JP2018167383A - ワークキャリア及びワークキャリアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリア基板が薄い場合であっても、樹脂インサート部の径方向の外れや表裏方向の抜けなどの脱落を防ぐことが可能なワークキャリアを提供する。【解決手段】金属製のキャリア基板１に形成されたワーク保持孔２の内周面に沿って樹脂インサート部３が設けられたワークキャリアである。そして、ワーク保持孔の外縁部１３となるキャリア基板には、周方向に交互に、表裏方向にそれぞれ窪む表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとが形成されているとともに、表側凹部及び裏側凹部に連続した表裏方向に貫通する貫通穴部８が設けられている。さらに、表側凹部、裏側凹部及び貫通穴部並びにワーク保持孔の内周面に沿った部分に樹脂インサート部となる合成樹脂材が充填されている。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、酸化物ウエーハ、シリコンウエーハ、ガラス、サファイア、セラミックス、水晶等の薄板状のワークを研磨装置によって研磨加工する際に、ワークの保持に使用されるワークキャリア及びワークキャリアの製造方法に関するものである。

シリコンウエーハなどのワークの両面又は片面を研磨装置によって研磨加工する際に、ワーク保持孔を有するワークキャリアにワークを保持させることが知られている（特許文献１−４など参照）。

ワークキャリアの本体となるキャリア基板は、ＳＫ鋼やステンレス鋼といった硬質の金属素材によって形成されているため、キャリア基板に穿孔されたワーク保持孔に直接、ワークを保持させると、研磨加工中にワークがワーク保持孔の内周面に接触し、ワークに割れや欠けなどの損傷が生じるおそれがある。

そこで、特許文献１−４に開示されているように、ワーク保持孔の内周面に沿って合成樹脂製の軟質のインサートを取り付け、研磨加工中のワークの損傷を防ぐ処理が行われている。

特許文献１には、ワーク保持孔の内周面に周方向に間隔を置いて突出部を設け、射出成型によって突出部間にも樹脂部が充填されるようにすることで、樹脂部を金属板に一体化させることが記載されている。さらに、突出部の上方部及び下方部に面取り部を形成することで、樹脂部が上下方向に抜けて脱落するのを防ぐことができる構造となっている。

また、特許文献２には、キャリア基板のワーク保持孔の内周面に沿って溝を設け、その溝に合成樹脂材が入り込むように射出成型することによって、軟質のリング状のインサートを設けることが記載されている。

一方、特許文献３には、ワーク保持孔を形成するキャリア本体の内壁面を、径方向に凹形状とすることで、インサートの上面部と下面部の径方向の長さを短くして、インサートの摩耗や変形を少なくする構造が記載されている。

さらに、特許文献４には、薄物のワークの研磨加工に使用するための金属キャリアが開示されている。この金属キャリアのワーク保持孔にも樹脂コート保持部（インサート）が設けられるが、樹脂コート保持部が剥がれないように、金属キャリアに小径の穴を設け、その穴に樹脂コート保持部の一部となる樹脂が充填されるようにしている。

特開２００２−１８７０８号公報 特開２００９−１２０８６号公報 特開２０１０−１７９３７５号公報 実用新案登録第３０８６５９１号公報

しかしながら特許文献１，２に開示されたワークキャリアは、キャリア基板のワーク保持孔の内周面を平面視凹凸に加工しており、突出部となる部分の上面や下面に面取りをして厚さを薄くすると、突出部が変形しやすくなる。このため、このような加工は、特許文献４に開示されているような薄物用のワークキャリアには、適用することが難しい。

そこで、本発明は、キャリア基板が薄い場合であっても、樹脂インサート部の径方向の外れや表裏方向の抜けなどの脱落を防ぐことが可能なワークキャリア及びワークキャリアの製造方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明のワークキャリアは、金属製のキャリア基板に形成されたワーク保持孔の内周面に沿って樹脂インサート部が設けられたワークキャリアであって、前記ワーク保持孔の外縁部となる前記キャリア基板には、周方向に交互に、表裏方向にそれぞれ窪む表側凹部と裏側凹部とが形成されているとともに、前記表側凹部及び裏側凹部に連続した前記表裏方向に貫通する貫通穴部が設けられ、前記表側凹部、裏側凹部及び貫通穴部並びに前記ワーク保持孔の内周面に沿った部分に樹脂インサート部となる合成樹脂材が充填されていることを特徴とする。

ここで、前記表側凹部と前記裏側凹部とは、周方向に間隔を置いて設けられていることが好ましい。また、前記貫通穴部は、前記表側凹部と前記裏側凹部との間ごとに設けられている構成とすることができる。

さらに、前記表側凹部及び裏側凹部の底面には突起部又は穴部が設けられており、前記突起部の周囲又は前記穴部の内部には前記樹脂インサート部の一部が充填されている構成とすることができる。
また、前記表側凹部及び裏側凹部の前記ワーク保持孔の中心側に狭隘部が設けられている構成とすることができる。

さらに、ワークキャリアの製造方法の発明は、前記キャリア基板の表面及び裏面を所定の描画パターンでマスキングをする工程と、マスキングされた前記キャリア基板にエッチング液を付着させる工程と、前記エッチング液によって加工された前記キャリア基板に対して前記樹脂インサート部を設ける工程とを備えたことを特徴とする。

このように構成された本発明のワークキャリアは、表裏方向にそれぞれ窪む表側凹部と裏側凹部とをワーク保持孔の外縁部の周方向に交互に設ける。このため、表側凹部及び裏側凹部に充填された合成樹脂材によって、樹脂インサート部の表裏方向の抜けを防ぐことができる。

また、表側凹部及び裏側凹部に連続した表裏方向に貫通する貫通穴部が設けられて合成樹脂材が充填されるので、樹脂インサート部の径方向の外れを防ぐことができるうえに、樹脂インサート部を剥がれ難くすることができる。

さらに、表側凹部及び裏側凹部は、ワーク保持孔の中心に向けて径方向に突出していないため、キャリア基板が薄い場合であっても適用することができる。特に、表側凹部と裏側凹部とを周方向に間隔を置いて設けることで、表側凹部と裏側凹部の両側に全厚のキャリア基板が残されることになって、キャリア基板の変形をより生じ難くすることができる。

また、貫通穴部を表側凹部と裏側凹部との間ごとに設けることで、貫通穴部を介してすべての表側凹部と裏側凹部とが周方向に連続して一体化されるので、樹脂インサート部をより剥がれ難くすることができる。

さらに、表側凹部及び裏側凹部の底面に突起部又は穴部を設け、その周囲又は穴部の内部に樹脂インサート部の一部を充填することで、樹脂インサート部の径方向の移動を確実に抑えて、キャリア基板との一体性を高めることができる。

また、表側凹部及び裏側凹部のワーク保持孔の中心側に狭隘部を設けることで、樹脂インサート部の径方向の移動を確実に抑えて、キャリア基板との一体性を高めることができる。

さらに、ワークキャリアの製造方法の発明であれば、所定の描画パターンでマスキングされたキャリア基板にエッチング液を付着させることでエッチング加工をし、樹脂インサート部を設ける工程を経ることで、キャリア基板と樹脂インサート部との一体性が高いワークキャリアを効率的に製造することができる。

本実施の形態のワークキャリアのワーク保持孔の外縁部付近を拡大して説明する平面図である。 本実施の形態のワークキャリアのワーク保持孔の外縁部付近を拡大して説明する斜視図である。 ワークキャリアの概略構成を説明する平面図である。 本実施の形態のワークキャリアの製造方法の工程を説明するためのキャリア基板の表側の平面図である。 本実施の形態のワークキャリアの製造方法の工程を説明するためのキャリア基板の裏側の平面図である。 図３ＡのＡ−Ａ矢視方向で見た断面図である。 図３ＢのＢ−Ｂ矢視方向で見た断面図である。 キャリア基板と樹脂インサート部とが一体化された状態を示した斜視図である。 実施例１のワークキャリアのワーク保持孔の外縁部付近を拡大して説明する斜視図である。 図６のＣ−Ｃ矢視方向で見た断面図である。 図６のＤ−Ｄ矢視方向で見た断面図である。 実施例２のワークキャリアのワーク保持孔の外縁部付近を拡大して説明する斜視図である。 図８のＥ−Ｅ矢視方向位置において、実施例２のワーク保持孔の内周面に樹脂インサート部を設けた構成を説明する断面図である。 図８のＦ−Ｆ矢視方向位置において、実施例２のワーク保持孔の内周面に樹脂インサート部を設けた構成を説明する断面図である。 実施例３のワークキャリアのワーク保持孔の外縁部付近を拡大して説明する平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１Ａ，１Ｂ及び図２は、本実施の形態のワークキャリア１０の構成を説明する図であって、図２が全体の概略構成を示し、図１Ａ及び図１Ｂがワーク保持孔２の外縁部１３付近を拡大して示している。

ワークキャリア１０は、薄板状のワークの両面又は片面を研磨加工する平面研磨装置に装着して使用される。例えばワークの両面を研磨加工する平面研磨装置は、定盤である上定盤及び下定盤と、この上定盤及び下定盤の中心部に配置されたサンギアと、上定盤及び下定盤の外周側に配置されたインターナルギアとを備えている。上定盤、下定盤、サンギア及びインターナルギアは、それぞれ回転自在となっている。

そして、図２に示すようなワークキャリア１０は、平面研磨装置の上定盤と下定盤との間に配置される。
ワークキャリア１０は、金属製のキャリア基板１によって円板状の本体が形成される。このキャリア基板１には、例えば複数の円形のワーク保持孔２，・・・が穿孔される。そして、ワーク保持孔２の内周面に沿って樹脂インサート部３が設けられる。

このワークキャリア１０には、外形部１１にサンギア及びインターナルギアに噛合する歯部（図示省略）が設けられており、サンギア及びインターナルギアの回転により自転及び公転する。そして、ワークキャリア１０が自転及び公転することで、ワークキャリア１０のワーク保持孔２内に配置されたワークの両面が、上定盤と下定盤により研磨される。

キャリア基板１は、金属板から円板状に切り出される。金属板としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、高炭素クロム軸受鋼、炭素工具鋼（ＳＫ鋼）、高速度工具鋼、合金工具鋼、高張力鋼、チタンなどが使用できる。

特に、薄板状のワークを研磨加工する場合には、薄いキャリア基板１が使用される。例えば、0.1mmから1.0mm程度の厚さ（表裏方向の高さ）のキャリア基板１が使用される。また、ワークの厚さに応じて0.7mm以下、さらには0.5mm以下の厚さの薄いキャリア基板１が使用される。

一方、樹脂インサート部３は、合成樹脂材によって成形される。合成樹脂材には、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ（ＥＰ）などの樹脂や、ガラスエポキシ、布ベークなどの繊維強化プラスチックなどが使用できる。後述するように射出成型によって樹脂インサート部３を設ける場合には、熱可塑性樹脂が使用される。また、熱圧着によって樹脂インサート部３を設ける場合には、熱硬化性樹脂が使用される。

本実施の形態のワーク保持孔２の外縁部１３となるキャリア基板１には、樹脂インサート部３との一体性を高めるために、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、周方向に交互に、表裏方向にそれぞれ窪む表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとが形成される。

表側凹部４Ａは、キャリア基板１の表側から裏側に向けて窪んだ平面視で長方形状に形成される。表側凹部４Ａの表裏方向の深さは、キャリア基板１の厚さの半分程度となる。

一方、表側凹部４Ａからワーク保持孔２の周方向に間隔を置いて設けられる裏側凹部４Ｂは、キャリア基板１の裏側から表側に向けて窪んだ平面視で長方形状に形成される。裏側凹部４Ｂの表裏方向の深さは、キャリア基板１の厚さの半分程度となる。

ここで、表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとの間は、平面視で離隔しているので、その間には、全厚のキャリア基板１の本体が残存している。すなわち、表側凹部４Ａ及び裏側凹部４Ｂは、ワーク保持孔２の中心側は開放されているが、周方向の両側及び径方向の奥行き側は、後述する隅角部付近を除いてキャリア基板１の本体に支持された状態となっている。

そして、表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとの間ごとには、貫通穴部８が設けられる。この貫通穴部８は、表裏方向に貫通する穴で、表側凹部４Ａ及び裏側凹部４Ｂにそれぞれ連続した空間が形成される。

詳細には、貫通穴部８は、表側凹部４Ａの奥側（ワーク保持孔２の中心と反対側）の隅角部と裏側凹部４Ｂの奥側の隅角部とを繋ぐように、例えば平面視長円状に形成される。このため、表側凹部４Ａ（又は裏側凹部４Ｂ）と貫通穴部８とが重なる位置では、キャリア基板１の表側から裏側（又はキャリア基板１の裏側から表側）に向けての窪みが欠けて貫通した穴となる。
また、表側凹部４Ａ（又は裏側凹部４Ｂ）に対して接するように貫通穴部を設けることもできる。この場合は、キャリア基板１の表側から裏側（又はキャリア基板１の裏側から表側）に向けての窪みに欠けは生じない。

この貫通穴部８に、図５に示すように、樹脂インサート部３の一部となるように合成樹脂材が充填されて穴充填部３３が形成されると、樹脂インサート部３の径方向の移動を阻止する抵抗部となる。
穴充填部３３は、キャリア基板１の厚さと同じ厚さとなるため、強い引っ掛かりとすることができる。

すなわち樹脂インサート部３は、ワーク保持孔２の直径と同程度の直径のリング状に形成される円環部３１と、表側凹部４Ａ及び裏側凹部４Ｂの内空に形成される直方体状の充填部３２，・・・と、貫通穴部８の内空に形成される穴充填部３３，・・・とによって構成される。この円環部３１と充填部３２，・・・と穴充填部３３，・・・とは、合成樹脂材によって一体に成形される。

次に、本実施の形態のワークキャリア１０の製造方法について、図３Ａ，３Ｂ及び図４Ａ，４Ｂを参照しながら説明する。
まず、キャリア基板１の表面及び裏面に、所定の描画パターンでマスキングを施す。詳細には、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムなどで作成されたデータを使って、レーザープロッタなどから高精度の描画パターンの原版を作成する。

また、キャリア基板１の表面及び裏面に対しては、酸化膜除去のための酸処理又は電解研磨などの前処理を行う。続いて、キャリア基板１の表面及び裏面の全面に、それぞれフォトレジストを塗布する。

そして、描画パターンの原版を用いて、フォトレジストによってコーティングされたキャリア基板１の表面と裏面に露光することで、焼き付けを行う。図示されたマスキング部５Ａ，５Ｂは、焼き付け後に現像して残ったフォトレジスト層を示している。

要するに、キャリア基板１の表面においては、図３Ａ及び図４Ａに示すように、表側凹部４Ａ，・・・及び貫通穴部８，・・・以外がマスキング部５Ａとなる。また、キャリア基板１の裏面においては、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、裏側凹部４Ｂ，・・・及び貫通穴部８以外がマスキング部５Ｂとなる。

さらに、マスキングされたキャリア基板１の表面及び裏面に対しては、エッチング液を噴霧して付着させる。このエッチング液の付着によって、マスキング部５Ａ，５Ｂ以外のキャリア基板１の露出した面が除去され、表裏方向に窪んだ表側凹部４Ａ及び裏側凹部４Ｂ、並びに表裏方向に貫通する貫通穴部８が形成されることになる。

所望する深さまで表側凹部４Ａ及び裏側凹部４Ｂが溶解され、貫通穴部８は貫通した段階でマスキング部５Ａ，５Ｂを取り除き、洗浄及び乾燥を行う。ここまでの工程で、図１Ｂに示したように、キャリア基板１のワーク保持孔２の外縁部１３に、表側凹部４Ａ、裏側凹部４Ｂ及び貫通穴部８が形成される。

このようにしてエッチング加工されたキャリア基板１のワーク保持孔２，・・・の内周面に対して、樹脂インサート部３を設ける。樹脂インサート部３は、合成樹脂材の射出成型又は熱圧着によって設けられる。

射出成型では、ワーク保持孔２の内側面となる位置に型枠を設置して、その型枠とキャリア基板１の外縁部１３との間の空間に加熱溶融させた合成樹脂材を射出注入し、冷却によって固化させる。貫通穴部８は表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂに連続して形成されているので、合成樹脂材が流れ込むことができる。
一方、熱圧着であれば、プリプレグを積層して所望の形状にし、加熱加圧プレスすることによって、樹脂インサート部３を設けることができる。

次に、本実施の形態のワークキャリア１０及びワークキャリア１０の製造方法の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態のワークキャリア１０は、表裏方向にそれぞれ窪む表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとをワーク保持孔２の外縁部１３の周方向に交互に設ける。さらに、表側凹部４Ａ及び裏側凹部４Ｂに連続した表裏方向に貫通する貫通穴部８を設ける。

この表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂと貫通穴部８とに、それぞれ樹脂インサート部３の一部である充填部３２，３２及び穴充填部３３が設けられると、樹脂インサート部３が周方向に移動する（ずれる）ことを防止することができる。

さらに、キャリア基板１の表側と裏側の両方に、周方向に交互に表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとが形成され、その内空にそれぞれ充填部３２，３２が設けられることにより、キャリア基板１が充填部３２，３２によって挟まれることになるので、キャリア基板１の表裏いずれの方向に対しても樹脂インサート部３が脱落することを防止できるようになる。
例えば射出成型や熱圧着によって樹脂インサート部３を設けた場合、冷却して固化させた際に収縮が起きるが、キャリア基板１の両面に表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとによる充填部３２，３２が設けられていれば、樹脂インサート部３が多少収縮したとしても脱落を防ぐことができる。

また、表裏方向に貫通する貫通穴部８に設けられた穴充填部３３は、樹脂インサート部３の径方向の移動を阻止する抵抗部となる。すなわち、樹脂インサート部３が縮むなどしてワーク保持孔２の中心に向けた径方向のずれが起きそうになっても、穴充填部３３が引っ掛かりとなって外れ（剥がれ）を防ぐことができる。

さらに、表側凹部４Ａ及び裏側凹部４Ｂは、凸歯のようなワーク保持孔２の中心に向けて径方向に突出していないため、キャリア基板１が薄い場合であっても適用することができる。例えば、薄板状のワークの研磨加工に使用される1.0mm以下のキャリア基板１に適用できる。また、さらに薄いワークを研磨加工する場合に使用される0.7mm以下、さらには0.5mm以下の厚さの薄いキャリア基板１であっても、適用することができる。

本実施の形態のワークキャリア１０においては、表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとを周方向に間隔を置いて設けているため、表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂの両側に、それぞれ全厚のキャリア基板１が残されている。このため、厚さが薄くなる表側凹部４Ａ及び裏側凹部４Ｂは、両側と背面側の三辺（隅角部付近を除く）で支持されることになって変形が生じ難くなる。

また、貫通穴部８を表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとの間ごとに設けることで、樹脂インサート部３の剥がれを、より生じ難くすることができる。すなわち、研磨面に露出された樹脂インサート部３は、研磨加工時にキャリア基板１よりも摩耗や変形が起きやすいが、貫通穴部８に形成される穴充填部３３のようにキャリア基板１と同じ厚さがあれば、繰り返し研磨加工に使用しても樹脂インサート部３の剥がれを生じ難くすることができる。

さらに、このような穴充填部３３を介してすべての表側凹部４Ａと裏側凹部４Ｂとが、キャリア基板１の内部側（ワーク保持孔２の中心と反対側）でも周方向に連続して一体化されていれば、樹脂インサート部３をより剥がれ難くすることができる。

そして、本実施の形態のワークキャリア１０の製造方法であれば、所定の描画パターンでマスキングされたキャリア基板１にエッチング液を付着させることでエッチング加工をし、樹脂インサート部３を設ける工程を経ることで、キャリア基板１と樹脂インサート部３との一体性が高いワークキャリア１０を効率的に製造することができる。

以下、前記実施の形態で説明したワークキャリア１０とは別の形態の実施例１について、図６，図７Ａ，図７Ｂを参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。

前記実施の形態では、抵抗部として貫通穴部８に形成される穴充填部３３について説明した。本実施例１では、表側凹部４Ｃ及び裏側凹部４Ｄの底面４１に、抵抗部となる円柱部４２を追加して設ける場合について説明する。

本実施例１のキャリア基板１Ａには、表側凹部４Ｃと裏側凹部４Ｄに、図６に示すように円柱部４２が平面視の略中央に設けられる。この円柱部４２は、表側凹部４Ｃ（又は裏側凹部４Ｄ）の底面４１から上方（又は下方）に向けて延伸される突起部である。この円柱部４２の高さは、表側凹部４Ｃ（又は裏側凹部４Ｄ）の深さと等しくキャリア基板１Ａの半分程度になる。

この円柱部４２の周囲に、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、樹脂インサート部３Ａの一部となるように合成樹脂材が充填されて充填部３２が形成されると、円柱部４２は、樹脂インサート部３Ａの径方向の移動を阻止する抵抗部となる。

この抵抗部としての機能の高さ（効果）は、突起部の形状によって異なる。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、円柱部４２の奥側（ワーク保持孔２の中心と反対側）の側面と底面４１とがなす角度θは、約９０°である。この角度θが大きくなるほど、樹脂インサート部３Ａのワーク保持孔２の中心方向への移動を阻止する機能は高くなる。この角度θは、７０°以上が好ましいが、より好ましくは９０°以上で、角度θが鈍角になって奥側に傾けば、より強い引っ掛かりとすることができる。また、円柱部４２の側面の形状も、側面視で直線状に限定されるものではなく、曲線状や凹凸がある形状であってもよい。

さらには、表側凹部４Ｃ及び裏側凹部４Ｄに設けられる突起部の形状は、円柱状に限定されるものではなく、直方体状、多角柱状など様々な形状にすることができる。突起部がいかなる形状であっても、樹脂インサート部３Ａの径方向の移動を阻止する移動抑制機能を発揮させることができる。

この円柱部４２は、マスキング工程において、表側凹部４Ｃ内の円柱部４２となる箇所にマスキングを施し、裏側凹部４Ｄ内の円柱部４２となる箇所にもマスキングを施すことによって、形成することができる。

射出成型では、ワーク保持孔２の内側面となる位置に型枠を設置して、その型枠とキャリア基板１Ａの外縁部１３との間の空間に加熱溶融させた合成樹脂材を射出注入し、冷却によって固化させる。突起部が円柱部４２であれば、合成樹脂材を隙間なくまわり込ませることができる。

また、表側凹部４Ｃと裏側凹部４Ｄに樹脂インサート部３Ａの径方向の移動を阻止する抵抗部として円柱部４２が追加で設けられると、樹脂インサート部３Ａが縮むなどしてワーク保持孔２の中心に向けた径方向のずれが起きそうになっても、円柱部４２が引っ掛かりとなって外れ（剥がれ）を防ぐことができる。要するに、穴充填部３３の外れ防止機能に、円柱部４２の効果が加算されることになる。

さらに、この円柱部４２は、キャリア基板１Ａ自体であって硬質の金属素材によって形成されているため、樹脂インサート部３Ａの移動に対して強い抵抗となって、外れや剥がれを確実に阻止することができる。
なお、実施例１のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。

以下、前記実施の形態及び実施例１で説明したワークキャリア１０とは別の形態の実施例２について、図８，図９Ａ，図９Ｂを参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。

前記実施例１では、抵抗部として表側凹部４Ｃ及び裏側凹部４Ｄの底面４１に円柱部４２を追加した場合について説明した。本実施例２では、表側凹部６Ａ及び裏側凹部６Ｂの底面６１に、抵抗部となる穴部として円筒部６２を円柱部４２に代えて設ける場合について説明する。

本実施例２のキャリア基板１Ｂには、ワーク保持孔２の外縁部１３に設けられる表側凹部６Ａと裏側凹部６Ｂとに、図８に示すように円筒部６２が平面視の略中央に設けられる。この円筒部６２は、表側凹部６Ａ（又は裏側凹部６Ｂ）の底面６１から下方（又は上方）の面に向けて貫通された穴部である。この円筒部６２の深さは、キャリア基板１Ｂの半分程度になる。

この円筒部６２の内部に、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、樹脂インサート部３Ｂの一部となるように合成樹脂材が充填されて柱状部３５が形成されると、柱状部３５は、樹脂インサート部３Ｂの径方向の移動を阻止する抵抗部となる。

樹脂インサート部３Ｂは、リング状に形成される円環部３１と、表側凹部６Ａ及び裏側凹部６Ｂの内空に形成される直方体状の充填部３４，・・・と、円筒部６２，・・・の内部に形成される円柱状の柱状部３５，・・・と、貫通穴部８の内空に形成される穴充填部３３，・・・とによって構成される。この円環部３１と充填部３４，・・・と柱状部３５，・・・と穴充填部３３，・・・とは、合成樹脂材によって一体に成形される。

このように構成された実施例２のワークキャリア１０は、表裏方向にそれぞれ窪む表側凹部６Ａと裏側凹部６Ｂとがワーク保持孔２の外縁部１３の周方向に交互に設けられるとともに、表側凹部６Ａ及び裏側凹部６Ｂの円筒部６２には、樹脂インサート部３Ｂの一部である柱状部３５が設けられる。

この円筒部６２の内部に延伸される柱状部３５は、樹脂インサート部３Ｂが縮むなどしてワーク保持孔２の中心に向けた径方向のずれが起きそうになっても、引っ掛かりとなって外れを防ぐ抵抗部となる。要するに、穴充填部３３の外れ防止機能に、柱状部３５の効果が加算されることになる。

ここで、表側凹部６Ａ及び裏側凹部６Ｂに設けられる穴部の形状は、円筒状に限定されるものではなく、直方筒状、多角筒状など様々な形状にすることができる。穴部がいかなる形状であっても、樹脂インサート部３Ｂの径方向の移動を阻止する移動抑制機能を発揮させることができる。

また、実施例２のワークキャリア１０では、表側凹部６Ａ及び裏側凹部６Ｂに設けられる充填部３４，・・・によって周方向の回り止め機能及び表裏方向への抜け防止機能が発揮され、貫通穴部８に設けられる穴充填部３３，・・・と円筒部６２，・・・に設けられる柱状部３５，・・・とによって周方向の回り止め機能及び径方向の移動抑制機能が発揮されるので、キャリア基板１Ｂと樹脂インサート部３Ｂとの高い一体性を確保することができる。
なお、実施例２のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。

以下、前記実施の形態及び実施例１，２で説明したワークキャリア１０とは別の形態の実施例３について、図１０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１，２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。

前記実施の形態及び実施例１，２では、貫通穴部８の穴充填部３３並びに表側凹部４Ｃ，６Ａ及び裏側凹部４Ｄ，６Ｂの底面４１，６１に円柱部４２又は円筒部６２を設けて抵抗部とする場合について説明した。本実施例３では、表側凹部７Ａ及び裏側凹部７Ｂの平面視の形状によって抵抗部を形成する場合について説明する。

本実施例３の抵抗部は、図１０に示すように、表側凹部７Ａ及び裏側凹部７Ｂの傾斜面となる側面７１，７１によって形成される狭隘部である。すなわち側面７１は、ワーク保持孔２の中心側から外側に向けて広がる方向に傾斜している。この結果、表側凹部７Ａ及び裏側凹部７Ｂは、平面視で開放側（ワーク保持孔２の中心側）が狭くなった狭隘部を有することになり、全体では奥側が広い台形状（楔状）に形成される。

ここで、抵抗部としては、表側凹部７Ａ及び裏側凹部７Ｂに、平面視でワーク保持孔２の中心側が狭くなる狭隘部が形成されていればよいため、側面７１は直線的な傾斜面に限定されるものではなく、曲線的であってもよい。例えば、表側凹部７Ａ及び裏側凹部７Ｂを、平面視でＴ字状やＹ字状やフラスコ状に形成することで、ワーク保持孔２の中心側に狭隘部を設けることもできる。

そして、貫通穴部８Ａは、表側凹部７Ａの奥側（ワーク保持孔２の中心と反対側）の頂点部と裏側凹部７Ｂの奥側の頂点部とを繋ぐように、例えば平面視長円状に形成される。このため、表側凹部７Ａ（又は裏側凹部７Ｂ）と貫通穴部８Ａとが重なる位置では、キャリア基板１Ｃの表側から裏側（又はキャリア基板１Ｃの裏側から表側）に向けての窪みが欠けて貫通した穴となる。

この貫通穴部８Ａに、樹脂インサート部３Ｃの一部となるように合成樹脂材が充填されて穴充填部３３Ａが形成されると、樹脂インサート部３Ｃの径方向の移動を阻止する抵抗部となる。
穴充填部３３Ａは、キャリア基板１の厚さと同じ厚さとなるため、強い引っ掛かりとすることができる。

さらに、台形状の表側凹部７Ａと裏側凹部７Ｂの内空に、樹脂インサート部３Ｃの一部となるように合成樹脂材が充填されて充填部３６が形成されると、楔状の充填部３６は、狭隘部においてワーク保持孔２の中心側へは移動しにくい状態となって樹脂インサート部３Ｃの径方向の移動を阻止する抵抗部となる。

樹脂インサート部３Ｃは、リング状に形成される円環部３１と、表側凹部７Ａ及び裏側凹部７Ｂの内空に形成される充填部３６，・・・と、貫通穴部８Ａの内空に形成される穴充填部３３Ａ，・・・とによって構成される。この円環部３１と充填部３６，・・・と穴充填部３３Ａ，・・・とは、合成樹脂材によって一体に成形される。

このように構成された実施例３のワークキャリア１０は、表裏方向にそれぞれ窪む平面視略楔形の表側凹部７Ａと裏側凹部７Ｂとがワーク保持孔２の外縁部１３の周方向に交互に設けられる。

この表側凹部７Ａ及び裏側凹部７Ｂに設けられる平面視略楔形の充填部３６，・・・によって周方向の回り止め機能及び表裏方向への抜け防止機能が発揮されるとともに、径方向の移動抑制機能が発揮されるので、貫通穴部８Ａに形成される穴充填部３３Ａの機能に加えてキャリア基板１Ｃと樹脂インサート部３Ｃとの高い一体性を確保することができる。

また、狭隘部による抵抗部には、突起部や穴部による抵抗部を組み合わせることもできる。この場合も、樹脂インサート部３Ｃの径方向の移動を阻止する移動抑制機能を高めることができる。
なお、実施例３のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば前記実施の形態及び実施例では、ワーク保持孔２が円形のワークキャリア１０について説明したが、これに限定されるものではない。例えば長方形（正方形を含む）のワーク保持孔を有するワークキャリアに対しても本発明を適用することができる。要するに、長方形のワーク保持孔の内周面の周方向に交互に、表裏方向にそれぞれ窪む表側凹部と裏側凹部とを形成するとともに表側凹部及び裏側凹部に連続した貫通穴部を形成し、その内周面に沿って長方形の樹脂インサート部を設けることができる。さらに、ワーク保持孔は、円形及び長方形以外の別の形状であってもよい。

また、前記実施の形態及び実施例では、貫通穴部８，８Ａが表側凹部４Ａ，４Ｃ，６Ａ，７Ａと裏側凹部４Ｂ，４Ｄ，６Ｂ，７Ｂとの間ごとに設けられている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、１つ置きや２つ置きなどすべての間に設ける必要はない。

１０ ワークキャリア
１ キャリア基板
１３ 外縁部
２ ワーク保持孔
３ 樹脂インサート部
４Ａ 表側凹部
４Ｂ 裏側凹部
５Ａ，５Ｂ マスキング部
１Ａ キャリア基板
３Ａ 樹脂インサート部
４Ｃ 表側凹部
４Ｄ 裏側凹部
４１ 底面
４２ 円柱部（突起部）
１Ｂ キャリア基板
６Ａ 表側凹部
６Ｂ 裏側凹部
６１ 底面
６２ 円筒部（穴部）
１Ｃ キャリア基板
３Ｃ 樹脂インサート部
７Ａ 表側凹部
７Ｂ 裏側凹部

Claims (6)

1. 金属製のキャリア基板に形成されたワーク保持孔の内周面に沿って樹脂インサート部が設けられたワークキャリアであって、
   前記ワーク保持孔の外縁部となる前記キャリア基板には、周方向に交互に、表裏方向にそれぞれ窪む表側凹部と裏側凹部とが形成されているとともに、
   前記表側凹部及び裏側凹部に連続した前記表裏方向に貫通する貫通穴部が設けられ、
   前記表側凹部、裏側凹部及び貫通穴部並びに前記ワーク保持孔の内周面に沿った部分に樹脂インサート部となる合成樹脂材が充填されていることを特徴とするワークキャリア。
2. 前記表側凹部と前記裏側凹部とは、周方向に間隔を置いて設けられていることを特徴とする請求項１に記載のワークキャリア。
3. 前記貫通穴部は、前記表側凹部と前記裏側凹部との間ごとに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のワークキャリア。
4. 前記表側凹部及び裏側凹部の底面には突起部又は穴部が設けられており、前記突起部の周囲又は前記穴部の内部には前記樹脂インサート部の一部が充填されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のワークキャリア。
5. 前記表側凹部及び裏側凹部の前記ワーク保持孔の中心側に狭隘部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のワークキャリア。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のワークキャリアの製造方法であって、
   前記キャリア基板の表面及び裏面を所定の描画パターンでマスキングをする工程と、
   マスキングされた前記キャリア基板にエッチング液を付着させる工程と、
   前記エッチング液によって加工された前記キャリア基板に対して前記樹脂インサート部を設ける工程とを備えたことを特徴とするワークキャリアの製造方法。