JP2015218382A - 部品収納具および部品保持具 - Google Patents

Abstract

【課題】部品収納具および部品保持具に備える磁石の着脱作業を効率化する。【解決手段】第１基板と、第２基板と、を備え、前記第１基板と、前記第２基板と、は平面視で重ねて配置され、且つ前記第１基板と、前記第２基板と、の間に部品が配置される部品収納具であって、前記第１基板と、前記第２基板と、の間に磁石が収納可能な空間が形成され、前記空間は、前記第１基板に対向する前記第２基板の面に備える第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記第１基板の面に備える磁石載置面と、を含み、少なくとも、前記第１凹部の底面と前記磁石載置面と、は磁性を有し、前記第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記磁石の面と、を離間させる部品収納具。【選択図】図１

Description

本発明は、部品収納具および部品保持具に関する。

圧電材料に電極膜を形成し、圧電素子とする場合、電極膜形成には電極材料、例えば金、アルミニウムなどをスパッタリングによって、所望の形状に成膜することが一般的に行われている。スパッタリングによって所望の形状に電極としての金属膜を成膜させるために、圧電材料からなるワーク（被成膜物）を、電極形状に開口させたマスク治具を含むワーク保持治具によって保持し、スパッタリング装置内にワークが保持されたワーク保持治具を装着し、スパッタリングを行う。

このようなワーク保持治具としては、特許文献１に開示されているものが知られている。特許文献１に開示されている成膜用治具は、成膜位置に保持されているワークをマスキングするマスクが、成膜用治具に備える磁石収容部に収容、固定された磁石の磁力によって吸引され、成膜用治具に固定される構成となっている。更に、磁石の表面には成膜用治具の洗浄溶液に対して不溶な保護膜が形成されているため、成膜用治具の洗浄によって磁石が浸食されることが防止でき、成膜治具の洗浄の都度、磁石を着脱させる必要がなく生産性を向上させることができる。

また、成膜治具の磁石収容部は、収容される磁石の高さより深く形成され、これにより磁石表面が成膜治具の表面より突出させない構成とすることにより、磁石とマスクとの接触を回避させ、磁石の損傷を防止している。

特開２００２−２４１９３６号公報

しかし、特許文献１に開示された成膜用治具では、ワークへの成膜方法であるスパッタリングでは、スパッタ装置の内部は高温環境に維持されることから、成膜治具に収容、固定された磁石も高温に曝され、保磁力が低下してしまう。保磁力の低下は、マスクの保持力を低下させてしまい、マスクずれ、あるいはマスク外れが発生する虞があった。そのために、磁石の保護膜の損傷が生じなくても、所定の頻度で所望の保持力を備える磁石にしなければならないが、成膜用治具の磁石収容部に収容、固定されている磁石の着脱には、多くの工数を必要とするものである。

また、成膜治具の磁石収容部が、収容される磁石の高さより深く形成され、これにより磁石表面が成膜治具の表面より突出させない構成となっていること、言い換えれば、磁石は磁石収容部の深さより薄く形成され、小型の磁石となってしまうことで、高い保磁力を得ることが困難となる。従って、マスクの保持力が低くなることにより、マスクずれ、あるいはマスク外れが発生する虞があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

〔適用例１〕本適用例の部品収納具は、第１基板と、第２基板と、を備え、前記第１基板と、前記第２基板と、は平面視で重ねて配置され、且つ前記第１基板と、前記第２基板と、の間に部品が配置される部品収納具であって、前記第１基板と、前記第２基板と、の間に磁石が収納可能な空間が形成され、前記空間は、前記第１基板に対向する前記第２基板の面に備える第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記第１基板の面に備える磁石載置面と、を含み、少なくとも、前記第１凹部の底面と前記磁石載置面と、は磁性を有し、前記第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記磁石の面と、を離間させることを特徴とする。

本適用例の部品収納具は、第１基板と、第２基板と、を磁石の吸着力により互いに積層させ、第１基板と、第２基板と、によって形成される空間に部品を収納させるものである。従って、本適用例の部品収納具によれば、磁石の吸着力による組み立て手段によることで、第２基板と、第１基板と、の着脱を容易にすることができる。また、第２基板に第１凹部が形成されることにより、第２基板の軽量化を図ることができ、ねじ止めなどによらない、磁石による吸着固定であっても第２基板が外れやすくなることを抑制することができる。

〔適用例２〕上述の適用例において、前記第１凹部の底面の算術平均粗さをＲａ１、前記磁石載置面の算術平均粗さをＲａ２、とした場合、
Ｒａ１＞Ｒａ２
であることを特徴とする。

磁石の吸着力は、被吸着物の被吸着面の仕上げが荒い程、吸着力は低下する。そこで、上述の適用例によれば、第１基板に含まれる磁石載置面の仕上げ程度を、第２基板の第１凹部底面の仕上げ程度より良くする、すなわち算術平均粗さを細かく（小さく）することにより、部品収納具から第２基板を離間（分解）させた場合、磁石は第１基板に残留させることができる。従って、部品収納具への部品の着脱において、第２基板を着脱する作業性が向上し、生産性を高めることができる。

〔適用例３〕上述の適用例において、前記第２基板の前記第１基板に対向する面に、前記磁石載置面を底面とする第２凹部を備え、前記第２凹部の開口の縁部は、前記第１凹部の開口の縁部の内側領域であることを特徴とする。

上述の適用例は換言すると、第１凹部の開口の縁部は第２凹部の開口の縁部より外側領域にある。従って、磁石に対して各凹部の側壁との距離は、第１凹部の側壁からの距離より第２凹部の側壁からの距離の方が短い、すなわち第１凹部の側壁と磁石との間の吸着力は弱くなっている。従って、上述の適用例によれば、第２基板の第１凹部における磁石と第２基板の吸着力より、第１基板の第２凹部における磁石と第１基板との吸着力が大きくなり、部品収納具から第２基板を離間（分解）させた場合、磁石は第１基板に残留させることを容易にすることができる。

〔適用例４〕上述の適用例において、前記第２基板は、前記磁石載置面を備える基板部と、前記基板部と、前記第１基板と、の間に配置されるスペーサー部と、を備え、前記スペーサー部の磁性が、前記磁石載置面の磁性より低いことを特徴とする。

上述の適用例によれば、磁石が収容可能な空間の底部となる磁石載置面が第１基板となり、側壁がスペーサーによって構成される。スペーサーが磁石載置面より低い磁性を有することにより、磁石載置面に磁石を配置させる際に、スペーサーによって形成される磁石の収納空間の側壁に磁石が引き寄せられることなく、磁石載置面に磁石を配置させることができ、作業性を向上させることができる。また、収納される部品の形状、寸法に応じたスペーサーを組み替えることで、部品収容空間を容易に形成することができるため、第１基板および第２基板の共通使用、いわゆる標準化が可能となりコスト低減が図られる。

〔適用例５〕上述の適用例において、前記第２基板の一部が、前記第１基板と、積層方向で接触することを特徴とする。

上述の適用例によれば、第１凹部の底面と磁石とを確実に離間させることができ、また、収容される部品と、第１基板と第２基板とにより形成される収納空間と、の積層方向の所望の寸法関係を維持することができ、部品の損傷を防止することができる。

〔適用例６〕本適用例の部品保持具は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と、前記第２基板と、は平面視で重ねて配置され、前記第１基板と、前記第２基板と、の間に配置される磁石と、を備え、前記第１基板と、前記第２基板と、の間に前記磁石が収納可能な空間が形成され、前記空間は、前記第１基板に対向する前記第２基板の面に備える第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記第１基板の面に備える磁石載置面と、を含み、少なくとも、前記第１凹部の底面と前記磁石載置面と、は磁性を有し、前記第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記磁石の面と、が離間していることを特徴とする。

本適用例の部品保持具は、第１基板と、第２基板と、を磁石の吸着力により互いに積層させ、第１基板と、第２基板と、によって形成される空間に部品を収納、保持させ、例えばスパッタリング等の処理装置に部品を配置される治具として用いられるものである。従って、本適用例の部品保持具によれば、磁石の吸着力による組み立て手段によることで、第２基板と、第１基板と、の着脱を容易にすることができる。また、第２基板に第１凹部が形成されることにより、第２基板の軽量化を図ることができ、ねじ止めなどによらない、磁石による吸着固定であっても第２基板が外れやすくなることを抑制することができる。

〔適用例７〕上述の適用例において、前記第１凹部の底面の算術平均粗さをＲａ１、前記磁石載置面の算術平均粗さをＲａ２、とした場合、
Ｒａ１＞Ｒａ２
であることを特徴とする。

磁石の吸着力は、被吸着物の被吸着面の仕上げが荒い程、吸着力は低下する。そこで、上述の適用例によれば、第１基板に含まれる磁石載置面の仕上げ程度を、第２基板の第１凹部底面の仕上げ程度より良くする、すなわち算術平均粗さを細かく（小さく）することにより、部品保持具から第２基板を離間（分解）させた場合、磁石は第１基板に残留させることができる。これにより、スパッタリング装置への固定治具として本適用例の部品保持具を用いた場合、所定の繰り返し使用後に必要となるマスク基板となる第２基板の処理被膜物質の剥離洗浄において、部品保持具から第２基板の着脱において、除外しなければならない磁石が、第１基板側に残留するため、第２基板を着脱する作業性が向上し、生産性を高めることができる。

〔適用例８〕上述の適用例において、前記第２基板の前記第１基板に対向する面に、前記磁石載置面を底面とする第２凹部を備え、前記第２凹部の開口の縁部は、前記第１凹部の開口の縁部の内側領域であることを特徴とする。

上述の適用例によれば、上述の適用例は換言すると、第１凹部の開口の縁部は第２凹部の開口の縁部より外側領域にある。従って、磁石に対して各凹部の側壁との距離は、第１凹部の側壁からの距離より第２凹部の側壁からの距離の方が短い、すなわち第１凹部の側壁と磁石との間の吸着力は弱くなっている。従って、上述の適用例によれば、第２基板の第１凹部における磁石と第２基板の吸着力より、第１基板の第２凹部における磁石と第１基板との吸着力が大きくなり、部品収納具から第２基板を離間（分解）させた場合、磁石は第１基板に残留させることを容易にすることができる。

〔適用例９〕上述の適用例において、前記第２基板は、前記磁石載置面を備える基板部と、前記基板部と、前記第１基板と、の間に配置されるスペーサー部と、を備え、前記スペーサー部の磁性が、前記磁石載置面の磁性より低いことを特徴とする。

上述の適用例によれば、上述の適用例によれば、磁石が収容可能な空間の底部となる磁石載置面が第１基板となり、側壁がスペーサーによって構成される。スペーサーが磁石載置面より低い磁性を有することにより、磁石載置面に磁石を配置させる際に、スペーサーによって形成される磁石の収納空間の側壁に磁石が引き寄せられることなく、磁石載置面に磁石を配置させることができ、作業性を向上させることができる。また、収納される部品の形状、寸法に応じたスペーサーを組み替えることで、部品収容空間を容易に形成することができるため、第１基板および第２基板の共通使用、いわゆる標準化が可能となりコスト低減が図られる。

〔適用例１０〕上述の適用例において、前記第２基板の一部が、前記第１基板と、積層方向で接触することを特徴とする。

上述の適用例によれば、第１凹部の底面と磁石とを確実に離間させることができ、また、保持される部品と、第１基板と第２基板とにより形成される収納空間と、の積層方向の所望の寸法関係を維持することができ、部品の損傷を防止することができる。

第１実施形態に係る部品収納具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ´部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ´部の断面図、（ｄ）は（ａ）に示すＣ１−Ｃ２−Ｃ３部の断面図。 第１実施形態に係る部品収納具の部分拡大図を示し、（ａ）は図１（ｃ）に示すＨ部の拡大平面図、（ｂ）は図１（ｃ）に示すＨ部の拡大断面図。 磁石の吸着力を説明する、（ａ）は磁石が吸着される面の表面粗さと吸着力の関係、（ｂ）は磁石と、磁石が吸着される面と、の距離（隙間）と、吸着力の関係、を示す。 第２実施形態に係る部品収納具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＪ−Ｊ´部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＫ−Ｋ´部の断面図、（ｄ）は（ｃ）に示すＬ部の拡大図。 第３実施形態に係る部品保持具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＮ−Ｎ´部の拡大断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＰ−Ｐ´部の拡大断面図。 第３実施形態に係る部品保持具の部分拡大図を示し、（ａ）は図５（ｂ）に示すＳ部の拡大平面図、（ｂ）は図５（ｂ）に示すＳ部の拡大断面図。 第４実施形態に係る部品保持具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＴ−Ｔ´部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＵ−Ｕ´部の断面図、（ｄ）は（ｃ）に示すＶ部の拡大図。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る部品収納具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ´部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ´部の断面図、（ｄ）は（ａ）に示すＣ₁−Ｃ₂−Ｃ₃部の断面図、である。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る部品収納具１００は、被収納部品４０（以下、部品４０という）を挟持可能とする第１基板１０と、第２基板２０と、第１基板１０と第２基板２０との間に、部品４０が収納可能となる厚みを備えたスペーサー３０と、を備えている。なお本実施形態では、スペーサー３０は、複数のスペーサー体、本実施形態では３枚のスペーサー体３１，３２，３３によって構成されているが、これに限定されず部品４０の厚みによって、適宜、設定することができる。

第１基板１０には、２本の案内ピン１１が、例えば溶接などによって、固着されている。この案内ピン１１に案内され、挿通するようにスペーサー３０のスペーサー案内孔３０ａとなる各スペーサー体３１，３２，３３のスペーサー体案内孔３１ａ，３２ａ，３３ａが形成され、第２基板２０には第２基板案内孔２０ａが形成されている。案内ピン１１に、スペーサー体案内孔３１ａ，３２ａ，３３ａを挿通させ、さらに第２基板２０の第２基板案内孔２０ａを挿通させることにより、第１基板１０に対して、スペーサー３０と第２基板２０と、が所定の位置関係を維持して積層させることができる。

部品収納具１００に部品４０が収納されているか否かを確認するため第１基板１０には第１基板開口１０ａを備え、第２基板２０には第２基板開口２０ｂを備えている。第１基板開口１０ａ、および第２基板開口２０ｂと、部品４０との関係は、図１（ａ）におけるＤ部拡大図に示すように、部品４０の角部４０ａが開口１０ａ，２０ｂより外側に配置されるように、すなわち図示網掛けＦ部の平面視での重なりを形成させるようにする。このようにすることで、図１（ｄ）に示すように、部品４０のコーナー部のＤ部において重なりＦが構成されることにより、第１基板１０の第１基板開口１０ａ、および第２基板２０の第２基板開口２０ｂからの部品４０の外れが防止される。言い換えると、部品４０は第１基板１０と第２基板２０との重なりＦ部で挟持され、部品収納具１００に保持されることとなる。

なお、スペーサー３０は、各スペーサー体３１，３２，３３に、部品４０が位置決めされる適当な隙間が形成されるスペーサー体開口３１ｂ，３２ｂ，３３ｂが形成され、スペーサー３０として積層されてスペーサー開口３０ｂが構成されて部品４０を位置決め固定する。

本実施形態に係る部品収納具１００は、磁石５０を備えることにより、第１基板１０と、第２基板２０と、を、磁力によって積層方向に吸着し、スペーサー３０を挟持するように引き付ける。図１（ｃ）に示すように、磁石５０は、スペーサー３０に複数個所設けられた磁石収納部３０ｃと、第１基板１０と、第２基板２０と、によって構成される磁石が収納可能な空間に配置される。磁石収納部３０ｃは、各スペーサー体３１，３２，３３に設けられた磁石収納開口３１ｃ，３２ｃ，３３ｃによって構成される。

従って、第１基板１０、および第２基板２０は磁石５０と吸着性が優れる磁性材によって形成され、鉄系およびニッケル系の合金を用いることが好ましく、例えば析出硬化系ステンレス鋼のＳＵＳ６３１を用いることで、強度と耐食性とを備えた第１基板１０、および第２基板２０を得ることができる。

スペーサー３０を構成するスペーサー体３１，３２，３３は非磁性体材料で形成されることが好ましい。スペーサー体３１，３２，３３を非磁性体材料で形成することにより、磁石５０を配置させた場合に、磁石５０がスペーサー体３１，３２，３３の磁石収納開口３１ｃ，３２ｃ，３３ｃの内周面に磁力によって引き寄せられることがないため、磁石５０の組み込み性が阻害されない。スペーサー体３１，３２，３３としては、例えばオーステナイト系ステンレス鋼が好適に用いられ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰなどが用いられる。

図１（ａ）に示す、第１基板１０における磁石５０が載置される磁石載置面領域Ｇ（図中、網掛けハッチング領域）は、本実施形態に係る部品収納具１００では、第１基板１０は平板状であるので、図１（ｃ）に示すように第１基板１０の第２基板２０に対向する面１０ｂ（以下、第１基板主面１０ｂという）の面内に含まれる。第１基板１０が磁石５０の磁力によって引き寄せられる力、すなわち吸着力は、第１基板主面１０ｂの表面仕上げが良い状態、言い換えると表面粗さが小さくなるほど高い吸着力を得ることができる。

第１基板１０の第１基板主面１０ｂの仕上げは、第１基板１０の厚みを整えるために行われる表面研削仕上げでは、算術平均粗さＲａ２₁は、
Ｒａ２₁≦０．２（μｍ）
の表面仕上げが得られ、磁石５０との高い吸着力を確保することができる。

一方、第２基板２０は、図１（ｃ）のＨ部の拡大断面図である図２（ｂ）、および図２（ｂ）の平面外観図である図２（ａ）に示すように、磁石５０の収納領域に対応した第２基板２０の第１基板１０に対向する面２０ｃ（以下、第２基板主面２０ｃという）に、第２基板主面２０ｃ側に開口する第１凹部２０ｄが形成されている。

第１凹部２０ｄは、例えば第２基板主面２０ｃを部分エッチングすることによって形成され、部品収納具１００として部品４０を収納した場合に、磁石５０の第２基板２０側の端部５０ａより離間した位置に第１凹部２０ｄの底部２０ｅが配置されるよう第１凹部２０ｄの深さｍが設定される。第１凹部２０ｄの深さｍは、部品収納具１００として組み立てられた状態で、各構成部品のばらつきを考慮しても底部２０ｅと磁石５０の端部５０ａとが当接しないように設定されることが好ましい。すなわち、磁石５０の端部５０ａと底部２０ｅと、の距離（隙間）をδとすると、
δ≧０
であることが好ましい。

更に、第１凹部２０ｄの底部２０ｅは、第１基板１０の磁石載置面領域Ｇ（図１参照）の仕上げ、すなわち第１基板主面１０ｂの仕上げの算術平均粗さＲａ２より荒くすることが好ましい。

磁石５０と第１基板１０、および磁石５０と第２基板２０、との吸着力は、基板１０，２０の吸着面の粗さ、および磁石５０との離間距離によって変化する。例えば、一般的に図３に示す関係にある。図３（ａ）は、磁石が吸着される面の表面粗さと、磁石の吸着力の関係を表している。図３（ａ）に示すように、▽▽▽仕上げ面と磁石との吸着力を１００とした場合、▽▽仕上げ面では吸着力は約８０％まで弱まり、さらに▽仕上げ面では約６０％まで弱まってしまう。

また、磁石と、磁石が吸着される面と、の距離（隙間）と、吸着力の関係を示す図３（ｂ）でわかるように、磁石が密着した状態での吸着力を１００％とすると、わずか０．１ｍｍの隙間ができることで吸着力は約３０％まで弱まってしまう。すなわち、吸着力は磁束密度の二乗に比例して発生するが、吸着面を通る磁束の磁束密度は磁石からの距離に反比例して低下する。従って、吸着力は磁石からの距離の二乗に反比例して減少してしまう。

上述の図３によって説明したことから、第１凹部２０ｄの底部２０ｅの仕上げが、第１基板１０の磁石載置領域Ｇを含む第１基板主面１０ｂの仕上げより荒い、すなわち第１凹部２０ｄの底部２０ｅの面粗さを算術平均粗さＲａ１₁とした場合、
Ｒａ１₁＞Ｒａ２₁
の関係にあることが好ましい。

第１基板１０に載置され、第１基板１０に磁石５０の第１基板１０側の端部５０ｂが密着して吸着している磁石５０が、δ＝０、すなわち第２基板２０における第１凹部２０ｄの底部２０ｅとも密着した状態の場合を仮定する。その形態から、第１基板１０と第２基板２０とを離間させ分解させるときに、第１基板１０と磁石５０との吸着力をＰ１₁、第２基板２０と磁石５０との吸着力をＰ２₁、とした場合、上述の算術平均粗さＲａ１₁，Ｒａ２₁の関係とすることにより、
Ｐ１₁＞Ｐ２₁
となり、磁石５０は第１基板１０側に吸着した状態で第２基板２０を分離することができる（図３（ａ）参照）。さらに、図２（ｂ）に示すように第１凹部２０ｄの底部２０ｅと、磁石５０の端部５０ａと、に隙間δを設けることにより、確実に第１基板１０と磁石５０との吸着力をＰ１₁が、第２基板２０と磁石５０との吸着力をＰ２₁より大きくなる関係を維持することができる。

また、平面視における第１凹部２０ｄ領域と、スペーサー３０における磁石収納部３０ｃ領域と、の関係は、図２（ａ）に示すように、第１凹部２０ｄ領域が、スペーサー３０における磁石収納部３０ｃ領域より広く形成されている。このように形成されることにより、第１凹部２０ｄの側壁と磁石５０との距離を広げ、第１凹部２０ｄの側壁と磁石５０との間の吸着力を低減させることができ、上述の第２基板２０と磁石５０との吸着力Ｐ２₁に吸着力が加算されることが抑制される。

（第２実施形態）
図４に第２実施形態に係る部品収納具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＪ−Ｊ´部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＫ−Ｋ´部の断面図の断面図、（ｄ）は（ｃ）に示すＬ部の拡大図、である。なお、第２実施形態に係る部品収納具１１０は、第１実施形態に係る部品収納具１００における第１基板１０とスペーサー３０（スペーサー体３１，３２，３３）とが一体化した点が異なる構成である。従って、第２実施形態に係る部品収納具１１０の説明では、第１実施形態に係る部品収納具１００と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。

図４（ａ），（ｂ）に示すように部品収納具１１０は、第１実施形態に係る部品収納具１００に備える第２基板２０を共通に使用することができる。そして、第１基板６０には第２基板２０に対向する面６０ａ（以下、第１基板主面６０ａという）には２本の案内ピン６１が、例えば溶接などのよって、固着されている。この案内ピン６１が第２基板２０の第２基板案内孔２０ａに挿通され、第１基板６０と第２基板２０とが位置決めされる。

また、第１基板６０には第２基板２０に対向する第１基板主面６０ａに開口を備える磁石５０が収納可能な第２凹部６０ｂを備えている。また、部品４０が収納可能な第１基板主面６０ａに開口を有する部品収納凹部６０ｃを備え、部品収納凹部６０ｃの底部６０ｄには貫通孔の第２開口６０ｅが形成され、部品４０の収納の有無を確認することができる。

第２凹部６０ｂには、図４（ｄ）にも示すように、磁石５０が収納され、第２凹部６０ｂの底部６０ｆ上に載置される。磁石５０の載置面となる底部６０ｆは、第１実施形態に係る部品収納具１００と同様に、底部６０ｆの面粗さを算術平均粗さＲａ２₂とした場合、
Ｒａ１₁＞Ｒａ２₂
の関係にあることが好ましい。なお、Ｒａ１₁は第２基板２０に形成された第１凹部２０ｄの底部２０ｅ面の算術平均粗さである。更に、磁石５０の端部５０ａと底部２０ｅと、の距離（隙間）δは、
δ≧０
であることが好ましい。

上述の算術平均表面粗さ、および第２基板２０の第１凹部２０ｄと磁石の隙間δの関係を実現することにより、第２凹部６０ｂの底部６０ｆに載置された磁石５０に対して、第１凹部２０ｄの底部２０ｅと磁石５０の端部５０ａと、が密着した場合であっても、第１基板６０の第２凹部６０ｂの底部６０ｆと、磁石５０との吸着力をＰ１₂、第２基板２０と磁石５０との吸着力をＰ２₁、とした場合、少なくとも、
Ｐ１₂＞Ｐ２₁
の関係となり、磁石５０は第１基板６０側に吸着した状態で第２基板２０を分離することができる。

さらに、磁石５０は第１基板６０の第２凹部６０ｂの側壁との間でも磁力による吸着力Ｐ１₂´が生じていることから、
（Ｐ１₂＋Ｐ１₂´）＞Ｐ２₁
となり、なお一層、磁石５０と第２基板２０との吸着力に対して、磁石５０と第１基板６０との吸着力が大きくなり、確実に磁石５０が第１基板６０側に吸着した状態で第２基板２０を分離することができる。

また、平面視における第１凹部２０ｄの領域と、第１基板６０における磁石が収納される第２凹部６０ｂの領域と、の関係は、図４（ａ）のＭ部拡大図に示すように、第１凹部２０ｄ領域が、第１基板６０の第２凹部６０ｂ領域より広く形成されている。このように形成されることにより、第１凹部２０ｄの側壁と磁石５０との距離を広げ、第１凹部２０ｄの側壁と磁石５０との間の吸着力を低減させることができ、上述における第２基板２０と磁石５０との吸着力Ｐ２₁に吸着力が加算されることを抑制する。

上述した部品収納具１００，１１０は、第１基板１０もしくは第１基板６０と、第２基板２０と、を磁石５０の吸着力により互いに積層させ、第１基板１０もしくは第１基板６０と、第２基板２０と、によって形成される空間に部品４０を収納させるものである。この磁石５０の吸着力による組み立て手段により、第２基板２０と、第１基板１０もしくは第１基板６０と、の着脱を容易にすることができる。また、第２基板２０に第１凹部２０ｄが形成されることにより、第２基板２０の軽量化を図ることができ、磁石５０による吸着固定であっても第２基板２０が外れやすくなることを抑制することができる。

また、第２基板２０に第１凹部２０ｄを備えることにより、磁石５０はスペーサー３０の第２基板２０側、もしくは第１基板６０の第２基板２０側に突出させることができることから、より大きい磁石５０を用いることができる。従って、磁石５０と、第１基板１０，６０、および第２基板２０との吸着力を高めることができる。更に、第２実施形態に係る部品収納具１１０においては、第２基板２０を分離させた場合、第１基板６０に残留した磁石５０は、第１基板６０の第２基板２０側に突出しているため、磁石５０の交換時には容易に磁石５０を確保し、第２凹部６０ｂから磁石５０を排出することができる。

部品収納具１００，１１０は、部品４０の収納、排出時における第２基板２０の着脱が容易に行える。また、部品４０は部品収納具１００，１１０に収納することによって、部品４０に直接触れることなくハンドリングが可能になり、部品４０の損傷、汚染を防止することができる。

（第３実施形態）
図５に第３実施形態に係る部品保持具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＮ−Ｎ´部の拡大断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＰ−Ｐ´部の拡大断面図、である。

図５（ａ），（ｂ）に示す、第３実施形態に係る部品保持具１０００は、被保持物１０４０を挟持し保持する第１基板１０１０と、第２基板１０２０と、第１基板１０１０と第２基板１０２０との間に被保持物１０４０が収納可能となる厚みを備えたスペーサー１０３０と、第１基板１０１０と第２基板１０２０とを吸着する磁石１０５０と、を備えている。なお本実施形態では、スペーサー１０３０は、複数のスペーサー体、本実施形態では３枚のスペーサー体１０３１，１０３２，１０３３によって構成されているが、これに限定されず被保持物１０４０の厚みによって、適宜、設定することができる。

部品保持具１０００は、本実施形態では被保持物１０４０の表面に後述する第２基板１０２０の開口部を通して、スパッタリングによって薄膜を形成する際のスパッタリング装置への装着治具として用いられる。従って、第２基板１０２０はスパッタリングのマスキング部材としての機能を備えているので、以下、第２基板１０２０をマスク基板１０２０という。また被保持物１０４０は、スパッタリングされる被加工物であるので、以下、被保持物１０４０をワーク１０４０という。

第１基板１０１０には、２本の案内ピン１０１１が、例えば溶接などによって、固着されている。この案内ピン１０１１に案内され、挿通するようにスペーサー１０３０のスペーサー案内孔１０３０ａとなる各スペーサー体１０３１，１０３２，１０３３のスペーサー体案内孔１０３１ａ，１０３２ａ，１０３３ａが形成され、マスク基板１０２０にはマスク基板案内孔１０２０ａが形成されている。案内ピン１０１１に、スペーサー体案内孔１０３１ａ，１０３２ａ，１０３３ａを挿通させ、さらにマスク基板１０２０のマスク基板案内孔１０２０ａを挿通させることにより、第１基板１０１０に対して、スペーサー１０３０とマスク基板１０２０と、が所定の位置関係を維持して積層させることができる。そして、スペーサー体１０３１，１０３２，１０３３それぞれには、ワーク１０４０の外形を案内するスペーサー体開口１０３１ｂ，１０３２ｂ，１０３３ｂが形成され、部品保持具１０００に組み立てられスペーサー開口１０３０ｂが構成される。

マスク基板１０２０には、ワーク１０４０のマスク基板１０２０側の面１０４０ａ（以下、処理面１０４０ａという）にスパッタリングによる被膜材を通過させるためのマスク開口１０２０ｂが形成されている。本実施形態の部品保持具１０００の例では、ワーク１０４０の処理面１０４０ａの略全面に被膜させるようにマスク開口１０２０ｂは形成されている。しかし、これに限定されず、所望の被膜形状に合わせてマスク基板１０２０のマスク開口１０２０ｂの形状は設定される。また、第１基板１０１０には第１基板開口１０１０ａが形成されている。第１基板開口１０１０ａは、ワーク１０４０が載置される第１基板１０１０のマスク基板１０２０側の面１０１０ｂ（以下、第１基板主面１０１０ｂという）と、ワーク１０４０と、の接触によるワーク１０４０の表面への傷付き防止のため、ワーク１０４０の平面視形状より大きく形成されている。しかし、ワーク１０４０を保持するために次のように第１基板開口１０１０ａは形成される。

第１基板開口１０１０ａ、およびマスク開口１０２０ｂと、ワーク１０４０と、の図５（ａ）におけるＰ−Ｐ´部の断面を示す図５（ｃ）のように、ワーク１０４０の角部１０４０ｂが開口１０１０ａ，１０２０ｂより外側に配置されるように、すなわち基板１０１０，１０２０と平面視での重なりＱ１，Ｑ２を持たせている。このようにワーク１０４０の角部１０４０ｂ領域で、ワーク１０４０を第１基板１０１０とマスク基板１０２０と、で挟持することにより、ワーク１０４０の表面を損傷させることなく部品保持具１０００にワーク１０４０を保持することができる。

本実施形態に係る部品保持具１０００は、磁石１０５０を備えることにより、第１基板１０１０と、マスク基板１０２０と、を、磁力によって積層方向に吸着し、スペーサー１０３０を挟持するように引き付ける。図５（ｂ）に示すように、磁石１０５０は、スペーサー１０３０に複数個所設けられた磁石収納部１０３０ｃに配置される。磁石収納部１０３０ｃは、各スペーサー体１０３１，１０３２，１０３３に設けられた磁石収納開口１０３１ｃ，１０３２ｃ，１０３３ｃによって構成される。

従って、第１基板１０１０、およびマスク基板１０２０は磁石１０５０と吸着性が優れる磁性材によって形成され、鉄系およびニッケル系の合金を用いることが好ましく、例えば析出硬化系ステンレス鋼のＳＵＳ６３１を用いることで、強度と耐食性とを備えた第１基板１０１０、およびマスク基板１０２０を得ることができる。なお、スペーサー１０３０を構成するスペーサー体１０３１，１０３２，１０３３は非磁性体材料で形成されることが好ましい。スペーサー体１０３１，１０３２，１０３３を非磁性体材料で形成することにより、磁石１０５０を配置させた場合に、磁石１０５０がスペーサー体１０３１，１０３２，１０３３の磁石収納開口１０３１ｃ，１０３２ｃ，１０３３ｃの内周面に磁力によって引き寄せられることがないため、磁石１０５０の組み込み性が阻害されない。スペーサー体１０３１，１０３２，１０３３としては、例えばオーステナイト系ステンレス鋼が好適に用いられ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰなどが用いられる。

図５（ａ）に示す、第１基板１０１０における磁石１０５０が載置される磁石載置面領域Ｒ（図中、網掛けハッチング領域）は、本実施形態に係る部品保持具１０００では、第１基板１０１０は平板状であるので、図５（ｂ）に示すように第１基板１０１０の第２基板１０２０に対向する第１基板主面１０１０ｂの面内に含まれる。第１基板１０１０が磁石１０５０の磁力によって引き寄せられる力、すなわち吸着力は、第１基板主面１０１０ｂの表面仕上げが良い状態、言い換えると表面粗さが小さくなるほど高い吸着力を得ることができる（図３（ａ）参照）。

第１基板１０１０の第１基板主面１０１０ｂの仕上げは、第１基板１０１０の厚みを整えるために行われる表面研削仕上げでは、算術平均粗さＲａ２₃は、Ｒａ２₃≦０．２（μｍ）
の表面仕上げが得られ、磁石１０５０との高い吸着力を確保することができる。

一方、マスク基板１０２０は、図５（ｂ）のＳ部の拡大断面図である図６（ｂ）、および図６（ｂ）の平面外観図である図６（ａ）に示すように、磁石１０５０の収納領域に対応したマスク基板１０２０の第１基板１０１０に対向する面１０２０ｃ（以下、マスク基板主面１０２０ｃという）に、マスク基板主面１０２０ｃ側に開口する第１凹部としてのマスク凹部１０２０ｄが形成されている。

マスク凹部１０２０ｄは、例えばマスク基板主面１０２０ｃを部分エッチングすることによって形成され、部品保持具１０００としてワーク１０４０を保持した場合に、磁石１０５０のマスク基板１０２０側の端部１０５０ａより離間した位置にマスク凹部１０２０ｄの底部１０２０ｅが配置されるようマスク凹部１０２０ｄの深さｔが設定される。マスク凹部１０２０ｄの深さｔは、部品保持具１０００として組み立てられた状態で、各構成部品のばらつきを考慮しても底部１０２０ｅと磁石１０５０の端部１０５０ａとが当接しないように設定されることが好ましい。すなわち、磁石１０５０の端部１０５０ａと底部１０２０ｅと、の距離（隙間）をεとすると、
ε≧０
であることが好ましい。

更に、マスク凹部１０２０ｄの底部１０２０ｅは、第１基板１０１０の磁石載置面領域Ｒ（図５（ａ）参照）の仕上げ、すなわち第１基板主面１０１０ｂの仕上げの算術平均粗さＲａ２₃より荒くすることが好ましく、マスク凹部１０２０ｄの底部１０２０ｅの面粗さを算術平均粗さＲａ１₃とした場合、
Ｒａ１₃＞Ｒａ２₃
の関係にあることが好ましい。

上述のε、Ｒａ１₃、およびＲａ２₃の関係は、図３で説明したように、第１基板１０１０とマスク基板１０２０とを離間させ分解させるときに、第１基板１０１０と磁石１０５０との吸着力をＰ１₃、マスク基板１０２０と磁石１０５０との吸着力をＰ２₃、とした場合、
Ｐ１₃＞Ｐ２₃
となり、磁石１０５０は第１基板１０１０側に吸着した状態でマスク基板１０２０を分離することができる。

また、平面視におけるマスク凹部１０２０ｄ領域と、スペーサー１０３０における磁石収納部１０３０ｃ領域と、の関係は、図６（ａ）に示すように、マスク凹部１０２０ｄ領域が、スペーサー１０３０における磁石収納部１０３０ｃ領域より広く形成されている。このように形成されることにより、マスク凹部１０２０ｄの側壁と磁石１０５０との距離を広げ、マスク凹部１０２０ｄの側壁と磁石１０５０との間の吸着力を低減させることができ、マスク基板１０２０と磁石１０５０との吸着力Ｐ２₃を低減させることができる。

部品保持具１０００を用いてワーク１０４０にスパッタリングによって被膜形成させると、マスク基板１０２０にもワーク１０４０に処理される被膜材料が付着してしまう。そして、繰り返し部品保持具１０００を用いてスパッタリングすることで、マスク基板１０２０に付着した被膜材料は何層にも積層されてスパッタリング処理中に部分的に被膜材料が剥離し、ワーク１０４０に付着し、不良品を発生させてしまう。そこで、マスク基板１０２０は、所定回数の繰り返し使用の後、付着した被膜材料を剥離洗浄することが行われる。

被膜材料は主に金属材料であり、その剥離洗浄には、例えば硝酸など金属溶解液に浸漬させることが行われる。しかし、磁石１０５０は金属溶解液に侵食されやすい材料であり、マスク基板１０２０から確実に磁石１０５０を除去した上で、マスク基板１０２０の剥離洗浄が行わなければならない。そこで、本実施形態に係る部品保持具１０００を用いることで、上述したように磁石１０５０は第１基板１０１０に吸着させてマスク基板１０２０分離できる、すなわちマスク基板１０２０に磁石１０５０を残留させずにマスク基板１０２０を分離することができるため、作業性がよく、生産性を向上させることができる。

また、部品保持具１０００は、高温環境のスパッタリング装置内で使用されるが、磁石１０５０は高温環境下では磁力の低下を生じてしまう。そのため、所定の繰り返し使用回数ごとに磁石１０５０を、所定の磁力を有するものと交換する必要がある。この際、第１基板１０１０と磁石１０５０と、は磁力による吸着力のみで組み合わされているため、第１基板１０１０からの磁石１０５０の除去が容易に行われ、生産性の向上を図ることができる。

（第４実施形態）
図７に第４実施形態に係る部品保持具を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＴ−Ｔ´部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＵ−Ｕ´部の断面図の断面図、（ｄ）は（ｃ）に示すＶ部の拡大図、である。なお、第４実施形態に係る部品保持具１１００は、第３実施形態に係る部品保持具１０００における第１基板１０１０とスペーサー１０３０（スペーサー体１０３１，１０３２，１０３３）とが一体化した点が異なる構成である。従って、第４実施形態に係る部品保持具１１００の説明では、第３実施形態に係る部品保持具１０００と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。

図７（ａ），（ｂ）に示すように部品保持具１１００は、第３実施形態に係る部品保持具１０００に備えるマスク基板１０２０を共通に使用することができる。そして、第１基板１０６０にはマスク基板１０２０に対向する面１０６０ａ（以下、第１基板主面１０６０ａという）には２本の案内ピン１０６１が、例えば溶接などのよって、固着されている。この案内ピン１０６１がマスク基板１０２０のマスク基板案内孔１０２０ａに挿通され、第１基板１０６０とマスク基板１０２０とが位置決めされる。

また、第１基板１０６０にはマスク基板１０２０に対向する第１基板主面１０６０ａに開口を備える磁石１０５０が収納可能な第２凹部としての第１基板凹部１０６０ｂを備えている。また、ワーク１０４０が収納可能な第１基板主面１０６０ａに開口を有する部品収納凹部１０６０ｃを備え、部品収納凹部１０６０ｃの底部１０６０ｄには貫通孔の第２開口１０６０ｅが形成され、ワーク１０４０の収納の有無を確認することができる。

第１基板凹部１０６０ｂには、図７（ｄ）にも示すように、磁石１０５０が収納され、第１基板凹部１０６０ｂの底部１０６０ｆ上に載置される。磁石１０５０の載置面となる底部１０６０ｆは、第３実施形態に係る部品保持具１０００と同様に、底部１０６０ｆの面粗さを算術平均粗さＲａ２₄とした場合、
Ｒａ１₃＞Ｒａ２₄
の関係にあることが好ましい。なお、Ｒａ１₃はマスク基板１０２０に形成されたマスク凹部１０２０ｄの底部１０２０ｅ面の算術平均粗さである。更に、磁石１０５０の端部１０５０ａと底部１０２０ｅと、の距離（隙間）εは、
ε≧０
であることが好ましい。

上述の算術平均表面粗さ、およびマスク基板１０２０のマスク凹部１０２０ｄと磁石の隙間εの関係を実現することにより、第１基板凹部１０６０ｂの底部１０６０ｆに載置された磁石１０５０に対して、マスク凹部１０２０ｄの底部１０２０ｅと磁石１０５０の端部１０５０ａと、が密着した場合であっても、第１基板１０６０の第１基板凹部１０６０ｂの底部１０６０ｆと、磁石１０５０との吸着力をＰ１₄とした場合、マスク基板１０２０と磁石１０５０との吸着力は上述したＰ２₃であり、
Ｐ１₄＞Ｐ２₃
の関係となり、磁石１０５０は第１基板１０６０側に吸着した状態でマスク基板１０２０を分離することができる。

さらに、磁石１０５０は第１基板１０６０の第１基板凹部１０６０ｂの側壁との間でも磁力による吸着力Ｐ１₄´が生じていることから、
（Ｐ１₄＋Ｐ１₄´）＞Ｐ２₃
となり、なお一層、磁石１０５０とマスク基板１０２０との吸着力に対して、磁石１０５０と第１基板１０６０との吸着力が大きくなり、確実に磁石１０５０が第１基板１０６０側に吸着した状態でマスク基板１０２０を分離することができる。

また、平面視におけるマスク凹部１０２０ｄ領域と、第１基板１０６０の磁石１０５０が収納される第１基板凹部１０６０ｂと、の関係は、図７（ａ）のＷ部拡大図に示すように、マスク凹部１０２０ｄ領域が、第１基板１０６０の第１基板凹部１０６０ｂ領域より広く形成されている。このように形成されることにより、マスク凹部１０２０ｄの側壁と磁石１０５０との距離を広げ、マスク凹部１０２０ｄの側壁と磁石１０５０との間の吸着力を低減させることができ、上述におけるマスク基板１０２０と磁石１０５０との吸着力であるＰ２₃に吸着力が加算されることを抑制する。

上述した部品保持具１０００，１１００は、第１基板１０１０もしくは第１基板１０６０と、マスク基板１０２０と、を磁石１０５０の吸着力により互いに積層させ、第１基板１０１０もしくは第１基板１０６０と、第２基板１０２０と、によってワーク１０４０を挟持し保持するものである。この磁石１０５０の吸着力による組み立て手段により、マスク基板１０２０と、第１基板１０１０もしくは第１基板１０６０と、の着脱を容易にすることができ、ワーク１０４０の交換作業の生産性を向上させることができる。また、マスク基板１０２０にマスク凹部１０２０ｄが形成されることにより、マスク基板１０２０の軽量化を図ることができ、マスク基板１０２０が外れやすくなることを抑制することができる。

また、マスク基板１０２０にマスク凹部１０２０ｄを備えることにより、磁石１０５０は部品保持具１０００ではスペーサー１０３０のマスク基板１０２０側、もしくは部品保持具１１００では第１基板１０６０のマスク基板１０２０側、に突出させることができることから、大きい磁石１０５０を用いることができる。従って、磁石１０５０と、第１基板１０１０，１０６０、およびマスク基板１０２０との吸着力を高めることができる。更に、第４実施形態に係る部品保持具１１００においては、マスク基板１０２０を分離させた場合、第１基板１０６０に残留した磁石１０５０は、第１基板１０６０のマスク基板１０２０側に突出しているため、磁石１０５０の交換時には容易に磁石１０５０を確保し、第１基板凹部１０６０ｂから磁石１０５０を排出することができる。

部品保持具１０００，１１００を用いることで、磁石１０５０は第１基板１０１０，１０６０に吸着させてマスク基板１０２０を分離できる、すなわちマスク基板１０２０に磁石１０５０を残留させずにマスク基板１０２０を分離することができるため、マスク基板１０２０の洗浄に係る作業性がよく、生産性を向上させることができる。また、高温環境のスパッタリング装置内で使用されて磁力の低下を生じた磁石１０５０の交換作業においても、第１基板１０１０，１０６０と磁石１０５０と、は磁力による吸着力のみで組み合わされているため、第１基板１０１０からの磁石１０５０の除去が容易に行われ、生産性の向上を図ることができる。

１０…第１基板、２０…第２基板、３０…スペーサー、４０…部品、５０…磁石、１００…部品収納具。

Claims (10)

1. 第１基板と、
   第２基板と、を備え、
   前記第１基板と、前記第２基板と、は平面視で重ねて配置され、且つ前記第１基板と、前記第２基板と、の間に部品が配置される部品収納具であって、
   前記第１基板と、前記第２基板と、の間に磁石が収納可能な空間が形成され、
   前記空間は、前記第１基板に対向する前記第２基板の面に備える第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記第１基板の面に備える磁石載置面と、を含み、
   少なくとも、前記第１凹部の底面と前記磁石載置面と、は磁性を有し、
   前記第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記磁石の面と、を離間させる、
   ことを特徴とする部品収納具。
2. 前記第１凹部の底面の算術平均粗さをＲａ１、前記磁石載置面の算術平均粗さをＲａ２、とした場合、
   Ｒａ１＞Ｒａ２
   であることを特徴とする請求項１に記載の部品収納具。
3. 前記第２基板の前記第１基板に対向する面に、前記磁石載置面を底面とする第２凹部を備え、
   前記第２凹部の開口の縁部は、前記第１凹部の開口の縁部の内側領域である、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の部品収納具。
4. 前記第２基板は、
   前記磁石載置面を備える基板部と、
   前記基板部と、前記第１基板と、の間に配置されるスペーサー部と、を備え、
   前記スペーサー部の磁性が、前記磁石載置面の磁性より低い、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の部品収納具。
5. 前記第２基板の一部が、前記第１基板と、積層方向で接触する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の部品収納具。
6. 第１基板と、
   第２基板と、
   前記第１基板と、前記第２基板と、は平面視で重ねて配置され、前記第１基板と、前記第２基板と、の間に配置される磁石と、を備え、
   前記第１基板と、前記第２基板と、の間に前記磁石が収納可能な空間が形成され、
   前記空間は、前記第１基板に対向する前記第２基板の面に備える第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記第１基板の面に備える磁石載置面と、を含み、
   少なくとも、前記第１凹部の底面と前記磁石載置面と、は磁性を有し、
   前記第１凹部の底面と、前記第１凹部の底面に対向する前記磁石の面と、が離間している、
   ことを特徴とする部品保持具。
7. 前記第１凹部の底面の算術平均粗さをＲａ１、前記磁石載置面の算術平均粗さをＲａ２、とした場合、
   Ｒａ１＞Ｒａ２
   であることを特徴とする請求項６に記載の部品保持具。
8. 前記第２基板の前記第１基板に対向する面に、前記磁石載置面を底面とする第２凹部を備え、
   前記第２凹部の開口の縁部は、前記第１凹部の開口の縁部の内側領域である、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の部品保持具。
9. 前記第２基板は、
   前記磁石載置面を備える基板部と、
   前記基板部と、前記第１基板と、の間に配置されるスペーサー部と、を備え、
   前記スペーサー部の磁性が、前記磁石載置面の磁性より低い、
   ことを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の部品保持具。
10. 前記第２基板の一部が、前記第１基板と、積層方向で接触する、
    ことを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載の部品保持具。

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