(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】
(24)【登録日】2023-01-19
(45)【発行日】2023-01-27
(54)【発明の名称】半導体装置の製造装置、および、基板の清掃方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20230120BHJP
B08B 1/04 20060101ALI20230120BHJP
B08B 5/00 20060101ALI20230120BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 644E
H01L21/304 648G
H01L21/304 644Z
H01L21/304 646
B08B1/04
B08B5/00 A
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022501253
(86)(22)【出願日】2021-01-28
(86)【国際出願番号】 JP2021003055
(87)【国際公開番号】W WO2022162838
(87)【国際公開日】2022-08-04
【審査請求日】2022-01-11
(73)【特許権者】
【識別番号】519294332
【氏名又は名称】株式会社新川
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西尾 秀次
(72)【発明者】
【氏名】土川 陽平
【審査官】小池 英敏
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－０５７１６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１３０３７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０８７７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０５４７６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０６８２２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０９８１１４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｂ０８Ｂ １／０２－１／０４
Ｂ０８Ｂ ５／００
Ｈ０１Ｌ ２１／５０－２１／５２
Ｈ０１Ｌ ２３／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面にチップが実装される基板を、その表面が重力方向上側を向く姿勢で規定の搬送方向の下流側に搬送する搬送機構と、前記基板の搬送経路途中かつ前記基板の搬送高さより下側に設けられ、前記基板の裏面に接触しながら、前記搬送方向に対して傾いた軸周りに回転することで、前記裏面を清掃する１以上のロールブラシと、
１以上の前記ロールブラシで擦り取られた異物を、１以上の吸引孔を介して吸引する吸引機構と、
を備え、
前記基板の前記搬送方向の寸法は、前記搬送経路の長さよりも短く、
前記搬送機構は、前記基板が１以上の前記ロールブラシと接触している期間である清掃期間中の搬送速度を、それ以外の搬送期間中の搬送速度より小さくする、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項2】
請求項１に記載の半導体装置の製造装置であって、前記１以上のロールブラシは、
前記裏面との接点における移動方向が前記搬送方向の下流側となる向きで回転する上流ロールブラシと、
前記上流ロールブラシより前記搬送方向の下流側に配置されて、前記裏面との接点における移動方向が前記搬送方向の上流側となる向きで回転する下流ロールブラシと、
を有しており、
１以上の前記吸引孔は、前記上流ロールブラシと前記下流ロールブラシとの間に設けられている、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項3】
請求項２に記載の半導体装置の製造装置であって、前記基板が前記上流ロールブラシに接触している期間中における前記基板の搬送速度は、前記上流ロールブラシの周速度より、小さい、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項4】
請求項２または３に記載の半導体装置の製造装置であって、さらに、単一の動力源と、
前記動力源から出力された動力を、回転力として、前記上流ロールブラシおよび前記下流ロールブラシの一方に伝達する入力伝達機構と、
前記上流ロールブラシおよび前記下流ロールブラシの一方の回転を、その回転方向を反転して、他方に伝達する中間伝達機構と、
を備えている、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置であって、さらに、回転する前記ロールブラシに接触して前記ロールブラシから異物を離脱させる除去バーを備える、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項6】
請求項５に記載の半導体装置の製造装置であって、前記除去バーは、前記ロールブラシと接触する接触位置と、前記ロールブラシに接触しない退避位置と、の間で移動可能であり、
前記除去バーは、前記基板が前記ロールブラシに接触している期間中は前記退避位置に位置する、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項7】
請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置であって、１以上の前記ロールブラシは、前記製造装置に対して着脱可能であり、
前記基板の種類に応じて、前記製造装置に取り付けられる前記ロールブラシの種類を変更できる、
ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置であって、さらに、前記裏面および前記ロールブラシの毛先の少なくとも一方から静電気を除去するイオナイザーを備える、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造装置であって、さらに、前記基板が１以上の前記ロールブラシと接触している際に、前記基板の反りを矯正するべく、前記基板の一部を前記基板の厚み方向に押圧する押圧部材を備える、ことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項10】
表面にチップが実装される基板の清掃方法であって、前記基板を、その表面が重力方向上側を向く姿勢で規定の搬送方向の下流側に搬送する搬送工程と、
前記搬送工程と並行して、１以上のロールブラシで前記基板の裏面を清掃する清掃工程と、
前記清掃工程と並行して、１以上の前記ロールブラシで擦り取られた異物を、１以上の吸引孔を介して吸引する吸引工程と、
を備え、前記ロールブラシは、前記基板の搬送経路途中かつ前記基板の搬送高さより下側に設けられ、前記基板の裏面に接触しながら、前記搬送方向に対して傾いた軸周りに回転することで、前記裏面を清掃し、
前記基板の前記搬送方向の寸法は、前記搬送経路の長さよりも短く、
前記搬送工程において、前記基板が１以上の前記ロールブラシと接触している期間である清掃期間中の搬送速度は、それ以外の搬送期間中の搬送速度より小さい、
ことを特徴とする基板の清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、基板の表面にチップを実装して半導体装置を製造する製造装置、および、半導体装置の製造過程で基板を清掃する清掃方法を開示する。
【背景技術】
【0002】
基板の表面に１以上のチップを実装して半導体装置を製造する製造装置が従来から広く知られている。チップを基板に実装する際、基板の表面（すなわち実装面）は、清浄であることが要求される。したがって、多く場合、チップの実装に先立って、基板の表面に付着した異物は、吸引ブロア等により除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平０９－２４６２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、従来、基板の表面の清掃については、種々の技術が提案されているものの、基板の裏面を清掃する技術は、従来、殆ど、提案されていない。しかし、近年、半導体装置は、更なる高密度化や小型化が求められており、この要望に応えるために、基板およびチップの薄型化が一部で進んでいる。そして、基板およびチップの薄型化が進んだ結果、薄型化した基板およびチップに圧力を付加すると、基板の裏面に付着した異物を中心として、基板およびチップが撓むことがあった。そして、こうした撓みに起因して、基板およびチップに割れやクラックが発生することがあった。
【0005】
なお、特許文献１には、半導体素子がワイヤボンディングされたリードフレームを樹脂封止してなる製品を、アンローダで、収納カセットに搬出する際、当該製品の下面と接触する高さに導電性ブラシを設けた樹脂モールド装置が開示されている。かかる特許文献１の技術によれば、半導体装置である製品の下面に付着した異物を導電性ブラシにより、ある程度除去できる。しかし、特許文献１は、完成後の製品の下面に導電性ブラシを接触させている。そのため、特許文献１の技術では、異物に起因する製造不良を防止できない。また、特許文献１の導電性ブラシは、多数の毛が線状に並んだハケ状である。そのため、特許文献１では、常に同じ毛が、清掃対象面に接触することとなり、一度、毛に付着した異物が、製品下面に再付着するおそれがあった。
【0006】
そこで、本明細書では、チップを実装する前の基板の裏面をより効果的に清掃できる半導体装置の製造装置、および、清掃方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本明細書で開示する半導体装置の製造装置は、表面にチップが実装される基板を、その表面が重力方向上側を向く姿勢で規定の搬送方向下流側に搬送する搬送機構と、前記基板の搬送経路途中かつ前記基板の搬送高さより下側に設けられ、前記基板の裏面に接触しながら、前記搬送方向に対して傾いた軸周りに回転することで、前記裏面を清掃する１以上のロールブラシと、１以上の前記ロールブラシで擦り取られた異物を、１以上の吸引孔を介して吸引する吸引機構と、を備えることを特徴とする。
【0008】
この場合、前記１以上のロールブラシは、前記裏面との接点における移動方向が前記搬送方向下流側となる向きで回転する上流ロールブラシと、前記上流ロールブラシより前記搬送方向下流側に配置されて、前記裏面との接点における移動方向が前記搬送方向上流側となる向きで回転する下流ロールブラシと、を有しており、１以上の前記吸引孔は、前記上流ロールブラシと前記下流ロールブラシとの間に設けられていてもよい。
【0009】
また、前記基板が前記上流ロールブラシに接触している期間中における前記基板の搬送速度は、前記上流ロールブラシの周速度より、小さくてもよい。
【0010】
また、さらに、単一の動力源と、前記動力源から出力された動力を、回転力として、前記上流ロールブラシおよび前記下流ロールブラシの一方に伝達する入力伝達機構と、前記上流ロールブラシおよび前記下流ロールブラシの一方の回転を、その回転方向を反転して、他方に伝達する中間伝達機構と、を備えていてもよい。
【0011】
また、さらに、回転する前記ロールブラシに接触して前記ロールブラシから異物を離脱させる除去バーを備えてもよい。
【0012】
この場合、前記除去バーは、前記ロールブラシと接触する接触位置と、前記ロールブラシに接触しない退避位置と、の間で移動可能であり、前記除去バーは、前記基板が前記ロールブラシに接触している期間中は前記退避位置に位置してもよい。
【0013】
また、１以上の前記ロールブラシは、前記製造装置に対して着脱可能であり、前記基板の種類に応じて、前記製造装置に取り付けられる前記ロールブラシの種類を変更できてもよい。
【0014】
また、前記搬送機構は、前記基板が１以上の前記ロールブラシと接触している期間である清掃期間中の搬送速度を、それ以外の搬送期間中の搬送速度より小さくしてもよい。
【0015】
また、さらに、前記裏面および前記ロールブラシの毛先の少なくとも一方から静電気を除去するイオナイザーを備えてもよい。
【0016】
また、さらに、前記基板が１以上の前記ロールブラシと接触している際に、前記基板の反りを矯正するべく、前記基板の一部を前記基板の厚み方向に押圧する押圧部材を備えてもよい。
【0017】
本明細書で開示する基板の清掃方法は、前記基板を、その表面が重力方向上側を向く姿勢で規定の搬送方向下流側に搬送する搬送工程と、前記搬送工程と並行して、１以上のロールブラシで前記基板の裏面を清掃する清掃工程と、前記清掃工程と並行して、１以上の前記ロールブラシで擦り取られた異物を、１以上の吸引孔を介して吸引する吸引工程と、を備え、前記ロールブラシは、前記基板の搬送経路途中かつ前記基板の搬送高さより下側に設けられ、前記基板の裏面に接触しながら、前記搬送方向に対して傾いた軸周りに回転することで、前記裏面を清掃する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本明細書で開示する技術によれば、チップを実装する前の基板の裏面をより効果的に清掃できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】製造装置の概略平面図である。
【図2】清掃部周辺の拡大図である。
【図4】基板の搬送速度およびロールブラシの周速度の時間変化を示す図である。
【図5】上流ロールブラシによる異物の除去の様子を示す図である。
【図6】下流ロールブラシによる異物の除去の様子を示す図である。
【図7】除去バーの一例を示す図である。
【図8】除去バーとブラシ毛との位置関係を説明する図である。
【図9】除去バーとブラシ毛との位置関係を説明する図である。
【図10】清掃部の他の一例を示す図である。
【図11】清掃部の他の一例を示す図である。
【図12】清掃部の他の一例を示す図である。
【図13】清掃部の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照して半導体装置の製造装置１０の構成について説明する。図１は、製造装置１０の概略平面図である。製造装置１０は、基板１００の表面（以下「実装面１０２」と呼ぶ）に、１以上の半導体素子等のチップ（図示せず）を実装することで、半導体装置を製造する装置である。
【0021】
製造装置１０は、新たな基板１００を製造装置１０に供給するロード部１２と、基板１００の実装面１０２にチップを実装するボンディング部１４と、基板１００をロード部１２からボンディング部１４に搬送する搬送機構１６と、を有している。このうち、ロード部１２およびボンディング部１４の構成についての詳説は、省略する。
【0022】
搬送機構１６は、基板１００を、搬送路２０に沿って搬送する。図１の例では、搬送路２０は、Ｙ方向に延びる一直線状である。ただし、当然ながら、搬送路２０は、適宜、屈曲あるいは湾曲してもよい。なお、以下では、搬送方向および鉛直方向の双方に直交する方向を「横断方向」と呼ぶ。図１の例では、Ｘ方向が、横断方向となる。
【0023】
搬送機構１６は、基板１００を把持する複数の把持爪１８と、当該把持爪１８を搬送路２０に沿って移動させるアクチュエータ（図示せず）と、を有している。把持爪１８は、基板１００の横断方向一端を把持する。ここで、基板１００は、その周縁から所定距離以上、内側に位置する有効エリアにのみ、チップが実装される。図１における破線は、有効エリアの周縁を示している。この有効エリアの外側は、チップが実装されない非有効エリアとなる。把持爪１８は、この非有効エリアを把持する。また、本例において、アクチュエータは、把持爪１８を直線状に移動させるリニアモータを有している。ただし、アクチュエータは、把持爪１８を移動できるのであれば、特に限定されず、例えば、回転動力を出力するモータとラック・ピニオンを組み合わせた直動機構、モータとボールスプラインを組み合わせた直動機構等を、アクチュエータとして利用してもよい。また、さらに、搬送機構１６は、基板１００を搬送路２０に沿って搬送できるのであれば、その構成は、限定されず、把持爪１８を有さない構成でもよい。例えば、搬送機構１６は、基板１００が載置されるとともに搬送方向に移動する搬送ベルトを有したベルトコンベア等を有してもよい。
【0024】
搬送路２０の途中には、清掃部２２が設けられている。清掃部２２は、基板１００の裏面１０４、すなわち、実装面１０２と反対側の面を清掃する部位である。清掃部２２には、１以上のロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄが設けられている。より具体的には、清掃部２２には、上流ロールブラシ３０Ｕと、当該上流ロールブラシ３０Ｕより搬送方向下流に位置する下流ロールブラシ３０Ｄと、が設けられている。また、搬送路２０のうち、この二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄに対応する箇所は、当該二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄを外部に露出させるためのアクセス開口２４が形成されている。なお、以下では、上流ロールブラシ３０Ｕと下流ロールブラシ３０Ｄとを区別しない場合は、単に、「ロールブラシ３０」と呼ぶ。
【0025】
図２は、この清掃部２２周辺の拡大図である。また、図３は、図２におけるＡ－Ａ断面図である。なお、図２、図３では、搬送路２０の図示を省略している。図２、図３に示す通り、また、上述した通り、清掃部２２には、上流ロールブラシ３０Ｕおよび下流ロールブラシ３０Ｄが設けられている。
【0026】
ロールブラシ３０は、搬送方向と直交する方向、すなわち、横断方向に延びる回転軸３２を有しており、この回転軸３２を中心として回転する。また、ロールブラシ３０は、回転軸方向に長尺な芯材３３と、当該芯材３３に植毛された多数のブラシ毛３４と、を有している。本例では、基板１００の裏面１０４における静電気の発生を防止するために、ブラシ毛３４は、導電性繊維、例えば、アクリル系導電繊維で構成される。ただし、ブラシ毛３４の材質は、基板１００を損傷しない程度の柔軟性を有するのであれば、特に限定されず、導電性繊維以外の繊維で構成されてもよい。
【0027】
ロールブラシ３０は、基板１００の裏面１０４から回転中心までの鉛直方向距離が、ロールブラシ３０の半径とほぼ同じか、僅かに小さくなる高さ位置に設置される。かかる構成とすることで、基板１００がロールブラシ３０を通過する際、ロールブラシ３０のうち重力方向最上部である頂部Ｐｔにおいて、ブラシ毛３４の末端が当該基板１００の裏面１０４に接触する。そして、ロールブラシ３０が、裏面１０４に接触しながら回転することで、裏面１０４に付着した異物が、効果的に除去される。
【0028】
ロールブラシ３０のブラシ部分（すなわちブラシ毛３４が植えられている範囲）の横断方向寸法は、特に限定されない。ただし、基板１００全体を効果的に清掃するために、ブラシ部分の横断方向寸法は、基板１００の有効エリアの横断方向寸法とほぼ同じか僅かに大きくしてもよい。また、取り扱う基板１００に応じて、適切なロールブラシ３０を使用できるように、ロールブラシ３０は、必要に応じて交換可能としてもよい。なお、この場合、後述するギア４２ａ～４２ｆの噛み合い関係を維持したままロールブラシ３０の交換を可能にするために、ロールブラシ３０の芯材３３は、カップリング４３を介してギア４２ｃ，４２ｆに連結されている。
【0029】
ここで、本例では、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄの回転方向を互いに逆向きとしている。具体的には、上流ロールブラシ３０Ｕは、基板１００との接点（すなわち頂部Ｐｔ）における移動方向が搬送方向下流側となる向き（図２における右回り方向）で回転し、下流ロールブラシ３０Ｄは、基板１００との接点における移動方向が搬送方向上流側となる向き（図２における左回り方向）で回転する。換言すれば、本例では、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄは、基板１００に接触したブラシ毛３４が、当該接触後、他方のロールブラシ３０に近づく方向に回転している。以下では、こうした回転方向を「内向き方向」と呼ぶ。また、接点における移動方向が搬送方向下流となる回転を「正回転」と呼び、接点における移動方向が搬送方向上流となる回転を「逆回転」と呼ぶ。本例では、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄを互いに内向き方向に回転させることで、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄで、一つの吸引パイプ５２を共用でき、また、異物をより確実に除去できるが、これについては、後述する。
【0030】
下流ロールブラシ３０Ｄより搬送方向下流には、さらに、モータ３６が設けられている。モータ３６は、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄを回転させるための動力を発生する。このモータ３６の出力軸は、ロールブラシ３０の回転軸３２と平行な方向に延びている。また、モータ３６の出力軸の回転は、入力伝達機構３８により下流ロールブラシ３０Ｄに伝達され、下流ロールブラシ３０Ｄの回転は、中継伝達機構４０により、その回転方向を反転して、上流ロールブラシ３０Ｕに伝達される。ここで、入力伝達機構３８および中継伝達機構４０は、いずれも、ギアや、プーリ等で構成できる。図２の例では、入力伝達機構３８は、三つのギア４２ａ，４２ｂ，４２ｃで、中継伝達機構４０は、４つのギア４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆで構成されている。なお、本例では、単一の駆動源（すなわちモータ３６）で、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄを駆動しているが、駆動源の個数は、適宜、変更されてもよい。そのため、ロールブラシ３０一つにつき、一つの駆動源を設けてもよい。また、本例では、中継伝達機構４０の減速比は、「１」であり、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄは、互いに同じ速度で回転する。しかし、必要に応じて、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄに速度差を設けてもよい。
【0031】
製造装置１０は、さらに、ロールブラシ３０で基板１００の裏面１０４から擦り取られた異物を吸引して収集する吸引機構５０を有する。吸引機構５０は、複数の吸引孔５４が形成された吸引パイプ５２と、当該吸引パイプ５２に真空力（吸引力）を発生させる真空発生器５６と、吸引された異物を捉えるエアフィルタ５８と、を有する。吸引パイプ５２は、横断方向に長尺で、中空の管状部材で、その周面には、横断方向に間隔を開けて、複数の吸引孔５４が形成されている。この吸引パイプ５２は、図２，図３に示す通り、上流ロールブラシ３０Ｕと下流ロールブラシ３０Ｄとの間、かつ、両ロールブラシ３０の回転軸３２より下側となる位置に配置されている。そして、上述した通り、上流ロールブラシ３０Ｕおよび下流ロールブラシ３０Ｄは、互いに内向きに回転しており、基板１００と接触したブラシ毛３４は、当該接触後、吸引パイプ５２に近づく方向かつ下方に回転する。その結果、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄのブラシ毛３４に付着した異物は、効果的に、単一の吸引パイプ５２の吸引孔５４に吸引される。換言すれば、本例では、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄで、単一の吸引パイプ５２を共用でき、部品点数を削減できる。そして、結果として、製造装置１０の製造コストを低減でき、また、清掃部２２を小型化できる。
【0032】
真空発生器５６は、吸引パイプ５２内に真空力を発生させる。かかる真空発生器５６は、例えば、供給された圧縮空気をノズルで絞ったのち、ディフューザへ高速で放出することで真空を発生させる真空エジェクタを採用できる。ただし、真空発生器５６は、吸引孔５４から異物を吸引できる程度の真空力を発生できるのであれば、その構成は、特に限定されず、他の構成、例えば、真空ポンプ等であってもよい。フィルタは、吸引孔５４を介して吸引されたエアから異物を除去したうえで、当該エアを外部に放出する。
【0033】
コントローラ７０は、こうした製造装置１０の各部の駆動を制御する。かかるコントローラ７０は、物理的には、プロセッサ７０ａと、メモリ７０ｂと、を有するコンピュータである。本例において、コントローラ７０は、基板１００の裏面１０４を適切に清掃できるように、基板１００の搬送速度およびロールブラシ３０の回転速度を制御する。これについて、図４を参照して説明する。
【0034】
図４は、基板１００の搬送速度およびロールブラシ３０の周速度の時間変化を示す図である。図４において、ラインＬ１は、基板１００の搬送速度を、ラインＬ２は、上流ロールブラシ３０Ｕの周速度を、ラインＬ３は、下流ロールブラシ３０Ｄの周速度を、それぞれ示している。なお、周速度とは、ロールブラシ３０の外周面上の点の移動速度のことである。したがって、上流ロールブラシ３０Ｕの直径をＲｕ（ｍｍ）、回転数をＮｕ（ｒｐｍ）とした場合、上流ロールブラシ３０Ｕの周速度Ｖｕ（ｍｍ／ｓｅｃ）は、Ｖｕ＝π・Ｒｕ・Ｎｕ／６０で求まる。
【0035】
また、図４において、時刻ｔ１は、基板１００の前端が、上流ロールブラシ３０Ｕの頂部Ｐｔに到達したタイミングを、時刻ｔ２は、基板１００の後端が、下流ロールブラシ３０Ｄの頂部Ｐｔに到達したタイミングを示している。したがって、時刻ｔ１からｔ２までの期間は、基板１００の少なくとも一部が、いずれかのロールブラシ３０に接触しており、ロールブラシ３０により清掃されている期間といえる。以下では、こうした基板１００といずれかのロールブラシ３０が接触している期間（時刻ｔ１～ｔ２の期間）を「清掃期間」と呼ぶ。
【0036】
図４から明らかなとおり、本例では、基板１００の搬送速度（ラインＬ１参照）を、清掃期間中、一時的に低下させている。すなわち、基板１００は、通常、予め規定された標準搬送速度Ｖ１で搬送される。この標準搬送速度Ｖ１は、基板１００の搬送効率の向上を目的として設定される比較的早い速度である。搬送の結果、基板１００の前端が、上流ロールブラシ３０Ｕの頂部Ｐｔの直前に到達すれば、すなわち、時刻ｔ１の直前になれば、コントローラ７０は、基板１００の搬送速度を、標準搬送速度Ｖ１より十分に小さい、清掃用搬送速度Ｖ２に低下させる。このように基板１００の搬送速度を低下させるのは、ロールブラシ３０と接触する時間を長期化させ、基板１００の裏面１０４をより確実に清掃するためである。そして、基板１００の後端が、下流ロールブラシ３０Ｄの頂部Ｐｔを通過した直後、すなわち、時刻ｔ２の直後になれば、コントローラ７０は、基板１００の搬送速度を、再び、標準搬送速度Ｖ１に戻す。
【0037】
一方、ロールブラシ３０は、清掃期間中は、所定の速度で回転するものの、それ以外の期間中は、回転停止している。すなわち、上流ロールブラシ３０Ｕは、時刻ｔ１の直前で回転開始し、時刻ｔ２の直後に回転停止する。清掃期間中、上流ロールブラシ３０Ｕは、一定の周速度Ｖｕで回転する。この周速度Ｖｕは、清掃用搬送速度Ｖ２より十分に大きい。このようにＶｕ＞Ｖ２とするのは、次の理由による。上流ロールブラシ３０Ｕは、基板１００との接点（すなわち頂部Ｐｔ）における移動方向が、搬送方向下流、すなわち、基板１００の移動方向と同じである。そのため、Ｖｕ＝Ｖ２とすると、基板１００と上流ロールブラシ３０Ｕのブラシ毛３４との間で速度差が発生せず、基板１００を適切に清掃できない。そこで、本例では、Ｖｕ≠Ｖ２として、基板１００と上流ロールブラシ３０Ｕとの間に速度差を積極的に生じさせている。
【0038】
また、速度差を発生させることを目的とするだけならば、Ｖ２＞Ｖｕとすることも考えられる。しかし、清掃用搬送速度Ｖ２を大きくした場合、基板１００は、短時間で、上流ロールブラシ３０Ｕを通過することになる。この場合、通過期間中に、上流ロールブラシ３０Ｕが、基板１００に接触する総面積、ひいては、基板１００に接触するブラシ毛３４の総数が少なくなり、基板１００の清掃効率が低下する。そこで、本例では、基板１００の清掃用搬送速度Ｖ２を、上流ロールブラシ３０Ｕの周速度Ｖｕより小さくし、清掃効率の向上を図っている。
【0039】
下流ロールブラシ３０Ｄも、上流ロールブラシ３０Ｕと同様に、時刻ｔ１の直前で回転開始し、時刻ｔ２の直後に回転停止する。ただし、下流ロールブラシ３０Ｄは、その回転方向が、上流ロールブラシ３０Ｕと回転方向と逆である。そのため、下流ロールブラシ３０Ｄの周速度Ｖｄは、上流ロールブラシ３０Ｕの周速度Ｖｕと同じ大きさで、極性が反転した値、すなわち、Ｖｄ＝－Ｖｕとなる。
【0040】
ここで、下流ロールブラシ３０Ｄの基板１００との接点における移動方向は、基板１００の搬送方向と逆向きである。そのため、基板１００と下流ロールブラシ３０Ｄの相対速度ΔＶｄは、ΔＶｄ＝Ｖ２＋Ｖｄとなり、上流ロールブラシ３０Ｕの相対速度ΔＶｕ＝Ｖ２－Ｖｕと比べて大きくなる。そのため、下流ロールブラシ３０Ｄは、上流ロールブラシ３０Ｕに比べて、清掃効率が高く、基板１００の裏面１０４の異物をより効果的に除去できる。
【0041】
次に、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄを互いに内向きに回転させる理由について、説明する。上述した通り、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄを互いに内向きに回転させることで、ブラシ毛３４で擦り取った異物を、当該二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄの間に集めることができる。そして、これにより、単一の吸引パイプ５２を二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄで共用できる。
【0042】
また、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄを互いに内向きに回転させることで、基板１００のダメージを防ぎつつ、より効果的に、基板１００の裏面１０４を清掃できる。これについて、図５、図６を参照して説明する。図５は、上流ロールブラシ３０Ｕによる異物１１０の除去の様子を、図６は、下流ロールブラシ３０Ｄによる異物１１０の除去の様子を、示す図である。
【0043】
上流ロールブラシ３０Ｕは、基板１００との接点における移動方向が基板１００の搬送方向と同じになる方向、すなわち、正回転方向に回転する。そのため、上流ロールブラシ３０Ｕと基板１００との相対速度ΔＶｕは、比較的小さく、ブラシ毛３４が裏面１０４を擦る力は、小さい。一方、下流ロールブラシ３０Ｄは、基板１００との接点における移動方向が基板１００の搬送方向と逆になる方向、すなわち、逆回転方向に回転する。そのため、下流ロールブラシ３０Ｄと基板１００との相対速度ΔＶｄは、比較的大きく、ブラシ毛３４が裏面１０４を擦る力は、大きい。つまり、異物１１０を除去する力は、正回転させる場合よりも、逆回転させたほうが高いといえる。
【0044】
そこで、異物１１０の除去の効果を高めるため、上流ロールブラシ３０Ｕも、逆回転させることも考えられる。しかし、かかる構成とした場合、上流ロールブラシ３０Ｕのブラシ毛３４は、多数の異物１１０が付着した基板１００の裏面１０４を強い力で擦ることになる。この場合、裏面１０４から離脱してブラシ毛３４に付着した異物１１０が、裏面１０４を傷つける可能性が高まる。また、異物１１０の中には、裏面１０４に密着し、強固に付着しているものもある。かかる異物１１０をブラシ毛３４で強く擦って掻き取った場合、異物１１０が離脱する際に大きな反力が発生し、基板１００にダメージを与える可能性もあった。つまり、最初に基板１００に接触する上流ロールブラシ３０Ｕを逆回転させた場合、基板１００が受けるダメージが増加しやすい。そのため、本例では、基板１００に最初に接触する上流ロールブラシ３０Ｕを正回転させ、基板１００に与えるダメージを抑えている。
【0045】
また、基板１００が受けるダメージを考慮した場合、上流ロールブラシ３０Ｕおよび下流ロールブラシ３０Ｄの双方を正回転させることも考えられる。しかし、下流ロールブラシ３０Ｄまで正回転させた場合、異物１１０の除去能力が低下し、基板１００に異物１１０が残存する可能性が高まる。一方、上流ロールブラシ３０Ｕが弱い力で裏面１０４を擦った後であれば、逆回転する下流ロールブラシ３０Ｄが強い力で裏面１０４を擦ったとしても、基板１００の受けるダメージを低減できる。すなわち、この場合、下流ロールブラシ３０Ｄが基板１００に接触する際には、既に、上流ロールブラシ３０Ｕが大まかな異物１１０を除去している。そのため、下流ロールブラシ３０Ｄを逆回転させ、ブラシ毛３４が強い力で基板１００の裏面１０４を擦ったとしても、ブラシ毛３４に付着する異物１１０は少なくなるため、当該異物１１０が裏面１０４を傷つける可能性は低い。また、当初、裏面１０４に強固に付着していた異物１１０を、上流ロールブラシ３０Ｕのブラシ毛３４が弱い力で擦り、当該異物１１０に振動を与えることで、当該異物１１０の裏面１０４への付着力が低下する。そのため、その後、下流ロールブラシ３０Ｄのブラシ毛３４が、当該異物１１０を掻き取る際に生じる反力も小さく抑えることができる。つまり、上流ロールブラシ３０Ｕを正回転させておけば、下流ロールブラシ３０Ｄを逆回転させたとしても、基板１００に与えるダメージを小さく抑えることができる。
【0046】
また、上流ロールブラシ３０Ｕおよび下流ロールブラシ３０Ｄの双方を、正回転させた場合、ブラシ毛３４に押されて基板１００に付着したまま滑り動く異物１１０を除去できないおそれがある。すなわち、ブラシ毛３４で擦られた異物１１０の一部は、裏面１０４から離脱して、落下したり、ブラシ毛３４に付着したりする。しかし、異物１１０の他の一部は、ブラシ毛３４に押されて、基板１００の裏面１０４に付着したまま、当該裏面１０４を滑り動くことがある。
【0047】
この異物１１０の滑り動きの方向は、ロールブラシ３０が正回転する場合は、図５に示すように、搬送方向下流である。この場合、滑り動いた異物１１０は、基板１００の搬送に伴い、ロールブラシ３０から離れていくため、基板１００に付着したまま残る。
【0048】
一方、ロールブラシ３０が逆回転する場合、図６に示すように、異物１１０は、搬送方向上流に滑り動く。そのため、当該異物１１０は、基板１００の搬送が進むことで、再び、ロールブラシ３０に接触することになる。そして、再度、ロールブラシ３０に接触することで、異物１１０が、基板１００から離脱しやすくなる。つまり、ロールブラシ３０を逆回転させることで、正回転させる場合に比べて、基板１００への異物１１０の残存をより確実に防止できる。特に、基板１００の後端近傍に付着した異物１１０は、正回転する上流ロールブラシ３０Ｕでは、除去することが難しいが、下流ロールブラシ３０Ｄを逆回転させることで、かかる後端近傍の異物１１０もより確実に除去できる。
【0049】
そして、以上の説明から明らかなとおり、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄを互いに内向きに回転させることで、異物１１０の除去能力を段階的に上げることができる。そして、これにより、基板１００のダメージを抑えつつ、異物１１０を効果的に除去できる。
【0050】
ところで、異物１１０の一部は、基板１００の裏面１０４から離脱して、ロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄのブラシ毛３４に付着する。このようにブラシ毛３４に付着した異物１１０は、当該ブラシ毛３４が再度、裏面１０４に接触する前に、当該ブラシ毛３４から離脱させる必要がある。こうした異物１１０を、ブラシ毛３４からより確実に除去するために、回転するロールブラシ３０に接触して当該ロールブラシ３０から異物１１０を離脱させる除去バーを設けてもよい。図７は、除去バーの一例を示す図である。図７において、除去バー６０ａ，６０ｂ（以下、両者を区別しない場合は、単に「除去バー６０」と呼ぶ）は、回転軸３２と平行な方向に延びる長尺部材であり、この除去バー６０は、ブラシ毛３４の先端近傍に接触することで、異物１１０をブラシ毛３４から離脱させる。ここで、除去バー６０は、ブラシ毛３４の先端近傍に接触できるのであれば、その設置位置は、特に限定されない。図７の例では、一部の除去バー６０ａは、吸引パイプ５２から離れているものの、吸引パイプ５２の上側となる位置に配置されている。この除去バー６０ａは、図８に示すように、ブラシ毛３４の極先端のみが接触する位置に配置される。かかる配置とした場合、ブラシ毛３４は、当該除去バー６０ａを乗り越える際、一度大きく撓んだ後、弾性復元する。この弾性復元の際、ブラシ毛３４に付着した異物１１０が、下方、すなわち、吸引パイプ５２側に跳ね飛ばされ、吸引パイプ５２に導かれやすくなる。
【0051】
また、除去バー６０ｂは、吸引パイプ５２より下側であるものの、吸引パイプ５２の近傍となる位置に配置されている。この除去バー６０ｂは、図９に示すように、ブラシ毛３４の先端より僅かに内側が接触する位置に配置する。かかる配置とした場合、ブラシ毛３４は、当該除去バー６０ｂを乗り越える際、大きく撓んだ状態で、除去バー６０の表面を滑り動く。この滑り動きにより、ブラシ毛３４に付着した異物１１０が、除去バー６０により擦り取られる。また、この擦り取られる際の衝撃により、異物１１０は、僅かに跳ね上がり、近傍に位置する吸引パイプ５２に導かれやすくなる。
【0052】
ところで、こうした除去バー６０によるロールブラシ３０の清掃は、ロールブラシ３０による基板１００の清掃と、並行して行ってもよいし、タイミングをずらして行ってもよい。すなわち、除去バー６０をロールブラシ３０に接触する位置で固定配置し、ロールブラシ３０が基板１００を清掃している期間中、必ず、除去バー６０によるロールブラシ３０の清掃を行うようにしてもよい。また、別の形態として、除去バー６０を、ロールブラシ３０と接触する接触位置と、ロールブラシ３０に接触しない退避位置と、の間で移動可能としてもよい。かかる移動は、例えば、電磁プランジャやエアスプリング等のアクチュエータを用いることで実現できる。そして、この場合、除去バー６０は、ロールブラシ３０が基板１００に接触している期間中は、退避位置に退避し、ロールブラシ３０が基板１００と接触していない期間に、接触位置に移動し、ロールブラシ３０の清掃を行うようにしてもよい。かかる構成とすることで、ブラシ毛３４から離脱して舞い上がった異物１１０が、基板１００に再付着することを効果的に防止できる。
【0053】
また、これまでは、基板１００またはブラシ毛３４に付着した異物１１０を機械的な力で除去している。しかし、こうした機械的な力による異物１１０の除去を補助するために、図１０に示すように、静電気を除去するイオナイザー７４を設けてもよい。イオナイザー７４は、例えば、コロナ放電により生成したイオンを対象物に放射するコロナ放電式でもよいし、高エネルギーの電磁波（例えば紫外線やＸ線）を対象物に照射する光イオン化式でもよい。また、静電気を除去する対象は、基板１００の裏面１０４でもよいし、ブラシ毛３４でもよい。
【0054】
また、これまで説明した構成は、いずれも一例であり、少なくとも、基板１００の裏面１０４に接触しながら回転する１以上のロールブラシ３０と、ロールブラシ３０で擦り取られた異物１１０を吸引する吸引機構５０と、を有するのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。したがって、ロールブラシ３０の個数は、図１１に示すように、単一でもよいし、図１２に示すように、３以上でもよい。また、ロールブラシ３０の回転方向も適宜、変更可能であり、例えば、図１２に示すように、複数のロールブラシ３０が全て、同じ方向に回転してもよい。この場合、ロールブラシ３０ごとに、吸引パイプ５２を設ければよい。
【0055】
また、図１に示すように、本例では、基板１００の横断方向一端のみを、把持爪１８で把持している。この場合において、図１３に示すように、基板１００に反りがあると、基板１００の一部が、ロールブラシ３０から離間することがある。そこで、こうした基板１００の反りを矯正するために、基板１００の一部を、その厚み方向に押圧する押圧部材７６を設けてもよい。押圧部材７６は、図１３に示すように、基板１００を、回転軸３２および搬送方向の双方に平行な基準面７８に押し当てるクランパでもよい。押圧部材７６をクランパとした場合、基板１００を基準面７８に押し当てている期間中、基板１００を下流方向に送ることができない。したがって、この場合には、押圧部材７６（クランパ）による押し当てを解除したうえで基板１００を微小距離だけ下流側に送る微小送り処理と、基板１００の搬送を一時停止したうえで基板１００を基準面７８に押し当てる押し当て処理と、を交互に繰り返す。また、別の形態として、押圧部材７６は、横断方向（Ｘ方向）と略平行な軸回りに回転するとともに昇降可能なローラでもよい。押圧部材７６をローラとすれば、基板１００を下流に搬送しながら、押圧部材７６（ローラ）で基板１００をロールブラシ３０に押圧できるため、基板１００の搬送を一時停止させなくてもよい。
【0056】
また、ロールブラシ３０の回転軸３２は、搬送方向と非平行であればよく、横断方向に対して傾いていてもよい。また、これまでの説明では、上流ロールブラシ３０Ｕおよび下流ロールブラシ３０Ｄとして、互いに同じ種類のブラシを用いているが、両ロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄの種類は、互いに異なってもよい。例えば、二つのロールブラシ３０は、そのブラシ毛３４の材質、太さ、長さ、密度の少なくとも一つが互いに異なっていてもよい。例えば、上流ロールブラシ３０Ｕを裏面１０４に穏やかに接触させるために、上流ロールブラシ３０Ｕのブラシ毛３４を、下流ロールブラシ３０Ｄのブラシ毛３４よりも、柔軟な素材で構成したり、細くしたり、長くしたりしてもよい。
【0057】
また、二つのロールブラシ３０Ｕ，３０Ｄの回転速度の大きさは、互いに異なってもよい。例えば、下流ロールブラシ３０Ｄの周速度の絶対値｜Ｖｄ｜を、上流ロールブラシ３０Ｕの周速度の絶対値｜Ｖｕ｜より大きくしてもよい。かかる構成とすることで、下流ロールブラシ３０Ｄと基板１００との相対速度ΔＶｄをより大きくすることができ、異物１１０をより確実に除去できる。また、別の形態として、｜Ｖｄ｜＜｜Ｖｕ｜としてもよい。
【符号の説明】
【0058】
１０ 製造装置、１２ ロード部、１４ ボンディング部、１６ 搬送機構、１８ 把持爪、２０ 搬送路、２２ 清掃部、２４ アクセス開口、３０Ｄ 下流ロールブラシ、３０Ｕ 上流ロールブラシ、３２ 回転軸、３３ 芯材、３４ ブラシ毛、３６ モータ、３８ 入力伝達機構、４０ 中継伝達機構、４２ａ～４２ｆ ギア、４３ カップリング、５０ 吸引機構、５２ 吸引パイプ、５４ 吸引孔、５６ 真空発生器、５８ エアフィルタ、６０ 除去バー、７０ コントローラ、７０ａ プロセッサ、７０ｂ メモリ、７４ イオナイザー、７６ 押圧部材、７８ 基準面、１００ 基板、１０２ 実装面、１０４ 裏面、１１０ 異物。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】