JP2018078132A - 精密部品用の保持治具及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環境テスト後においても粘着層から精密部品を簡単に取り外すことができ、位置精度を向上させ、精密部品がＸＹＺ方向及びθ方向に位置ずれするのを防止できる精密部品用の保持治具及びその製造方法を提供する。【解決手段】搭載材１と、搭載材１に形成されて光学レンズ１０等の精密部品を着脱自在に粘着する弱粘着性の粘着層２０とを備え、-５０°〜３００℃の温度範囲で使用可能な保持治具であり、搭載材１の両面のうち、少なくともいずれか一方の面の大部分に、シリコーン系あるいはフッ素系のエラストマー材料を塗布して加熱架橋することにより、複数の粘着層２０を配列形成し、粘着層２０に、光学レンズ１０の被粘着面側表面積の０．１〜５０％を粘着保持させる。環境テスト等のテスト後に搬送治具やその粘着層２０が常温の温度になれば、粘着層２０から光学レンズ１０をバキューム装置で容易に剥離して取り外すことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、光学レンズ等の精密部品の搬送、テスト、検査等に使用される精密部品用の保持治具及びその製造方法に関するものである。

光学レンズ、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）、ペルチェ素子、センサ部品等の精密部品は、小さく脆く、必ずしも十分な強度を有していないので、そのままでは搬送、環境テスト、検査カメラを用いた検査工程の作業に支障を来すことがある。そこで、従来においては、剛性を有する保持治具に精密部品を搭載して強度や安全性を確保し、搬送、環境テスト、検査工程の作業の便宜を図るようにしている。

この種の保持治具としては、図示しないが、（１）剛性を有するベース板と、このベース板の表面に積層されて精密部品を位置決め粘着可能な粘着層とを備え、この粘着層をベース板の全表面に対する粘着剤の塗布・硬化により積層形成するタイプ、（２）キャリアの表面を粘着フィルムにより被覆し、この粘着フィルムを、フィルム基材、及び第１、第２の粘着剤層から積層形成するタイプ（特許文献１参照）、（３）キャリアの表面に複数のスペーサを配設するとともに、この複数のスペーサを粘着フィルムにより被覆し、この粘着フィルムを、フィルム基材、第１、第２の粘着剤層、及び接着部から積層形成するタイプ（特許文献２参照）が知られている。

しかしながら、（１）の保持治具は、粘着層がベース板の全表面に対する粘着剤の塗布・硬化により積層形成されるが、-４０〜１２０℃の環境テストのテスト後に粘着層の粘着剤から精密部品が剥がれなくなることがある。このとき、ベース板が剛性を有しているので、ベース板を撓ませて精密部品を取り外そうとすると、ベース板や精密部品が損傷することがある。

また、（２）、（３）の保持治具は、優れた効果が期待できるものの、環境テストで-４０°〜１２０℃の環境下に置かれると、粘着フィルムが収縮し、その結果、高精度に位置決めした精密部品がＸＹ方向に位置ずれするので、検査カメラを用いた検査や後の精密部品のピックアップ作業に支障を来すことがある。したがって、精密部品の製造工程で精密部品を多数本のプローブで検査する場合、精密部品の種類によっては、精密部品が５〜１０μｍ以上ＸＹ方向に位置ずれすると、検査が困難になる。

係る点に鑑み、従来においては、保持治具として、（４）支持基板の表面を可撓性の粘着保持層により被覆し、この粘着保持層を接着領域と非接着領域とに分割して非接着領域の表面には複数の保持部を形成し、この複数の保持部を第１、第２保持部により形成するとともに、これら第１、第２保持部をそれぞれ規則的に配列するタイプ（特許文献３参照）が提案されている。また、類似の保持治具として、（５）サポート基板に複数の粘着層を縞模様に配列した半導体ウェーハサポート治具が提案されている（特許文献４参照）。

特開２０１４‐２１６５３４号公報 ＷＯ２０１６／００６０５８号公報 特開２０１６‐０６６６５３号公報 特開２０１６‐０２１５２７号公報

しかし、（４）の保持治具は、高精度に位置決めした精密部品がＸＹ方向に位置ずれするのを防止することができるものの、Ｚ方向に多層構造なので、高い平面精度を得ることが困難である。その結果、精密部品がＺ方向に位置ずれし、検査カメラを用いた上方からの検査や後の精密部品のピックアップ作業に支障を来すことが考えられる。

また、（５）の保持治具は、複数の粘着層が部分的に形成され、粘着範囲が縮小するので、薄い半導体ウェーハを安全に素早く剥離することができるものの、サポート基板に使用しているガラス強化エポキシ樹脂等の樹脂板の厚さ公差が１００μｍ程あるので、高い平面精度を得ることが困難である。その結果、精密部品の保持治具として用いた場合、精密部品がＺ方向に位置ずれし、検査カメラを用いた検査で支障を来すおそれが考えられる。さらに、サポート基板が樹脂板であるため、金属製基板に比べると耐熱性が低く、高温下の環境テストで繰り返し使用することには不適当である。

本発明は上記に鑑みなされたもので、環境テスト後においても粘着層から精密部品を簡単に取り外すことができ、位置精度を向上させ、精密部品がＸＹＺ方向及びθ方向に位置ずれするのを防ぐことのできる精密部品用の保持治具及びその製造方法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、搭載材に、精密部品を着脱自在に粘着する弱粘着性の粘着層を形成したものであって、
搭載材の両面のうち、少なくともいずれか一方の面の一部に、シリコーン系あるいはフッ素系のエラストマー材料を配列することで粘着層が形成され、この粘着層に対し、精密部品の被粘着面側表面積の０．１〜５０％が粘着保持されることを特徴としている。

なお、搭載材が精密部品よりも大きい透明板とされることが好ましい。
また、搭載材の一方の面の一部に、複数の粘着層が所定の間隔をおいてマトリクスに配列され、各粘着層が平面矩形に形成されるようにすることができる。
また、搭載材の一方の面の一部に、複数の粘着層が所定の間隔をおいてマトリクスに配列され、各粘着層が、所定の間隔で配列されて相互に隣接する縦細線群と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する横細線群とから形成されており、これら縦細線群と横細線群とが所定の間隔をおき相互に隣接するようにすることができる。

また、搭載材の一方の面の一部に、複数の粘着層が所定の間隔をおいてマトリクスに配列され、各粘着層が、平面略矩形を描くよう配列される円群と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する細線群とから形成されており、これら円群と細線群とが所定の間隔をおき相互に隣接するようにすることもできる。

また、搭載材の一方の面の一部に、複数の粘着層が所定の間隔をおいてマトリクスに配列され、各粘着層が、所定の間隔で配列されて相互に隣接する縦細線群と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する横細線群とから形成されており、これら縦細線群と横細線群とが平面矩形を描くよう配列することもできる。
また、粘着層の厚さばらつきが３０μｍ以下であり、粘着層の粘着力が０．４〜０．７Ｎ／ｃｍ^２であることが好ましい。

また、本発明においては上記課題を解決するため、精密部品よりも大きい搭載材と、この搭載材に形成されて精密部品を着脱自在に粘着する弱粘着性の粘着層とを備えた精密部品用の保持治具の製造方法であって、
搭載材の少なくともいずれか一方の面を平坦面に形成し、この平坦面の一部に、シリコーン系あるいはフッ素系のエラストマー材料を塗布して加熱架橋することにより、粘着層を形成してその厚さを５〜５０μｍの範囲とすることを特徴としている。

なお、搭載材の少なくともいずれか一方の面を平坦面に形成し、この平坦面の一部に、シリコーン系のエラストマー材料を塗布し、このシリコーン系のエラストマー材料を異なる温度で複数回加熱架橋することが好ましい。
また、シリコーン系のエラストマー材料を次第に加熱温度が高くなるよう複数回加熱架橋することができる。

ここで、特許請求の範囲における搭載材は、粘着対象の精密部品よりも大きければ、平面矩形、多角形、円形、楕円形等であっても良い。また、搭載材は、透明、不透明、半透明を特に問うものではない。精密部品には、少なくともＭＥＭＳ、光学レンズ、センサ部品、半導体チップ、半導体パッケージやその中間品、ペルチェ素子、マイクロレンズアレイ、中央部が中空のデバイス、枠形デバイス等が含まれる。

粘着層は、透明、不透明、半透明のいずれでも良く、帯電防止性や導電性を有していても良い。この粘着層を形成するシリコーン系あるいはフッ素系のエラストマー材料には、シリコーン系又はフッ素系のゴムや樹脂が含まれる。粘着層がシリコーン系のエラストマー材料からなる場合、粘着層は、室温で硬化する液状のシリコーンゴム、付加型のシリコーンゴム、縮合型のシリコーンゴム、付加型と縮合型を混合したシリコーンゴム等でも良い。

粘着層の形成に際しては、塗布したエラストマー材料を架橋する第１プロセス、架橋後のエラストマー材料の後処理により未架橋部分を除去する第２プロセス、残存する低分子量成分をさらに除去する第３プロセスを経ることが望ましい。これら第１、第２、第３プロセスの順に加熱温度を高くし、第３プロセスの加熱温度及び加熱時間により、粘着層の粘着力を制御することができる。

本発明によれば、精密部品用の保持治具を製造する場合、用意した搭載材の少なくとも一方の面に、流動性を有するシリコーン系あるいはフッ素系のエラストマー材料を所定のパターンに塗布し、この塗布したエラストマー材料を加熱架橋し、その後、冷却すれば、精密部品を粘着する粘着層を形成することができ、保持治具を製造することができる。この際、エラストマー材料の加熱温度や架橋温度、架橋時間等は、粘着層に求められる粘着力に応じ、変更することができる。

製造された保持治具は、粘着フィルムではなく、シリコーン系やフッ素系のエラストマー製の粘着層を用いるので、環境テスト等の加熱で粘着フィルムが収縮することがなく、粘着層に位置決め状態の精密部品がＸＹＺ方向及びθ方向に位置ずれするのを抑制することができる。

本発明によれば、精密部品を搭載材の粘着層に粘着したままの状態で高温・低温処理することができるという効果がある。また、環境テスト後においても、常温下で粘着層から精密部品を溶剤等を用いることなく、僅かな力で簡単に取り外すことができるという効果がある。また、位置精度を向上させ、精密部品がＸＹＺ方向及びθ方向に位置ずれするのを抑制することができる。

請求項２記載の発明によれば、搭載材が透明で精密部品の被粘着面の視認が可能なので、精密部品を下方から位置合わせしたり、検査等することができる。また、搭載材を介して下方からレーザ刻印することもできる。
請求項３記載の発明によれば、各粘着層が単純な正方形や長方形等の平面矩形なので、粘着層を連続して印刷形成することができ、印刷作業の簡素化を図ることが可能になる。

請求項４記載の発明によれば、複数の縦細線群と横細線群とが隣接するので、例え精密部品に振動が作用しても、精密部品がＸＹ方向に位置ずれすることが少なく、精密部品の高精度な位置決めが期待できる。また、縦細線と横細線とをそれぞれ断続的に印刷することができるので、印刷の際、空気を巻き込みにくくなり、Ｚ方向の精度が高精度の粘着層を得ることが可能になる。

請求項５記載の発明によれば、円群の円の面積が細線群の細線の面積よりも狭く小さいので、粘着面積の縮小により、粘着層に粘着した精密部品を容易に剥離することが可能になる。また、円と細線とをそれぞれ断続的に印刷することができるので、印刷の際、空気を巻き込みにくくなり、Ｚ方向の精度が高精度の粘着層を得ることができる。
請求項６記載の発明によれば、隣接する縦細線群と横細線群との間に粘着領域が存在しないので、粘着面積の縮小により、粘着層に粘着した精密部品を簡単に剥離することができる。

請求項７記載の発明によれば、粘着層の厚さのばらつきが３０μｍ以下なので、粘着保持した精密部品にＸＹＺ方向及びθ方向の傾きが生じることが少なく、特にＺ方向の位置精度の低下防止が期待できる。また、粘着層の粘着力が０．４〜０．７Ｎ/ｃｍ^２の範囲なので、精密部品を粘着保持できずに落下や位置ずれの不具合が生じることが少なく、しかも、精密部品を取り外せなくなる不具合を抑制することが可能になる。

請求項８記載の発明によれば、請求項１に記載した発明の効果の他、粘着層が５〜５０μｍの範囲の厚さなので、エラストマー材料による粘着層の形成が容易となり、しかも、粘着層のエラストマー材料が過剰になったり、無駄になることも少ない。

請求項９記載の発明によれば、シリコーン系のエラストマー材料を複数回加熱架橋してエラストマー材料に残留した低分子シロキサンを除去するので、粘着層の低分子シロキサンが精密部品に移行することが少ない。また、シリコーン系のエラストマー材料を異なる温度で複数回加熱架橋するので、粘着層中の低分子量を調整することができ、粘着層の粘着力を制御することが可能になる。さらに、粘着層がシリコーン系のエラストマー材料からなるので、３００℃の耐熱性を有し、しかも、優れた耐候性、難燃性、耐アーク性、耐コロナ性、電気絶縁性、粘着性、耐寒性、粘度安定性、光透過性、弱粘着性の粘着層を得ることが可能になる。

請求項１０記載の発明によれば、シリコーン系のエラストマー材料を加熱温度が次第に高くなるよう複数回加熱架橋すれば、粘着層中の低分子量を調整し、粘着層の粘着力向上を図ることが可能になる。

本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法の実施形態におけるＴＴＶを示す説明図である。 本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法の第２の実施形態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法の第３の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法の第３の実施形態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法の第４の実施形態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法の第５の実施形態を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法の第５の実施形態を模式的に示す平面説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における精密部品用の保持治具は、図１に示すように、精密部品である光学レンズ１０よりも大きく、扱いやすい大きさの搭載材１と、この搭載材１に形成されて精密部品である光学レンズ１０を粘着する弱粘着性の粘着層２０とを備え、-５０°〜３００℃の温度範囲で使用可能な治具であり、搭載材１に、エラストマー材料を塗布して加熱架橋することにより、複数の粘着層２０を配列形成し、粘着層２０に対し、光学レンズ１０の被粘着面側表面積の０．１〜５０％を粘着保持させるようにしている。

搭載材１は、例えば-５０°〜３００℃の広い温度範囲で使用可能な強度、耐性、光透過性を有する平面矩形のガラス板からなり、表裏両面がそれぞれ凹凸のない平坦な面に形成されており、この表裏両面の平坦化により、ガラス板に対する粘着層２０の形成の容易化が図られる。この搭載材１の大きさは、光学レンズ１０の大きさや保持数、取り外し作業の便宜を考慮して決定される。例えば２５×７５ｍｍ、２６×７６ｍｍ、４８×２８ｍｍ、５１×５３ｍｍ等とされる。

搭載材１としては、ガラス板の他、直径２００ｍｍ又は直径３００ｍｍ等の石英ガラスウェーハを使用することも可能である。この石英ガラスウェーハは、半導体製造工程でも使用され、ＴＴＶが２μｍ以下であり、高い平面度と表面粗さを有するため、位置精度の高い保持治具を得ることができる。
ここでいうＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）とは、図２に示すように、ウェーハＷの裏面ｂを基準にしてウェーハ表面の最高点から最低点までの距離を表すウェーハＷの平坦度の指標である。この場合、ウェーハ表面の傾きは補正されない。

光学レンズ１０は、例えば平面略矩形の凸型のガラスレンズからなり、光線の入射・出射する面が粘着層２０の粘着材等で汚染するのを防止する観点から、光線が入射・出射しない周面１１が粘着層２０上に粘着されることにより、粘着層２０上に起立して保持される。この光学レンズ１０には、球面レンズ、非球面レンズ、屈折率分布レンズ、回折レンズ等の種類があるが、いずれでも良い。

複数の粘着層２０は、所定のエラストマー材料により、搭載材１の表面２の周縁部を除く大部分に所定の間隔をおいて配列形成され、光学レンズ１０を常温下で着脱自在に粘着保持するよう機能する。この粘着層２０の所定のエラストマー材料としては、耐熱性に優れるシリコーン系やフッ素系のゴムがあげられ、耐熱性に優れるフィラー等が必要に応じて添加される。

これらのエラストマー材料の中では、３００℃の耐熱性を有し、しかも、耐候性、難燃性、耐アーク性、耐コロナ性、電気絶縁性、粘着性、耐寒性、粘度安定性、光透過性に優れるシリコーンゴムが最適である。シリコーンゴムは、例え光学レンズ１０を１００回以上粘着保持しても、優れた弱粘着性を長期に亘り維持することができ、繰り返しの使用が可能となるので、フッ素ゴムよりも優れている。

複数の粘着層２０は、光学レンズ１０を容易に剥離可能とする観点から、搭載材１の表面２の全面ではなく、表面２の周縁部を除く大部分のＸＹ方向にマトリクス（例えば、２×３、３×３、５×４等）に配列形成され、各粘着層２０が搭載材１の長手方向に指向する平面矩形の帯形に形成されるとともに、光透過性が付与されて透明とされており、ＸＹ方向に間隔をおいて隣接する一対の粘着層２０に光学レンズ１０の周面１１下部が着脱自在に跨架されたり、一の粘着層２０に光学レンズ１０の周面１１下部が着脱自在に粘着される。各粘着層２０の断面形状は、ドーム形、ドーム形の頂点が扁平化された形、あるいは矩形のいずれかが好ましい。

各粘着層２０の厚さ（高さ）は、５〜５０μｍ、好ましくは７〜３０μｍ、より好ましくは１０〜１５μｍが良い。これは、粘着層２０の厚さが５μｍ未満の場合には、粘着層２０の形成が困難になり、逆に５０μｍを越える場合には、粘着層２０の形成に支障を来す他、粘着層２０のエラストマー材料が必要以上となり、過剰になるからである。各粘着層２０の厚さは、搭載材１の表面２を基準面として粘着層２０の最も厚い部分、すなわち高い位置で測定される。

各粘着層２０が光学レンズ１０を粘着保持する粘着面積は、光学レンズ１０の被粘着面側表面積の０．１〜５０％、好ましくは１０〜２０％、より好ましくは１５〜２０％の面積が良い。これは、粘着層２０の粘着面積が光学レンズ１０の被粘着面側表面積の０．１％未満の場合には、搬送時に光学レンズ１０が剥離して落下することがあるからである。逆に、光学レンズ１０の被粘着面側表面積の５０％を越える場合には、光学レンズ１０の剥離が困難になり、光学レンズ１０を無理に剥離しようとすると、光学レンズ１０の損傷を招くからである。

粘着層２０の厚さばらつきは、３０μｍ以下が好ましい。これは、３０μｍを越える場合には、粘着保持した光学レンズ１０にＸＹＺ方向及びθ方向の傾きが生じ、特にＺ方向の位置精度が低下するからである。また、光学レンズ１０の保持と取り外しに関し、粘着層２０の粘着力は、０．４〜０．７Ｎ/ｃｍ^２、好ましくは０．５〜０．６Ｎ/ｃｍ^２の範囲が最適である。これは、０．４Ｎ/ｃｍ^２未満の場合には、光学レンズ１０を粘着保持できず、落下や位置ずれの不具合が生じるという理由に基づく。逆に、０．７/ｃｍ^２を越える場合には、光学レンズ１０を取り外せなくなる不具合が生じるという理由に基づく。

上記構成において、精密部品用の保持治具を製造する場合には、先ず、光学レンズ１０よりも大きい所定の大きさの搭載材１を用意する。搭載材１を用意したら、この搭載材１の表面２に、流動性を有するシリコーン系あるいはフッ素系のゴムを所定のパターンに塗布して加熱架橋する。そして、搭載材１を所定の時間放置して冷却すれば、弱粘着性を有する複数の粘着層２０を所定の間隔をおいて配列形成することができるので、精密部品用の保持治具を製造することができる。

シリコーン系あるいはフッ素系のゴムの塗布方法としては、特に限定されるものではないが、（１）搭載材１の表面２にペースト状のゴムをスクリーン印刷する方法、（２）搭載材１の表面２をマスキングし、スピンコータでペースト状のゴムを塗布する方法、（３）搭載材１の表面２にペースト状のゴムをＸＹロボットのディスペンサにより塗布する方法等があげられる。これらの方法の中では、形成された粘着層２０の厚さの高精度化が期待できる（１）のスクリーン印刷法が好ましい。シリコーン系あるいはフッ素系のゴムをスクリーン印刷する場合、搭載材１の表面２が平坦なので、印刷がきわめて容易となる。

粘着層２０がシリコーンゴム製の場合、搭載材１の表面２に塗布した未架橋のシリコーンゴムを少なくとも１００℃以上の異なる温度、１０分以上の条件で必要回数加熱架橋することが好ましい。例えば、付加型と縮合型を混合した未架橋のシリコーンゴムを搭載材１の表面２に塗布し、この未架橋のシリコーンゴムを所定の条件（例えば、１８０℃で１時間）で一次架橋した後、シリコーンゴムに残留した低分子シロキサンを除去するため、所定の条件（例えば、２７０℃で１時間）で二次架橋することが好ましい。ゴムの加熱温度や架橋温度、架橋時間等は、粘着層２０に求められる粘着力に応じ、変更することができる。

粘着層２０の形成に際しては、塗布したシリコーンゴムを加熱架橋する第１プロセス、架橋後のシリコーンゴムの後処理により未架橋部分を加熱して除去する第２プロセス、所定の温度で加熱して残存する低分子量成分をさらに除去する第３プロセスを経ることが好ましい。これら第１、第２、第３プロセスの順に加熱温度を次第に高くし、第３プロセスの加熱温度、及び加熱時間を調整すれば、シリコーンゴムの未架橋部分を加熱により適切に除去し、粘着層２０の粘着力を容易に制御したり、粘着層２０の粘着力を向上させることができる。

次に、製造された光学レンズ１０を製造工程で搬送して環境テストや検査工程で検査する場合には、搭載材１の一対の粘着層２０間を光学レンズ１０が跨ぐよう粘着保持させて位置決めし、搭載材１を搬送して光学レンズ１０を環境テストでテストしたり、検査カメラを用いた検査工程で検査すれば良い。

この際、粘着層２０に光学レンズ１０を単に粘着保持するのではなく、一対の粘着層２０間に光学レンズ１０を跨架状態に粘着保持し、光学レンズ１０の被粘着範囲を抑制するので、例え光学レンズ１０が僅かに反っていたり、湾曲していても、光学レンズ１０を適切な姿勢で粘着保持することができ、光学レンズ１０の剥離・落下を防止することができる。

また、光学レンズ１０を-４０〜１２０℃の環境テストでテストする場合、搭載材１の全表面２ではなく、表面２の大部分に複数の粘着層２０が形成され、しかも、各粘着層２０の粘着面積が光学レンズ１０の被粘着面側表面積の０．１〜５０％なので、環境テストのテスト後に保持治具やその粘着層２０が常温の温度になれば、複数の粘着層２０から光学レンズ１０をバキューム装置で容易に剥離して取り外すことができる。したがって、搭載材１を撓ませて光学レンズ１０を取り外す必要がなく、搭載材１や光学レンズ１０の損傷のおそれがない。

また、粘着層２０が耐熱性に優れるので、例え光学レンズ１０の検査時に高温が生じても、粘着層２０の耐熱性や粘着性等が低下するのを有効に防止することができる。また、粘着フィルムではなく、シリコーン系やフッ素系のゴム製の粘着層２０を用いるので、環境テストの加熱で粘着フィルムが収縮することがない。したがって、高精度に位置決めした光学レンズ１０がＸＹＺ方向、及びθ方向に位置ずれするのを防止することができるので、検査カメラを用いた高精度の検査や後のバキューム装置を用いたピックアップ作業に支障を来すおそれがない。

また、光学レンズ１０を検査カメラで上方から検査する場合には、検査カメラの焦点距離を正確に設定する観点から、各粘着層２０の厚さ精度が高精度であることが要求されるが、粘着層２０をスクリーン印刷で形成すれば、高精度な厚さの粘着層２０を得ることができるので、検査カメラの焦点距離の変動に伴う撮影不良を防止することが可能になる。

また、粘着層２０が紫外線の照射や加熱により、粘着力が低下するタイプではないので、紫外線照射装置や加熱用のヒータを省略することができ、光学レンズ１０を簡易に取り外すことが可能になる。さらに、搭載材１や粘着層２０が透明で光学レンズ１０の被粘着面の視認が可能なので、光学レンズ１０を下方から位置合わせしたり、検査等することも可能となる。

次に、図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、搭載材１の表面２の大部分に多数の粘着層２０をマトリクスに配列形成し、各粘着層２０を長い帯形ではなく、平面矩形の透明にするようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待できる。しかも、光学レンズ１０等からなる精密部品の被粘着面側表面積の変化に応じ、粘着層２０のパターンの多様化ができる。

次に、図４と図５は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、精密部品をマイクロレンズアレイ１２とし、搭載材１の表面２の大部分に、起立したマイクロレンズアレイ１２を粘着する複数の粘着層２０を所定の間隔をおいてマトリクスに配列し、各粘着層２０を、所定の間隔で配列されて相互に隣接する複数の縦細線群２１と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する複数の横細線群２３とから形成するようにしている。

複数の縦細線群２１と横細線群２３とは、縦細線群２１と横細線群２３とが交互に配列され、これら２１・２３が所定の間隔をおいて相互に隣接する。縦細線群２１は、Ｘ方向又はＹ方向に指向して隣接する複数本の細線２２からなり、各細線２２が０．１〜１ｍｍの幅とされており、搭載材１の表面２の大部分にスクリーン印刷される。また、横細線群２３は、Ｙ方向又はＸ方向に指向して隣接する複数本の細線２４からなり、各細線２４が０．１〜１ｍｍの幅とされており、搭載材１の表面２の大部分にスクリーン印刷される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、異なるパターンの複数の縦細線群２１と横細線群２３とを交互に配列するとともに、所定の間隔で相互に隣接させるので、例えマイクロレンズアレイ１２に振動が作用しても、マイクロレンズアレイ１２がＸＹ方向に位置ずれすることがなく、マイクロレンズアレイ１２の高精度な位置決めが期待できるのは明らかである。また、縦細線２２と横細線２４とをそれぞれ断続的にスクリーン印刷するので、スクリーン印刷する際、空気を巻き込みにくくなり、Ｚ方向の精度が高精度の粘着層２０を得ることができる。

次に、図６は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合には、精密部品をマイクロレンズアレイ１２とし、搭載材１の表面２の大部分に、起立したマイクロレンズアレイ１２を粘着する複数の粘着層２０を所定の間隔をおいてマトリクスに配列し、各粘着層２０を、平面矩形を描くよう配列される複数の円群２５と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する複数の細線群２７とから形成するようにしている。

複数の円群２５と細線群２７とは、円群２５と細線群２７とが交互に配列され、これら２５・２７が所定の間隔をおいて相互に隣接する。円群２５は、直径０．１〜１ｍｍの複数の正円２６とされ、各正円２６が搭載材１の表面２の大部分にスクリーン印刷される。また、細線群２７は、Ｘ方向又はＹ方向に指向して隣接する複数本の細線２８からなり、各細線２８が０．１〜１ｍｍの幅とされており、搭載材１の表面２の大部分にスクリーン印刷される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、各正円２６の面積が狭いので、粘着面積の縮小により、粘着層２０に粘着したマイクロレンズアレイ１２を容易に剥離することができる。また、正円２６と細線２８とをそれぞれ断続的にスクリーン印刷するので、スクリーン印刷する際、空気を巻き込みにくくなり、Ｚ方向の精度が高精度の粘着層２０を得ることができる。

次に、図７と図８は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、精密部品を枠形デバイス１３とし、搭載材１の表面２の大部分に、枠形デバイス１３を粘着する複数の粘着層２０を所定の間隔をおいてマトリクスに配列し、各粘着層２０を、所定の間隔で配列されて相互に隣接する複数の縦細線群２１と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する複数の横細線群２３とから形成するとともに、これら複数の縦細線群２１と横細線群２３とを平面矩形を描くよう配列するようにしている。

複数の縦細線群２１と横細線群２３とは、平面長方形の図形を囲むよう配列され、隣接する縦細線群２１と横細線群２３との間の角部には平面矩形の非粘着領域２９が区画形成されており、粘着領域が区画形成されないようになっている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、隣接する縦細線群２１と横細線群２３との間の角部に粘着領域が存在せず、非粘着領域２９が存在するので、この非粘着領域２９から枠形デバイス１３の隅部等を引き上げるようにすれば、粘着層２０に粘着した枠形デバイス１３を簡単に剥離することができる。

なお、上記実施形態では搭載材１としてガラス板を用いたが、何らこれに限定されるものではなく、例えば-５０°〜３００℃の広い温度範囲で使用可能な直径２００ｍｍ又は直径３００ｍｍ等のシリコンウェーハからなる半導体ウェーハ、アルミナ基板、ステンレス等の鉄板、樹脂板等でも良い。この際、精密部品がシリコン製の場合、搭載材１をシリコンウェーハとすれば、線膨張係数が略同一なので、搭載材１と精密部品の剥離を防止できる。

また、複数の粘着層２０は、一部の粘着層２０の長さを変更し、長くしたり、短縮しても良い。各粘着層２０は、上記形やパターンの他、平面円形、円弧形、楕円形、格子形、線条、多角形、Ｅ字形、Ｌ字形等でも良い。各粘着層２０が線条の場合、太線、細線、ジグザグ線、破線、一点鎖線、二点鎖線、又はこれらの組み合わせでも良い。さらに、必要に応じ、搭載材１の表裏両面に複数の粘着層２０を所定の間隔をおきそれぞれ配列形成することもできる。

本発明に係る精密部品用の保持治具及びその製造方法は、光学レンズ、ＭＥＭＳ、ペルチェ素子、センサ部品、半導体チップ、半導体パッケージ等の製造分野で用いられる。

１ 搭載材
２ 表面（一方の面）
１０ 光学レンズ（精密部品）
１１ 周面
１２ マイクロレンズアレイ（精密部品）
１３ 枠形デバイス（精密部品）
２０ 粘着層
２１ 縦細線群
２２ 細線
２３ 横細線群
２４ 細線
２５ 円群
２６ 正円
２７ 細線群
２８ 細線
２９ 非粘着領域

Claims (10)

1. 搭載材に、精密部品を着脱自在に粘着する弱粘着性の粘着層を形成した精密部品用の保持治具であって、
   搭載材の両面のうち、少なくともいずれか一方の面の一部に、シリコーン系あるいはフッ素系のエラストマー材料を配列することで粘着層が形成され、この粘着層に対し、精密部品の被粘着面側表面積の０．１〜５０％が粘着保持されることを特徴とする精密部品用の保持治具。
2. 搭載材が精密部品よりも大きい透明板とされる請求項１記載の精密部品用の保持治具。
3. 搭載材の一方の面の一部に、複数の粘着層が所定の間隔をおいてマトリクスに配列され、各粘着層が平面矩形に形成される請求項１又は２記載の精密部品用の保持治具。
4. 搭載材の一方の面の一部に、複数の粘着層が所定の間隔をおいてマトリクスに配列され、各粘着層が、所定の間隔で配列されて相互に隣接する縦細線群と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する横細線群とから形成されており、これら縦細線群と横細線群とが所定の間隔をおき相互に隣接する請求項１又は２記載の精密部品用の保持治具。
5. 搭載材の一方の面の一部に、複数の粘着層が所定の間隔をおいてマトリクスに配列され、各粘着層が、平面略矩形を描くよう配列される円群と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する細線群とから形成されており、これら円群と細線群とが所定の間隔をおき相互に隣接する請求項１又は２記載の精密部品用の保持治具。
6. 搭載材の一方の面の一部に、複数の粘着層が所定の間隔をおいてマトリクスに配列され、各粘着層が、所定の間隔で配列されて相互に隣接する縦細線群と、所定の間隔で配列されて相互に隣接する横細線群とから形成されており、これら縦細線群と横細線群とが平面矩形を描くよう配列される請求項１又は２記載の精密部品用の保持治具。
7. 粘着層の厚さばらつきが３０μｍ以下であり、粘着層の粘着力が０．４〜０．７Ｎ／ｃｍ^２である請求項１ないし６のいずれかに記載の精密部品用の保持治具。
8. 精密部品よりも大きい搭載材と、この搭載材に形成されて精密部品を着脱自在に粘着する弱粘着性の粘着層とを備えた精密部品用の保持治具の製造方法であって、
   搭載材の少なくともいずれか一方の面を平坦面に形成し、この平坦面の一部に、シリコーン系あるいはフッ素系のエラストマー材料を塗布して加熱架橋することにより、粘着層を形成してその厚さを５〜５０μｍの範囲とすることを特徴とする精密部品用の保持治具の製造方法。
9. 搭載材の少なくともいずれか一方の面を平坦面に形成し、この平坦面の一部に、シリコーン系のエラストマー材料を塗布し、このシリコーン系のエラストマー材料を異なる温度で複数回加熱架橋する請求項８記載の精密部品用の保持治具の製造方法。
10. シリコーン系のエラストマー材料を次第に加熱温度が高くなるよう複数回加熱架橋する請求項８又は９記載の精密部品用の保持治具の製造方法。

Images