JP2008090973A

JP2008090973A - チップ製品の支持治具

Info

Publication number: JP2008090973A
Application number: JP2006272940A
Authority: JP
Inventors: Hirohiko Kubo; 裕彦久保
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2008-04-17
Also published as: US20080084016A1

Abstract

【課題】ウエハ状に形成されたワークを処理する既存の製造設備を利用して、磁気ヘッドスライダー等の小型のチップ製品を容易に加工あるいは検査することを可能にする支持治具を提供する。
【解決手段】平板体に形成された基板１０と、基板１０の一方の面に設けられたセット凹部１３内で、該セット凹部１３の内側面１３ａとの間で被検査体を係止する位置と、係止した位置から後退した位置との間で移動するスライド板２０と、該スライド板２０を、前記被検査体を係止する位置に保持する保持手段３０とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は磁気ヘッドスライダー等の小さなチップ状に形成されたチップ製品の検査、加工等に用いられるチップ製品の支持治具に関する。

磁気ヘッドスライダーの製造工程には、製品の品質管理を目的として、磁気ヘッドスライダーの特性を試験したり、磁気ヘッドスライダーにFIB（Focused Ion Beam etching)等の処理を施して磁気ヘッドスライダーに形成されている磁極の形状を観察するといった検査を行う工程がある。
このような検査を行うために個片の磁気ヘッドスライダーに所要の加工を施したり、検査したりする専用の検査装置や処理装置を用意することは可能であるが、そのためには設備費がかかるから、既存の磁気ヘッドスライダー等の製造設備を利用して被検査体を加工しり検査したりすることを行っている。このような既存の設備は、ウエハ状に形成されたワークを対象として処理を行うから、被検査体である磁気ヘッドスライダーを検査する場合も、ウエハ状に形成した支持治具を使用し、この支持治具に被検査体を支持して検査等が行われる。

図７は、被検査体である磁気ヘッドスライダー４をウエハ状に形成した支持基板５に支持して所要の加工あるいは検査を行う場合の従来方法を示したもので、従来は、磁気ヘッドスライダー４を接着剤６を用いて支持基板５に接着して検査している。支持基板５には１個または数個の被検査体である磁気ヘッドスライダー４が支持され、所要の検査等が行われる。
実開平０２−１０８３３１号公報特開平１０−２９４３４６号公報

製品の品質管理のために、製品から被検査体を抽出して特性を検査するといった作業は、しばしば行われる作業であり、そのつど、手作業によって、支持基板５に被検査体（磁気ヘッドスライダー）を接着して支持することはきわめて煩雑である。また、被検査体は支持基板５に接着して取り付けているから、検査後に被検査体を再利用することはほとんど不可能であり、また、支持基板５についても再利用できないことから、コストが無駄になるという問題があった。

また、製品検査では支持基板５に支持された被検査体に試験機を位置合わせして試験するといった操作を行う。しかしながら、支持基板５に手作業によって被検査体を接着する方法では、被検査体を所定位置に正確に配置することが難しいし、支持基板５に試験体を接着する方法では支持基板５の表面から試験体がその厚さ分、突出することになるために、ワークの位置やワークの厚さが一定に規定された条件で処理している既存の製造設備を利用する場合は、所要の加工を施したり検査するために設備のセッティングをしなおすといった必要があり、この点からも作業性が大きく阻害されるという問題があった。

本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、ウエハ状に形成されたワークを処理する既存の製造設備を利用して、磁気ヘッドスライダー等の小型のチップ製品を検査あるいは加工するような場合に、支持治具に被検査体を容易に取り付け、取り外しすることができ、これによって被検査体の加工、検査作業を効率化し、検査処理も的確に行えるようにすることによって、製品の品質管理のコストを低減させることができるチップ製品の支持治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を備える。
すなわち、チップ製品の支持治具であって、平板体に形成された基板と、基板の一方の面に設けられたセット凹部内で、該セット凹部の内側面との間で被検査体を係止する位置と、係止した位置から後退した位置との間で移動するスライド板と、該スライド板を、前記被検査体を係止する位置に保持する保持手段とを備えていることを特徴とする。なお、本発明に係る支持治具は、全体形状が、磁気ヘッドスライダーあるいはシリコンチップを形成する際に用いられるセラミックウエハあるいはシリコンウエハと同様の薄い平板状に形成される。

また、前記スライド板は、前記セット凹部の深さに一致する厚さに形成されていることにより、支持治具は全体として同一の厚さの平板体として形成され、ウエハを対象として処理を施す既存の製造設備を利用して容易に被検査体に加工を施し、被検査体を検査することができる。

また、前記スライド板は、平面形状が長方形状に、前記セット凹部は前記スライド板を収納する平面形状が長方形状に形成され、前記被検査体が、前記セット凹部の前端縁と前記スライド板の前端縁との間で挟圧して支持されることにより、１または複数の被検査体をセット凹部とスライド板とによって簡単に挟圧して支持することができる。
また、前記保持手段は、前記基板の面内に装着され、前記スライド板を前記被検査体を係止する位置に向けて付勢する加圧バネであることを特徴とする。加圧バネによりスライド板を付勢して押圧する構成とすることで、被検査体を簡単に脱着することができ、また基板の面内に加圧バネを装着したことによって、支持治具を全体としてウエハ状に形成することができる。

また、前記基板には、前記スライド板に設けられた係止片と係合する係合孔が設けられ、前記スライド板は、前記係止片が前記係合孔に係合した状態で、該スライド板を前記セット凹部内で前記被検査体を係止する位置と、係止した位置から後退した位置との間で移動自在に設けられていることにより、スライド板を基板の板面に沿って確実にスライド移動させることができ、スライド板が基板から浮き上がることを防止して、支持治具の全体をウエハ状に保持することができる。
また、前記基板およびスライド板が、導電材によって形成されていることにより、被検査体が静電気によって損傷されるといった問題を回避することができる。

本発明に係るチップ製品の支持治具によれば、平板なウエハ状に支持治具が構成され、セット凹部内でスライド体を移動させて被検査体を支持することができ、支持治具に被検査体をセットし、また取り外す操作をきわめて簡単に行うことができ、また、支持治具に被検査体を装着した状態で支持治具の全体をウエハ状に形成することができることから、ウエハをワークとして処理する既存の製造設備を利用して被検査体に加工を施し、被検査体を検査するといった作業を容易に行うことができる。

以下、本発明に係るチップ製品の支持治具についての好適な実施の形態について、添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１は、チップ製品の支持治具の一実施形態の構成を示す組み立て斜視図である。このチップ製品の支持治具は、円板状に形成された基板１０と、基板１０の一方の面に、基板１０の板面に平行にスライド移動するように装着されるスライド板２０とを備える。
スライド板２０は、被検査体を基板１０に係止する位置と係止位置から解放する位置との間で移動可能であり、本実施形態では、スライド板２０を被検査体を係止位置に保持する保持手段として加圧バネ３０とを備えている。

基板１０は、製造装置で用いられるウエハと同一形状の平板体として形成する。本実施形態の基板１０はステンレス材を用いて、２ｍｍ厚に形成した。基板１０にステンレス材を使用しているのは、基板１０として所定の強度が得られるようにするためと、電子顕微鏡を用いて被検査体を検査したりすることから、基板１０が帯電しないように導電材によって基板１０を形成するためである。もちろん、支持治具の用途によって基板１０にステンレス材以外の金属材を使用することが可能であり、場合によっては非導電材を使用することもできる。

基板１０の一方の面の中央部にはスライド板２０を配置するためのセット凹部１３が設けられる。セット凹部１３は、平面形状が長方形状に形成されたスライド板２０の形状に合わせて平面形状が長方形状に形成される。本実施形態では、基板１０に設けたオリフラ部１０ａの向きにセット凹部１３の長手方向の向きが平行となるようにセット凹部１３を形成している。

被検査体は、スライド板２０の前端縁２０ａの内側面とセット凹部１３の前端縁１３ａの内側面との間で前後方向から挟圧して支持される。セット凹部１３は、被検査体を配置するスペースを確保しながら、セット凹部１３内でスライド板２０が前後方向に可動となるように前後方向の寸法が設定される。なお、セット凹部１３の長手方向の両側面はスライド板２０を前後方向にスライド移動させる際のガイド面となる。

また、セット凹部１３にスライド板２０をセットした状態で、基板１０の上面とスライド板２０の上面とが均一高さとなるように、セット凹部１３の深さとスライド板２０の厚さが設定される。本実施形態では、スライド板２０の厚さを１ｍｍとし、セット凹部１３の深さを１ｍｍとしたが、スライド板２０の厚さおよびセット凹部１３の深さは適宜設定可能である。好ましくは、支持治具にセットする被検査体の厚さと略同厚にスライド板２０の厚さを設定するのがよい。

セット凹部１３の前後位置およびセット凹部１３の中央部に開口孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃが形成される。支持治具をステンレス材を用いて製作した場合は、同厚、同一形状のセラミックウエハやシリコンウエハと比較して支持治具の方が重くなる。このため、開口孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃを形成することにより軽量化を図り、支持治具を取り扱いやすくすることができる。ただし、基板１０に被検査体を支持して被検査体に所要の加工や検査を行う場合に、基板１０に反り等の変形が生じないようにしなければならない。開口孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃは基板１０が変形しないよう開口部の大きさや開口部の形成位置を設定する必要がある。

セット凹部１３の後部側の側縁には基板１０の上面と均一高の凸縁部１４が設けられる。凸縁部１４の両側には、加圧バネ３０をセットするバネセット部１５ａ、１５ｂが設けられる。バネセット部１５ａ、１５ｂは、セット凹部１３の底面に対して、加圧バネ３０に用いられているバネ材の径と同一か、もしくはバネ材の径よりもわずかに高く、かつ基板１０の外面よりもわずかに低い段差高に形成される。

セット凹部１３の長手方向の両側縁の後部位置に、スライド板２０を基板１０に係合させた状態でスライド板２０を前後方向に可動とする係合孔１６ａ、１６ｂが設けられる。係合孔１６ａ、１６ｂは平面形状が前後方向に長手に開口するとともに、後部側で側方に若干張り出して開口する形状に設けられる。

スライド板２０は、基板１０と同様にステンレス材により形成され、前述したように平面形状が長方形状に形成される。スライド板２０の長手方向の両側縁の後端側に、係合孔１６ａ、１６ｂに係合する係止片２２ａ、２２ｂが設けられる。係止片２２ａ、２２ｂは、スライド板２０の上面から一段低位となるようにスライド板２０の側縁から張り出して形成され、係合孔１６ａ、１６ｂに設けられている幅広の孔部分１６１に上方から挿入可能な平面形状に形成される。スライド板２０の前端縁２０ａの側面は、上部が前方に突出するテーパ面に形成されている。

加圧バネ３０は、平面形状がＵ字形に屈曲して設けられ、スライド板２０の後端縁２０ｂに当接する側の先端部が内側に若干折曲した形状に形成される。
シールプレート４０は、バネセット部１５ａ、１５ｂの上面と基板１０の上面とで形成される段差凹部１５１に嵌入して取り付けられる形状および厚さに形成される。

図２に、基板１０にスライド板２０、加圧バネ３０およびシールプレート４０を組み付けて支持治具５０を構成した状態の斜視図を示す。基板１０に設けたセット凹部１３にスライド板２０をセットし、スライド板２０の後端縁２０ｂとバネセット部１５ａ、１５ｂの側面間に加圧バネ３０を弾発するように装着し、段差凹部１５１にシールプレート４０を装着する。スライド板２０をセット凹部１３にセットする際には、係止片２２ａ、２２ｂを係合孔１６ａ、１６ｂに位置合わせし、スライド板２０を前方にスライドさせるようにしてセットする。これによって、支持治具５０は全体としてウエハと同様な平板体に形成される。

図３に、支持治具５０を組み立てた状態を裏面側から見た状態を示す。図３（ａ）は、基板１０に設けた係合孔１６ａ、１６ｂに、スライド板２０に設けられた係止片２２ａ、２２ｂが嵌入した状態を示す。図３（ｂ）は、係合孔１６ａ、１６ｂと係止片２２ａ、２２ｂの構成を拡大して示している。
係合孔１６ａ、１６ｂでは、その内側面から嵌合片１６２が延出する。嵌合片１６２はセット凹部１３の内側面から延設されたものである。嵌合片１６２は基板１０の材厚よりも薄く形成され、裏面側が段差に形成されている。
係止片２２ａ、２２ｂは、係合孔１６ａ、１６ｂの幅広の孔部分１６１に挿入した状態で、この嵌合片１６２の下面（段差面）に嵌入できる高さ位置および厚さに形成されている。この状態から、スライド板２０を前方に移動させることにより、嵌合片１６２の下面に係止片２２ａ、２２ｂが挿入される。図３（ｂ）は、嵌合片１６２の下面に係止片２２ａ、２２ｂが入り込んだ状態を示す。

図４は、係合孔１６ｂを通過する切断線で支持治具５０を切断した状態の斜視図である。スライド板２０がセット凹部１３の底面に面接触してセットされ、係止片２２ｂが嵌合片１６２の下側に入り込んで係合している状態を示す。
図５は、スライド板２０の中央部を通過する切断線で切断した状態での支持治具５０の斜視図である。スライド板２０の後端縁２０ｂに加圧バネ３０の端部が当接する側面がテーパ面に形成された当接部２０ｃが形成され、加圧バネ３０によりスライド板２０が前方に向けて付勢されていることを示す。係合孔１６ｂに係入した係止片２２ｂは嵌合片１６２の下側に入り込んでいる。

こうして、スライド板２０は係止片２２ａ、２２ｂが係合孔１６ａ、１６ｂに係合した状態で前方に付勢されてセット凹部１３にセットされる。係止片２２ａ、２２ｂが係合孔１６ａ、１６ｂに係合した状態でスライド移動することによって、スライド板２０を移動させた際に基板１０からスライド板２０が浮き上がったり、支持治具５０に被検査体をセットした状態でスライド板２０が浮き上がったりすることを防止することができる。シールプレート４０は加圧バネ３０の基部側を遮蔽し、加圧バネ３０が装着位置から外れないように保持する作用をなす。

（支持治具の使用方法）
図６は、上述した支持治具５０に被検査体として磁気ヘッドスライダーを装着し、所要の加工あるいは検査を行う場合の例を示す。磁気ヘッドスライダー４を支持治具５０にセットする際は、スライド板２０を後方にスライド移動させ、セット凹部１３の前端縁１３ａとスライド板２０の前端縁２０ａとの間で磁気ヘッドスライダー４を挟圧するようにすればよい。磁気ヘッドスライダー４は加圧バネ３０の弾性力によって挟圧支持される。セット凹部１３の前端縁１３ａの内側面を上部が突出するテーパ面とすることにより、磁気ヘッドスライダー４はセット凹部１３の底面側に押圧されるようにして支持される。

前述したようにセット凹部１３の深さとスライド板２０の厚さを磁気ヘッドスライダー４の厚さに等しく設定しておくことにより、磁気ヘッドスライダー４の上面と基板１０の上面とが均一面となる。
本発明に係るチップ製品の支持治具は、基板１０の一方の面内に、基板１０の厚さ内でスライド板２０等の各部材を配したことにより、支持治具５０の全体として、ウエハと同様な一様の厚さの平板体として形成したことが特徴であり、また、セット凹部１３とスライド板２０の端縁間に磁気ヘッドスライダー４を装着することによって、磁気ヘッドスライダー４を装着した状態でも、支持治具全体として平板なウエハと同様な形態にすることができる。これによって、ウエハに対して処理を施す既存の製造設備を利用しながら磁気ヘッドスライダー４に的確に所要の加工や検査を行うことが可能になる。

磁気ヘッドスライダー４はスライド板２０によってセット凹部１３内で挟圧して支持する構成とすることにより、支持治具５０に磁気ヘッドスライダー４をセットする操作は容易であり、検査後に磁気ヘッドスライダー４を取り外すことも簡単である。
磁気ヘッドスライダー４のように、きわめて小さな製品を取り扱うような場合には、接着剤を使用せずに、スライド板２０によって製品を挟圧してセットする方法は、作業性の改善効果がきわめて大である。
また、接着剤を用いて磁気ヘッドスライダー４を支持基板に接着したりしないから、検査後の磁気ヘッドスライダー４を再利用することもできる。また、支持治具５０も再利用可能であり従来のように支持基板５が無駄になるといった問題が生じない。

また、支持治具５０をステンレス材等の導電材を用いて製作しておけば、電子顕微鏡による検査の場合でも磁気ヘッドスライダーが帯電することを防止することができる。
また、上述した実施形態のように、セット凹部１３とスライド板２０の配置位置を基板１０のオリフラ部１０ａを基準に設けるといったように、支持治具５０における磁気ヘッドスライダー４の搭載位置を規定しておくことにより、磁気ヘッドスライダーに試験機や加工機を位置合わせするといった操作を容易にすることができる。

なお、以上では、支持治具５０に磁気ヘッドスライダー４を搭載して、加工あるいは検査等を行う例について説明したが、本発明に係る支持治具は磁気ヘッドスライダーについて使用する場合に限定されるものではなく、ウエハについて加工、検査する製造設備を利用してチップ製品を加工、検査等を行う場合に汎用的に利用することができる。その場合には、当該チップ製品の製造に使用している製造設備で扱っているウエハの形状に適合するように支持治具の形状を設計して使用するようにすればよい。

チップ製品の支持治具の組立斜視図である。チップ製品の支持治具の斜視図である。チップ製品の支持治具を裏面側から見た斜視図である。嵌合孔を通過する切断線で切断した支持治具の斜視図である。支持治具を前後方向に通過する切断線で切断した支持治具の斜視図である。チップ製品の支持治具に磁気ヘッドスライダーを支持した状態を示す斜視図である。支持基板に磁気ヘッドスライダーを支持して加工等を行う場合の従来方法を示す斜視図である。

符号の説明

４磁気ヘッドスライダー
５支持基板
１０基板
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ開口孔
１３セット凹部
１３ａ前端縁
１５ａ、１５ｂバネセット部
１６ａ、１６ｂ係合孔
２０スライド板
２２ａ、２２ｂ係止片
３０加圧バネ
４０シールプレート
５０支持治具
１６２嵌合片

Claims

平板体に形成された基板と、
基板の一方の面に設けられたセット凹部内で、該セット凹部の内側面との間で被検査体を係止する位置と、係止した位置から後退した位置との間で移動するスライド板と、
該スライド板を、前記被検査体を係止する位置に保持する保持手段とを備えていることを特徴とするチップ製品の支持治具。
前記スライド板は、前記セット凹部の深さに一致する厚さに形成されていることを特徴とする請求項１記載のチップ製品の支持治具。
前記スライド板は、平面形状が長方形状に、前記セット凹部は前記スライド板を収納する平面形状が長方形状に形成され、
前記被検査体が、前記セット凹部の前端縁と前記スライド板の前端縁との間で挟圧して支持されることを特徴とする請求項１または２記載のチップ製品の支持治具。
前記保持手段は、前記基板の面内に装着され、前記スライド板を前記被検査体を係止する位置に向けて付勢する加圧バネであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のチップ製品の支持治具。
前記基板には、前記スライド板に設けられた係止片と係合する係合孔が設けられ、
前記スライド板は、前記係止片が前記係合孔に係合した状態で、該スライド板を前記セット凹部内で前記被検査体を係止する位置と、係止した位置から後退した位置との間で移動自在に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のチップ製品の支持治具。
前記基板およびスライド板が、導電材によって形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のチップ製品の支持治具。