(57)【要約】【課題】複数の針同士の間隔を簡易な構成および容易な操作で微調整する。【解決手段】径方向に間隔を空けて互いに略並列に配置された複数の針２と、該複数の針２の長手方向の一部を保持するとともに、外力に応じて複数の針２の配列方向に収縮可能な変形体３と、該変形体３に対して配列方向の押圧力を加えるとともに該押圧力の大きさを変更可能である押圧機構４とを備える打ち抜き装置を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に間隔を空けて互いに略並列に配置されるとともに先端が長手方向に交差する略同一平面上に配置された複数の針と、
該複数の針の長手方向の一部を保持するとともに、外力に応じて前記複数の針の配列方向に収縮可能な変形体と、
該変形体に対して前記配列方向の押圧力を加えるとともに該押圧力の大きさを変更可能である押圧機構とを備える打ち抜き装置。
【請求項２】
前記針の長手方向に配列された複数の前記変形体を備え、
前記複数の針が、該針の長手方向に垂直な第１および第２の方向に２次元配列され、
前記押圧機構が、前記複数の変形体の各々に対して前記第１または第２の方向の前記押圧力を加える請求項１に記載の打ち抜き装置。
【請求項３】
前記複数の変形体の各々が、前記第１および第２の方向のうち前記押圧力の方向とは異なる方向に分割されることにより形成された複数の部材からなるとともに、これら複数の部材の各々が、前記第１および第２の方向のうち前記押圧力の方向と同一の方向に単一列の前記針を保持し、
前記各変形体を構成する前記複数の部材が、前記押圧力の方向とは異なる方向に間隔を空けて配列されている請求項２に記載の打ち抜き装置。
【請求項４】
前記複数の変形体の各々が、前記第１および第２の方向のうち前記押圧力の方向とは異なる方向に隣接する前記針同士の間に形成された空洞を有する請求項２に記載の打ち抜き装置。
【請求項５】
前記変形体が、前記針の長手方向の一部が圧入される孔を有し、該孔の内周面と前記針の外周面との間に生じる摩擦力によって前記針を保持する請求項１から請求項４のいずれかに記載の打ち抜き装置。
【請求項６】
変形体が、シリコーンゴムからなる請求項１から請求項５のいずれかに記載の打ち抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘着シートに貼り付けられた基板の粘着面を針で突くことによって基板を粘着シートから剥離させる打ち抜き装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体組織の切片を分割することによって、切片のうち、所望の細胞を含む特定の領域を選択的に採取する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１によれば、粘着シート上に貼り付けられた基板に切れ目を形成し、この基板上に切片を貼り付け、粘着シートを伸展させることによって、基板を切れ目に沿って複数のチップに分割し、このときに切片も切れ目に沿って同時に分割することができる。この後、粘着シートをグリップリングによって伸展状態に維持し、所望の細胞を含む組織の断片が付着しているチップの粘着面を針で突いて粘着シートから剥離させることによって、所望の細胞を含む切片の断片を採取することができる。
【０００３】
一方、半導体分野において、素子を実装した半導体チップにプローブを接触させ、半導体チップの欠陥を電気的に検査する欠陥検査装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。半導体チップとプローブとの間に十分な電気的接触が得られるか否かは、半導体チップに対するプローブの接触角度によって決まる。そこで、特許文献２に記載の装置は、チップに対する個々のプローブの角度を微調整する機構を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１４９００９号
【特許文献２】特開平６−２７１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置において、伸展した粘着シートに前記固定リングを装着するときに粘着シートにゆがみが生じることにより、伸展状態に固定された粘着シートの伸展率が場所によって異なることがある。したがって、複数の針を用いて複数のチップを同時に突く場合、チップ同士の間隔に応じて針同士の間隔を微調整する必要がある。仮に、針同士の間隔が不適切なままチップを突いた場合、チップの粘着面の中心を突くことができず、チップが粘着シートから剥離しない可能性がある。
【０００６】
一方、特許文献２の半導体用の装置の場合、半導体チップは設計された所定のパターンで形成されるため、プローブと半導体チップとの接触位置は常に一定であり、プローブの間隔を微調整することは想定していない。針の角度を調整することによって、針同士の間隔を微調整することは可能であるが、複数の針の角度を１つずつ調整しなければならないため、構成および操作が複雑になり、実用には不向きである。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、複数の針同士の間隔を簡易な構成および容易な操作で微調整することができる打ち抜き装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、径方向に間隔を空けて互いに略並列に配置された複数の針と、該複数の針の長手方向の一部を保持するとともに、外力に応じて前記複数の針の配列方向に収縮可能な変形体と、該変形体に対して前記配列方向の押圧力を加えるとともに該押圧力の大きさを変更可能である押圧機構とを備える打ち抜き装置を提供する。
【０００９】
本発明によれば、粘着シートに貼り付けられたチップの、前記粘着シートとの粘着面を針で突くことによって、チップを粘着シートから剥離させて回収することができる。このときに、複数の針によって複数のチップの粘着面を突くことによって、複数のチップを同時に回収することができる。
【００１０】
この場合に、押圧機構によって変形体に押圧力を加えることによって、変形体が押圧力の方向に収縮し、該押圧力の方向の針同士の間隔が狭くなる。したがって、チップ同士の間隔に応じて針同士の間隔を微調整することによって、チップ同士の間隔が位置よって異なっていたとしても、各チップの粘着面の適切な位置を針で突くことができる。このように、本発明によれば、変形体を押圧して変形させるだけの簡易な構成と容易な操作で針同士の間隔を微調整することができる。
【００１１】
上記発明においては、前記針の長手方向に配列された複数の前記変形体を備え、前記複数の針が、該針の長手方向に垂直な第１および第２の方向に２次元配列され、前記押圧機構が、前記複数の変形体の各々に対して第１または第２の方向の前記押圧力を加えてもよい。
このようにすることで、変形体の収縮方向毎に別々の変形体を設けることによって、複数方向の針同士の間隔を互いに独立してさらに正確に微調整することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記複数の変形体の各々が、前記第１および第２の方向のうち前記押圧力の方向とは異なる方向に分割されることにより形成された複数の部材からなるとともに、これら複数の部材の各々が、前記第１および第２の方向のうち前記押圧力の方向と同一の方向に単一列の前記針を保持し、前記各変形体を構成する前記複数の部材が、前記押圧力の方向とは異なる方向に間隔を空けて配列されていてもよい。または、上記発明においては、前記複数の変形体の各々が、前記第１および第２の方向のうち前記押圧力の方向とは異なる方向に隣接する前記針同士の間に形成された空洞を有していてもよい。
【００１３】
このようにすることで、変形体を構成する材料によっては、押圧機構によって押圧されて変形体が収縮したときに、この収縮方向に交差する方向に変形体が膨張することがある。このような変形体の膨張が生じたとしても、各部材間の空間または各変形体に形成された空洞によって変形体の膨張が吸収される。したがって、変形体の意図しない方向への膨張が、隣接する針の位置の微調整に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００１４】
また、上記発明においては、前記変形体が、前記針の長手方向の一部が圧入される孔を有し、該孔の内周面と前記針の外周面との間に生じる摩擦力によって前記針を保持していてもよい。
このようにすることで、変形体に対して針を容易に着脱することができる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記変形体が、シリコーンゴムからなることが好ましい。
このようにすることで、押圧力の大きさに対して適切な変形体の収縮量が得られ、針同士の間隔の正確な微調整をさらに容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の針同士の間隔を簡易な構成および容易な操作で微調整することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る打ち抜き装置の概要を説明する図である。
【図２】図１のチップ回収装置に適用されるチップを示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る打ち抜き装置の構成を示す断面図である。
【図４】図３の打ち抜き装置が備える、（ａ）自由状態、（ｂ）Ｘ方向に収縮した状態および（ｃ）Ｙ方向に収縮した状態における変形体を示す図である。
【図５】図３の打ち抜き装置が備える変形体の変形例を示す図である。
【図６】図５の変形体の変形例を示す図である。
【図７】図５の変形体のもう１つの変形例を示す図である。
【図８】図３の打ち抜き装置が備える変形体のもう１つの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態に係る打ち抜き装置１について図面を参照して説明する。
まず、本実施形態に係る打ち抜き装置１の概要について説明する。
本実施形態に係る打ち抜き装置１は、図１に示されるように、粘着シート４０に粘着されたチップ２０を粘着シート４０から剥離させて回収するチップ回収装置１００の一部として使用される。
【００１９】
各チップ２０には、図２に示されるように、生体組織から切り出された切片Ａの一部が貼り付けられている。このようなチップ２０は、一例として、次のような方法で作成される。まず、カバーガラスのような１枚の基板を粘着シート４０上に貼り、基板を粘着シート４０上で格子状に切断して切れ目を形成する。次に、この基板上に切片Ａを貼り付け、粘着シート４０を表面方向に伸展させる。これにより、基板が切れ目に沿って複数のチップ２０に分割され、このときに基板上の切片Ａも基板の切れ目に沿って複数の断片Ａ’に分割される。
【００２０】
基板を分割した後、粘着シート４０をグリップリングなどを用いて伸展状態に維持する。このリングによって固定するときに、粘着シート４０にゆがみが生じ、チップ２０間の隙間の幅寸法に位置によるばらつきが生じる。
【００２１】
チップ回収装置１００は、伸展状態に維持された上述の粘着シート４０を水平に支持するステージ６０と、該ステージ６０の上方に配置された打ち抜き装置１および移動機構８０とを備えている。
打ち抜き装置１は、後述するように複数の針２を備えており、これら複数の針２を、先端を略鉛直下方に向けて保持している。また、打ち抜き装置１は、移動機構８０によって水平方向および鉛直方向に移動可能に設けられている。
【００２２】
このように構成されたチップ回収装置１００の作用について説明すると、まず、粘着シート４０を、チップ２０を下方に向けてステージ６０の上に載置する。次に、移動機構８０によって打ち抜き装置１を水平方向に移動させることによって、所望の断片Ａ’が付着している複数のチップ２０の各々の略鉛直上方に針２を位置決めする。次に、移動機構８０によって打ち抜き装置１を鉛直下方に移動させる。これにより、複数のチップ２０の各々の粘着面を複数の針２で略同時に突いて、これらのチップ２０を粘着シート４０から剥離および落下させ、ステージ６０の下方に配置された容器１０内へ回収することができる。
【００２３】
次に、本実施形態に係る打ち抜き装置１の詳細について説明する。
打ち抜き装置１は、図３に示されるように、互いに径方向に間隔を空けて略並列に配列された複数の針２と、該複数の針２の基端側の一部を保持する変形体３と、該変形体３に対して収縮変形を生じさせる押圧力Ｆｘ，Ｆｙを加えるとともに該押圧力Ｆｘ，Ｆｙの大きさを調整可能な押圧機構４とを備えている。
【００２４】
複数の針２は、図４（ａ）に示されるように、互いに直交する２軸方向（Ｘ方向およびＹ方向、第１の方向および第２の方向）に配列されている。複数の針２の先端は、針２の長手方向に直交する略同一平面上に配置されており、チップ２０の粘着面を突く際に複数の針２の先端が複数のチップ２０の粘着面に略同時に接触するようになっている。
【００２５】
なお、参照する図面には、図を簡略にするために、針２が、Ｘ，Ｙ方向に２本ずつ配列された構成が示されているが、Ｘ，Ｙ方向に３本以上の針２が配列されていてもよい。また、各針２は、図示されているように単一の針先を有していてもよいが、先端部が複数に分岐して王冠状に加工された複数の針先を有していてもよい。
【００２６】
針２の直径は、チップ２０の片寸法に応じて適宜設定される。本実施形態においては、約０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの辺寸法を有するチップ２０を想定しており、針２の先端を除く主たる部分の直径は、約０．２ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。
【００２７】
変形体３は、弾性材料からなる直方体であり、針２が圧入される４つの孔３ａが側面に略平行に形成されている。変形体３は、孔３ａの内周面と針２の外周面との間に生じる摩擦力によって、針２を保持している。すなわち、この摩擦力に抗して針２を孔３ａ内から引き抜くことによって、針２を変形体３から取り外すことができ、針２を孔３ａ内に圧入することによって、針２を変形体３に取り付けることができる。したがって、複数の針２のうち一部が破損した場合には、破損した針２のみを交換することができる。
【００２８】
なお、参照する図面には、針２が変形体３を貫通している構成が示されているが、針２の基端が変形体３の途中位置まで挿入されていてもよい。
【００２９】
変形体３を構成する弾性材料は、押圧機構４によって加えられた押圧力Ｆｘ，Ｆｙに対して適切な変形量が得られる材料であればよく、シリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムの他に、ウレタン樹脂、発泡ウレタン樹脂、ブチルゴム、天然ゴムなどが用いられてもよい。
【００３０】
押圧機構４は、変形体３を内部に保持するホルダ５と、該ホルダ５の側面に設けられた２組の板バネ６Ａ，６Ｂおよびネジ７Ａ，７Ｂとを備えている。
ホルダ５は、押圧機構４による押圧力Ｆｘ，Ｆｙが加えられていない自由状態の変形体３が嵌合する穴５ａを有しており、該穴５ａの内面と変形体３の側面との間に生じる摩擦力によって、変形体３を保持している。穴５ａの一端は開放されており、ホルダ５から針２の先端側が突出している。
【００３１】
第１の組の板バネ６Ａおよびネジ７Ａは、変形体３をＸ方向に収縮させ、第２の組の板バネ６Ｂおよびネジ７Ｂは、変形体３をＹ方向に収縮させるものである。図３には、第１の組の板バネ６Ａおよびネジ７Ａが示されており、図示されていない第２の組の板バネ６Ｂおよびネジ７Ｂは、同図において手前側または奥側に設けられている。
【００３２】
ホルダ５は、変形体３の、Ｘ軸に垂直な一方の側面に対向する位置に、該一方の側面を露出させる窓５ｂを有している。板バネ６Ａは、この窓５ｂを介して一部が変形体３の側面に接触しているとともに、端部がネジ７Ａに連結されている。ネジ７Ａは、ホルダ５にＸ方向に形成されたネジ穴８Ａに挿入されており、ネジ７Ａを締めることによって、板バネ６Ａが変形体３の側面に対して該側面の法線方向（Ｘ方向）の押圧力Ｆｘを加えるようになっている。また、このときのネジ７Ａの締め付け量を変更することによって、板バネ６Ａが変形体３に加える押圧力Ｆｘの大きさが調整されるようになっている。
【００３３】
ここで、板バネ６Ａから押圧力Ｆｘが加えられることによって変形体３がＸ方向に収縮すると、図４（ｂ）に示されるように、Ｘ方向に並んでいる複数の針２がＸ方向に平行移動してこれら複数の針２同士のＸ方向の間隔ΔＸが狭まる。このときの間隔ΔＸの変化量は、押圧力Ｆｘによって決まる。
【００３４】
同様にして、第２の組の板バネ６Ｂも、ネジ７Ｂを締めることによって、変形体３のＹ軸に垂直な一方の側面に対して該側面の法線方向（Ｙ方向）の押圧力Ｆｙを加えるようになっている。そして、板バネ６Ｂから押圧力Ｆｙが加えられることによって変形体３がＹ方向に収縮すると、図４（ｃ）に示されるように、Ｙ方向に並んでいる複数の針２がＹ方向に平行移動してこれら複数の針２同士のＹ方向の間隔ΔＹが狭まる。このときの間隔ΔＹの変化量は、ネジ７Ｂの締め付け量に応じて調整される押圧力Ｆｙによって決まる。
【００３５】
ここで、押圧機構４として、ネジ７Ａ，７Ｂの比較的大きな回転運動を変形体３の比較的小さな収縮変形に変換する機構を用いることによって、変形体３の収縮幅を高精度に調整することができ、針２同士の間隔ΔＸ，ΔＹを正確にかつ容易に微調整することができる。
【００３６】
針２同士の間隔ΔＸ，ΔＹの調整範囲は、上述したように先端を除く主たる部分の直径が約０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの針２で一辺約０．３ｍｍ〜１ｍｍのチップ２０を突く場合、約０．３ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましい。すなわち、変形体３は、押圧機構４によって押圧力Ｆｘ，Ｆｙが加えられていない状態において、針２同士の間隔ΔＸ，ΔＹが約２．０ｍｍになるように、複数の針２を保持している。
【００３７】
なお、参照する図面には、変形体３の側面を板バネ６Ａ，６Ｂによって押圧する構成が示されているが、例えば、変形体３の側面に針２が固定され、針２の側面を板バネ６Ａ，６Ｂによって押圧してもよい。
【００３８】
次に、このように構成された打ち抜き装置１の作用について説明する。
本実施形態に係る打ち抜き装置１を用いて粘着シート４０に貼り付けられているチップ２０を回収するには、上述したように、チップ２０に対して打ち抜き装置１を水平方向に位置決めする際に、複数の針２の各々がチップ２０の粘着面の中心の略鉛直上方に位置しているか否かを確認する。
【００３９】
このときに、隣接するチップ２０間の隙間の幅寸法は位置によって異なり、チップ２０同士のＸ，Ｙ方向の中心間距離と針２同士のＸ，Ｙ方向の中心間距離とが一致していない場合、複数の針２の各々をチップ２０の粘着面の中心の略鉛直上方に配置することができない。このような場合に、ネジ７Ａ，７Ｂを締めることによって、チップ２０同士のＸ，Ｙ方向の中心間距離と針２同士のＸ，Ｙ方向の中心間距離とが一致するように、針２同士の間隔ΔＸ，ΔＹを微調整する。
【００４０】
この後に、移動機構８０によって打ち抜き装置１を鉛直下方に移動させることによって、所望の複数のチップ２０を適切な条件で針２で突いて確実に回収することができる。
このように、本実施形態によれば、変形体３の変形を利用することによって、針２同士の間隔ΔＸ，ΔＹを簡易な構成と容易な操作で微調整することができるという利点がある。
【００４１】
なお、本実施形態においては、１つの変形体３を用いてＸ方向およびＹ方向の両方の針２同士の間隔ΔＸ，ΔＹを微調整することとしたが、これに代えて、図５に示されるように、針２の長手方向に配列された２つの変形体３Ａ，３Ｂを備え、一方の板バネ６Ａが一方の変形体３ＡにＸ方向の押圧力Ｆｘを加え、他方の板バネ６Ｂが他方の変形体３ＢにＹ方向の押圧力Ｆｙを加えてもよい。
【００４２】
このようにすることで、特に、変形体３Ａ，３Ｂが、体積を一定に保ったまま変形する材料から構成されている場合、変形体３Ａ，３Ｂを一の方向に押圧して収縮させたときに、変形体３Ａ，３Ｂが収縮方向に交差する方向に膨張することにより、針２の変位が意図しているものよりも小さくなってしまう可能性がある。そこで、微調整すべき方向毎に別々の変形体３Ａ，３Ｂを設けることによって、各方向の針２同士の間隔ΔＸ，ΔＹをさらに正確に微調整することができる。ただし、Ｘ方向については、単に変形体３Ａを押圧しただけでは、針２の先端は間隔が広がる方向へ変位する。このため、針２の先鋭でない側の末端を固定しておくと、変形体３Ａを押圧したときに針２の先端の間隔が狭まるようにすることができる。
【００４３】
図６は、図５に示される変形体３Ａ，３Ｂの変形例を示している。図６に示されるように、２つの変形体３Ａ，３Ｂを備える場合には、各変形体３Ａ，３Ｂが、その収縮方向に垂直な方向（すなわち、押圧力Ｆｘ，Ｆｙによって収縮したときに膨張する方向）に複数の部材３Ａ’，３Ｂ’に分割されるとともに、該複数の部材３Ａ’，３Ｂ’が、隙間を空けて前記垂直な方向に配列されていてもよい。したがって、各部材３Ａ’，３Ｂ’は、各々の収縮方向には複数の針２を保持し、収縮方向に垂直な方向には単一の針２を保持することになる。
【００４４】
このようにすることで、変形体３Ａ，３Ｂを構成する各部材３Ａ’，３Ｂ’が、押圧力Ｆｘ，Ｆｙの方向に垂直な方向に膨張したときに、この膨張が部材３Ａ’，３Ｂ’間の隙間によって吸収される。これにより、変形体３Ａ，３Ｂの意図しない方向への膨張が、隣接する針２の位置に影響を与えることを防ぐことができる。なお、複数の部材３Ａ’，３Ｂ’は、共通の板バネによって押圧されてもよく、別々の板バネによって押圧されてもよい。
【００４５】
図７は、図５に示される変形体３Ａ，３Ｂのもう１つの変形例を示している。図７に示されるように、４つの変形体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを備える場合には、各変形体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが、収縮方向に垂直な方向の膨張を自身で吸収するような形状を有していてもよい。例えば、各変形体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが、収縮方向に平行な方向に隣接する針２同士の間に形成された空洞３ａを有していてもよい。ここでは、同じ方向に２箇所で押圧することで、針２の先鋭でない側の末端を固定しなくとも、変形体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの収縮に対応して針２の先端の間隔の狭まり、操作性が向上する。
【００４６】
このようにすることで、各変形体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが、押圧力Ｆｘ，Ｆｙの方向に垂直な方向に膨張したときに、この膨張が空洞３ａによって吸収される。これにより、変形体３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの意図しない方向への膨張が、隣接する針２の位置に影響を与えることを防ぐことができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、２次元的に配列された針２同士の２軸方向の間隔ΔＸ，ΔＹを微調整する構成について説明したが、図８に示されるように、１次元的に配列された針２同士の１軸方向の間隔ΔＸを微調整することとしてもよい。
このようにしても、複数の針２同士の間隔ΔＸを、簡易な構成と容易な操作のみで微調整し、複数の針２を用いて複数のチップ２０を同時に確実に回収することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  打ち抜き装置
２  針
３，３Ａ，３Ｂ  変形体
３Ａ’，３Ｂ’  部材
３ａ  空洞
４  押圧機構
５  ホルダ
５ａ  穴
５ｂ  窓
６Ａ，６Ｂ  板バネ
７Ａ，７Ｂ  ネジ
８Ａ  ネジ穴
１０  容器
２０  チップ
４０  粘着シート
６０  ステージ
８０  移動機構
１００  チップ回収装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014228390.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014228390.tif 000007
【図６】
2014228390.tif 000008
【図７】
2014228390.tif 000009
【図８】
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