JP2005230921A

JP2005230921A - ウォータージェット加工装置

Info

Publication number: JP2005230921A
Application number: JP2004039246A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-09-02
Also published as: US7008305B2; US20050181713A1

Abstract

【課題】複数個のブロックに分かれて連続して形成されている被加工物を各ブロック毎に同時に切断することができるウォータージェット加工装置を提供する。
【解決手段】被加工物を保持する被加工物保持テーブルと、該被加工物保持テーブルに保持された被加工物に加工水を噴射するノズルと、該ノズルに砥粒を混入した加工水を供給する加工水供給手段とを具備するウォータージェット加工装置であって、該ノズルを複数個備えるとともに、該複数個のノズルの間隔を調整する間隔調整機構を具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を高圧のウォータージェットを噴射して切断するウォータージェット加工装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定のストリートといわれる切断ラインに沿ってダイシングすることにより個々の半導体チップを製造している。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、半導体チップのパッケージもチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）と称する小型化できるパッケージ技術が開発されている。ＣＳＰ技術の一つとして、ＱｕａｄＦｌａｔＮｏｎ−ｌｅａｄＰａｃｋａｇｅ（ＱＦＮ）と称するパッケージ技術が実用化されている。このＱＦＮと称するパッケージ技術は、半導体チップの接続端子に対応した接続端子が複数形成されているとともに半導体チップ毎に区画するストリートが格子状に形成された銅板等の金属板に複数個の半導体チップをマトリックス状に配設し、半導体チップの裏面側から樹脂をモールディングした樹脂部によって金属板と半導体チップを一体化することによりＣＳＰ基板を形成する。このＣＳＰ基板をストリートに沿って切断することにより、個々にパッケージされたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割する。

上記ＣＳＰ基板の切断は、一般にダイシング装置とよばれる精密切削装置によって施される。このダイシング装置は、環状の砥粒層を備えた切削ブレードを備え、この切削ブレードを回転させつつＣＳＰ基板のストリートに沿って相対移動することにより、ＣＳＰ基板をストリートに沿って切削し、個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割する。しかるに、ＣＳＰ基板を切削ブレードによって切断すると、接続端子にバリが生じ、隣接する接続端子同士が短絡してチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）の品質および信頼性を低下させるという問題がある。

また、ＣＳＰ基板に限らず、半導体ウエーハ等の被加工物を切削ブレードによって切削すると、被加工物の表面に微細な切削屑が付着して汚染するという問題もある。
このような切削ブレードによる切断における問題を解消する切断技術として、被加工物保持機構によって保持された被加工物にシリカ、ガーネット、ダイヤモンド等の砥粒を混入した高圧の加工水をノズルから噴射して被加工物を切断するウォータージェット切断加工が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００２−２０５２９８号公報

而して、上述したウォータージェット切断加工は、例えばＣＳＰ基板が複数個のブロックに分かれて連続して形成されている被加工物を切断場合においても、ブロック毎に分けてそれぞれ切断作業を行わなければならず、生産性の面で必ずしも満足し得るものではない。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、複数個のブロックに分かれて連続して形成されている被加工物を各ブロック毎に同時に切断することができるウォータージェット加工装置を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持テーブルと、該被加工物保持テーブルに保持された被加工物に加工水を噴射するノズルと、該ノズルに砥粒を混入した加工水を供給する加工水供給手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
該ノズルを複数個備えるとともに、該複数個のノズルの間隔を調整する間隔調整機構を具備している、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置が提供される。

上記間隔調整機構は、所定方向に延びる案内レールと、該案内レールに摺動可能に配設され該ノズルを装着した複数のノズル装着部材と、該ノズル装着部材を該案内レールに沿って移動せしめる移動手段とを具備している。

本発明によるウォータージェット加工装置は、加工水を噴射する複数個のノズルを備えているので、複数個のブロックに分かれて連続して形成されている被加工物を各ブロック毎に同時に切断することができ、生産性を向上させることができる。また、本発明によるウォータージェット加工装置は、複数個のノズルの間隔を調整する間隔調整機構を具備しているので、被加工物を形成するブロックの大きさが異なる場合でも容易に対応することができる。

以下、本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の要部斜視図が示されている。図１に示されたウォータージェット加工装置は、静止基台２と、第１の可動基台３と、第２の可能基台４と、第３の可動基台５を具備している。この静止基台２の手前側の側面には、矢印Ｘで示す方向に沿って平行に延びる一対の案内レール２１、２１が設けられている。

第１の可動基台３は、上記静止基台２と対向する一方の側面に矢印Ｘで示す方向に形成され静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝３１、３１を備えているとともに、他方の側面に設けられ矢印Ｚで示す方向に平行に延びる一対の案内レール３２、３２を備えている。このように構成された第１の可動基台３は、一対の被案内溝３１、３１を上記一対の案内レール２１、２１に嵌合することにより、静止基台２に矢印Ｘで示す方向に移動可能に支持される。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第１の可動基台３を上記静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動させるための第１の移動手段３０を具備している。第１の移動手段３０は、一対の案内レール２１と２１との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド３０１と、該雄ネジロッド３０１を回転駆動するためのパルスモータ３０２とを含んでいる。雄ネジロッド３０１は、上記第１の可動基台３に設けられた雌ネジ３３と螺合し、その一端が静止基台２に配設された軸受部材３０３に回転可能に支持されている。パルスモータ３０２は、その駆動軸が雄ネジロッド３０１の他端に連結され、雄ネジロッド３０１を正転および逆転駆動することにより、第１の可動基台３を静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめる。

上記第２の可能基台４は、上記第１の可動基台３と対向する一方の側面に矢印Ｚで示す方向に形成され第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝４１、４１を備えているとともに、上記一方の側面に対して垂直な側面に設けられ矢印Ｙで示す方向に平行に延びる一対の案内レール４２、４２を備えている。このように構成された第２の可能基台４は、一対の被案内溝４１、４１を上記一対の案内レール３２、３２に嵌合することにより、第１の可動基台３に矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第２の可動基台４を上記第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための第２の移動手段４０を具備している。第２の移動手段４０は、一対の案内レール３２と３２との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド４０１と、該雄ネジロッド４０１を回転駆動するためのパルスモータ４０２とを含んでいる。雄ネジロッド４０１は、上記第２の可動基台４に設けられた雌ネジ４３と螺合し、その一端が第１の可動基台３に配設された軸受部材４０３に回転可能に支持されている。パルスモータ４０２は、その駆動軸が雄ネジロッド４０１の他端に連結され、雄ネジロッド４０１を正転および逆転駆動することにより、第２の可動基台４を第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。

上記第３の可動基台５は、上記第２の可能基台４と対向する一方の側面に矢印Ｙで示す方向に形成され上記第２の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１、５１（図１においては上側の一方だけが示されている）を備えており、該一対の被案内溝５１、５１を上記一対の案内レール４２、４２に嵌合することにより、第２の可能基台４に矢印Ｙで示す方向に移動可能に支持される。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第３の可動基台５を上記第２の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるための第３の移動手段５０を具備している。第３の移動手段５０は、一対の案内レール４２と４２との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド５０１と、該雄ネジロッド５０１を回転駆動するためのパルスモータ５０２とを含んでいる。雄ネジロッド５０１は、上記第３の可動基台５に設けられた雌ネジ（図示せず）と螺合し、その一端が第２の可動基台４に配設された軸受部材５０３に回転可能に支持されている。パルスモータ５０２は、その駆動軸が雄ネジロッド５０１の他端に連結され、雄ネジロッド５０１を正転および逆転駆動することにより、第３の可動基台５を第３の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動せしめる。

上記第３の可動基台５の他方の面には、矢印Ｘで示す方向に延びる被加工物保持テーブル６が装着されている。この被加工物保持テーブル６には、矩形状の開口６１が形成されているとともに、該開口６１の周囲上面に４本の位置決めピン６２が突出して配設されている。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、被加工物保持テーブル６の下側に配設され、後述するウォータージェットを緩衝するための水を収容する水槽６０を備えている。

上述した被加工物保持テーブル６の上方には、被加工物保持テーブル６上に保持される被加工物にウォータージェットを噴射するための直径が２００μｍ程度の噴出口を備えた複数個（図示の実施形態に置いては３個）のノズル７ａ、７ｂ、７ｃが配設される。この３個のノズル７ａ、７ｂ、７ｃは、上記静止基台２に固定されたノズル支持部材８に間隔調整機構８０を介して支持されている。間隔調整機構８０は、ノズル支持部材８に設けられ矢印Ｘで示す方向に延びる案内レール８１と、該案内レール８１に摺動可能に配設され上記ノズル７ａ、７ｂ、７ｃをそれぞれ装着したノズル装着部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃと、ノズル装着部材８２ａを案内レール８１に沿って移動せしめる第１の移動手段８３およびノズル装着部材８２ｃを案内レール８１に沿って移動せしめる第２の移動手段８４とからなっている。

上記ノズル装着部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、それぞれノズル取り付け側と反対側の面に設けられ上記案内レール８１に摺動可能に嵌合する被案内溝８２１ａ、８２１ｂ、８２１ｃを備えており、この被案内溝８２１ａ、８２１ｂ、８２１ｃを案内レール８１に嵌合することにより、案内レール８１に沿って摺動可能に支持される。なお、図示の実施形態においては、中央に配設されるノズル７ｂが取り付けられた装着部材８２ｂは、案内レール８１の所定位置に適宜の固定手段によって固定される。

上記第１の移動手段８３は、上記案内レール８１と平行に配設された雄ネジロッド８３１と、該雄ネジロッド８３１を回転駆動するためのパルスモータ８３２とを含んでいる。雄ネジロッド８３１は、上記ノズル７ａが取り付けられたノズル装着部材８２ａに設けられた雌ネジ８２２ａと螺合し、その一端が上記案内レール８１に取り付けられた軸受部材８３３（図２参照）に回転可能に支持されている。パルスモータ８３２は、その駆動軸が雄ネジロッド８３１の他端に連結され、雄ネジロッド８３１を正転および逆転駆動することにより、ノズル装着部材８２ａ即ちノズル７ａを案内レール８１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめる。第２の移動手段８４も上記第１の移動手段８３と同様に、上記案内レール８１と平行に配設された雄ネジロッド８４１と、該雄ネジロッド８４１を回転駆動するためのパルスモータ８４２とを含んでいる。雄ネジロッド８４１は、上記ノズル７ｃが取り付けられたノズル装着部材８２ｃに設けられた雌ネジ８２２ｃと螺合し、その一端が上記案内レール８１に取り付けられた軸受部材８４３（図２参照）に回転可能に支持されている。パルスモータ８４２は、その駆動軸が雄ネジロッド８４１の他端に連結され、雄ネジロッド８４１を正転および逆転駆動することにより、ノズル装着部材８２ｃ即ちノズル７ｃを案内レール８１に沿って矢印Ｘで示す方向に移動せしめる。

次に、上記ノズル７ａ、７ｂ、７ｃに砥粒を混入した加工水を供給する加工水供給手段について、図２を参照して説明する。
図２に示す加工水供給手段９は、水タンク９１と高圧水生成手段９２と加工水貯留手段９３と加工水送出手段９４とを具備している。水タンク９１は、水道水または純水等の真水を収容している。高圧水生成手段９２は、水タンク９１から供給される水を５０〜１００メガパスカル（ＭＰａ）に昇圧し、加工水送出手段９４に供給する。

上記加工水貯留手段９３は、加工水貯留タンク９３１と該加工水貯留タンク９３１に収容されている加工水を加圧する加圧手段９３２とからなっている。加工水貯留タンク９３１は、水にシリカ、ガーネット、ダイヤモンド等の微細な砥粒が混入された加工水を収容している。加圧手段９３２は、エアーポンプ９３３と、該エアーポンプ９３３と上記加工水貯留タンク９３１の上壁に形成された空気導入口とを連通する加圧配管９３４と、該加圧配管９３４に配設された電磁切替え弁９３５とからなっている。

上記加工水送出手段９４は、図示の実施形態においては第１の加工水送出手段９４ａと第２の加工水送出手段９４ｂを備えている。第１の加工水送出手段９４ａおよび第２の加工水送出手段９４ｂは、それぞれ第１のシリンダ９４１ａおよび第２のシリンダ９４１ｂと、該第１のシリンダ９４１ａおよび第２のシリンダ９４１ｂ内にそれぞれ摺動可能に配設されシリンダ内を第１の室９４２ａおよび９４２ｂと第２の室９４３ａおよび９４３ｂに区画する第１のピストン９４４ａおよび第２のピストン９４４ｂを備えている。なお、第１のピストン９４４ａおよび第２のピストン９４４ｂに代えてシリンダ内を第１の室と第２の室に区画するダイアフラムを用いてもよい。即ち、シリンダ内を第１の室と第２の室に区画するピストンやダイアフラムは、シリンダ内を第１の室と第２の室に区画し該両室の圧力によって変位可能な仕切り部材として機能する。

第１の加工水送出手段９４ａおよび第２の加工水送出手段９４ｂを構成する第１のシリンダ９４１ａおよび第２のシリンダ９４１ｂの第１の室９４２ａおよび９４２ｂは、それぞれ高圧配管９５１ａおよび９５１ｂを介して上記高圧水生成手段９２に連通されている。高圧配管９５１ａおよび９５１ｂには、それぞれ電磁切替え弁９６１ａおよび９６１ｂが配設されている。また、第１のシリンダ９４１ａおよび第２のシリンダ９４１ｂの第１の室９４２ａおよび９４２ｂは、それぞれ排水手段９７に連通されている。この排水手段９７は、吸引手段としてのバキュームポンプ９７１と、該バキュームポンプ９７１と上記第１の室９４２ａおよび９４２ｂとをそれぞれ連通する排水配管９７２ａおよび９７２ｂと、該排水配管９７２ａおよび９７２ｂにそれぞれ配設された電磁切替え弁９７３ａおよび９７３ｂとからなっている。

第１の加工水送出手段９４ａおよび第２の加工水送出手段９４ｂを構成する第１のシリンダ９４１ａおよび第２のシリンダ９４１ｂの第２の室９４３ａおよび９４３ｂは、それぞれ導入配管９５２ａおよび９５２ｂを介して上記加工水貯留タンク９３１に連通されている。導入配管９５２ａおよび９５２ｂには、それぞれ電磁切替え弁９６２ａおよび９６２ｂが配設されている。また、第１のシリンダ９４１ａおよび第２のシリンダ９４１ｂの第２の室９４３ａおよび９４３ｂは、それぞれ送出配管９５３ａ、９５３ｂおよび送出配管９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃを介して上記ノズル７ａ、７ｂ、７ｃに連通されている。送出配管９５３ａ、９５３ｂには、それぞれ電磁切替え弁９６３ａ、９６３ｂが配設されている。また、送出配管９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃには、それぞれ電磁切替え弁９６４ａ、９６４ｂ、９６４ｃが配設されている。

図２に示す加工水供給手段９は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
加工水供給手段９の作動開始時には、高圧水生成手段９２とバキュームポンプ９７１およびエアーポンプ９３３が作動され、各電磁切替え弁が図２に示すように全て除勢（ＯＦＦ）されている。図２に示す状態から第１の加工水送出手段９４ａを作動するには、排水手段９７の電磁切替え弁９７３ａを付勢（ＯＮ）するとともに、電磁切替え弁９６２ａを付勢（ＯＮ）する。この結果、第１のシリンダ９４１ａの第１の室９４２ａ内の高圧水が排水配管９７２ａおよび電磁切替え弁９７３ａを通してバキュームポンプ９７１に吸引されるとともに、加工水貯留タンク９３１内の加工水が導入配管９５２ａおよび電磁切替え弁９６２ａを通して第１のシリンダ９４１ａの第２の室９４３ａに導入され、第１のピストン９４４ａが図２において上方に移動せしめられる。第１のピストン９４４ａが図２において２点鎖線で示す上方位置に移動したら、上記電磁切替え弁９７３ａおよび電磁切替え弁９６２ａを除勢（ＯＦＦ）する。次に、電磁切替え弁９６３ａを付勢（ＯＮ）するとともに、電磁切替え弁９６１ａを付勢（ＯＮ）する。従って、高圧水生成手段９２によって生成された高圧水が高圧配管９５１ａおよび電磁切替え弁９６１ａを通して第１のシリンダ９４１ａの第１の室９４２ａに導入され、第１のピストン９４４ａを図２において下方に移動すべく押圧する。この結果、第１のシリンダ９４１ａの第２の室９４３ａ内の加工水は、送出配管９５３ａ、電磁切替え弁９６３ａ、送出配管９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、電磁切替え弁９６４ａ、９６４ｂ、９６４ｃを通してノズル７ａ、７ｂ、７ｃに導入され、ウォータージェットとして噴射される。そして、第１のシリンダ９４１ａの第１のピストン９４４ａが図２において実線で示す下方位置に達したら、電磁切替え弁９６１ａを除勢（ＯＦＦ）するとともに、電磁切替え弁９６３ａを除勢（ＯＦＦ）することにより、図２に示す状態に戻る。

次に、第２の加工水送出手段９４ｂを作動について説明する。
図２に示す状態は、第２の加工水送出手段９４ｂを構成する第２のピストン９４４ｂが実線で示す上方位置に移動し、第２のシリンダ９４１ｂの第２の室９４３ａに加工水が導入された状態である。この状態から、電磁切替え弁９６３ｂを付勢（ＯＮ）し電磁切替え弁９６１ｂを付勢（ＯＮ）すると、高圧水生成手段９２によって生成された高圧水が高圧配管９５１ｂおよび電磁切替え弁９６１ｂを通して第２のシリンダ９４１ｂの第１の室９４２ｂに導入され、ピストン９４４ｂが図２において下方に移動すべく押圧する。この結果、第２のシリンダ９４１ｂの第２の室９４３ｂ内の加工水は、送出配管９５３ｂ、電磁切替え弁９６３ｂ、送出配管９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、電磁切替え弁９６４ａ、９６４ｂ、９６４ｃを通してノズル７ａ、７ｂ、７ｃに導入され、ウォータージェットとして噴射される。そして、第２のシリンダ９４１ｂのピストン９４４ｂが図２において２点鎖線で示す下方位置に達したら、電磁切替え弁９６１ｂを除勢（ＯＦＦ）するとともに、電磁切替え弁９６３ｂを除勢（ＯＦＦ）。次に、電磁切替え弁９７３ｂを付勢（ＯＮ）し電磁切替え弁９６２ｂを付勢（ＯＮ）すると、第２のシリンダ９４１ｂの第１の室９４２ｂ内の高圧水が排水配管９７２ｂおよび電磁切替え弁９７３ｂを通してバキュームポンプ９７１に吸引されるとともに、加工水貯留タンク９３１内の加工水が導入配管９５２ｂおよび電磁切替え弁９６２ｂを通して第２のシリンダ９４１ｂの第２の室９４３ｂに導入され、ピストン９４４ｂが図２において上方に移動せしめられるて、図２に示す状態に戻る。

上述した第１の加工水送出手段９４ａおよび第２の加工水送出手段９４ｂを交互に作動することにより、加工水をノズル７ａ、７ｂ、７ｃから連続して噴射することができる。加工水をノズル７ａ、７ｂ、７ｃに送り出す第１の加工水送出手段９４ａおよび第２の加工水送出手段９４ｂは、その作動時には第１のシリンダ９４１ａの第１の室９４２ａと第２の室９４３ａおよび第２のシリンダ９４１ｂの第１の室９４２ｂと第２の室９４３ｂは略同圧となり圧力差が生じないので、第２の室９４３ａおよび第２の室９４３ｂ内の加工水が第１の室９４２ａおよび第１の室９４２ｂ側に侵入することはない。従って、加工水に混入された砥粒による第１のシリンダ９４１ａと第２のシリンダ９４１ｂのシリンダ壁および第１のピストン９４４ａと第２のピストン９４４ｂの摩耗が低減される。

なお、図示の実施形態においては、排水手段９７に吸引手段としてのバキュームポンプ９７１を設けるとともに、加工水貯留タンク９３１に収容されている加工水を加圧する加圧手段９３２を配設した例を示したが、バキュームポンプ９７１と加圧手段９３２は何れか一方でもよい。例えば、バキュームポンプ９７１を装備し加圧手段９３２を設けない場合には、加工水貯留タンク９３１を大気に開放する。この場合、加工水貯留タンク９３１と第１のリンダ９４１ａの第２の室９４３ａおよび第２のリンダ９４１ｂの第２の室９４３ｂとを連通する導入配管９５２ａおよび９５２ｂに配設された電磁切替え弁９６２ａおよび９６２ｂは、加工水貯留タンク９３１側から第１のリンダ９４１ａおよび第２のリンダ９４１ｂ側への流通は許容するが逆方向への流通を遮断する逆止弁でもよい。一方、加圧手段９３２を装備しバキュームポンプ９７１を設けない場合には、該排水配管９７２ａおよび９７２ｂにおける電磁切替え弁９７３ａおよび９７３ｂよりバキュームポンプ９７１側を大気開放とする。

次に、上述したウォータージェット加工装置によって切断される被加工物としてのＣＳＰ基板について、図３を参照して説明する。
図３に示すＣＳＰ基板１０は、３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃに分かれて連続して形成されている。ＣＳＰ基板１０を構成する３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、それぞれ複数のストリート１０１が格子状に形成され、このストリート１０１によって区画複数の領域にそれぞれチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０２が配置されている。このように形成されたＣＳＰ基板１０は、ストリート１０１に沿って切断され個々にパッケージされたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割される。

上述したＣＳＰ基板１０は、図４に示す被加工物保持治具１１によって保持され、ウォータージェット加工装置の上記被加工物保持テーブル６上に保持される。図４に示す被加工物保持治具１１は、下挟持板１２と上挟持板１３とからなっており、それぞれの片側辺が２個のヒンジ１４、１４によって互いにヒンジ結合されている。下挟持板１２および上挟持板１３には、それぞれ開口１２１および１３１が設けられている。この開口１２１および１３１は、上記ＣＳＰ基板１０と相似形でＣＳＰ基板１０より僅かに小さい寸法形状に形成されている。なお、下挟持板１２の開口１２１の周囲には、下挟持板１２の上面から上記ＣＳＰ基板１０の厚さに相当する段部１２１ａが設けられている。また、下挟持板１２には、開口１２１の両側に上記被加工物保持テーブル６に配設された４本の位置決めピン６２と嵌合する４個のピン穴１２２が設けられている。上挟持板１３の他側辺にはロック用の係合片１５が取り付けられており、下挟持板１２の他側面には上記係合片が係合する係合凹部１２３が設けられている。

上記ＣＳＰ基板１０をストリート１０１に沿って切断するには、先ず被加工物保持治具１１の下挟持板１２に形成された上記段部１２１ａ上にＣＳＰ基板１０を載置し、上挟持板１３を重合して係合片１５を係合凹部１２３に係合する。このようにしてＣＳＰ基板１０を下挟持板１２と上挟持板１３により挟持した被加工物保持治具１１を図１に示すウォータージェット加工装置の上記被加工物保持テーブル６上に載置する。このとき、下挟持板１２に設けられた４個のピン穴１２２を被加工物保持テーブル６に配設された４本の位置決めピン６２と嵌合することにより、ＣＳＰ基板１０を挟持した被加工物保持治具１１は被加工物保持テーブル６の所定位置に保持される。

ＣＳＰ基板１０を挟持した被加工物保持治具１１がウォータージェット加工装置における被加工物保持テーブル６の所定位置に保持されたならば、第１の移動手段３０および第３の移動手段５０を作動して第１の可動基台３および第３の可動基台５を矢印Ｘおよび矢印Ｙで示す方向に移動させて、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板１０を３個のノズル７ａ、７ｂ、７ｃの下方である加工領域に移動する。そして、３個のノズル７ａ、７ｂ、７ｃを図５の（ａ）に示すようにＣＳＰ基板１０を形成する３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれ図において左端のストリート１０１に合わせる。この位置決め作業は、先ず中央のノズル７ｂを中央のブロック１０ｂの左端のストリート１０１に合わせ、次に第１の移動手段８３および第２の移動手段８４を作動してノズル７ｂとノズル７ａおよびノズル７ｂとノズル７ｃの間隔を調整してノズル７ａとノズル７ｃをそれぞれブロック１０ａと１０ｃの左端のストリート１０１に合わせる。そして、第２の移動手段４０を作動して第２の可動基台４を矢印Ｚで示す方向に移動し３個のノズル７ａ、７ｂ、７ｃをＣＳＰ基板１０の表面から上方に所定の間隔（例えば、５０μｍ）を置いた所定位置に位置付ける。

次に、加工水供給手段６を上述したように作動してノズル７ａ、７ｂ、７ｃから砥粒が混入された加工水を噴射するとともに、第３の移動手段５０および第１の移動手段３０を作動して第３の可動基台５および第１の可動基台３を矢印Ｙおよび矢印Ｘで示す方向に順次移動させることにより、被加工物保持テーブル６従ってＣＳＰ基板１０をノズル７ａ、７ｂ、７ｃに対してストリート１０１に沿って図５の（ａ）において１点鎖線で示すように、即ちＣＳＰ基板１０とノズル７ａ、７ｂ、７ｃを図５の（ｂ）において矢印Ａで示すように矢印Ｙ方向および矢印Ｘ方向に順次相対移動せしめる。なお、この移動は各ストリート１０１の間隔および長さ等のデータが予め図示しない制御手段のメモリに記憶されており、この記憶されたデータに基づいて図示しない制御手段が上記第３の移動手段５０および第１の移動手段３０を制御することによって遂行される。この結果、ＣＳＰ基板１０を形成する３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、ストリート１０１に沿って図５において１点鎖線で示すように切断される（第１の切断工程）。この切断時においては、ウォータージェットはＣＳＰ基板１０を切断時に貫通するが、切断後のウォータージェットは水槽６０に収容された緩衝用の水によってその勢いが和らげられる。

ＣＳＰ基板１０を図５の（ａ）において１点鎖線で示すように切断したならば、ＣＳＰ基板１０を被加工物保持治具１１から取り出して、図６で示すようにＣＳＰ基板１０の裏面にポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂シートからなる保護シート１７を貼着する。このようにして保護シート１７を裏面に貼着したＣＳＰ基板１０を、再び上述したように被加工物保持治具１１によって挟持する。そして、ＣＳＰ基板１０を挟持した被加工物保持治具１１は、ウォータージェット加工装置の被加工物保持テーブル６の所定位置に再度保持せしめられる。

次に、第１の移動手段３０および第３の移動手段５０を作動して第１の可動基台３および第３の可動基台５を矢印Ｘおよび矢印Ｙで示す方向に移動させて、図７の（ａ）に示すようにＣＳＰ基板１０を形成する３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれ図において左端のストリート１０１をそれぞれノズル７ｂ、７ａ、７ｃの直下に位置付ける。そして、加工水供給手段６を上述したように作動してノズル７ａ、７ｂ、７ｃから砥粒が混入された加工水を噴射するとともに、第１の移動手段３０および第３の移動手段５０を作動して第１の可動基台３および第３の可動基台５を矢印Ｘおよび矢印Ｙで示す方向に順次移動させることにより、被加工物保持テーブル６従ってＣＳＰ基板１０をノズル７ａ、７ｂ、７ｃに対してストリート１０１に沿って図７の（ａ）において２点鎖線で示すように、即ちＣＳＰ基板１０とノズル７ａ、７ｂ、７ｃを図７の（ｂ）において矢印Ｂで示すように矢印Ｘ方向および矢印Ｙ方向に順次相対移動せしめる。この結果、ＣＳＰ基板１０を形成する３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、ストリート１０１に沿って図７の（ａ）において２点鎖線で示すように切断される（第２の切断工程）。

以上のようにしてＣＳＰ基板１０を形成する３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、図５の（ａ）および図７の（ａ）において１点鎖線および２点鎖線で示すようにストリート１０１に沿って切断されることにより、個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０２に分割される。なお、ＣＳＰ基板１０を形成する３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃが２点鎖線で示すように切断される際には、ＣＳＰ基板１０の裏面に貼着された保護シート１７も切断されるが、保護シート１７は上述した１点鎖線で示す部位が切断されていないので分割されない。従って、個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０２に分割されＣＳＰ基板１０は、保護シート１７によって基板の形態が維持されている。

以上のように図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、加工水を噴射する３個のノズル７ｂ、７ａ、７ｃを備えているので、ＣＳＰ基板１０を形成する３個のブロック１０ａ、１０ｂ、１０ｃを同時に切断することができ、生産性を向上させることができる。なお、ＣＳＰ基板が２個のブロックによって形成されている場合には、上記電磁切替え弁９６４ａまたは９６４ｃを付勢（ＯＦＦ）して、ノズル７ｂとノズル７ａまたは７ｃを使用する。また、図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、ノズル７ｂと７ａとの間隔およびノズル７ｂと７ｃとの間隔を調整するための間隔調整機構８０を備えているので、ＣＳＰ基板を形成するブロックの大きさが異なる場合でも容易に対応することができる。

本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の要部斜視図。す斜視図。図１に示すウォータージェット加工装置に装備される加工水供給手段の流体回路図。被加工物としてのＣＳＰ基板の斜視図。被加工物としてのＣＳＰ基板を保持しウォータージェット加工装置の被加工物保持テーブル上に載置するための被加工物保持治具の斜視図。図１に示すウォータージェット加工装置によって被加工物としてのＣＳＰ基板を切断する第１の切断工程の説明図。第１の切断工程が実施されたＣＳＰ基板の裏面に合成樹脂シートを貼着する状態を示す説明図。図１に示すウォータージェット加工装置によって図３に示すＣＳＰ基板を切断する第２の切断工程の説明図。

符号の説明

２：静止基台
２１：案内レール
３：第１の可動基台
３０：第１の移動手段
３１：被案内溝
３２：案内レール
３０：第１の移動手段
４：第２の可能基台
４０：第２の移動手段
４１：被案内溝
４２：案内レール
５：第３の可動基台
５０：第３の移動手段
５１：被案内溝
５２：案内レール
６：被加工物保持テーブル
６１：開口
６２：位置決めピン
６０：水槽
７ａ、７ｂ、７ｃ：ノズル
８：ノズル支持部材
８０：間隔調整機構
８１：案内レール
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ：ノズル装着部材
８３：第１の移動手段
８４：第２の移動手段
９：加工水供給手段
９１：水タンク
９２：高圧水生成手段
９３：加工水貯留手段
９３１：加工水貯留タンク
９３２：加圧手段
９３３：エアーポンプ
９４：加工水送出手段
９４ａ：第１の加工水送出手段
９４１ａ：第１のシリンダ
９４４ａ：第１のピストン
９４ｂ：第２の加工水送出手段
９４１ｂ：第２のシリンダ
９４４ｂ：第１のピストン
１０：ＣＳＰ基板（被加工物）
１１：被加工物保持治具

Claims

被加工物を保持する被加工物保持テーブルと、該被加工物保持テーブルに保持された被加工物に加工水を噴射するノズルと、該ノズルに砥粒を混入した加工水を供給する加工水供給手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
該ノズルを複数個備えるとともに、該複数個のノズルの間隔を調整する間隔調整機構を具備している、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。
該間隔調整機構は、所定方向に延びる案内レールと、該案内レールに摺動可能に配設され該ノズルを装着した複数のノズル装着部材と、該ノズル装着部材を該案内レールに沿って移動せしめる移動手段とを具備している、請求項１記載のウォータージェット加工装置。