JP4824442B2 - チップの成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、パソコン等に挿入して用いるメモリーカード等のチップの側面を成形加工するチップの成形装置に関する。

メモリーカードの製造工程においては、カード基板の表面が第1の方向に形成された複数の第1の分割予定ラインと該第1の分割予定ラインと直交する方向に形成された第2の分割予定ラインによって区画され、この区画された領域にデバイスを形成し、デバイスが形成された領域を第1の分割予定ラインおよび第2の分割予定ラインに沿って切断することにより個々のメモリーカードを製造している。このようなカード基板の切断は、一般に切削装置によって行われる。

近年、メモリーカードをパソコン等に挿入する際に挿入方向を特定するため、側面の一部を切り欠いたり、角部に面取りを施したメモリーカードが用いられている。しかるに、一部を切り欠いたり角部に面取りを施したメモリーカードが形成されたカード基板は、曲線加工することができない切削装置のみで切断することができない。このため従来は、レーザー加工装置やウオータージェット加工装置を用いてデバイス毎にデバイスの輪郭に沿って切断している。

而して、レーザー加工やウオータージェット加工は、デバイスの輪郭に沿って加工するため、生産性が悪いという問題がある。

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、チップの側面に効率よく所定の加工を施すことができるチップの成形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、加工送り方向に移動可能に構成された移動テーブルと、該移動テーブル上に保持されチップの被加工側面を上側にしてチップを保持するチップ保持冶具と、該チップ保持冶具に保持されたチップの被加工側面に所定の形状に切削する切削砥石を備えた切削手段と、を具備するチップの成形装置において、
該チップ保持冶具は、チップが被加工側面を上側にして挿入されるチップ挿入口を備えた枠体と、該枠体に摺動可能に配設され該チップ挿入口と対応する開口を備えた可動プレートと、該可動プレートを該枠体に対して移動する移動手段と、を具備している、
ことを特徴とするチップの成形装置が提供される。

上記枠体は上記可動プレートを摺動可能に案内する案内溝を形成する上部案内壁と下部案内壁とを備えており、上部案内壁には上記チップ挿入口が設けられ、下部案内壁にはチップ挿入口と対応して形成されチップの側面を支持する支持面を備えた凹部が設けられている。上部案内壁に設けられたチップ挿入口と該部案内壁に設けられた凹部および可動プレートに設けられた該開口は、それぞれ加工送り方向に沿って複数配設されている。
上記移動手段は、上記可動プレートを加工送り方向に移動せしめる第１の移動手段と、該第１の移動手段による移動方向と直交する方向に可動プレートを移動せしめる第２の移動手段とからなっている。
上記枠体には、上部案内壁と下部案内壁とにより可動プレートを案内する領域に水を噴射する水噴射手段が設けられていることが望ましい。
また、上記チップ保持冶具は、上記移動テーブルに着脱可能に構成されていることが望ましい。

本発明によるチップの成形装置は、チップの被加工側面を上側にして挿入されるチップ挿入口を備えた枠体と、枠体に摺動可能に配設されチップ挿入口と対応する開口を備えた可動プレートと、可動プレートを枠体に移動する移動手段とからなるチップ保持冶具を具備しているので、チップ保持冶具にチップをセットして切削することができ、チップの側面に効率よく所定の加工を施すことができるとともに、チップの着脱が容易であり、生産性を向上することができる。

以下、本発明によって構成されたチップの成形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。

先ず、本発明によるチップの成形装置によって加工されるチップの一例について、図１１および図１２を参照して説明する。
図１１には複数のデバイスが形成されたカード基板１０の斜視図が示されている。図１１に示すカード基板１０は矩形状に形成されており、表面が第1の方向に形成された複数の第1の分割予定ライン１０１と該第1の分割予定ライン１０１と直交する方向に形成された第2の分割予定ライン１０２によって区画され、この区画された領域にデバイス１０３が形成されている。なお、図示の実施形態における第2の分割予定ライン１０２は、一方の側部が直線ではなく複雑な曲線部１０２aを備えている。このように形成されたカード基板１０を個々のデバイス１０３に分割するには、切削装置によって第1の分割予定ライン１０１および第2の分割予定ライン１０２に沿って切断することにより、図１２に示すように矩形のチップ１００に分割する。このように分割された矩形のチップ１００は、第2の分割予定ライン１０２に沿って形成された曲線部１０２aが未加工である。また、図１２に示すチップ１００は、一端部表面に段部１０４が突出して形成されている。以下、この曲線部１０２aを加工するためのチップの成形装置について説明する。

図１には、本発明に従って構成されたチップの成形装置の斜視図が示されている。
図１に示すチップの成形装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。この装置ハウジング２内には、被加工物である複数のチップを保持する後述するチップ保持冶具を上面に保持する移動テーブル３が加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設されている。この移動テーブル３は、中央部に静電チャック(図示せず)が設けられている。また、移動テーブル３は、図示しない切削送り手段によって矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない回動機構によって回動せしめられるようになっている。このように構成された移動テーブル３上に記チップ１００を複数保持するチップ保持冶具４が着脱可能に載置され保持される。なお、チップ保持冶具４については、後で詳細に説明する。

図示の実施形態における成形装置は、チップ保持冶具４に保持されたチップ１００の被加工側面に所定の形状に切削する切削手段９を具備している。切削手段９は、図示しない割り出し送り手段によって図１において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない切り込み送り手段によって図１において矢印Ｚで示す切り込み送り方向に移動せしめられるようになっている。この切削手段９は、図示しない移動基台に装着され割り出し方向である矢印Ｙで示す方向および切り込み方向である矢印Ｚで示す方向に移動調整されるスピンドルハウジング９１と、該スピンドルハウジング９１に回転自在に支持された回転スピンドル９２と、該回転スピンドル９２の前端部に装着された切削砥石９３とを具備している。切削砥石９３は、図２に示すように円筒状の基台９３１と、該円筒状の基台９３１外周に砥粒がボンド剤で固められた砥石部９３２とからなっている。この砥石部９３２は、その外周面が上記チップ１００の曲線部１０２aに対応した形状に形成された所謂総型ブレードをなしている。このように構成された切削砥石９３は、回転スピンドル９２の前端部に嵌入し、締め付けナット９４を回転スピンドル９２の前端部に形成された雄ねじ部９２１に螺合することにより、回転スピンドル９２に装着される。

また、図示の実施形態における成形装置は、上記移動テーブル３上に保持されたチップ保持冶具４に保持されているチップ１００の被加工面を撮像し、上記切削砥石９３によって切削すべき領域を検出するための撮像手段１１を具備している。この撮像手段１１は、顕微鏡やＣＣＤカメラ等の光学手段からなっており、その撮像画像を図示しない制御手段に送る。

次に、チップ保持冶具４について、図３乃至図９を参照して説明する。
図示の実施形態におけるチップ保持冶具４は、図３に示すように枠体５と該枠体５に摺動可能に配設された可動プレート６を具備している。枠体５は、上部案内壁５１と、下部案内壁５２と、該上部案内壁５１と下部案内壁５２の両側部を連結する連結部５３、５４と、上部案内壁５１と下部案内壁５２との間に形成された矩形状の案内溝５５とからなっており、合成樹脂によって形成することができる。上部案内壁５１には、長手方向（加工送り方向X）に沿って所定の間隔を置いて配列された矩形状の複数のチップ挿入口５１１が設けられている。この複数のチップ挿入口５１１は、上記チップ１００が側面を上側にして遊嵌できる大きさに形成されている。また、上部案内壁５１には、チップ挿入口５１１との間に形成された位置規制部５１２が設けられている。この位置規制部５１２は、図３および図４に示すようにチップ挿入口５１１の中央部に一方の縁辺から内方に突出して形成されており、上記チップ１００の段部１０４が当接するようになっている。下部案内壁５２には、図４および図５に示すように上部案内壁５１に設けられた複数のチップ挿入口５１１と対応する位置に長手方向（加工送り方向X）に沿ってそれぞれチップ挿入口５１１と対応しチップ１００を支持する支持面５２１aを備えた複数の矩形状の凹部５２１が設けられている。

上記上部案内壁５１と下部案内壁５２との間に形成された矩形状の案内溝５５の幅(L1)(図５参照)は、可動プレート６の幅(L2)(図３参照)より大きい寸法に形成されている。また、案内溝５５は、可動プレート６の挿入側が開放され、その反対側に図４に示すように可動プレート６のストッパーとなる底壁５５aが形成されている。

上記可動プレート６には、図３に示すように長手方向に上記上部案内壁５１に設けられた複数のチップ挿入口５１１と対応する矩形状の複数の開口６１が長手方向（加工送り方向X）に沿って所定の間隔を置いて配列して設けられている。このように構成された可動プレート６は、後述するように上記チップ１００を押圧するので、チップ１００の損傷を防ぐために硬度の低いアクリル、ウレタン等の合成樹脂によって形成されている。なお、可動プレート６としては、図６に示すように開口６１が形成される内側部分６aを合成樹脂によって形成し、内側部分６aを囲繞する外側部分６bをステンレス鋼等の金属材によって形成してもよい。このように構成された可動プレート６は、枠体５の上部案内壁５１と下部案内壁５２との間に形成された矩形の案内溝５５に挿入される。なお、案内溝５５の幅(L1)は上述したように可動プレート６の幅(L2)より大きい寸法に形成されているので、可動プレート６は案内溝５５の幅方向（加工送り方向Xと直交する方向Y）にも摺動することができる。

上述したように構成された可動プレート６は、案内溝５５に挿入されその先端が案内溝５５の底壁５５aに当接することにより図７に示す位置にセットされる。このようにして可動プレート６が枠体５の所定位置にセットされた状態では、可動プレート６に設けられた複数の開口６１が上部案内壁５１に設けられた複数のチップ挿入口５１１および下部案内壁５２に設けられた複数の凹部５２１と対応する位置に位置付けられる。この状態で、図７に示すように上部案内壁５１に設けられた複数のチップ挿入口５１１から上記チップ１００を曲線部１０２aが形成されている側面を上側にして挿入する。チップ挿入口５１１から挿入されたチップ１００は、図８に示すように可動プレート６に設けられた開口６１を挿通して凹部５２１に入り、支持面５２１a上に載置される。

図示の実施形態におけるチップ保持冶具４は、上記可動プレート６を開口６１の配列方向（図７において矢印X1で示す方向）に移動せしめる第１の移動手段７１と、該第１の移動手段７１による移動方向と直交する方向（図７において矢印Y1で示す方向）に可動プレート６を移動せしめる第２の移動手段７２を具備している。第１の移動手段７１は、図４に示すように枠体５１の端部（案内溝５５の底壁５５aが形成されている側の端部）に形成され、案内溝５５に開口する雌ねじ穴７１１と、該雌ねじ穴７１１に螺合する調整ボルト７１２とからなっている。従って、調整ボルト７１２を回転して前進させることにより、可動プレート６は図７において矢印X1で示す方向に移動せしめられる。この結果、上記複数のチップ挿入口５５１に挿入されたチップ１００が可動プレートに設けられた開口６１の縁辺に押圧されて矢印X1で示す方向（チップ１００の厚み方向）に移動せしめられ、上部案内壁５１に設けられた位置規制部５１２に当接して位置規制される。

また、第２の移動手段７２は、図５に示すように枠体５１の連結部５３に形成され、案内溝５５に開口する雌ねじ穴７２１と、該雌ねじ穴７２１に螺合する調整ボルト７２２とからなっている。従って、調整ボルト７２２を回転して前進させることにより、可動プレート６は図７において矢印Y1で示す方向に移動せしめられる。この結果、上記複数のチップ挿入口５５１に挿入されたチップ１００が可動プレートに設けられた開口６１の縁辺に押圧されて矢印Y1で示す方向に移動せしめられ、図７および図９に示すように段部１０４が上部案内壁５１に設けられた位置規制部５１２に当接して位置規制される。

図示の実施形態におけるチップ保持冶具４は、図５、図７および図８に示すように上部案内壁５１と下部案内壁５２とによって可動プレート６の摺動を案内する領域に水を噴射する水噴射手段８を具備している。この水噴射手段８は、枠体５１の連結部５３および５４にそれぞれ長手方向に沿って形成された水供給通路８１a、８１bおよび８２a、８２bと、該水供給通路８１a、８１bおよび８２a、８２bに一端が連通され他端がそれぞれ案内溝５５に開口する複数の水噴射通路８１１a、８１１bおよび８２１a、８２１bを具備している。そして、水供給通路８１a、８１bおよび８２a、８２bにはそれぞれ図３および図７に示すように連結パイプ８３a、８３bおよび８４a、８５bが装着されており、これらの連結パイプ８３a、８３bおよび８４a、８５bが図示しない水供給手段に接続するようになっている。従って、連結パイプ８３a、８３bおよび８４a、８４bを図示しない水供給手段に接続して図示しない水供給手段を作動すると、水が連結パイプ８３a、８３bおよび８４a、８５b、水噴射通路８１１a、８１１bおよび８２１a、８２１b、水噴射通路８１１a、８１１bおよび８２１a、８２１bを通って案内溝５５に挿入された可動プレート６の上面および下面に噴射される。

図示の実施形態におけるチップ保持冶具４は以上のように構成されており、図７に示すようにチップ１００をセットした状態で図１に示すように移動テーブル３上の所定位置に載置する。そして、図示しない静電チャックを作動することにより移動テーブル３にチップ保持冶具４を静電吸着する。

上述したようにチップ１００がセットされたチップ保持冶具４を静電吸着した移動テーブル３は、撮像手段１１の直下まで移動せしめられる。移動テーブル３が撮像手段１１の直下に位置付けられると、撮像手段１１によってチップ保持冶具４にセットされたチップ１００が撮像され、この撮像された画像に基づいて移動テーブル３の角度調整するとともに、切削手段７を割り出し方向である矢印Ｙ方向に移動調節してチップ１００の切削すべき位置と切削砥石７３との位置合わせ作業が行われる。

その後、切削砥石７３を矢印Ｚで示す方向に所定量切り込み送りし所定の方向に回転させつつ、移動テーブル３を加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に所定の加工送り速度で移動することにより、チップ保持冶具４にセットされた複数のチップ１００は、切削砥石７３の砥石部９３２の外周面に倣って切削される。この結果、チップ１００は、図１０に示すように一方の側面が曲線部１０２aに形成される。なお、上述した切削工程においては、図示しない水供給手段が作動され、水が連結パイプ８３a、８３bおよび８４a、８５b、水噴射通路８１１a、８１１bおよび８２１a、８２１b、水噴射通路８１１a、８１１bおよび８２１a、８２１bを通って案内溝５５に挿入された可動プレート６の上面および下面に噴射される。従って、切削砥石７３の切削によって発生するコンタミが案内溝５５の壁面と可動プレート６との間に侵入することを防止できる。従って、可動プレート６の円滑な摺動を維持することができる。

以上のように、図示の実施形態におけるチップの成形装置においては、チップ保持冶具４にチップ１００をセットして切削することにより、チップ１００の側面に効率よく所定の加工を施すことができるとともに、チップの着脱が容易であり、生産性を向上することができる。また、図示の実施形態におけるチップ保持冶具４は、複数のチップ１００をセットすることができるので、複数のチップ１００の側面に効率よく所定の加工を施すことができる。

なお、チップ１００の他方の側面にも曲線部または角部に面取りを形成する場合には、砥石部９３２の外周面を所定の形状に形成した切削砥石９３を装着した他の成形装置によって、上述した要領でチップ１００の他方の側面を切削加工すればよい。

以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、図示の実施形態においてはチップ保持冶具４を移動テーブル３に着脱可能に構成した例を示したが、チップ保持冶具４を移動テーブル３に固定する構成にしてもよい。
また、図示の実施形態においてはチップ１００の表面に段部１０４が形成された被加工物に対応してチップ保持冶具４のチップ挿入口５１１を形成した例を示したが、チップ１００の裏面に段部１０４が形成されている場合には、チップ保持冶具４のチップ挿入口５１１も裏面に形成された段部に対応した形状に形成される。

本発明に従って構成されたチップの成形装置の斜視図。 図１に示すチップの成形装置に装備される切削砥石の断面図。 図１に示すチップの成形装置に装備されるチップ保持冶具の構成部材を分解して示す斜視図。 図３におけるA−A線断面図。 図３におけるB−B線断面図。 図３に示すチップ保持冶具を構成する可動プレートの他の実施形態を示す斜視図。 図３に示すチップ保持冶具に被加工物としてのチップをセットした状態を示す斜視図。 図３に示すチップ保持冶具に被加工物としてのチップをセットした状態を示す断面図。 図３に示すチップ保持冶具にセットされた被加工物としてのチップを所定位置に位置付けた状態を示す断面図。 被加工物としてのチップが加工された状態を示す斜視図。 被加工物としてのカード基板の斜視図。 被加工物としてのカード基板を個々のチップに分割した状態を示す斜視図。

符号の説明

２：装置ハウジング
３：移動テーブル
４：チップ保持冶具
５：枠体
５１：上部案内壁
５１１：チップ挿入口
５１２：位置規制部
５２：下部案内壁
５２１：凹部
５３、５４：連結部
５５：案内溝
６：可動プレート
６１：開口
７１：第１の移動手段
７１１：調整ボルト
７２：第２の移動手段
７２１：調整ボルト
８：水噴射手段
９：切削手段
９１：スピンドルハウジング
９２：回転スピンドル
９３：切削砥石
１０：カード基板
１００：チップ
１１：撮像手段

Claims (6)

1. 加工送り方向に移動可能に構成された移動テーブルと、該移動テーブル上に保持されチップの被加工側面を上側にしてチップを保持するチップ保持冶具と、該チップ保持冶具に保持されたチップの被加工側面に所定の形状に切削する切削砥石を備えた切削手段と、を具備するチップの成形装置において、
   該チップ保持冶具は、チップが被加工側面を上側にして挿入されるチップ挿入口を備えた枠体と、該枠体に摺動可能に配設され該チップ挿入口と対応する開口を備えた可動プレートと、該可動プレートを該枠体に対して移動する移動手段と、を具備している、
   ことを特徴とするチップの成形装置。
2. 該枠体は該可動プレートを摺動可能に案内する案内溝を形成する上部案内壁と下部案内壁とを備えており、該上部案内壁には該チップ挿入口が設けられ、該下部案内壁には該チップ挿入口と対応して形成されチップの側面を支持する支持面を備えた凹部が設けられている、請求項１記載のチップの成形装置。
3. 該上部案内壁に設けられた該チップ挿入口と該下部案内壁に設けられた凹部および該可動プレートに設けられた該開口は、それぞれ該加工送り方向に沿って複数配設されている、請求項２記載のチップの成形装置。
4. 該移動手段は、該可動プレートを該加工送り方向に移動せしめる第１の移動手段と、該第１の移動手段による移動方向と直交する方向に可動プレートを移動せしめる第２の移動手段とからなっている、請求項１から３のいずれかに記載のチップの成形装置。
5. 該枠体には、該上部案内壁と該下部案内壁とにより該可動プレートを案内する領域に水を噴射する水噴射手段が設けられている、請求項１から４のいずれかに記載のチップの成形装置。
6. 該チップ保持冶具は、該移動テーブルに着脱可能に構成されている、請求項１から５のいずれかに記載のチップの成形装置。

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