JP2003168658A - ドレスバーを有するシンギュレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工の途中で頻繁にドレッシングが必要なワー
クであっても、ワークをワークテーブルから取外すこと
なく、人手を介さずに自動でドレッシングすることので
きるシンギュレーション装置を提供すること。 【解決手段】回転刃１２をドレッシングするドレス部材
５１をワークテーブル１５に設け、加工の途中でドレッ
シングを行う場合でもワークＷをワークテーブル１５か
ら取外す必要がなく、人手を介さずに自動でドレッシン
グすることができるようにした。このドレス部材５１を
四角柱又は多角柱形状として、四角柱の４つの側面、又
は多角柱の全部の側面を全て有効に利用することができ
るようにしたので経済的である。即ち１つの面を使い終
わったら別の面が上面になるようにドレスバーの取付け
を変更し、その面が使い終わったら順次新しい面に変更
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は切断装置に関し、 特
にＣＳＰ半導体を個々のチップに切断するシンギュレー
ション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の高密度化、小型化に伴って、
その電子機器に用いられるＩＣやＬＳＩ等の半導体装置
はより一層の小型化が要求されている。これらの要求に
応えるため、半導体装置は内部回路のシュリンクのみな
らず、パッケージング方法を大幅に変更して外形を縮小
する方式が取られてきた。このような流れの一環とし
て、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）と
いう、完成品の外形寸法がベアチップの寸法とほとんど
同じ大きさのパッケージ方法が用いられるようになって
きた。これは、先ずガラスエポキシ樹脂等の基板に半導
体装置のベアチップをバンプ接続等により複数個搭載
し、樹脂で一括モールドしてウエーハ状にする。次いで
このウエーハ状ＣＳＰをシンギュレーション装置で個々
の完成品チップに切断している。この状況を図４
（ａ）、図４（ｂ）にて説明する。

【０００３】図４（ａ）はウエーハ状ＣＳＰを吸着冶具
に載置した状態の平面図であり、図４（ｂ）は図４
（ａ）上のＡ−Ａ断面図である。吸着冶具１７は図４
（ａ）に示すように、冶具本体１７Ａと底板１７Ｅとで
囲う部分に空気室１７Ｆが設けられ、空気室１７Ｆはニ
ップル１７Ｇを介してチューブ１７Ｈで図示しない真空
ポンプに接続されている。吸着冶具１７の上面には、ワ
ーク（ウエーハ状ＣＳＰ）Ｗの各チップＣに相当する位
置にポケット１７Ｂを備えた通気孔１７Ｃがあり、空気
室１７Ｆに連通している。この吸着冶具１７は、シンギ
ュレーション装置のワークテーブル上に取付けられてお
り、ワークＷはこの冶具を用いてシンギュレーション装
置にセットされる。この時ワークＷは、図４（ａ）に示
すように吸着冶具１７の上面に設けられた位置決めピン
１７Ｉ、１７Ｉ、１７Ｉで位置決めされて吸着される。
この状態でシンギュレーション装置の回転刃によって、
図４（ａ）に示す２点鎖線Ｘ１−Ｘ１、Ｘ２−Ｘ２、Ｘ
３−Ｘ３、Ｘ４−Ｘ４、Ｘ５−Ｘ５、Ｙ１−Ｙ１、Ｙ２
−Ｙ２、Ｙ３−Ｙ３に沿って切断され、個々のチップ
Ｃ、Ｃ、…に分割される。尚、冶具本体１７Ａの上面に
は図４（ｂ）に示すように切断位置に相当する位置に逃
げ溝１７Ｄ、１７Ｄ、…が設けてあるので、ワークＷの
切断の際、吸着冶具１７を傷つけることがない。切断に
あたって、個々のチップＣは夫々単独で吸着されている
ので、切り離されても吸着冶具１７に吸着されたまま残
っているが、ワークＷのスクラップ（端材）Ｓは切り離
されると切削水によって流されたり、吹き飛ばされたり
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このシンギ
ュレーション装置の回転刃には、ダイヤモンド又はＣＢ
Ｎ（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）の微細
砥粒を電着法で基盤に積層したり、あるいはボンド材で
結合した薄型砥石が用いられている。この薄型砥石でウ
エーハ状ＣＳＰを切断する場合は、樹脂を切断するため
薄型砥石のポケット部に樹脂が入り込み、研削能力が低
下し易い。このため頻繁にドレッシングして研削能力を
維持する必要がある。ところが、従来のシンギュレーシ
ョン装置の場合、回転刃をドレッシングする場合にはワ
ークテーブル上にドレス材（ドレッシングプレート）を
吸着載置し、このドレッシングプレートを回転刃で研削
することにより行われていた。このため加工の途中でド
レッシングを行う場合は、その都度ワークＷをワークテ
ーブルから取外すことになり、人手を要するとともに非
常に煩雑であった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、加工の途中で頻繁にドレッシングが必要なワ
ークであっても、ワークをワークテーブルから取外すこ
となく、人手を介さずに自動でドレッシングすることの
できるシンギュレーション装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ワークを加工する回転刃と、該ワークを
載置して前記回転刃に対して相対的に研削送り方向に移
動するワークテーブルとを有し、前記回転刃でワークを
個々のチップに切断するシンギュレーション装置におい
て、前記ワークテーブルには前記回転刃をドレッシング
するドレス部材が設けられていることを特徴としてい
る。

【０００７】本発明によれば、回転刃をドレッシングす
るドレス部材がワークテーブルに設けられているので、
加工の途中でドレッシングを行う場合でもワークをワー
クテーブルから取外す必要がなく、人手を介さずに自動
でドレッシングすることができる。

【０００８】更に本発明は、前記シンギュレーション装
置において、前記ドレス部材は、前記ワークテーブルに
着脱自在に設けられた四角柱もしくは多角柱形状のドレ
スバーであることを特徴としている。この更なる発明に
よれば、ドレス部材が四角柱又は多角柱形状をなしてい
るので、四角柱の４つの側面、又は多角柱の全部の側面
を全て有効に利用することができ、経済的である。即ち
１つの面を使い終わったら別の面が上面になるようにド
レスバーの取付けを変更し、その面が使い終わったら順
次新しい面に変更することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る切断装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚
各図において、同一の部材については同一の番号又は記
号を付している。

【００１０】図１は、本発明に係るシンギュレーション
装置を説明する正面断面図である。また、図２は主要部
の拡大図である。図１及び図２に示すように、シンギュ
レーション装置１０は、高速で回転してワークＷを切断
する回転刃１２と、ワークＷを載置したワークテーブル
１５と、該ワークテーブル１５を鉛直方向を軸線として
θ回転させるθテーブル１６と、更にθテーブル１６を
載置してワークテーブル１５をＸ方向（研削送り方向）
に研削送りするＸテーブル１８とを有している。該Ｘテ
ーブル１８は、マシンベース２２に設けられたＸガイド
２０でガイドされ図示しない駆動手段によってＸ方向に
駆動される。ウエーハ状のＣＳＰ型半導体装置であるワ
ークＷは、図４に示す吸着冶具１７を介してワークテー
ブル１５に吸着載置されている。ワークテーブル１５に
取付けられた吸着冶具１７の構造は、前記図４（ｂ）で
説明したとおりのものである。

【００１１】また、ワークテーブル１５上面右端には、
回転刃１２のドレッシングを行うドレスバー５１が設け
られている。図３（ａ）にワークテーブル１５の平面図
を、また図３（ｂ）には側断面図を示す。図３（ａ）、
及び図３（ｂ）に示すように、θテーブル１６に載置さ
れたワークテーブル１５は、四隅を大きく切欠いた長方
形の板状で、上面に吸着冶具１７が取付けられている。
吸着冶具１７には位置決めピン１７Ｉ、１７Ｉ、１７Ｉ
で位置決めされて、ＣＳＰ型半導体装置であるワークＷ
が吸着されている。ワークテーブル１５上面の吸着冶具
１７の右側には、左固定板５２と右固定板５３が夫々３
本の取付けネジ５６、５６、５６で取付けられている。
左固定板５２と右固定板５３の間には四角柱形状のドレ
スバー５１とシム板５４が挿入されている。ドレスバー
５１は右固定板５３側から２本のクランプネジ５５、５
５によってシム板５４を介して左固定板５２に押付けら
れている。ドレスバー５１の材質は、グリーンカーボラ
ンダム（ＧＣ）砥石や、ホワイトアランダム（ＷＡ）砥
石が用いられる。

【００１２】図１、及び図２に示すように、回転刃１２
は、高周波モータ内臓のエアーベアリング式スピンドル
１３に取付けられ、高速で回転されると共に、Ｘ方向と
直角なＹ方向のインデックス送りと、垂直方向であるＺ
方向の切込み送りとがなされる。エアーベアリング式ス
ピンドル１３にはホルダーアーム１３Ａを介して顕微鏡
６１が取付けられている。この顕微鏡６１はワークＷを
観察するためのものである。回転刃１２はまた、前面と
下方が開放されたフランジカバー１４で囲われ、フラン
ジカバー１４には研削水ノズル１４Ａと、回転刃１２を
前後で挟み込むように配置された冷却水ノズル１４Ｂ、
１４Ｂが設けられている。ワークＷの切断時には、研削
水ノズル１４Ａから研削水が加工ポイント供給されると
ともに、冷却水ノズル１４Ｂ、１４Ｂから冷却水が回転
刃１２に供給される。この大量な研削水と冷却水とを受
けるオイルパン２４が、前記ワークテーブル１５を囲む
ようにしてマシンベース２２に取付けられている。この
オイルパン２４には、溜まった切削水を排水する図示し
ないドレーンが設けられている。またオイルパン２４の
端には、切断されたワークＷのスクラップＳを収納する
端材収納器２６が設置されている。更にオイルパン２４
に設けられた、ワークテーブル１５の移動のための開口
部２４Ａを覆うように２つの蛇腹型カバー２８、２８が
取付けられ、切削水の飛散やミストがＸテーブル１８の
駆動部分にかかるのを防いでいる。２個の蛇腹型カバー
２８、２８はどちらも、一端がオイルパン２４に固定さ
れ、他端がθテーブル１６に固定されていて、Ｘテーブ
ル１８の移動に伴って一方の蛇腹型カバー２８が伸ばさ
れる時、他方の蛇腹型カバー２８が縮められ、一方の蛇
腹型カバー２８が縮められる時は他方の蛇腹型カバー２
８が伸ばされるようになっている。ワークテーブル１５
には、吸着冶具１７を囲む形で端材受３４が設けられて
いて、切断されたワークＷのスクラップＳの一部分は切
削水で流されてこの端材受３４に溜まるようになってい
る。２個の蛇腹型カバー２８、２８の内、前記端材収納
器２６側の蛇腹型カバー２８の上部にはスライドカバー
３０が設けられている。このスライドカバー３０の一端
は前記端材受３４に固定され、他端は前記端材収納器２
６の上部にややかかる位置で前記オイルパン２４の固定
部分４８に取付けられている。スライドカバー３０は、
剛性を有する金属性又は樹脂制の板状体を複数枚重ねて
構成されている。前記端材収納器２６の上方には、前記
回転刃１２の回転によって作り出される切削水の水しぶ
きを受けるゴム板からなる飛沫受３８が垂下している。
また切断装置１０の本体カバーには、窓４０があり、窓
４０には把手４６付の扉４４が設けられている。

【００１３】このように構成された本発明の切断装置の
作用を説明する。先ず、オペレータはウエーハ状ＣＳＰ
半導体装置であるワークＷをワークテーブル１５に取付
けられた図４( a ) 及び図４( b ) に示す吸着冶具１７
に載置し吸着する。載置する際は吸着冶具１７に設けら
れた位置決めピン１７Ｉ、１７Ｉ、１７ＩにワークＷを
押し付けて位置決めする。次いで回転刃１２が回転し、
研削水ノズル１４Ａと冷却水ノズル１４Ｂ、１４Ｂから
研削水と冷却水が供給される。ワークＷはＸテーブル１
８のＸ方向研削送りによって図４( a ) に示す最初のラ
インＸ１−Ｘ１が研削され、次いで回転刃１２がＹ方向
にインデックス送りされ図４( a ) 上のＸ２−Ｘ２に位
置決めされる。次いでＸテーブル１８のＸ方向研削送り
によってラインＸ２−Ｘ２が研削される。同様にしてラ
インＸ３−Ｘ３が研削されると、ワークテーブル１５は
９０度回転して、Ｘ方向と同様にしてＹ方向のラインの
研削を行う。

【００１４】ＣＳＰ型半導体装置の切断においては、研
削中に回転刃１２に目詰まりが発生して切れ味が低下す
るので、所定本数のラインを研削する毎にワークテーブ
ル１５は通常の研削ストロークよりも左方向に多く移動
して、回転刃１２でワークテーブル１５上に固定されて
いるドレスバー５１に溝研削をする。予め定められたラ
イン数ドレスバー５１を研削すると、回転刃１２のドレ
ッシングは終了する。このドレッシングによって回転刃
１２の切れ味が回復するので、またワークＷの研削に戻
る。この動作は予め定められたシーケンスに従い、自動
的に行われる。ドレスバー５１の１つの面全てに溝研削
がなされると、オペレータは右固定板５３側の２本のク
ランプネジ５５、５５を緩め、ドレスバー５１の別の面
を上にして取付け直す。これにより、ドレスバー５１の
４つの側面全てがドレッシングに用いられるので、 経済
的である。

【００１５】Ｘテーブル１８のＸ方向研削送りの時は、
前記蛇腹型カバー２８、２８がＸテーブル１８の動きに
従って伸びあるいは縮みすると同時に、蛇腹型カバー２
８の上方に設けられた前記スライドカバー３０もスライ
ドして伸び縮みする。なお、研削中の研削水及び冷却水
は全て前記オイルパン２４に集められ前記ドレーンから
排水される。また、ワークＷの切断によって生ずるスク
ラップＳは、研削水によって流されて、一部分は端材受
３４に溜められる。しかし研削水の水しぶきによって飛
ばされたスクラップＳは、前記スライドカバー３０上に
落下するか、あるいは前記端材収納器２６の上方に垂下
された飛沫受３８に当接して端材収納器２６に落下す
る。前記スライドカバー３０上に落下したスクラップＳ
は、スライドカバー３０の板状体の重畳により順次押し
出されて端材収納器２６に落下する。また１番上の板状
体上に落下したスクラップＳは、Ｘテーブル１８が図１
上最右行時に、図１に示すシャワーノズル３２から放出
される洗浄水によって流し落とされる。このように研削
水によって飛ばされたスクラップＳは、シンギュレーシ
ョン装置１０の切断動作中に自動的に端材収納器２６に
収納される。多数枚のワークＷの切断が終了すると、オ
ペレータは前記端材受３４に溜まったスクラップを回収
すると共に、本体カバーの窓４０に設けられた扉４４を
開け、該窓４０から端材収納器２６を取り出し、中のス
クラップを回収する。

【００１６】以上が本発明に係るシンギュレーション装
置１０でＣＳＰ型半導体装置を切断して、個々のチップ
Ｃに分割する動作である。

【００１７】尚、本実施の形態では、ドレスバー５１を
ワークテーブル１５の上面に取付けたが、これに限ら
ず、ワークテーブル１５の側面に取付けてもよい。ま
た、ドレスバー５１はその製作上からは四角柱が好まし
いが、四角柱に限らず任意の多角柱形状であってもよ
い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転刃をドレッシングするドレス部材がワークテーブルに
設けられているので、加工の途中でドレッシングを行う
場合でもワークをワークテーブルから取外す必要がな
く、人手を介さずに自動でドレッシングすることができ
る。また、ドレス部材が四角柱又は多角柱形状をなして
いるので、四角柱の４つの側面、又は多角柱の全部の側
面を全て有効に利用することができ、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るシンギュレーション
装置の正面断面図

【図２】主要部の構造を示す正面断面図

【図３】ワークテーブル部を示す平面図（ａ）及び側断
面図（ｂ）

【図４】ウエーハ状ＣＳＰを吸着冶具に載置した状態の
平面図（ａ）及び断面図（ｂ）

【符号の説明】

Ｃ…チップ、Ｗ…ワーク、１０…シンギュレーション装
置、１２…回転刃、１５…ワークテーブル、１７…吸着
冶具、５１…ドレスバー（ドレス部材）

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月６日（２００１．１２．
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

フロントページの続き (72)発明者 金子 貴幸 東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号 株式 会社東京精密内 Ｆターム(参考） 3C047 AA16 AA32 EE09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを加工する回転刃と、該ワークを載
   置して前記回転刃に対して相対的に研削送り方向に移動
   するワークテーブルとを有し、前記回転刃でワークを個
   々のチップに切断するシンギュレーション装置におい
   て、前記ワークテーブルには前記回転刃をドレッシング
   するドレス部材が設けられていることを特徴とするシン
   ギュレーション装置。
2. 【請求項２】前記ドレス部材は、前記ワークテーブルに
   着脱自在に設けられた四角柱もしくは多角柱形状のドレ
   スバーであることを特徴とする請求項１に記載のシンギ
   ュレーション装置。