JPWO2019167702A1 - 部品製造方法、保持フィルム及び保持具形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、新たに、この保持フィルムを利用すると、常温域ではチャックテーブルへ問題無く吸着できものの、加熱されたチャックテーブルに対しては吸着され難い場合があることが分かって来た。
[1]請求項1に記載の部品製造方法は、半導体部品及び電子部品から選択されるいずれかの部品を製造する部品製造方法であって、
加工されて前記部品となる前駆体を保持する保持具を形成する保持具形成工程を備え、
前記保持具は、開口部を有する枠体と、前記開口部を覆って前記枠体に張設された保持フィルムと、を有し、
前記保持具形成工程は、前記保持フィルムを、異なる3方向以上の方向へ、又は、全周へ、伸張した状態で、前記枠体に張設する工程であり、
前記保持フィルムは、基層と、前記基層の一面側に設けられた保持層と、を有し、
前記基層は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下であることを要旨とする。
[2]請求項2に記載の部品製造方法は、請求項1に記載の部品製造方法において、前記保持具形成工程は、前記保持フィルムとなる材料フィルムを、前記基層側から突き押して伸張状態を形成する伸張工程と、
伸張状態が維持されるように前記材料フィルムを前記枠体に固定する固定工程と、
前記材料フィルムから不要部を切り離して前記保持フィルムを得る切離工程と、を含むことを要旨とする。
[3]請求項3に記載の部品製造方法は、請求項1又は2に記載の部品製造方法において、前記保持具形成工程は、前記開口部の中心を基点とした等角放射状の異なる3方向で測定される伸張率の平均値が0.3%以上となるように、前記枠体に前記保持フィルムを張設する工程であることを要旨とする。
[4]請求項4に記載の部品製造方法は、請求項2又は3に記載の部品製造方法において、前記伸張工程は、前記材料フィルムを、前記基層側から突押治具で突き押して、伸張させる工程であり、
前記材料フィルムに当接される前記突押治具の当接外縁が略円形であることを要旨とする。
[5]請求項5に記載の部品製造方法は、請求項2乃至4のうちのいずれかに記載の部品製造方法において、前記保持具形成工程中の前記材料フィルムの伸張された領域に、又は、得られた前記保持具の前記保持フィルムに、前記前駆体を保持する保持工程を備えることを要旨とする。
[6]請求項6に記載の部品製造方法は、請求項5に記載の部品製造方法において、前記保持工程後に、前記前駆体を、前記保持フィルムに保持したまま個片化して個片部品を得る個片化工程を備えることを要旨とする。
[7]請求項7に記載の部品製造方法は、請求項5又は6に記載の部品製造方法において、前記保持工程後に、加熱されたチャックテーブルの表面に、前記前駆体又は前記個片部品が保持された前記保持フィルムを、前記基層側から吸着する吸着工程を備えることを要旨とする。
[8]請求項8に記載の部品製造方法は、請求項7に記載の部品製造方法において、前記吸着工程後に前記個片部品が前記保持フィルムに保持されている場合に、
前記個片部品のうちの一部の個片部品を、前記基層側から前記保持層側へ向かって突き押して前記保持フィルムを更に伸張して、他の個片部品から離間させてピックアップするピックアップ工程を備えることを要旨とする。
[9]請求項9に記載の保持フィルムは、請求項1乃至8のうちのいずれかに記載の部品製造方法に用いられる保持フィルムであって、
前記基層と、前記基層の一面側に設けられた前記保持層と、を有し、
前記基層は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下であることを要旨とする。
[10]請求項10に記載の保持フィルムは、請求項9に記載の保持フィルムにおいて、前記基層の線熱膨張係数が100ppm/K以上であることを要旨とする。
[11]請求項11に記載の保持フィルムは、請求項9又は10に記載の保持フィルムにおいて、前記基層は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、及び、ポリブチレンテレフタレートのうちの少なくとも1種を含むことを要旨とする。
[12]請求項12に記載の保持具形成装置は、半導体部品及び電子部品から選択されるいずれかの部品となる前駆体を、前記部品へ加工する際に保持する保持具を形成する保持具形成装置であって、
前記保持具は、開口部を有する枠体と、前記開口部を覆うとともに、異なる3方向以上の方向へ、又は、全周へ、伸張した状態で、前記枠体に張設された保持フィルムと、を有し、
前記保持フィルムは、基層と、前記基層の一面側に設けられた保持層と、を有し、
前記基層は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下であり、
前記保持フィルムとなる材料フィルムを、前記基層側から突き押して伸張状態を形成する伸張機構と、
伸張状態が維持されるように、前記材料フィルムを前記枠体に固定する固定機構と、
前記材料フィルムから不要部を切り離して前記保持フィルムを得る切離機構と、を備えることを要旨とする。
[13]請求項13に記載の保持具形成装置は、請求項12に記載の保持具形成装置において、前記伸張機構は、前記材料フィルムを、前記基層側から突き押して伸張させる突押治具を有し、
前記材料フィルムに当接される前記突押治具の当接外縁は、略円形であることを要旨とする。
[14]請求項14に記載の保持具形成装置は、請求項13に記載の保持具形成装置において、前記突押治具の前記当接外縁は、前記材料フィルムとの間に生じる摩擦を低減できるように低摩擦加工されていることを要旨とする。
本部品製造方法は、半導体部品及び電子部品から選択されるいずれかの部品(50)を製造する方法である。
本部品製造方法は、加工されて部品となる前駆体を保持するための保持具(1)を形成する保持具形成工程(R10)を備える(図1参照)。
保持具形成工程(R10)は、保持フィルム(20)を、異なる3方向以上の方向へ、又は、全周へ、伸張した状態で、枠体(10)に張設して、保持具(1)を形成する工程である。このようにして形成された保持具(1)は、開口部(10h)を有する枠体(10)と、開口部(10h)を覆って枠体(10)に張設された保持フィルム(20)と、を有する。
そして、保持フィルム(20)は、基層(21)と、基層(21)の一面側に設けられた保持層(22)と、を有し、このうち、基層(21)は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下である。
これらのことから、結果的に、チャックテーブルの表面で生じる熱対流によって、チャックテーブルから離間された状態であっても、保持フィルム20に対する加熱が開始されており、この加熱によって、保持フィルム20が熱膨張されることで皺を生じているのではないかと考えるに至った。
本方法で用いる保持具1は、上述の通り、加工されて部品となる前駆体等を、部品製造を行う間に保持するための治具である。
ここで、部品(完成部品)は、前駆体に対する全ての加工が完了されたものを意図する。一方、前駆体は、部品となる過程で加工が未完了なものを意図する。また、前駆体は、その加工段階によって、例えば、個片化前の前駆体を1次前駆体、個片化後の前駆体を2次前駆体(個片部品)、と区別することができる。保持具1は、これらの部品、前駆体、1次前駆体及び2次前駆体等のすべての加工段階のものを保持することができる。即ち、保持具1の保持対象は、部品、前駆体、1次前駆体及び2次前駆体等のすべての加工段階のものを含む。
本明細書では、これら保持対象を、各々の加工段階に応じて上述のように別個に記載することが困難な場合があるため、各加工段階に関係無く、保持具1に保持されているものを保持部品50としても記載する。
(1):回路形成された半導体ウエハから得られた半導体部品(チップ、ダイ)を、リードフレーム上に配列し、ワイヤーボンディングした後、封止剤で封止して得られたアレイ状電子部品。
(2):回路形成された半導体ウエハから得られた半導体部品(チップ、ダイ)を、離間配列し、封止剤で封止した後、再配線層及びバンプ電極等の外部との導通を得る外部回路を一括して形成したアレイ状電子部品。即ち、ファンアウト方式(eWLB方式)において得られるアレイ状電子部品である。
(3):半導体ウエハをウエハ状態のまま利用し、再配線層及びバンプ電極等の外部との導通を得る外部回路や、封止剤で封止した封止層を一括して形成したアレイ状電子部品。この形態(3)における半導体ウエハは、個片化前状態であって、半導体部品(チップ、ダイ)がアレイ状に形成された形態や、半導体ウエハを基体として利用する(非回路シリコン基板上に回路を有するチップを接合して利用する形態)等を含む。即ち、形態(3)のアレイ状電子部品には、ウエハレベルチップサイズパッケージ(WLCSP)方式において得られるアレイ状電子部品が含まれる。
また、上述の回路としては、配線、キャパシタ、ダイオード及びトランジスタ等が挙げられ、1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
保持具形成工程R10は、保持具1を形成する工程である。
この工程R10では、保持フィルム20を、異なる3方向以上の方向へ、又は、全周へ、伸張した状態で、枠体10に張設して、保持具1を形成する。
尚、本発明において、伸張される前、又は、伸張されている間、の状態にある保持フィルム20(又は材料フィルム201)には、保持部品50は保持されていない。即ち、保持部品50は、少なくとも保持フィルム20(又は材料フィルム201)が伸張されて以降に、保持され得る。保持部品50を保持する保持工程R11については後述する。
保持具1は、枠体10と保持フィルム20と、を有する。
〈2−2〉枠体
枠体10は、保持フィルム20の伸張状態に維持して固定する部品である。従って、伸張された保持フィルム20の張力によって変形されない剛性を有する。また、枠体10は、開口部10hを有する。部品製造に際しては、保持フィルム20のうち、枠体10の開口部10h内に位置された領域に、保持部品50を保持できる。開口部10hの大きさ及び形状等は限定されず、部品製造に適した適宜の大きさ及び形状等にできる。枠体10は、この開口部10hを有すること以外限定されない。
また、係合により1つの枠体10となる複数部品からなる枠体10(図6〜図8参照)を利用できる。複数部品からなる枠体10としては、(2)リング状の内枠111と、内枠111と係合可能なリング状の外枠112と、を備えた枠体10が挙げられる(図6及び図7参照)。その他、(3)リング状の上枠121と、上枠121と係合可能なリング状の下枠122と、を備えた枠体10が挙げられる(下枠122の上に上枠121を積み重ねるように係合する形態)(図8参照)。これらの複数部品からなる枠体10における係合形態は限定されず、例えば、嵌め込み形状(凹凸形状等)による係合形態を利用してもよく、また、磁着係合等の他の係合形態を利用してもよい。
他方、枠体10が、(2)内枠111と外枠112とを備える場合(図6及び図7参照)、並びに、(3)上枠121と下枠122とを備える場合(図8参照)、保持フィルム20は、保持フィルム20を枠間(内枠111と外枠112との間、上枠121と下枠122との間)に挟むことで、保持フィルム20を枠体10に張設できる。即ち、保持フィルム20を伸張した状態で枠体10に固定できる。
尚、リング状であるとは、開口部10hを有した枠であることを意味するが、その具体的な開口面積や形状、枠の形状等は限定されない。即ち、枠の概形は、円形であってもよいし、多角形であってもよいし、その他の形状であってもよい。また、枠の内形と外形とは対応してもよく(内形及び外形の両方が円形である等)、対応しなくてもよい(内形が多角形であり、外形が円形である等)。
保持フィルム20は、基層21と保持層22とを備える。
〈2−4〉基層
基層21は、前述のように、0.2≦RE1≦1、且つ、35MPa≦E’(25)≦1500MPaである特性を有する。より具体的には、この基層21としては、上述の特性を有した熱可塑性エラストマーを利用できる。
この保持フィルム20は、基層21が上記特性を有することで伸張された状態で枠体10に張設できるため、加熱されたとしても熱皺を生じることなくチャックテーブルに吸着・固定できる。そのうえ、ピックアップする際には、伸張状態から更に伸張させることができる柔軟性を有している。
尚、RE1が、RE1<0.2となると、保持具1を、加熱されたチャックテーブルに吸着できたとしても、離間させる際に、保持フィルム20が張り付き易くなり、加熱状態のままではチャックテーブルから離間し難くなる傾向にある。この場合は、保持具1をチャックテーブルから離間するために、チャックテーブルを冷却する等の対応が必要となり、部品製造のタイムサイクルが低下するという観点から好ましくない。
これらのうちでは、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリイミド系熱可塑性エラストマーが好ましく、更には、ポリエステル系熱可塑性エラストマー及び/又はポリアミド系熱可塑性エラストマーが特に好ましい。
より具体的には、PBT−PE−PBT型ポリエステル系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
より具体的には、ポリエーテルアミド型ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステルアミド型ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエーテルエステルアミド型ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
具体的には、ポリブチレンナフタレートとして、東レ株式会社製「トレコン(商品名)」が挙げられる。このポリブチレンテレフタレートは、単独で基層21として利用可能である。
保持層22は、保持部品50を保持できるよう、例えば、粘着材等により形成された層である。保持層22は、基層21の一面のみに備えてもよいし、基層21の両面に備えてもよい。保持層22は、基層21と直接接して設けられていてもよく、他の層を介して設けられていてもよい。
また、保持層22の厚さ(基層21の一方の面側のみの厚さ)は特に限定されないが、1μm以上40μm以下が好ましく、2μm以上35μm以下がより好ましく、3μm以上25μm以下が特に好ましい。
更に、粘着材は、エネルギー線によって硬化できるエネルギー線硬化型粘着材であってもよいし、エネルギー線によって硬化されないエネルギー非硬化型粘着材であってもよい。エネルギー線硬化型粘着材である場合、粘着材に対しエネルギー線照射を行うことで、粘着材を硬化させ、その粘着力を低下させて、保持層22から保持部品50を離間させる際に、保持部品50に対する糊残りを防止できる。エネルギー線の種類は限定されず、紫外線、電子線、赤外線等を利用できる。
エネルギー線硬化型粘着材である場合、粘着材は、上述の粘着主剤以外に、分子内に炭素−炭素二重結合を有する化合物と、エネルギー線に反応して硬化性化合物の重合を開始させることができる重合開始剤を含むことができる。この硬化性化合物は、分子中に炭素−炭素二重結合を有し、ラジカル重合により硬化可能なモノマー、オリゴマー及び/又はポリマーが好ましい。
保持フィルム20は、基層21及び保持層22のみからなってもよいが、他層を備えることができる。他層としては、貼り付け面の凹凸形状を吸収してフィルム面を平滑にできる凹凸吸収層、粘着材との界面強度を向上する界面強度向上層、基層21から粘着面への低分子量成分の移行を抑制する移行防止層、表面の電気抵抗を低減する帯電防止層等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
保持フィルム20は、異なる3方向以上の方向への伸張された状態で、枠体10に張設されている。この張設とは、保持フィルム20の伸張状態が維持されて枠体10に固定されていることを意味する。また、当然ながら、保持フィルム20は、弾性変形を維持できる範囲で伸張されている。
張設は、結果的に、保持フィルム20が伸張された状態で枠体10に固定されればよい。また、保持フィルム20の伸張率は、弾性変形を維持できる範囲でより大きい方が、熱皺を防止する観点からは好ましい。特に基層21は、前述のように、エラスティックな性質を有するため、伸張率が大きい方が、各伸張方向における伸張率差を小さく抑えることができる点において優れる。
尚、材料フィルム201は、不要部202が切り離されて保持フィルム20となるフィルムであり、例えば、原反フィルム等が含まれる。
伸張工程R101は、保持フィルム20又は材料フィルム201を伸張する工程である。伸張工程R101では、どのように保持フィルム20又は材料フィルム201を伸張してもよく、結果的に、異なる3方向以上の方向へ、又は、全周へ、伸張されればよい。尚、例えば、一端を固定して、他端を引っ張ることによりフィルムを伸張させた場合、本明細書では、このフィルムは、異なる2方向へ伸張されたフィルムとなる。即ち、実際に引っ張っているか否かに関わらず、力が負荷される方向が2つある場合には、2方向へ伸張されたフィルムとなる。当然ながら、2方向以上の各方向においても同様である。
しかしながら、保持フィルム20は、前述のようにエラスティックな性質を有するフィルムであるため、伸張方向の数が少ないと、各方向へ引伸ばす距離が大きくなり、工程的に、また、装置的に不便である。従って、伸張方向は、より多いことが好ましい。このような観点から、6方向以上又は全周へ均等に伸張することが好ましく、8方向以上又は全周へ均等に伸張することがより好ましい。また、伸張方向は、互いに等角に配置されることが好ましい。例えば、複数方向から伸張する場合、正多角形の中心が前述の中心Pとなるようにし、正多角形の中心から各頂点方向(即ち、遠心方向)へ伸張することが好ましい。
即ち、伸張工程R101では、保持フィルム20又は材料フィルム201を、基層21側から突き押して伸張状態を形成することが好ましく、特に、保持フィルム20又は材料フィルム201を枠状の固定治具251で固定したうえで、突押治具252で突き押すことにより伸張させることが好ましい(図2参照)。これにより、機械作動距離を小さくし、正確且つ効率よくフィルムを伸張させることができる。
尚、当然ながら、突き押す際には、突押治具252と保持フィルム20(材料フィルム201であってもよい)のいずれを移動させて伸張してもよい。即ち、フィルムを固定し、Z軸方向に突押治具252のみを移動させて突き押してもよいし、突押治具252を固定し、Z軸方向にフィルムのみを移動させて突き押してもよいし、これらの両方をZ軸方向へ相互に移動させて(即ち、互いの距離を近づけるように)突き押してもよい。
具体的には、枠状の固定治具251を用いる場合、突押治具252は、その開口面積(枠状の固定治具251の内側の開口部の面積)の50%以上(100%でもよい)の当接面積を有することが好ましい。この当接面積率を50%以上とすることで、機械作動距離を小さくし、正確且つ効率よくフィルムを伸張させることができる。この当接面積率は、70%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。
具体的には、固定治具251として、例えば、直径30cmの開口部251hを有する円環状の固定治具251を用いる場合を想定する。この場合、フィルム(保持フィルム20又は材料フィルム201)を、前述のように、枠体10の開口部10hの中心Pを基点とした等角放射状の異なる3方向で測定される伸張率の平均値が0.3%以上となるように張設するには、まずフィルムを伸張することなく固定治具251に張った状態(即ち、フィルムが、開口部251h内において緩んでもいないが伸張もされていない状態)を基準とした後、開口部251hを覆っているフィルム面積の50%以上の領域を0.5mm以上(通常、20mm以下)押し下げることにより上記状態を得ることができる。当然ながら、これと同じ程度の伸張状態が得られればよいことから、上述の形状及び方法に拠らず伸張は行うことができる。
上記のように伸張する場合は、特に、開口部251hを覆うフィルム面積の85%の領域を、1mm以上15mm以下押し下げて伸張した状態が好ましく、1.5mm以上10mm以下押し下げて伸張した状態がより好ましく、2mm以上8mm以下押し下げて伸張した状態が特に好ましい。
固定工程R102は、伸張工程R101において伸張されたフィルム(保持フィルム20又は材料フィルム201)を、その伸張状態が維持されるように枠体10に固定する工程である(図3参照)。
尚、伸張工程R101における保持フィルム20又は材料フィルム201の最大伸張率と、枠体10に固定された状態における保持フィルム20又は材料フィルム201の伸張率とは、一致する必要はない。
このうち、上述(1)の固定形態は、例えば、保持層22が貼着力を有する場合に利用できる。即ち、この貼着力を利用し、枠体10にフィルムを貼着することで固定できる。
また、上述(2)の固定形態は、枠体10を構成する材料として樹脂を用いた場合に好適である。即ち、伸張した状態のフィルムを、枠体10に対して加熱して溶着することで固定できる。上述(2)の固定形態は、(1)の固定形態の利用が難しい場合に有効となり得る。これら(1)の固定形態及び(2)の固定形態は併用できる。即ち、例えば、貼着によりフィルムを枠体10に対して仮止めし、その後、フィルムを枠体10に対して溶着して固定できる。
また、(1)の固定形態及び(3)の固定形態は併用できる。即ち、例えば、貼着によりフィルムを内枠111に対して仮止めし、その後、外枠112を係合することができる。
切離工程R103は、伸張工程R101及び固定工程R102において材料フィルム201を用いた場合に、この材料フィルム201から不要部202が切り離して保持フィルム20を得る工程である(図4参照)。
保持フィルム20としては、不要部202が生じない適切なサイズのものを利用することもできるが、不要部202を生じる材料フィルム201を利用することもできる。材料フィルム201としては、例えば、ロール状に巻回された原反フィルム等が挙げられる。カットは、公知の方法等を用いて適宜に行うことができる。
本部品製造方法は、保持具形成工程R10、伸張工程R101、固定工程R102、及び、切離工程R103以外にも他の工程を備えることができる。他工程としては、保持工程R11、吸着工程R12、評価工程R13、個片化工程R14、離間工程R15、ピックアップ工程R16等が挙げられる。これらの工程は、1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
保持工程R11は、フィルム(保持フィルム20又は材料フィルム201)の保持層22に、保持部品50を保持する工程である。より具体的には、保持具形成工程R10中の材料フィルム201の伸張された領域に前駆体(保持部品50)を保持する工程、又は、保持具形成工程R10で得られた保持具1の保持フィルム20に前駆体(保持部品50)を保持する工程である。このように、保持部品50は、フィルムの伸張された領域に対して保持されればよく、具体的な保持方法は限定されない。通常、貼着力を有する保持層22を用い、この保持層22の貼着力を利用し、保持部品50を貼着して保持層22に保持させることができる。
このうち、工程R10後に工程R11を行う場合としては、得られた保持具1の保持フィルム20に保持部品50を保持する場合が挙げられる(図10参照)。
一方、工程R10内で工程R11を行う場合としては、下記(1)〜(3)の態様が挙げられる。即ち、
(1)材料フィルム201の伸張された領域に保持部品50aを保持させた後、保持部品50aが保持された状態の材料フィルム201を枠体10へ固定する場合(工程R101→工程R11→工程R102の工程順となる)である(図11参照)。
(2)伸張した材料フィルム201を枠体10へ固定するのと、同時に、材料フィルム201の伸張された領域に保持部品50bを保持させる場合(工程R101→工程R11・工程R102の工程順となる)である(図11参照)。
(3)伸張した材料フィルム201を枠体10へ固定した後、不要部202が切り離される前に、材料フィルム201の伸張された領域に保持部品50cを保持させる場合(工程R101→工程R102→工程R11の工程順となる)である(図11参照)。
吸着工程R12は、保持工程R11後に、加熱されたチャックテーブル60の表面61に、保持部品50が保持された保持フィルム20を、基層21側から吸着する工程である(図12及び図16参照)。ここで、保持部品50が1次前駆体51である場合は図12に例示される。一方、保持部品50が2次前駆体(個片部品)52である場合は図16に例示される。吸着工程R12は、部品製造における全工程内で、通常、少なくとも1回は行われるが、2回以上行うこともできる。即ち、保持部品50が1次前駆体51である際に吸着工程R12を行ってもよいし、保持部品50が2次前駆体(個片部品)52である際に吸着工程R12を行ってもよい。部品製造における全工程内において上記いずれかの場合のみ吸着工程R12を行ってもよいし、両方で行ってもよい。
また、吸着工程R12後にはどのような工程を行ってもよいが、典型的には、評価工程R13を行うことができる。
これに対し、本方法、本保持フィルム及び本装置では、皺Xの発生が防止され、チャックテーブル60に保持具1を正常に吸着固定することができ、評価工程における上記不具合も防止できる。
評価工程R13は、保持フィルム20に保持された保持部品50を評価する工程である(図13及び図17参照)。通常、評価工程R13は、吸着工程R12の後に行うこととなる。評価工程R13で行う評価内容は限定されないが、例えば、保持部品50(1次前駆体51又は2次前駆体52)の回路の電気特性が、所定の温度域(例えば、100℃以上又は170℃以下)において、必要な特性を発揮できるか否かを、プローバを利用して評価するという評価内容が挙げられる。その他、所望の温度域における加速耐久試験を目的とした評価(例えば、バーンインテスト)等が挙げられる。評価工程R13において、これらの評価内容は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。
個片化工程R14は、1次前駆体51を個片化して2次前駆体52(個片部品)を得る工程である(図14参照)。通常、保持工程R11後に、保持部品50(1次前駆体51)を、保持フィルム20に保持したまま個片化して個片部品(2次前駆体52)を得る。具体的には、例えば、半導体ウエハ(1次前駆体51)を個片化して半導体部品の前駆体(2次前駆体52)を得る工程や、アレイ状電子部品(1次前駆体51)を個片化して電子部品の前駆体(2次前駆体52)を得る工程が挙げられる。この個片化工程R14は、従来公知の方法及び手段を適宜用いて行うことができる。
離間工程R15(図19における離間工程は符号R15’)は、保持フィルム20を更に伸張させて、保持フィルム20上に保持された保持部品50同士を離間させる工程である(図15及び図19参照)。通常、離間工程において保持フィルム20に保持されている保持部品50は、個片部品52(2次前駆体52)である。
この工程R15は、ピックアップ工程R16を行う前に、予め、保持部品50同士を離間させて、ピックアップ性を向上させるために行われる。具体的には、ストッパ91(枠体10よりも口径の小さな別の枠体等を利用できる)を、保持フィルム20の基層21側に当接させ、枠体10を押し下げる(又は、ストッパ91を押し上げる)ことで、開口部10h内の領域の保持フィルム20を、更に、伸張させて行うことができる。
ピックアップ工程R16は、吸着工程R12後に個片部品52(即ち、保持部品50であり、2次前駆体52である)が保持フィルム20に保持されている場合に、個片部品52のうちの一部の個片部品52’を、基層21側から保持層22側へ向かって突き押して保持フィルム20を更に伸張して、他の個片部品52から離間させてピックアップする工程R16である(図18参照)。実際のピックアップは、付き押した保持部品50’を、ピックアップ器具93を用いて吸引する等して行うことができる。
即ち、本方法で用いる保持フィルム20は、優れた伸張性を有するため、必要な際には、伸張を行い、枠体10より小さな枠体10’へ付け替えることができる。具体的には、例えば、枠体10を利用して個片化工程R14(図14参照)を行った後、離間工程R15’(図19参照)を行い、この際に、枠体10’へ張設するとともに、カット刃253を用いて、不要部を切除することで、更に大きく伸張させた状態の保持フィルム20(この保持フィルム20の表面には保持部品50が保持されている)が張設された2次的な保持具1’を得ることができる。即ち、必要に応じて枠体交換工程R17(図19参照)を行うことができる。この際には、前述した伸張方法(図2参照)や切離工程(図4参照)を活用できる。
本発明の保持フィルム20は、本発明の部品製造方法に用いられる保持フィルムであり、前述した通りである。即ち、基層21と、基層21の一面側に設けられた保持層22と、を有しており、基層21は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下である。また、この保持フィルム20の基層21の線熱膨張係数は100ppm/K以上にすることができる。更に、基層21は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、及び、ポリブチレンテレフタレートのうちの少なくとも1種を含むものとすることができる。
本発明の保持具形成装置70は、保持具1を形成する装置であり、伸張機構71と、固定機構72と、切離機構73と、を備える(図20参照)。尚、装置70は、伸張機構71及び固定機構72を備え、切離機構73を備えない構成にすることもできる。
このうち、伸張機構71は、材料フィルム201を、基層21側から突き押して伸張状態を形成する機構である(図2参照)。
また、固定機構72は、伸張状態が維持されるように、材料フィルム201を枠体10に固定する機構である(図3参照)。
更に、切離機構73は、材料フィルム201から不要部202を切り離して保持フィルム20を得る機構である(図4参照)。
尚、形成する保持具1については前述の通りである。
このうち、固定治具251の構成は限定されないが、前述のように枠形状の固定治具251を用いることができる。具体的な枠形状は限定されないが、開口部251hが略円形であることが好ましい。また、固定治具251は、その表面に、保持層22を貼着して材料フィルム201を固定できるが、より強固に固定する場合には、図6〜図8に示す枠体10の形態と同様に、内枠及び外枠、又は、上枠及び下枠を用い、2つの枠間に材料フィルム201を挟んで固定できる。
切離機構73は、例えば、不要部202を切り離すためのカット刃253を有することができる(図20及び図4参照)。切離機構73は、材料フィルム201から不要部202を切り離して保持フィルム20を得ることができればよく、適宜の構成とすることができる。
その他、本装置70は、上述の各機構以外にも他の機構を備えることができる。他機構としては、材料フィルム201の伸張された領域201aに前駆体50(保持部品50)を保持させるための保持機構74を備えることができる(図11参照)。
[1]保持具の製造
〈1〉フィルムの製造
〈実験例1〜実験例2〉
(1)基層
基層21として、厚さ110μmのポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム2種を用意した。このフィルムを用い、引張弾性率E’を、動的粘弾性測定装置(DMA:Dynamic Mechanical Analysis)(製品名:RSA−3、TAインスツルメント社製)により測定した。具体的には、サンプルサイズを幅10mm、チャック間の長さ20mmとし、周波数1Hz、昇温速度5℃/分の測定条件で−50℃から200℃まで測定して得られたデータから各温度のデータを読み取った。そして、25℃における値を引張弾性率E’(25)、100℃における値を引張弾性率E’(100)とした。更に、これらの値を用いて、比RE1(=E’(100)/E’(25))の値を算出した。
その結果、実験例1の基層21は、E’(25)=1320MPa、E’(100)=161MPa、RE1=0.12であった。尚、実験例1のPBTフィルムの線熱膨張係数は178ppm/Kである。
一方、実験例2の基層21は、E’(25)=550MPa、E’(100)=138MPa、RE1=0.25であった。尚、実験例2のPBTフィルムの線熱膨張係数は188ppm/Kである。
保持層22として、厚さ20μmの紫外線硬化型のアクリル系粘着剤を用いた。
(3)基層と保持層との積層
上記(1)の基層21の一面に、上記(2)の保持層22をラミネートして、実験例1及び実験例2の保持フィルム20を得た。
また、得られた実験例1及び実験例2の保持フィルム20の粘着力を、JIS Z0237に準拠して測定した。即ち、実験例1及び実験例2の保持フィルム20を幅25mmに切断した試験片をシリコンエウハにゴムロール(約2kg)で加圧しながら貼り付けた。次いで、温度23℃、相対湿度50%の環境下5分間放置した後、試験片をシリコンウエハから30°方向に、剥離速度10mm/分で引き剥がした際の粘着力を測定した。測定は2回行い、平均値を算出した結果、実験例1及び実験例2の保持フィルム20の粘着力は、いずれも、5.6N/25mmであった。
(1)基層
基層21として、厚さ110μmのポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)フィルムを用意した。このフィルムを用い、実験例1〜2と同様に、引張弾性率E’を測定した。その結果、実験例3の基層21は、E’(25)=56MPa、E’(100)=32MPa、RE1=0.57であった。尚、実験例3のTPEEフィルムの線熱膨張係数は220ppm/Kである。
(2)保持層
保持層22として、厚さ20μmの紫外線硬化型のアクリル系粘着剤を用いた。
(3)基層と保持層との積層
上記(1)の基層21の一面に、上記(2)の保持層22をラミネートして、実験例3の保持フィルム20を得た。また、実験例1の場合と同様に測定される、実験例3の保持フィルム20の粘着力は5.6N/25mmであった。
図2〜図4に示す方法により、直径30cmの開口部251hを有する固定治具251に、材料フィルム201を伸張させることなく張った状態(即ち、材料フィルム201が、開口部251h内において緩んでもいないが伸張もされていない状態)を側方視した場合に、開口部251hを覆う保持フィルム20の面積の85%となる領域を、円柱形状の突押治具252で押し下げて、材料フィルム201を伸張させた。この伸張程度は、上記の側方視においては、1mm、3mm、5mm又は7mm(図2における「D」の距離)とした。その状態で、図3に示すように、各材料フィルム201の保持層22に、平板リング状の枠体10を貼り付けた(温度25℃環境下、枠体10の内径250mm、切離後の保持フィルム20の外径270mm、枠体10と保持フィルム20の接触面積82cm2)その後、図4に示す方法により、カット刃を用いて、枠体10の外周に沿って不要部202を切り離して、保持フィルム20が張設された保持具1を得た。
この際、貼付時及び貼付後の状態を以下の基準で評価し、その結果を表1(「張設」の項目)に示した。
「○」・・・良好に張設でき、その状態を維持できた。
「×」・・・貼り付け不良、又は、張設状態を30分以上維持できなかった。
温度160℃に設定した真空吸着式のチャックテーブル60の表面61に、上記〈2〉までに得られた各保持具(1−1、1−2、1−4、2−1〜2−3、2−5、3−1〜3−3及び3−5)の保持フィルム20の基層21表面を吸着固定した。この際の吸着固定の状態を以下の基準で評価し、その結果を表1(「吸着」の項目)に示した。尚、表1内「−」は、上記〈2〉の結果が「×」であった実験例については、評価を行うことができなかったことを表わす。
「○」・・・良好に吸着固定できた。
「△」・・・吸着固定できたものの、僅かな皺が認められた。
「×」・・・保持フィルムが波を打って吸着固定できなかった。
実験例1−4(比較品)、実験例2−5(比較品)及び実験例3−5(比較品)の結果から、2方向と伸張方向が少ない伸張を行って保持フィルムを張設した保持具は、張設状態における伸張率差が0.5〜2.1%と大きくなることが分かる。その結果、保持具を形成できたとしても、加熱下では熱皺を生じて正常に吸着を行うことができなかった。
[1]半導体部品及び電子部品から選択されるいずれかの部品を製造する部品製造過程における保持フィルムの使用方法であって、
前記保持フィルムは、基層と、前記基層の一面側に設けられた保持層と、を有し、
前記基層は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下であり、
前記部品製造過程は、加工されて前記部品となる前駆体を保持する保持具を形成する保持具形成工程を備え、
前記保持具形成工程は、前記保持フィルムを、異なる3方向以上の方向へ、又は、全周へ、伸張した状態で、開口部を有する枠体の前記開口部を覆うように、前記枠体に張設して前記保持具を形成する工程であることを特徴とする保持フィルムの使用方法。
[2]前記保持具形成工程は、前記保持フィルムとなる材料フィルムを、前記基層側から突き押して伸張状態を形成する伸張工程と、
伸張状態が維持されるように前記材料フィルムを前記枠体に固定する固定工程と、
前記材料フィルムから不要部を切り離して前記保持フィルムを得る切離工程と、を含む上記[1]に記載の保持フィルムの使用方法。
[3]前記保持具形成工程は、前記開口部の中心を基点とした等角放射状の異なる3方向で測定される伸張率の平均値が0.3%以上となるように、前記枠体に前記保持フィルムを張設する工程である上記[1]又は[2]に記載の保持フィルムの使用方法。
[4]前記伸張工程は、前記材料フィルムを、前記基層側から突押治具で突き押して、伸張させる工程であり、
前記材料フィルムに当接される前記突押治具の当接外縁が略円形である上記[2]又は[3]に記載の保持フィルムの使用方法。
[5]前記保持具形成工程中の前記材料フィルムの伸張された領域に、又は、得られた前記保持具の前記保持フィルムに、前記前駆体を保持する保持工程を備える上記[2]乃至[4]のうちのいずれかに記載の保持フィルムの使用方法。
[6]前記保持工程後に、前記前駆体を、前記保持フィルムに保持したまま個片化して個片部品を得る個片化工程を備える上記[5]に記載の保持フィルムの使用方法。
[7]前記保持工程後に、加熱されたチャックテーブルの表面に、前記前駆体又は前記個片部品が保持された前記保持フィルムを、前記基層側から吸着する吸着工程を備える上記[5]又は[6]に記載の保持フィルムの使用方法。
[8]前記吸着工程後に前記個片部品が前記保持フィルムに保持されている場合に、
前記個片部品のうちの一部の個片部品を、前記基層側から前記保持層側へ向かって突き押して前記保持フィルムを更に伸張して、他の個片部品から離間させてピックアップするピックアップ工程を備える上記[7]に記載の保持フィルムの使用方法。
10;枠体、10h;開口部、10a;一面、
111;内枠、112;外枠、
121;上枠、122;下枠、
20;保持フィルム、20’;保持フィルム、201;材料フィルム、202;不要部、
21;基層、
22;保持層、
251;固定治具、251h;開口部、252;突押治具、252a;当接外縁、253;カット刃、
50;保持部品(前駆体、部品)、51;1次前駆体、52;2次前駆体(個片部品)、
60;チャックテーブル、61;表面(天面)、
70;保持具形成装置、71;伸張機構、72;固定機構、721;枠体用治具、73;切離機構、74;保持機構、
80;プローブカード、81;プローブ、
91;ストッパ、92;突上げ部材、93;ピックアップ器具、
R10;保持具形成工程、R101;伸張工程、R102;固定工程、R103;切離工程、
R11;保持工程、
R12;吸着工程、
R13;評価工程、
R14;個片化工程、
R15;離間工程、
R16;ピックアップ工程、
P;中心(図形重心)、
X;皺(熱皺)。
Claims (14)
- 半導体部品及び電子部品から選択されるいずれかの部品を製造する部品製造方法であって、
加工されて前記部品となる前駆体を保持する保持具を形成する保持具形成工程を備え、
前記保持具は、開口部を有する枠体と、前記開口部を覆って前記枠体に張設された保持フィルムと、を有し、
前記保持具形成工程は、前記保持フィルムを、異なる3方向以上の方向へ、又は、全周へ、伸張した状態で、前記枠体に張設する工程であり、
前記保持フィルムは、基層と、前記基層の一面側に設けられた保持層と、を有し、
前記基層は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下であることを特徴とする部品製造方法。 - 前記保持具形成工程は、前記保持フィルムとなる材料フィルムを、前記基層側から突き押して伸張状態を形成する伸張工程と、
伸張状態が維持されるように前記材料フィルムを前記枠体に固定する固定工程と、
前記材料フィルムから不要部を切り離して前記保持フィルムを得る切離工程と、を含む請求項1に記載の部品製造方法。 - 前記保持具形成工程は、前記開口部の中心を基点とした等角放射状の異なる3方向で測定される伸張率の平均値が0.3%以上となるように、前記枠体に前記保持フィルムを張設する工程である請求項1又は2に記載の部品製造方法。
- 前記伸張工程は、前記材料フィルムを、前記基層側から突押治具で突き押して、伸張させる工程であり、
前記材料フィルムに当接される前記突押治具の当接外縁が略円形である請求項2又は3に記載の部品製造方法。 - 前記保持具形成工程中の前記材料フィルムの伸張された領域に、又は、得られた前記保持具の前記保持フィルムに、前記前駆体を保持する保持工程を備える請求項2乃至4のうちのいずれかに記載の部品製造方法。
- 前記保持工程後に、前記前駆体を、前記保持フィルムに保持したまま個片化して個片部品を得る個片化工程を備える請求項5に記載の部品製造方法。
- 前記保持工程後に、加熱されたチャックテーブルの表面に、前記前駆体又は前記個片部品が保持された前記保持フィルムを、前記基層側から吸着する吸着工程を備える請求項5又は6に記載の部品製造方法。
- 前記吸着工程後に前記個片部品が前記保持フィルムに保持されている場合に、
前記個片部品のうちの一部の個片部品を、前記基層側から前記保持層側へ向かって突き押して前記保持フィルムを更に伸張して、他の個片部品から離間させてピックアップするピックアップ工程を備える請求項7に記載の部品製造方法。 - 請求項1乃至8のうちのいずれかに記載の部品製造方法に用いられる保持フィルムであって、
前記基層と、前記基層の一面側に設けられた前記保持層と、を有し、
前記基層は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下であることを特徴とする保持フィルム。 - 前記基層の線熱膨張係数が100ppm/K以上である請求項9に記載の保持フィルム。
- 前記基層は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、及び、ポリブチレンテレフタレートのうちの少なくとも1種を含む請求項9又は10に記載の保持フィルム。
- 半導体部品及び電子部品から選択されるいずれかの部品となる前駆体を、前記部品へ加工する際に保持する保持具を形成する保持具形成装置であって、
前記保持具は、開口部を有する枠体と、前記開口部を覆うとともに、異なる3方向以上の方向へ、又は、全周へ、伸張した状態で、前記枠体に張設された保持フィルムと、を有し、
前記保持フィルムは、基層と、前記基層の一面側に設けられた保持層と、を有し、
前記基層は、100℃における弾性率E’(100)と、25℃における弾性率E’(25)と、の比RE1(=E’(100)/E’(25))が0.2≦RE1≦1であり、且つ、E’(25)が35MPa以上1500MPa以下であり、
前記保持フィルムとなる材料フィルムを、前記基層側から突き押して伸張状態を形成する伸張機構と、
伸張状態が維持されるように、前記材料フィルムを前記枠体に固定する固定機構と、
前記材料フィルムから不要部を切り離して前記保持フィルムを得る切離機構と、を備えることを特徴とする保持具形成装置。 - 前記伸張機構は、前記材料フィルムを、前記基層側から突き押して伸張させる突押治具を有し、
前記材料フィルムに当接される前記突押治具の当接外縁は、略円形である請求項12に記載の部品製造方法。 - 前記突押治具の前記当接外縁は、前記材料フィルムとの間に生じる摩擦を低減できるように低摩擦加工されている請求項13に記載の保持具形成装置。
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