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図面 (7)

課題

非常に簡単な構成でダイシングテープを用いない被加工物の加工及び搬出入を可能にした被加工物の支持治具の提供。

解決手段

交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域を有する板状の被加工物を吸引保持するチャックテーブル6と、被加工物を分割予定ラインに沿って複数のチップに分割する切削ユニット32とを備えた加工装置で用いる被加工物の支持治具42である。一方の面で被加工物を支持し、反対側の面でチャックテーブルの保持面を覆う支持プレート44と、被加工物の全体を覆う面積を有し、支持された被加工物を支持プレートと挟持する押さえ板とを備える。支持プレートは、被加工物の分割予定ラインに対応する複数の逃げ溝48と、分割されたチップを保持する領域に形成された複数の貫通穴50とを有し、被加工物をチャックテーブルから搬出する際は、被加工物を支持プレートと押さえ板とで挟持して搬出する。

概要

背景

半導体ウェーハ光デバイスウェーハ等のウェーハセラミックス基板樹脂パッケージガラス板等は切削装置レーザー加工装置で個々のチップに分割される。通常、分割によって複数のチップに分割された後もハンドリング性が良いように、被加工物は外周が環状フレームに貼着されたダイシングテープに貼着された形態のフレームユニットとして、切削装置やレーザー加工装置等に投入される。

しかしながら、フレームユニットで用いるダイシングテープは使い捨てであるため、コストアップの原因となる。被加工物の種類によっては、加工後のチップの取り扱いが比較的粗くても問題ない被加工物もある。

例えば、CSP(Chip Size Package)やBGA(Ball Grid Array)等の樹脂基板やセラミックス基板等がそれに当たり、これらの被加工物を切削する際にはテープレス加工を実現する切削装置が提案されている。

概要

非常に簡単な構成でダイシングテープを用いない被加工物の加工及び搬出入を可能にした被加工物の支持治具の提供。交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域を有する板状の被加工物を吸引保持するチャックテーブル6と、被加工物を分割予定ラインに沿って複数のチップに分割する切削ユニット32とを備えた加工装置で用いる被加工物の支持治具42である。一方の面で被加工物を支持し、反対側の面でチャックテーブルの保持面を覆う支持プレート44と、被加工物の全体を覆う面積を有し、支持された被加工物を支持プレートと挟持する押さえ板とを備える。支持プレートは、被加工物の分割予定ラインに対応する複数の逃げ溝48と、分割されたチップを保持する領域に形成された複数の貫通穴50とを有し、被加工物をチャックテーブルから搬出する際は、被加工物を支持プレートと押さえ板とで挟持して搬出する。

目的

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする

効果

実績

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請求項1

交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域を有する板状の被加工物吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を該分割予定ラインに沿って複数のチップに分割する加工手段と、を備えた加工装置で用いる被加工物の支持治具であって、一方の面で被加工物を支持し、該一方の面と反対側の他方の面で該チャックテーブルの保持面を覆う支持プレートと、該被加工物の全体を覆う面積を有し、該支持プレートの該一方の面に支持された被加工物を該支持プレートと挟持する押さえ板と、を備え、該支持プレートは、支持する被加工物の該分割予定ラインに対応する複数の溝部と、該交差された溝部に区画され分割されたチップを保持する領域に形成された複数の貫通穴と、を有し、該加工手段でチップに分割された被加工物を該チャックテーブルから搬出する際は、該被加工物を該支持プレートと該押さえ板とで挟持して搬出することを特徴とする被加工物の支持治具。

請求項2

該支持プレートの該一方の面の該被加工物を支持する領域に被覆された弾性部材を更に備えた請求項1記載の被加工物の支持治具。

請求項3

該支持プレートは樹脂で構成されている請求項1又は2記載の被加工物の支持治具。

技術分野

0001

本発明は、被加工物チップに分割する際に支持する被加工物の支持治具に関する。

背景技術

0002

半導体ウェーハ光デバイスウェーハ等のウェーハセラミックス基板樹脂パッケージガラス板等は切削装置レーザー加工装置で個々のチップに分割される。通常、分割によって複数のチップに分割された後もハンドリング性が良いように、被加工物は外周が環状フレームに貼着されたダイシングテープに貼着された形態のフレームユニットとして、切削装置やレーザー加工装置等に投入される。

0003

しかしながら、フレームユニットで用いるダイシングテープは使い捨てであるため、コストアップの原因となる。被加工物の種類によっては、加工後のチップの取り扱いが比較的粗くても問題ない被加工物もある。

0004

例えば、CSP(Chip Size Package)やBGA(Ball Grid Array)等の樹脂基板やセラミックス基板等がそれに当たり、これらの被加工物を切削する際にはテープレス加工を実現する切削装置が提案されている。

先行技術

0005

特開2001−085449号公報
特開2001−024003号公報
特開2015−002336号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかし、テープレス加工を実現する従来の切削装置では、1チップ毎にチップをソートする搬送機構が複雑で高価なため、比較的安価な切削装置又は安価なデバイスでは導入が難しいという課題があった。

0007

特許文献3に開示されたテープレスダイサーでは、マニュアルタイプの搬送機構を持たない切削装置に、チップ飛ばしノズルチップケースを追加することで、安価にテープレスの切削装置を実現しているが、チップをエアーで吹き飛ばしてチップケース内に収容するため、オペレータはチップケースからチップを取り出し、再度チップをチップケースに詰め直す必要があったり、チップケース内に収容されないチップも発生するという課題があった。

0008

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、非常に簡単な構成でダイシングテープを用いない被加工物の加工及び搬出入を可能にした被加工物の支持治具を提供することである。

課題を解決するための手段

0009

本発明によると、交差する複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域を有する板状の被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を該分割予定ラインに沿って複数のチップに分割する加工手段と、を備えた加工装置で用いる被加工物の支持治具であって、一方の面で被加工物を支持し、該一方の面と反対側の他方の面で該チャックテーブルの保持面を覆う支持プレートと、該被加工物の全体を覆う面積を有し、該支持プレートの該一方の面に支持された被加工物を該支持プレートと挟持する押さえ板と、を備え、該支持プレートは、支持する被加工物の該分割予定ラインに対応する複数の溝部と、該交差された溝部に区画され分割されたチップを保持する領域に形成された複数の貫通穴と、を有し、該加工手段でチップに分割された被加工物を該チャックテーブルから搬出する際は、該被加工物を該支持プレートと該押さえ板とで挟持して搬出することを特徴とする被加工物の支持治具が提供される。

0010

好ましくは、被加工物の支持治具は、支持プレートの該一方の面の被加工物を支持する領域に被覆された弾性部材を更に備えている。

発明の効果

0011

本発明の被加工物の支持治具によると、非常にシンプルな構成でダイシングテープを用いない被加工物の加工及び搬出入を可能にした被加工物の支持治具が提供される。

図面の簡単な説明

0012

本発明の支持治具が適用可能な切削装置の斜視図である。
本発明第1実施形態に係る支持治具で被加工物を挟持する状態を示す斜視図である。
チャックテーブルで支持治具の支持プレートを吸引保持する様子を示す断面図である。
支持治具を介してチャックテーブルに保持された被加工物を切削している状態の一部断面側面図である。
図5(A)は複数のチップに分割された被加工物上に押さえ板を載置した状態の断面図、図5(B)は支持治具の支持プレートと押さえ板とで複数のチップに分割された被加工物を挟持してチャックテーブルから搬出する様子を示す断面図である。
本発明第2実施形態に係る支持治具の断面図である。

実施例

0013

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1を参照すると、本発明実施形態に係る被加工物の支持治具が適用可能な切削装置2の斜視図が示されている。図1に示す切削装置2は、人手で被加工物をチャックテーブル6上に載置したりチャックテーブル6から搬出するマニュアルタイプの切削装置である。

0014

4は切削装置2のベースであり、ベース4にはチャックテーブル6が回転可能且つ図示しない加工送り機構によりX軸方向に往復動可能に配設されている。チャックテーブル6の周囲にはウォーターカバー8が配設されており、このウォーターカバー8とベース4に渡り加工送り機構の軸部を保護するための蛇腹10が連結されている。

0015

ベース4の後方には門型形状コラム12が立設されている。コラム12にはY軸方向に伸長する一対のガイドレール14が固定されている。コラム12にはY軸移動ブロック16がボールねじ18と図示しないパルスモーターとからなるY軸移動機構割り出し送り機構)20によりガイドレール14に沿ってY軸方向に移動可能に搭載されている。

0016

Y軸移動ブロック16にはZ軸方向に伸長する一対のガイドレール22が固定されている。Y軸移動ブロック16上には、Z軸移動ブロック24がボールねじ26とパルスモーター28とからなるZ軸移動機構30によりガイドレール22に案内されてZ軸方向に移動可能に搭載されている。

0017

Z軸移動ブロック24には切削ユニット32が取り付けられており、切削ユニット32のスピンドルハウジング34中には図4に示すスピンドル36が回転可能に収容されており、スピンドル36の先端部には切削ブレード38が着脱可能に取り付けられている。Z軸移動ブロック24には更に、顕微鏡及びカメラを有する撮像ユニット40が取り付けられている。

0018

図2を参照すると、本発明第1実施形態に係る被加工物の支持治具42で被加工物の一種であるパッケージ基板11を支持する様子を示す斜視図が示されている。パッケージ基板11は矩形状の樹脂基板13を有しており、格子状に形成された分割予定ライン15に区画された各領域17の裏面側にデバイスが搭載されており、各デバイスは樹脂19により封止されている。

0019

支持治具42は、一方の面(表面)でパッケージ基板11を支持し、他方の面(裏面)でチャックテーブル6の保持面7a(図3参照)を覆う支持プレート44と、支持プレート44に支持されたパッケージ基板11を支持プレート44と共に挟持する押さえ板46とから構成される。

0020

好ましくは、支持プレート44及び押さえ板46とも硬質の樹脂から形成される。支持プレート44を樹脂から形成することにより、安価になると共にデバイスチップに対応した大量の吸着部の成型及び穴開けが容易になる。

0021

支持プレート44はその表面にパッケージ基板11の大きさに対応した高さが一段高い保持部45を有しており、保持部45には互いに直交するように切削ブレードの逃がし溝48が複数形成されており、逃がし溝48により保持部45が複数の保持領域45aに分割されている。

0022

図3に示すように、各保持領域45aには貫通穴50が形成されている。各保持領域45a上には貫通穴50に連通する穴52aを有するゴム等の弾性部材52が貼着されている。

0023

図5に示すように、押さえ板46は支持プレート44上に支持されたパッケージ基板11を上方から押さえるため、押さえ板46の直径はパッケージ基板11の対角線の長さより大きく形成されている。

0024

以下、上述のように構成された支持治具42の使用方法について説明する。まず、図3に示すように、支持治具42の支持プレート44をチャックテーブル6上に載置する。この時、ポーラスセラミックス等から形成された吸引保持部7は電磁切替弁54を遮断位置位置付けることにより、吸引源56との連通を絶たれている。

0025

支持プレート44をチャックテーブル6上に載置した後、パッケージ基板11を支持プレート44の保持部45上に載置し、電磁切替弁54を連通位置切り替えることにより、吸引保持部7を吸引源56に接続する。これにより、チャックテーブル6の吸引保持部7を介して貫通穴50に負圧が作用し、パッケージ基板11が支持プレート44の保持部45上に吸引保持される。

0026

パッケージ基板11を支持治具42の支持プレート44を介してチャックテーブル6で吸引保持した後、図4に示すように、高速回転する切削ブレード38でパッケージ基板11の分割予定ライン15に沿って切り込み、チャックテーブル6を図1でX1方向に加工送りすることにより、パッケージ基板11を切削する。

0027

この時、切削ブレード38の先端は支持プレート44の保持部45に形成されたブレード逃げ溝48を通して回転するため、切削ブレード38で支持プレート44を傷つけることはない。

0028

切削ユニット32をY軸方向に割り出し送りしながら、第1の方向に伸長するパッケージ基板11の分割予定ライン15を次々と切削する。次いで、チャックテーブルを90°回転してから、第1の方向に直交する第2の方向に伸長する分割予定ライン15を同様に切削して、図5に示すように、パッケージ基板11を個々のデバイスパッケージ23に分割する。

0029

パッケージ基板11の分割が修了した状態が図5(A)に示されている。次いで、図5(B)に示すように、電磁切替弁54を遮断位置に切り替えてチャックテーブル6の吸引保持部7の吸引源56との連通を遮断した後、支持治具42の支持プレート44と押さえ板46とでパッケージ基板11を挟持した状態でオペレータが個々のデバイスパッケージ23に分割した状態のパッケージ基板11をチャックテーブル6から搬出する。

0030

本実施形態の被加工物の支持治具42では、個々のデバイスパッケージ23に分割後のパッケージ基板11を支持プレート44と押さえ板46で挟んで搬出できるため、非常に安価で且つ簡単な構成で切削加工後のパッケージ基板11を確実に搬出することができる。

0031

図6を参照すると、本発明第2実施形態に係る支持治具及びチャックテーブルの断面図が示されている。支持治具42Aの支持プレート44Aは、支持プレート44Aをチャックテーブル6Aに位置合わせするための一対の位置決めピン58を有しており、チャックテーブル6Aにはこれらのピン58が嵌合するピン穴9が形成されている。

0032

支持プレート44Aには更に、パッケージ基板11を支持プレート44Aの保持部45Aに位置合わせするための一対の突き当てピン60が保持部45Aの一辺又は隣合う二辺に沿って形成されている。

0033

押さえ板46Aは、支持プレート44Aの保持部45A及び保持部45A上に載置されたパッケージ基板11を収容するための矩形状の凹部62を有している。従って、押さえ板46Aは、凹部62に対応する薄肉部64aと薄肉部64aを囲繞する厚肉部64bとから構成されている。

0034

押さえ板46Aは互いに180°離間した一対の回動可能なラッチ66を有している。押さえ板46Aの薄肉部46aには、支持プレート44Aの貫通穴50に対応した複数の貫通穴65が形成されている。押さえ板46Aは更に、支持プレート44Aの突き当てピン60が収容される収容部68を有している。

0035

このように構成された本実施形態の使用方法について以下に説明する。まず、支持治具46Aの支持プレート44Aを、一対の位置決めピン58をチャックテーブル6Aのピン穴9に嵌合するようにして、チャックテーブル6A上に位置決めして載置する。次いで、パッケージ基板11を支持プレート44Aの突き当てピン60に突き当てて保持部45A上に載置し、パッケージ基板11を支持プレート44Aの保持部45Aで吸引保持する。

0036

次いで、図4に示すのと同様に、高速回転する切削ブレード38でパッケージ基板11の分割予定ライン15を切削して、パッケージ基板11を個々のデバイスパッケージ23に分割する。

0037

パッケージ基板11の分割が終了したならば、パッケージ基板11の吸引保持を解除し、押さえ板46Aのラッチ66を支持プレート44Aに係合して、支持治具42Aの支持プレート44Aと押さえ板46Aとでパッケージ基板11を挟持した状態で、オペレータが個々のデバイスチップ23に分割した状態のパッケージ基板11をチャックテーブル6Aから搬出する。

0038

本実施形態の被加工物の支持治具42Aでは、押さえ板46Aのラッチ66が支持プレート44Aに係合した状態でパッケージ基板11をチャックテーブル6Aから搬出できるため、パッケージ基板11の搬送時に支持プレート44Aと押さえ板46Aとがずれることがない。

0039

また、押さえ板46Aの薄肉部64aには複数の貫通穴65が形成されているため、パッケージ基板11を個々のデバイスパッケージ23に分割して支持治具42Aで挟持して搬送した後、又は搬送中に分割したパッケージ基板11を洗浄したり乾燥したりすることができる。

0040

上述した各実施形態では、本発明実施形態に係る被加工物の支持治具42,42Aをパッケージ基板11に適用した例について説明したが、被加工物はパッケージ基板に限定されるものではなく、セラミックス基板、生セラミックス基板、樹脂基板、ガラス板等を支持するために同様に利用することができる。

0041

2切削装置
6チャックテーブル
7吸引保持部
7a 保持面
11パッケージ基板
13金属フレーム
15分割予定ライン
17デバイス領域
19封止樹脂
32切削ユニット
38切削ブレード
42,42A被加工物の支持治具
44,44A支持プレート
45,45A 保持部
45a保持領域
46,46A押さえ板
48逃げ溝
50貫通穴
52弾性部材
56 吸引源

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