(57)【要約】【課題】粘着性を備えた搬送パレットを用いることを前提として、ワーク基板を搬送パレットからを引剥す際の引剥し応力を低減させ、その引剥し応力によって影響する半導体チップとの接合部の品質向上を得るとともに、信頼性の向上を図れる基板搬送用粘着パレットを提供する。【解決手段】剛性を有するとともに弾性変形自在であり磁性を備えた金属層３および、この金属層の上面全面を覆いワーク基板Ｗを着脱自在に粘着保持する粘着層４からなる粘着プレート２と、上面が粘着プレートを構成する金属層と磁気的に結合する磁性体層５で覆われ粘着プレートを保持し搬送駆動される搬送プレート１とを具備する。【選択図】    図３
2004349570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性を備えた金属層および、この金属層の上面を覆いワーク基板を着脱自在に粘着保持する粘着層とからなる弾性変形自在な粘着プレートと、
上面が上記粘着プレートを構成する金属層と磁気的に結合する磁性体層で覆われ、上記粘着プレートを保持し搬送駆動される搬送プレートと
を具備することを特徴とする基板搬送用粘着パレット。
【請求項２】
金属層と、この金属層の上面を覆いワーク基板を着脱自在に粘着保持する粘着層および、上記金属層の下面を覆う磁性体層とからなる弾性変形自在な粘着プレートと、
上面が上記粘着プレートの磁性体層と磁気的に結合する金属層で覆われ、上記粘着プレートを保持し搬送駆動される搬送プレートと
を具備することを特徴とする基板搬送用粘着パレット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク基板に半導体チップを表面実装するにあたって、ワーク基板を着脱自在に粘着保持して搬送する基板搬送用粘着パレットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体部品製造装置では、フレキシブル基板もしくは薄ガラエポ基板からなるワーク基板を搬送パレットに仮固定して表面実装ラインで搬送し、パターン印刷工程、外観検査工程、半導体チップのマウント工程、リフロー工程等を順次経て半導体チップを実装する。
【０００３】
上記フレキシブル基板や薄ガラエポ基板であるワーク基板は、それ自体に柔軟性がある一方で、搬送パレット上で自重や熱によって反り変形を生じてしまい、搬送が不可能となる。
【０００４】
このような剛性のないワーク基板を搬送するために、剛性を有する板体からなる搬送パレット上面を粘着性を有する層、たとえばＳｉラバー等で覆うようになった。上記Ｓｉラバーの粘着力を利用して、ワーク基板を搬送パレット粘着保持して搬送する。
【０００５】
たとえば、［特許文献１］および［特許文献２］には、ワーク基板としてフレキシブル基板を用いたうえで、粘着性を備えた搬送パレットの具体的な技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３３８９１６号公報（特願２００１−１５１８５３）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−１８５１２６号公報（特願２０００−３７８６７６）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、問題はワーク基板に半導体チップを表面実装したあと、上記搬送パレットからワーク基板を引剥す作業にある。この作業は容易で、かつ確実に実行できなければならず、しかも半導体チップとワーク基板との接合部に不具合が発生することがなく、信頼性を確保する必要がある。
【０００９】
しかしながら、「特許文献１］では、ワーク基板を搬送パレットに対して位置決めする位置決め治具についての記載があるが、ワーク基板はフレキシブルであるものを用いる記載があるだけで、搬送パレットからワーク基板を引剥す手段については何ら言及されていない。
【００１０】
［特許文献２］では、搬送パレットに複数の貫通孔を設け、その貫通孔にピンを挿通させ搬送パレット上のワーク基板を突き上げることで、ワーク基板を搬送パレットから引剥す方式をとっている。
【００１１】
この方式では、ワーク基板が０．１〜０．８ｍｍ程度のガラエポ基板であると、ワーク基板自体に剛性を有するため、突き上げピンの接触部のみに応力が集中してワーク基板に部分的な凹状変形が生じる等の不具合がある。
【００１２】
なお、従来周知の事項として、互いに剛性のある板体同士を張り合わせた状態から、一方の板体を引剥すと、剛性の低い方の板体において発生する応力により反りが出ることが知られている。
【００１３】
実際に、粘着性を有する１〜２ｍｍのガラエポ基板等からなる搬送パレット上に上述の板厚のワーク基板を貼り付けると、搬送パレットからワーク基板を引き剥がす際に、薄い方のワーク基板に応力が発生して反ってしまう。
【００１４】
そして、このワーク基板の反りにより、ワーク基板上に実装された半導体チップのはんだ付け部に応力がかかって、ワーク基板に対する半導体チップの接合部の品質および信頼性に大きな影響を及ぼすこととなる。
【００１５】
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、粘着性を備えた搬送パレットを用いることを前提として、ワーク基板を搬送パレットから引剥す際の引剥し応力を低減させ、その引剥し応力によって影響する半導体チップとの接合部の品質向上を得るとともに、信頼性の向上を図れる基板搬送用粘着パレットを提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の基板搬送用粘着パレットは、磁性を備えた金属層および金属層の上面を覆いワーク基板を着脱自在に粘着保持する粘着層とからなる弾性変形自在な粘着プレートと、上面が上記粘着プレートを構成する金属層と磁気的に結合する磁性体層で覆われ粘着プレートを保持し搬送駆動される搬送プレートとを具備する。
【００１７】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の基板搬送用粘着パレットは金属層とこの金属層の上面を覆いワーク基板を着脱自在に粘着保持する粘着層および金属層の下面を覆う磁性体層とからなる弾性変形自在な粘着プレートと、上面が粘着プレートの磁性体層と磁気的に結合する金属層で覆われ粘着プレートを保持し搬送駆動される搬送プレートとを具備する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板搬送用粘着パレットの構成を示す一部を省略した断面図である。
【００１９】
この基板搬送用粘着パレットは、搬送駆動される搬送プレート１と、この搬送プレート１上に後述する構成から磁気的に、かつ着脱自在に重ね合わされ一体化される粘着プレート２とからなる。
【００２０】
はじめに上記粘着プレート２から詳述すると、この粘着プレート２は、磁石と引き合う磁性を備えた素材、たとえば鉄材が選択される金属層３の上面全面を粘着層４が均一に覆う。
【００２１】
上記金属層３は、板厚が０．０５〜０．５ｍｍ程度の極く薄板に形成されている。そのため、金属層３は所定の剛性を有しながら可撓性を有し、弾性変形自在となっている。
【００２２】
上記粘着層４は、たとえばシリコーン材で形成され、０．０５〜０．５ｍｍ厚のシートからなる。この粘着層４は上記金属層３の上面に貼着され、全面的に重ね合わされている。
【００２３】
上記搬送プレート１は、ガラエポ基板もしくはアルミプレートが用いられていて、板厚が０．５〜３ｍｍ程度であり、この上面は磁性体層５で全面的に覆われている。磁性体層５は磁性材を搬送プレート１面に塗布し、もしくはシート状にして貼り合せてなり、０．０５〜１ｍｍ程度の厚みがある。
【００２４】
上記磁性体層５として、たとえばフェライト系磁石粉末を耐熱樹脂によりコーティングしてもよく、磁石粉末混入樹脂シートをラミネートしたり、耐熱性のよいアルニコ磁石や、サマコバ磁石等であってもよい。
【００２５】
磁力強度としては、一般に流通しているマグネットシート等のレベルである５０〜３００ｍＴあればよいが、搬送プレート１への加工形状（ザグリ、貫通孔等）によっては密着力を有するために、上記磁力強度より強い（×１〜×１００）磁石コーティングを施すとよい。
【００２６】
搬送プレート１上面が上記磁性体層５で覆われ、かつ粘着プレート２の下面が磁性を有する上記金属層３で構成されるので、搬送プレート１の磁性体層５と粘着プレート２の金属層３とが磁気的に結合して、搬送プレート１は粘着プレート２を保持し一体に搬送できるようになっている。
【００２７】
図２は、基板搬送用粘着パレットの具体的な構成と、基板搬送用粘着パレットの位置決め用作業台Ｓａと、搬送プレート１から粘着プレート２を分離する分離用作業台Ｓｂを説明する一部を省略した断面図である。なお、位置決め用作業台Ｓａと分離用作業台Ｓｂは１つのものとして描いている。
【００２８】
上記基板搬送用粘着パレットは、搬送プレート１と粘着プレート２から構成され、これら互いのプレート１，２は磁気的に吸着し、かつ分離自在であることは上述したとおりである。
【００２９】
上記搬送プレート１には複数の孔部６が所定間隔を存して設けられている。孔部６の直径は全て同一であるが、長手方向の両側部に設けられる孔部６が位置決めピン用であり、これら両側部を除く孔部６が分離ピン用となる。
【００３０】
上記粘着プレート２には、搬送プレート１に設けられる位置決めピン用孔部６と連通する位置に、同一直径の孔部６が設けられる。上記分離ピン用孔部６と対向する部位は全て板面のままであり、閉成状態にある。
【００３１】
上記位置決め用作業台Ｓａは、その左右両側部に位置決め用ピン７が植設される。この位置決め用ピン７の高さ寸法は上記搬送プレート１と粘着プレート２との合計板厚よりも大に設定され、各プレート１，２を重ね合わせた状態で、各プレート１，２に設けられる孔部６が挿通し、かつ突出する。
【００３２】
上記分離用作業台Ｓｂには、所定間隔を存して複数の分離用ピン８が植設される。これら分離用ピン８の高さ寸法は、上記搬送プレート１の板厚を僅かに上回るように設定されている。
【００３３】
図３は、位置決め用・分離用作業台Ｓａ，Ｓｂに対する基板搬送用粘着パレットのセット構成と、基板搬送用粘着パレットへのワーク基板Ｗの取付け構成を説明する一部を省略した断面図である。
【００３４】
そして同図は、位置決め用・分離用の各作業台Ｓａ，Ｓｂに搬送プレート１と粘着プレート２が位置決めされ、かつ粘着プレート２が搬送プレート１から引剥された状態を説明している。
【００３５】
粘着プレート２と搬送プレート１に設けられる位置決め用孔部６に位置決め用ピン７が挿通し、搬送プレート１に設けられる分離用孔部６に分離用ピン８が挿通する。
【００３６】
上記ワーク基板Ｗは、フレキシブル基板もしくは板厚が０．２〜０．８ｍｍ程度の薄ガラエポ基板が用いられ、粘着プレート２上に支持される。すなわち、粘着プレート２の上面は粘着層４からなるので、ワーク基板Ｗは粘着層４により粘着保持されることになる。
【００３７】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、ワーク基板Ｗに対する表面実装の工程を順に説明する図であり、図５（Ａ）、（Ｂ）は図４（Ｄ）に引き続いて順に工程を説明する図である。
【００３８】
図４（Ａ）に示すように、ワーク基板Ｗを粘着保持した基板搬送用粘着パレットを位置決め用作業台Ｓａ上に位置決めする。このとき基板搬送用粘着パレットは搬送プレート１と粘着プレート２を一体化してなる。なお、同図では分離用孔部６の表示は省略している。
【００３９】
位置決め作業は、位置決め用作業台Ｓａの位置決め用ピン７に搬送プレート１に設けられる位置決め用孔部６を介挿し、つぎに粘着プレート２に設けられる位置決め用孔部６を介挿すればよい。
【００４０】
単に、ピン７に対して孔部６を介挿するだけで、必然的に搬送プレート１および粘着プレート２の位置決めがなされ、粘着プレート２におけるワーク基板Ｗの位置決めが同時になされる。このように、ワーク基板Ｗと基板搬送用粘着パレットの位置決めが簡単な作業で、かつ正確にできる。
【００４１】
図４（Ｂ）に示すように、位置決め用作業台Ｓａから基板搬送用粘着パレットを取り出して、実装工程をなす作業場へ移送する。基板搬送用粘着パレットにワーク基板Ｗが粘着保持されていることには変りがない。なお、同図では全ての孔部の表示を省略している。
【００４２】
実装工程でワーク基板Ｗ上に、ここでは図示しない半導体チップが実装される。全ての実装工程が終了した時点で、図４（Ｃ）に示すように搬送プレート１から粘着プレート２を分離する工程に移る。
【００４３】
すなわち、分離用作業台Ｓｂ上に基板搬送用粘着パレットを対向させ、搬送プレート１に設けられる分離用孔部６を上記作業台Ｓｂの分離用ピン８に対向し、かつ介挿する。
【００４４】
上記基板搬送用粘着パレットを分離用作業台Ｓｂに押し付けると、分離用ピン８の上端部が搬送プレート１の上面である磁性体層５表面から突出して粘着プレート２に突き当たる。
【００４５】
さらに強固に押し付ければ、この押し付け力が搬送プレート１の磁性体層５と粘着プレート２の金属層３との磁気吸着力に勝って、搬送プレート１から粘着プレート２が分離させられる。
【００４６】
上記粘着プレート２のワーク基板Ｗを粘着保持する状態に変更はないが、粘着プレート２全体が分離用ピン８の上端に支持され、搬送プレート１とは数ミリ程度だけ離間する。
【００４７】
図４（Ｄ）に示すように、粘着プレート２を分離用ピン８の上端に沿って移動付勢する。粘着プレート２を構成する金属層３は剛性があり、平板状のままでピン８上端に沿って移動するのに何らの不具合もない。
【００４８】
図５（Ａ）は粘着プレート２を分離用作業台Ｓｂから完全に取り出した状態を示している。粘着プレート２はワーク基板Ｗを粘着保持したまま平板状を保持することに変りはない。
【００４９】
図５（Ｂ）に示すように、ワーク基板Ｗに負荷をかけないように保持し、かつ粘着プレート２の端部を図の下方へ押圧付勢する。粘着プレート２を構成する金属層３はある程度の剛性を有するとともに、その板厚が極めて薄い（０．０５〜０．５ｍｍ）ので弾性を有していて、容易に湾曲変形する。
【００５０】
したがって、ワーク基板Ｗを粘着プレート２から容易に引剥すことができる。この引剥しの際に発生する引剥し応力の低減化が得られ、引剥し応力によって影響する接合部の品質向上を得られ、信頼性の向上を図れる。
【００５１】
図６は第２の実施の形態における位置決め用・分離用作業台Ｓａ，Ｓｂおよびワーク基板Ｗに対する基板搬送用粘着パレットの構成の一部を省略した断面図である。
【００５２】
上記基板搬送用粘着パレットは、搬送プレート１Ａと粘着プレート２Ａを重ね合わせてなる構成であることは、先に説明したものと変りがない。
【００５３】
はじめに粘着プレート２Ａから説明すると、板厚が０．０５〜０．５ｍｍ程度の極く薄板で磁性を有する金属層１０を間にして、この金属層１０の上面を粘着層１１で覆い、金属層１０の下面を磁性体層１２で覆ってなる。
【００５４】
上記金属層１０は、たとえばＦｅ（鉄）材が最適であり、板厚の設定からある程度の剛性を有するとともに、弾性変形自在である。上記粘着層１１は、０．０５〜０．５ｍｍ程度の、たとえばシリコーン材からなるシートが用いられ、金属層１０に貼り合わされる。
【００５５】
上記磁性体層１２は、磁性材を金属層面に塗布し、もしくはシート状にして貼り合せてなり、０．１〜１ｍｍ程度の厚みに形成される。フェライト系磁石粉末を耐熱樹脂によりコーティングしたり、磁石粉末混入樹脂シートをラミネートしたり、耐熱性のよいアルニコ磁石やサマコバ磁石であってもよい。
【００５６】
磁力強度としては、一般に流通しているマグネットシート等のレベルである５０〜３００ｍＴでよいが、金属層の加工形状（ザグリ、貫通孔等）によっては密着力を有するため、上記磁力強度より強い（×１〜×１００）磁石コーティングを施すとよい。
【００５７】
上記搬送プレート１Ａは、板厚が０．５〜３ｍｍ程度のガラエポ基板が用いられ、この上面は粘着プレート２Ａの磁性体層１２と磁気的に結合する金属層１３で覆われている。上記金属層１３は、粘着プレート２Ａを構成する金属層１０と全く同一の素材で板厚のものを採用し、製造性の向上を得る。
【００５８】
このような基板搬送用パレットを用いてワーク基板Ｗを吸着固定し、かつワーク基板Ｗに対して表面実装する工程は、先に第１の実施の形態において図４および図５で説明した順と全く同一であるので、ここでは同図を適用して新たな説明は省略する。
【００５９】
したがって、ワーク基板Ｗを粘着性搬送パレットから引剥す際に発生する引剥し応力の低減化が得られ、その引剥し応力によって影響する半導体チップとワーク基板との接合部の品質向上を得られ、信頼性の向上を図れる。
【００６０】
なお、何れの実施の形態においても搬送プレート１，１Ａから粘着プレート２，２Ａを分離させるために、突き上げピン８を有する作業台Ｓｂを用いて粘着プレート２，２Ａを完全浮かし状態としたが、ピン８が当接する部分のみ浮かして接触面積を小さくし、スライドさせて分離するようにしてもよい。
【００６１】
さらには、使用する磁石の極性を等方向にしたコーティングを施し、突き上げピンを使わずに磁石の極性（Ｎ−Ｓ）の反発力を利用した磁力を弱める方法を採用してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ワーク基板を搬送パレットからを引剥す際の引剥し応力を低減させ、ワーク基板と半導体チップとの接合部の品質向上を得るとともに、信頼性の向上を図れる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る、基板搬送用粘着パレットの構成を示す一部を省略した断面図。
【図２】同実施の形態に係る、基板搬送用粘着パレットの構成と、位置決め用・分離用作業台の構成を説明する一部を省略した断面図。
【図３】同実施の形態に係る、位置決め用・分離用作業台に対する基板搬送用粘着パレットのセット構成と、ワーク基板の取付け構成を説明する一部を省略した断面図。
【図４】同実施の形態に係る、ワーク基板に対する表面実装の実際を順に説明する工程図。
【図５】同実施の形態に係る、図４（Ｄ）に引き続いて工程を順に説明する図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る、位置決め用・分離用作業台に対する基板搬送用粘着パレットのセット構成と、ワーク基板の取付け構成を説明する一部を省略した断面図。
【符号の説明】
３…金属層、Ｗ…ワーク基板、４…粘着層、２…粘着プレート、５…磁性体層、１…搬送プレート、１０…金属層、１１…粘着層、１２…磁性体層、２Ａ…粘着プレート、１３…金属層、１Ａ…搬送プレート。
【図１】
2004349570.tif 000003
【図２】
2004349570.tif 000004
【図３】
2004349570.tif 000005
【図４】
2004349570.tif 000006
【図５】
2004349570.tif 000007
【図６】
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