JP2013135139A

JP2013135139A - バイト切削方法

Info

Publication number: JP2013135139A
Application number: JP2011285576A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-08
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: CN103187492B; US8574930B2; CN103187492A; JP5885499B2; US20130164864A1

Abstract

【課題】基板上に搭載された複数のＬＥＤチップが蛍光材料を含む封止体で被覆された被加工物をバイト切削手段で切削して、ＬＥＤチップが所望の明るさに発光するように封止体を所定厚みへと薄化する切削方法を提供する。
【解決手段】基板と、該基板上に搭載された複数のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを被覆する蛍光材料を含む封止体とからなる封止体を切削して所望の明るさに封止体を薄化するバイト切削方法であって、ＬＥＤチップの明るさと該封止体の厚みとの相関関係を示す相関表１１を準備する相関表準備ステップと、被加工物の該ＬＥＤチップに電圧をかけて該ＬＥＤチップが発光した際の明るさを測定する明るさ測定ステップと、該明るさ測定ステップで測定した明るさと相関表１１とから該封止体の厚みを算出する算出ステップと、該算出ステップを実施した後、被加工物の該封止体を該バイト切削手段で切削する切削ステップを具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板上に搭載された複数のＬＥＤチップが蛍光材料を含む封止体で被覆された被加工物をバイト切削ユニットで切削して、ＬＥＤチップが所望の明るさに発光する厚みへと封止体を薄化するバイト切削方法に関する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた発光装置の開発が進み、従来の光源であった白熱灯や蛍光灯に変わって、ＬＥＤが様々な用途に用いられている。例えば、道路交通用の信号機等においても、従来は白熱灯の上に赤、黄、青のカラーレンズを被せていたものが、赤色、黄色、青色を発光するＬＥＤに置き換えられている。これは、ＬＥＤを用いたほうが明るく視認性に優れ、且つ消費電力が低いことにある。

即ち、ＬＥＤが白熱灯や蛍光灯と比べて、発光効率に優れているからに他ならない。このような理由により、ＬＥＤには様々な場面での用途が期待されており、より利用価値の高い発光装置が開発されてきている。

ＬＥＤから発光される光は略単一波長の光であるため、その目的にあった色の光を発光させる際にはそのままの利用が可能であるが、目的の波長の光を発光するＬＥＤが開発されていない場合や、白色光等の複数の波長の光を複合させた色の光を発光させるためには、ＬＥＤをそのまま利用することが出来ない。このような場合には、ＬＥＤを封止する封止樹脂中に発光材料を分散させるという方法が利用されている。

ＬＥＤが発光した際に所望の明るさを得るためには、封止樹脂を所定の厚みへと薄化する必要がある。基板上面は蛍光材料を含む樹脂（封止体）で被覆（封止）されているため、現状は基板上に搭載された複数のＬＥＤチップが樹脂封止された被加工物全体の厚みを測定した後、基板の設計厚みに基づいて封止樹脂を切削して所望厚みへと薄化している。

特開２００６−２４５０３３号公報特開２００２−１１８２９３号公報

しかし、被加工物全体の厚みを測定した後、基板の設計厚みに基づいて樹脂封止を切削して所定厚みへと薄化する従来の方法では、実際の基板厚みは設計厚みに対して大きくばらついているため、高精度に封止樹脂を所定厚みへと薄化することが難しいという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板上に搭載された複数のＬＥＤチップが蛍光材料を含む封止体で被覆された被加工物をバイト切削手段で切削して、ＬＥＤチップが所望の明るさに発光するように封止体を所定厚みへと薄化可能なバイト切削方法を提供することである。

本発明によると、基板と、該基板上に搭載された複数のＬＥＤチップと、該複数のＬＥＤチップを被覆する蛍光材料を含む封止体と、からなる被加工物の該封止体をバイト切削手段で切削して該ＬＥＤチップが所望の明るさに発光する厚みへと該封止体を薄化するバイト切削方法であって、ＬＥＤチップを発光させた際の明るさと該封止体の厚みとの相関関係を示す相関表を準備する相関表準備ステップと、被加工物の該ＬＥＤチップに電圧をかけて該ＬＥＤチップが発光した際の明るさを測定する明るさ測定ステップと、該明るさ測定ステップで測定した明るさと該相関表とから該封止体の厚みを算出する算出ステップと、該算出ステップを実施した後、被加工物の該封止体を該バイト切削手段で切削して該ＬＥＤチップが所望の明るさに発光する厚みに該封止体を仕上げる切削ステップと、を具備したことを特徴とするバイト切削方法が提供される。

本発明のバイト切削方法では、バイト切削手段での封止体の切削に先立ってＬＥＤチップを発光させ、明るさを測定する。そして、測定した明るさと前もって準備した明るさと封止体の厚みとの相関表とに基づいて封止体を薄化するため、所望の明るさにＬＥＤチップが発光するように封止体を薄化することができる。

相関表準備ステップを示す図である。明るさ測定ステップを説明する断面図である。算出ステップを説明する図である。バイト切削装置の斜視図である。切削ステップを示す一部断面側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。本発明のバイト切削方法では、まず封止体（封止樹脂）の厚みを変化させて、ＬＥＤチップを発光させた際の明るさと封止体の厚みとの相関関係を示す図１に示すような相関表１１を準備する相関表準備ステップを実施する。図１の相関表１１において、直線１３がＬＥＤチップの輝度と封止体の厚みとの相関関係を示している。

相関表１１を準備した後、実際にバイト切削すべき被加工物のＬＥＤチップに電圧をかけてＬＥＤチップが発光した際の明るさを測定する明るさ測定ステップを実施する。この明るさ測定ステップでは、図２に示すように、保持テーブル１５で被加工物１７を保持する。

被加工物１７は、基板１９と、基板１９上に搭載された複数のＬＥＤチップ２１と、複数のＬＥＤチップ２１を被覆する蛍光材料２９を含む封止体（封止樹脂）２７とから構成される。

この明るさ測定ステップでは、選択したＬＥＤチップ２１の電極に電圧をかけてＬＥＤチップ２１を発光させ、発光した際の明るさ（例えば輝度）を測定する。基板１９上に搭載された搭載位置が互いに離れた複数のＬＥＤチップ２１について実施し、例えばその輝度の最小値を測定された明るさとする。ＬＥＤチップの測定された明るさがばらつくのは、封止体２７の厚さが一様でないからである。

代替実施形態として、複数のＬＥＤチップ２１の輝度の平均値をとり、この平均値を測定された明るさとしてもよいが、バイト切削された後のＬＥＤチップ２１の明るさを所望の明るさ以上とするためには、輝度の最小値を測定された明るさとするのが好ましい。

明るさ測定ステップを実施した後、図３に示すように、測定された明るさと相関表１１とから、封止体２７の厚みを算出する算出ステップを実施する。図３において、測定された明るさに対応する封止体２７の厚みが４００μｍの場合には、相関表１１の相関直線１３と最終的に得たい所望の明るさとの交点を求め、所望の明るさとなるときの封止体２７の厚みを１５０μｍと算出する。よって、次工程の切削ステップで切削する封止体２７の厚みは４００−１５０＝２５０μｍとなる。

図４を参照すると、切削ステップを実施するのに適したバイト切削装置２の斜視図が示されている。４はバイト切削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。

この一対のガイドレール８に沿ってバイト切削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されている。バイト切削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。

バイト切削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容されたスピンドル２２（図５参照）と、スピンドル２２の先端に固定されたマウント２４と、マウント２４に着脱可能に装着されたバイトホイール２５とを含んでいる。バイトホイール２５にはバイト工具２６が着脱可能に取り付けられている。

バイト切削ユニット１０は、バイト切削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成されるバイト切削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。

ベース４の中間部分にはチャックテーブル３０を有するチャックテーブル機構２８が配設されており、チャックテーブル機構２８は図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。３３は蛇腹であり、チャックテーブル機構２８をカバーする。

ベース４の前側部分には、第１のウエーハカセット３２と、第２のウエーハカセット３４と、ウエーハ搬送用ロボット３６と、複数の位置決めピン４０を有する位置決め機構３８と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）４２と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）４４と、スピンナ洗浄ユニット４６が配設されている。

また、ベース４の概略中央部には、チャックテーブル３０を洗浄する洗浄水噴射ノズル４８が設けられている。この洗浄水噴射ノズル４８は、チャックテーブル３０が装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル３０に向かって洗浄水を噴射する。

算出ステップを実施した後、図４に示すようなバイト切削装置２を使用して、被加工物１７の封止体２７をバイト切削ユニット１０で切削してＬＥＤチップ２１が所望の明るさに発光する封止体２７の厚みに仕上げる切削ステップを実施する。

この切削ステップでは、図５（Ａ）に示すように、チャックテーブル３０に保持された被加工物１７の上面高さ位置を検出した後、検出した高さ位置から２５０μｍ下降した位置にバイト工具２６の切刃の先端を位置付ける。このとき、スピンドル２２は回転していてもしていなくてもよい。

バイト工具２６をこのように位置付けた後、図５（Ｂ）に示すように、バイトホイール２５を例えば約２０００ｒｐｍで回転しつつ、チャックテーブル３０を矢印Ｙ１方向に所定の送り速度で移動させながら、バイト工具２６で封止体２７を旋回切削する。

この旋回切削時には、チャックテーブル３０は回転させずにＹ軸方向に加工送りする。切削ステップが終了すると、ＬＥＤチップ２１からの明るさが所望の明るさとなる封止体１７の厚みが１５０μｍとなるように仕上げられる。

上述した実施形態では、明るさとして輝度を採用した例について説明したが、本発明の明るさは、照度、光度、光束等の何れかに基づくか、或いは輝度、照度、光度、光束の組み合わせに基づくものであってもよい。

１０バイト切削ユニット
１１相関表
１３相関直線
１７被加工物
１９基板
２１ＬＥＤチップ
２５バイトホイール
２６バイト工具
２７封止体（封止樹脂）
２９蛍光材料
３０チャックテーブル

Claims

基板と、該基板上に搭載された複数のＬＥＤチップと、該複数のＬＥＤチップを被覆する蛍光材料を含む封止体と、からなる被加工物の該封止体をバイト切削手段で切削して該ＬＥＤチップが所望の明るさに発光する厚みへと該封止体を薄化するバイト切削方法であって、
ＬＥＤチップを発光させた際の明るさと該封止体の厚みとの相関関係を示す相関表を準備する相関表準備ステップと、
被加工物の該ＬＥＤチップに電圧をかけて該ＬＥＤチップが発光した際の明るさを測定する明るさ測定ステップと、
該明るさ測定ステップで測定した明るさと該相関表とから該封止体の厚みを算出する算出ステップと、
該算出ステップを実施した後、被加工物の該封止体を該バイト切削手段で切削して該ＬＥＤチップが所望の明るさに発光する厚みに該封止体を仕上げる切削ステップと、
を具備したことを特徴とするバイト切削方法。