(57)【要約】【課題】着電済みＭＥＭＳチップの吸着コレット貼付きを防止し、設備条件マージンを拡大する。【解決手段】本発明の吸着コレット１２は、マイナスに帯電しやすい材質、特にＰＴＦＥをコレットにコーティングする事により、ＰＴＦＥのマイナス帯電を利用し着電済みＭＥＭＳチップのマイナス数Vと反発させることと、ブラスト処理により表面に凸凹が出来るため、ＭＥＭＳチップ１０との接触面積を従来（超硬）に比べ減らすことが出来ることから、マイナス着電によるＭＥＭＳチップ貼付きを防止する効果が得られ、設備条件マージンを拡大する事が出来る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着電済みＭＥＭＳチップを吸着して搬送する吸着コレットであって、
前記ＭＥＭＳチップに当接する吸着面が、前記ＭＥＭＳチップに対してマイナスの帯電列をもつ樹脂で構成された吸着コレット。
【請求項２】
請求項1に記載の吸着コレットであって、
真空吸引部に接続されたコレット本体と、前記ＭＥＭＳチップに当接し、粗面化された吸着面を構成する吸着部とを具備した吸着コレット。
【請求項３】
請求項1または２に記載の吸着コレットであって、
前記ＭＥＭＳチップに当接する吸着面が、フッ素系樹脂で構成された吸着コレット。
【請求項４】
請求項1乃至３のいずれかに記載の吸着コレットであって、
前記コレット本体と前記吸着面を含む前記吸着部は、フッ素系樹脂で構成された吸着コレット。
【請求項５】
請求項1乃至３のいずれかに記載の吸着コレットであって、
前記コレット本体が、金属で構成され、前記吸着面は、フッ素系樹脂コーティングで構成された吸着コレット。
【請求項６】
請求項４または５に記載の吸着コレットであって、
前記フッ素系樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である吸着コレット。
【請求項７】
請求項４または５に記載の吸着コレットであって、
前記フッ素系樹脂は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(ＰＦＡ)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(４．６フッ化)（ＦＥＰ)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド(２フッ化)（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン(３フッ化)(ＰＣＴＦＥ)、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体(ＥＣＴＦＥ)のいずれかである吸着コレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着コレットに係り、特に着電済みＭＥＭＳチップの貼りつき防止に関する
物である。
【背景技術】
【０００２】
エレクトレット・コンデンサ・マイクロホン（ＥＣＭ）は、コンデンサの一方の電極にエレクトレット膜を配置し、このエレクトレット膜に電荷を与え音波による音圧によって変動するコンデンサの容量変化を電気信号として検出する電気音響変換器である。このエレクトレット・コンデンサ・マイクロホンは、半永久的な分極をもつエレクトレット膜を利用することにより、コンデンサの直流バイアスを不要とした、小型の音響電気変換装置として、注目されている。
【０００３】
従来のＥＣＭは機械的な部品を金属ケースの中に挿入することで組み立て、金属ケースをカーリングと呼ばれる金属加工法で封じるように構成されていたため、かしめを容易にするために円柱形状を構成しているものが多い。
【０００４】
このような状況の中で、近年、機械部品を組立てることによって形成するのではなく、シリコン基板（シリコンウェハ）をマイクロマシニング加工することによって、半導体プロセスのみで超小型のコンデンサマイクロホンを形成する技術（ＭＥＭＳ技術）が提案されている。
【０００５】
いわゆるＭＥＭＳ（微小電気機械システム）素子の製造技術を用いて製造されるシリコンのコンデンサマイクロホンは、「シリコンマイクロホン（あるいは、シリコンマイク）」と呼ばれており、小型化、薄型化が進展する携帯電話端末等に搭載するためのＥＣＭの製造技術として注目されている。
【０００６】
ここで、シリコンマイクロホンは、前述したように半導体プロセス技術を用いて、シリコン基板を加工することにより製造される。このため、前述したような半導体チップの場合と同様、シリコンマイクロホン用チップにおいても、通常、シリコンウェハに素子形成を行った後に、シリコンウェハのダイシング加工により分割され、ＭＥＭＳチップが得られる。
【０００７】
このシリコンマイクロホン用チップは、図４に示すように、シリコン基板２１と、この表面に形成された多結晶シリコン膜からなり、コンデンサの一極として機能する振動膜２３と、エレクトレット膜（エレクトレット化対象の膜）としての無機誘電体膜２４としての酸化シリコン膜と、酸化シリコン膜からなるスペーサ部２５と、コンデンサの他極として機能する固定電極２６とシリコン基板２１をエッチングすることで形成される背気室２８とを有する。固定電極２１には、複数の音孔（音波を振動膜２１に導くための開口部）２７が設けられている。なお、参照符号Ｇはエアギャップ、Ｈは電気的接続のためのコンタクトホールを示す。
【０００８】
マイクロホンを構成する振動膜２３、固定電極２６、無機誘電体膜２４は、シリコンの微細加工技術と、ＣＭＯＳ（相補型電界効果トランジスタ）の製造プロセス技術とを利用して製造され、いわゆるＭＥＭＳ素子を構成するものである。
ところで、このＭＥＭＳチップは、ダイシングによって、シリコンウェハから切り出された後、実装されるが、極めて微細なものである上、無機誘電体膜はエレクトレット化されているため、実装に際して実装基板上に移載される際、取り扱いが極めて難しい。
【０００９】
ＭＥＭＳチップを移載する方法として、吸着コレットにて吸着しＭＥＭＳチップを移載してからブローにてＭＥＭＳチップを移載コレットから離す方法があるが、着電したＭＥＭＳチップの場合、移載コレットに着電した電位の影響で、ＭＥＭＳチップがコレットに貼付いてしまい離れにくくなくなってしまう。
例えば、貼り付き防止方法として、熱圧着フィルム搬送用コレットにおいて、リリースが容易に行え、貼付きが防止出来るようにコレット形状を凸型にし、コレット表面にフッ素樹脂コーティングあるいは、フッ素樹脂フィルムを貼付けしたものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−６５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１は熱圧着フィルム搬送用コレットにおいての移載方法であり、着電したＭＥＭＳチップの移載においては、静電気を伴うため、吸着し易く離れにくい。このため特にコレット先端形状が凸状であると、ＭＥＭＳチップに反りを生じてしまったり、これをＭＥＭＳチップに適用すると、ＭＥＭＳチップの凹凸によってうまく吸着できなかったりするという問題があった。
また、着電したＭＥＭＳチップは、着電した電位の影響から吸着無しでもコレットに貼付きブローを強くしないと離れない。しかし、ブローを強くする事でトレイに移載したＭＥＭＳチップがブローにより飛んだり、ＭＥＭＳチップの膜に影響を与える可能性がある。移載のブロー強さやブロータイミングなどのマージンも無く、吸着コレットでの移載が困難であった。
【００１２】
コレットの材質が金属（超硬）であるため、着電した電位に起因するマイナス数ボルトが影響し金属に引きつけられるため、このような現象が発生する。
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、着電済みＭＥＭＳチップをコレットに貼付きしにくくし、移載条件マージンを拡大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで本発明では、マイナスに帯電しやすい材質をコレットにコーティングする事により、マイナス帯電を利用し着電済みＭＥＭＳチップのマイナス数Vと反発させるようにしたものである。
またさらに本発明では、ブラスト処理により接触面積を減らすようにしている。
すなわち、本発明は、着電済みＭＥＭＳチップを吸着して搬送する吸着コレットであって、前記ＭＥＭＳチップに当接する吸着面が、前記ＭＥＭＳチップに対してマイナスの帯電列をもつ樹脂で構成されたことを特徴とする。
【００１４】
すなわち、本発明では、着電済みＭＥＭＳチップに対して、電気的に反力を生成するような材料で構成し、その反力で、反発し、ＭＥＭＳチップを吸着コレットの吸着面からはがれ易くなるようにしたものである。
ここで帯電列（帯電系列）とは、2種類の物質を互いに摩擦し正（＋）に帯電しやすい物質を上位に、負（-）に帯電しやすい物質を下位に並べたものである。２つの物質をこすりあわせると一方は（-）に、他方は（＋）に帯電する。物質の帯電極性は摩擦する相手によって変わり、帯電列の上位の物質と下位の物質を擦りあわせると上位の物質が（＋）、下位の物質が（-）に帯電する。帯電列中の位置関係が近い物質どおしの摩擦において帯電量は比較的小さくなる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明してきたように、本発明の吸着コレットによれば、コレットとＭＥＭＳチップが反発する事で離れやすくなる。さらに接触面積を減らす事から着電済みＭＥＭＳチップを移載する設備条件マージンを拡大する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
実施の実態を説明する全図において同一の部材については、同一の符号を用いて説明を省略する。
（実施の実態１）
図１は、本発明の実施の実態１における着電装置の平面概要図、図２は取り外し側を示す図、図３は吸着コレットを示す図である。
本発明の吸着コレットは、図３（ａ）および（ｂ）に要部断面を示すように、金属で構成されたコレット本体１２と、吸着部１３とを具備し、吸着部１３の吸着面１３Ｓが粗面化され、前記吸着面１３Ｓは、ＰＴＦＥコーティングがなされたことを特徴とする。１４は吸着穴である。
【００１７】
図１に示す着電装置において、着電装置で着電されたＥＣＭ用のＭＥＭＳチップ１０を取り出し移載用の吸着コレット７で取り出すように構成されている。図２は取り出し移載用の吸着コレットの側面図である。
着電装置は、着電前ＭＥＭＳチップが搭載された供給トレイ２を収納した供給側マガジン１と、この供給トレイ２から着電ヘッド４に着電前ＭＥＭＳチップを移載する供給移載アーム３と、着電ヘッド４で着電のなされたＭＥＭＳチップを搬送する搬送テーブル５と、エレクトレット量を測定する測定テーブル６と、着電および測定の終了したＭＥＭＳチップを取り出す取り出しテーブルチャック１１と、このＭＥＭＳチップ１０を取り出しテーブルチャック１１から受領し、把持する吸着コレット１２とを具備している。
【００１８】
次にこの着電装置および着電装置からＭＥＭＳチップを移載する移載動作について説明する。
まず、供給側マガジン１から着電前ＭＥＭＳチップが搭載された供給トレイ２を取出し、供給移載３で搬送テーブル５のチャックにＭＥＭＳチップ１０を移載する。
供給移載アーム３には、吸着コレット１２を使用しているが着電前ＭＥＭＳチップについてはコレットへの貼付きがないため、テフロンコーティング１３は施されていなくてもよく、チャックでＭＥＭＳチップ１０を固定してから供給移載３が上昇するためチップ持ち帰りトラブルは発生しない。
次いで、供給移載アーム３で搬送テーブルに搬送された搬送テーブル５のＭＥＭＳチップ１０は、着電ヘッド４でマイナス電位数Ｖを着電し、測定テーブル６において電位が測定確認される。
取出しテーブルチャック１１で、取出し移載アーム７の吸着コレット１２によりＭＥＭＳチップ１０を吸着し、取出しトレイ８に移載する。
そして取出しトレイ８が、取出し側マガジン９に収納され次工程へ渡される。
【００１９】
このようにして、反りや割れもなく高歩留まりの着電ずみＭＥＭＳチップが得られる。
なお、本発明の吸着コレットではなく、従来の金属（超硬）コレットを使用した場合、着電無しのＭＥＭＳチップ移載確認で搬送ミス発生無し、着電したＭＥＭＳチップでの移載確認では搬送ミス１２％発生しており、ＭＥＭＳチップに着電したことによる要因が明らかであった。
両者の比較から、フッ素樹脂コーティングのなされた吸着コレットを用いたことで、ＭＥＭＳチップ１０の着電量に変化には無く、従来の金属（超硬）と同等であることが明らかである。
【００２０】
なお、図２は、取出し側移載の側面略図である。
取出しテーブルチャック１１上で、取出し移載７が下降・吸着がＯＮしＭＥＭＳチップ１０を約−６０ｋｐａで吸着し、取出しテーブルチャック１１開放後に取出し移載７を上昇させる。
取出しトレイ８上に取出し移載７を移動させ下降させるとともに、下死点で０．０２秒間停止し、０．０２秒間５ｋｐａでエアブローする。テフロンコーティングコレットの場合エアブロー無しでも貼付きはないが、吸着破壊のためエアブローを設定する。エアブロー圧は１０ｋｐａ以上、停止時間０．１５秒以上になると、取出しトレイ８上の移載済みＭＥＭＳチップが飛散してしまう。
【００２１】
下死点での吸着コレット１２とＭＥＭＳチップ１０との隙間を０．５ｍｍほど設けることで吸着コレット１２への再吸着による持ち帰りを防止しているが、従来（超硬）のコレットでは、吸着コレット１２と下死点でのＭＥＭＳチップ１０との隙間があったとしても、着電の影響から一度コレットから離れたチップがコレットに再度貼り付く現象が発生していた。
【００２２】
従来（超硬）のコレットでは、設備パラメータのバキューム圧・ブロー圧・時間・コレット下死点停止時間の最適化を計るもマージンが少なく、設定した条件でも次稼動時に搬送エラーが発生していた。
【００２３】
図３は、吸着コレット１２の断面図である。
吸着コレット１２の材質は従来の超硬品を使用し、表面にＰＴＦＥコーティング１３を施す。コーティングの方法は一般的な方法で、コレットの脱脂・表面をブラスト処理し、ＰＴＦＥを吹き付けて乾燥・熱処理を施す。ブラスト処理により図３（ｂ）に要部拡大図を示すように表面に凸凹が出来るため、コーティングの乗りを良くするとともにＭＥＭＳチップ１０との接触面積を従来（超硬）に比べ減らすことができ、着電による貼付きを防止する効果を得ることができる。図３（ｃ）に要部拡大図を示すように吸着部表面が平坦であってもよい。
【００２４】
なお本発明の、吸着コレットの場合、先端表面積が少ないためコーティングが厚塗りになると平坦部が無くなりＭＥＭＳチップ１０の変形につながるため、厚み上限は２０μｍに設定する。下限はコーティング加工制限から１０μｍ以上とし、コーティング厚の目標値は１５±５μｍに仕上げる。コーティング後に、吸着コレット１２の吸着穴１４が埋まらないようにし、吸着穴１４が埋まった場合は穴内部のコーティングを削り取るようにするのが望ましい。
【００２５】
また、吸着コレット１２にコーティングする以外にも、ＰＴＦＥフィルムの貼付けやＰＴＦＥ樹脂の貼付け、もしくはＰＴＦＥ樹脂製の吸着コレットを使用してもマイナス着電したものであれば有効である。ＰＴＦＥの他にも、帯電列からマイナス帯電しやすい、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(ＰＦＡ)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(４．６フッ化)（ＦＥＰ)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド(２フッ化)（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン(３フッ化)(ＰＣＴＦＥ)、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体(ＥＣＴＦＥ)などのフッ素系樹脂、あるいはシリコンなどの材質も適用可能である。
以上説明してきたように、従来の超硬コレットで、着電したＭＥＭＳチップ移載確認では搬送ミス１２％発生していた物が、テフロンコーティングコレットにすることにより、ゼロにすることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明にかかる吸着コレットは、マイナス着電した物を移載する際の貼付きを防止する事ができ、設備条件マージンを広げることができるため、ＭＥＭＳチップだけでなく、移載ヘッドなど着電物を移載する部分に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態における着電装置の平面概略図
【図２】本発明の実施の形態における取出し側移載の側面概略図
【図３】本発明の実施の形態における吸着コレットの断面図
【図４】本発明の実施の形態における吸着コレットで移送されるＭＥＭＳチップを示す断面図
【符号の説明】
【００２８】
１  供給側マガジン
２  供給トレイ
３供給移載アーム
４  着電ヘッド
５  搬送テーブル
６  測定テーブル
７  取出し移載アーム
８  取出しトレイ
９  取出し側マガジン
１０  ＭＥＭＳチップ
１１  取出しテーブルチャック
１２  吸着コレット本体
１３  ＰＴＦＥコーティング
１３Ｓ  吸着面
１４  吸着穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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