずれか１項に記載の、基板吸引固定装置。

本発明によれば、基板の吸引を停止した状態においても、シールドプレートを容易かつ確実に固定することのできる基板吸引固定台及び基板吸引固定装置を提供することができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る基板吸引固定装置及び基板の上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の切断線Ａ−Ａにおける基板吸引固定装置及び基板の垂直断面図である。図２（ａ）は、基板を外した状態の基板吸引固定装置の上面図であり、図２（ｂ）は、基板吸引固定台の上面図である。図３は、第１の実施の形態に係る基板吸引固定台の内部において、複数の第１の吸引孔につながる第１の配管と、複数の第２の吸引孔につながる第２の配管のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図４は、基板の上面図である。図５は、第２の実施の形態に係る基板吸引固定台の上面図である。図６は、第２の実施の形態に係る基板吸引固定台の内部において、複数の第１の吸引孔につながる第１の配管と、複数の第２の吸引孔につながる第２の配管のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。

〔第１の実施の形態〕
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る基板吸引固定装置１及び基板３０の上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の切断線Ａ−Ａにおける基板吸引固定装置１及び基板３０の垂直断面図である。

基板吸引固定装置１は、基板吸引固定台１０と、基板吸引固定台１０上に設置されるシールドプレート２０を有する。基板吸引固定装置１は、その表面上に設置された基板３０を吸引により固定する装置である。

図２（ａ）は、基板３０を外した状態の基板吸引固定装置１の上面図であり、図２（ｂ）は、基板吸引固定台１０の上面図である。

基板吸引固定台１０は、その表面に環状に配置された複数の第１の吸引孔１１、及び表面の複数の第１の吸引孔１１に囲まれた領域に配置された複数の第２の吸引孔１２を有する。シールドプレート２０は、複数の貫通孔２１を有する。

そして、基板吸引固定台１０は、複数の第１の吸引孔１１からシールドプレート２０を吸引して固定し、複数の第２の吸引孔１２からシールドプレート２０の複数の貫通孔２１を介してシールドプレート２０上に設置された基板３０を吸引して固定する。

ここで、図２（ｂ）の一点鎖線で描かれた四角形の外側に配置された孔が第１の吸引孔１１であり、内側に配置された孔が第２の吸引孔１２である。また、図２（ａ）の点線で描かれた複数の円は、シールドプレート２０を吸引する基板吸引固定台１０の複数の第１の吸引孔１１の位置を表し、図１（ａ）の点線で描かれた複数の円は、基板３０を吸引するシールドプレート２０の複数の貫通孔２１の位置を表す。

基板吸引固定台１０においては、基板３０を吸引するための複数の第２の吸引孔１２を囲むように、シールドプレート２０を吸引するための複数の第１の吸引孔１１が配置されているため、シールドプレート２０が基板吸引固定台１０上に固定された状態での、複数の第２の吸引孔１２が配置された領域の周囲におけるシールドプレート２０と基板吸引固定台１０の密着性が高くなる。このため、複数の第２の吸引孔１２による吸引漏れが低減され、基板３０を確実に固定することができる。

シールドプレート２０が基板吸引固定台１０上に設置されたとき、複数の貫通孔２１の真下には第２の吸引口１２が位置している。このため、基板吸引固定台１０は、シールドプレート２０を介して基板３０を吸引することができる。

また、シールドプレート２０の複数の貫通孔２１は、基板３０が設置される領域の内側に配置され、また、基板３０にスルーホール等の吸着できない箇所がある場合には、そのような箇所の真下には配置されないことが好ましい。これらの条件を満たす場合、複数の貫通孔２１の全ての開口部が基板３０に塞がれるため、基板吸引固定台１０が基板３０を吸引する際に、吸引が漏れることによる吸引力の低下を防止することができる。

また、図１（ｂ）に示されるように、シールドプレート２０の複数の貫通孔２１の基板吸引固定台１０側の開口面は、基板吸引固定台１０の第２の吸引口１２の開口面よりも大きいことが好ましい。この場合、シールドプレート２０の基板吸引固定台１０上での位置が若干ずれた場合であっても、第２の吸引口１２の開口面が塞がれず、確実に基板１０を吸引することができる。

なお、図１、２に示される複数の第１の吸引孔１１、複数の第２の吸引孔１２、及び複数の貫通孔２１の配置、大きさ、形状等は一例であり、これに限定されるものではない。

また、基板吸引固定台１０は、シールドプレート２０の位置決め用のガイド部材１７を有し、シールドプレート２０は、基板３０用の位置決め用のガイド部材２２を有する。

シールドプレート２０の複数の貫通孔２１やガイド部材２２の配置は、基板３０の大きさや形状により異なるため、基板吸引固定装置１上に固定する基板３０の種類によって、貫通孔２１やガイド部材２２の配置が異なる複数種のシールドプレート２０を使い分けることができる。

基板吸引固定台１０による吸引時における変形を防ぐため、シールドプレート２０は、弾性体等の軟質の材料ではなく、金属、硬質ガラス、焼結セラミックス等の硬質の材料からなることが好ましい。吸引時にシールドプレート２０が変形すると、シールドプレート２０上の基板３０が傾き、基板３０の加工処理や素子の搭載に支障が出るおそれがある。

例えば、厚み０．０５〜０．３ｍｍの半導体素子を基板３０に搭載する場合、素子搭載工程時の吸引固定された状態のシールドプレート２０の幾何公差である平面度は、０．０５ｍｍの半分よりも小さい０．０１ｍｍ以下であることが求められる。シールドプレート２０が弾性体からなる場合は、この条件が満たされないおそれがある。

また、シールドプレート２０の基板吸引固定台１０への密着度を高め、吸引漏れを防ぐため、シールドプレートの表面粗度Ｒａが０．４μｍ以下であることが好ましく、さらに、鏡面仕上げ程度の０．０２μｍ以下であることがより好ましい。

図３は、基板吸引固定台１０の内部において、複数の第１の吸引孔１１につながる第１の配管１３と、複数の第２の吸引孔１２につながる第２の配管１４のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。

図３に示されるように、第１の配管１１と第２の配管１２は独立しており、それぞれ第１の接続孔１５、第２の接続孔１６において別々の真空ポンプ等の減圧装置に接続される。第１の接続孔１５及び第２の接続孔１６は、図３に示されるように、基板吸引固定台１０の側部に設けることができる。

このように、シールドプレート２０を固定するための吸引系統と、基板３０を固定するための吸引系統が独立しているため、基板３０を基板吸引固定装置１上に載せるときや、基板吸引固定装置１上から移動させるとき等に、第１の配管１３に接続された減圧装置のみを動作させ、第２の配管１４内を大気に解放すれば、シールドプレート２０のみを基板吸引固定台１０上に固定することができる。

図４は、基板３０の上面図である。基板３０の外周部３２は、デバイス形成に用いられない幅１ｍｍ以下の領域である。外周部３２の内側は、最終的に複数の機能部３１に分割される領域である。基板３０は、例えば、厚さ０．３〜０．６ｍｍ、一辺の長さが５０ｍｍ程度の正方形のセラミック基板である。

機能部３１の各々には、半導体素子が搭載される。基板搬送等のハンドリング時には、器具は機能部３１に触れず、外周部３２にのみ触れる。例えば、基板３０のシールドプレート２０上での位置決めを行うときには、プッシャ装置により水平方向から基板３０の外周部３２を押し、外周部３２がシールドプレート２０のガイド部材２２に接触するまで基板３０を移動させる。

〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態は、基板吸引固定台の第１の吸引孔の配置ピッチや大きさにおいて第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同様の点については、説明を省略又は簡略化する。

図５は、第２の実施の形態に係る基板吸引固定台４０の上面図である。基板吸引固定台４０は、第１の実施の形態の基板吸引固定台１０と同様に、シールドプレート２０を介して基板３０を吸引して固定することができる。

基板吸引固定台４０は、その表面に環状に配置された複数の第１の吸引孔４１、及び表面の複数の第１の吸引孔４１に囲まれた領域に配置された複数の第２の吸引孔４２を有する。

ここで、図５の一点鎖線で描かれた四角形の外側に配置された孔が第１の吸引孔４１であり、内側に配置された孔が第２の吸引孔４２である。

基板吸引固定台４０においては、複数の第１の吸引孔４１の配置密度が複数の第２の吸引孔４２の配置密度よりも高い。すなわち、複数の第１の吸引孔４１の配置ピッチ（中心間の距離）と複数の第２の吸引孔４２の配置ピッチをそれぞれＰ１、Ｐ２とし、複数の第１の吸引孔４１の開口面積と複数の第２の吸引孔４２の開口面積をそれぞれＳ１、Ｓ２としたとき、Ｐ１＝Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２、Ｐ１＜Ｐ２かつＳ１＝Ｓ２、又はＰ１＜Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２の条件を満たす。

このように、複数の第１の吸引孔４１の配置密度を大きくすることにより、吸引時のシールドプレート２０の外周部における基板吸引固定台４０との密着性がより向上する。このため、第２の吸引孔４２による吸引漏れをさらに低減し、基板３０をより確実に固定することができる。

図６は、基板吸引固定台４０の内部において、複数の第１の吸引孔４１につながる第１の配管４３と、複数の第２の吸引孔４２につながる第２の配管４４のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。

基板吸引固定台４０においては、複数の第１の吸引孔４１の間隔が狭いため、第２の配管４４の減圧装置に接続するための第２の接続孔を基板吸引固定台４０の側部に設けることが困難である。このため、第２の配管４４の第２の接続孔は、図示されないが、基板吸引固定台４０の底部に設けられる。なお、第１の配管４３の減圧装置に接続するための第１の接続孔４５は、基板吸引固定台４０の側部に設けることができる。

（実施の形態の効果）
上記の第１及び第２の実施の形態の基板吸引固定台によれば、シールドプレート固定用の吸引系統と基板固定用の吸引系統が独立して設けられているため、吸引により、シールドプレートのみを基板吸引固定台上に固定することができる。

これにより、基板をシールドプレート上に載せる際や、シールドプレート上から移動させる際に、シールドプレートを基板吸引固定台上に固定しておくことができるため、基板に振動や衝撃を与えることなく、安定して搬送することができる。

また、シールドプレートが吸引により基板吸引固定台に固定されるため、ネジ等により固定される場合と異なり、基板吸引固定台上からの着脱を自動的に行うことができる。さらに、自動化により、人の手による作業が不要となるため、コンタミネーションを低減することができ、基板を用いた製品の歩留まりを向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。また、発明の主旨を逸脱しない範囲内において上記実施の形態の構成要素を任意に組み合わせることができる。

また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１基板吸引固定装置
１０、４０基板吸引固定台
１１第１の吸引孔
１２第２の吸引孔
２０シールドプレート
２１貫通孔
３０基板

Claims

表面上にシールドプレートを介して基板を吸引固定する基板吸引固定台であって、
前記表面に環状に配置された、前記シールドプレートを吸引固定するための複数の第１の吸引孔と、
前記表面の前記複数の第１の吸引孔に囲まれた領域に配置された、前記基板を吸引固定するための複数の第２の吸引孔と、
を有する、基板吸引固定台。
前記複数の第１の吸引孔の配置ピッチと前記複数の第２の吸引孔の配置ピッチをそれぞれＰ１、Ｐ２とし、前記複数の第１の吸引孔の開口面積と前記複数の第２の吸引孔の開口面積をそれぞれＳ１、Ｓ２としたとき、Ｐ１＝Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２、Ｐ１＜Ｐ２かつＳ１＝Ｓ２、又はＰ１＜Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２の条件を満たす、
請求項１に記載の、基板吸引固定台。
表面に環状に配置された複数の第１の吸引孔、及び前記表面の前記複数の第１の吸引孔に囲まれた領域に配置された複数の第２の吸引孔を有する基板吸引固定台と、
前記基板吸引固定台の上に設置される、複数の貫通孔を有するシールドプレートと、
を有し、
前記基板吸引固定台は、前記複数の第１の吸引孔から前記シールドプレートを吸引して固定し、前記複数の第２の吸引孔から前記シールドプレートの前記複数の貫通孔を介して前記シールドプレート上に設置された基板を吸引して固定する、基板吸引固定装置。
前記複数の第１の吸引孔の配置ピッチと前記複数の第２の吸引孔の配置ピッチをそれぞれＰ１、Ｐ２とし、前記複数の第１の吸引孔の開口面積と前記複数の第２の吸引孔の開口面積をそれぞれＳ１、Ｓ２としたとき、Ｐ１＝Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２、Ｐ１＜Ｐ２かつＳ１＝Ｓ２、又はＰ１＜Ｐ２かつＳ１＞Ｓ２の条件を満たす、
請求項３に記載の、基板吸引固定装置。
前記シールドプレートが、金属、硬質ガラス、又はセラミックスからなる、
請求項３又は４に記載の、基板吸引固定装置。
前記シールドプレートの表面粗度Ｒａが０．４μｍ以下である、
請求項３〜５のいずれか１項に記載の、基板吸引固定装置。