JP4690051B2 - 高圧液噴射式切断装置および高圧液噴射式切断方法 - Google Patents

Description

本発明は，高圧液の噴射によって被加工物を格子状に切断する高圧液噴射式切断装置および高圧液噴射式切断方法に関する。

ウォータージェットは，超高圧ポンプ等によって水にエネルギーを与えて形成された高圧水の噴流であり，例えば音速の２〜３倍という流速を有する。近年では，このウォータージェットを使用して各種の被加工物（ワーク）を切断する方法および装置が開発されている（特許文献１，２参照）。特に，切断効率を向上させるため，高圧水に固体の研磨材（ａｂｒａｓｉｖｅ）を混入したアブレシブジェットに注目が集まっている。この研磨材は，ガーネット，酸化アルミナ，炭化ケイ素などの高硬度の材質からなり，粒径が例えば数十〜数百μｍ程度の粒状物であるが，これらの研磨材は，高圧水とともに被加工物に高速で衝突し，被加工物の一部を破壊して切削する。

このようなウォータージェットによる切断は，被加工物に熱影響を与えずに切断でき，研磨材によって切断面におけるバリの発生を低減できるという利点がある。さらに，切断ラインが曲線であっても問題なく切断できることに加え，複合材や難加工材の切断にも適しているという利点もある。このため，近年では，半導体基板，特にパッケージ化された基板などをダイシングするために，従来のような切削ブレードに代えてウォータージェットによる切断加工が検討されている。

ウォータージェットによって基板を格子状に切断して複数のチップに分割する場合には，まず，ある同一の方向に延びる複数の切断ライン（以下「第１チャンネル」と称する。）を切断し，次いで，この第１チャンネルと直交する方向に延びる複数の切断ライン（以下「第２チャンネル」という。）を切断することが一般的である。

実開平２−１５３００号公報 特開２０００−２４６６９６号公報

ところで，ウォータージェット切断装置では，高圧ポンプ等の高圧水発生手段を用いて発生させた高圧水を噴射ノズルから噴射しているが，この高圧水発生手段を一度停止させてしまうと，再稼動させるまでに非常に時間がかかる。従って，基板の第１チャンネルを切断するときには，高圧水発生手段を連続動作させて，基板に対してウォータージェットをジグザグ型の軌跡で連続的に作用させて，第１チャンネルの全ての切断ラインを一筆書きで切断することが好ましい（特願２００３−４０３２９２号明細書参照）。また，その後に第２チャンネルを切断するときも同様である。

しかしながら，第１チャンネルがジグザグ型に一筆書き切断された基板では，短冊状に切断された切断部が４辺のうち１辺のみでしか支持されていない状態となる。このため，切断部が垂直方向に反り返ったり，水平方向に横ずれしたりして，基板が変形して歪んでしまうので，次の第２チャンネルを正確に切断できないという問題があった。

この問題を解決するため，本願発明者らは，第１チャンネルの切断時において，上述した一筆書き切断加工を行うのではなく，噴射ノズルからのウォータージェットの噴射を一時的に停止させる，或いは噴射ノズルを高速移動させることにより，第１チャンネルの相隣接する切断ラインの間の部分を切断しないようにする構成に想到した（特願２００３−４０８６７６号明細書参照）。かかる構成により，第１チャンネルの切断後に，基板の切断部は，対向する２辺で支えられるようになるため，切断部が反り返ったり，横ずれしたりするといった大きな変形を抑制することができる。

しかし，基板に対してウォータージェットの圧力が作用するため，どうしても基板に歪みが生じてしまうという問題があった。特に，被加工物が，半導体基板等のようにミクロン単位の切断加工精度を要求される場合には，わずかな歪みであっても，次の第２チャンネルの切断時において，切断ラインを正確に切断できない要因となっていた。

また，切り出されるチップの大きさが小さい場合には，第１チャンネルの切断ライン間隔が狭いために，ウォータージェットが相隣接する切断ラインの間の部分を移動するときに，当該切断ラインの間の部分が切断されてしまうという問題も生じていた。

そこで，本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，第１チャンネルの切断時に生じた被加工物の歪みを矯正して，第２チャンネルを正確に切断することが可能な，新規かつ改良された高圧液噴射式切断装置および高圧液噴射式切断装置を提供することにある。

上記課題を解決するため，本発明のある観点によれば，高圧液噴射手段から噴射される高圧液により，被加工物の所定方向に延びる複数の第１の切断ラインからなる第１の切断ライン群（第１チャンネル）を切断した後に，第１の切断ライン群と直交する複数の第２の切断ラインからなる第２の切断ライン群（第２チャンネル）を切断することによって，被加工物を複数のチップに分割するために；被加工物の第１の切断ライン群を切断した後に，被加工物を被加工物保持手段上に載置し，少なくとも第２の切断ライン群の切断加工時には，高圧液噴射手段を，被加工物保持手段に対し，同一のＸ軸方向位置でＹ軸方向のみに相対移動させることによって，被加工物の第２の切断ライン群を切断する高圧液噴射式切断装置が提供される。この高圧液噴射式切断装置は，被加工物保持手段上には，被加工物をＸ軸方向に押し出す押出部材と；押出部材によって押し出された被加工物が突き当てられ，当該被加工物を被加工物保持手段上の所定位置で係止する突き当て部材と；第２の切断ラインが切断されチップ状に分割された被加工物をＹ軸方向に移動させる移送手段と；を備える。なお，Ｘ軸およびＹ軸方向は，相互に水平方向に直交する。

かかる構成により，第２の切断ライン群の切断時には，高圧液噴射手段によって１本の第２の切断ラインを切断する度に，一列分のチップ状に分割された被加工物を移送手段によって移送した後，押出手段によって被加工物を第２の切断ライン間隔ずつＸ軸方向に詰め出すことで，複数の第２の切断ラインを１本ずつ順次，好適に切断することができる。この第２の切断ライン群の切断加工時には，第１の切断ライン群の切断加工によって被加工物が変形して歪んでいたとしても，押出手段と突き当て部材とによって被加工物を挟持することで，被加工物の歪みを矯正できる。従って，第２の切断ラインを１本ずつ順次，正確に切断することができる。また，被加工物は，常に，以前の第２の切断ラインの切断加工によって形成された切断溝がない状態で次の第２の切断ラインを切断されるので，切断時に当該切断溝による歪みの影響を受けることがない。

さらに，上記構成によれば，第２の切断ライン群の切断加工時に，高圧液噴射手段の噴射位置を各第２の切断ラインに対して順次，位置付ける際に，従来のように高圧液噴射手段と被加工物保持手段とをＸ軸方向に相対移動させるのではなく，被加工物保持手段上に設けられた押出手段を動作させて，被加工物をＸ軸方向に移動させるので，高圧液噴射手段をＸ軸方向に相対移動させる必要がない。この押出手段は，一般的に，高圧液噴射手段および被加工物保持手段と比較して，装置が小型であるため，精密な制御を行える。従って，第２の切断ライン群の各第２の切断ラインを高圧液の噴射位置に正確に位置付けて切断できる。

また，上記被加工物保持手段上に，移送手段によって移動されたチップ状に分割された被加工物を整列する整列手段；をさらに備えるようにしてもよい。これにより，移送手段によって移送されたチップ状に分割された被加工物を被加工物保持手段上で整列できるため，被加工物保持手段の面積を小さくでき，省スペース化が図れる。

また，上記被加工物保持手段上に，突き当て部材に対して突き当てられた被加工物を上方から押圧する押圧部材；をさらに備えるようにしてもよい。これにより，第２の切断ライン群の切断時に，水平方向のみならず垂直方向からも被加工物を安定して保持して，被加工物の歪みを好適に矯正できる。

また，上記課題を解決するため，本発明の別の観点によれば，上述した高圧液噴射式切断装置における高圧液噴射式切断方法が提供される。この高圧液噴射式切断方法は，（１）第１の切断ライン群の切断後に被加工物保持手段上に載置された被加工物を押出手段によってＸ軸方向に押し出して，突き当て部材に突き当てることによって，押出手段と突き当て部材とにより被加工物を挟持する工程と；（２）高圧液噴射手段から噴射された高圧液によって，被加工物の第２の切断ライン群のうち，突き当て部材に最も近い位置にある第２の切断ラインを切断し，被加工物をＹ軸方向の一列分だけチップ状に分割する工程と；（３）一列分のチップ状に分割された被加工物を，移送手段によってＹ軸方向に移動させる工程と；（４）上記（１）〜（３）の工程を，第２の切断ラインの全てが切断されるまで繰り返す工程と；を含むことを特徴とする。

かかる構成により，第２の切断ライン群の切断時には，高圧液噴射手段によって１本の第２の切断ラインを切断する度に，一列分のチップ状に分割された被加工物を移送手段によって移送した後，押出手段によって被加工物を第２の切断ライン間隔ずつＸ軸方向に詰め出すことで，複数の第２の切断ラインを１本ずつ順次，好適に切断することができる。この第２の切断ライン群の切断加工時には，第１の切断ライン群の切断加工によって被加工物が変形して歪んでいたとしても，押出手段と突き当て部材とによって被加工物を挟持することで，被加工物の歪みを矯正できる。従って，第２の切断ラインを１本ずつ順次，正確に切断することができる。また，被加工物は，常に，以前の第２の切断ラインの切断加工によって形成された切断溝がない状態で次の第２の切断ラインを切断されるので，切断時に当該切断溝による歪みの影響を受けることがない。

また，上記高圧液噴射式切断装置は，被加工物保持手段上に，移送手段によって移動された一列分のチップ状に分割された被加工物を整列する整列手段をさらに備え；上記高圧液噴射式切断方法は，少なくとも（３）の工程より前に，整列手段によって，移送手段によって既に移動された一列または複数列分のチップ状に分割された被加工物全体をＸ軸方向に移動させ，一列分のチップ状に分割された被加工物を収容できるスペースを形成する工程；をさらに含み，上記（３）の工程では，一列分のチップ状に分割された被加工物を，移送手段によってＹ軸方向に移動させて，スペースに収容するようにしてもよい。

これにより，１本の第２の切断ラインを切断する度に生成される一列分のチップ状に分割された被加工物を，移送手段によって順次整列領域に移送することができる。さらに，整列領域に移送された１又は２列以上のチップ状に分割された被加工物を，整列手段によって整列できる。

また，上記高圧液噴射式切断装置は，被加工物保持手段上に，突き当て部材に対して突き当てられた被加工物を上方から押圧する押圧部材をさらに備え；上記高圧液噴射式切断方法は，（１）の工程後に，被加工物が突き当て部材と当接する位置から突き当て部材に最も近い位置にある第２の切断ラインまでの間で，押圧部材によって被加工物を上方より押圧する工程；をさらに含むようにしてもよい。これにより，第２の切断ライン群の切断時に，水平方向のみならず垂直方向からも被加工物を安定して保持して，被加工物の歪みを好適に矯正できるとともに，一列分のチップ状に分割された被加工物がバラバラに散乱してしまうことを防止できる。

また，上記被加工物は，略矩形状を有し，被加工物の相対向する一対の縁辺が，第２の切断ライン群と略平行となり，かつ，縁辺に最も近い位置にある第２の切断ラインから縁辺までの距離が，複数の第２の切断ラインの間隔と略同一となるように，成形加工されていてもよい。これにより，被加工物の第１の切断ライン方向両側の縁辺と，第２チャンネルの切断ラインとが平行になっていない場合であっても，被加工物の縁端部を予め成形しておくことによって，上記のような第２の切断ライン群の切断加工を好適に実行できるようになる。

以上説明したように本発明によれば，第１の切断ライン群（第１チャンネル）の切断によって被加工物が変形して歪んでいたとしても，押出手段と突き当て部材とを用いて挟持することによって，被加工物の歪みを矯正できる。従って，第２の切断ライン群（第２チャンネル）の第２の切断ラインを一本ずつ正確に切断することができる。

また，第２の切断ライン群の切断時には，高圧液噴射手段と被加工物保持手段をＸ軸方向に相対移動させるのではなく，比較的小型の装置である押出手段によって被加工物を第２の切断ライン間隔ずつＸ軸方向に詰め出して切断するので，各第２の切断ラインを正確な位置で切断できる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施の形態）
以下に，本発明の第１の実施形態にかかる高圧液噴射式切断装置について説明する。なお，本実施形態にかかる高圧液噴射式切断装置は，例えば，以下に説明するように，研磨材が混入された高圧水の噴流（アブレシブジェット）によって被加工物を切断するウォータージェット切断装置として構成されているが，本発明はかかる例に限定されるものではない。

まず，図１および図２に基づいて，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１の全体構成について概略的に説明する。なお，図１は，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１の全体構成を示す概略図である。図２は，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１の切断加工領域周辺の構成を示す斜視図である。

図１に示すように，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１は，被加工物である基板３５に対して，研磨材を含む高圧水を噴射することにより，基板３５を比較的自由な切断ラインで高精度に切断加工（即ち，ウォータージェット加工）することが可能な切断装置である。このウォータージェット切断装置１による切断対象である基板３５は，例えば，ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）基板，ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）基板等のパッケージ化された半導体基板などであるが，かかる例に限定されない。

かかるウォータージェット切断装置１は，図１に示すように，例えば，高圧液供給手段１０と，研磨材混合手段２０と，噴射ノズル３０と，保持テーブル４０と，テーブル移動手段４２と，キャッチタンク５０と，研磨材回収手段６０とを主に備える。

高圧液供給手段１０は，例えば，後述する高圧ポンプおよびモータなどで構成されており，外部から供給された水を加圧して，例えば６００〜７００バール（１バール＝約１．０２ｋｇｆ／ｃｍ^２）の高圧水を発生させて供給することができる。外部から供給される水は，例えば水道水であるが，かかる例に限定されず，純水等であってもよい。高圧液供給手段１０によって発生された高圧水は，高圧流体を運搬するための配管である高圧管１１を介して研磨材混合手段２０に供給される。

研磨材混合手段２０は，後述する複数の研磨材混合液貯留タンクおよび圧力調整手段などで構成され，研磨材（砥粒）と水とが混合された研磨材混合水を貯留している。この研磨材混合手段２０は，高圧液供給手段１０から供給された高圧水に，所定の割合で研磨材を混合し，この研磨材が混合された高圧水を噴射ノズル３０に送出する。この研磨材は，例えば，ガーネット，酸化アルミナ，炭化ケイ素，ダイヤモンド等の高硬度の材質からなり，粒径が例えば数十〜数百μｍ程度の粒状物であり，高圧水の切断効率を高める機能を有する。本実施形態では，この研磨材として，例えば，粒径が４０〜１００μｍの酸化アルミナが使用される。かかる研磨材が混合された高圧水（以下，「高圧の研磨材混合水」ともいう。）は，研磨材混合手段２０から高圧管２１を介して噴射ノズル３０に供給される。

噴射ノズル３０は，高圧液を噴射する高圧液噴射手段の一例として構成されており，例えば，ノズル管３１と，オリフィス３２とからなる。この噴射ノズル３０には，上記研磨材混合手段２０から高圧管２１を介して，高圧の研磨材混合水が供給される。噴射ノズル３０は，例えば，この高圧の研磨材混合水を，保持テーブル４０によって保持されている基板３５に対して上方から高速で噴射する。この噴射ノズル３０は，図２に示すように，ノズル固定部材３３によって，ウォータージェット切断装置１の本体２に対して安定的に固定される。

また，図１内の部分拡大図に示すように，噴射ノズル３０のノズル管３１の先端には，高圧水の噴出径を縮小化するためのオリフィス３２が装着されている。このオリフィス３２は，例えば，先端に所定の微細径の噴出口３２１が形成されたオリフィス本体３２２と，このオリフィス本体３２２を覆うように設けられ，ノズル管３１の先端部にネジ止めされるオリフィスカバー３２３とを備える。このオリフィスカバー３２３をネジ止めすることにより，オリフィス本体３２２が噴射ノズル３０の先端に固定される。

かかる噴射ノズル３０から噴射される高圧水噴流（即ち，ウォータージェット）Ｊの流速は，例えば音速の約２〜３倍である。また，この噴射ノズル３０の先端と基板３５表面との距離は，例えば５０μｍ〜１ｍｍであり，双方が極力近くなるように調整される。このように噴射ノズル３０と基板３５を接近させることで，噴射された高圧水噴流Ｊの拡散を極力抑え，基板３５の切断幅が広くなってしまうことを防止できる。また，噴射ノズル３０の口径（噴出口３２１の径）は例えば約２５０μｍであり，この場合，基板３５の切断幅は，例えば３００μｍ程度となる。

このようにして，噴射ノズル３０によって，研磨材混合水の噴流であるウォータージェットＪを，基板３５に対して噴射することにより，高圧水のエネルギーによって基板３５を切断することができる。このとき，研磨材は，高圧水とともに基板３５に衝突して基板３５の一部を破壊して切削するので，切断能率を向上させることができる。このように，本実施形態にかかるウォータージェットＪは，アブレシブジェットとして構成されている。

保持テーブル４０は，被加工物を保持する被加工物保持手段の一例として構成されている。この保持テーブル４０は，図１および図２に示すように，例えば，ステンレス等の硬質な金属で形成された板状部材であり，被加工物である基板３５を保持・固定する。なお，より詳細には，本実施形態では，基板３５は，保持テーブル４０に対して着脱可能な第１チャンネル切断用保持部材および第２チャンネル切断用保持部材（図１及び図２では図示せず。図３，図６等参照）を介して，保持テーブル４０上に保持・固定されるが，この第１及び第２チャンネル切断用保持部材の詳細については後述する。

また，この保持テーブル４０には，基板３５が固定される部分に，ウォータージェットＪを通過させるための開口部であるテーブル窓４０１が形成されている。上記噴射ノズル３０が噴射したウォータージェットＪは，このテーブル窓４０１の部分を通過するため，ウォータージェットＪによって保持テーブル４０自体が切断されてしまうことはない。

また，保持テーブル４０上面のテーブル窓４０１周辺の四隅には，後述する第１チャンネル切断用保持部材および第２チャンネル切断用保持部材を正確に位置決めして取り付けるための保持部材取付用ピン４０２が，上方に向け突出して設置されている。

テーブル移動手段４２は，例えば，基台部と電動モータ等の駆動機構などで構成されており，上記保持テーブル４０を支持するとともに，保持テーブル４０を水平方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）および鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させる。

具体的には，図２に示すように，保持テーブル４０は，相互にスライド可能に連結された第１〜第４基台部４１１，４２１，４３１，４４１によって支持されている。保持テーブル４０をＸ軸方向に水平移動させる場合には，第１電動モータ４１３により第１雄ねじロッド４１５を正又は逆方向に回転させて，第１雄ねじロッド４１５と係合している第２基台部４２１を，第１基台部４１１に設けられた第１ガイドレール４１７に沿ってＸ軸方向に移動させる。また，保持テーブル４０をＺ軸方向に垂直移動させる場合には，第２電動モータ４２３により第２雄ねじロッド４２５を正又は逆方向に回転させて，第２雄ねじロッド４２５と係合している第３基台部４３１を，第２基台部４２１に設けられた第２ガイドレール４２７に沿ってＺ軸方向に昇降させる。さらに，保持テーブル４０をＹ軸方向に水平移動させる場合には，第３電動モータ４３３により第３雄ねじロッド４３５を正又は逆方向に回転させて，第３雄ねじロッド４３５と係合している第４基台部４４１を，第３基台部４３１に設けられた第３ガイドレール４３７に沿ってＹ軸方向に移動させる。

このような構成のテーブル移動手段４２によって，保持テーブル４０を水平方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）に移動させることにより，保持テーブル４０によって保持されている基板３５を噴射ノズル３０に対してＸ軸およびＹ軸方向に相対移動させることができる。これにより，基板３５に対するウォータージェットＪの噴射位置（切断箇所）を変更して，基板３５を連続的なラインで切断することができる。この切断時の基板３５の送り速度は，切断される基板３５の厚さや材質によって異なるが，例えば２０ｍｍ／秒である。

また，テーブル移動手段４２によって，保持テーブル４０をＺ軸方向に移動させることにより，基板３５の種類，厚さ，表面の凹凸等に応じて，噴射ノズル３０の先端と，保持テーブル４０に保持された基板３５との距離を調整できる。

なお，テーブル移動手段４２の構成は，上記例に限定されるものではなく，基板３５を少なくとも水平方向に移動可能な構成であれば，多様に設計変更可能である。例えば，保持テーブル４０をＺ軸方向に移動させる代わりに，噴射ノズル３０をＺ軸方向に移動させる昇降機構を設けるようにしてもよい。

キャッチタンク５０は，例えば，上面が開放された縦長の貯水槽である。このキャッチタンク５０は，例えば，上記保持テーブル４０の下側であって，噴射ノズル３０の直下に設けられる。このキャッチタンク５０は，その内部に所定の高さまで研磨材を含む水を貯留しており，この水面の高さを一定に保つために，キャッチタンク５０に対する水の供給及び排出が制御されている。

かかるキャッチタンク５０は，ウォータージェットＪの受け水槽として機能する。即ち，キャッチタンク５０は，貯留している水を緩衝材として，上記のようにして基板３５を切断して貫通したウォータージェットＪを，威力を弱めて受け止めることができる。このキャッチタンク５０の底部には，上記のように受け止めた研磨材混合水に含まれる研磨材が，沈降して堆積する。また，キャッチタンク５０の例えば側面底部側には，配管５１が接続されており，この配管５１を介して，キャッチタンク５０内の研磨材および水が排出され，研磨材回収手段６０に移送される。

研磨材回収手段６０は，上記キャッチタンク５０から配管５１を介して移送された研磨材混合水から，再利用可能な所定範囲の粒径（例えば，３０〜１００μｍ）の研磨材を回収して，研磨材混合手段２０に移送する。この研磨材回収手段６０は，上記再利用可能な粒径の研磨材を通過させる研磨材回収フィルタ（図示せず。）を備えており，この研磨材回収フィルタを通過する研磨材を回収して貯留しておき，この回収された研磨材を含む研磨材混合水を，配管６１を介して研磨材混合手段２０に移送する。また，上記研磨材回収フィルタを介して回収されなかった研磨材を含む研磨材混合水は，例えば，排水管６２を介して外部に排出される。

以上のような構成のウォータージェット切断装置１は，噴射ノズル３０からウォータージェットＪを噴射しながら，当該噴射ノズル３０に対して保持テーブル４０をＸ軸及び／又はＹ軸方向に相対移動させることにより，基板３５の第１及び第２チャンネルの切断ラインに沿って，研磨材入りのウォータージェットＪを作用させて，基板３５を切断加工することができる。

このように，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置では，切断加工時に，噴射ノズル３０を固定して，保持テーブル４０により基板３５を移動させる切断方式を採用している。かかる切断方式を採用することにより，噴射ノズル３０の位置が固定されているため，キャッチタンク５０を小型化して，設置面積を小さくできるとともに，移動機構の構成を簡略化できるという利点がある。しかし，かかる例に限定されず，保持テーブル４０を固定して，噴射ノズル３０をＸ軸及び／又はＹ軸方向に水平移動させて，切断加工を行ってもよい。

また，上記ウォータージェット切断装置１は，研磨材混合手段２０，キャッチタンク５０，研磨材回収手段６０などを用いて，切断加工に適切な粒径の研磨材を装置内で循環させて自動的に再利用することができる。これにより，人手をかけずに研磨材を再利用して利用効率を高めるとともに，高圧液供給手段１０を停止させることなく連続した切断加工が可能となるため，切断加工を効率化し，生産コストを低減できる。

ところで，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１は，基板３５の第２チャンネルの切断加工精度を高めるため，第２チャンネルの切断加工では，以下に説明するように，第１チャンネルの切断加工とは異なる特別な切断加工方式が採用されている点に特徴がある。これに伴い，第１チャンネルの切断加工時に用いられる第１チャンネル切断用保持部材と，第２チャンネルの切断加工時に用いられる第２チャンネル切断用保持部材とでは，その構成が大きく相違する。これらの第１及び第２チャンネル切断用保持部材は，基板３５を好適に保持するために保持テーブル４０に対して着脱自在に取り付けられ，相互に交換可能である。そこで，以下では，この第１チャンネル切断用保持部材および第２チャンネル切断用保持部材の構成，並びにこれらの保持部材を利用した切断加工方式について，それぞれ説明する。

まず，図３に基づいて，本実施形態にかかる被加工物である基板３５と，第１チャンネル切断用保持部材１００（以下，「第１保持部材１００」という。）の構成について説明する。なお，図３は，本実施形態にかかる基板３５と第１保持部材１００を示す斜視図である。

以下の説明では，被加工物である基板３５として，図３に示すようなＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）基板を例に挙げて説明する。ＱＦＮは，ＩＣチップのパッケージ方法の一つであり，外部入出力用のピンが外部に現れていない点が特徴である。

図３に示すように，ＱＦＮ基板である基板３５は，例えば，全体として略矩形の平板形状を有している。この基板３５は，基台となる金属フレーム３５１と，この金属フレーム３５１の一側面に形成されたパッケージ部分３５３とからなる。パッケージ部分３５３は，規則的に配列された複数の半導体素子（回路）を樹脂でモールドした部分である。

この基板３５には，規則的に配列された複数の半導体素子の集合領域である回路領域３５ａ，３５ｂ，３５ｃが形成されている。図３に示す基板３５では，３つの回路領域３５ａ〜ｃが形成された基板３５の例を示しているが，この回路領域の数は３つには限られず，１つの基板３５に，１つ，２つ，または４つ以上の回路領域が形成されていてもよい。

この各回路領域３５ａ〜ｃには，第１及び第２の切断ライン（ストリート）３５７，３５９が格子状に配列されており，この第１の切断ライン３５７，３５９により複数の矩形領域３５５が区画されている。この矩形領域３５５の各々に半導体素子が形成されている。

格子状に配置された切断ラインのうち，第１の切断ライン３５７は，基板３５の短手方向（図３のＹ軸方向）に延びる略平行で略同一の長さを有する複数の切断ラインである。この複数の第１の切断ライン３５７は，第１の切断ライン群である第１チャンネルを構成している。一方，第２の切断ライン３５９は，基板３５の長手方向（図３のＹ軸方向）に延びる略平行で略同一の長さを有する複数のラインである。この複数の第２の切断ライン３５９は，第１の切断ライン群である第２チャンネルを構成している。第１の切断ライン３５７と第２の切断ライン３５９とは直交しており，この結果，第１チャンネル方向（図３のＹ軸方向）と第２チャンネル方向（図３のＸ軸方向）とは直交している。

上記のような高圧水の噴射によって，まず，第１チャンネルの全ての第１の切断ライン３５７を切断し，次いで，第２チャンネルの全ての第２の切断ライン３５９を切断することにより，基板３５の回路領域３５ａ〜ｃを格子状にダイシングして，略矩形状を有する複数のチップに分割することができる。なお，第２チャンネルを切断した後に第１チャンネルを切断することも可能であるが，本実施形態では，第１チャンネルを先に切断する手順について説明する。

次に，基板３５の第１チャンネルの切断時に用いられる第１保持部材１００について説明する。図３に示すように，第１保持部材１００は，ステンレス等の金属材料などで形成された矩形状を有し，その上面に載置された基板３５を支持する支持板１０２と，支持板１０２に対してヒンジ部材１０６を介して開閉可能に取り付けられたカバー部材１０４とから構成される。

支持板１０２とカバー部材１０４の中央部には，それぞれ，ウォータージェットＪを通過させるための略矩形の窓１０２ａ，１０４ａが貫通形成されている。また，支持板１０２の窓１０２ａの内周面には，段差部１０２ｂが形成されており，かかる段差部１０２ｂに基板３５の周縁部を嵌合させることで，支持板１０２は基板３５を安定して支持することができる。また，支持板１０２ｂの四隅には，上述した保持テーブル４０の保持部材取付用ピン４０２（図２参照）と係合する取付用貫通孔１０３が形成されている。また，カバー部材１０４の一側には止め金１０８が配設されており，支持板１０２の側面には凹部１１０が形成されている。この止め金１０８は，カバー部材１０４を閉じたときに凹部１１０係合し，カバー部材１０４が開かないようにする。

かかる構成の第１保持部材１００は，第１チャンネルの切断時に上記基板３５を保持した状態で，上記保持フレーム４０に取り付けられる。具体的には，まず，基板３５を段差部１０２ｂに嵌合させるようにして第１保持部材１００の支持板１０２上に載置した後に，カバー部材１０４を閉じて凹部１１０と止め金１０８とを係合させる。これによって，第１保持部材１００を用いて基板３５を安定的に保持できる。次いで，このように基板３５を保持した状態の第１保持部材１００を，保持テーブル４０上に載置する。この際，第１保持部材１００の取付用貫通孔１０３に保持テーブル４０の保持部材取付用ピン４０２を挿入することによって，第１保持部材１００を保持テーブル４０に対して正確に位置決めして，安定的に取り付けることができる。

次に，図４及び図５に基づいて，上記第１保持部材１００および保持テーブル４０によって保持された基板３５の第１チャンネルを切断する方式について説明する。なお，図４は，本実施形態にかかる第１チャンネルの切断時において，基板３５に対して作用するウォータージェットＪの軌跡Ｔを示す平面図である。図５は，本実施形態にかかる第１チャンネルが一筆書き切断された基板３５を示す平面図である。

図４に示すように，本実施形態では，第１チャンネルの切断時には，一筆書き切断方式が採用されている。この「一筆書き切断」とは，高圧液の噴射を停止することなく，被加工物を１本の切断ラインで連続的に切断することをいう。

具体的には，固定された噴射ノズル３０に対して保持テーブルをＸ軸およびＹ軸方向に相対移動させながら，噴射ノズル３０からウォータージェットＪを第１チャンネルに沿って連続的に噴射することによって，第１チャンネルを構成する全ての第１の切断ライン３５７が一筆書き切断される。このとき，図４（ｂ）に示すように，基板３５に対して作用するウォータージェットＪのＸＹ平面上での軌跡Ｔは，第１チャンネルを構成する全ての第１の切断ライン３５７をその上端若しくは下端で交互に連結したジグザグ形の軌跡となる。かかる第１チャンネルの一筆書き切断加工を，基板３５の全ての回路領域３５ａ〜ｃに対して実行することによって，図５（ａ）に示すように，基板３５の回路領域３５ａ〜ｃには，第１の切断ライン３５７を一筆書きで結ぶジグザグ形の切断溝３７が貫通形成され，第１チャンネルの切断加工が完了する。

このような第１チャンネルの一筆書き切断によって，各回路領域３５ａ〜ｃにおいて，第２チャンネル方向（図５のＸ軸方向）に相隣接する矩形領域３５５は分断されるが，第１チャンネル方向（図５のＹ軸方向）に相隣接する矩形領域３５５は分断されない。この結果，第１チャンネル方向に配列された複数（図５では８個）の矩形領域３５５の集合体は，短冊形状を成し，その４辺のうち１辺（図５では上辺又は下辺）のみで支持された状態となる。よって，一筆書き切断された基板３５では，上記短冊形状の部分が垂直方向に反り返ったり水平方向に横ずれしたりして，変形する場合がある。

さらに，本実施形態では，次の第２チャンネルの切断加工の準備として，図５（ａ），（ｂ）に示すように，上記のように第１チャンネルが切断された基板３５を切断して，各回路領域３５ａ〜ｃごとに分断される。このように分断された１つの回路領域３５ａ〜ｃのみを含む基板３５が，第２チャンネルの切断加工単位となる。

次に，図６及び図７に基づいて，本実施形態の特徴である第２チャンネル切断用保持部材２００（以下，「第２保持部材２００」という。）の構成について説明する。この第２保持部材２００および上記保持テーブル４０は，本実施形態における被加工物保持手段を構成する。なお，図６および図７は，本実施形態にかかる第２保持部材２００の構成を示す斜視図である。ただし，図７では，説明の便宜上，図６に示す移送手段２５０の図示を省略し，基板３５を図示してある。

図６および図７に示すように，第２保持部材２００は，基板３５の第２チャンネルの切断を行うために，基板３５を保持した状態で，上記保持テーブル４０に取り付けられる部材である，この第２保持部材２００は，載置板２１０と，押出手段２２０と，突き当て部材２３０と，押圧手段２４０と，移送手段２５０と，整列手段２６０とを備える。

載置板２１０は，例えば，略矩形状を有する金属若しくは樹脂製の平板であり，その上面は平滑な平坦面となっている。この載置板２１０上には，図７に示すように，上記第１チャンネルが切断された後に１つの回路領域３５ａを切り出した基板３５（図５（ｂ）参照）が載置される。この基板３５は，上記のようにして第１チャンネルの全ての第１の切断ライン３５７が切断され切断溝３７が形成されている。かかる基板３５は，載置板２１０上の押出手段２２０と突き当て部材２３０との間のスペース（切断領域２１２）に，第１チャンネル方向がＸ軸方向に一致するようにして載置される。載置板２１０は，このように載置された基板３５や，後述する第２チャンネルの切断により基板３５が分割されたチップを下方から支持する。ただし，これらの基板３５やチップは，載置板２１０上に固着されるわけではないので，他の外力が働けば載置板２１０上を水平方向に摺動可能である。

この載置板２１０の上面は，大別すると，切断領域２１２と整列領域２１４とに区分される。切断領域２１２は，載置された基板３５の第２チャンネルを切断するための領域である。一方，整列領域２１４は，第２チャンネルの切断によって分割された複数のチップを集合させて規則的に整列するための領域である。このような切断領域２１２には，押出手段２２０と，突き当て部材２３０と，押圧手段２４０とが設けられ，一方，整列領域２１４には，整列手段２６０が設けられている。また，移送手段２５０は，切断領域２１２と整列領域２１４を跨ぐようにして設けられる。

また，載置板２１０の四隅には，上述した保持テーブル４０の保持部材取付用ピン４０２（図２参照）と係合する取付用貫通孔２０２が形成されている。この第２保持部材２００を保持テーブル４０に取り付ける際に，この取付用貫通孔２０２に保持テーブル４０の保持部材取付用ピン４０２を挿入することによって，第２保持部材２００を保持テーブル４０に対して正確に位置決めして，安定的に取り付けることができる。

押出手段２２０は，例えば，基板３５よりも厚い略矩形状の平板である押出板２２２と，この押出板２２２をＸ軸方向に往復動させるシリンダ機構２２４とを備える。また，突き当て部材２３０は，例えば，基板３５よりも厚い略矩形の平板で構成されており，基板３５を挟んで押出手段２２０と対向するようにして，載置板２１０上に固設されている。この突き当て部材２３０は，押出部材２２０によって押し出された基板３５が突き当てられ，当該基板３５を載置板２１０上の切断領域２１２の所定位置で係止する。なお，押出板２２２の前側面である押圧面２２２ａと，突き当て部材２３０の後側面である当接面２３０ａは，ともにＹ軸方向と平行な垂直面となっており，基板３５を挟んで相互に対向している。

かかる押出手段２２０と突き当て部材２３０とによって，基板３５をＸ軸方向両側から挟み込んで保持することができる。具体的に説明すると，押出手段２２０は，シリンダ機構２２４によって押出板２２２をＸ軸負方向に前進させて，載置板２１０上に載置された基板３５の一側面を押圧面２２２ａで押圧することにより，当該基板３５を突き当て部材２３０に向けてＸ軸負方向に押し出して，当該基板３５の他側面を突き当て部材２３０の当接面２３０ａに当接させる。この結果，図８に示すように，基板３５は，押出板２２２の押圧面２２２ａと，突き当て部材２３０の当接面２３０ａとの間に挟持された状態となる。これにより，第１チャンネルの切断加工によって基板３５に生じた歪み（上述した短冊形状の部分の反り返り，横ずれ等）を矯正することができる。

また，押圧手段２４０は，上記押出手段２２０および突き当て部材２３０による基板３５の保持動作を補助する機能を有する。この押圧手段２４０は，例えば，上記突き当て部材２３０上に設置されており，基板３５の突き当て部材２３０側の端部を上方から押圧して保持する。かかる押圧手段２４０は，例えば，略矩形状の平板である押圧部材２４２と，この押圧部材２４２を保持位置と退避位置との間で移動可能に支持する支持駆動機構２４４とを備える。この押圧手段２４０は，図８に示すように，基板３５が押出手段２２０と突き当て部材２３０との間に挟持された状態となると，退避位置にあった押圧部材２４２を保持位置に移動させ，当該押圧部材２４２の下端面により当該基板３５の突き当て部材２３０側の端部を上方より押圧して，載置板２１０上に押さえ付けるようにして保持する。これにより，基板３５は，上記押出手段２２０および突き当て部材２３０により水平方向から挟持されるだけでなく，押圧手段２４０によって垂直方向から保持されるので，載置板２１０上に基板３５をより安定的に保持できる。なお，この押圧手段２４０は，必ずしも設置する必要はない。

以上のような構成の押出手段２２０，突き当て部材２３０および押圧手段２４０により基板３５が保持された状態で，図７に示すように，噴射ノズル３０から噴射されるウォータージェットＪによって，第２チャンネルの１本の第２の切断ライン３５９が切断される。具体的には，第２保持部材２００が取り付けられている保持テーブル４０を，噴射ノズル３０に対してＹ軸方向に相対移動させて，基板３５の第２チャンネルを構成する複数の第２の切断ライン３５９のうち，最端（最も突き当て部材２３０側）にある１本の第２の切断ライン３５９に沿ってウォータージェットＪを作用させて，当該１本の第２の切断ライン３５９が切断される。このとき，図７及び図８に示すように，噴射ノズル３０から噴射され基板３５を貫通したウォータージェットＪは，載置板２１０にＹ軸方向に延びるように貫通形成された逃げ溝２１６を通過するので，載置板２１０自体が切断されることはない。なお，この逃げ溝２１６は，切断領域２１２において，突き当て部材２３０の当接面２３０ａから，基板３５の第２チャンネルの切断ライン間隔だけ離れた位置（Ｘ軸方向の位置）に形成されている。

このようにして，既に第１チャンネルが切断されている基板３５の第２チャンネルの切断ラインのうち，突き当て部材２３０の最も近くに位置する１本の第２の切断ライン３５９を切断することにより，図９に示すように，当該第２の切断ライン３５９に沿って直線状の切断溝３８が形成される。この結果，基板３５の突き当て部材２３０側の端部に位置するＹ軸方向の一列３４（即ち，基板３５の突き当て部材２３０側の端部に位置するＹ軸方向に並んだ矩形領域３５５の一列）がチップ状に分割される。なお，この切断時には，基板３５の端部に位置するＹ軸方向の一列３４は，上記押圧手段２４０の押圧部材２４２によって上方から押圧されて固定されている。このため，Ｙ軸方向に相対移動するウォータージェットＪの水圧によって，分割されたチップがバラバラに散乱してしまうことがない。

また，図６に示すように，移送手段２５０は，上記一列分のチップ状に分割された基板３４（以下，「一列分のチップ３４」と称する。）をＹ軸正方向に移動させて，切断領域２１２から整列領域２１４に移送する。この移送手段２５０は，電動モータ等からなる駆動部２５２と，載置板２１０上方にＹ軸方向に延設された雄ねじロッド２５４およびガイドレール２５５と，内部で雄ねじロッド２５４と係合しているスライダ２５６と，このスライダ２５６の下部に連結された移送板２５８とを備える。

この移送手段２５０は，駆動部２５２により雄ねじロッド２５４を回転させて，スライダ２５６および移送板２５８をガイドレール２５５に沿ってＹ軸方向に移動させる。移送板２５８は，例えば，起立して配設された平板状の部材であり，そのＸ軸方向の厚さは，第２チャンネルの切断ライン間隔（チップ幅）未満である。また，この移送板２５８の下端面の高さ位置は，載置板２１０の上面と略同一若しくは若干上方にあるため，移送板２５８の側面である押圧面２５８ａは，基板３５が分割されたチップの側面に対して接触可能である。

かかる構成の移送手段２５０は，上記一列分のチップ３４の移送時には，移送板２５８をＹ軸正方向（切断領域２１２から配列領域２１４に向かう方向）に移動させることによって，移送板２５８の押圧面２５８ａにより，上記一列分のチップ３４を押し出して，一列分まとめて整列領域２１４に移動させる（後述の図１２Ｃ参照）。

なお，この一列分のチップ３４の移送時には，押出手段２２０が基板３５を突き当て部材２３０に対して押圧する保持動作は解除されるとともに，上記押圧手段２４０の押圧部材２４２は支持駆動機構２４４により退避位置に退避され，さらに，噴射ノズル３０から噴射されるウォータージェットＪは，逃げ溝２１６の端部から逃げ溝２１６に対して直交する方向（Ｘ軸正方向）に連続形成された退避用貫通溝２１８（図７参照）に退避される。これにより，移送板２５８は，押圧部材２４２やウォータージェットＪによって移動を邪魔されることがないので，上記一列分のチップ３４の移送動作を好適に実行できる。

また，移送手段２５０全体は，図示しない駆動機構により，載置板２１０に形成された一対のガイド溝２５９に沿ってＸ軸方向に往復移動可能である。これにより，上記噴射ノズル３０による第２チャンネルの第２の切断ライン３５９の切断時に，移送手段２５０をＸ軸負方向に移動させて逃げ溝２１６の上方から退避させることによって，移送手段２５０によりウォータージェットＪの進路を妨害しないようにできる。

整列手段２６０は，上記移送手段２５０によって整列領域２１４に移送されてきた複数のチップを集めて整列する機能を有する。この整列手段２６０は，例えば，チップよりも厚い略矩形状の平板である整列板２６２と，この整列板２６２をＸ軸方向に往復動させるシリンダ機構２６４とを備える。整列板２６２の先端部の一側（切断領域２１２から遠い側）には，略矩形状の突出部２６２ａが突出形成されている。また，整列板２６２の先端部において上記突出部２６２ａが形成されていない部分の端面である押圧面２６２ｃは，Ｙ軸方向と平行な垂直面となるよう成形されている。

かかる構成の整列手段２６０の整列動作について説明する。上記移送手段２５０によってＹ軸正方向に移送されてきた一列分のチップ３４は，上記突出部２６２ａの内側の端面である当接面２６２ｂに当接し，それ以上の移動を制限される（後述の図１２Ｄ参照）。この結果，一列分のチップ３４は，移送手段２５０の移送板２５８と整列手段２６０の突出部２６２ａとによって挟まれて，Ｙ軸方向に整列される。

さらに，整列手段２６０は，シリンダ機構２６４によって整列板２６２をＸ軸負方向に前進させて，既に整列領域２６２に移送されている１又は２列以上のチップ３６を，整列板２６２の押圧面２６２ｃで押圧することにより，当該１又は２列以上のチップ３６をＸ軸負方向に押し出す（後述の図１２Ａ参照）。この時の押出幅は，例えば，少なくとも第２の切断ライン３５９間隔分（チップの第１チャンネル方向の幅分）である。このように整列手段２６０によってチップ群をＸ軸方向に押し出すことにより，上記１又は２列以上のチップ３６をＸ軸方向にも整列できる。さらに，上記のように前進させた整列板２６２を元の位置に引き戻すことにより，整列領域２１４上に，次に移送されてくる一列分のチップ３４を収容するスペース２１９を確保できる（後述の図１２Ｂ参照）。

以上，本実施形態にかかる特徴である第２保持部材２００を備えたウォータージェット切断装置１の構成について説明した。

従来のウォータージェット切断装置では，基板３５の第２チャンネルの切断時には，保持テーブル４０をＹ軸方向に移動させて１本の第２の切断ライン３５９を切断後，保持テーブル４０をＸ軸方向に移動させて，噴射ノズル３０を次の第２の切断ライン３５９上に位置付けて切断していた。

これに対し，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１では，第２チャンネルの切断時に，噴射ノズル３０および保持テーブル４０を移動させずに，上記第２保持部材２００上に設けられた押出手段２２０によって基板３５をＸ軸方向に押し出して，次の第２の切断ライン３５９を噴射ノズル３０の下方に位置付けて切断する。従って，噴射ノズル３０と第２保持部材２００（保持テーブル４０）とは，Ｘ軸方向には相対移動しない構成である。一般的に，噴射ノズル３０あるいは保持テーブル４０と比較して，押出手段２２０は装置として小型となるため，精密な制御を行うことが可能である。よって，本実施形態では，従来と比べて，第２チャンネルの第２の切断ライン３５９をウォータージェットＪの噴射位置に正確に位置付けて切断できる。

次に，図１０〜１２に基づいて，上記のようなウォータージェット切断装置１を用いて基板３５の第１チャンネルおよび第２チャンネルを切断して，チップ状に分割する方法について詳述する。なお，図１０は，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１を用いた基板３５の切断方法（高圧液噴射式切断方法）を示すフローチャートである。また，図１１は，本実施形態にかかる第２チャンネル切断の準備工程において成形される基板３５を示す平面図である。また，図１２Ａ〜Ｆは，本実施形態にかかる第２保持部材２００を用いた第２の切断ライン群の切断工程をそれぞれ説明するための斜視図であり，説明の便宜上，押圧手段２４０および搬送手段２５０の一部等の図示を省略してある。

図１０に示すように，まず，ステップＳ１０２では，被加工物である基板３５の第１チャンネルが切断される（ステップＳ１０２）。具体的には，まず，第１保持部材１００（図３参照）を用いて保持テーブル４０に基板３５を固定する。次いで，噴射ノズル３０と保持テーブル４０とを相対移動させて，ウォータージェットＪを図４に示したような軌跡Ｔで，第１チャンネルの複数の第１の切断ライン３５７に沿って連続的に作用させる。これにより，図５に示したように，基板３５の第１チャンネルが一筆書き切断されて，ジグザグ型の切断溝３７が連続形成される。

次いで，ステップＳ１０４では，以下のステップＳ１０６〜Ｓ１１８における第２チャンネル切断工程の準備工程として，まず，第１チャンネル切断後の基板３５から１つの回路領域３５ａを有する基板３５が切り出され，さらに，当該基板３５の端部が成形される（ステップＳ１０４）。

具体的には，まず，図５に示したように，第１チャンネルが切断された複数の回路領域３５ａ〜ｃを有する基板３５を回路領域３５ａ〜ｃ毎に分断して，１つの回路領域３５ａのみを有する基板３５を切り出す。

次いで，図１１に示すように，切り出した基板３５の第１チャンネル方向両側にある縁端部３９を切断して，基板３５が成形される。以下に，この成形加工についてより詳細に説明する。

切り出された略矩形状の基板３５は，図１１（ａ）に示すように，基板３５の製造品質が要因となって，基板３５の第１チャンネル方向両側の相対向する一対の縁辺３６１と，第２の切断ライン３５９とが平行でなく，ずれてしまっているときがある。本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１の第２保持部材２００は，上述した装置構成であるため，かかる基板３５の縁辺３６１と第２の切断ライン３５９とが平行でなければ，第２チャンネルを正確に切断することができない。

そこで，第２チャンネルの切断加工を開始する前に，図１１（ｂ）に示すように，基板３５の第１チャンネル方向両側の縁端部３９を切断して，基板３５の縁辺３６１と，第２チャンネルの第２の切断ライン３５９とが平行になるように成形する。これによって，当該成形された基板３５を第２の保持部材２００の載置板２１０上に載置して，押出手段２２０と突き当て部材２３０とで挟持したときに，基板３５の第１チャンネル方向両側にある一対の縁辺３６１と，第２チャンネルの第２の切断ライン３５９と，押出手段２２０の押圧面２２２ａと，突き当て部材２３０の当接面２３０ａとが，相互に平行になる。従って，第２保持部材２００を用いて，第２の切断ライン３５９を正確に切断できるようになる。

さらに，この成形加工では，図１１（ｂ）に示すように，複数の第２の切断ライン３５９のうち，上記縁辺３６１に最も近い位置（図１１では上端及び下端）にある第２の切断ライン３５９から上記縁辺３６１までの距離Ｑが，複数の第２の切断ライン３５９の間隔Ｐと同一となるように，上下２つの縁端部３９を切断する。これにより，基板３５の新たな縁端部３９’である１列を切断して除く処理を行うだけで，上述したＹ軸方向の最初の１列分の切断加工を容易かつ正確に開始できるようになる。

このようにして，基板３５の縁辺３６１と第２の切断ライン３５９とが平行になっていない場合であっても，第２チャンネルの切断加工前に予め基板３５を成形加工しておくことにより，第２保持部材２００を用いた第２チャンネルの切断を正確に実行できるようになる。

なお，上記ステップＳ１０４における切り出し加工および成形加工は，ウォータージェット切断装置１を用いてもよいし，別途の切断装置を用いてもよい。また，本ステップＳ１０４の切り出し加工及び／又は成形加工は，上記ステップＳ１０２の第１チャンネルの切断工程よりも前に行っておいてもよい。

次いで，図１０に戻り，ステップＳ１０６では，上記第１チャンネルが切断された基板３５が，第２保持部材２００の載置板２１０上に載置される（ステップＳ１０６）。具体的には，まず，保持テーブル４０上の第１保持部材１００を第２保持部材２００に交換して固定する。次いで，この第２保持部材２００の載置板２１０の切断領域２１２上に，上記のように第１チャンネルの切断後に１つの回路領域３５ａが切り出されて成形加工された基板３５が載置される。このとき，当該基板３５は，第１チャンネル方向が押出手段２２０の押出方向（Ｘ軸方向）に一致する向きで載置される。

その後，ステップＳ１０８では，載置板２１０上に載置された基板３５を，押出手段２２０の押出板２２２によってＸ軸方向に押し出して，突き当て部材２３０に突き当てる。これによって，押出板２２２と突き当て部材２３０とによって，基板３５をＸ軸方向両側から挟持する（ステップＳ１０８）。

さらに，基板３５がテープなどで保持されていない場合などには，押圧手段２４０を用いて基板３５の端部を保持する。具体的には，押圧手段２４０の押圧部材２４２を保持位置に移動させて，上記挟持された基板３５の突き当て部材２３０側の端部を上方より押圧して，載置板２１０上に押さえ付けるようにして保持する。この結果，押出手段２２０，突き当て部材２３０および押圧手段２４０によって，基板３５を載置板２１０上に安定的に保持できる。

次いで，ステップＳ１１０では，図１２Ａに示すように，ウォータージェットＪを噴射する噴射ノズル３０と，第２保持部材２００が取り付けられた保持テーブル４０とをＹ軸方向に相対移動させて，上記挟持された基板３５に対してウォータージェットＪを噴射する。これによって，第２チャンネルの複数の切断ラインのうち最も突き当て部材２３０側に位置する１本の第２の切断ライン３５９を切断し，基板３５のＹ軸方向の一列３４をチップ状に分割する（ステップＳ１１０）。なお，図１２Ａでは，切断前の基板３５の端部から数えて第４本目の第２の切断ライン３５９を切断するときの状態を示してある。

この第２チャンネルの切断加工では，チップ状に分割された基板３５の一列３４は，依然として押圧手段２４０によって上方から押圧されて保持されているので，ウォータージェットＪの水圧で横ずれしたり，散乱したりすることがない。また，基板３５を貫通したウォータージェットＪは，第２の切断ライン３５９の直下に位置する逃げ溝２１６を通過するため，ウォータージェットＪが載置板２１０で跳ね返ることがない。従って，下方からの水圧で基板３５が浮き上がってしまうことがないので，第２の切断ライン３５９を正確に切断できる。

さらに，ステップＳ１１２では，図１２Ａに示すように，整列手段２６０の整列板２６２をＸ軸負方向に第２チャンネルの切断ライン間隔Ｐ（図１１参照）分だけ前進させた後に，図１２Ｂに示すように，当該整列板２６２を元の位置までＸ軸正方向に引き戻す。これにより，既に整列領域２１４に移送済みの２列分のチップ３６を第２チャンネルの切断ライン間隔Ｐ分だけ押し出して，Ｘ軸方向に整列するとともに，整列領域２１４上に，次に移送されてくる一列分のチップ３４を収容するスペース２１９（整列板２６２の押圧面２６２ｃと２列分のチップ３６との隙間）が空けられる（ステップＳ１１２）。なお，このステップＳ１１２は，次のステップＳ１１４の移送工程より前工程であればよく，上記ステップＳ１０８またはＳ１１０より前に行われてもよい。

その後，ステップＳ１１４では，図１２Ｃに示すように，移送手段２５０の移送板２５８によって，上記ステップＳ１１０の切断で分割された一列分のチップ３４を押し出して，Ｙ軸方向に移動させる（ステップＳ１１４）。これにより，当該一列分のチップ３４は，切断領域２１２から整列領域２１４に移送され，上記ステップＳ１１２で空けられたスペース２１９に収容される。さらに，図１２Ｄに示すように，移送された一列分のチップ３４は，整列板２６２の突出部２６２ａの当接面２６２ｂに当接して，それ以上の移動を制限される。これにより，移送された一列分のチップ３４は，移送板２５８と突出部２６２ａとによって挟まれて，Ｙ軸方向に整列される。

次いで，ステップＳ１１６では，図１２Ｅに示すように，噴射ノズル３０および搬送板２５８が元の位置に戻される（ステップＳ１１６）。

さらに，ステップＳ１１８では，例えばウォータージェット切断装置１の制御部（図示せず。）によって，第２チャンネルの全ての切断ライン２５９が切断されたか否かが判断される（ステップＳ１１８）。この結果，全ての切断ライン２５９が切断されていないと判断された場合には，ステップＳ１０８に戻り，上記と同様にステップＳ１０８〜Ｓ１１６を繰り返して，次の１本の切断ライン２５９が切断される。

具体的には，再びステップＳ１０８では，図１２Ｆに示すように，切断領域２１２上において，上記ステップＳ１１４で移動された一列分のチップ３４が存在していたスペース２２１を埋めるようにして，押出手段２２０の押出板２２２によって，残りの基板３５をＸ軸負方向に再び押し出して，突き当て部材２３０に当接させる。これにより，押出板２２２と突き当て部材２３０とによって，残りの基板３５を再び挟持する（ステップＳ１０８）。次いで，第２チャンネルの次の第２の切断ライン３５９をウォータージェットＪにより切断し（ステップＳ１１０），その後は，上記と同様なステップＳ１１２〜Ｓ１１８を行う。

このようなステップを繰り返すことにより，第２チャンネルの全ての切断ライン２５９が切断されたと判断された（ステップＳ１１８）場合には，全ての工程を終了する。

以上，本実施形態にかかるウォータージェット切断装置１およびこれを用いた切断方法について説明した。かかるウォータージェット切断装置１および切断方法によれば，第１チャンネルの切断加工によって基板３５が歪んでいたとしても，第２保持部材２００の押出手段２２０と突き当て部材２３０とで挟み込んで保持することで，Ｙ軸方向については，基板３５の歪みを矯正することができる。また，従来の切断方式では，第２の切断ラインの切断加工によって被加工物に切断溝が形成され，その切断溝が歪むことによって，後の第２の切断ラインの切断加工精度に悪影響を与えていたが，本実施形態にかかる切断方式では，被加工物１２に過去の切断溝３８が存在しない状態で，次の第２の切断ライン３５９を切断することができる。従って，第２チャンネルの切断ライン２５９を正確に切断することができる。

また，第２チャンネルの切断時において，噴射ノズル３０あるいは保持テーブル４０をＸ軸方向に移動させずに，押出手段２２０によって基板３５をＸ軸方向に移動させる。通常，噴射ノズル３０あるいは保持テーブル４０と比較して，押出手段２２０は装置として小型となるため，精密な移動制御を行うことができ，切断精度を向上させ得る。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態および実施例について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，被加工物は，上記ＱＦＮ基板３５の例に限定されず，各種の半導体ウェハ，ＣＳＰ基板，ＧＰＳ基板，ＢＧＡ基板等のパッケージ基板等の半導体基板などであってよい。また，被加工物は，サファイア基板，ガラス材，セラミックス材，金属材，プラスチック等の合成樹脂材，或いは，磁気ヘッド，レーザダイオードヘッド等を形成するための電子材料基板，などであってもよい。

また，上記実施形態では，高圧液噴射式切断装置として，ウォータージェット切断装置１を採用した例について説明したが，本発明は，かかる例に限定されない。高圧液噴射式切断装置は，高圧液を噴射する高圧液噴射手段を備え，高圧液の噴射によって被加工物を切断加工できる装置であれば，多様に設計変更可能である。例えば，噴射および貯留する液体は，上記水の例に限定されず，アルコール，油などの任意の液体であっても良いし，或いは，各種の化学物質等を各種溶媒に溶解させた液体などであってもよい。また，研磨材混合液も，上記研磨材混合水の例に限定されない。

また，上記実施形態では，第１チャンネルを一筆書き切断加工したが，本発明はかかる理恵に限定されず，第１チャンネルを他の切断方式で切断してもよい。例えば，噴射ノズルからのウォータージェットの噴射を一時的に停止させる，或いは噴射ノズルを高速移動させることにより，第１チャンネルの相隣接する第１の切断ライン３５７の間の部分を切断しないようにして，第１の切断ライン３５７だけを切断するように切断加工して，略平行な複数の切断溝を形成してもよい。

本発明は，高圧液の噴射によって被加工物を切断加工する高圧液噴射式切断装置および高圧液噴射式切断方法に適用可能である。

本発明の第１の実施形態にかかるウォータージェット切断装置の全体構成を示す概略図である。 同実施形態にかかるウォータージェット切断装置における切断加工領域周辺の構成を示す斜視図である。 同実施形態にかかる基板と第１保持部材を示す斜視図である。 同実施形態にかかる第１チャンネルの切断時において，基板に対して作用するウォータージェットの軌跡を示す平面図である。 同実施形態にかかる第１チャンネルが一筆書き切断された基板を示す平面図である。 同実施形態にかかる第２保持部材の構成を示す斜視図である。 同実施形態にかかる第２保持部材の構成を示す斜視図である。 同実施形態にかかる第２保持部材によって保持された基板を示す縦断面図である。 同実施形態にかかる第２チャンネルの１本の第２の切断ラインが切断された基板を示す平面図である。 同実施形態にかかるウォータージェット切断装置を用いた基板の切断方法を示すフローチャートである。 同実施形態にかかる第２チャンネル切断の準備工程において成形される基板を示す平面図である。 同実施形態にかかる第２保持部材を用いた１本の第２の切断ラインの切断工程を示す斜視図である。 同実施形態にかかる第２保持部材を用いた整列工程を示す斜視図である。 同実施形態にかかる第２保持部材を用いた移送工程を示す斜視図である。 同実施形態にかかる第２保持部材を用いた移送工程を示す斜視図である。 同実施形態にかかる第２保持部材を用いた噴射ノズル等を戻す工程を示す斜視図である。 同実施形態にかかる第２保持部材を用いた次の第２の切断ラインの切断工程を示す斜視図である。

符号の説明

１ ： ウォータージェット切断装置
３０ ： 噴射ノズル
３４ ： チップ状に分割された基板の一列（１列分のチップ）
３５ ： 基板（被加工物）
３５ａ〜ｃ ： 回路領域
３６ ： 既に移送された１又は２列以上のチップ
３７ ： 第１の切断ライン群の切断溝
３８ ： 第２の切断ラインの切断溝
４０ ： 保持テーブル
１００ ： 第１チャンネル切断用保持部材（第１保持部材）
２００ ： 第２チャンネル切断用保持部材（第２保持部材）
２１０ ： 載置板
２１２ ： 切断領域
２１４ ： 整列領域
２１６ ： 逃げ溝
２２０ ： 押出手段
２３０ ： 突き当て部材
２４０ ： 押圧手段
２４２ ： 押圧部材
２５０ ： 移送手段
２６０ ： 整列手段
３５７ ： 第１の切断ライン
３５９ ： 第２の切断ライン
Ｊ ： ウォータージェット

Claims (7)

1. 高圧液噴射手段から噴射される高圧液により，被加工物の所定方向に延びる複数の第１の切断ラインからなる第１の切断ライン群を切断した後に，前記第１の切断ライン群と直交する複数の第２の切断ラインからなる第２の切断ライン群を切断することによって，前記被加工物を複数のチップに分割するために，
   前記被加工物の前記第１の切断ライン群を切断した後に，前記被加工物を被加工物保持手段上に載置し，少なくとも前記第２の切断ライン群の切断加工時には，前記高圧液噴射手段を，前記被加工物保持手段に対し，同一のＸ軸方向位置でＹ軸方向のみに相対移動させることによって，前記被加工物の前記第２の切断ライン群を切断する高圧液噴射式切断装置であって：
   前記被加工物保持手段上には，
   前記被加工物をＸ軸方向に押し出す押出部材と；
   前記押出部材によって押し出された前記被加工物が突き当てられ，当該被加工物を前記被加工物保持手段上の所定位置で係止する突き当て部材と；
   前記第２の切断ラインが切断されチップ状に分割された前記被加工物をＹ軸方向に移動させる移送手段と；
   を備えることを特徴とする，高圧液噴射式切断装置。
2. 前記被加工物保持手段上に，前記移送手段によって移動された前記チップ状に分割された被加工物を整列する整列手段；をさらに備えることを特徴とする，請求項１に記載の高圧液噴射式切断装置。
3. 前記被加工物保持手段上に，前記突き当て部材に対して突き当てられた前記被加工物を上方から押圧する押圧部材；をさらに備えることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の高圧液噴射式切断装置。
4. 請求項１に記載の高圧液噴射式切断装置における高圧液噴射式切断方法であって：
   （１）前記第１の切断ライン群の切断後に前記被加工物保持手段上に載置された前記被加工物を前記押出手段によってＸ軸方向に押し出して，前記突き当て部材に突き当てることによって，前記押出手段と前記突き当て部材とにより前記被加工物を挟持する工程と；
   （２）前記高圧液噴射手段から噴射された高圧液によって，前記被加工物の前記第２の切断ライン群のうち，前記突き当て部材に最も近い位置にある前記第２の切断ラインを切断し，前記被加工物をＹ軸方向の一列分だけチップ状に分割する工程と；
   （３）前記一列分のチップ状に分割された被加工物を，前記移送手段によってＹ軸方向に移動させる工程と；
   （４）前記（１）〜（３）の工程を，前記第２の切断ラインの全てが切断されるまで繰り返す工程と；
   を含むことを特徴とする，高圧液噴射式切断方法。
5. 前記高圧液噴射式切断装置は，前記被加工物保持手段上に，前記移送手段によって移動された前記一列分のチップ状に分割された被加工物を整列する整列手段をさらに備え；
   前記高圧液噴射式切断方法は，少なくとも前記（３）の工程より前に，
   前記整列手段によって，前記移送手段によって既に移動された前記一列または複数列分のチップ状に分割された被加工物全体をＸ軸方向に移動させ，前記一列分のチップ状に分割された被加工物を収容できるスペースを形成する工程；
   をさらに含み，
   前記（３）の工程では，
   前記一列分のチップ状に分割された被加工物を，前記移送手段によってＹ軸方向に移動させて，前記スペースに収容することを特徴とする，請求項４に記載の高圧液噴射式切断方法。
6. 前記高圧液噴射式切断装置は，前記被加工物保持手段上に，前記突き当て部材に対して突き当てられた前記被加工物を上方から押圧する押圧部材をさらに備え，
   前記高圧液噴射式切断方法は，前記（１）の工程後に，
   前記被加工物が前記突き当て部材と当接する位置から前記突き当て部材に最も近い位置にある前記第２の切断ラインまでの間で，前記押圧部材によって前記被加工物を上方より押圧する工程；
   をさらに含むことを特徴とする，請求項４または５のいずれかに記載の高圧液噴射式切断方法。
7. 前記被加工物は，略矩形状を有し，前記被加工物の相対向する一対の縁辺が，前記第２の切断ライン群と略平行となり，かつ，前記縁辺に最も近い位置にある前記第２の切断ラインから前記縁辺までの距離が，前記複数の第２の切断ラインの間隔と略同一となるように，成形加工されていることを特徴とする，請求項４〜６のいずれかに記載の高圧液噴射式切断方法。
   
   

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