JP2010184318A - Water jet processing device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a water jet machining apparatus for cutting a workpiece such as a semiconductor wafer by jetting high-pressure machining water.
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呼ばれる切断予定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。 In the semiconductor device manufacturing process, circuits such as ICs and LSIs are formed in a large number of regions arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disc-shaped semiconductor wafer, and each region where the circuits are formed is defined on a predetermined street. Each semiconductor chip is manufactured by dicing along a planned cutting line. The semiconductor chip thus divided is packaged and widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.
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、Quad Flat Non−lead Package(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。 Electric devices such as mobile phones and personal computers are required to be lighter and smaller, and a package technology that can reduce the size of a semiconductor chip package called a chip size package (CSP) has been developed. As one of the CSP technologies, a package technology called Quad Flat Non-Lead Package (QFN) has been put into practical use. This packaging technology called QFN is a method in which a plurality of connection terminals corresponding to the connection terminals of the semiconductor chip are formed and a plurality of metal plates such as a copper plate are formed in a grid pattern with division lines divided for each semiconductor chip. Semiconductor chips are arranged in a matrix, and a CSP substrate is formed by integrating a metal plate and a semiconductor chip by a resin portion obtained by molding resin from the back side of the semiconductor chip. The CSP substrate is cut along a division planned line to be divided into individually packaged chip size packages (CSP).
上記CSP基板の切断は、一般に精密切削装置によって施される。この切削装置は、環状の砥粒層を備えた切削ブレードを具備し、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断し、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。 The CSP substrate is generally cut by a precision cutting device. The cutting apparatus includes a cutting blade having an annular abrasive grain layer, and moves the CSP substrate along the planned division line by rotating the cutting blade along the planned division line of the CSP substrate. Cut and divide into individual chip size packages (CSP). However, when the CSP substrate is cut with a cutting blade, there is a problem that burrs are generated in the connection terminals, and the adjacent connection terminals are short-circuited to deteriorate the quality and reliability of the chip size package (CSP).
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断すると、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、被加工物保持手段によって保持された被加工物にダイヤモンド、シリカ、ガーネット等の砥粒を混入した高圧の加工水を加工水噴射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。)
In addition, when a workpiece such as a semiconductor wafer is cut by a cutting blade, not only the CSP substrate, there is a problem that fine cutting waste adheres to the surface of the workpiece and is contaminated.
As a cutting technique for solving such problems in cutting with a cutting blade, a processing water jet nozzle that uses high-pressure processing water in which abrasive grains such as diamond, silica, and garnet are mixed into the workpiece held by the workpiece holding means. Water jet cutting has been proposed in which a workpiece is cut by spraying from a water jet. (For example, refer to Patent Document 1.)
上記ウォータージェット切断加工は、粒径が50μm程度の砥粒を純水に混入した加工水を、80MPa前後の圧力で直径が200μm程度の噴出口を有する加工水噴射ノズルから噴出して被加工物を切断する。 In the water jet cutting process, processing water in which abrasive grains having a particle size of about 50 μm are mixed with pure water is ejected from a processing water jet nozzle having a jet port having a diameter of about 200 μm at a pressure of about 80 MPa. Disconnect.
而して、加工水に塵が混入されていたり、加工水に混入されている砥粒が複数結合されていると、加工水噴射ノズルに目詰まりが発生して適正な加工ができない場合がある。 Thus, if dust is mixed in the processing water or a plurality of abrasive grains mixed in the processing water are combined, the processing water jet nozzle may be clogged and proper processing may not be performed. .
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、加工水を噴射する加工水噴射ノズルに目詰まりが生ずるのを防止したウォータージェット加工装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and a main technical problem thereof is to provide a water jet machining apparatus that prevents clogging of a machining water jet nozzle that jets machining water.
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保持された被加工物に砥粒が混入された加工水を噴射する加工水噴射手段とを具備し、
該加工水噴射手段は、砥粒が混入された加工水を収容するベッセルと、該ベッセルに高圧水を供給する高圧水供給手段と、該ベッセルから送出された砥粒が混入された加工水と該高圧水供給手段から送られた高圧水を混合して砥粒濃度を調整する砥粒濃度調整手段と、該砥粒濃度調整手段において砥粒濃度が調整された加工水を噴出する噴出口を備えた加工水噴射ノズルと、を具備しているウォータージェット加工装置において、
該砥粒濃度調整手段は該ベッセルから送出された砥粒が混入された加工水と該高圧水供給手段から送られた高圧水を混合する混合室を備えており、該混合室には砥粒の粒径より大きく該加工水噴射ノズルの噴出口の内径より小さいメッシュを有するメッシュフィルターが配設されている、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a workpiece holding means for holding a workpiece, and a processing water in which abrasive grains are mixed in the workpiece held by the workpiece holding means. Processing water jetting means for jetting
The working water jetting means includes a vessel for containing working water mixed with abrasive grains, high pressure water supplying means for supplying high pressure water to the vessel, working water mixed with abrasive grains sent from the vessel, An abrasive concentration adjusting means for adjusting the abrasive concentration by mixing the high-pressure water sent from the high-pressure water supply means, and a spout for ejecting processing water whose abrasive concentration is adjusted by the abrasive concentration adjusting means. In the water jet processing apparatus comprising the processing water injection nozzle provided,
The abrasive concentration adjusting means includes a mixing chamber for mixing the processing water mixed with the abrasive particles sent from the vessel and the high-pressure water sent from the high-pressure water supply means, and the mixing chamber has abrasive grains. A mesh filter having a mesh larger than the particle diameter of the processed water spray nozzle and smaller than the inner diameter of the nozzle is disposed.
A water jet machining apparatus characterized by that.
上記砥粒濃度調整手段は、混合室にベッセルから送出された加工水を流入する加工水流入通路と、混合室に高圧水供給手段から送られた高圧水を流入する高圧水流入通路と、混合室において砥粒濃度が調整された加工水を流出する加工水流出通路とを具備しており、上記メッシュフィルターは円筒状に形成され一端に流入口を備えており、該流入口を加工水流入通路に開口して配設されている。 The abrasive concentration adjusting means includes a processing water inflow passage for flowing processing water sent from the vessel into the mixing chamber, a high pressure water inflow passage for feeding high pressure water sent from the high pressure water supply means into the mixing chamber, A machining water outflow passage for flowing out the processing water whose abrasive concentration is adjusted in the chamber, and the mesh filter is formed in a cylindrical shape and has an inlet at one end thereof. An opening is provided in the passage.
本発明によるウォータージェット加工装置は上記のように構成され、砥粒が混入された加工水と高圧水を混合して砥粒濃度を調整する砥粒濃度調整手段の混合室には、砥粒の粒径より大きく砥粒濃度が調整された加工水を噴射する加工水噴射ノズルの噴出口の内径より小さいメッシュを有するメッシュフィルターが配設されているので、加工水に塵が混入されていたり砥粒が結合されている場合にはメッシュフィルターによって捕捉されるため、加工水噴射ノズルに目詰まりが生ずることはない。 The water jet processing apparatus according to the present invention is configured as described above, and the mixing chamber of the abrasive concentration adjusting means for adjusting the concentration of the abrasive by mixing the processing water mixed with the abrasive and the high-pressure water includes Since a mesh filter having a mesh smaller than the inner diameter of the nozzle of the machining water injection nozzle for injecting machining water having a grain size adjusted to be larger than the particle size is disposed, dust is mixed into the machining water or abrasive When the grains are bonded, they are captured by the mesh filter, so that the clogging of the processed water injection nozzle does not occur.
以下、本発明による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。 Hereinafter, preferred embodiments of a water jet machining apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
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。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a water jet machining apparatus configured according to the present invention. The water jet machining apparatus shown in FIG. 1 includes a
上記静止基台2には、第1の可動基台3が上記一対の案内レール21、21に沿って摺動可能に装着されている。即ち、図1に示すように第1の可動基台3における第1の可動基台3と対向する一方の面には静止基台2に設けられた一対の案内レール21、21に嵌合する一対の被案内溝31、31が設けられており、この一対の被案内溝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、第1の可動基台3は静止基台2に一対の案内レール21、21に沿って矢印Xで示す方向に摺動可能に装着される。また、第1の可動基台3の他方の面には、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が設けられている。
A first
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の他端に連結されている。従って、パルスモータ302を正転または逆転駆動して雄ネジロッド301を正転または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。
The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment is a first for moving the first
上記第1の可動基台3には、第2の可動基台4が上記一対の案内レール32、32に沿って摺動可能に装着されている。即ち、第2の可動基台4における第1の可動基台3と対向する一方の側面には第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が設けられており、この一対の被案内溝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2の可動基台4は第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で示す方向に摺動可能に装着される。また、第2の可動基台4は、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。
A second
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の他端に連結されている。従って、パルスモータ402を正転または逆転駆動して雄ネジロッド401を正転または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。
The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment moves the second
上記第2の可動基台4には、第3の可動基台5が上記一対の案内レール42、42に沿って摺動可能に装着されている。即ち、第3の可動基台5における第2の可動基台4と対向する一方の側面には上記第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)が設けられており、この一対の被案内溝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3の可動基台5は第2の可動基台4に一対の案内レール42、42に沿って矢印Yで示す方向に摺動可能に装着される。
A third
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の他端に連結されている。従って、パルスモータ502を正転または逆転駆動して雄ネジロッド501を正転または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。
In the illustrated embodiment, the water jet machining apparatus moves the third
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手段としての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、後述する使用済みの加工水を緩衝する水を収容するキャッチタンク60を備えている。
On the other surface of the third
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、上述した被加工物保持手段としての被加工物保持テーブル6に保持された被加工物に砥粒が混入された加工水を噴射する加工水噴射手段7を具備している。この加工水噴射手段7について、図2を参照して説明する。図2に示す加工水噴射手段7は、砥粒が混入された加工水を収容するベッセル71と、ベッセル71に高圧水を供給する高圧水供給手段72と、ベッセル71から送出された砥粒が混入された加工水と高圧水供給手段72から送られた高圧水を混合して砥粒濃度を調整する砥粒濃度調整手段73と、該砥粒濃度調整手段73において砥粒濃度が調整された加工水を噴出する加工水噴射ノズル74を具備している。
The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes a machining water jetting unit 7 that jets machining water in which abrasive grains are mixed into the workpiece held on the workpiece holding table 6 as the workpiece holding unit described above. It has. The processed water injection means 7 will be described with reference to FIG. 2 includes a
上記ベッセル71には、高圧水導入管711と加工水吐出管712が配設されている。このように構成されたベッセル71には、ダイヤモンド、シリカ、ガーネット等の砥粒が混入された加工水700が収容されている。なお、加工水700に混入された砥粒の粒径は図示の実施形態においては、50μm以下に設定されている。
The
上記ベッセル71に配設された高圧水導入管711は、第1の高圧水供給管75を介して高圧水供給手段72に接続されている。また、高圧水供給手段72は、第2の高圧水供給管76を介して後述する砥粒濃度調整手段73に接続される。第1の高圧水供給管75および第2の高圧水供給管76には、それぞれ第1の加工水開閉弁77および第2の加工水開閉弁78が配設されている。この第1の加工水開閉弁77および第2の加工水開閉弁78は、それぞれ除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)されると開路するように構成されている。
The high-pressure
上記ベッセル71から送出された砥粒が混入された加工水と高圧水供給手段72から送られた高圧水を混合して砥粒濃度を調整する砥粒濃度調整手段73について、図3乃至図5を参照して説明する。図示の実施形態における砥粒濃度調整手段73は、ステンレス鋼等の金属材によって直方体状に形成されたハウジング730を具備している。このハウジング730には、加工水流入通路731と高圧水流入通路732と加工水流出通路733と混合室734が形成されている。高圧水流入通路732と加工水流出通路733は直線状に形成されており、それぞれ混合室734に連通されている。また、加工水流入通路731は高圧水流入通路732と加工水流出通路733に対して垂直に形成され、混合室734に連通されている。このように構成された砥粒濃度調整手段73は、加工水流入通路731が加工水吐出管712に接続され、高圧水流入通路732が上記第2の高圧水供給管76を介して高圧水供給手段72に接続され、加工水流出通路733が加工水送出管79を介して加工水噴射ノズル74に接続されている。なお、ハウジング730には、加工水流入通路731と対向する上部に混合室734に連通する雌ネジ穴735が設けられている。
An abrasive concentration adjusting means 73 that adjusts the abrasive concentration by mixing the processing water mixed with the abrasive particles sent from the
図示の実施形態における砥粒濃度調整手段73は、上記混合室734に配設されたメッシュフィルター736を備えている。このメッシュフィルター736は、図5に示すように円筒状に形成されたフィルター736aと、該フィルター736aの上端を閉塞する閉塞板736bと、フィルター736aの下端に取り付けられた環状部材736cとからなっている。フィルター736aは、上記加工水に混入されている砥粒の粒径より大きくノズル74の噴出口の内径より小さいメッシュ(図示の実施形態においては100μm)で構成されている。閉塞板736bおよび環状部材736cはステンレス鋼等の金属材によって形成されており、それぞれフィルター736aの上端および下端に溶接によって装着されている。フィルター736aの下端に装着された環状部材736cは、その開口736dがメッシュフィルター736の流入口として機能する。このように構成された円筒状のメッシュフィルター736は、図3に示すようにハウジング730に形成された混合室734に流入口として機能する環状部材736cの開口736dを上記加工水流入通路731に対向して配設される。そして、ハウジング730の上部に設けられた雌ネジ穴735に固定ボルト737を螺合し、その先端をメッシュフィルター736の閉塞板736bに当接して、メッシュフィルター736を固定する。
The abrasive
図2に戻って説明を続けると、上記砥粒濃度調整手段73の加工水流出通路733に加工水送出管79を介して接続された加工水噴射ノズル74は、砥粒濃度調整手段73によって砥粒濃度が調整された加工水を噴出する噴出口741を備えている。この噴出口741の内径は、図示の実施形態においては120〜150μmに設定されている。このように構成された加工水噴射ノズル74は、図1に示すように上記静止基台2に固定されたノズル支持部材70に装着されている。
Returning to FIG. 2 and continuing the description, the processing
図示の実施形態における加工水噴射手段7は以上のように構成されており、以下その作用について主に図2を参照して説明する。
加工水噴射手段7を作動するには、高圧水供給手段72を作動するとともに第1の水開閉弁77および第2の水開閉弁78を附勢(ON)して開路する。第1の水開閉弁77が開路すると、高圧水供給手段72から第1の高圧水供給管75およびベッセル71に設けられた高圧水導入管711を通してベッセル71に高圧水が供給される。ベッセル71に高圧水が供給されると、ベッセル71内は高圧(例えば80Mpa)となり、ベッセル71に収容され砥粒が混入された砥粒濃度が高い加工水700が加工水吐出管712を通して押し出される。一方、第2の水開閉弁78が開路すると、高圧水供給手段72から第2の高圧水供給管76を通して砥粒濃度調整手段73の高圧水流入通路732に高圧水が流入され、この高圧水が混合室734に流入される。この結果、加工水吐出管712から加工水流入通路731を通して混合室734に流入される砥粒濃度が高い加工水は、メッシュフィルター736を構成する環状部材736cの開口736d(流入口)からメッシュフィルター736内に入り、高圧水と混合して適正な砥粒濃度となり、フィルター736aにより濾過されて加工水流出通路733に流出し、加工水送出管79を通って加工水噴射ノズル74から噴射される。このように、適正な砥粒濃度となった加工水はメッシュフィルター736のフィルター736aで濾過されるので、加工水に塵が混入されていたり砥粒が結合されている場合にはフィルター736aによって捕捉されるため、加工水噴射ノズル74に目詰まりが生ずることはない。また、フィルター736aは円筒状に形成されているので、フィルター736a内で砥粒が撹拌されフィルター736a自体の目詰まりも生じにくく、フィルター736aを通過しない塵や結合された砥粒は加工水流入通路731および加工水吐出管712を介してベッセル71に戻される。
The machining water injection means 7 in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below mainly with reference to FIG.
In order to operate the processing water injection means 7, the high-pressure water supply means 72 is operated, and the first water on-off
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基板を切断するウォータージェット加工について説明する。
先ず、被加工物としてのCSP基板について、図6および図7を参照して説明する。
図6および図7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。
Next, the water jet processing which cut | disconnects the CSP board | substrate as a to-be-processed object with the water jet processing apparatus mentioned above is demonstrated.
First, a CSP substrate as a workpiece will be described with reference to FIGS.
In the
上述したCSP基板10は、図8に示す第1の被加工物保持治具12aおよび図9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8に示す第1の被加工物保持治具12aおよび図9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8に示す第1の被加工物保持治具12aおよび図9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。
The
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8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9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。
The
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。
An
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12aの下挟持板13にCSP基板10を載置する。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を第1の被加工物保持治具12aにセットしたならば、CSP基板10がセットされた第1の被加工物保持治具12aを被加工物保持テーブル6上に載置する。このとき、第1の被加工物保持治具12aの下挟持板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がセットされた第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。
In order to cut the
CSP基板10がセットされた第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、制御手段9は第1の移動手段30および第3の移動手段50を作動し第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74の下方である加工領域に移動し、所定の加工開始位置を加工水噴射ノズル74の直下に位置付ける。そして、制御手段9は第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74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。
If the first
次に、加工水噴射手段7の高圧水供給手段72を作動するとともに第1の水開閉弁77および第2の水開閉弁78を附勢(ON)して開路し、上述したように加工水噴射ノズル74から砥粒濃度が適正に調整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74に対して第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に沿って移動せしめる。この結果、CSP基板10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(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に沿って)切断される(第1の切断工程)。
Next, the high-pressure water supply means 72 of the processed water injection means 7 is operated, and the first water on-off
この第1の切断工程において加工水噴射ノズル74から噴射される砥粒濃度が適正に調整された加工水は、上述したように砥粒濃度調整手段73の混合室734に配設されたメッシュフィルター736のフィルター736aによって濾過されているので、加工水に塵が混入されていたり砥粒が結合されている場合にはフィルター736aによって捕捉されるため、加工水噴射ノズル74に目詰まりが生ずることはない。従って、CSP基板70を第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の一部に沿って正確に切断することができる。なお、切断時においては、高圧の加工水はCSP基板10を貫通するが、切断後の高圧の加工水は下挟持板13に形成された第1の貫通溝133aおよび第2の貫通溝134aを通り、被加工物保持テーブル6の開口61を通してキャッチタンク60に流入し、該キャッチタンク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。
In this first cutting step, the processing water whose abrasive grain concentration is properly adjusted from the processing
上述した第1の切断工程を実施したならば、第1の切断工程が実施された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。
If the 1st cutting process mentioned above was implemented, the 1st
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、CSP基板10がセットされた第2の被加工物保持治具12bを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。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、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74の下方である加工領域に移動し、所定の加工開始位置を例えば加工水噴射ノズル74の直下に位置付ける。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74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。
If the
次に、加工水噴射手段7の高圧水供給手段72を作動するとともに第1の水開閉弁77および第2の水開閉弁78を附勢(ON)して開路し、上述したように加工水噴射ノズル74から砥粒濃度が適正に調整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74に対して第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に沿って移動せしめる。この結果、CSP基板10は、第2の分割予定ライン102の全てと第1の分割予定ライン101の一部に沿って(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に沿って)切断される(第2の切断工程)。
Next, the high-pressure water supply means 72 of the processed water injection means 7 is operated, and the first water on-off
この第2の切断工程においても加工水噴射ノズル74から噴射される砥粒濃度が適正に調整された加工水は、上述したように砥粒濃度調整手段73の混合室734に配設されたメッシュフィルター736のフィルター736aによって濾過されているので、加工水に塵が混入されていたり砥粒が結合されている場合にはフィルター736aによって捕捉されるため、加工水噴射ノズル74に目詰まりが生ずることはない。従って、CSP基板70を第2の分割予定ライン102の全てと第1の分割予定ライン101の一部に沿って正確に切断することができる。なお、切断時においては、高圧の加工水はCSP基板10を貫通するが、切断後の高圧の加工水は下挟持板13に形成された第1の貫通溝133bおよび第2の貫通溝134bを通り、被加工物保持テーブル6の開口61を通してキャッチタンク60に流入し、該キャッチタンク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。
In this second cutting step, the processing water in which the abrasive concentration injected from the processing
上述した第2の切断工程を実施したならば、第2の切断工程が実施されたCSP基板10を挟持している第2の被加工物保持治具12bを被加工物保持テーブル6から取り外す。以上のようにして第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、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)に分割される。
If the 2nd cutting process mentioned above was implemented, the 2nd workpiece holding jig |
2:静止基台
3:第1の可動基台
30:第1の移動手段
4:第2の可能基台
40:第2の移動手段
5:第3の可動基台
50:第3の移動手段
6:被加工物保持テーブル
60:キャッチタンク
7:加工水噴射手段
71:ベッセル
72:高圧水供給手段
73:砥粒濃度調整手段
730:ハウジング
731:加工水流入通路
732:高圧水流入通路
733:加工水流出通路
734:混合室
736:メッシュフィルター
74:加工水噴射ノズル
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
2: stationary base 3: first movable base 30: first moving means 4: second possible base 40: second moving means 5: third movable base 50: third moving means 6: Workpiece holding table 60: Catch tank 7: Processing water injection means 71: Vessel 72: High pressure water supply means 73: Abrasive grain concentration adjusting means 730: Housing 731: Work water inflow passage 732: High pressure water inflow passage 733: Process water outflow passage 734: Mixing chamber 736: Mesh filter 74: Process water injection nozzle 10: CSP substrate (workpiece)
12a: first
Claims (2)
該加工水噴射手段は、砥粒が混入された加工水を収容するベッセルと、該ベッセルに高圧水を供給する高圧水供給手段と、該ベッセルから送出された砥粒が混入された加工水と該高圧水供給手段から送られた高圧水を混合して砥粒濃度を調整する砥粒濃度調整手段と、該砥粒濃度調整手段において砥粒濃度が調整された加工水を噴出する噴出口を備えた加工水噴射ノズルと、を具備しているウォータージェット加工装置において、
該砥粒濃度調整手段は該ベッセルから送出された砥粒が混入された加工水と該高圧水供給手段から送られた高圧水を混合する混合室を備えており、該混合室には砥粒の粒径より大きく該加工水噴射ノズルの噴出口の内径より小さいメッシュを有するメッシュフィルターが配設されている、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。 A workpiece holding means for holding the workpiece, and a processing water injection means for injecting processing water in which abrasive grains are mixed into the workpiece held by the workpiece holding means;
The working water jetting means includes a vessel for containing working water mixed with abrasive grains, high pressure water supplying means for supplying high pressure water to the vessel, working water mixed with abrasive grains sent from the vessel, An abrasive concentration adjusting means for adjusting the abrasive concentration by mixing the high-pressure water sent from the high-pressure water supply means, and a spout for ejecting processing water whose abrasive concentration is adjusted by the abrasive concentration adjusting means. In the water jet processing apparatus comprising the processing water injection nozzle provided,
The abrasive concentration adjusting means includes a mixing chamber for mixing the processing water mixed with the abrasive particles sent from the vessel and the high-pressure water sent from the high-pressure water supply means, and the mixing chamber has abrasive grains. A mesh filter having a mesh larger than the particle diameter of the processed water spray nozzle and smaller than the inner diameter of the nozzle is disposed.
A water jet machining apparatus characterized by that.
該メッシュフィルターは円筒状に形成され一端に流入口を備えており、該流入口を該加工水流入通路に開口して配設されている、請求項1記載のウォータージェット加工装置。 The abrasive concentration adjusting means includes a processing water inflow passage through which the processing water sent from the vessel flows into the mixing chamber, and a high-pressure water inflow through which high-pressure water sent from the high-pressure water supply means flows into the mixing chamber. A passage and a processing water outflow passage for flowing out the processing water whose abrasive concentration is adjusted in the mixing chamber;
The water jet machining apparatus according to claim 1, wherein the mesh filter is formed in a cylindrical shape and includes an inflow port at one end, and the inflow port is opened to the processing water inflow passage.
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