JP2008254111A

JP2008254111A - ウォータージェット加工装置

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Publication number: JP2008254111A
Application number: JP2007098423A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Tateiwa; 聡立岩; Ken Kimura; 謙木村; Takayuki Mabashi; 隆之馬橋; Masayuki Matsubara; 政幸松原; Moichi Kanai; 茂一金井; Satoshi Hanashima; 聡花島
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2008-10-23
Also published as: TW200916264A; CN101279486A

Abstract

【課題】被加工物を切断する際に飛散する砥粒が被加工物における加工領域の周囲に飛散することを防止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手段と、被加工物保持手段によって保持された被加工物に加工水を噴射する加工水噴射ノズルを備えた加工水噴射手段と、加工水噴射手段と被加工物保持手段とを相対移動せしめる移動手段とを具備しているウォータージェット加工装置であって、加工水噴射ノズル７１の先端部を囲繞して配設された筒状の遮蔽部を備えた飛沫収集部材８１と、飛沫収集部材と連通し加工水噴射ノズルから加工水が噴射されることによって発生する飛沫を吸引する吸引手段とからなる飛沫吸引手段を具備している。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を高圧の加工水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ストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して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分割予定ライン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基板を分割予定ライン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基板の分割予定ラインに沿って相対移動することにより、ＣＳＰ基板を分割予定ラインに沿って切削し、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アルミナ、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２００４−１３６４２７号公報

而して、高圧の加工水にはアルミナ、シリカ、ガーネット、ダイヤモンド等の砥粒が混入されているので、半導体ウエーハ等の被加工物を切断する際に、加工領域の周囲に砥粒が飛散して半導体ウエーハ等の表面に形成されたデバイスに付着し、デバイスの品質を低下させるという問題がある。また、加工領域の周囲に飛散した砥粒や切削屑が加工装置が配置されたクリーンルームに漏れ出してクリーンルームを汚染するという問題がある。

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、被加工物を切断する際に飛散する砥粒が被加工物における加工領域の周囲に飛散することを防止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手段と、該被加工物保持手段によって保持された被加工物に加工水を噴射する加工水噴射ノズルを備えた加工水噴射手段と、該加工水噴射手段と該被加工物保持手段とを相対移動せしめる移動手段と、を具備しているウォータージェット加工装置において、
該加工水噴射ノズルの先端部を囲繞して配設された筒状の遮蔽部を備えた飛沫収集部材と、該飛沫収集部材と連通し加工水噴射ノズルから加工水が噴射されることによって発生する飛沫を吸引する吸引手段とからなる飛沫吸引手段を具備している、
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。

本発明によるウォータージェット加工装置においては、加工水噴射ノズルの先端部を囲繞して配設された筒状の遮蔽部を備えた飛沫収集部材と、該飛沫収集部材と連通し加工水噴射ノズルから加工水が噴射されることによって発生する飛沫を吸引する吸引手段とからなる飛沫吸引手段を具備しているので、加工水噴射ノズルから噴射された加工水によって被加工物が加工される際に飛散する砥粒は飛沫収集部材を構成する筒状の遮蔽部によって遮蔽され、被加工物における加工領域の周囲に飛散することはない。また、飛沫収集部材を構成する筒状の遮蔽部内に飛散した砥粒や切削屑および加工水の飛沫は吸引手段によって吸引されるので、加工装置が配置されたクリーンルームに漏れ出してクリーンルームを汚染することもない。

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な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の可動基台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の可動基台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の可動基台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の可動基台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。

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、上記被加工物保持テーブル６上に保持される被加工物に加工水を噴射するための加工水噴射手段７を具備している。加工水噴射手段７は、加工水噴射ノズル７１と、該加工水噴射ノズル７１に砥粒を混入した高圧の加工水を供給する加工水供給手段７２とからなっている。加工水噴射ノズル７１は、直径が２００μｍ程度の噴射口を備えており、ノズル支持部材２０に取付けられる。加工水供給手段７２は、砥粒を混入した高圧（例えば４０MPa）の加工水を配管７２１を介して加工水噴射ノズル７１に供給する。

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、上記加工水噴射ノズル７１から加工水が噴射されることによって発生する飛沫を吸引する飛沫吸引手段８を具備している。飛沫吸引手段８は、飛沫収集部材８１と、該飛沫収集部材８１と連通し加工水噴射ノズル７１から加工水が噴射されることによって発生する飛沫を吸引する吸引手段８２とからなっている。飛沫収集部材８１は、図２および図３に示すように加工水噴射ノズル７１の先端部を囲繞して配設された筒状の遮蔽部８１１と、該筒状の遮蔽部８１１と連通するダクト部８１２とからなっており、合成樹脂によって一体的に形成されている。筒状の遮蔽部８１１は、その下端が加工水噴射ノズル７１の先端（下端）と略同じ高さ位置に位置付けられている。ダクト部８１２は、筒状の遮蔽部８１１と連通する吸引通路８１２aおよび該吸引通路８１２aと連通する排出口８１２bを備えているとともに、上記加工水噴射ノズル７１が挿通する穴８１２cを備えている。このように構成された飛沫収集部材８１は、ダクト部８１２の排出口８１２bが図１に示すように吸引管８２１を介して吸引手段８２に連通されている。

図示の実施形態における加工水噴射手段７と飛沫吸引手段８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。
加工水噴射手段７が作動すると、図３に示すように加工水噴射ノズル７１から加工水７０が被加工物Wの表面に噴射される。加工水噴射ノズル７１から噴射された加工水７０によって被加工物Wが加工される際に飛散する砥粒や切削屑は飛沫収集部材８１を構成する筒状の遮蔽部８１１によって遮蔽され、加工水７０による加工領域の周囲に飛散することはない。また、この加工時には吸引手段８２が作動しており、上記筒状の遮蔽部８１１内に飛散した砥粒や切削屑および加工水の飛沫は、飛沫収集部材９１の吸引通路８１２aおよび排出口８１２bから排出され、吸引手段８２に吸引される。

次に、上述した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基板の切断作用について説明する。
先ず、被加工物としてのＣＳＰ基板について、図４および図５を参照して説明する。
図４および図５に示すＣＳＰ基板１０は、金属板１００に３個のブロック１０a、１０b、１０cが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の表面1００aには、それぞれ所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ライン１０１と、該第１の分割予定ライン１０１と直交する方向に延びる第２の分割予定ライン１０２が格子状に形成されている。第１の分割予定ライン１０１と第２の分割予定ライン１０２によって区画された複数の領域にそれぞれチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０３が配置されており、このチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０３は各ブロック１０a、１０b、１０c毎に金属板１００の裏面側から合成樹脂部１１０a、１１０b、１１０cによってモールディングされている。なお、ＣＳＰ基板１０を構成する金属板１００の外周部は３個のブロック１０a、１０b、１０cより外側に突出して形成されており、この長手方向両側の突出部に位置決め用の複数の穴１０４（図示の実施形態においては、それぞれ４個）が設けられている。このように形成されたＣＳＰ基板１０は、第１の分割予定ライン１０１および第２の分割予定ライン１０２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）１０３に分割される。

上述したＣＳＰ基板１０は、図６に示す第１の被加工物保持治具１２aおよび図７に示す第２の被加工物保持治具１２b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。なお、図６に示す第１の被加工物保持治具１２aおよび図７に示す第２の被加工物保持治具１２bは、後述する第１の貫通溝および第２の貫通溝以外は同一の構成であるため、同一部材には同一符号を付して説明する。図６に示す第１の被加工物保持治具１２aおよび図７に示す第２の被加工物保持治具１２bは、それぞれ下挟持板１３と上挟持板１４とからなっており、片側辺が２個のヒンジ１５、１５によって互いにヒンジ結合されている。

第１の被加工物保持治具１２aおよび第２の被加工物保持治具１２bを構成する下挟持板１３は、金属または合成樹脂によって矩形状に形成された板材からなっており、その上面には上記ＣＳＰ基板１０が嵌合する矩形状の凹部１３０が形成されている。この矩形状の凹部１３０の長手方向両側には上記ＣＳＰ基板１０の電極板１００に形成された複数の位置決め用の穴１０４が嵌合する複数の位置決めピン１３１が配設されている。また、下挟持板１３の４隅部には、上記第１の被加工物保持テーブル６aおよび第２の被加工物保持テーブル６bに配設された４本の位置決めピン６２と嵌合する位置決め用の４個の穴１３２が設けられている。そして、図６に示す第１の被加工物保持治具１２aを構成する下挟持板１３の矩形状の凹部１３０には、上記ＣＳＰ基板１０の第１の分割予定ライン１０１と対応する第１の貫通溝１３３aと、該第１の貫通溝１３３aの一端および他端において隣接する第１の貫通溝１３３aを交互に連通する第２の貫通溝１３４aが形成されている。また、図７に示す第２の被加工物保持治具１２bを構成する下挟持板１３の矩形状の凹部１３０には、上記ＣＳＰ基板１０の第2の分割予定ライン１０2と対応する第１の貫通溝１３３bと、該第１の貫通溝１３３bの一端および他端において隣接する第１の貫通溝１３３bを交互に連通する第２の貫通溝１３４bが形成されている。

第１の被加工物保持治具１２aおよび第２の被加工物保持治具１２bを構成する上挟持板１４には、それぞれ開口１４１が設けられている。この開口１４１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。

上記ＣＳＰ基板１０を第１の分割予定ライン１０１および第２の分割予定ライン１０２に沿って切断するには、先ず第１の被加工物保持治具１１aの下挟持板１３にＣＳＰ基板１０をセットする。このとき、ＣＳＰ基板１０を矩形状の凹部１３０に嵌合するとともに、電極板１００に形成された複数の位置決め用の穴１０４を下挟持板１３に設けられた複数の位置決めピン１３１に嵌合する。そして、上挟持板１４を重合して係合片１６を係合凹部１３３に係合する。このようにしてＣＳＰ基板１０を下挟持板１３と上挟持板１４により挟持した第１の被加工物保持治具１２a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１３に設けられた４個のピン穴１３２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を挟持した第１の被加工物保持治具１２a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をセットした第１の被加工物保持治具１２a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を加工水噴射ノズル７１の下方である加工領域に移動する。そして、図８の（ａ）に示すようにＣＳＰ基板１０を形成するブロック１０ａの図において左隅の第１の分割予定ライン１０１と第２の分割予定ライン１０２が交わる位置、即ち最外側（図８の（a）において最左側）の第１の分割予定ライン１０１の一端（図８の（a）において上端）を加工水噴射ノズル７１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加工水噴射ノズル７１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、加工水噴射手段７の加工水供給手段７２を作動して加工水噴射ノズル７１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即ちＣＳＰ基板１０を加工水噴射ノズル７１に対して第１の分割予定ライン１０１および第２の分割予定ライン１０２の一部に沿って図８の（ａ）において１点鎖線で示すように（第１の被加工物保持治具１２aの下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３aおよび第２の貫通溝１３４aと対応する）、即ちＣＳＰ基板１０と加工水噴射ノズル７１を図８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。図示の実施形態においては、ＣＳＰ基板１０と加工水噴射ノズル７１を第１の分割予定ライン１０１の一端（図８の（a）において上端）から他端（図８の(a)において下端）に向けて相対移動し、第１の分割予定ライン１０１の他端に達したら第２の分割予定ライン１０２に沿って図８の（a）において右方に次の第１の分割予定ライン１０１の他端まで相対移動し、第１の分割予定ライン１０１の他端から一端に向けて相対移動する。そして、第１の分割予定ライン１０１の一端に達したら第２の分割予定ライン１０２に沿って図８の(a)において右方に更に次の第１の分割予定ライン１０１の一端まで相対移動し、上述した相対移動を順次繰り返し実行する。このとき、図３に示すように加工水噴射ノズル７１から噴射された加工水７０によってＣＳＰ基板１０（被加工物W）が加工される際に飛散する砥粒や切削屑は飛沫収集部材８１を構成する筒状の遮蔽部８１１によって遮蔽され、加工水７０による加工領域の周囲に飛散することはなく、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０２の表面に付着することはない。また、この加工時には加工水噴射手段７が作動されており、上記筒状の遮蔽部８１１内に飛散した砥粒や切削屑および加工水の飛沫は、飛沫収集部材８１の吸引通路８１２aおよび排出口８１２bから排出され、吸引手段８２に吸引される。この結果、ＣＳＰ基板１０を形成するブロック１０ｃは、第１の分割予定ライン１０１の全てと第２の分割予定ライン１０２の一部に沿って図８の（ａ）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）。なお、切断時においては、ウォータージェットはＣＳＰ基板１０を貫通するが、切断後のウォータージェットは下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３aおよび第２の貫通溝１３４aを通して水槽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８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を挟持している第１の被加工物保持治具１２aを被加工物保持テーブル６から取り外す。そして、第１の被加工物保持治具１２aに挟持されているＣＳＰ基板１０を第２の被加工物保持治具１２bにセットする。このＣＳＰ基板１０のセットは、上記第１の被加工物保持治具１２aへのセットと同様に実施する。

ＣＳＰ基板１０を第２の被加工物保持治具１２bにセットしたならば、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上に載置し、上記第１の被加工物保持治具１２aと同様に被加工物保持テーブル６の所定位置に保持する。そして、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を加工水噴射ノズル７１の下方である加工領域に移動し、加工水噴射ノズル７１を図９の（ａ）に示すように加工水噴射ノズル７１をＣＳＰ基板１０を形成するブロック１０ａの図において左隅の第１の分割予定ライン１０１と第２の分割予定ライン１０２が交わる位置、即ち最外側（図９の（a）において最上側）の第２の分割予定ライン１０２の一端（図９の（a）において左端）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ノズル７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７０を作動して加工水噴射ノズル７１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を加工水噴射ノズル７１に対して第２の分割予定ライン１０２および第１の分割予定ライン１０１の一部に沿って図９の（ａ）において２点鎖線で示すように（第２の被加工物保持治具１２bの下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３bおよび第２の貫通溝１３４bと対応する）、即ちＣＳＰ基板１０と加工水噴射ノズル７１を図９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。図示の実施形態においては、ＣＳＰ基板１０とノズル７を第２の分割予定ライン１０２の一端（図９の（a）において左端）から他端（図９の(a)において右端）に向けて相対移動し、第２の分割予定ライン１０２の他端に達したら第１の分割予定ライン１０１に沿って図９の（a）において下方に次の第２の分割予定ライン１０２の他端まで相対移動し、第２の分割予定ライン１０２の他端から一端に向けて相対移動する。そして、第２の分割予定ライン１０２の一端に達したら第１の分割予定ライン１０１に沿って図９の(a)において下方に更に次の第２の分割予定ライン１０２の一端まで相対移動し、上述した相対移動を順次繰り返し実行する。このとき、上記第１の切断工程と同様に、図３に示すように加工水噴射ノズル７１から噴射された加工水７０によってＣＳＰ基板１０（被加工物W）が加工される際に飛散する砥粒や切削屑は飛沫収集部材８１を構成する筒状の遮蔽部８１１によって遮蔽され、加工水７０による加工領域の周囲に飛散することはなく、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０２の表面に付着することはない。また、この加工時には加工水噴射手段７が作動されており、上記筒状の遮蔽部８１１内に飛散した砥粒や切削屑および加工水の飛沫は、飛沫収集部材８１の吸引通路８１２aおよび排出口８１２bから排出され、吸引手段８２に吸引される。この結果、ＣＳＰ基板１０は、第２の分割予定ライン１０１の全てと第１の分割予定ライン１０２の一部分割予定ライン１０１に沿って図９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）。なお、切断時においては、ウォータージェットはＣＳＰ基板１０を貫通するが、切断後のウォータージェットは下挟持板１３に形成された第１の貫通溝１３３bおよび第２の貫通溝１３４bを通して水槽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。

以上のように第１の切断工程および第２の切断工程を実施することによりＣＳＰ基板１０は、図８の（ａ）および図９の（ａ）おいて１点鎖線および２点鎖線で示すように第１の分割予定ライン１０１のおよび第２の分割予定ライン１０２に沿って切断され、個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）１０３に分割される。

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。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噴射手段と飛沫吸引手段の要部を分解して示す斜視図。図２に示す飛沫吸引手段を構成する飛沫収集部材を組み付けた状態の断面図。被加工物としてのＣＳＰ基板の斜視図。図４に示すＣＳＰ基板の断面図。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第１の被加工物保持治具の斜視図。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第２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図４に示すＣＳＰ基板を切断する第１の切断工程を示す説明図。図１に示すウォータージェット加工装置によって図４に示すＣＳＰ基板を切断する第２の切断工程を示す説明図。

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
７：加工水噴射手段
７１：加工水噴射ノズル
７２：加工水供給手段
８：飛沫吸引手段
８１：飛沫収集部材
８１１：筒状の遮蔽部
８１２：ダクト部
２２：吸引手段
１０：ＣＳＰ基板（被加工物）
１２a：第１の被加工物保持治具
１２b：第２の被加工物保持治具

Claims

被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段によって保持された被加工物に加工水を噴射する加工水噴射ノズルを備えた加工水噴射手段と、該加工水噴射手段と該被加工物保持手段とを相対移動せしめる移動手段と、を具備しているウォータージェット加工装置において、
該加工水噴射ノズルの先端部を囲繞して配設された筒状の遮蔽部を備えた飛沫収集部材と、該飛沫収集部材と連通し加工水噴射ノズルから加工水が噴射されることによって発生する飛沫を吸引する吸引手段とからなる飛沫吸引手段を具備している
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。