JPH1056349A - 水晶ウェハーと接着剤の分離方法及び分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の厚みにカットされた複数の水晶ウェハ
ーを接着剤で仮止めして棒状として外周加工した後、剥
離剤にて水晶ウェハーをばらばらに剥離して、水晶ウェ
ハーの完成品を得る、という水晶ウェハーの製作工程に
おいて、剥離された水晶ウェハーから付着している接着
剤固形物を簡単に効率よく分離する。 【解決手段】 中容器１と、外容器５と、外容器５から
吸入した分離液を中容器１内に循環させるポンプ６と、
ポンプ６の分離液吸入経路に介装したフィルタ７とから
なり、剥離された水晶ウェハーｄを中容器１の分離液中
に浸漬し、ポンプ６にて分離液を中容器１内に供給する
ことにより、水晶ウェハーｄが攪拌され接着剤固形物ｆ
が剥がれて分離液の液面に浮上し、中容器１の上縁から
オーバフローする分離液と一緒に外容器５に排出され、
ポンプ６にて外容器５内の分離液が吸入される際、接着
剤固形物ｆがフィルタ７に捕捉される構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子用の水
晶ウェハーの製造過程において水晶ウェハーと接着剤と
を分離する方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水晶振動子用の水晶ウェハーの製作工程
は、図１に示すように、先ず水晶の原石ａを捨てガラス
ｂを介して治具ｃ上にセットし、これを所定の厚みにカ
ットして水晶の薄片（水晶ウェハー）ｄを多数形成し、
これらの水晶ウェハーｄを重ね合せて棒状とし、各水晶
ウェハーｄ間に接着剤ｅを流し込み圧接固着させて仮止
めする。このように棒状に仮止めした状態にて外周加工
（研磨加工）を行い所定の形状とした後、接着剤ｅを溶
解して仮止めされた各水晶ウェハーｄを剥離し、完成品
とするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記水晶ウェハーの製
作工程において、外周加工後の水晶ウェハーの剥離は、
アルカリ性溶剤（剥離剤）によって行われるが、従来
は、剥離された後の水晶ウェハーの表面に接着剤固形物
が付着していると、その付着した接着剤固形物を取り除
くのに多大の手数と時間がかかるので、強アルカリ性の
溶剤を用いて各水晶ウェハーの剥離と同時に水晶ウェハ
ーの表面に付着している接着剤固形物をも溶解させて取
り除くようにしている。

【０００４】上記のように、剥離と同時に水晶ウェハー
の表面に付着している接着剤固形物をもすべて溶解して
取り除くには、相当強いアルカリ性の溶剤を使用しなけ
ればならないが、強アルカリは水晶ウェハー自体を傷め
る虞れがある上に、人体に悪影響を与えるので作業員の
健康管理を充分に考慮しなければならず、更に接着剤を
溶解した後の廃液の処理に多大の経費がかかる、といっ
た多くの課題を有している。

【０００５】本発明は上記のような従来の課題を解決す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記水晶ウェ
ハーの製作工程において、外周加工後に剥離剤にて水晶
ウェハーを一枚づつばらばらに剥離したものを、容器内
の分離液中に浸漬し、該容器内に分離液を供給しつつ攪
拌することにより、水晶ウェハーの表面に付着している
接着剤固形物が剥がれて分離液の液面付近に浮上し、該
接着剤固形物を容器の上縁よりオーバフローする分離液
と一緒に排出させて、接着剤の付着が全くない水晶ウェ
ハーの完成品を得るようにしたものであり、この方法の
採用により、水晶ウェハーの表面に付着している接着剤
固形物の分離を簡単確実に効率よく行うことができ、水
晶ウェハーの表面に付着している接着剤固形物を強アル
カリの溶剤にて溶解させて取り除く従来の方法に比べ、
水晶ウェハーが強アルカリ溶剤にて傷む虞れが全くな
く、作業員の健康上の心配もなく、更に接着剤固形物を
溶解した後の溶剤廃液の処理に苦慮することもなくな
る。

【０００７】又、上部が開放した中容器と、中容器の上
縁からオーバフローした分離液を受ける外容器と、外容
器から吸入した分離液を中容器に循環させるポンプと、
該ポンプの外容器からの分離液吸入経路に設けたフィル
タとから分離装置を構成し、上記中容器の分離液中に剥
離後の複数の水晶ウェハーを浸漬し、該水晶ウェハーを
攪拌しつつポンプで分離液を循環させることにより、水
晶ウェハーに付着していた接着剤固形物が剥がれて分離
液の液面近くに浮上し、該浮上した接着剤固形物は中容
器の上縁からオーバフローする分離液と一緒に外容器に
排出され、該外容器内に排出された接着剤固形物は分離
液と一緒にポンプにて吸入されてフィルタに捕捉される
ようにしたことにより、分離装置の構成が非常に簡単で
安価であり、且つ扱い易くメンテナンスも容易であり、
水晶ウェハーと接着剤との分離を連続的に極めて効率よ
く行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【０００９】本発明は、図１に示す水晶振動子用の水晶
ウェハーの製作工程において、外周加工後の水晶ウェハ
ーの剥離は、通常の剥離剤（例えばアルカリ性溶剤）を
用いて行い、該剥離された各水晶ウェハーの表面に付着
したままになっている接着剤固形物を、水晶ウェハーと
接着剤固形物との比重の差を利用して、連続的に効率よ
く分離することを目的とするものであり、この分離装置
の一例を図２に示している。

【００１０】図２において、１は上部が開放した中容器
であり、該中容器１は外容器４の内部に設置され、後述
するように中容器１の上縁部からオーバフローした分離
液を外容器５で受けるようになっている。

【００１１】上記中容器１は、その下方部分が下つぼま
りのテーパ部２に形成されており、該中容器１の下端の
分離液流入口３には網目４が設けられ、ポンプ６にて送
給された分離液が該網目４を通して所定の流量で中容器
１内に連続的に供給されるようになっている。

【００１２】中容器１の上縁部からオーバフローし外容
器５内にたまった分離液はフィルタ７を介してポンプ６
に吸入され、前述したように該ポンプ６より中容器１内
に供給される。

【００１３】分離液としては、水晶ウェハーは沈み接着
剤固形物は液面近くに浮くような比重を有する液体、例
えば水と塩化カルシウム（又は塩化カリウム）の溶液が
使用される。

【００１４】外周加工後、剥離剤にて一枚づつばらばら
に剥離された水晶ウェハーｄは、その表面に接着剤固形
物が付着した状態のままで、複数枚まとめて上記分離装
置の中容器１の分離液内に浸漬される。そしてポンプ６
の作動により分離液を循環させる。

【００１５】すると、流入口３から網目４を通って中容
器１に供給される分離液の上向きの流れによって、複数
枚の水晶ウェハーｄはあるところまで上昇しては沈降す
るという動きを繰り返しつつ攪拌され、この攪拌により
表面に付着していた接着剤固形物ｆは剥がれて液面近く
に浮遊し、中容器１の上縁からオーバフローする分離液
と一緒に外容器５内へ流出する。外容器５内に入った接
着剤固形物ｆは、分離液と共にポンプ６によって吸出さ
れてフィルタ７にて捕捉され、接着剤固形物を含まない
分離液のみが中容器１へと連続して供給される。このよ
うにして所定時間内に水晶ウェハーｄと接着剤固形物ｆ
とは完全に分離され、中容器１内に浮遊する接着剤固形
物ｆもなくなり、接着剤固形物の付着が全くない水晶ウ
ェハーの完成品を得ることができる。上記中容器１の分
離液流入口３に設けた網目４は、水晶ウェハーｄが流入
口３より下方の分離液供給パイプに落ち込むのを防止す
るものである。

【００１６】流入口３より供給される分離液の流量は、
中容器１の形状，大きさ或は中容器１内に入れられる水
晶ウェハーの量等によって異なるが、水晶ウェハーが中
容器１の最上部まで押し上げられることがなく、且つ水
晶ウェハーに傷がつかない程度にソフトに攪拌できるよ
う適宜選定される。

【００１７】中容器１の下方部分に形成した下つぼまり
のテーパ部２は、沈降している複数の水晶ウェハーｄが
流入口３から流入する分離液の流れによってまんべんな
く攪拌洗浄されるようにするための構成であって、図示
のようにテーパ部２の最小径と流入口３の径とをほぼ一
致させた構成とすることが望ましい。尚、流入口３近傍
の内部にフィンを設けて、該流入口３より分離液が旋回
流となって中容器１内に流入するようにしても良い。
又、水晶ウェハーが攪拌される際に中容器１の内壁に衝
突して損傷する虞れがあることを考慮して、中容器１を
比較的軟らかいポリプロピレン，エチレン等のプラスチ
ック製とすることが望ましい。

【００１８】上記において、接着剤は、アクリル系のも
の，エポキシ系のもの，その他任意のものに適用可能で
ある。

【００１９】接着剤の比重は通常１．０１〜１．３の範
囲であり、水晶の比重は２．６５であるから、分離液の
比重を１．３より大で２．６５より小なる範囲に設定し
ておけば、水晶ウェハーｄは分離液の底に沈み接着剤固
形物ｆは液面に浮くことになるが、実際上は分離液の比
重が１．０（即ち、水）であっても、分離液の下から上
への流れによって接着剤固形物ｆは液面付近に浮遊し、
オーバフローする分離液と共に流出するので、図２に示
す分離装置の分離液として比重１．０のものも使用可能
である。但し、比重１．０の分離液（水）を用いると、
接着剤固形物ｆを完全に分離し中容器１内の分離液中に
接着剤固形物ｆの浮遊物が存在しなくなるまでに時間が
かかるので、作業能率を考慮すると、分離液の比重は約
１．５〜２．５程度の範囲に設定するのが好ましい。

【００２０】図２に示す分離装置では、中容器１に分離
液を底部から供給することにより、その分離液の流れに
より中容器１内の水晶ウェハーが上昇，沈降を繰り返し
て攪拌される例を示しており、このようにすれば専用の
攪拌用機器が不要であり、又水晶ウェハーの攪拌の制御
を分離液の供給流量を変えることにより容易に行うこと
ができるので、分離装置の構成が非常に簡単且つ安価と
なり、装置のメンテナンスも非常に容易である、という
利点を有している。しかし、攪拌洗浄用機器を装備し、
中容器１内に分離液を供給しつつ該攪拌洗浄用機器を作
動させて水晶ウェハーの表面に付着している接着剤固形
物を分離する、という方策を採用しても良い。この場合
攪拌洗浄用機器としては、従来より公知の任意の機器を
採用できる。尚、このように攪拌洗浄用機器を用いる場
合は、中容器１の下方部分のテーパ部２は不要であり、
又分離液流入口３の位置及び中容器１への分離液の流入
方向も任意に選定できる。

【００２１】

【実施例】次に、剥離後の水晶ウェハーとそれに付着し
た接着剤固形物との分離を図２に示す分離装置を用いて
行った場合の具体例について説明する。

【００２２】（実施例１）図２において、円筒部分の直
径が９cmで全体の高さが約５０cmの中容器１を使用し、
分離液として比重１．０の水を用い、中容器１内に剥離
後の水晶ウェハーを１０ｇ入れ、分離液流入口３から分
離液を１０００cc／min の流量で供給し続けた。

【００２３】供給される分離液の上向きの流れにより、
水晶ウェハーｄは上昇しては沈降するという動きをまん
べんなく繰り返して攪拌されるが、上記流量での水晶ウ
ェハーｄの上昇上限高さは３０〜４０cmであり、該水晶
ウェハーｄが中容器１の上縁から溢れでることはなかっ
た。

【００２４】上記の攪拌によって、水晶ウェハーｄに付
着していた接着剤固形物ｆは徐々に剥がれ、該剥がれた
接着剤固形物ｆはその比重が分離液の比重（１．０）に
極めて近いので、流入口３から流入する分離液の上向き
の流れによって上昇して液面付近を浮遊し、液面の極近
くのものは中容器１の上縁からオーバフローする分離液
と一緒に外容器５へと排出される。このようにして水晶
ウェハーｄから剥がれ中容器１の液面付近に浮遊してい
る接着剤固形物ｆは、だんだんと外容器５へと排出され
ていき、遂に中容器１内の分離液中に接着剤固形物ｆが
全く存在しない状態となり、接着剤固形物の付着が全く
ない水晶ウェハーの完成品を得ることができた。

【００２５】上記のように分離液として比重１．０の水
を用いた場合は、分離作業を開始してから、水晶ウェハ
ーに付着した接着剤固形物が完全に剥がれこの剥がれた
接着剤固形物が中容器１内の分離液中に存在しなくなる
までに、３時間以上の時間がかかることが数回の実験で
確認できた。

【００２６】（実施例２）円筒部分の直径が９cmで全体
の高さが５０cmの中容器１を使用し、分離液として比重
が１．５の塩化カルシウム水溶液（水と塩化カルシウム
の溶液）を用い、中容器１内に剥離後の水晶ウェハー１
０ｇを入れ、分離液流入口３から分離液を１０００cc／
min の流量にて供給し続けた。

【００２７】供給される分離液の上向きの流れにより、
水晶ウェハーｄは上昇しては沈降するという動きをまん
べんなく繰り返して攪拌されるが、上記流量での水晶ウ
ェハーｄの上昇上限高さは３０〜４０cmであり、該水晶
ウェハーｄが中容器１の上縁から溢れでることはなかっ
た。上記の攪拌によって、水晶ウェハーｄに付着してい
た接着剤固形物ｆは徐々に剥がれ、剥がれた接着剤固形
物ｆはその比重が分離液の比重（１．５）より小である
ので、たちまち分離液の最上部まで浮上し、中容器１の
上縁からオーバフローする分離液と一緒に外容器５へと
排出される。このようにして、水晶ウェハーｄの表面に
付着していた接着剤固形物ｆは全て剥がれ、剥がれた接
着剤固形物ｆは外容器５に排出されて中容器１内の分離
液中に接着剤固形物が全く存在しない状態となり、接着
剤固形物の付着が全くない水晶ウェハーの完成品を得る
ことができた。

【００２８】上記のように比重１．５の分離液を用いた
場合は、分離作業開始から水晶ウェハー表面の接着剤固
形物が剥がれ中容器１の分離液中に接着剤固形物が皆無
となるまでの時間は、３０分以内であることが数回の実
験によって確認できた。この場合、アクリル系接着剤と
エポキシ系接着剤とを比較実験した結果、双方共に３０
分以内の分離作業で水晶ウェハーの完成品が得られた。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、所定の厚
みにカットされた複数の水晶ウェハーを重ね接着剤にて
仮止めして棒状として外周加工した後、剥離剤にて水晶
ウェハーを一枚づつばらばらに剥離したものを、容器内
の分離液中に浸漬し、該容器内に分離液を供給しつつ攪
拌することにより、水晶ウェハーの表面に付着している
接着剤固形物が剥がれて分離液の液面付近に浮上し、該
接着剤固形物を容器の上縁よりオーバフローする分離液
と一緒に排出させて、接着剤の付着が全くない水晶ウェ
ハーの完成品を得るようにしたものであり、この方法の
採用により、水晶ウェハーの表面に付着している接着剤
固形物の分離を、簡単確実に且つ効率よく行うことがで
き、水晶ウェハーの表面に付着している接着剤固形物を
強アルカリの溶剤にて溶解させて取り除く従来の方法に
比べ、水晶ウェハーが強アルカリ溶剤にて傷む虞れが全
くなく、作業員の健康上の心配もなく、更に接着剤固形
物を溶解した後の溶剤廃液の処理に苦慮することもなく
なる。

【００３０】更に、本発明では、上部が開放した中容器
と、該中容器の外側の外容器と、該外容器内の分離液を
吸入して該分離液を上記中容器に供給するポンプと、上
記外容器からポンプに至る分離液の吸入経路に介装した
フィルタとからなる分離装置を構成し、上記中容器の分
離液中に剥離後の複数の水晶ウェハーを浸漬し、該水晶
ウェハーを攪拌しつつポンプで分離液を循環させること
により、水晶ウェハーに付着していた接着剤固形物が剥
がれて分離液の液面近くに浮上し、該浮上した接着剤固
形物は中容器の上縁からオーバフローする分離液と一緒
に外容器内に排出され、該外容器内に排出された接着剤
固形物は分離液と一緒にポンプにて吸入されてフィルタ
に捕捉されるようにしたことにより、分離装置の構成が
非常に簡単で安価であり、且つ扱い易くメンテナンスも
容易であり、水晶ウェハーと接着剤との分離を連続的に
極めて効率よく行うことができるもので、実用上多大の
効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】水晶ウェハーの製作工程説明図である。

【図２】本発明にかかる水晶ウェハーと接着剤の分離装
置の一例を示す概略断面説明図である。

【符号の説明】

１ 中容器 ２ テーパ部 ３ 分離液流入口 ４ 網目 ５ 外容器 ６ ポンプ ７ フィルタ ｄ 水晶ウェハー ｅ 接着剤 ｆ 接着剤固形物

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の厚みにカットされた複数の水晶ウ
   ェハーを重ね接着剤にて仮止めして棒状として外周加工
   した後、剥離剤にて水晶ウェハーを一枚づつばらばらに
   剥離し、剥離された水晶ウェハーの表面に付着している
   接着剤を分離して水晶ウェハーの完成品を得る、という
   水晶ウェハーの製作工程において、上部が開放した容器
   内の分離液中に上記剥離された複数の水晶ウェハーを浸
   漬し、該容器内に分離液を供給しつつ攪拌することによ
   り、水晶ウェハーの表面に付着していた接着剤が剥がれ
   て分離液の液面付近に浮上し、容器上縁よりオーバフロ
   ーする分離液と一緒に排出されることにより、水晶ウェ
   ハーと接着剤とを分離することを特徴とする水晶ウェハ
   ーと接着剤の分離方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の分離液としては、比重
   が、１．０以上、好ましくは約１．５〜２．５の範囲の
   水又は塩化カルシウム水溶液又は塩化カリウム水溶液が
   使用されることを特徴とする水晶ウェハーと接着剤の分
   離方法。
3. 【請求項３】 上部が開放した中容器と、該中容器の上
   縁からオーバフローした分離液を受ける外容器と、該外
   容器から吸入した分離液を上記中容器内に供給するポン
   プと、該外容器からポンプへの分離液の吸入経路に介装
   したフィルタとからなり、剥離された複数の水晶ウェハ
   ーを中容器の分離液中に浸漬し、ポンプにて分離液を中
   容器内に供給しつつ上記水晶ウェハーを攪拌することに
   より、該水晶ウェハーの表面に付着していた接着剤が剥
   がれて分離液の液面近くに浮上し、該浮上した接着剤が
   中容器の上縁からオーバフローする分離液と一緒に外容
   器へと排出され、ポンプにて外容器内の分離液が吸入さ
   れる際、該外容器に排出された接着剤が分離液と一緒に
   吸入されてフィルタに捕捉される構成としたことを特徴
   とする水晶ウェハーと接着剤の分離装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載した水晶ウェハーと接着
   剤の分離装置において、中容器は、下方部分が下つぼま
   りのテーパ部に構成され、該テーパ部の下端の最小径部
   に分離液流入口が設けられ、ポンプから供給される分離
   液が該分離液流入口より上向きに中容器内に流入し、該
   上向きの流れによって複数の水晶ウェハーがまんべんな
   く攪拌される構造となっていることを特徴とする水晶ウ
   ェハーと接着剤の分離装置。
5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載の分離液として
   は、比重が、１．０以上、好ましくは約１．５乃至２．
   ５の範囲の水又は塩化カルシウム水溶液又は塩化カリウ
   ム水溶液が用いられることを特徴とする水晶ウェハーと
   接着剤の分離装置。