特許 6923950 コレット、およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6923950

(24)【登録日】2021年8月3日

(45)【発行日】2021年8月25日

(54)【発明の名称】コレット、およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/52 20060101AFI20210812BHJP

   H01L 21/67 20060101ALI20210812BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20210812BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/52 F

   H01L21/68 E

   H01L21/68 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-71496(P2019-71496)

(22)【出願日】2019年4月3日

(65)【公開番号】特開2020-170793(P2020-170793A)

(43)【公開日】2020年10月15日

【審査請求日】2019年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】501284435

【氏名又は名称】日精電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099508

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 久

(74)【代理人】

【識別番号】100142701

【弁理士】

【氏名又は名称】吉永 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100182567

【弁理士】

【氏名又は名称】遠坂 啓太

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(72)【発明者】

【氏名】竹▲崎▼ 義人

(72)【発明者】

【氏名】楠本 純三

(72)【発明者】

【氏名】増田 明彦

(72)【発明者】

【氏名】西元 英一

【審査官】 堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−３１５３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−２０６８４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／５２

Ｈ０１Ｌ ２１／６７

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高さ方向に向かって設けられた第一の開口部と、前記第一の開口部と異なる方向に向かって設けられた第二の開口部を有し、前記第一の開口部と前記第二の開口部の開口部分が部分的に重なり、前記第一の開口部の壁に第一の切欠き部を有する基体部材と、
前記基体部材の前記第一の開口部にはめ合わされ、前記基体部材よりも高さ方向に突出した状態で前記基体部材に固定され、前記基体部材の前記第一の切欠き部側に第二の切欠き部を有するセラミックにより形成されたコレット端子部材と、
前記第一の切欠き部と前記第二の切欠き部が、前記基体部材に前記コレット端子部材をはめ合わせて隣接する位置に配置されて固定用開口部をなし、前記固定用開口部に挿し込まれたピンと、を有し、
前記第一の切欠き部が優弧であり、前記第二の切欠き部が劣弧であり、前記第一の切欠き部の弧端と、前記第二の切欠き部の弧端とを合わせた前記固定用開口部が円筒状の開口部となり、前記ピンが円柱状のピンである半導体チップのピックアップ装置に取り付けて用いられるコレット。

【請求項2】

前記基体部材の材質が、ステンレスであり、前記コレット端子部材の材質が、ジルコニアであり、前記ピンが、スプリングピンである請求項１に記載のコレット。

【請求項3】

前記固定用開口部が、前記基体部材の前記第一の開口部の向きと直交する方向であり、前記基体部材の水平面内の長さが狭い方向に向かって貫通したものである請求項１または２に記載のコレット。

【請求項4】

高さ方向に設けられた第一の開口部を有する基体用部材の前記第一の開口部に、前記基体用部材よりも高さ方向に突出した状態で前記基体用部材に固定されるコレット端子用部材をはめ合わせて配置する位置決め工程と、
前記位置決め工程で配置された高さで、前記第一の開口部と異なる方向に向かって前記基体用部材と前記コレット端子用部材とが接する部分を含む位置に固定用開口部を加工する開口工程と、
前記開口工程で加工された固定用開口部にピンを挿し込み前記固定用開口部が加工されたコレット端子部材と、前記固定用開口部が加工された基体部材とを固定する固定工程と、を有する半導体チップのピックアップ装置に取り付けて用いられるコレットの製造方法。

【請求項5】

前記位置決め工程に用いられる前記基体用部材が、前記固定用開口部よりも小さい開口部を有する請求項４に記載のコレットの製造方法。

【請求項6】

前記固定工程により固定された前記コレット端子部材のチップ吸着部を加工する吸着部加工工程を有する請求項４または５に記載のコレットの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体チップ等の搬送に用いられるコレットに関する。また、このようなコレットの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造において、切断された半導体チップ（ダイ）を、半導体パッケージに搬送する工程がある。この半導体チップを半導体パッケージに搬送する工程で半導体チップを吸着保持するコレットが用いられている。

【0003】

このコレットの先端部分は、半導体チップと直接接触するため、半導体チップに疵をつけない材質や、適宜、半導体チップと接触する部分を制限する構造として用いられている。この材質としては、例えば、ゴムや超硬合金、セラミックなどが用いられている。一方で、このコレットの先端部分に摩耗したり、損耗しやすい材質を用いると、半導体チップの製造工程の管理が難しくなり、半導体チップを安定して吸着保持できなかったり、製造ライン内が汚染されたりする恐れがあると考えられる。

【0004】

例えば、特許文献１は、半導体素子が接触する先端部がセラミックスで形成され、且つこの先端部の表面粗さが０．３〜１．５μｍである半導体素子吸引冶具を開示している。また、特許文献２は、コレット先端部を硬質耐摩耗材で形成するダイボンディング用コレットを開示している。また、特許文献３は、コレットの下端部には、多数の微細な吸着穴を有し、かつダイ上面全体を吸着する大きさで平坦な吸着面を有するダイ吸着体が固定されているダイピックアップを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１−２０９７３９号公報

【特許文献2】特開平４−１５２６４５号公報

【特許文献3】特開２００４−２７３５２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１〜３でも一部開示されているようにコレットの先端部材として、セラミックが用いられている。セラミックは、半導体チップと接触しても、半導体チップに疵をつけにくく、摩耗等も生じにくい材質でコレットの先端部材に適している。これらのセラミックを先端部材として用いる場合、セラミック部材を、金属部材等に取り付けて、ピックアップ装置のワーク（アーム）などに結合されている。セラミック部材は、複雑な形状に加工しにくく、ワーク等へ取り付けるための加工が行いにくいため取り付け用の構造として金属部材と併用されている。

【0007】

このセラミック部材と金属部材等との接合は、セラミックと金属とが異種材料であることから接合しにくいという問題があった。このため、セラミック部材と金属部材とに対応する簡素な結合構造を設けて、その間をロウ付けするような実質ロウ付けによる接合が行われている。しかし、これらの異種材料を接合でき、半導体製造工程で用いることができるロウ付け手段には制限があり、また、ロウ付けの製造条件を最適化することは難しい場合がある。また、ロウ付けの接着力が弱いと使用中にセラミック部材が脱落するおそれがあったり、ロウ付けに用いる材質が劣化や欠損等して、半導体製造ラインを汚染する恐れもあった。

【0008】

係る状況下、本願は、セラミック部材と金属部材とを安定して結合させたコレットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。

【0010】

＜１＞ 高さ方向に向かって設けられた第一の開口部と、前記第一の開口部と異なる方向に向かって設けられた第二の開口部を有し、前記第一の開口部と前記第二の開口部の開口部分が部分的に重なり、前記第一の開口部の壁に第一の切欠き部を有する基体部材と、
前記基体部材の前記第一の開口部にはめ合わされ、前記基体部材よりも高さ方向に突出した状態で前記基体部材に固定され、前記基体部材の前記第一の切欠き部側に第二の切欠き部を有するセラミックにより形成されたコレット端子部材と、
前記第一の切欠き部と前記第二の切欠き部が、前記基体部材に前記コレット端子部材をはめ合わせて隣接する位置に配置されて固定用開口部をなし、前記固定用開口部に挿し込まれたピンと、を有する半導体チップのピックアップ装置に取り付けて用いられるコレット。

【0011】

＜２＞ 前記第一の切欠き部が優弧であり、前記第二の切欠き部が劣弧であり、前記第一の切欠き部の弧端と、前記第二の切欠き部の弧端とを合わせた前記固定用開口部が円筒状の開口部となり、前記ピンが円柱状のピンである前記のコレット。

【0012】

＜３＞ 前記基体部材の材質が、ステンレスであり、前記コレット端子部材の材質が、ジルコニアであり、前記前記ピンが、スプリングピンである前記のコレット。

【0013】

＜４＞ 前記固定用開口部が、前記基体部材の前記第一の開口部の向きと直交する方向であり、前記基体部材の水平面内の長さが狭い方向に向かって貫通したものである前記のコレット。

【0014】

＜５＞ 高さ方向に設けられた第一の開口部を有する基体用部材の前記第一の開口部に、前記基体用部材よりも高さ方向に突出した状態で前記基体用部材に固定されるコレット端子用部材をはめ合わせて配置する位置決め工程と、
前記位置決め工程で配置された高さで、前記第一の開口部と異なる方向に向かって前記基体用部材と前記コレット端子用部材とが接する部分を含む位置に固定用開口部を加工する開口工程と、
前記開口工程で加工された固定用開口部にピンを挿し込み前記固定用開口部が加工されたコレット端子部材と、前記固定用開口部が加工された基体部材とを固定する固定工程と、を有する半導体チップのピックアップ装置に取り付けて用いられるコレットの製造方法。

【0015】

＜６＞ 前記位置決め工程に用いられる前記基体用部材が、前記固定用開口部よりも小さい開口部を有する前記のコレットの製造方法。

【0016】

＜７＞ 前記固定工程により固定された前記コレット端子部材のチップ吸着部を加工する吸着部加工工程を有する前記のコレットの製造方法。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、セラミック部材と金属部材とが安定して結合したコレットが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係るコレットの第一の実施形態を説明するための概要図である。

【図2】本発明に係るコレットに用いられる基体部材を説明するための概要図である。

【図3】本発明に係るコレットに用いられるコレット端子部材を説明するための概要図である。

【図4】本発明に係るコレットの第一の実施形態を説明するための概要断面図である。

【図5】本発明に係るコレットを製造する工程を説明するための概要図である。

【図6】本発明に係るコレットを使用するための取り付け工程を説明するための概要図である。

【図7】本発明に係るコレットの使用状態を説明するための概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を変更しない限り、以下の内容に限定されない。なお、本明細書において「〜」という表現を用いる場合、その前後の数値を含む表現として用いる。

【0020】

［本発明のコレット］
本発明のコレットは、高さ方向に向かって設けられた第一の開口部と、前記第一の開口部と異なる方向に向かって設けられた第二の開口部を有し、前記第一の開口部と前記第二の開口部の開口部分が部分的に重なり、前記第一の開口部の壁に第一の切欠き部を有する基体部材と、前記基体部材の前記第一の開口部にはめ合わされ、前記基体部材よりも高さ方向に突出した状態で前記基体部材に固定され、前記基体部材の前記第一の切欠き部側に第二の切欠き部を有するセラミックにより形成されたコレット端子部材と、前記第一の切欠き部と前記第二の切欠き部が、前記基体部材に前記コレット端子部材をはめ合わせて隣接する位置に配置されて固定用開口部をなし、前記固定用開口部に挿し込まれたピンと、を有する。このコレットは、半導体チップのピックアップ装置に取り付けて用いられる。
本発明のコレットは、セラミック部材と金属部材とが安定して結合しており、ピックアップ装置に好適に用いることができる。また、ロウ付けを行わずに安定した結合ができる。

【0021】

［本発明のコレットの製造方法］
本発明のコレットの製造方法は、高さ方向に設けられた第一の開口部を有する基体用部材の前記第一の開口部に、前記基体用部材よりも高さ方向に突出した状態で前記基体用部材に固定されるコレット端子用部材をはめ合わせて配置する位置決め工程と、前記位置決め工程で配置された高さで、前記第一の開口部と異なる方向に向かって前記基体用部材と前記コレット端子用部材とが接する部分を含む位置に固定用開口部を加工する開口工程と、前記開口工程で加工された固定用開口部にピンを挿し込み前記コレット端子部材と、前記基体部材とを固定する固定工程と、を有する。このコレットは、半導体チップのピックアップ装置に取り付けて用いられる。

【0022】

なお、本願において本発明のコレットは、この構造とすることができる任意の方法で製造してもよいが、代表的には本発明のコレットの製造方法により製造することもでき、本願においてそれぞれに対応する構成は相互に利用することができる。

【0023】

本発明者は、セラミック製のコレット端子部材と、ＳＵＳ製の基体部材を中心にこれらを結合したコレット端子部材の検討を行うにあたって、これらが異種部材であることから従来採用されているロウ付けを行うには特殊な減圧処理を行う必要があるなど、ロウ付け特有の課題が生じることに着目した。また、セラミック部材を取り換えるときも、ロウ付けを清浄に剥離することは難しく、金属部材と組み合わせた状態で一式を取り換える必要があった。
本発明者は、セラミック製のコレット端子部材と、ＳＵＳ製等の基体部材を結合するにあたって、ＳＵＳ製の基体用部材に高さ方向に貫通する開口部を設け、そこにコレット端子用部材を入れ子状にはめ込み、互いの部材に貫通部分がかかるように側面から貫通孔を設けて、この貫通孔にピンを挿し込んで留めることで、ロウ付けを行うことなく、セラミック製のコレット端子部材をＳＵＳ製の基体部材に安定して固定することができることを見出した。これにより製造されるコレットは、ロウ付け等行うことなく、少ない部材を用いた構造による固定のため、各部材や組立後の清浄等もおこないやすく、使用時に異物等が生じる恐れも低い。

【0024】

［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態に係るコレットを説明するための概要図である。図１（ａ）は、コレット１１を平面視した図である。図１（ｂ）は、コレット１１を正面視した図である。なお、コレット１１は、図７（ｂ）に示すように使用時は、コレット端子部材３１の吸着部３１１が下方向となり、搬送ライン上を流れるチップ７１に近接してチップ７１を吸着して保持する。一方で、使用する前のコレット１１を製造したり保管するにあたっては、コレット端子部材３１の吸着部３１１の部分が、基体部材２１よりも突出した状態のため、この吸着部３１１側を上向きとして取り扱う場合があることから、ここでは吸着部３１１側を正面に見る方向を平面視と呼び説明する。

【0025】

［コレット１１］
コレット１１は、基体部材２１と、コレット端子部材３１を有する。また、基体部材２１の開口部２１２（図２参照）に基体部材２１をはめ込んだ状態で、固定用開口部２１３にピン４１が挿し込まれ、開口部２１４にピン４２が挿し込まれている。このピン４１、４２を挿し込むことで、基体部材２１とコレット端子部材３１は固定されている。基体部材２１の開口部２１２の壁により、コレット端子部材３１は、水平面内方向（Ｘ方向、Ｙ方向）への移動が制限されている。また、ピン４１、４２によりコレット端子部材３１は高さ方向（Ｚ方向）の移動が制限されている。なお、本願において、コレットは、基体部材とコレット端子部材とを固定して、半導体のピックアップ装置のワーク（アーム）等に取り付けるための構成単位となるものをいう。

【0026】

［基体部材２１］
図２は、基体部材２１を説明するための概要図である。図２（ａ）は、基体部材２１を平面視した概要図である。図２（ｂ）は、基体部材２１を正面視した概要図である。図２（ｃ）は、基体部材２１のＡ−Ａ断面の概要図である。基体部材２１は、基部２１１を有する。

【0027】

基部２１１は、半導体チップのピックアップ装置に取り付けるための形状を有する。また、コレット端子部材３１を結合するための構造を有する。この形状はピックアップ装置の種類等に応じて適宜調整される。コレット１１は、後述するワーク５１に取り付けて使用するためのものであり、開口部２１５、２１６などを、適宜ワーク５１（図６参照）にねじなどで取り付けて固定する。

【0028】

基部２１１は、その中央側に、コレット端子部材３１を結合するための構造を有する部分である。基部２１１は、高さ方向に高さ方向（Ｚ方向）に貫通した開口部２１２を有する。開口部２１２は、平面視したとき、方形の開口部である。この開口部２１２にはコレット端子部材３１を挿し込むことができる。

【0029】

基部２１１は、開口部２１２と異なる方向に向かって設けられた固定用開口部２１３、２１４を有する。開口部２１２とは異なる方向の固定用開口部から、ピン４１、４２などを挿入して、コレット端子部材３１が開口部２１２から脱落することを防止する。固定用開口部２１３、２１４は、開口部２１２と直交する水平面内に設けられており、奥行き方向（Ｙ方向）に貫通した開口部である。

【0030】

固定用開口部２１３は、開口部２１２と部分的に重なり、図２において開口部２１２の右側に設けられる。固定用開口部２１４は、開口部２１２と部分的に重なり、図２において開口部２１２の左側に設けられる。

【0031】

固定用開口部２１３の孔と、固定用開口部２１４の孔は、開口部２１２の開口部分と部分的に重なる。このため、開口部２１２の図２における右側の壁２１２１には、切欠き部２１３３（第一の切欠き部）がある。また、開口部２１２の図２における左側の壁２１２２には、切欠き部２１４３（第一の切欠き部）がある。

【0032】

図２（ｃ）の断面図に示すように、基体部材２１は、開口部２１２の右側の壁２１２１の右側に、弧端２１３１〜２１３２までの優弧状の切欠き部２１３３を有する。また、基体部材２１は、開口部２１２の左側の壁２１２２の左側に、弧端２１４１〜２１４２までの優弧状の切欠き部２１４３を有する。

【0033】

さらに、基部２１１の図２における右側には、開口部２１５を有する。基部２１１の左側には、開口部２１６を有する。これらの開口部は、ピックアップ装置に取り付けるためにねじで挿し込むときなどに用いられる開口部である。なお、これらの開口部はコレット１１を製造するにあたって、基体部材２１（基体用部材２０）とコレット端子部材３１（コレット端子用部材３０）などの位置決めや把持のために用いることもできる。

【0034】

基体部材２１は、金属部材などにより成形することができる。金属部材は、その強度や耐久性等の観点から、ピックアップ装置等の機器を構成する材質として使用しやすく、また、このような複数の開口部や、ワーク５１に取り付けるための形状等にも成形加工しやすい部材である。金属部材の中でも、使用時に錆等が生じにくいようにステンレス鋼材を用いることが好ましい。

【0035】

［コレット端子部材３１］
図３はコレット端子部材３１を説明するための概要図である。図３（ａ）は、コレット端子部材３１を正面視した概要図である。図３（ｂ）は、コレット端子部材３１を平面視した概要図である。コレット端子部材３１は、基体部材２１の開口部２１２にはめ込まれる。このため、コレット端子部材３１の平面視（図３（ｂ））したときの外形は、基体部材２１の開口部２１２の開口部分の形状と略同一である。

【0036】

コレット端子部材３１は、吸着部３１１を有する。吸着部３１１は、コレット１１を使用するとき、半導体チップ（ダイ）に接して、半導体チップの搬送時に半導体チップに吸着する部分である。吸着部３１１には吸引孔３１２１が設けられており、ピックアップ装置に取り付けて使用するとき、減圧吸引して、半導体チップを取り上げる。吸着部３１１は、平面でもよいし、凹状としてチップの端部に選択的に接触するものとしてもよい。

【0037】

吸引孔３１２１が、吸着部３１１から高さ方向に向かって設けられている。吸引孔３１２１は、コレット端子部材３１の高さ方向の中央付近で拡径されている。コレット端子部材３１をワーク５１（図６、７）に取り付けて使用するとき、拡径された吸引孔３１２１を吸引ライン５３（図６、７）と結合することで、吸着部３１１側から吸引するものとなり、半導体チップを吸引する。吸引孔３１２１は、チップを吸引するときの減圧ラインとなる部分であり、その形状は任意のものとしてもよい。円筒状の開口部とすると、穿孔による加工でこれらの形状を設けることができ、セラミック部材でも加工しやすいため、製造効率の観点から、吸引孔３１２１は円筒状の開口部とすることが好ましい。

【0038】

なお、本実施形態では、吸引孔３１２１は１つの吸引孔として、使用時にチップ中央付近に配置されるものを説明したが、本発明のコレットは、吸引孔を複数設けたものも含む。例えば、チップの対角線上に吸引孔を有したり、チップの四隅の角に吸引孔を有するものとしてもよい。また、このような複数の吸引孔を有するものとする場合、ワーク５１と取り付ける方（図１〜５の底面側）は、１つの開口部として吸着部３１１に向かって枝分かれするような吸引ラインとして開口してもよい。

【0039】

切欠き部３１３３は、コレット端子部材３１の図３における右側の側面に設けられた、弧端３１３１から弧端３１３２までの劣弧の切欠きである。切欠き部３１４３は、コレット端子部材３１の図３における左側の側面に設けられた、弧端３１４１から弧端３１４２までの劣弧の切欠きである。

【0040】

コレット端子部材３１は、材質としてセラミックを用いて成形される。セラミックを用いることで、半導体チップに疵がつきにくく、長期使用しても破損や摩耗が生じにくい。コレット端子部材の材質は、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどのセラミックの焼結体を適宜用いることができる。これらの中でも、ジルコニアが特に好ましい。

【0041】

コレット端子部材３１の形状は、直方体状の小片を基に開口部３１２１は、穿孔により加工できる。また、切欠き部３１３３、３１４３も、穿孔により設けることができる。このため、コレット端子部材３１の形状は、一般的に細かい形状の成形加工が難しいセラミック部材を用いても高い収率で成形しやすい形状である。

【0042】

図４は、基体部材２１と、コレット端子部材３１の固定を説明するための図である。この図は、図１（ａ）に示すＢ−Ｂ線の矢視方向におけるコレット１１のＢ−Ｂ断面の概要図である。

【0043】

コレット１１は、基体部材２１の第一の開口部となる開口部２１２（図２参照）からコレット端子部材３１を挿し込んではめ合わされたものを用いる。コレット端子部材３１を基体部材２１にはめ合わせた状態で、コレット端子部材３１は、吸着部３１１側が、基体部材２１の基部２１１の天面よりも高さ方向に突出した状態で配置される。

【0044】

この突出した状態は、例えば、基体部材２１の底面と、コレット端子部材３１の吸引部３１１側を上方とし拡径された吸引孔３１２１側を下方としたその底面とを同じ高さとなるように台上に配置して、基体部材２１よりも高さが高いコレット端子部材３１を用いることで達成することができる。このほかにも、基体部材２１の開口部２１２内に高さ調節台を配置して、コレット端子部材３１をその高さ調節台の上に置き、高さ調節台の高さによってコレット端子部材３１が突出するものとしてもよい。

【0045】

コレット端子部材３１は、基体部材２１にはめ合わせたとき、基体部材２１の切欠き部２１３３、２１４３に対応する位置に第二の切欠き部となる切欠き部３１３３、３１４４を有する。

【0046】

コレット端子部材３１の図４における右側で、切欠き部２１３３と切欠き部３１３３は、基体部材２１にコレット端子部材３１をはめ合わせて隣接する位置に配置されたとき、奥行き方向（Ｙ方向）に貫通した円筒状となる固定用開口部２１３をなす。また、コレット端子部材３１の図４における左側で、切欠き部２１４３と切欠き部３１４３は、基体部材２１にコレット端子部材３１をはめ合わせて隣接する位置に配置されたとき、奥行き方向（Ｙ方向）に貫通した円筒状となる固定用開口部２１４をなす。

【0047】

基体部材２１の切欠き部２１３３、２１４３は、円周を二点によって二つの弧に分けたときの半円より大きいほうとなる優弧状である。コレット端子部材３１の切欠き部３１３３、３１４３は、円周を二点によって二つの弧に分けたときの半円より小さいほうとなる劣弧状である。この優弧と劣弧のそれぞれの弧端を合わせることで、正面視したときコレット端子部材３１が配置されている開口部２１２内の断面部分の形状は、切欠きをつなぐと円となる。

【0048】

固定用開口部２１３では、弧端２１３１と弧端３１３１を隣接させ、弧端２１３２と弧端３１３２を隣接させることで円となる。また、固定用開口部２１４では、弧端２１４１と弧端３１４１を隣接させ、弧端２１４２と弧端３１４２を隣接させることで、正面視したとき開口部２１２内のコレット端子部材３１が配置されている断面部分の形状は、円となる。

【0049】

なお、本発明の固定用開口部２１３、２１４は、優弧と劣弧を組み合わせたものに限られず、双方の切欠き部（２１３と３１３、２１４と３１４）を半円としたものも含む。優弧と劣弧の組み合わせとした場合、固定用開口部に挿し込むピン４１、４２が、優弧の切欠き部２１３３、２１４３の方に強く固定されるためより安定したものとなる。また、本実施形態のように劣弧の切欠き部３１３３、３１４３をコレット端子部材３１側に設けることでセラミック部材の加工量を低減し、部材等の製造歩留まりが高くなり、使用中の破損を抑制することができる。

【0050】

この固定用開口部２１３、２１４には、円柱状のピン４１、４２を挿し込むことで、基体部材２１の開口部２１２に配置されたコレット端子部材３１の高さ方向の移動が制限されて固定される。この固定用開口部２１３、２１４は、基体部材２１の開口部２１２の向きとは異なる向きであれば、コレット端子部材３１の移動を抑えて固定できるが、成形加工性や固定状態の安定性に優れることから、開口部２１２の向きと直交する方向であり、基体部材２１の水平面内の長さが狭い方向となる奥行き方向（Ｙ方向）に向かって貫通したものとすることが好ましい。

【0051】

なお、本実施形態では切欠き部を合わせた固定用開口部２１３、２１４の形状は円を例に説明したが、本発明のコレットの固定用開口部は、円以外の、四角形などの多角形や楕円など他の形状としたものも含む。他の形状を採用する場合も、その形状に合わせたピンを挿し込むことで固定することができる。また、本実施形態では固定用開口部２１３、２１４を貫通孔としているが、固定用開口部２１３、２１４は、貫通させたものではない溝穴等としてもよい。

【0052】

［ピン４１、４２］
ピン４１、４２は、基体部材２１とコレット端子部材３１とを固定するために固定用開口部２１３、２１４に挿し込む。このコレット１１は、ピン４１、４２を挿し込んだままとして、基体部材２１とコレット端子部材３１とを固定して使用することができる。このピンは、固定用開口部２１３、２１４の形状に合わせたものとすることができる。第一の実施形態では、円筒状となるように固定用開口部２１３、２１４を設けるため、その開口形状にはめ合わせる構造として円柱状のピンを用いることが好ましい。例えば、ダウウェルピンやスプリングピンを用いることができる。特に、スプリングピンが好ましく、スプリングピンは、内部が中空で軽く、かつ、配置された場で外側に広がる力が生じるため、固定用開口部２１３、２１４内でずれにくく、基体部材２１とコレット端子部材３１との固定もより強固なものとなる。

【0053】

コレット１１は、基体部材２１とコレット端子部材３１の形状を加工したものに、ピン４１、４２を用いて固定することができる。このため、ロウなどの接着材による接着処理を行うことなく、成形加工ができる。また、組み立てる前に各部材の状態や組立後の全体としても洗浄しやすく、高い清浄度を維持することができる。

【0054】

［コレット１１の製造］
コレット１１の製造方法は、それぞれの部材形状を適宜形成して組み合わせることができる任意のものとしてよい。それぞれの形状が予め形成されている部材を用いる場合について、図１を例に説明する。図１に示すコレット１１を製造するにあたっては、高さ方向に設けられた開口部２１２（図２参照）を有する基体部材２１の開口部２１２に、基体部材２１よりも高さ方向に突出した状態で基体部材２１に固定されるコレット端子部材３１をはめ合わせて配置し、コレット端子部材３１の右側で切欠き部２１３３と切欠き部３１３３を対応させて、ピン４１を挿し込む。同様に、コレット端子部材３１の左側で切欠き部２１４３と切欠き部３１４３を対応させて、ピン４２を挿し込む。これにより、コレット１１を得ることができる。

【0055】

［コレット１１の製造］
図５は、本発明のコレットの代表的な製造方法の一つである、本発明のコレットの製造方法の工程の一部を説明するための正面視の概要図である。
基体用部材２０は、基体部材２１を成形するための部材である。基体用部材２０は、固定用開口部２１３、２１４（図２参照）に代えて、基部２１０に開口部２１３０、２１４０を有する以外は基体部材２１と共通する。開口部２１３０、２１４０を拡径する加工を行うことで、基体用部材２０は基体部材２１とすることができる。
コレット端子用部材３０は、コレット端子部材３１を成形するための部材である。コレット端子用部材３０は、切欠き部３１３３、３１３４（図３参照）が設けられておらずその側面が平坦となっている点を除き、コレット端子部材３１と共通する。側面に切欠き部３１３３、３１３４を設けることで、コレット端子用部材３０は、コレット端子部材３１とすることができる。

【0056】

［位置決め工程］
基体用部材２０とコレット端子用部材３０を用いて、製造するにあたっては、まず、基体用部材２０の開口部２１２に、コレット端子用部材３０をはめ合わせて配置する位置決め工程を行う。このとき、基体用部材２０よりもコレット端子用部材３０が高さ方向に突出するように配置する。

【0057】

［開口工程］
次に、位置決め工程で配置された高さで、開口部２１２と異なる方向に向かって基体用部材２０とコレット端子用部材３０とが接する部分を含む位置に、固定用開口部２１３、２１４を加工する開口工程を行う。

【0058】

図５に示す基体用部材２０は、予め成形された開口部２１３０、２１４０を有し、いずれも開口部２１２の壁に重ならずに、基部２１１を奥行き方向に貫通する孔として開口されている。この開口部２１３０、２１４０を加工用の下穴として、基体用部材２０を所定の高さで配置した後、開口部２１３０、２１４０を拡径するように穿孔することで、図１等のコレット１１における固定用開口部２１３、２１４に相当する開口部とすることができる。下穴が設けてあることで、固定用開口部２１３、２１４の穿孔成形がより容易になる。また、固定用開口部２１３、２１４を設ける位置の特定も行いやすい。

【0059】

なお、これらの下穴となる開口部がないものを基体用部材として用いる場合、その固定用開口部２１３、２１４とする位置を適宜設定して開口してもよい。この開口を行った後、基体部材２１（図２参照）とコレット端子部材３１（図３参照）とを取り外して、洗浄することで、開口工程による切りくず等による汚染の恐れもより低いものとすることもできる。

【0060】

［固定工程］
開口工程で加工された固定用開口部２１３、２１４に、図１等に示すコレット１１のように、ピン４１、４２を挿し込みコレット端子部材３１と、基体部材２１とを固定する固定工程を行う。これにより、コレット端子部材３１と、基体部材２１とを固定するための切欠き部がより適切に対応して、互いの弧状の切欠き部が合致して、円となる形状とする加工を行いやすい。

【0061】

［吸着部加工工程］
さらに、コレットの製造方法は、固定工程により固定されたコレット端子部材のチップ吸着部を加工する吸着部加工工程を有するものとしてもよい。コレット端子部材のチップ吸着部は、極めて正確な高さ設定が求められる場合があるが、予めコレット端子部材３１を加工してもその高さに誤差が生じる恐れがある。このような吸着部加工工程を有するものとすれば、基体部材２１との位置が確実に固定された状態での加工を行うことができ、取り付け時の状態と整合する形状としやすい。さらに、基体部材２１がコレット端子部材３１を固定しているため、基体部材２１の開口部２１５、２１６などを用いて基体部材２１を固定することでコレット端子部材３１も固定しやすい位置に把持して加工を行うこともできる。

【0062】

図６はコレット１１をピックアップ装置で使用するにあたっての、ピックアップ装置への取り付け工程を説明するための正面視の概要図である。図７は、コレット１１をピックアップ装置で使用するときの使用状態を説明するための概要図である。図７（ａ）は、ワーク５１にコレット１１を取り付けた状態において、底面視した図である。図７（ｂ）は、ワーク５１にコレット１１を取り付けた状態において、正面視の概要図である。

【0063】

コレット１１は半導体のピックアップ装置のワーク５１に取り付けて使用することができる。コレット１１をワーク５１に取り付けるにあたっては、開口部２１５を通して雄ねじ６１によりワーク５１の雌ねじ部５２１に取り付ける。同様に、開口部２１６を通して雄ねじ６２により雌ねじ部５２２に取り付ける。

【0064】

ワーク５１は、吸引ライン５３が設けられており、この吸引ライン５３をコレット１１の拡径された吸引孔３１２１に合わせて取り付けることで、ピックアップ装置の吸引動作を行えば、吸引ライン５３を介して、吸着部３１１の吸引孔３１２１が真空チャックする吸い込み状態となる。この吸い込み状態を利用して、搬送ラインを流れるチップ７１を吸着して移送する。同様に、チップ７２〜７６についても、順次、移送することができる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明のコレットは、半導体チップのピックアップ装置のコレットなどに用いることができ、産業上有用である。

【符号の説明】

【0066】

１１ コレット
２０ 基体用部材
２１ 基体部材
２１０、２１１ 基部
２１２、２１３０、２１４０、２１５、２１６ 開口部
２１２１、２１２２ 壁
２１３、２１４ 固定用開口部
２１３１、２１３２、２１４１、２１４２ 弧端
３０ コレット端子用部材
３１ コレット端子部材
３１１ 吸着部
３１２１ 吸引孔
３１３１、３１３２、３１４１、３１４２ 弧端
４１、４２ ピン
５１ ワーク
５２１、５２２ 雌ねじ部
５３ 吸引ライン
６１、６２ 雄ねじ
７１〜７６ チップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】