JP2015008170A - 電子部品用の収容治具、その製造方法及び個片化装置 - Google Patents

電子部品用の収容治具、その製造方法及び個片化装置 Download PDF

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Abstract

【課題】樹脂シートの形状を反転する成形型を用いて樹脂シートを製造することによって、個片化された電子部品を格子状に収容することが可能な収容治具を提供する。【解決手段】樹脂シート３に対応したキャビティ１３を有する成形型１２に常温硬化性液状樹脂１８を供給する。キャビティ１３には、樹脂シート３が有する格子状の凹部７に対応する凸部１４が形成されている。金属テーブル２の上面１０をキャビティ１３に満たされた樹脂１８に浸けた状態で樹脂１８を硬化させて、硬化樹脂１９を形成する。このことによって金属テーブル２と硬化樹脂１９からなる樹脂シート３とを接着させて、格子状の凹部７を有する収容治具１を製造する。成形型１２を用いることによって樹脂シート３における凹部７を市松模様状でなく格子状に形成して、個片化された電子部品のすべてを格子状に形成された凹部７に収容することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、板状の被切断物を切断して個片化された複数の電子部品を移送して収容する電子部品用の収容治具、その製造方法及び個片化装置に関するものである。
プリント基板やリードフレームなどからなる基板を格子状の複数の領域に仮想的に区画して、各々の領域にチップ状の素子を装着した後、基板全体を樹脂封止したものを樹脂封止体（封止済基板）という。この樹脂封止体を回転刃などを使用した個片化装置によって切断し、各領域単位に個片化したものが電子部品となる。
樹脂封止体を切断する個片化装置には、樹脂封止体を切断して個片化された複数の電子部品を吸着して固定する吸着治具や電子部品を移送して収容するための収容治具などが設けられている。吸着治具や収容治具は、移動可能な金属テーブルと金属テーブル上に固定された樹脂シートとから成る。樹脂シートは一般的にフッ素ゴムやフッ素樹脂製のシートなどから製造される。樹脂シートには、個片化された電子部品を吸着して固定するために設けられた凹部と凹部の底面に形成された貫通穴とが設けられている。各貫通穴は金属テーブルに設けられた貫通路と連通して、吸着機構に繋がれている。樹脂封止体を切断した後も各々の電子部品が吸着機構に吸着されて保持できるようになっている。
例えば、収容治具は次のようにして製造される。まず、樹脂封止体の区画された領域に対応して、予め金属テーブル及び樹脂シートに複数の領域を格子状に区画しておく。金属テーブルには、格子状に区画された各領域において機械加工によって貫通路を形成する。樹脂シートの片面には、格子状に区画された各領域内において機械加工によって各領域より一回り小さい凹部を形成する。各凹部の底面には金属テーブルに設けられた貫通路に連通するように貫通穴を形成する。そして、貫通穴の位置が貫通路の位置と合うように、金属テーブル上で樹脂シートの位置決めを行って、樹脂シートを金属テーブルに接着して固定する。
樹脂シートには、機械的な衝撃を緩和するために適度な柔軟性が必要である。しかし、柔軟性を有する樹脂シートに細かい機械加工を施すことが難しい。特に、機械加工によって凹部を掘り込み、格子状に整列させることは困難である。そこで、現状は凹部を格子状ではなく市松模様状（checker flag pattern状）に配置して収容治具を製造する技術が提案されている（例えば、特許文献１の段落［００２２］、［００４３］〜［００４６］、図１７〜図２１）。
特開２００２−２１４２８８号公報
近年、電子部品の小型化がますます進む一方、電子部品の製造効率を高めるために、基板を大型化して、１枚の基板から取り出す電子部品の数を増やしたいという要求が強くなっている。これに伴い、収容治具は大型化するとともに、樹脂シートの仮想的な領域や凹部及び貫通穴はより小さくなる傾向にある。
しかしながら、上記のような収容治具では、次のような問題点が発生する。まず、樹脂シートの凹部を格子状に機械加工することが難しい。そのため、機械加工によって凹部を市松模様状に配置している。したがって、収容治具を構成する樹脂シート及び金属テーブルの面積が通常の２倍必要となる。また、樹脂シート及び金属テーブルの面積が２倍必要になるので、収容治具の費用が高くなる。
さらに、収容治具における凹部を市松模様状に配置しているため、個片化された電子部品の受け渡しを２回に分けて行う必要があり、電子部品を移送するサイクルタイムが２倍必要となる。２回に分けて電子部品の受け渡しを行うので、搬送機構及び収容治具において電子部品を吸着して保持する吸着機構を２系統に分けて構成する必要がある。そのため、吸着機構及び装置の構成が複雑になり、装置の費用が高くなる。このように、現状は収容治具の凹部を市松模様状にしか形成できないため、装置の構成や費用、また生産性においても大きな弊害が生じている。
本発明は上記の課題を解決するもので、樹脂シートの凹部に対応した凸部を有する成形型を用いて樹脂シートを製造することによって、個片化された複数の電子部品を格子状に配置して収容することが可能な電子部品用の収容治具、その製造方法及び個片化装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る電子部品用の収容治具は、ベースと、格子状に形成された複数の凹部を有しベースの１つの面に固定された樹脂部材と、ベースにおいて複数の凹部にそれぞれ対応して少なくとも当初形成されていた第１の貫通穴と、複数の凹部をそれぞれ取り囲む境界線の各辺における少なくとも一部において形成された突起部とを備え、格子状に形成された領域を有する板状部材を各領域単位に個片化して製造された電子部品を収容する電子部品用の収容治具であって、樹脂部材は常温硬化性液状樹脂が硬化することによって成形された硬化樹脂からなり、突起部の側面に設けられ、凹部の平面形状が凹部の底面の側において小さくなるようにして傾く斜面を備え、凹部と突起部とは、成形型が有するキャビティに満たされた常温硬化性液状樹脂に１つの面が浸かった状態において、成形型が有する表面形状が硬化樹脂に転写されることによって形成され、
底面の平面形状は電子部品の平面形状を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具は、上述した収容治具において、斜面は、斜面に沿って電子部品を底面に着底させる案内部として機能することを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具は、上述した収容治具において、樹脂部材の厚さは、ベースが常温硬化性液状樹脂に浸かった深さとキャビティの深さとによって決定されたことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具は、上述した収容治具において、常温硬化性液状樹脂はシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂からなることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具は、上述した収容治具において、ベースが有する側面とキャビティにおける成形型の内側面とが少なくとも部分的に接触した状態において硬化樹脂が形成されたことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具は、上述した収容治具において、ベースにおいて設けられ１つの面を含む突出部と、ベースにおいて設けられ１つの面に対向する面を含む張出部とを備え、ベースが有する側面は突出部における側面であることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具は、上述した収容治具において、ベースが常温硬化性液状樹脂に浸かった深さは突出部の厚さになどしいことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具は、上述した収容治具において、それぞれ第１の貫通穴において硬化樹脂によって形成された閉塞樹脂が除去されることによって第１の貫通穴が開通し、それぞれ凹部における平面視して第１の貫通穴に重なる位置において硬化樹脂が除去されることによって形成され第１の貫通穴に連通して樹脂部材を貫通する第２の貫通穴を備え、第１の貫通穴と第２の貫通穴とは、電子部品を底面に吸着するための吸着穴として機能することを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る電子部品用の収容治具の製造方法は、ベースと、格子状に形成された複数の凹部を有しベースの１つの面に固定された樹脂部材と、ベースにおいて複数の凹部にそれぞれ対応して少なくとも当初形成されていた第１の貫通穴と、複数の凹部をそれぞれ取り囲む境界線の各辺における少なくとも一部において形成された突起部とを備え、格子状に形成された領域を有する板状部材を各領域単位に個片化して製造された電子部品を収容する電子部品用の収容治具の製造方法であって、凹部にそれぞれ対応して格子状に形成された凸部を持つキャビティを有する成形型を準備する工程と、キャビティに常温硬化性液状樹脂を満たす工程と、ベースと成形型とを位置合わせする工程と、キャビティに満たされた常温硬化性液状樹脂にベースを所定の深さだけ浸ける工程と、ベースが常温硬化性液状樹脂に浸かった状態において常温硬化性液状樹脂を硬化させて硬化樹脂からなる樹脂部材を形成する工程と、樹脂部材を形成する工程において１つの面に硬化樹脂が接着されることによって成形された成形体を成形型から取り外す工程とを備え、凹部の底面の平面形状は電子部品の平面形状を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具の製造方法は、上述した製造方法において、樹脂部材を形成する工程において、突起部の側面に、凹部の平面形状が底面の側において小さくなるようにして傾く斜面を形成し、取り外す工程において、斜面が抜き勾配として機能することを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具の製造方法は、上述した製造方法において、浸ける工程において、ベースを常温硬化性液状樹脂に浸ける深さとキャビティの深さとによって樹脂部材の厚さを決定することを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具の製造方法は、上述した製造方法において、常温硬化性液状樹脂はシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂からなることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具の製造方法は、上述した製造方法において、位置合わせする工程において、ベースが有する側面とキャビティにおける成形型の内側面とを少なくとも部分的に接触させることによってベースと成形型とを位置合わせすることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具の製造方法は、上述した製造方法において、ベースには１つの面を含む突出部と１つの面に対向する面を含む張出部とを備え、位置合わせする工程において、突出部の側面と成形型の内側面とを少なくとも部分的に接触させることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具の製造方法は、上述した製造方法において、浸ける工程において、所定の深さを突出部の厚さに等しくすることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の収容治具の製造方法は、上述した製造方法において、第１の貫通穴において硬化樹脂によって形成された閉塞樹脂を除去することによって第１の貫通穴を開通させる工程と、樹脂部材において第１の貫通穴に連通する第２の貫通穴を形成する工程とを備え、第１の貫通穴と第２の貫通穴とを、電子部品を底面に吸着するための吸着穴として機能させることを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明に係る電子部品用の個片化装置は、板状部材に設けられた複数の領域を単位として板状部材を個片化することによって複数の電子部品を製造する際に使用される電子部品用の個片化装置であって、板状部材を受け入れる受け入れ部と、板状部材を個片化する個片化部と、個片化された複数の電子部品を払い出す払い出し部とを少なくとも含む構成要素を備えるとともに、払い出し部は、複数の電子部品を収容する収容治具を有し、収容治具は次の特徴を有することを特徴とする。
(1)ベースと、該ベースの１つの面において常温硬化性液状樹脂が硬化することによって成形され前記１つの面に接着された硬化樹脂からなる樹脂部材とを有すること。
(2)格子状に形成され複数の電子部品をそれぞれ収容する複数の凹部を有すること。
(3)複数の凹部をそれぞれ取り囲む境界線の各辺における少なくとも一部において形成された突起部を有すること。
(4)突起部の側面に設けられ、凹部の平面形状が凹部の底面の側において小さくなるようにして傾く斜面を有すること。
(5)凹部と突起部とは、成形型が有するキャビティに満たされた常温硬化性液状樹脂に１つの面が浸かった状態において、成形型が有する表面形状が硬化樹脂に転写されることによって形成されたこと。
(6)底面の平面形状は電子部品の平面形状を含むこと。
(7)斜面は、斜面に沿って電子部品を底面に着底させる案内部として機能すること。
また、本発明に係る電子部品用の個片化装置は、上述した個片化装置において、常温硬化性液状樹脂はシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂からなることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の個片化装置は、上述した個片化装置において、個片化部は、回転刃、レーザ光、ウォータージェット、ワイヤソー、又はバンドソーのうちのいずれかを使用する切断機構を有するとともに、個片化部は１又は複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品用の個片化装置は、上述した個片化装置において、板状部材と電子部品とは次のいずれかであることを特徴とする電子部品用の個片化装置。
(1)板状部材は半導体ウェーハであって、電子部品は半導体チップであること。
(2)板状部材は樹脂封止体であって、電子部品は回路基板と受動素子又は能動素子を含むチップと硬化樹脂からなる封止樹脂とを有すること。
本発明によれば、樹脂部材の凹部に対応した凸部を有する成形型を用いて樹脂部材を形成することができる。成形型に常温硬化性液状樹脂を供給して硬化させることによって格子状の凹部を有する樹脂部材を形成することができる。この樹脂部材を用いた収容治具に個片化された複数の電子部品を格子状に配置して収容することが可能となる。この収容治具を個片化装置に用いることによって、個片化装置の構成を簡単にすることができ、個片化装置の生産性を向上することができる。
（ａ）は本発明に係る収容治具を示す概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は本発明に係る収容治具の製造工程図である。 （ａ）は個片化された電子部品が固定部材に格子状に固定されている状態を示す概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は本発明に係る電子部品用の収容治具にすべての電子部品が収容された状態を示す概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明に係る電子部品用の個片化装置を示す概略平面図である。
樹脂シートに対応したキャビティを有する成形型に常温硬化性液状樹脂を供給する。キャビティには、樹脂シートが有する格子状の凹部に対応する凸部が形成されている。金属テーブルの上面をキャビティに満たされた樹脂に浸けた状態で樹脂を硬化させて、硬化樹脂を形成する。このことによって金属テーブルと硬化樹脂からなる樹脂シートとを接着させて、格子状の凹部を有する収容治具を製造する。
実施例１として、図１〜図４を参照して本発明に係る電子部品用の収容治具について説明する。本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
図１（ａ）は、本発明に係る収容治具を示す概略平面図であり、図１（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、収容治具１は、例えば、個片化装置において樹脂封止体を切断して個片化された電子部品を移送して収容するものである。収容治具１は、金属テーブル２と金属テーブル２上に取り付けられた樹脂シート３とから構成され、個片化された電子部品を収容するために仮想的に区画化された領域４を有している。領域４は個片化された電子部品のサイズや数によって任意に設定される。金属テーブル２には、各領域４ごとに貫通路５が形成されている。樹脂シート３は、シリコーン系の常温硬化性液状樹脂をシート状に成形したものであり、各領域４は、台形又は三角形の断面形状を有する突起部６によって区画されている。各領域４内には領域４より一回り小さい矩形の凹部７が形成されている。突起部６における斜面は、個片化された電子部品が凹部７に収容される際に突起部６と凹部７とが平面視して位置ずれしていた場合において、電子部品を凹部７の底面に案内する。凹部７の底面において貫通穴８が形成されている。樹脂シート３の各凹部７の底面において形成された貫通穴８は金属テーブル２に形成された貫通路５と連通する。貫通穴８と貫通路５とは連通することによって、電子部品を凹部７の底面に吸着する吸着穴として機能する。
金属テーブル２は、突出部９の上面１０と、突出部９の下部につながる段差面１１とを有する２段構造を備える。樹脂シート３は金属テーブル２の上面１０の上に接着される。収容治具１は、金属テーブル２と金属テーブル２の上面１０の上に接着された樹脂シート３とを有する。図１（ａ）では、樹脂シート３において、横方向に４個、縦方向に４個、計１６個の凹部７が格子状に形成されている場合を示した。凹部７の配置及び数はこれに限定されるものではない。凹部７の大きさや数は収容する電子部品のサイズや数によって任意に設定することができる。
図２（ａ）〜（ｅ）は収容治具１の主な製造工程を示す要部断面図である。図２（ａ）〜（ｅ）を参照して収容治具１の製造方法について説明する。図２（ａ）において、収容する電子部品のサイズや数に対応した形状を有する樹脂シート３を製造するための成形型１２が、予め準備されている。成形型１２は、製造したい樹脂シート３に対応した形状を有するキャビティ１３を有する。キャビティ１３の底面には、樹脂シート３の各凹部７に対応する凸部１４と突起部６に対応する溝１５とが形成されている。キャビティ１３内において、凸部１４は溝１５によって格子状に区画されている。成形型１２は、キャビティ１３における内側面１６と周辺部における上面１７とを有している。キャビティ１３の平面形状は、金属テーブル２の突出部９（図１参照）と同一の矩形状である。キャビティ１３の平面的な寸法は、金属テーブル２の突出部９が挿入されることができる程度に、突出部９よりも僅かに大きく設計されている。
成形型１２において、まずキャビティ１３に相当する空間を機械加工によって形成する。次に、樹脂シート３の各凹部７に対応する凸部１４を区画するための溝１５を機械加工によって形成する。溝１５を切り溝として格子状に形成するので、機械加工によって溝１５を有する成形型１２を容易に製造することができる。このように、樹脂シート３の形状を反転する成形型１２を用いて樹脂シート３を製造するので、格子状に配置された凹部７を容易に形成することが可能となる。
図２（ｂ）においては、シリコーン系の常温硬化性液状樹脂１８（以下、単に「樹脂１８」という。）を成形型１２のキャビティ１３に注入する。このとき、樹脂１８の液面が成形型１２の上面１７を上回るように注入する。なお、樹脂１８はシリコーン系の樹脂に限定されるものではなく、フッ素系樹脂を採用することができる。また、求める樹脂シート３の硬度や厚みなどによって、最適な樹脂１８を選択することができる。
樹脂１８の内部には気泡が含まれているので、予めこの気泡を脱泡して除去しておくことが望ましい。例えば、ドライ式ロータリーポンプ付きの真空デシケータの中に樹脂１８を注入した成形型１２を入れ、常温、約１００Ｐａの条件下で２０分程度脱泡する。このようにして気泡がほとんどなくなることを確認しておくことが望ましい。
図２（ｃ）においては、貫通路５を予め形成しておいた金属テーブル２を下向きにした状態で、成形型１２のキャビティ１３に注入された樹脂１８の中に突出部９を挿入する。このとき、金属テーブル２の突出部９の側面とキャビティ１３における内側面１６とが接触した状態で、金属テーブル２の突出部９がキャビティ１３に注入された樹脂１８の中に挿入されて浸かる。そして、金属テーブル２の段差面１１と成形型１２の上面１７とを密着させる。金属テーブル２の段差面１１と成形型１２の上面１７とを密着させることによって、樹脂シート３の厚みが決まる。このことにより、樹脂シート３の金属テーブル２に対する位置が自動的に決まる。加えて、キャビティ１３における凸部１４の上面までの深さと、段差面１１を基準にした突出部９の高さとによって、樹脂シート３の厚みが決まる。また、金属テーブル２の上面１０（図２（Ｃ）では下側の面）には予め接着用のプライマー（下地を作るための塗装）を塗布して、金属テーブル２と樹脂１８との接着性を強化することが好ましい。
キャビティ１３に注入された樹脂１８の中に金属テーブル２を挿入することによって、キャビティ１３内部の樹脂１８に圧力を加える。このことによって、樹脂１８が金属テーブル２の貫通路５内に入り込み、さらに金属テーブル２の裏側にまで溢れ出る。この状態で成形型１２及び金属テーブル２を２４時間常温で放置して、樹脂１８を完全に硬化させて硬化樹脂１９を一括して成形する。こうすることにより、金属テーブル２に硬化樹脂１９を接着させて、硬化樹脂１９を形成することができる。
図２（ｄ）においては、硬化樹脂１９を成形した後、成形型１２及び金属テーブル２をオーブンなどに入れ、例えば、１００℃で１時間程度加熱する。これにより、金属テーブル２の上面１０に塗布したプライマーが硬化し、硬化樹脂１９が金属テーブル２の上面１０に強固に接着する。なお、金属テーブル２の上面に対して硬化樹脂１９を接着する方法としては、加熱せずに充分な接着強度が得られるのであれば常温における自然接着を使用してもよい。この場合、プライマーの塗布及びオーブンなどによる加熱は不要となる。
その後、金属テーブル２の裏側に達していた硬化樹脂１９を除去した後に、成形型１２と金属テーブル２とを離型する。これにより、金属テーブル２と残った硬化樹脂１９とが接着した状態で、一体として成形型１２から取り外される。
図２（ｅ）においては、金属テーブル２に形成された貫通路５においてドリルを使用して硬化樹脂１９を除去する。これにより、樹脂シート３に貫通穴８を形成する。このようにして突起部６によって格子状に区画された凹部７を有する、本実施例に係る収容治具１が完成する。
以上述べたように、本発明に係る収容治具１では、樹脂シート３の凹部７に対応した凸部１４をキャビティ１３内に有する成形型１２を用いて樹脂シート３を成形する。キャビティ１３に常温硬化性液状樹脂１８を注入し、樹脂１８の中に金属テーブル２を挿入して樹脂１８を硬化させることによって、樹脂シート３を一括して成形する。このように、成形型１２を用いて樹脂シート３を一括して成形することによって、格子状に所望の形状を有する凹部７を容易に形成することができる。
また、金属テーブル２に対する樹脂シート３の位置決め及び厚さを、樹脂１８を硬化させることによって自動的に行うことができる。
さらに、機械加工によって複数の凹部７を形成する必要がなく、複数の凹部７を有する樹脂シート３を一括して成形するので、費用を安くすることができる。常温硬化性液状樹脂１８としてシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂を用いることができる。低価格のシリコーン系樹脂を用いれば、費用をさらに安くすることができる。これらのことにより、微小な凹部７及び貫通穴８を有する大型の収容治具１を、最小限の費用で容易に製造することが可能となる。
上述した実施例１では、樹脂シート３及び金属テーブル２の平面形状を矩形としたが、収容治具１に吸着して収容される被切断物の形状に応じて他の平面形状を採用してもよい。例えば、ほぼ円形の半導体ウェーハや半導体ウェーハを対象とした樹脂封止体を被切断物にする場合には、樹脂シート３及び金属テーブル２の平面形状を円形にしてもよい。また、凹部７の平面形状を円形や楕円形などにしてもよい。
また、実施例１では、台形又は三角形の断面形状を有する突起部６によって、平面視して格子状に凹部７を区画した。これに限らず、少なくとも凹部７の周辺の４隅に平面視して「＋」状の突起部を設ける構造にしてもよい。
また、成形型１２に供給する樹脂１８の量を上述した量（即ち、図２（ｂ）において樹脂１８の液面が成形型１２の上面１７を上回る量；図２（ｃ）参照）よりもやや少なめにし、樹脂１８が金属テーブル２の貫通路５の下方に侵入する程度の量としてもよい。
実施例１では常温硬化性液状樹脂１８を使用して樹脂シート３を成形した。仮に熱硬化性液状樹脂を使用すれば、加熱によって膨張した金属テーブル２の上で樹脂１８を硬化させることになり、常温まで冷却して金属テーブル２が収縮した際に樹脂シート３の反りやヨレが生じる。実施例１では常温硬化性液状樹脂を使用することにより、こうした問題が回避され、寸法精度の高い収容治具１を製造することが可能となる。
樹脂１８を成形型１２に注入する前に、樹脂１８に炭素粉末を添加しておくことにより、樹脂シート３に導電性を持たせてもよい。このような樹脂シート３を有する収容治具１では、電子部品の受け入れ、又は、受け渡し時に発生する静電気を逃がすことができる。したがって、樹脂封止された内部の素子に静電気がダメージを与えることを防止することができる。
また、透明な樹脂１８や色素を添加した樹脂１８を用いることにより、透明な樹脂シート３や所望の色の樹脂シート３を製造してもよい。
次に、個片化装置において、被切断物を切断して個片化された複数の電子部品を移送して収容治具に配置するまでの取り扱いについて図３〜図４を参照して説明する。図３（ａ）は、個片化された電子部品が格子状に固定部材に配列されている状態を示す平面図であり、図３（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３（ａ）に示すように、個片化装置によって切断されて個片化された複数の電子部品Ｐは一括して固定部材２０に吸着されて固定されている。固定部材２０は金属テーブル２１と金属テーブル２１上に固定された樹脂シート２２とから構成されている。金属テーブル２２は、図のＸ、Ｙ、Ｚの各方向に移動可能に設けられている。
図３（ａ）において、横方向（Ｘ方向）に沿う並びを「行」と呼び、縦方向（Ｙ方向）に沿う並びを「列」と呼ぶことにする。この場合は、８行×５列の合計４０個の電子部品Ｐが固定部材２０上に配置されている。電子部品Ｐは８行×５列のマトリクス上に配列されるので、例えば、３行目の４列目に配置された電子部品Ｐを電子部品Ｐ３４と呼ぶことにする。したがって、１行目には電子部品Ｐ１１〜Ｐ１５、２行目には電子部品Ｐ２１〜Ｐ２５、・・・、８行目には電子部品Ｐ８１〜Ｐ８５が配列され、合計４０個の電子部品Ｐが固定部材２０上に配置される。
図３（ｂ）に示すように、各電子部品Ｐは、金属テーブル２１と樹脂シート２２とを連通する吸着穴２３を介して固定部材２０に吸着される。吸着穴２３は金属テーブル２１に形成された貫通路と樹脂シート２２に形成された貫通穴とによって連通し、電子部品Ｐを吸着する吸着穴として機能する。各電子部品Ｐは吸着機構Ｌ１によって一括して固定部材２０に吸着される。各電子部品Ｐは一括して吸着されるので、吸着機構Ｌ１は１系統の吸着ラインとして構成される。
固定部材２０上に配置されたすべての電子部品Ｐは、搬送機構２４に設けられた吸着機構Ｌ２によって一括して吸着され次の工程へ移送される。搬送機構２４は、各電子部品Ｐに対応して吸着する吸着部Ｖを備えている。電子部品Ｐ１１〜Ｐ１５に対応する吸着部Ｖ１１〜Ｖ１５、・・・、電子部品Ｐ８１〜Ｐ８５に対応する吸着部Ｖ８１〜Ｖ８５まで、合計４０個の吸着部Ｖを備えている。
固定部材２０上に配置された電子部品Ｐ１１〜Ｐ８５が搬送機構２４によって吸着され次工程に移送される場合について説明する。まず、固定部材２０に固定されている電子部品Ｐ１１〜Ｐ８５が吸着機構Ｌ１によって吸着を解除される。次に、搬送機構２４を固定部材２０の上方に移動させ、各電子部品Ｐに対応するよう搬送機構２４の位置合わせを行った後に下降させる。吸着部Ｖ１１〜Ｖ８５を電子部品Ｐ１１〜Ｐ８５に接触させ、吸着機構Ｌ２によって電子部品Ｐ１１〜Ｐ８５を吸着する。このようにして固定部材２０に配置されていた電子部品Ｐは、搬送機構２４によって一括して吸着され次工程に移送される。
図４（ａ）は、本発明に係る電子部品を収容する収容治具を示す平面図であり、図４（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、収容治具２５は金属テーブル２６と金属テーブル２６上に固定された樹脂シート２７とから構成されている。樹脂シート２７には台形又は三角形の断面形状を有する突起部２８によって格子状に区画された凹部２９が形成されている。各電子部品Ｐは、金属テーブル２６と樹脂シート２７とを連通する吸着穴３０を介して吸着され、凹部２９内に固定される。吸着穴３０は金属テーブル２６に形成された貫通路と樹脂シート２７に形成された貫通穴とによって連通し、電子部品Ｐを吸着する吸着穴として機能する。各電子部品Ｐは吸着機構Ｌ３によって一括して収容治具２５に吸着される。各電子部品Ｐは一括して吸着されるので、吸着機構Ｌ３は１系統の吸着ラインで構成される。
搬送機構２４によって移送されてきた電子部品Ｐは一括して収容治具２５の凹部２９に受け渡される。まず、搬送機構２４を収容治具２５の上方に移動させ、各電子部品Ｐと収容治具２５に設けられた凹部２９とが対応するように位置合わせを行った後に下降させる。電子部品Ｐ（図ではＰ３１〜Ｐ３５）は、搬送機構２４によって対応する凹部２９の近傍まで下降し、吸着機構Ｌ２によって吸着を解除されて凹部２９に受け渡される。このようにして搬送機構２４によって移送されてきた電子部品Ｐは、すべて収容治具２５の凹部２９に一括して配置され収容される。
電子部品Ｐが洗浄された後に十分乾燥されていないと、電子部品Ｐが搬送機構２４の吸着部Ｖから離れにくい場合がある。この場合には、収容治具２５に設けられた吸着機構Ｌ３によって電子部品Ｐを強制的に吸引して凹部２９に収容することも可能である。
本発明によれば、機械加工を用いることなく、樹脂シート２７を、樹脂シート２７に対応した形状を有するキャビティ１３（図２参照）を有する成形型１２を用いて製造することができる。したがって、市松模様状ではなく格子状に配置された凹部２９を、一括して容易に形成することができる。また、格子状に配置された凹部２９に搬送機構２４から電子部品Ｐを一括して１回で受け渡すことができる。したがって、サイクルタイムを従来の半分にすることが可能となり、生産性を向上することができる。また、電子部品Ｐを一括して受け渡すので、搬送機構２４の吸着機構Ｌ２及び収容治具２５の吸着機構Ｌ３を１系統に構成することができる。したがって、装置全体の構成を簡略化できるので、装置の費用を安くすることが可能となる。
実施例２として、図５を参照して、本発明に係る電子部品用の個片化装置を説明する。図５は、本実施例に係る電子部品用の個片化装置を示す概略平面図である。個片化装置Ｓ１は、被切断物を複数の電子部品に個片化する。個片化装置Ｓ１は、受け入れ部Ａと個片化部Ｂと払い出し部Ｃとを、それぞれ構成要素（モジュール）として有する。
受け入れ部Ａと個片化部Ｂと払い出し部Ｃとが、それぞれ他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。受け入れ部Ａと個片化部Ｂと払い出し部Ｃとのそれぞれが、予想される要求仕様に応じた異なる複数の仕様を有するようにして予め用意される。受け入れ部Ａと個片化部Ｂと払い出し部Ｃとを含んで基本ユニット３１が構成される。
受け入れ部Ａにはプレステージ３２が設けられる。前工程の装置である樹脂封止装置から、被切断物に相当する樹脂封止体３３がプレステージ３２に受け入れられる。樹脂封止体３３は、封止樹脂の側を下にしてプレステージ３２に配置される。
樹脂封止体３３は、リードフレームやプリント基板などの回路基板と、回路基板における格子状の複数の領域に装着され受動素子又は能動素子を含むチップと、一括して成形された硬化樹脂からなる封止樹脂とを有する。
個片化部Ｂには切断用テーブル３４が設けられる。切断用テーブル３４は、図のＹ方向に移動可能であり、かつ、θ方向に回動可能である。切断用テーブル３４の上には切断用ステージ３５が取り付けられる。個片化部Ｂの奥の部分には、２個のスピンドル３６が設けられる。２個のスピンドル３６は、独立してＸ方向に移動可能である。２個のスピンドル３６には、それぞれ回転刃３７が設けられる。これらの回転刃３７は、それぞれＹ方向に沿う面内において回転することによって樹脂封止体３３を切断する。したがって、本実施例では、それぞれ回転刃３７を使用した２個の切断機構が個片化部Ｂに設けられる。切断機構は１個であっても３個以上であってもよい。
払い出し部Ｃにはトレイ３８が設けられる。トレイ３８が、ここまで説明した電子部品用の収容治具に相当する。トレイ３８には、個片化部Ｂにおいて個片化された複数の電子部品からなる集合体３９が、切断用ステージ３５から主搬送機構（図示なし）を経由して一括して収容される。トレイ３８にそれぞれ収容された複数の電子部品は、次工程（例えば、検査工程）に一括して移送される。
受け入れ部Ａには、個片化装置Ｓ１全体を制御する制御部４０が設けられる。受け入れ部Ａには、樹脂封止体３３を貯留する機構を設けてもよい。払い出し部Ｃには、集合体３９を貯留する機構を設けてもよい。
主搬送機構（図示なし）は、受け入れ部Ａと個片化部Ｂと払い出し部Ｃとからなる各構成要素に対して共通に適用される位置に設けられる。この位置は、図５における受け入れ部Ａと払い出し部Ｃとの間において、Ｘ方向に沿う太い実線の矢印によって示される。
なお、トレイ３８が有する複数の凹部（図示なし）においてそれぞれ吸着穴を設けるか否かについては、必要に応じて決めればよい。
また、個片化部Ｂにおいて、回転刃３７以外の切断機構を使用してもよい。例えば、レーザ光、ウォータージェット（研磨材との併用の有無を問わない）、ワイヤソー、又は、バンドソーなどのうちのいずれかを有する切断機構を選択して使用してもよい。
また、被切断物として半導体ウェーハを使用することができる。半導体ウェーハには、シリコン基板、ＧａＮ基板などの他に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の製造において半導体積層膜が成膜されたサファイア基板などが含まれる。半導体ウェーハを使用する場合には、電子部品として、集積回路などの半導体チップ、ＬＥＤなどの光半導体のチップが製造される。
本実施例に係る個片化装置Ｓ１によれば、次の特徴を有するトレイ３８を使用する。
(1)ベース（金属テーブル）と、該ベースの１つの面において常温硬化性液状樹脂が硬化することによって成形され１つの面に接着された硬化樹脂からなる樹脂部材（樹脂シート）とを有すること。
(2)格子状に形成され複数の電子部品をそれぞれ収容する複数の凹部を有すること。
(3)複数の凹部をそれぞれ取り囲む境界線の各辺における少なくとも一部において形成された突起部を有すること。
(4)突起部の側面に設けられ、凹部の平面形状が凹部の底面の側において小さくなるようにして傾く斜面を有すること。
(5)凹部と突起部とは、成形型が有するキャビティに満たされた常温硬化性液状樹脂に１つの面が浸かった状態において、成形型が有する表面形状が硬化樹脂に転写されることによって形成されたこと。
(6)底面の平面形状は電子部品の平面形状を含むこと。
(7)斜面は、該斜面に沿って電子部品を底面に着底させる案内部として機能すること。
本実施例によれば、次の効果が得られる。第１に、樹脂封止体３３が切断された複数の電子部品を、格子状に形成された複数の凹部に、切断された状態から一括して移送することができる。したがって、２個のトレイに対してそれぞれ市松模様における異なる色に相当する位置に複数の電子部品を２回に分けて移送する従来の技術に比較して、作業時間を半減させることができる。第２に、個片化装置Ｓ１におけるトレイ３８の占有面積を半減させることができる。第３に、複数の凹部にそれぞれ吸着穴を設けることによって、主搬送機構から全ての電子部品をトレイ３８に確実に収容することができる。
ここまで説明したように、本発明によると、機械加工を用いることなく、樹脂シート３、２７を、樹脂シート３、２７に対応した形状を有するキャビティ１３を有する成形型１２を用いて製造することができる。キャビティ１３に常温硬化性液状樹脂１８を注入し、注入された樹脂１８の中に金属テーブル２、２６を挿入して樹脂１８を硬化させることによって、硬化樹脂１９を一括して成形する。硬化樹脂１９を成形することによって、金属テーブル２、２６と樹脂シート３、２７との位置合わせ及び接着が自動的に行われ、収容治具１、２５が製造される。このように、成形型１２を用いて樹脂シート３、２７を成形することによって、高い寸法精度を有する格子状の凹部７、２９を容易に形成することが可能となる。したがって、個片化された複数の電子部品Ｐを格子状に配置することが可能な収容治具１、２５を容易に製造することができる。
樹脂シート３、２７における凹部７、２９を格子状に一括して形成することができる。このことにより、従来の市松模様状に凹部を配置する場合に比較して、収容治具１、２５の面積を半分の大きさにすることができる。したがって、費用を安くして収容治具１、２５を製造することができる。加えて、低価格のシリコーン系樹脂を使って樹脂シート３、２７を製造する場合には、さらに収容治具１、２５の費用を安くすることができる。
また、従来のように市松模様状に凹部を配置した収容治具を用いる必要がないので、搬送機構２４による電子部品Ｐの受け渡しを一括して１回で行うことができる。したがって、電子部品Ｐを移送するサイクルタイムを従来の半分に低減することができる。さらに、搬送機構２４から電子部品Ｐを２回に分けて収容治具１、２５に受け渡しをする必要がないので、電子部品Ｐを吸着する吸着ラインを２系統に分けることなく、１系統で構成すればよい。したがって、装置の構成を簡略化して装置の費用を安くすることができる。
本発明によれば、格子状の凹部を有する収容治具を安い費用で容易に製造することができ、装置の構成を簡略化することが可能となる。したがって、本発明は生産性の向上、装置の費用低減に大きく寄与し、工業的にも非常に価値の高いものである。
また、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
１ 収容治具
２ 金属テーブル（ベース）
３ 樹脂シート（樹脂部材）
４ 領域
５ 貫通路（第１の貫通穴）
６ 突起部
７ 凹部
８ 貫通穴（第２の貫通穴）
９ 突出部
１０ 上面（１つの面）
１１ 段差面
１２ 成形型
１３ キャビティ
１４ 凸部
１５ 溝
１６ 内側面
１７ 上面
１８ 常温硬化性液状樹脂
１９ 硬化樹脂
２０ 固定部材
２１、２６ 金属テーブル
２２、２７ 樹脂シート
２３、３０ 吸着穴
２４ 搬送機構
２５ 収容治具
２８ 突起部
２９ 凹部
３１ 基本ユニット
３２ プレステージ
３３ 樹脂封止体（板状部材）
３４ 切断用テーブル
３５ 切断用ステージ
３６ スピンドル
３７ 回転刃
３８ トレイ（収容治具）
３９ 集合体（複数の電子部品）
４０ 制御部
Ｐ 電子部品
Ｖ 吸着部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 吸着機構
Ｓ１ 個片化装置
Ａ 受け入れ部
Ｂ 個片化部
Ｃ 払い出し部

Claims (20)

  1. ベースと、格子状に形成された複数の凹部を有し前記ベースの１つの面に固定された樹脂部材と、前記ベースにおいて前記複数の凹部にそれぞれ対応して少なくとも当初形成されていた第１の貫通穴と、前記複数の凹部をそれぞれ取り囲む境界線の各辺における少なくとも一部において形成された突起部とを備え、格子状に形成された領域を有する板状部材を前記各領域単位に個片化して製造された電子部品を収容する電子部品用の収容治具であって、
    前記樹脂部材は常温硬化性液状樹脂が硬化することによって成形された硬化樹脂からなり、
    前記突起部の側面に設けられ、前記凹部の平面形状が前記凹部の底面の側において小さくなるようにして傾く斜面を備え、
    前記凹部と前記突起部とは、成形型が有するキャビティに満たされた前記常温硬化性液状樹脂に前記１つの面が浸かった状態において、前記成形型が有する表面形状が前記硬化樹脂に転写されることによって形成され、
    前記底面の平面形状は前記電子部品の平面形状を含むことを特徴とする電子部品用の収容治具。
  2. 請求項１に記載された電子部品用の収容治具において、
    前記斜面は、該斜面に沿って前記電子部品を前記底面に着底させる案内部として機能することを特徴とする電子部品用の収容治具。
  3. 請求項２に記載された電子部品用の収容治具において、
    前記樹脂部材の厚さは、前記ベースが前記常温硬化性液状樹脂に浸かった深さと前記キャビティの深さとによって決定されたことを特徴とする電子部品用の収容治具。
  4. 請求項３に記載された電子部品用の収容治具において、
    前記常温硬化性液状樹脂はシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂からなることを特徴とする電子部品用の収容治具。
  5. 請求項４に記載された電子部品用の収容治具において、
    前記ベースが有する側面と前記キャビティにおける前記成形型の内側面とが少なくとも部分的に接触した状態において前記硬化樹脂が形成されたことを特徴とする電子部品用の収容治具。
  6. 請求項５に記載された電子部品用の収容治具において、
    前記ベースにおいて設けられ前記１つの面を含む突出部と、
    前記ベースにおいて設けられ前記１つの面に対向する面を含む張出部とを備え、
    前記ベースが有する前記側面は前記突出部における側面であることを特徴とする電子部品用の収容治具。
  7. 請求項６に記載された電子部品用の収容治具において、
    前記ベースが前記常温硬化性液状樹脂に浸かった深さは前記突出部の厚さに等しいことを特徴とする電子部品用の収容治具。
  8. 請求項４に記載された電子部品用の収容治具において、
    それぞれ前記第１の貫通穴において前記硬化樹脂によって形成された閉塞樹脂が除去されることによって前記第１の貫通穴が開通し、
    それぞれ前記凹部における平面視して前記第１の貫通穴に重なる位置において前記硬化樹脂が除去されることによって形成され前記第１の貫通穴に連通して前記樹脂部材を貫通する第２の貫通穴を備え、
    前記第１の貫通穴と前記第２の貫通穴とは、前記電子部品を前記底面に吸着するための吸着穴として機能することを特徴とする電子部品用の収容治具。
  9. ベースと、格子状に形成された複数の凹部を有し前記ベースの１つの面に固定された樹脂部材と、前記ベースにおいて前記複数の凹部にそれぞれ対応して少なくとも当初形成されていた第１の貫通穴と、前記複数の凹部をそれぞれ取り囲む境界線の各辺における少なくとも一部において形成された突起部とを備え、格子状に形成された領域を有する板状部材を前記各領域単位に個片化して製造された電子部品を収容する電子部品用の収容治具の製造方法であって、
    前記凹部にそれぞれ対応して格子状に形成された凸部を持つキャビティを有する成形型を準備する工程と、
    前記キャビティに常温硬化性液状樹脂を満たす工程と、
    前記ベースと前記成形型とを位置合わせする工程と、
    前記キャビティに満たされた前記常温硬化性液状樹脂に前記ベースを所定の深さだけ浸ける工程と、
    前記ベースが前記常温硬化性液状樹脂に浸かった状態において前記常温硬化性液状樹脂を硬化させて硬化樹脂からなる前記樹脂部材を形成する工程と、
    前記樹脂部材を形成する工程において前記１つの面に前記硬化樹脂が接着されることによって成形された成形体を前記成形型から取り外す工程とを備え、
    前記凹部の底面の平面形状は前記電子部品の平面形状を含むことを特徴とする電子部品用の収容治具の製造方法。
  10. 請求項９に記載された電子部品用の収容治具の製造方法において、
    前記樹脂部材を形成する工程において、前記突起部の側面に、前記凹部の平面形状が前記底面の側において小さくなるようにして傾く斜面を形成し、
    前記取り外す工程において、前記斜面が抜き勾配として機能することを特徴とする電子部品用の収容治具の製造方法。
  11. 請求項１０に記載された電子部品用の収容治具の製造方法において、
    前記浸ける工程において、前記ベースを前記常温硬化性液状樹脂に浸ける深さと前記キャビティの深さとによって前記樹脂部材の厚さを決定することを特徴とする電子部品用の収容治具の製造方法。
  12. 請求項１１に記載された電子部品用の収容治具の製造方法において、
    前記常温硬化性液状樹脂はシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂からなることを特徴とする電子部品用の収容治具の製造方法。
  13. 請求項１２に記載された電子部品用の収容治具の製造方法において、
    前記位置合わせする工程において、前記ベースが有する側面と前記キャビティにおける前記成形型の内側面とを少なくとも部分的に接触させることによって前記ベースと前記成形型とを位置合わせすることを特徴とする電子部品用の収容治具の製造方法。
  14. 請求項１３に記載された電子部品用の収容治具の製造方法において、
    前記ベースには前記１つの面を含む突出部と前記１つの面に対向する面を含む張出部とを備え、
    前記位置合わせする工程において、前記突出部の側面と前記成形型の内側面とを少なくとも部分的に接触させることを特徴とする電子部品用の収容治具の製造方法。
  15. 請求項１４に記載された電子部品用の収容治具の製造方法において、
    前記浸ける工程において、前記所定の深さを前記突出部の厚さに等しくすることを特徴とする電子部品用の収容治具の製造方法。
  16. 請求項１２に記載された電子部品用の収容治具の製造方法において、
    前記第１の貫通穴において前記硬化樹脂によって形成された閉塞樹脂を除去することによって前記第１の貫通穴を開通させる工程と、
    前記樹脂部材において前記第１の貫通穴に連通する第２の貫通穴を形成する工程とを備え、
    前記第１の貫通穴と前記第２の貫通穴とを、前記電子部品を前記底面に吸着するための吸着穴として機能させることを特徴とする電子部品用の収容治具の製造方法。
  17. 板状部材に設けられた複数の領域を単位として前記板状部材を個片化することによって複数の電子部品を製造する際に使用される電子部品用の個片化装置であって、
    前記板状部材を受け入れる受け入れ部と、
    前記板状部材を個片化する個片化部と、
    個片化された前記複数の電子部品を払い出す払い出し部とを少なくとも含む構成要素を備えるとともに、
    前記払い出し部は、前記複数の電子部品を収容する収容治具を有し、
    前記収容治具は次の特徴を有することを特徴とする電子部品用の個片化装置。
    (1)ベースと、該ベースの１つの面において常温硬化性液状樹脂が硬化することによって成形され前記１つの面に接着された硬化樹脂からなる樹脂部材とを有すること。
    (2)格子状に形成され前記複数の電子部品をそれぞれ収容する複数の凹部を有すること。
    (3)前記複数の凹部をそれぞれ取り囲む境界線の各辺における少なくとも一部において形成された突起部を有すること。
    (4)前記突起部の側面に設けられ、前記凹部の平面形状が前記凹部の底面の側において小さくなるようにして傾く斜面を有すること。
    (5)前記凹部と前記突起部とは、成形型が有するキャビティに満たされた前記常温硬化性液状樹脂に前記１つの面が浸かった状態において、前記成形型が有する表面形状が前記硬化樹脂に転写されることによって形成されたこと。
    (6)前記底面の平面形状は前記電子部品の平面形状を含むこと。
    (7)前記斜面は、該斜面に沿って前記電子部品を前記底面に着底させる案内部として機能すること。
  18. 請求項１７に記載された電子部品の個片化装置において、
    前記常温硬化性液状樹脂はシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂からなることを特徴とする電子部品用の個片化装置。
  19. 請求項１８に記載された電子部品の個片化装置において、
    前記個片化部は、回転刃、レーザ光、ウォータージェット、ワイヤソー、又はバンドソーのうちのいずれかを使用する切断機構を有するとともに、
    前記個片化部は１又は複数設けられていることを特徴とする電子部品用の個片化装置。
  20. 請求項１９に記載された電子部品の個片化装置において、
    前記板状部材と前記電子部品とは次のいずれかであることを特徴とする電子部品用の個片化装置。
    (1)前記板状部材は半導体ウェーハであって、前記電子部品は半導体チップであること。
    (2)前記板状部材は樹脂封止体であって、前記電子部品は回路基板と受動素子又は能動素子を含むチップと硬化樹脂からなる封止樹脂とを有すること。
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