説明

グラインド用治具

【課題】被研削体のオーバーハング部が損傷するおそれを抑制して研削することのできるグラインド用治具を提供する。
【解決手段】支持基板2と、支持基板2に凹み形成される凹部3と、凹部3に配設される複数の突起4と、支持基板2の凹部3を被覆して複数の突起4に支持され、液晶パネル10を保持する変形可能な自己粘着層20と、支持基板2に穿孔されて凹部3と自己粘着層20の区画空間22に連通する排気路30とを備える。そして、自己粘着層20に、液晶パネル10のオーバーハング部14の損傷を抑制するマスキング層40を積層してその厚さを液晶パネル10のカラーフィルタ11の厚さに対応させる。カラーフィルタ11と略同じ高さのマスキング層40が自己粘着層20とTFTアレイ12の間に介在し、オーバーハング部14を支持するので、例えオーバーハング部14の付近に空洞が形成されていても、オーバーハング部14が割れて損傷することがない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶パネル等の被研削体の研削に使用されるグラインド用治具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年の被研削体は、100μm以下の薄さにバックグラインドされる半導体ウェーハが代表的ではあるが、この半導体ウェーハ以外にも、画像表示用の液晶パネルがあげられる(特許文献1、2参照)。この種の液晶パネル10は、図2に示すように、幅の異なる一対のガラス基板を備え、幅狭のガラス基板が通過する光を着色するカラーフィルタ11に形成されており、幅広のガラス基板が複数の薄膜トランジスタ(TFT)の配列されたTFTアレイ12に形成されている。カラーフィルタ11から食み出たTFTアレイ12の食み出し部分には、電極13形成用のオーバーハング部14が形成され、このオーバーハング部14の下方が空洞に形成されている。
【0003】
このような液晶パネル10は、オーバーハング部14を含む上下両面の研削により薄化される工程等を通じて製造される。
【特許文献1】特開2007‐114361号公報
【特許文献2】特開2007‐93849号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来におけるグラインド用治具は、以上のように構成され、オーバーハング部14を含む上下両面の研削により薄化されるが、この際、TFTアレイ12側が研削されると、オーバーハング部14の下方が空洞に形成されている関係上、オーバーハング部14が割れて損傷するおそれがある。
【0005】
本発明は上記に鑑みなされたもので、被研削体のオーバーハング部が損傷するおそれを抑制して研削することのできるグラインド用治具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】
【0006】
本発明においては上記課題を解決するため、支持基板と、この支持基板に形成される凹部と、この凹部に形成される複数の突起と、支持基板の凹部を被覆して複数の突起に支持され、被研削体を保持する変形可能な自己粘着層と、支持基板に設けられて凹部と自己粘着層との間の空間に連通する排気路とを含んでなるものであって、
被研削体は、自己粘着層に保持される幅狭部と、この幅狭部上に設けられる幅広部とを備え、幅狭部から食み出た幅広部の食み出し部分をオーバーハング部とし、
自己粘着層に、被研削体のオーバーハング部の損傷を抑制するマスキング層を重ねてその厚さを被研削体の幅狭部の厚さに対応させるようにしたことを特徴としている。
【0007】
なお、自己粘着層に帯電防止性を付与することができる。
また、被研削体を、液晶パネルとしてその幅狭部をカラーフィルタとし、幅広部をTFTアレイとすることができる。
また、被研削体の幅狭部をマスキング層に包囲させることが可能である。
さらに、マスキング層を、ポリエチレンテレフタレート製のフィルムに粘着層を積層することにより形成することが可能である。
【0008】
ここで、特許請求の範囲における支持基板、凹部、及び自己粘着層は、被研削体の形状に応じて平面円形、楕円形、矩形、多角形等に形成される。各突起は、円柱形、角柱形、円錐台形、角錐台形等に形成される。また、排気路の端部は、支持基板の下面に開口しても良いし、周面に開口しても良い。マスキング層は、透明、不透明、半透明を問わず、自己粘着層に着脱自在に重ねても良いし、そうでなくても良い。さらに、被研削体は、液晶パネルが主ではあるが、段差のある他の物品でも良く、又その幅狭部と幅広部とが対向構造でも良いし、積層構造等でも良い。
【0009】
本発明によれば、被研削体の幅狭部の厚さに対応するマスキング層が被研削体の食み出たオーバーハング部を支持するので、例えオーバーハング部の近辺に空洞部や中空部等が形成されていても、オーバーハング部が損傷するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、被研削体のオーバーハング部が損傷するおそれを有効に抑制して研削することができるという効果がある。
また、自己粘着層に帯電防止性を付与すれば、自己粘着層に粘着した被研削体が剥離される際の帯電を有効に防ぐことができる。
【0011】
また、被研削体の幅狭部をマスキング層に包囲させれば、被研削体を適切に位置決めすることができる。
さらに、マスキング層を、ポリエチレンテレフタレート製のフィルムに粘着層を積層することにより形成すれば、厚さ精度等に優れるマスキング層を比較的容易に得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、図面を参照して本発明に係るグラインド用治具の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態におけるグラインド用治具は、図1や図2に示すように、グラインド設備の吸着テーブル1に搭載される支持基板2と、この支持基板2に凹み形成される凹部3と、この凹部3内に配設される複数の突起4と、支持基板2の凹部3を被覆して複数の突起4に支持され、研削される液晶パネル10を着脱自在に保持する変形可能な自己粘着層20と、凹部3と自己粘着層20との間に連通する排気路30とを備え、自己粘着層20に、液晶パネル10のオーバーハング部14の割れを抑制するマスキング層40を積層して粘着するようにしている。
【0013】
吸着テーブル1は、例えば通気性の多孔質セラミック等を使用して形成され、図示しないバキューム装置に接続されており、このバキューム装置の駆動により、グラインド用治具の支持基板2を着脱自在に搭載支持するよう機能する。
【0014】
支持基板2は、例えば剛性を有する所定の材料を使用して専用の基板収納容器に収納可能な平面円形の基板に形成され、平坦な表面の周縁部を除く中央部には、平面円形の凹部3が凹み形成されており、この凹部3内には、複数の突起4が所定の間隔をおいて配設される。この支持基板2の所定の材料としては、例えば剛直性を有する各種の金属、セラミックス、ガラス、ポリカーボネート等の樹脂があげられる。
【0015】
支持基板2の曲げ弾性率は概ね1GPa以上であることが好ましいが、これは、1GPa未満の場合には、支持基板2を肉厚に形成せざるを得ないからである。また、支持基板2の厚さは、0.5〜2mmの範囲、好ましくは1mmが適切である。これは、支持基板2の厚さが0.5mm未満の場合には、強度に欠け、液晶パネル10の研削加工に支障を来たすおそれがあるからである。逆に、支持基板2の厚さが2mmを超える場合には、肉厚に過ぎ、グラインド用治具の搬送や輸送に支障を来たす場合があるからである。
【0016】
複数の突起4のピッチ(突起4の中心と隣接する他の突起4の中心までの距離)は、1.0〜2.0mmの範囲、好ましくは1.0mmが適切である。これは、1.0mm未満の場合には、自己粘着層20が極端に引き伸ばされ、繰り返しの使用により自己粘着層20が切れたり、裂けたりするおそれがあるからである。逆に、2.0mmを超える場合には、液晶パネル10の研削時の厚さバラツキが増大するおそれがあるからである。この複数の突起4のピッチは、突起4が太い場合には、大きいほうが液晶パネル10の剥離が容易となるので、留意する必要がある。
【0017】
各突起4は、例えば0.1〜0.5mmの範囲、好ましくは0.2mmの高さを有する円柱形や円錐台形に形成される。これは、突起4の高さが0.1mm未満の場合には、自己粘着層20から液晶パネル10を剥離する作業が困難になるという理由に基づく。逆に、0.5mmを超える場合には、自己粘着層20が過剰に伸び、自己粘着層20と液晶パネル10との密着に支障を来たすという理由に基づく。
【0018】
各突起4の太さは、例えばφ0.2〜0.6mmの範囲、好ましくはφ0.4mmが適切である。これは、φ0.2mm未満の場合には、突起4自体の強度が低下し、しかも、突起4により自己粘着層20が切れたり、孔が空いてしまうおそれがあるという理由に基づく。逆に、φ0.6mmを超える場合には、自己粘着層20の突起4に支持された部分と液晶パネル10との粘着度が増大し、液晶パネル10の剥離に支障を来たすという理由に基づく。
【0019】
液晶パネル10は、図1や図2に示すように、幅の異なる一対のガラス基板を一体の対向構造に備え、幅狭のガラス基板が自己粘着層20に剥離可能に粘着されるカラーフィルタ11に形成され、幅広のガラス基板が複数の薄膜トランジスタの配列されたTFTアレイ12に形成される。カラーフィルタ11から水平横方向に食み出たTFTアレイ12の食み出し部分、換言すれば、段差部分には、電極13形成用のオーバーハング部14が形成され、このオーバーハング部14の下方(図1の上方)が空洞に形成される。
【0020】
自己粘着層20は、例えば弾性変形可能な可撓性のエチレンメチルメタクリレート製等のフィルム(例えば、アクリフトWH303(住友化学工業社製:商品名))からなり、その下面には、複数の突起4に接着支持される帯電防止層21が選択的に積層接着されており、支持基板2の表面の周縁部に接着されて凹部3の底面との間に区画空間22を形成するよう機能する。
【0021】
自己粘着性を有する自己粘着層20の厚さは、20〜200μmの範囲、好ましくは50〜100μmの範囲が好適である。これは、20μm未満の場合には、繰り返し使用時の耐久性に乏しいからである。逆に、200μmを超える場合には、液晶パネル10の剥離に長時間を要するからである。また、自己粘着層20の引張破断強度は、自己粘着層20の破断防止の観点から5MPa以上、好ましくは9MPaが好適である。また、自己粘着層20の引張破断伸びは、自己粘着層20の損傷防止の観点から500%以上、好ましくは750%が好適である。
【0022】
自己粘着層20の曲げ弾性率は、10〜100MPa、好ましくは27MPaが良い。これは、10MPa未満の場合には、自己粘着層20の突起4に支持された部分以外の部分が重力で撓んでしまい、液晶パネル10が適切に粘着しないおそれがあるという理由に基づく。逆に、100MPaを超える場合には、自己粘着層20の変形に支障を来たし、液晶パネル10の粘着や剥離に支障を来たすおそれがあるという理由に基づく。
【0023】
自己粘着層20の静摩擦係数は、縦30mm×横30mm×厚さ3mmの大きさのガラス板に自己粘着層を貼り、これをミラーウェーハ上に置いて全体に900gの荷重を5秒間加え、自己粘着層付きのガラス板をミラーウェーハと平行に荷重をかけて押した際、動き出したときの荷重が20N以上、好ましくは35N以上が良い。これは、20N未満の場合には、研削の際に液晶パネル10が剥離して破損を招くおそれがあるからである。
【0024】
自己粘着層20の自己粘着力は、ミラーウェーハ上に30mm幅にカットした自己粘着層をゴムローラを介して空気が侵入しないように貼り、20分後に300mm/分の速度、180°の角度で剥離した場合に、剥離強度が2N以下/30mm幅、好ましくは1N以下/30mm幅が良い。これは、剥離強度が2N以下/30mm幅を超える場合には、自己粘着層20から研削した液晶パネル10を剥離する作業が困難になるからである。
【0025】
帯電防止層21は、側鎖に式(1)で示される第四級アンモニウム塩を有する帯電防止性樹脂、有機導電性ポリマー、金属酸化物、及びカーボンからなる群から選択された少なくとも1種の材料からなり、帯電防止効果を発揮する。
【0026】
【化1】

【0027】
排気路30は、研削加工に支障を来たすことのないよう、支持基板2の厚さ方向に略φ1mm程度の大きさに穿孔されて凹部3と自己粘着層20との間の区画空間22に連通し、支持基板2の裏面と凹部3の底面とにそれぞれ開口しており、区画空間22内の空気をバキューム装置の駆動により、吸着テーブル1を介し外部に排気するよう機能する(図1の矢印参照)。そして、この空気の排気により、自己粘着層20が複数の突起4に応じて凹凸に変形し、自己粘着層20に粘着した液晶パネル10が容易に剥離可能となる。
【0028】
マスキング層40は、例えば厚さ精度、寸法安定性、絶縁性、耐候性に優れる薄いポリエチレンテレフタレート(PET)製フィルムの片面に、自己粘着層20の表面に粘着する粘着層20が積層されることにより、液晶パネル10のカラーフィルタ11の厚さに対応する厚さに形成され、液晶パネル10のカラーフィルタ11を包囲するよう機能する。
【0029】
上記構成において、液晶パネル10を研削する場合には、先ず、グラインド用治具の自己粘着層20上に液晶パネル10を粘着してそのオーバーハング部14を有しないカラーフィルタ11をマスキング層40に位置決め状態で包囲させ、マスキング層40に液晶パネル10のオーバーハング部14を支持させ、グラインド設備の吸着テーブル1にグラインド用治具の支持基板2を真空吸着させれば、液晶パネル10のTFTアレイ12側のガラス基板を研削装置により上方から薄く研削することができる。
【0030】
液晶パネル10を薄く研削したら、吸着テーブル1の真空吸着を解除して液晶パネル10をグラインド用治具と共に取り外し、凹部3と自己粘着層20との間の区画空間22の空気を排気路30を介し外部に排気して自己粘着層20を複数の突起4に応じて変形させ、自己粘着層20と液晶パネル10との間に空気の侵入を許容して自己粘着層20の粘着力を低下させれば、自己粘着層20から液晶パネル10を簡単に剥離することができる。
【0031】
上記構成によれば、液晶パネル10のカラーフィルタ11と略同じ高さ(厚さ)のマスキング層40の一部が自己粘着層20とTFTアレイ12との間に介在し、液晶パネル10のオーバーハング部14を下方から支持するので、例えオーバーハング部14の付近に空洞が形成されていても、オーバーハング部14が欠けたり、割れて損傷することがない。また、グラインド用治具の自己粘着層20が使い捨てタイプではなく、複数回使用することができるので、研削の度に自己粘着層20を廃棄する必要が全くなく、廃棄物の削減が大いに期待できる。
【0032】
また、凹凸に変形可能な自己粘着層20を使用するので、液晶パネル10を確実に固定したり、薄く研削した液晶パネル10をハンドリングしたり、あるいは剥離、移載することができる。また、自己粘着層20には、粘着剤のような低分子量物質が塗布されないので、自己粘着層20から液晶パネル10に粘着剤が移行して糊残りの生じることがない。
【0033】
また、気温の上昇に伴い揮発する溶剤タイプの粘着剤を使用するものではないので、残留溶剤に伴う液晶パネル10の汚染や導通不良、火災のおそれがなく、しかも、耐溶剤性の基材を選択する必要がないので、材料選択の自由度や生産性を大幅に向上させることができる。さらに、UV光を利用して自己粘着層20の粘着力を低下させるものではないので、UV光の管理を考慮したり、照明に配慮する必要も全くない。
【0034】
なお、本発明に係るグラインド用治具は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、自己粘着層20に帯電防止性を付与するため、自己粘着層20を多層構造に形成してその中間に帯電防止層21を介在しても良い。また、自己粘着層20に導電性カーボン、カーボンナノチューブ、高分子型の帯電防止剤、あるいは導電性ポリマー等を練り込んで良い。また、上記実施形態では単一の排気路30を示したが、何らこれに限定されるものではなく、複数本でも良い。
【0035】
さらに、自己粘着層20の表面の全部分にマスキング層40を積層して粘着しても良いし、自己粘着層20の表面の一部にマスキング層40を積層して粘着することもできる。さらにまた、マスキング層40を、厚さ精度に優れる各種の樹脂フィルムに粘着層20を積層することにより形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明に係るグラインド用治具の実施形態を模式的に示す全体説明図である。
【図2】液晶パネルを模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【0037】
1 吸着テーブル
2 支持基板
3 凹部
4 突起
10 液晶パネル(被研削体)
11 カラーフィルタ(幅狭部)
12 TFTアレイ(幅広部)
13 電極
14 オーバーハング部
20 自己粘着層
21 帯電防止層
22 区画空間
30 排気路
40 マスキング層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持基板と、この支持基板に形成される凹部と、この凹部に形成される複数の突起と、支持基板の凹部を被覆して複数の突起に支持され、被研削体を保持する変形可能な自己粘着層と、支持基板に設けられて凹部と自己粘着層との間の空間に連通する排気路とを含んでなるグラインド用治具であって、
被研削体は、自己粘着層に保持される幅狭部と、この幅狭部上に設けられる幅広部とを備え、幅狭部から食み出た幅広部の食み出し部分をオーバーハング部とし、
自己粘着層に、被研削体のオーバーハング部の損傷を抑制するマスキング層を重ねてその厚さを被研削体の幅狭部の厚さに対応させるようにしたことを特徴とするグラインド用治具。
【請求項2】
自己粘着層に帯電防止性を付与した請求項1記載のグラインド用治具。
【請求項3】
被研削体を、液晶パネルとしてその幅狭部をカラーフィルタとし、幅広部をTFTアレイとした請求項1又は2記載のグラインド用治具。
【請求項4】
被研削体の幅狭部をマスキング層に包囲させるようにした請求項1、2、又は3記載のグラインド用治具。
【請求項5】
マスキング層を、ポリエチレンテレフタレート製のフィルムに粘着層を積層することにより形成した請求項1ないし4いずれかに記載のグラインド用治具。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−290178(P2008−290178A)
【公開日】平成20年12月4日(2008.12.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−137440(P2007−137440)
【出願日】平成19年5月24日(2007.5.24)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】