(57)【要約】【課題】例え粘着層としてシリコーン樹脂を使用しても、粘着層から低分子シロキサンが発生し、粘着層に粘着された精密部品に不具合の生じるおそれの少ない精密部品用トレイの製造方法を提供する。【解決手段】トレイ本体１に、半導体チップ等の精密部品を着脱自在に粘着する粘着層１０を設ける精密部品用トレイの製造方法であり、トレイ本体１を所定の合成樹脂により成形し、このトレイ本体表面２の包囲壁３内にシリコーン樹脂を塗布・注入して硬化させることにより、精密部品用の耐熱性の粘着層１０を形成し、この粘着層１０に電子線３０と放射線のいずれか一方を１〜１２ＭＲａｄの線量で照射する。シリコーン樹脂の未架橋部分を架橋し、粘着層１０の特性を改善して低分子シロキサンが発生するのを低減するので、例え耐熱試験で精密部品を精密部品用トレイ毎加熱しても、粘着層１０から低分子シロキサンが発生・浮遊するのを防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレイ本体に、精密部品を着脱自在に粘着する粘着層を設ける精密部品用トレイの製造方法であって、
トレイ本体を合成樹脂により形成し、このトレイ本体の表面にシリコーン樹脂を塗布して硬化させることにより耐熱性の粘着層を形成し、この粘着層に電子線と放射線のいずれか一方を１〜１２ＭＲａｄの線量で照射することを特徴とする精密部品用トレイの製造方法。
【請求項２】
トレイ本体を略板形に形成してその表面の周縁部寄りには粘着層を包囲する包囲壁を立て設け、トレイ本体の周縁部を裏面方向に伸ばしてスタック穴を区画する請求項１記載の精密部品用トレイの製造方法。
【請求項３】
トレイ本体の包囲壁内に、粘着層を複数に分割して並べ設ける請求項２記載の精密部品用トレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ、携帯機器用レンズ、サーミスタ等の精密部品を粘着保持する耐熱性の精密部品用トレイの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における精密部品用トレイは、図示しないが、例えばポリプロピレン等の所定の成形材料を使用して平面矩形の大きなトレイ本体を成形し、このトレイ本体の表面ＸＹ方向に複数のポケット穴を並べて絞り形成し、この複数のポケット穴に、薄く脆い半導体チップ等の精密部品を適宜収納するようにしている。
【０００３】
各ポケット穴は、精密部品よりも僅かに大きく形成され、精密部品が吸引コレットやピンセット等により適宜嵌入して収納される。このような構成の精密部品用トレイは、大きく複雑な専用の金型が必要となるので、製造が煩雑化し、しかも、ポケット穴を区画する硬い壁に精密部品の端部が接触すると、精密部品の種類によっては、精密部品の端部が損傷したり、欠けるおそれがある。
【０００４】
そこで、従来においては、係る点に鑑み、精密部品用トレイとして、トレイ本体の平坦な表面に粘着性の粘着層を積層し、この粘着層の表面に精密部品を着脱自在に粘着保持させるタイプが提案されている。
このタイプの粘着層としては、精密部品が半導体チップの場合、半導体チップの劣化状態を観察・把握するため、半導体チップが粘着層の表面に粘着保持された状態で１２０℃以上の耐熱試験の試験対象となるので、耐熱性に優れるシリコーン樹脂の使用が一般的である。粘着層を積層する方法としては、トレイ本体の表面にシリコーン樹脂を塗布して硬化させることにより、粘着層を形成する方法があげられる。
【０００５】
このような構成の精密部品用トレイは、複雑な金型を必要としないので、製造の簡略化が期待できる。また、粘着層表面の任意の箇所に精密部品を自由に搭載することができるので、ポケット穴の硬い壁に精密部品の端部が接触するおそれがなく、精密部品の端部が損傷したり、欠けるおそれを有効に排除することができる（特許文献１、２、３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４‐０１１８４号公報
【特許文献２】特開２００７‐２７３５４６号公報
【特許文献３】特開２００７‐１８４４６５号公報
【特許文献４】特開２００２‐０６４１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来における精密部品用トレイは、以上のように構成され、粘着層の材料としてシリコーン樹脂が一般的に使用されているので、優れた耐熱性、耐寒性、電気絶縁性等を得ることができる。
【０００８】
しかしながら、精密部品が半導体チップの場合、半導体チップが粘着層に粘着保持された状態で耐熱試験に供されると、耐熱試験の加熱により、シリコーン樹脂製の粘着層から揮発性の高い低分子シロキサン（環状ジメチルポリシロキサン）が発生して浮遊し、酸化分解されて電気絶縁物として堆積することがある。電気絶縁物が堆積すると、半導体チップに接触障害等の不具合の生じるおそれがあるので、好ましくない。
【０００９】
本発明は上記に鑑みなされたもので、例え粘着層としてシリコーン樹脂を使用しても、粘着層から低分子シロキサンが発生し、粘着層に粘着された精密部品に不具合の生じるおそれの少ない精密部品用トレイの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明においては上記課題を解決するため、トレイ本体に、精密部品を着脱自在に粘着する粘着層を設ける精密部品用トレイの製造方法であって、
トレイ本体を合成樹脂により形成し、このトレイ本体の表面にシリコーン樹脂を塗布して硬化させることにより耐熱性の粘着層を形成し、この粘着層に電子線と放射線のいずれか一方を１〜１２ＭＲａｄの線量で照射することを特徴としている。
【００１１】
なお、トレイ本体の表面を着脱自在の蓋体により被覆保護することができる。
また、トレイ本体を略板形に形成してその表面の周縁部寄りには粘着層を包囲する包囲壁を立て設け、トレイ本体の周縁部を裏面方向に伸ばしてスタック穴を区画することができる。
また、トレイ本体の包囲壁内に、粘着層を複数に分割して並べ設けることもできる。この場合、トレイ本体の包囲壁内に格子を形成して複数の開口を区画し、この複数の開口内に粘着層をそれぞれ設けることが可能である。
【００１２】
ここで、特許請求の範囲におけるトレイ本体は、平面矩形、多角形、円形、楕円形等に形成することができる。このトレイ本体と粘着層とは、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。また、精密部品には、少なくとも単数複数の半導体チップ、携帯機器用レンズ、サーミスタ、セラミックコンデンサ、ＭＥＭＳ、フォトダイオード、フォトトランジスタ等が含まれる。さらに、シリコーン樹脂は、作業性に優れる一液型、保存安定性に優れ、硬化速度を調整可能な二液型、常温硬化タイプ、加熱硬化タイプ等に分類されるが、特に限定されるものではない。このシリコーン樹脂は、流動性でも良いし、非流動性でも良い。
【００１３】
本発明によれば、粘着層のシリコーン樹脂に電子線あるいは放射線を照射すると、シリコーン樹脂の分子構造が改質され、シリコーン樹脂の未架橋部分が架橋されるので、粘着層から低分子シロキサンが発生するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、粘着層に電子線と放射線のいずれか一方を１〜１２ＭＲａｄの線量で照射するので、例え粘着層としてシリコーン樹脂を使用しても、粘着層から低分子シロキサンが発生するのを低減することができるという効果がある。したがって、粘着層に精密部品を粘着保持させた場合に、精密部品に不具合の生じるおそれを排除することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、トレイ本体の包囲壁がシリコーン樹脂を規制してその樹脂位を必要な程度に高めるので、トレイ本体の包囲壁内に所定の厚さの粘着層を適切に形成することができる。また、トレイ本体のスタック穴に他の精密部品用トレイを嵌め入れて重ねることができるので、多数の精密部品の保管や搬送等の便宜を図ることができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、複数の粘着層に複数の精密部品を自由に粘着保持させることができる他、複数の精密部品をその大きさ、種類、機能等に応じて粘着保持させることもできるので、精密部品の保管や搬送等の便宜を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る精密部品用トレイの製造方法の実施形態における精密部品用トレイを模式的に示す平面説明図である。
【図２】本発明に係る精密部品用トレイの製造方法の実施形態における精密部品用トレイを模式的に示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る精密部品用トレイの製造方法の実施形態における電子線照射装置を模式的に示す正面説明図である。
【図４】本発明に係る精密部品用トレイの製造方法の第２の実施形態における精密部品用トレイを模式的に示す平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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トレイの製造方法は、図１ないし図３に示すように、トレイ本体１を所定の合成樹脂により成形し、このトレイ本体１の包囲壁３にシリコーン樹脂を塗布して硬化させることで精密部品２０用の粘着層１０を形成し、この粘着層１０に電子線３０を照射するようにしている。
【００１９】
トレイ本体１は、図１や図２に示すように、所定の合成樹脂により平面矩形の板に射出成形され、平坦な表面２の周縁部寄りには、粘着層１０を包囲する平面枠形の包囲壁３が周設されており、着脱自在の図示しない透明の蓋体により被覆保護される。トレイ本体１用の所定の合成樹脂としては、特に限定されるものではないが、少なくとも１２０℃以上の耐熱性、機械的特性、耐衝撃性に優れるポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド等があげられる。これらの合成樹脂には、導電性カーボンやイオン伝導性材料等の帯電防止剤が必要に応じて配合される。
【００２０】
トレイ本体１の周縁部は、下方の裏面方向に垂下されて平面枠形のスタック壁４を形成し、このスタック壁４が平面矩形のスタック穴５を区画形成しており、このスタック穴５に他の精密部品用トレイのトレイ本体上部が嵌入して積層可能とされる。スタック壁４の裏面四隅部のうち、少なくとも一隅部には、図示しない任意の位置合わせ穴が穿孔される。また、トレイ本体１及びスタック壁４の四隅部のうち、少なくとも一隅部には、位置決めや位置合わせ用の切り欠き６が選択的に斜めに形成される。
【００２１】
粘着層１０は、トレイ本体１の包囲壁３内に不定形のシリコーン樹脂が塗布・注入されるとともに、このシリコーン樹脂が硬化することにより、半導体チップ等の精密部品２０を複数搭載可能な大きさの平面矩形に形成され、精密部品２０を着脱自在に粘着保持するよう機能する。
【００２２】
シリコーン樹脂は、特に限定されるものではないが、粘着性や耐熱性に優れるＲＴＶ（Ｒｏｏｍ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｖｕｌｃａｎｉｚｉｎｇ）系の樹脂であることが好ましい。ＲＴＶ系のシリコーン樹脂には、空気中の湿気と反応して硬化する縮合反応タイプや加熱により硬化反応が進行する付加反応タイプがあるが、特に問うものではない。また、シリコーン樹脂の粘度は、流動性の低粘度や中粘度、非流動性の高粘度のいずれでも良いが、作業性を考慮すると、５０〜１２００Ｐａ・ｓ程度の中粘度から高粘度が好ましく、より好ましくはペースト状の高粘度が最適である。
【００２３】
粘着層１０は、例えば精密部品２０が半導体チップの場合、この半導体チップを粘着保持した状態で耐熱試験の試験対象となることに鑑み、耐熱試験下でも劣化・変形しない耐熱性が付与される。具体的には、少なくとも１２０℃以上の耐熱性、１２０〜１６０℃程度の耐熱性、１２５〜１５５℃程度の耐熱性、１３０〜１５０℃程度の耐熱性が付与される。
【００２４】
電子線３０は、図３に示す電子線照射装置３１からシリコーン樹脂製の粘着層１０表面に所定の線量で照射されることにより、シリコーン樹脂の未架橋部分を架橋してシリコーン樹脂の特性を改善し、低分子シロキサンやこれを含むアウトガスが発生するのを抑制する。電子線照射装置３１には、１５０ｍｍ幅電子線照射タイプ、３００ｍｍ幅電子線照射タイプ、スポット型電子線照射タイプ等、様々なタイプがあるが、特に限定されるものではない。
【００２５】
電子線３０の線量は、１〜１２ＭＲａｄ、好ましくは２〜１１ＭＲａｄ、より好ましくは３〜１０ＭＲａｄ、さらに好ましくは５〜１０ＭＲａｄの範囲とされる。これは、１ＭＲａｄ未満の場合には、シリコーン樹脂の未架橋部分の架橋が期待できず、逆に１２ＭＲａｄを越える場合には、電子線３０の過剰な照射でシリコーン樹脂が劣化し、しかも、ランニングコスト等に悪影響を及ぼすからである。なお、１ＭＲａｄは、１０ｋＧｙである。
【００２６】
上記構成において、耐熱性の精密部品用トレイを製造する場合には、先ず、トレイ本体１や蓋体を専用の金型でそれぞれ射出成形し、トレイ本体１の表面２の包囲壁３内にペースト状のシリコーン樹脂を塗布・注入して硬化させ、このシリコーン樹脂により、少なくとも１２０℃以上の耐熱性を有する粘着層１０を形成する。
【００２７】
この際、包囲壁３の上面よりも粘着層１０の表面が高いと、粘着層１０に精密部品２０を粘着保持させた後に蓋体による被覆保護が困難になるので、包囲壁３の上面よりも粘着層１０の表面が低くなるよう、シリコーン樹脂の塗布・注入量を調整する。また、シリコーン樹脂が縮合反応タイプの場合には、シリコーン樹脂を室温で乾燥硬化させて粘着層１０を形成することができるが、シリコーン樹脂が付加反応タイプの場合には、例えば１００℃、１時間の条件や１５０℃、３０分の条件等で形成することができる。
【００２８】
シリコーン樹脂製の粘着層１０を形成したら、トレイ本体１を電子線照射装置３１にセットし、その後、粘着層１０の平坦な表面に図２に矢印で示す電子線３０を１〜１２ＭＲａｄの線量で均一に照射すれば良い。すると、電子線３０の照射により、化学的並びに物理的な作用、すなわち、粘着層１０であるシリコーン樹脂の未架橋部分が均一に架橋されるとともに、シリコーン樹脂の硬化が促進され、耐熱性に優れる精密部品用トレイを製造することができる。
【００２９】
なお、電子線３０は、電子線照射装置３１の加速電圧により、照射される製品中に浸透する深さが変化し、加速電圧が高いほど深く浸透する。このような特性を踏まえ、電子線３０の照射条件は、シリコーン樹脂の組成や厚さ、大きさ等に配慮して設定される。
【００３０】
精密部品用トレイを製造したら、精密部品用トレイの粘着層１０の平坦な表面に必要数の精密部品２０をピンセット等で粘着保持させれば、精密部品２０を収容、管理したり、次の製造工程に搬送することができる。
【００３１】
上記によれば、電子線３０の照射によりシリコーン樹脂の未架橋部分を架橋し、粘着層１０の特性を改善して低分子シロキサンやこれを含むアウトガスが発生するのを防ぐので、例え耐熱試験で精密部品２０を精密部品用トレイ毎加熱しても、粘着層１０から揮発性の高い低分子シロキサンが発生・浮遊するのを防止することができる。したがって、精密部品２０に低分子シロキサンが酸化分解されて電気絶縁物として堆積し、精密部品２０に接触障害等の不具合の生じるおそれを有効に排除することができる。
【００３２】
また、優れた耐熱性、耐寒性、耐候性、難燃性、電気絶縁性等を有するシリコーン樹脂の架橋により、耐熱性、力学的性質、化学的耐久性をより向上させることができる。また、電子線３０を利用するので、きわめて高いエネルギー効率を得ることができ、架橋密度や反応の制御、取り扱いが容易となる。さらに、電子線３０には、指向性があるので、処理能力を向上させることが可能になる。
【００３３】
次に、図４は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、トレイ本体１の包囲壁３内に格子７を一体化することにより、複数の開口８を区画形成して各開口８を平面矩形の空間とし、複数の開口８に粘着層１０を複数に分割して並設するようにしている。
格子７は、一対の組板を縦横直角に交差させた十字形でも良いし、それ以外のタイプ、例えば多数の組板を縦横直角に交差させた木連格子タイプ等でも良い。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。
【００３４】
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、例え耐熱試験で携帯機器用レンズやサーミスタ等の精密部品２０を精密部品用トレイ毎加熱しても、粘着層１０から揮発性の高い低分子シロキサンが発生・浮遊するのを防止することができるのは明らかである。また、単一の粘着層１０を複数の粘着層１０に分割するので、この分割された複数の粘着層１０に、半導体チップ、携帯機器用レンズ、サーミスタ等の異なる複数の精密部品２０をその種類毎に粘着保持させれば、精密部品２０の把握や取り扱いが実に容易となり、保管や搬送の便宜を図ることができる。
【００３５】
なお、上記実施形態ではトレイ本体１の包囲壁３を平面枠形に形成したが、包囲壁３を平面リング形に形成して粘着層１０を平面円形としても良い。また、トレイ本体１の周縁部を下方に垂下してスタック壁４を形成したが、何らこれに限定されるものではなく、トレイ本体１の周縁部を下方に伸ばさずにスタック壁４を省略しても良い。
【００３６】
また、上記実施形態では粘着層１０の表面に電子線３０を１〜１２ＭＲａｄの線量で照射したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、粘着層１０の表面に放射線（ガンマ線）を１〜１２ＭＲａｄ、好ましくは２〜１１ＭＲａｄ、より好ましくは３〜１０ＭＲａｄ、さらに好ましくは５〜１０ＭＲａｄの線量で照射し、シリコーン樹脂の未架橋部分を架橋して低分子シロキサンやこれを含むアウトガスが発生するのを防ぐことができる。放射線を照射する場合、上記実施形態と略同様の効果の他、透過能力が高いので、製品形態に限定されることがなく、しかも、有害残留物が少ないので、照射後直ちに粘着層１０として使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る精密部品用トレイの製造方法は、半導体部品、光学部品、電気電子部品等に代表される精密部品の製造分野で使用される。
【符号の説明】
【００３８】
１        トレイ本体
２        表面
３        包囲壁
４        スタック壁
５        スタック穴
６        切り欠き
１０      粘着層
２０      精密部品
３０      電子線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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