JP2004330417A - 基板の切断方法、切断装置および基板吸着固定機構 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な封止済基板１に対応して、基板吸着固定機構１０の吸着部１５にて、封止済基板１を確実に吸着固定した状態で効率良く切断することができると共に、封止済基板１の切断精度を保持した状態で封止済基板１を正確に切断することができる、基板の切断方法、切断装置および基板吸着固定機構を提供することを目的とする。
【解決手段】回路基板２に装着した複数個の電子部品を一括モールドした封止済基板１を、軟質部材２０と硬質部材２１との組み合わせにより形成された基板吸着固定機構１０の吸着部１５で吸着固定した状態で、切断刃１４にて封止済基板１の切断部位４に沿って切断して個々のパッケージ５を形成する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＩＣ等の電子部品を装着した回路基板を樹脂封止成形した封止済基板を基板吸着固定機構で吸着固定して切断する基板の切断方法、切断装置および基板吸着固定機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、基板の切断装置を用いて、回路基板に装着した複数個の電子部品を樹脂成形体内に封止成形した封止済基板を切断することによって個々のパッケージに分離して形成することが行われている。
【０００３】
即ち、封止済基板（例えば、ＣＳＰ基板）を平面形状で形成された硬い単一材料で形成された治具に供給セットし且つ吸着した状態で、ブレード等を用いて、ＣＳＰ基板の切削ラインに沿って切断することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−７７０５７号公報（第３頁、第２−３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の傾向として、一枚の基板上に装着される電子部品の数量も多くなり基板自体が大きくなったり、基板や電子部品自体の厚みも薄くなったり、封止済基板から切断されたパッケージの大きさ（幅）が非常に小さくなったりすることから、切断を実施する前の樹脂封止工程にて、大量の電子部品を一括して樹脂封止した封止済基板全体が、僅かながらでも反ったり波打った状態で成形されることがある。
この状態の封止済基板を、従来の硬い単一材料で形成された治具に吸着した状態で封止済基板を切断すると、封止済基板と治具との間に空隙部が発生して充分な吸着力を得られないまま切断するので、治具上から封止済基板が飛散したりすると云う弊害があった。
従って、封止済基板を治具で確実に吸着固定することが困難であった。
【０００６】
ここで、封止済基板を確実に吸着固定するために、該基板を吸着する吸着部分に柔軟性を持たせることによって、反ったり波打った状態の封止済基板を確実に吸着固定することが考えられた。
つまり、独立した状態で形成された柔らかい単一材料で形成された凸形状の吸着部（柔軟吸着部）を備えた基板吸着固定機構で、封止済基板を切断することが行われた。
しかしながら、前述したような切断されたパッケージの大きさ（幅）が非常に小さくなった封止済基板を切断する場合、従来の問題である封止済基板を確実に吸着固定することは解決されたが、小さいパッケージに各別に対応して形成された柔軟吸着部も小さくなって、柔軟吸着部自体が切断時における切断刃の負荷により切断方向へ屈曲して、封止済基板の切削ラインに沿って正確に切断できなくるので、封止済基板を所定のパッケージ形状に切断できなくなることがあった。
従って、封止済基板の切断精度（寸法）を保持して封止済基板を正確に切断することが困難となった。
【０００７】
即ち、本発明は、様々な封止済基板に対応して、基板吸着固定機構の吸着部にて、封止済基板を確実に吸着固定した状態で効率良く切断することができると共に、前記封止済基板の切断精度を保持した状態で封止済基板を正確に切断することができる、基板の切断方法、切断装置および基板吸着固定機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を解決するための本発明に係る基板の切断方法は、基板の切断装置を用いて、基板吸着固定機構１０の吸着部１５に吸着固定した封止済基板１を切断することにより個々のパッケージ５を形成する基板の切断方法であって、前記した吸着部１５の吸着側は軟質部材２０で形成されると共に、前記した軟質部材２０以外の吸着部１５は前記軟質部材２０よりも硬い硬質部材２１で形成される当該吸着部１５にて、前記封止済基板１を吸着固定して切断することを特徴とする。
【０００９】
また、前記技術的課題を解決するための本発明に係る基板の切断装置は、封止済基板１を吸着固定する基板吸着固定機構１０と、前記基板吸着固定機構１０に少なくとも備えた前記封止済基板１を切断して形成された個々のパッケージ５に対応する吸着部１５と該吸着部１５を独立した状態で支持するベース部１６と、前記封止済基板１を切断する切断刃１４とを含む基板の切断装置であって、前記した吸着部１５において、該吸着部１５の吸着側に軟質部材２０と、前記軟質部材２０以外の該吸着部１５に前記軟質部材２０よりも硬い硬質部材２１とで形成されたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記技術的課題を解決するための本発明に係る基板の基板吸着固定機構は、封止済基板１を吸着固定した状態で切断して形成された個々のパッケージ５に対応する吸着部１５と、該吸着部１５を独立した状態で支持するベース部１６とを少なくとも備えた基板の基板吸着固定機構であって、前記した吸着部１５において、該吸着部１５の吸着側に軟質部材２０と、前記軟質部材２０以外の該吸着部１５に前記軟質部材２０よりも硬い硬質部材２１とで形成されたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４に基づいて、実施例を説明する。
なお、図１は、本発明に係る切断装置を示している。
また。図２は、図１に対応する装置にて基板を切断する状態を示している。
また、図３（１）は、図１及び図２で示された基板を切断時における切断完了前の残りの基板と個々のパッケージとを示している。
また、図３（２）は、図１に対応する装置にて、さらに図３（１）で示す残りの基板を切断する状態を示している。
また、図４は、図１に対応する装置にて完全に切断分離された個々のパッケージをネスト（収容治具）にて収容する状態を示している。
【００１２】
即ち、本発明に用いられる封止済基板１は、図１に示すように、例えば、回路基板２と該基板２の一方の面に装着した複数個の電子部品を一括して樹脂封止成形（一括モールド）した樹脂成形体３とから構成されている。
また、封止済基板１の他方の面（電子部品非装着面）には、例えば、複数個の電子部品の位置と数に対応してＸ方向とＹ方向とに各別に、基板１の切断部位４が設定されて構成されていると共に、基板１を切断部位４に沿って切断することにより個々のパッケージ５に分離することができるように構成されている。
また、封止済基板１は、基板収容用のネスト（収容治具）６に収容した状態で後述する切断装置に装着できるように構成されていると共に、そのネスト６は、ネストの外周部（枠）９と、外周部９内に設けられた格子状の保持壁７と、保持壁７で囲まれたパッケージ収容用の収容部８とが設けられている。
また、ネスト６の保持壁７の上端部とネスト６の外周部９上面（ネスト６外周部９基板載置側の面）とは同一平面上に構成されている。
【００１３】
また、本発明に係る切断装置は、図１に示すように、例えば、封止済基板１をネスト６に収容した状態で装着するプラットホーム１０（基板吸着固定機構）と、プラットホーム１０を載置するテーブル１１と、プラットホーム１０から真空経路１２を通して強制的に吸引排出する真空ポンプ等の真空引き機構（減圧機構）１３と、プラットホーム１０に吸着固定した封止済基板１を切断分離するブレード等の切断刃１４と、切断装置全体を制御する制御機構（図示しない）とから構成されている。
従って、切断装置において、封止済基板１の樹脂成形体３側を下向きにした状態で吸着固定すると共に、切断刃１４で封止済基板１を切断部位４に沿って、切断することができるように構成されている。
【００１４】
また、プラットホーム１０は、封止済基板１を吸着固定する凸状の吸着部１５と、吸着部１５を独立した状態で支持するベース部１６と、ベース部１６上に形成され且つネスト６を装着収容する収容溝１７とを設けられ構成されていると共に、封止済基板１のプラットホーム１０装着時に切断部位４と収容溝１７とが合致するように構成されている。
また、様々な封止済基板１に対応して、プラットフォーム１０がテーブル１１から着脱自在に交換することができるように構成されている。
また、収容溝１７の平面形状は、ネスト６の形状に対応して格子状に構成されている共に、ネスト６のプラットホーム１０への装着時にプラットホーム１０の吸着部１５上面（吸着側）とネスト６の外周部９上面とが離間した状態で、ネスト６が収容溝１７内に嵌装されるように構成されている（図２参照）。
また、封止済基板１の切断時に、切断刃１４を収容溝１７内に収容することができるように構成されると共に、収容溝１７内でネスト６（保持壁７）と切断刃１４とが衝突しないように構成されている（図３（２）参照）。
また、封止済基板１を個々のパッケージ５に切断分離した後、ネスト６を上動して収容溝１７から取り除くことにより、ネスト６の収容部８内に各別にパッケージ５を収容できるように構成されている（図４参照）。
【００１５】
また、プラットホーム１０の吸着部１５上面（吸着側）には、吸着固定用のパッド１８（凹部）が設けられていると共に、該パッド１８には真空経路１２の吸引口１９が設けられている。
つまり、真空引き機構１３にて、吸着部１５の吸引口１９から真空経路１２を通して強制的に吸引排出することにより、吸着部１５で封止済基板１を吸着固定することができるように構成されている。
従って、封止済基板１から切断時に、切断分離された個々のパッケージ５を各別に吸着部１５で吸着固定することができるように構成されている。
【００１６】
ここで、本発明の特徴である吸着部１５には、吸着部１５の吸着側に形成され且つ封止済基板１を吸着固定する軟質部材２０と、軟質部材２０以外の吸着部１５（ベース部１６側）に形成され且つ軟質部材２０よりも硬く形成され且つ封止済基板１の切断精度を保持する硬質部材２１とが構成されている。
また、吸着部１５の硬質部材２１とベース部１６の部材とにおいては、硬質部材２１と同一部材でもよいし、或いは、硬質部材２１よりもさらに硬い部材を適宜選択して実施することができると共に、本実施例においては、ベース部１６の部材は、硬質部材２１と同一部材で構成されている。
例えば、本実施例において、軟質部材２０には、極力柔らかい材質である任意の弾性材料を使用すると共に、硬質部材２１には、軟質部材２０で使用されたものと密着性がよく、軟質部材２０よりも硬い材質である任意の弾性材料・金属材料・プラスチック材料・セラミック材料・その他の任意の材料を使用することができるように構成されている。
また、軟質部材２０と硬質部材２１とを形成された吸着部１５を備えたプラットホーム１０（特に、吸着部１５を形成する場合を示す。）を製作する方法としては、一般的には、硬質部材２１に軟質部材２０を接着させて機械加工することが好ましいが、その他の適切な任意の製造技術を採用してもよい。
つまり、プラットフォーム１０には、切断分離前の封止済基板１全体を吸着固定し且つ封止済基板１を切断分離した後のパッケージ５を各別に吸着固定する吸着部１５がパッケージ５の数と位置に対応して所要数設けられていると共に、吸着部１５の吸着側には軟質部材２０と、軟質部材２０以外の吸着部１５には軟質部材２０よりも硬い硬質部材２１との組合せにより設けられ構成されている。
【００１７】
従って、反ったり波打った状態の封止済基板１を、従来の硬い単一材料で形成された治具でなく本実施例の吸着部１５を用いて吸着固定した状態で封止済基板１を切断すると、吸着部１５の軟質部材２０の作用により充分な吸着力を得られて切断することできるので、封止済基板１が飛散したりすると云う弊害が効率良く解決することができる。
また、切断されたパッケージ５の大きさ（幅）が非常に小さくなった封止済基板１を本実施例の吸着部１５に吸着固定した状態で切断すると、吸着部１５の硬質部材２１の作用により吸着部１５自体が、切断時における切断刃１４の負荷で切断方向へ屈曲することがなく、封止済基板１の切削部位４に沿って正確に切断できるので、封止済基板１を所定のパッケージ５形状に切断することができる。
【００１８】
ここで、軟質部材２０と硬質部材２１との組合せにより形成された吸着部１５を備えたプラットホーム１０を設けた本実施例における切断装置を用いて、封止済基板１を切断する方法について以下に説明する。
【００１９】
まず、図１に示すように、封止済基板１とネスト６とをプラットフォーム１０の所定位置に移載し、次に、樹脂成形体３側を下向きにした封止済基板１をネスト６の外周部９上面に載置セットした状態で、ネスト６をプラットホーム１０の収容溝１７内に嵌装セットする。
このとき、切断開始前の封止済基板１全体は、樹脂成形体３側を吸着部１５の軟質部材２０にて確実に吸着固定している（図２参照）。
【００２０】
次に、図２に示す状態のままで、封止済基板１の切断部位４を探知して、探知結果に基づいて切断刃１４にて封止済基板１を基板１（２）の切断部位４に沿って封止済基板１の電子部品非装着面側から切断（フルダイシング）して、封止済基板１から個々のパッケージ５を各別に形成する。
このとき、ほぼ一体となった切断開始直後・切断途中の封止済基板１は、吸着部１５の軟質部材２０にて確実に吸着固定されていると共に、吸着部１５の硬質部材２１により、封止済基板１の切断精度を保持した状態で、ほぼ一体となった切断開始直後・切断途中の封止済基板１を確実に吸着固定して切断している。
【００２１】
次に、図２に示す状態のままで、図３（２）に示すように、切断完了前の残りわずかな封止済基板１（図３（１）参照）を、該基板１（２）の切断部位４に沿って、さらに残りの封止済基板１の電子部品非装着面側から切断する。
次に、残りわずかな封止済基板１から個々のパッケージ５を各別に形成して完全に封止済基板１から個々のパッケージ５に切断分離される。
このときにおいても、残りわずかな封止済基板１は、吸着部１５の軟質部材２０にて確実に吸着固定されていると共に、吸着部１５の硬質部材２１により、封止済基板１の切断精度を保持した状態で、残りわずかな封止済基板１を確実に吸着固定して切断している。
【００２２】
次に、図４に示すように、封止済基板１を個々のパッケージ５に完全に切断分離した後、ネスト６を上動して収容溝１７から取り除くことにより、ネスト６の収容部８内に各別にパッケージ５を収容する。
このとき、真空引き機構１３にて、プラットホーム１０の吸着部１５の吸引口１９から真空経路１２を通して強制的に吸引排出することを停止する。
次に、ネスト６は、各別に、パッケージ５を収容した状態で且つ各収容部８を蓋部（図示しない）で被覆した状態で、パッケージ５を洗浄・乾燥及び検査等の次工程へ移載することになる。
【００２３】
即ち、本実施例における封止済基板１に対応して、プラットホーム１０（基板吸着固定機構）に備えた軟質部材２０と硬質部材２１との組合せにより形成された吸着部１５にて、封止済基板１を確実に吸着固定した状態で効率良く切断することができると共に、封止済基板１の切断精度を保持した状態で封止済基板１を正確に切断することができる。
【００２４】
なお、図２・図３（１）・図４に示すように、例えば、吸着部１５全体の高さ（吸着部全体高さＢ）に対して軟質部材２０の高さ（軟質部材高さＡ）が、本実施例における実験結果では、好ましくは、１ｍｍ〜２ｍｍ程度の高さで形成されると共に、パッケージ５の大きさが５ｍｍ角以下であるような小さなパッケージ５を形成する封止済基板１を切断する場合には、軟質部材２０と硬質部材２１との組合せにより形成された吸着部１５を備えたプラットホーム１０を設けた本実施例における切断装置を用いて、より一層に、封止済基板１を確実に吸着固定した状態で効率良く切断することができると共に、封止済基板１の切断精度を保持した状態で封止済基板１を正確に切断することが実証された。
また、前述したように、数値を限定して説明しているが、様々な封止済基板１に対応して、吸着部１５の軟質部材高さＡを適宜変更して実施してもよい。
【００２５】
例えば、他の実施例としては、ネスト６を用いないプラットーム１０（基板吸着固定機構）のみを採用した構成において、軟質部材２０と硬質部材２１との組合せにより形成された吸着部１５を備えたプラットホーム１０を用いて、封止済基板１を切断する切断装置にも実施することができる。
この場合、吸着部１５における軟質部材高さＡや吸着部全体高さＢを前述したような数値に限定されるものでなく適宜変更して実施してよい。
【００２６】
また、前述した実施例（本実施例・他実施例）において、図例に示すプラットホーム１０の吸着部１５部分が、封止済基板１から切断された個々のパッケージ５部分のみを吸着固定するように構成しているが、切断分離後にパッケージ５を形成しない封止済基板１の不要な外周部分を固定支持するような構成にしてもよい。この場合、封止済基板１の不要な外周部分を固定支持するために、実施例と同様に、軟質部材２０と硬質部材２１との組み合わせた吸着部１５構成にしてもよいし、或いは、パッド１８と吸引口１９とを形成しない固定支持部（図示しない）等の任意の支持部構成にして実施することもできる。
【００２７】
また、前述した実施例において、基板１（２）の切断部位４に沿って切断刃１４にて切断する切断順序については、前述した装置全体を制御する制御機構にて任意に適宜変更して実施することができるように構成されているが、本実施例でも説明したように、切断分離後にパッケージ５を形成しない封止済基板１の不要な外周部分を切断分離した後に、パッケージ５を形成する封止済基板１部分を切断することが好ましい。
【００２８】
また、前述した実施例において、単数枚の封止済基板１を切断するのには、単数個の切断刃１４で切断するように説明しているが、単数枚の封止済基板１を複数個の切断刃１４、或いは、複数枚の封止済基板１を複数個の切断刃１４、を併用して封止済基板１を切断刃１４にて切断することもできる。
【００２９】
また、前述した実施例において、封止済基板１の基板２側を下向けにしてプラットフォーム１０の吸着部１５に供給セットする構成を採用することもできる。
【００３０】
また、前述した実施例は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒｅｙ）、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔｐａｃｋ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＳＰ（ＣＨｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ディスクリートと云った形式やその他における任意の形式のものに採用することができる。
【００３１】
また、前述した実施例は、有機基板、銅基板、フィルム基板、ニッケル・鉄合金基板、プラスチック製の回路基板２やその他の任意の回路基板２に採用することができると共に、回路基板２の形状が、四角形の形状に限定されることなく円形や多角形やその他の任意の形状、例えば、ウェハレベルパッケージに採用することができる。
【００３２】
また、前述した実施例では、回路基板２の一方の面に装着した複数個の電子部品全体を一括モールドした一つの樹脂成形体３を備えた一枚の封止済基板１を例にあげて説明したが、複数個の電子部品を二個以上の電子部品の組に分割して二個以上の電子部品の組ごとに各別に一括モールドした複数個の樹脂成形体３を備えた一枚の封止済基板１を採用することができる。
【００３３】
本発明は、前述した実施例のものに限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意に且つ適宜に変更・選択して採用することができるものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、様々な封止済基板に対応して、基板吸着固定機構（プラットホーム）の吸着部にて、封止済基板を確実に吸着固定した状態で効率良く切断することができると共に、前記封止済基板の切断精度を保持した状態で封止済基板を正確に切断することができる、基板の切断方法、切断装置および基板吸着固定機構を提供することができると云う優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る切断装置を概略的に示す概略斜視図である。
【図２】図２は、図１に対応する装置にて基板を切断する状態を示す概略拡大縦断面図である。
【図３】図３（１）は、切断完了前の残りの基板を概略的に示す概略斜視図であり、図３（２）は、図１に対応する装置にてさらに図３（１）の残りの基板を切断する状態を示す概略拡大縦断面図である。
【図４】図４は、図１に対応する装置にて切断された個々のパッケージを収容治具にて収容する状態を示す概略拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１ 封止済基板
２ 回路基板
３ 樹脂成形体
４ 切断部位
５ パッケージ
６ ネスト（収容治具）
７ 保持壁
８ 収容部
９ 外周部（枠）
１０ プラットホーム（基板吸着固定機構）
１１ テーブル
１２ 真空経路
１３ 真空引き機構
１４ 切断刃（ブレード）
１５ 吸着部
１６ ベース部
１７ 収容溝
１８ パッド
１９ 吸引口
２０ 軟質部材
２１ 硬質部材
Ａ 軟質部材高さ
Ｂ 吸着部全体高さ

Claims (3)

1. 基板の切断装置を用いて、基板吸着固定機構の吸着部に吸着固定した封止済基板を切断することにより個々のパッケージを形成する基板の切断方法であって、
   前記した吸着部の吸着側は軟質部材で形成されると共に、前記した軟質部材以外の吸着部は前記軟質部材よりも硬い硬質部材で形成される当該吸着部にて、前記封止済基板を吸着固定して切断することを特徴とする基板の切断方法。
2. 封止済基板を吸着固定する基板吸着固定機構と、前記基板吸着固定機構に少なくとも備えた前記封止済基板を切断して形成された個々のパッケージに対応する吸着部と該吸着部を独立した状態で支持するベース部と、前記封止済基板を切断する切断刃とを含む基板の切断装置であって、
   前記した吸着部において、該吸着部の吸着側に軟質部材と、前記軟質部材以外の該吸着部に前記軟質部材よりも硬い硬質部材とで形成されたことを特徴とする基板の切断装置。
3. 封止済基板を吸着固定した状態で切断して形成された個々のパッケージに対応する吸着部と、該吸着部を独立した状態で支持するベース部とを少なくとも備えた基板の基板吸着固定機構であって、
   前記した吸着部において、該吸着部の吸着側に軟質部材と、前記軟質部材以外の該吸着部に前記軟質部材よりも硬い硬質部材とで形成されたことを特徴とする基板の基板吸着固定機構。

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