JP5054943B2 - 切断装置及び切断方法 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂封止体を個片化して半導体デバイス等のパッケージを製造する目的で樹脂封止体を切断する、切断装置及び切断方法に関するものである。そして、切断される対象物である樹脂封止体は、リードフレーム、プリント基板、半導体基板等の回路基板（以下「基板」という。）において設けられた複数のチップ状電子部品（以下「チップ」という。）が樹脂封止されたものである。
従来における、基板に装着された半導体チップ、チップコンデンサ等からなるチップが樹脂封止された樹脂封止体を切断することによって、最終製品であるパッケージに個片化する工程について、図１を参照して説明する。なお、以下の説明において使用す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。
図１（１）〜（３）は、基板に装着されたチップを樹脂封止する工程から樹脂封止体を切断する工程までを説明する、それぞれ断面図である。樹脂封止体を切断する工程では、回転する外周刃（回転刃）を使用したダイサ（ダイシングソー）が、主に使用されている（例えば、特許文献１参照）。ここでいうダイサ（ダイシングソー）とは、「高速回転するスピンドルの先端に取り付けられた極薄外周刃によりウェーハのストリートに沿って切削し又は切溝を加工する装置」をいう（例えば、非特許文献１参照）。言い換えれば、ウェーハ切断用のダイサを樹脂封止体の切断に転用しているのである。また、近年では、樹脂封止体の特徴に応じて、次の２つの切断方式が使用され始めている。その１つは、レーザを使用した切断方式である（例えば、特許文献１参照）。もう１つは、高圧水と砥粒（研磨材）とを使用した切断方式、すなわちアブレシブ式のウォータージェットである（例えば、特許文献２参照）。
個片化されたパッケージを製造するには、次の工程を順次行う。まず、基板１に設けられた格子状の領域２にそれぞれチップ３を装着し、チップ３と基板１とがそれぞれ有する電極（図示なし）をワイヤ４により電気的に接続する。ここで、格子状に設けられた領域２の平面形状は、長方形（正方形を含む）である。次に、図１（１）に示すように、下型５に基板１を載置し、下型５と上型６とを型締めし、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる流動性樹脂（図示なし）を、樹脂流路７を経由してキャビティ８に充填する。次に、引き続き流動性樹脂を加熱して硬化させて、硬化樹脂からなる封止樹脂９を形成する（図１（２）参照）。ここまでの工程により、樹脂封止体１０を完成させる。なお、基板１の上に複数のチップが積層するようにして装着されたパッケージ（スタック型パッケージ）もある。
次に、図１（２）に示すように、下型５と上型６とを型開きして、樹脂封止体１０を取り出す。次に、図１（３）に示すように、樹脂封止体１０をステージ１１に固定し、ステージ１１と回転刃（図示なし）とを相対的に移動させる。これにより、各領域２の境界線を含む切断線１２において（図１（３）の太い矢印の位置を参照）、回転刃と樹脂封止体１０の主面Ｓとを接触させて樹脂封止体１０をその厚さ方向に切削する。そして、回転刃を使用して樹脂封止体１０をその厚さ方向に完全に切削することによって、樹脂封止体１０を切断する。これによって、樹脂封止体１０が個片化されて、基板１の各領域２に対応するパッケージが完成する。ここで、格子状に設けられた各領域２の境界線を含む切断線１２は、有限直線（線分）から構成されている。そして、これら直線状の切断線１２の長さの総和が、樹脂封止体１０に対して回転刃が相対的に移動する距離である切断距離になる。
なお、樹脂封止体１０を切断する工程では、図１（３）に示すように、吸着によって樹脂封止体１０をステージ１１に固定している。具体的には、ステージ１１に凹部１３が設けられ、その凹部１３が管路１４と弁（図示なし）とを介して減圧タンク（図示なし）に接続されている。そして、ステージ１１に樹脂封止体１０を位置決めして配置した後に、管路１４を介して凹部１３を減圧する。これにより、吸気１５によって、樹脂封止体１０を吸着してステージ１１に固定することができる。また、ステージ１１においては、樹脂封止体１０が切断される線である切断線１２に対応して、回転刃が収容される溝１６が設けられている。
ここで、被切断物である樹脂封止体１０に使用される基板１について説明する。この基板１には、例えば、次のようなものがある。それは、ガラスエポキシ基板・フレキシブル基板等の樹脂ベースのプリント基板、アルミナ基板等のセラミックスベースの基板、Ｃｕ等からなる金属ベースのリードフレームである。
ところで、近年、パッケージの寸法形状について、次のような傾向が生じている。第１に、パッケージが小型化するという傾向である。第２に、基板１が大型化するという傾向である。これらの傾向から、１枚の基板１において、製造されるパッケージ数（取れ数）が増大している。また、１本の切断線１２の距離が長くなるとともに切断線１２の本数が増加することによって、切断距離が増大している。第３に、パッケージの外形とチップとの距離が小さくなっているという傾向である。この第３の傾向は、電子機器の多機能化、記憶容量の大容量化等に対する要望に基づいて生じている。そして、スタック型パッケージにおける積層されるチップ数の増大という傾向とも併せて、メモリーカードにおいてこの第３の傾向が顕著になっている。また、メモリーカードのパッケージによっては、取り扱う際に指でつまみやすいようにするために、パッケージの一部に肉厚部が設けられている場合がある。
さて、従来の切断技術によれば、図１（３）に示された樹脂封止体１０を切断してパッケージを製造しようとすれば、次のような問題があった。第１に、回転刃を使用したダイサによる切断技術によれば、切断線１２に沿って樹脂封止体１０を切断するので、切断線１２の距離が長くなってくれば切断に長時間を要するという問題がある。また、この問題を解決するために、複数枚のブレード（回転刃）を設けて、同時に複数の切断線１２に沿って樹脂封止体１０を切断する方式も存在する（２枚のブレードを使用する「デュアルカット」について、例えば、非特許文献１参照）。しかし、ブレードの取付部分であって一定の寸法形状を有するフランジが必要なので、ブレードの枚数を増加させるには制約がある。したがって、切断線１２の距離が大きい場合においては、ブレードの枚数を増加させることによって切断に要する時間、すなわち切断時間を低減させるには限界がある。加えて、小型化されたパッケージの場合には、切断する際に回転するブレードによってパッケージに加えられる力がこれを吸着する力よりも強くなって、切断されたパッケージが飛散するおそれがあるという問題がある。この問題は、特に１辺が０．３ｍｍ以下のパッケージにおいて顕著である。
第２に、レーザを使用する切断技術によれば、切断する際の加工熱を使用する切断（溶断）であることに起因して、パッケージの外縁における仕上がりの品位が低下するおそれがあるという問題がある。また、メモリーカードに使用される基板（図１の基板１参照）は、通常、樹脂ベースのプリント基板なので、溶断による仕上がりの品位の低下が生じやすい。特に、一般のユーザーが取り扱うメモリーカードにおいては、このような仕上がりの品位は重要視される。
第３に、レーザを使用する切断技術によれば、切断する際の加工熱を使用する切断（溶断）であることに起因して、加工熱が悪影響を与えるおそれがあるという問題がある。特に、近年では、メモリーカードに対して小型化及び記憶容量の大容量化という要請が強まっていることから、メモリーカードのパッケージの小型化、チップの大型化、及び、積層されるチップ数の増大という傾向が強くなっている。これらの傾向により、メモリーカードの表面（上面及び側面）とチップとの間の距離が小さくなってきたので、加工熱がチップやワイヤ等に与える悪影響が大きくなっている。したがって、大容量のメモリーカードに対してはレーザによる切断を適用しにくいという問題がある。また、ＬＥＤ等の光学素子のパッケージを製造する場合には、透明樹脂が使用されている。レーザを使用する切断技術によれば、加工熱によって透明樹脂が白濁するおそれがあるので、光学素子に対してはレーザによる切断を適用しにくいという問題がある。
第４に、レーザを使用する切断技術によれば、高価なレーザ発振器と、光路とが必要になる。したがって、装置コストの低減と装置の小型化とを図ることが困難であるという問題がある。
第５に、レーザを使用する切断技術の場合においても、切断線１２の距離が大きくなってくれば切断に長時間を要するという問題がある。また、レーザ光を照射するためには集光レンズ等の光学系が必要になるので、照射するレーザ光の本数を増加させることは、空間的にも装置コスト的にも困難である。したがって、切断線１２の距離が大きい場合においては、照射するレーザ光の本数を増加させることによって切断時間を低減させるには限界がある。
第６に、アブレシブ式のウォータージェットを使用する切断技術によれば、水タンク、高圧水発生装置、配管系、砥粒供給系、キャッチタンク、砥粒回収装置等が必要になる。また、それらに加えて、樹脂封止体１０を切断した高圧水を減衰させるための空間が必要になる。したがって、装置の小型化を図ることが困難であるという問題がある。
第７に、アブレシブ式のウォータージェットを使用する切断技術によれば、装置の構成要素のうち、噴射ノズル、配管系、ステージ等の部材が砥粒によって摩耗しやすいという問題がある。加えて、この摩耗によるメンテナンスコストの増加及び装置稼働率の低下という問題もある。
第８に、アブレシブ式のウォータージェットを使用する切断技術の場合においても、切断線１２の距離が大きくなってくれば切断に長時間を要するという問題がある。また、高圧水を噴射するためには、高圧水発生装置、配管系、砥粒供給系等が必要になるので、噴射する高圧水の本数を増加させることは、空間的にも装置コスト的にも困難である。したがって、切断線１２の距離が大きい場合においては、噴射する高圧水の本数を増加させることによって切断時間を低減させるには限界がある。
第９に、レーザを使用する切断技術とアブレシブ式のウォータージェットを使用する切断技術とによれば、異種材料である基板と封止樹脂とからなる樹脂封止体１０を切断する際に、異種材料の境目で切断品位が変わり、例えば断面視した場合に段差が発生するという問題がある。この問題は、材料によってレーザ光の吸収特性が異なること、及び、材料によって硬度が異なることに起因して発生する。そして、この問題は、基板がＣｕ系等の金属製のリードフレームからなる場合に顕著である。具体的には、金属が樹脂よりも切断されにくいので、リードフレームが有する端子部において、樹脂部よりも突出する部分が発生するおそれがある。
第１０に、レーザを使用する切断技術とアブレシブ式のウォータージェットを使用する切断技術とによれば、メモリーカードのパッケージに設けられている肉厚部を切断する際に、次のような問題がある。それは、肉厚部においては、それ以外の部分に比較して長い切断時間を要するという問題である。加えて、レーザを使用する場合にはレーザ光を光学的に絞っているために、また、アブレシブ式のウォータージェットを使用する場合には高圧水が拡散するために、切断部における側面がテーパ状になるおそれがあるという問題もある。
特開平９−０３６１５１号公報（第３頁、図２） 特開２００５−１６１４６０号公報（第２−３頁、図１） （社）日本半導体製造装置協会編、「半導体製造装置用語辞典」、第４版、日刊工業新聞社、１９９７年１１月２０日、ｐ．２８０−２８１
本発明が解決しようとする課題は、「従来の切断装置及び切断方法によれば、次の特長をすべて備えることができない」ということである。それらの特長とは、切断線の距離が大きい場合において切断時間を増加させずに樹脂封止体を切断できること、良好な仕上がりの品位を確保できること、加工熱による悪影響を排除できること、装置コストの低減と装置の小型化とが可能であること、メンテナンスコストが抑制されること、及び、装置稼働率が向上することである。
以下の説明における（）内の符号は、説明における用語と図面に示された構成要素とを対比しやすくする目的で記載されたものである。また、これらの符号は、「図面に示された構成要素に限定して、説明における用語を解釈すること」を意味するものではない。
上述の課題を解決するために、本発明に係る切断装置は、基板（１）が有する格子状の複数の領域（２）に各々設けられたチップ状電子部品が封止樹脂（９）によって一括して樹脂封止された樹脂封止体（１０）を各領域（２）に相当する各パッケージに個片化する目的で、複数の領域（２）が各々有する境界線を含む切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）に沿って樹脂封止体（１０）を切断する切断装置であって、樹脂封止体（１０）を固定する固定手段（１７）と、第１のピッチをあけて設けられた複数の細線からなる第１の細線群と該複数の細線が各々有する砥粒とからなる第１の切断手段と、第２のピッチをあけて設けられた複数の細線からなる第２の細線群と該複数の細線が各々有する砥粒とからなる第２の切断手段と、第１の切断手段について樹脂封止体（１０）の主面（Ｓ）に対して第１の細線群が実質的に平行になるようにして複数の細線を張設する第１の張設手段と、第２の切断手段について樹脂封止体（１０）の主面（Ｓ）に対して第２の細線群が実質的に平行になるようにして複数の細線を張設する第２の張設手段と、第１の切断手段について第１の細線群が少なくとも１方向に走行するように第１の細線群を駆動する第１の駆動手段と、第２の切断手段について第２の細線群が少なくとも１方向に走行するように第２の細線群を駆動する第２の駆動手段と、固定手段（１７）と第１の切断手段及び第２の切断手段を相対的に移動させる移動手段とを備えるとともに、第１の切断手段と第２の切断手段とは各々切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）に沿って樹脂封止体（１０）に接触することによって樹脂封止体（１０）を切断し、樹脂封止体（１０）における各領域（２）の平面形状は長方形であり、長方形における第１の辺の長さは第１のピッチに等しく、かつ、第１の辺に隣り合う第２の辺の長さは第２のピッチに等しく、第１の細線群は第２の辺に平行である部分を含み、かつ、第２の細線群は第１の辺に平行である部分を含み、固定手段（１７）は樹脂封止体（１０）を含む面において少なくとも９０°だけ回転することができ、第１の辺の長さと第２の辺の長さとは異なり、基板（１）はセラミックスベースであり、固定手段（１７）と第１の切断手段とを相対的に移動させる移動速度、又は、固定手段（１７）と第２の切断手段とを相対的に移動させる移動速度について、封止樹脂（９）を切断する場合の移動速度よりも基板（１）を切断する場合の移動速度が低速であることを特徴とする。
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、樹脂封止体（１０）に振動を付加する樹脂封止体加振手段と、第１の細線群に振動を付加する第１の加振手段と、第２の細線群に振動を付加する第２の加振手段とのうち少なくともいずれかを備えるとともに、振動は回転振動であることを特徴とする。
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、第１の細線群と第２の細線群とは各々樹脂封止体（１０）を取り囲むようにしてループ状に張設されていることを特徴とする。
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、第１の細線群を送り出す第１の送り出し手段と、第２の細線群を送り出す第２の送り出し手段と、第１の細線群を巻き取る第１の巻き取り手段と、第２の細線群を巻き取る第２の巻き取り手段とを備え、第１の駆動手段は第１の細線群を１方向に連続的に駆動した後に逆方向に連続的に駆動し、第２の駆動手段は第２の細線群を１方向に連続的に駆動した後に逆方向に連続的に駆動することを特徴とする。
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、複数の細線（３０）は各々縒り線であることを特徴とする。
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、複数の細線（１９，３２）においては各々砥粒（３１）が付着している付着部（３３）と砥粒（３１）が付着していない非付着部（３４）とが複数の細線（１９，３２）の軸方向に沿って交互に設けられていることを特徴とする。
また、本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、複数の細線（１９，３０）は各々該複数の細線（１９，３０）の軸方向の周りに回転し又はねじられていることを特徴とする。
また、本発明に係る切断方法は、基板（１）が有する格子状の複数の領域（２）に各々設けられたチップ状電子部品が封止樹脂（９）によって一括して樹脂封止された樹脂封止体（１０）を各領域（２）に相当する各パッケージに個片化する目的で、複数の領域（２）が各々有する境界線を含む切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）に沿って樹脂封止体（１０）を切断する切断方法であって、固定手段（１７）に樹脂封止体を固定する工程と、砥粒（３１）とともに使用され第１のピッチをあけて設けられた複数の細線からなる第１の細線群が樹脂封止体（１０）の主面に対して実質的に平行になるようにして第１の細線群を張設する工程と、砥粒（３１）とともに使用され第２のピッチをあけて設けられた複数の細線からなる第２の細線群が樹脂封止体（１０）の主面に対して実質的に平行になるようにして第２の細線群を張設する工程と、第１の細線群が少なくとも１方向に走行するように第１の細線群を駆動する工程と、第２の細線群が少なくとも１方向に走行するように第２の細線群を駆動する工程と、固定手段（１７）と第１の細線群とを相対的に移動させ樹脂封止体（１０）と第１の細線群とを切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）の各々に沿って接触させることによって樹脂封止体（１０）を切断する工程と、固定手段（１７）を、樹脂封止体（１０）を含む面において９０°だけ回転させる工程と、固定手段（１７）と第２の細線群とを相対的に移動させ樹脂封止体（１０）と第２の細線群とを切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）の各々に沿って接触させることによって樹脂封止体（１０）を切断する工程とを備え、樹脂封止体（１０）における各領域（２）の平面形状は長方形であり、長方形における第１の辺の長さは第１のピッチに等しく、かつ、第１の辺に隣り合う第２の辺の長さは第２のピッチに等しく、第１の細線群は第２の辺に平行である部分を含み、かつ、第２の細線群は第１の辺に平行である部分を含み、第１の辺の長さと第２の辺の長さとは異なり、基板（１）はセラミックスベースであり、樹脂封止体（１０）を切断する工程において、固定手段（１７）と第１の切断手段とを相対的に移動させる移動速度、又は、固定手段（１７）と第２の切断手段とを相対的に移動させる移動速度について、封止樹脂（９）を切断する場合の移動速度よりも基板（１）を切断する場合の移動速度を低速にすることを特徴とする。
また、本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、樹脂封止体（１０）と第１の細線群と第２の細線群とのうち少なくともいずれかに振動を付加する工程を備えるとともに、振動は回転振動であることを特徴とする。
また、本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、第１の細線群を張設する工程では第１の細線群が樹脂封止体（１０）を取り囲むようにして第１の細線群をループ状に張設し、第２の細線群を張設する工程では第２の細線群が樹脂封止体（１０）を取り囲むようにして第２の細線群をループ状に張設することを特徴とする。
また、本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、第１の細線群を張設する工程では第１の送り出し手段と第１の巻き取り手段との間において第１の細線群を張設し、第２の細線群を張設する工程では第２の送り出し手段と第２の巻き取り手段との間において第２の細線群を張設し、第１の細線群を駆動する工程では第１の細線群を１方向に連続的に駆動した後に逆方向に連続的に駆動し、第２の細線群を駆動する工程では第２の細線群を１方向に連続的に駆動した後に逆方向に連続的に駆動することを特徴とする。
また、本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、切断する工程では複数の細線（１９，３０，３２）の周面を各々樹脂封止体（１０）にまんべんなく接触させることを特徴とする。
本発明によれば、樹脂封止体（１０）を切断して、基板（１）が有する格子状の複数の領域（２）の各領域（２）に相当する各パッケージに個片化する際に、細線（１９，３０，３２）と砥粒（３１）とからなる切断手段を使用する。また、細線（１９，３０，３２）が樹脂封止体（１０）の主面（上面）（Ｓ）に対して実質的に平行になるようにして、細線（１９，３０，３２）が張設されている。これにより、切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）の全体において、細線（１９，３０，３２）の一部である水平部（ＷＨ）が、垂直方向（Ｚ方向）における短いストロークで樹脂封止体（１０）を実質的に同時に切断する。これにより、切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）が長い場合においても、その切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）において樹脂封止体（１０）が短時間に切断されるので、樹脂封止体（１０）を切断する効率が大幅に向上する。したがって、樹脂封止体（１０）を切断して各パッケージに個片化する際の効率が大幅に向上する。
また、本発明によれば、細線（１９，３０，３２）が、樹脂封止体（１０）の主面（Ｓ）に対して実質的に平行になるようにして張設されている。そして、その細線（１９，３０，３２）の一部である水平部（ＷＨ）が樹脂封止体（１０）に接触することによって、垂直方向（Ｚ方向）における短いストロークで樹脂封止体（１０）を実質的に同時に切断する。これにより、樹脂封止体（１０）に加えられる力は、樹脂封止体（１０）の固定を弱める方向には作用しない。したがって、樹脂封止体（１０）を切断して小型化されたパッケージを製造する場合において、切断されたパッケージ（１０）が飛散するという問題が解消される。
また、本発明によれば、溶断による切断ではなく、砥粒（３１）と細線（１９，３０，３２）とを使用して樹脂封止体（１０）を切断する。したがって、被切断部における仕上がりの品位が向上する。加えて、パッケージの表面（上面及び側面）とチップとの間の距離が小さい場合、及び、透明樹脂が使用された樹脂封止体（１０）を切断する場合においても、加工熱による悪影響を排除することができる。
また、本発明によれば、細線（１９，３０，３２）と砥粒（３１）とからなる切断手段を使用し、細線（１９，３０，３２）の一部である水平部（ＷＨ）が境界線に沿って樹脂封止体（１０）に接触することによって樹脂封止体（１０）を切断する。これにより、適切な砥粒や切断条件等を設定すれば、異種材料である基板（１）と封止樹脂（９）とからなる樹脂封止体（１０）を切断する場合であっても、異種材料の境目で切断品位が変わるという問題は発生しない。更に、肉厚部を有するパッケージを切断する場合であっても、肉厚部と他の部分とを一括して同じ切断時間で切断することができるとともに、肉厚部の切断部において側面がテーパ状になるおそれはない。
また、本発明によれば、樹脂封止体（１０）を固定する固定手段（１７）と、細線（１９，３０，３２）と砥粒（３１）とからなる切断手段と、樹脂封止体（１０）の主面（Ｓ）に対して細線（１９，３０，３２）が実質的に平行になるようにして細線（１９，３０，３２）を張設する張設手段（２１，２２，２３，２４，２６）と、細線（１９，３０，３２）が少なくとも１方向に走行するように細線（１９，３０，３２）を駆動する駆動手段と、固定手段（１７）と細線（１９，３０，３２）とを相対的に移動させる移動手段とから、切断装置が基本的に構成される。これにより、切断装置の構成が簡素化される。したがって、装置コストの低減と装置の小型化とを図ることができる。
また、本発明によれば、樹脂封止体（１０）の主面（Ｓ）に対して細線（１９，３０，３２）が実質的に平行になる長さは、切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）の長さよりもわずかに大きい程度でよい。これにより、細線（１９，３０，３２）の走行経路については上述の平行になる長さが確保されていればよい。また、固定手段（１７）と細線（１９，３０，３２）とが相対的に移動する距離は、水平方向（Ｘ方向，Ｙ方向）においては、細線（１９，３０，３２）と樹脂封止体（１０）の全ての切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）とが接するのに必要な距離であればよく、垂直方向（Ｚ方向）においては、樹脂封止体（１０）の厚さよりもわずかに大きい程度でよい。したがって、装置コストの低減と装置の小型化とを図ることができる。
また、本発明によれば、樹脂封止体（１０）の切断に寄与するのは、切断手段を構成する細線（１９，３０，３２）及び砥粒（３１）だけである。これにより、樹脂封止体（１０）を固定する固定手段（１７）等の部材においては、摩耗する部分が存在しない。加えて、摩耗するのは細線（１９，３０，３２）とともに使用される砥粒（３１）だけであって、砥粒（３１）が摩耗し又は脱落すれば、その細線（１９，３０，３２）を交換し又は砥粒を追加するだけでよい。したがって、切断装置において、メンテナンスコストを抑制することができ、また、装置稼働率を向上させることができる。
また、本発明によれば、細線（１９，３０，３２）は側面視して樹脂封止体（１０）を取り囲むようにしてループ状に張設されている。更に、細線（１９，３０，３２）を送り出す送り出し手段（２２，２３）と、細線（１９，３０，３２）を巻き取る巻き取り手段（２３，２２）とを備えることもできる。これらにより、樹脂封止体（１０）の切断に寄与する細線（１９，３０，３２）が、樹脂封止体（１０）の主面（Ｓ）に対して実質的に平行になるようにして張設される。したがって、切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）の全体において、垂直方向（Ｚ方向）における短いストロークで細線（１９，３０，３２）が樹脂封止体（１０）を実質的に同時に切断する。
また、本発明によれば、樹脂封止体（１０）と細線（１９，３０，３２）との少なくとも一方に、単振動又は回転振動が付加される。これにより、切りくずの排出が促されるので、切断効率が向上するとともに、被切断部における仕上がりの品位が向上する。
また、本発明によれば、細線（３０）として縒り線が使用される。また、砥粒（３１）が付着している付着部（３３）と砥粒（３１）が付着していない非付着部（３４）とが細線（３２）の軸方向に沿って交互に設けられているような細線（３２）が使用される。これらにより、切りくずの排出が促されるので、切断効率が向上するとともに、被切断部における仕上がりの品位が向上する。
また、本発明によれば、細線（１９，３０，３２）が軸方向に沿って回転し又はねじられている。これにより、細線（１９，３０，３２）の周面（側面）がまんべんなく被切断物である樹脂封止体（１０）に接触することになる。したがって、細線（１９，３０，３２）において偏摩耗が生じないので、細線（１９，３０，３２）の長寿命化を図ることができる。
また、本発明によれば、樹脂封止体（１０）の切断に寄与する細線（１９，３０，３２）が、樹脂封止体（１０）の主面（Ｓ）に対して実質的に平行になるようにして複数列だけ張設されており、樹脂封止体（１０）は複数列の細線（１９，３０，３２）によって切断される。これにより、複数列の細線（１９，３０，３２）のそれぞれが、対応する複数列の切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）の全体において、垂直方向（Ｚ方向）における短いストロークで樹脂封止体（１０）を同時に切断する。したがって、樹脂封止体（１０）を切断して各パッケージに個片化する際の効率が飛躍的に向上する。
固定砥粒（３１）を有し、樹脂封止体（１０）の主面（Ｓ）に対して実質的に平行になるようにしてループ状に張設された複数の金属線（１９，３０，３２）が、１方向に高速で走行する。それらの金属線（１９，３０，３２）とステージ（１７）に固定されている樹脂封止体（１０）とを相対的に移動させることによって、金属線（１９，３０，３２）と樹脂封止体（１０）とを接触させる。このことにより、金属線（１９，３０，３２）と固定砥粒（３１）とからなる切断手段が、切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）に沿って樹脂封止体（１０）に接触して樹脂封止体（１０）を切断する。まず、樹脂封止体（１０）が有するＹ方向に沿う複数の切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）に沿って、複数の金属線（１９，３０，３２）を樹脂封止体（１０）に接触させることにより、それらの複数の切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）に沿って樹脂封止体（１０）を切断する。次に、ステージ（１７）を９０°だけ回動させる。次に、樹脂封止体（１０）が有するＸ方向に沿う複数の切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）に沿って、複数の金属線（１９，３０，３２）を樹脂封止体（１０）に接触させることにより、それらの複数の切断線（１２，１２Ｘ，１２Ｙ）に沿って樹脂封止体（１０）を切断する。以上の工程によって、樹脂封止体（１０）に含まれる各領域（２）がそれぞれパッケージに個片化される。
本発明に係る切断装置及び切断方法の実施例１について、図１〜図２を参照して説明する。図２は、本実施例に係る切断装置を示す斜視図である。なお、以下に示される各斜視図においては、金属線のぶれを防止するためのガイドプーリが適宜省略されている。
図２に示されているように、本発明に係る切断装置には、Ｘ方向・Ｙ方向・Ｚ方向に移動自在であり、かつ、θ方向に回動自在であるようなステージ１７が設けられている。ステージ１７の上面には、被切断物である樹脂封止体１０が位置合わせされて固定される。この樹脂封止体１０の固定は、ステージ１７における吸着によって行われる（図１（３）参照）。樹脂封止体１０は、基板１に設けられた格子状の領域２（図１参照）にそれぞれ対応する単位部分Ｕによって、仕切られている。したがって、単位部分Ｕも格子状に設けられていることになる。そして、単位部分Ｕの境界線を含む切断線１２は、Ｘ方向に沿う切断線１２ＸとＹ方向に沿う切断線１２Ｙとから構成されている。また、切断線１２Ｘと切断線１２Ｙとは、いずれも有限直線（線分）から構成されている直線状の線である。
さて、ステージ１７の上面には、平面視して切断線１２Ｘと切断線１２Ｙとをそれぞれ完全に含むようにして、溝１８Ｘ，１８Ｙが設けられている。そして、溝１８Ｘ，１８Ｙの幅と深さとは、金属線１９（後述）が十分に収容される程度の寸法に設定されている。また、ステージ１７における溝１８Ｘ及び溝１８Ｙ以外の部分には、図１（３）に示された凹部１３に相当する凹部（図示なし）が適宜設けられている。これらの凹部は、各単位部分Ｕの直下にそれぞれ設けられるとともに、樹脂封止体１０における各単位部分Ｕ以外の部分からなる不要部２０の直下にも、適宜設けられる。これらの凹部において、樹脂封止体１０が吸着されることによってステージ１７に固定される。
以下、細線について説明する。この細線は、金属線により構成されている。図２に示されているように、ステージ１７の上方に１本の金属線１９がループ状に張設されている。この金属線１９は、１本の金属線の両端において溶接、ろう付、Ｎｉ電着等をして接合することによって製造される。図２では、４つのプーリ２１（図示されているのは３つ）によって金属線１９が張設され、そのうちの１つのプーリ２１がモータ等の駆動手段（図示なし）に連結されている。そして、駆動手段によってその１つのプーリ２１が回転することによって、金属線１９が一方向に高速で走行する。本実施例では、図２に示されているように、金属線１９の一部である下側の水平部ＷＨが、左手前側から右手奥側に向かって高速で走行する。この走行方向は、被切断物である樹脂封止体１０の固定方向や特性等に応じて、適当に選択することができる。
金属線１９は、その一部である下側の水平部ＷＨが、樹脂封止体１０の主面（上面）Ｓに対して実質的に平行になるようにして、張設されている。なお、ここでいう「実質的に平行」とは、樹脂封止体１０の主面Ｓに対して下側の水平部ＷＨが実質的に０°をなしていればよく、０°を中心にして多少ずれのある角度であってもよい。このことにより、水平部ＷＨは、樹脂封止体１０の主面Ｓに対して実質的に同時に接触することができる。また、下側の水平部ＷＨが張設されていれば、金属線１９は図２に示されている以外の態様で張設されていてもよい。例えば、３個のプーリ２１を使用して金属線１９を張設してもよい。
金属線１９は、例えば、０．１〜０．５ｍｍ程度の直径を有するピアノ線のような細径の金属線を心線としている。そして、金属線１９の表面においては、ダイヤモンド、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）等からなる砥粒（図示なし）が固着されている。これらの砥粒（固定砥粒）は、例えば、電着や接着等によって金属線１９の表面に固着されている。また、金属線１９を使用していくと、これらの砥粒は摩耗し又は脱落していく。この場合には、古い金属線１９を新しい金属線１９に交換すればよい。すなわち、金属線１９は消耗品として取り扱われる。
本実施例に係る切断方法について、図２を参照して説明する。本実施例においては、固定砥粒を有し高速で走行する金属線１９と、ステージ１７の上面に固定されている樹脂封止体１０とを相対的に移動させることによって、金属線１９の一部である下側の水平部ＷＨと樹脂封止体１０とを接触させる。このことにより、金属線１９の水平部ＷＨが樹脂封止体１０を切断する。本実施例においては、ステージ１７をＸ方向とＹ方向とθ方向とに移動させることによって、金属線１９と樹脂封止体１０とを相対的に移動させてこれらを接触させる。
まず、図２に示すように、ステージ１７の上面において、樹脂封止体１０を位置決めして配置し、吸着によって樹脂封止体１０を固定する。また、ステージ１７の上方に金属線１９の走行系を配置する。そして、ステージ１７をＸ方向とＹ方向とθ方向とに適宜移動させることによって、金属線１９の下側の水平部ＷＨと樹脂封止体１０における切断線１２Ｙのうちの１本とが重なるように位置決めする。
次に、ステージ１７を上昇させて、金属線１９の下側の水平部ＷＨと樹脂封止体１０の主面Ｓとを接触させることによって、切断線１２Ｙにおいて（切断線１２Ｙに沿って）樹脂封止体１０を切削する。そして、引き続いてステージ１７を上昇させて樹脂封止体１０をその厚さ方向に完全に切削することにより、切断線１２Ｙの全体において樹脂封止体１０を実質的に同時に（一時に）切断する。切断線１２Ｙにおいて金属線１９の水平部ＷＨが樹脂封止体１０を切断し終わると、水平部ＷＨは溝１８Ｙに収容される。これにより、高速で走行する金属線１９がステージ１７に接触することが防止される。
ここで、金属線１９の下側の水平部ＷＨが樹脂封止体１０の主面Ｓに対して実質的に平行になるようにして、金属線１９が張設されている。これにより、ステージ１７と金属線１９とのＺ方向における相対的な移動距離は、樹脂封止体１０の厚さよりもわずかに大きい程度でよい。したがって、Ｚ方向における相対的な移動距離について考えると、短いストロークで樹脂封止体１０を切断することができる。
次に、金属線１９の下側の水平部ＷＨが樹脂封止体１０の主面Ｓよりも上方に位置するまで、ステージ１７を下降させる。そして、ステージ１７を図の右方向に移動させて、水平部ＷＨと樹脂封止体１０における切断線１２Ｙのうちの次の１本（直前に切断された切断線１２Ｙの左隣に位置する１本）とが重なるように位置決めする。その後に、ステージ１７を上昇させて、金属線１９における下側の水平部ＷＨによって、その切断線１２Ｙの全体において樹脂封止体１０を実質的に同時に切断する。以下、同様にして、図２における右側から左側に向かって、すべての切断線１２Ｙにおいて、金属線１９における下側の水平部ＷＨを使用して樹脂封止体１０をそれぞれ実質的に同時に切断する。
次に、金属線１９の下側の水平部ＷＨが樹脂封止体１０の主面Ｓよりも上方に位置する状態で、ステージ１７をθ方向に９０°だけ回動させる。そして、水平部ＷＨと樹脂封止体１０における切断線１２Ｘのうちの端の１本とが重なるように位置決めする。その後に、ステージ１７を上昇させて、金属線１９における下側の水平部ＷＨによって、その切断線１２Ｘの全体において樹脂封止体１０を実質的に同時に切断する。
次に、金属線１９の下側の水平部ＷＨが樹脂封止体１０の主面Ｓよりも上方に位置するまで、ステージ１７を下降させる。そして、回動後のステージ１７をＸ方向に移動させて、水平部ＷＨと樹脂封止体１０における切断線１２Ｘのうちの次の１本（直前に切断された切断線１２Ｘの隣に位置する１本）とが重なるように位置決めする。その後に、ステージ１７を上昇させて、金属線１９における下側の水平部ＷＨによって、その切断線１２Ｘの全体において樹脂封止体１０を実質的に同時に切断する。以下、同様にして、すべての切断線１２Ｘにおいて、金属線１９における下側の水平部ＷＨを使用して樹脂封止体１０をそれぞれ実質的に同時に切断する。これにより、樹脂封止体１０を全てのパッケージ（図２では９個）に個片化することができる。
次に、ステージ１７における吸着を解除して、個片化された全てのパッケージを搬出する。この工程では、例えば、ステージ１７の上方から下降させた搬出機構（図示なし）を使用して、各パッケージを吸着してそれらを一括して搬出する。
以上説明したように、本実施例によれば、樹脂封止体１０を切断する際に、１本の金属線１９における下側の水平部ＷＨを使用して、Ｙ方向に沿う各切断線１２Ｙにおいて、樹脂封止体１０をそれぞれ実質的に同時に切断する。その後に、ステージ１７をθ方向に９０°だけ回動させて、Ｘ方向に沿う各切断線１２Ｘにおいて、樹脂封止体１０をそれぞれ実質的に同時に切断する。加えて、金属線１９の下側の水平部ＷＨが樹脂封止体１０の主面Ｓに対して実質的に平行になるようにして、金属線１９が張設されている。このことにより、各切断線１２Ｙ，１２Ｘにおいて、それぞれ短いＺ方向のストロークで水平部ＷＨが樹脂封止体１０を実質的に同時に切断する。言い換えれば、１本の切断線１２Ｙ（１２Ｘ）において樹脂封止体１０を切断する際に、樹脂封止体１０に対して金属線１９が相対的に移動する距離は、その切断線１２Ｙ（１２Ｘ）の距離ではなく、樹脂封止体１０の厚さよりもわずかに大きい程度の距離でよい。
このことにより、本実施例によれば、樹脂封止体１０において、各切断線１２Ｙ，１２Ｘが長くなるとともにそれらの本数が増えることによって切断距離が増大した場合においても、短い切断時間で樹脂封止体１０を全てのパッケージに個片化することができる。したがって、樹脂封止体１０を切断してパッケージに個片化する際の効率が向上する。
また、レーザによって樹脂封止体を溶断する切断技術に比べて、金属線１９が有する砥粒を使用して樹脂封止体１０を切断するので、加工熱が抑制される。したがって、被切断部における良好な仕上がりの品位を確保することができる。更に、パッケージの表面（上面及び側面）とチップとの間の距離が小さい場合においても、透明樹脂が使用されている場合においても、加工熱による悪影響が排除される。
また、本発明によれば、固定砥粒を有する金属線１９からなる切断手段を使用する。これにより、適切な砥粒や切断条件等を設定すれば、異種材料である基板と封止樹脂とからなる樹脂封止体１０を切断する場合であっても、異種材料の境目で切断品位が変わるという問題は発生しない。更に、肉厚部を有するパッケージを切断する場合であっても、肉厚部と他の部分とを一括して同じ切断時間で切断することができるとともに、肉厚部の切断部において側面がテーパ状になるおそれはない。
また、切断手段であって固定砥粒を有する金属線１９と、金属線１９を張設し駆動する機構と、固定手段及び移動手段であるステージ１７とによって、切断装置が基本的に構成される。したがって、切断装置の構成が簡素化されるので、装置コストの低減と装置の小型化とを図ることができる。
また、ステージ１７の上面には溝１８Ｘ，１８Ｙが設けられているので、高速で走行する金属線１９がステージ１７に接触することが防止される。したがって、ステージ１７等の部材においては、摩耗する部分が存在しない。加えて、摩耗するのは金属線１９が有する砥粒だけであり、砥粒が摩耗し又は脱落すればその金属線１９を交換するだけでよい。したがって、切断装置において、メンテナンスコストを抑制することができ、また、装置稼働率を向上させることができる。
また、本実施例では、金属線１９の一部であって、樹脂封止体１０の主面Ｓに対して実質的に平行になるようにして張設されている水平部ＷＨを使用した。この場合には、金属線１９における樹脂封止体１０の主面Ｓに対する位置関係が実質的に平行であるような部分を、使用していることになる。これに限らず、金属線１９における樹脂封止体１０の主面Ｓに対する位置関係が一定の角度（ただし０°及び９０°以外）をなすような部分を、使用することもできる。特に、この一定の角度が小さい場合においては、金属線１９におけるこの一定の角度をなす部分を使用することによって、短いストロークで樹脂封止体１０をほぼ一括して切断することができる。したがって、直線状切断を行う際の効率が大幅に向上する。更に、この一定の角度が適当な小さい値である場合には、直線状切断を行う際の負荷（加工抵抗）が低減される。この効果は、特に切断線が長い場合において顕著である。
本発明に係る切断装置及び切断方法の実施例２を、図３を参照して説明する。図３は、本実施例に係る切断装置を示す斜視図である。本実施例では、１本の金属線１９は、ループ状に張設されているのではなく、相対向する２つのローラ間に張設されている。図３に示されているように、金属線１９は一方のローラ２２と他方のローラ２３との間に張設されている。一方のローラ２２と他方のローラ２３とは、モータ等の駆動手段と伝達手段とにより（いずれも図示なし）、いずれも正逆可能であって所定の方向に回転する。図３の状態において、一方のローラ２２は送り出しローラとして、他方のローラ２３は巻き取りローラとして、それぞれ機能する。
図３に示されているように、金属線１９における下側の水平部ＷＨは、左手前側から右手奥側に向かって高速で走行する。本実施例においても、高速で走行する金属線１９の水平部ＷＨと、ステージ１７の上面に固定されている樹脂封止体１０とを相対的に移動させる。このことにより、固定砥粒を有する金属線１９の下側の水平部ＷＨが、各切断線１２Ｙ，１２Ｘにおいて樹脂封止体１０をそれぞれ切断する。したがって、実施例１の場合と同様の効果が得られる。なお、金属線１９の下側の水平部ＷＨと樹脂封止体１０との相対的な移動は、ステージ１７をＸ方向・Ｙ方向・Ｚ方向に移動させ、また、θ方向に回動させることによって行われる。この点については実施例１の場合と同様なので、説明を省略する。
また、金属線１９の大部分が他方のローラ２３に巻き取られたら、一方のローラ２２及び他方のローラ２３の回転方向を逆にすればよい。これにより、一方のローラ２２は巻き取りローラとして、他方のローラ２３は送り出しローラとして、それぞれ機能する。そして、高速で走行する金属線１９おける下側の水平部ＷＨによって、各切断線１２Ｙ，１２Ｘにおいて樹脂封止体１０をそれぞれ切断することができる。
本発明に係る切断装置及び切断方法の実施例３を、図４を参照して説明する。図４は、本実施例に係る切断装置を示す斜視図である。本実施例では、複数本（Ｎ本；図４においては４本）の金属線１９が、相対向する２つのローラ間においてループ状に張設されている。また、本実施例では、単位部分Ｕの平面形状が同一の正方形であるような樹脂封止体１０を、切断の対象にしている。更に、本実施例では、金属線１９の本数と、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれにおける切断線の本数とが、同じ本数（Ｎ本）になっている。なお、本実施例においては、金属線１９と切断線との本数を同じ４本にしたが、これに限らず、金属線１９の本数が切断線の本数の約数になるようにしてもよい。本実施例では、金属線１９の本数を２本にして、Ｘ・Ｙ方向にそれぞれ２回に分けて樹脂封止体１０を切断することもできる。
図４に示されているように、２つのローラ２４によって４本の金属線１９が張設され、そのうちの１つのローラ２４がモータ等の駆動手段（図示なし）に連結されている。そして、駆動手段によってその１つのローラ２４が回転することによって、４本の金属線１９が一方向に高速で走行する。図４においては、各金属線１９は、下側の水平部ＷＨがそれぞれ左手前側から右手奥側に向かって高速で走行するようにして、それぞれ駆動されている。このように、下側の水平部ＷＨの部分においては、４列の金属線１９が張設されていることになる。
また、樹脂封止体１０において切断されるべき切断線は、切断線１２Ｙと切断線１２Ｘとのいずれについてもそれぞれ４本である。そして、金属線１９相互間のピッチと、単位部分Ｕの平面形状である正方形の１辺の長さとが等しくなるようにして、金属線１９が張設されている。言い換えれば、４本の金属線１９相互間のピッチと、切断線１２Ｙ相互間のピッチ及び切断線１２Ｘ相互間のピッチとがそれぞれ等しくなるようにして、４本の金属線１９が張設されている。したがって、次の位置関係が得られるようにして、４本の金属線１９における下側の水平部ＷＨと樹脂封止体１０とを位置決めすることができる。第１の位置関係は、平面視して４本の水平部ＷＨと４本の切断線１２Ｙとが重なるような位置関係である（図４参照）。第２の位置関係は、平面視して４本の水平部ＷＨと４本の切断線１２Ｘとが重なるような位置関係である。
本実施例によれば、まず、平面視して４本の水平部ＷＨと４本の切断線１２Ｙとが重なるようにして、４本の水平部ＷＨと樹脂封止体１０とを位置決めする。次に、樹脂封止体１０に対してステージ１７が１回上昇することによって、全ての（４本の）切断線１２Ｙにおいて、４本の水平部ＷＨを使用して樹脂封止体１０を同時に切断する。次に、金属線１９の下側の水平部ＷＨが樹脂封止体１０の主面Ｓよりも上方に位置するまでステージ１７を下降させる。次に、ステージ１７をθ方向に９０°だけ回動させる。次に、平面視して４本の水平部ＷＨと４本の切断線１２Ｘとが重なるようにして、４本の水平部ＷＨと樹脂封止体１０とを位置決めする。次に、樹脂封止体１０に対してステージ１７が１回上昇することによって、全ての（４本の）切断線１２Ｘにおいて、４本の水平部ＷＨを使用して樹脂封止体１０を同時に切断する。これにより、４本の水平部ＷＨが２回だけ樹脂封止体１０に接触することによって、樹脂封止体１０を全てのパッケージに個片化することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、金属線１９の本数と、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれにおける切断線の本数とが、同じＮ本（＝４本）になっている。また、Ｎ本の金属線１９相互間のピッチと単位部分Ｕの平面形状である正方形の１辺の長さとが等しくなるようにして、金属線１９が張設されている。これにより、ステージ１７が１回上昇及び下降し、ステージ１７がθ方向に９０°だけ回動し、再度ステージ１７が１回上昇及び下降することによって、樹脂封止体１０が（Ｎ−１）２個（＝９個）のパッケージに個片化される。また、ステージ１７が上昇及び下降することにより、切断手段であって固定砥粒を有する金属線１９が、短いストロークでＺ方向に相対的に往復移動する。これらにより、金属線１９が短いストロークの相対的な往復移動を２回繰り返すことによって、樹脂封止体１０が全て個片化されることになる。したがって、樹脂封止体１０を切断してパッケージに個片化する際の効率が飛躍的に向上する。
なお、本実施例では、単位部分Ｕの平面形状が同一の正方形であるような樹脂封止体１０を切断する場合について説明した。これに限らず、単位部分Ｕの平面形状が正方形ではなく通常の長方形である場合には、次のようにして本実施例を適用することができる。それは、第１に、その長方形の異なる２辺の長さに応じて、溝１８Ｘと溝１８Ｙとがそれぞれ適当なピッチで設けられたステージ１７を準備することである。第２に、その長方形の異なる２辺の長さに応じて、金属線１９相互間のピッチが異なる２種類の走行系を準備することである。また、図４に示されたローラ２４に代えてこれが４分割された４個のプーリを設け、それらプーリのピッチ（中心間隔）を適宜可変してもよい。
この場合において、例えば、単位部分Ｕの平面形状について、短辺がＸ方向に沿うとともに長辺がＹ方向に沿うような長方形を想定して、樹脂封止体１０を切断する方法を、図４を参照して説明する。まず、短辺に直交する切断線１２Ｙに沿って樹脂封止体１０を切断する。この場合には、ステージ１７に設けられその長方形の短辺の長さに等しいようなピッチを有する溝１８Ｙと、その短辺の長さに等しいようなピッチを有する金属線１９を備えた走行系とを、使用する。次に、ステージ１７を９０°だけ回動させて、ステージに固定された樹脂封止体１０を切断線１２Ｘに沿って切断する。この場合には、ステージ１７に設けられその長方形の長辺の長さに等しいようなピッチを有する溝１８Ｘと、その長辺の長さに等しいようなピッチを有する金属線１９を備えた走行系とを、使用する。これにより、単位部分Ｕの平面形状が通常の長方形であるような樹脂封止体１０を切断してパッケージに個片化する際に、効率が飛躍的に向上する。
また、本実施例では４本の金属線１９を張設して使用した。これに限らず、１本の金属線を張設して、溝付ローラ等を使用することにより、その金属線において４列の平行する部分を設けてもよい。この場合には、４列の平行する部分をそれぞれ水平部ＷＨとして使用することになる。
本発明に係る切断装置及び切断方法の実施例４を、図５を参照して説明する。図５は、本実施例に係る切断装置を示す斜視図である。本実施例では、高速で走行する金属線１９において切断に寄与する水平部ＷＨを、微小かつ高速に振動させる。図５に示されているように、金属線１９の水平部ＷＨにおいて切断に寄与する部分の外側に、すなわち水平部ＷＨにおいて樹脂封止体１０に接触しない部分に、金属線１９に接するようにして加振用プーリ２５が設けられている。これらの加振用プーリ２５によって、金属線１９の水平部ＷＨにＺ方向に沿う単振動が付加される。
金属線１９の水平部ＷＨを単振動させる機構としては、ばね等の弾性体とカム機構とを組み合わせて使用して、ガイドプーリ２５の回転軸の双方を単振動させる機構が考えられる。また、圧電素子等を使用して、ガイドプーリ２５の回転軸の双方を単振動させる機構が考えられる。これらの場合には、樹脂封止体１０の主面Ｓに対して水平部ＷＨが実質的に平行である状態を維持しながら、Ｚ方向に沿って水平部ＷＨを単振動させることが好ましい。
更に、金属線１９を加振して回転振動させるには、上述した機構によってガイドプーリ２５の回転軸をそれぞれＺ方向に沿って単振動させるとともに、一方のローラ２２及び他方のローラ２３の双方をＹ方向に沿って単振動させればよい。Ｚ方向に沿う単振動とＹ方向に沿う単振動とを適当に合成することによって、水平部ＷＨとそれが切断しようとする切断線（図５では切断線１２Ｙ）とが含まれる面において、金属線１９が円振動又は楕円振動する。これらの場合には、樹脂封止体１０の主面Ｓに対して水平部ＷＨが実質的に平行である状態を維持しながら、水平部ＷＨと樹脂封止体１０とが接触する際に主面Ｓに対して水平部ＷＨが走行する速度を加速するような回転振動の方向に沿って金属線１９を回転振動させることが好ましい。このような、水平部ＷＨとそれが切断しようとする切断線１２Ｙとを含む面内における回転振動の方向は、図５において振動方向Ｖとして示されている。
本実施例によれば、金属線１９が加振されることによって、水平部ＷＨにおいて金属線１９が単振動又は回転振動する。これにより、切りくずの排出が促されるので、切断効率が向上するとともに、被切断部の品位が向上する。
なお、本実施例では、金属線１９が樹脂封止体１０を切断する部分である水平部ＷＨにおいて、次のような振動の態様が考えられる。第１の態様は、金属線１９における水平部ＷＨの軸方向（水平部ＷＨが張設されている方向であり、かつ走行する方向）と切断線とを含む面内であって、かつ、軸方向以外の方向に、金属線１９を加振して単振動させる場合である。これによれば、樹脂封止体を切断する際に、加振しない場合に比べて同じ切断幅で切りくずの排出が促される。第２の態様は、水平部ＷＨと切断線とを含む面内において、金属線１９を加振して回転振動させる場合である。これによれば、樹脂封止体を切断する際に、加振しない場合に比べて同じ切断幅で切りくずの排出がいっそう促される。なお、その他の振動の態様によれば、樹脂封止体を切断する際に、加振しない場合に比べて切断幅は広くなるが切りくずの排出が促される。
なお、本実施例において金属線１９における水平部ＷＨを単振動又は回転振動させる振動数及び振幅は、被切断物の特性（例えば、基板の材質等）に応じて最適な値に定めればよい。また、振動数については、音波として考えた場合に人間の可聴域にある振動数と可聴域を超える振動数とのいずれを採用してもよい。また、金属線１９を加振せずに、樹脂封止体１０が固定されているステージ１７を加振してもよい。更に、金属線１９とステージ１７とをともに加振してもよい。
本発明に係る切断装置及び切断方法の実施例５について、図６を参照して説明する。図６（１）は本実施例に係る切断装置を示す斜視図であり、図６（２）はＶ溝付プーリの頂部における金属線の回転方向を示す部分断面図である。本実施例では、高速で走行する金属線１９をその軸方向の周りに回転させる。図６に示されているように、相対向するプーリ２１の上方にＶ溝付プーリ２６を設ける。このＶ溝付プーリ２６の周面２７には、その周面２７において斜行するようにしてＶ溝２８が設けられている。そして、金属線１９はこのＶ溝２８に沿って走行する。
以上のような構成によって、図６（１）に示されたＶ溝付プーリ２６の奥側（見えない部分）から頂部にかけて、金属線１９は次のように走行する。すなわち、図６（２）に示されているように、金属線１９は、手前側かつ上側に向かって走行しながらＶ溝２８における右側の壁２９によって左側に向かって押圧される。したがって、右側の壁２９と金属線１９との間に生じる摩擦力によって、金属線１９は、その軸線の周りを図６（２）における回転方向Ｒの方向（反時計回りの方向）に回転する。
本実施例によれば、金属線１９がその軸方向の回りを回転しながら走行する。これにより、金属線１９の周面（側面）がまんべんなく被切断物である樹脂封止体１０に接触することになる。したがって、金属線１９において偏摩耗が生じないので、金属線１９の長寿命化を図ることができる。
なお、１本の金属線を予めねじっておき、その状態で金属線の両端を溶接して接合することによって、金属線を製造してもよい。このような金属線を使用した場合においても、ねじりを生じた状態で張設された金属線がねじられながら走行するので、金属線の周面（側面）が被切断物である樹脂封止体１０にまんべんなく接触する。したがって、金属線において偏摩耗が生じないという効果が得られる。
また、Ｖ溝付プーリ２６を相対向するように２個設けて、それぞれのＶ溝付プーリ２６によって生じる金属線１９の回転方向が金属線１９を更にねじるような方向になるようにしてもよい。具体的には、図６に示されたＶ溝付プーリ２６の左手前に別のＶ溝付プーリを設け、別のＶ溝付プーリに設けられたＶ溝によって、金属線１９を時計回りの方向に回転させる。これにより、金属線１９の全体におけるねじれの数を増やすことができる。このねじれの数は、樹脂封止体１０の特性、金属線１９の寿命、切断の効率などを考慮して定めればよい。
本発明に係る切断装置及び切断方法の実施例６について、図７を参照して説明する。図７（１），（２）は、本実施例においてそれぞれ使用される金属線を示す正面図である。本実施例においては、図７（１）に示されているように、縒り線（より線）からなる金属線３０を使用する。そして、金属線３０の表面には砥粒（図示なし）が固着されている。金属線３０においては、断面形状が円形ではなく凹部を有するので、この凹部によって切りくずの排出が促される。したがって、特に切断線が長い場合において、切断効率が向上する。
また、本実施例では、図７（２）に示されているように、金属線として、砥粒３１が付着している態様に特徴を有する金属線３２を使用してもよい。この金属線３２には、軸方向に沿って、砥粒３１が付着している付着部３３が適当な間隔を空けて設けられている。すなわち、この金属線３２には、軸方向に沿って、付着部３３と砥粒３１が付着していない非付着部３４とが交互に設けられている。これにより、非付着部３４によって切りくずの排出が促される。したがって、切断効率が向上する。なお、図７（１）に示された縒り線からなる金属線３０において、軸方向に沿って付着部と非付着部とを交互に設けることもできる。
なお、本発明に係る切断装置及び切断方法の要点は、張設されている金属線１９において、樹脂封止体１０の主面Ｓに対して実質的に平行になるようにして張設されている水平部ＷＨを使用して、直線状の切断線１２Ｙ（１２Ｘ）において短いストローク（Ｚ方向）で樹脂封止体１０を同時に切断することである。したがって、金属線１９の張設の態様については、様々な態様が可能になる。
また、これまで説明した各実施例では、封止樹脂９の上面が樹脂封止体１０の主面Ｓになるようにして、樹脂封止体１０を固定した（図１参照）。これに代えて、樹脂封止体１０の位置決め及び固定が可能であれば、樹脂封止体１０の天地を逆にして樹脂封止体１０を固定してもよい。この場合には、図１における基板１の下面が樹脂封止体１０の主面Ｓになる。
また、樹脂封止体１０を構成する材料の特性に応じて、金属線１９が走行する速度及び金属線１９とステージ１７との相対的な移動速度（Ｚ方向）を変えることができる。例えば、基板１が硬くかつ脆性を有するセラミックスベースの基板である場合には、封止樹脂を切断する際にはステージ１７を高速で上昇させ、基板１を切断する際にはステージ１７を低速で上昇させてもよい。
また、樹脂封止体１０が固定されているステージ１７を移動させることによって、樹脂封止体１０と金属線１９とを相対的に移動させた。これに限らず、樹脂封止体１０が固定されている状態で、金属線１９が含まれる走行系を移動させてもよい。更に、金属線１９が含まれる走行系とステージ１７との双方を移動させることもできる。
また、水平部ＷＨを使用する切断は、いわゆるウェーハレベルパッケージに対しても適用される。ウェーハレベルパッケージとは、シリコン基板等の半導体ウェーハ（半導体基板）において格子状に設けられた領域に各々設けられた半導体チップを一括して樹脂封止した後に、その樹脂封止体を切断して各領域に相当する各パッケージに個片化する方式である。
また、これまでは、樹脂封止体１０を厚さ方向に完全に切削することによってその樹脂封止体１０を切断する場合、すなわちフルカットを行う場合について説明した。これに限らず、水平部ＷＨを使用する切断は、対象物を完全には切断せず、対象物に直線状の溝を切削して形成する場合、すなわちハーフカットを行う場合においても適用される。したがって、本発明における「切断」は、フルカットとハーフカットとの双方を意味する。ハーフカットの場合には、平面視して格子状の溝を対象物に形成し、その後に対象物の一部を適当に押圧することによって、対象物を個片化することができる。
また、金属線１９を使用して対象物を切断する工程では、金属線１９と対象物とが接触する部分に、必要に応じて水等の加工液を供給することもできる。この場合には、加工液によって金属線１９と対象物とが冷却される。したがって、個片化されたパッケージの周縁における仕上がりの品位が向上するとともに、金属線１９の長寿命化が可能になる。また、加工液によって切りくずの排出が促されるので、切断効率が向上する。加えて、切断された不要部（図１の基板１における左右両端の部分を参照）に対して加工液を適当に噴射することによって、これらの不要部を飛ばして除去することができる。なお、高圧ガス（空気や窒素ガス等）を使用することによっても、これらの効果が得られる。
また、金属線からなる細線を使用したが、被切断物の特性によっては、合成樹脂からなる細線を使用してもよい。例えば、ナイロン等からなる細線に無電解めっきによって各種の砥粒を付着させた切断線を、使用することができる。更に、ナイロン等を基材とし、各種の砥粒を均一に混合し溶融紡糸として作られた切断線を、使用することもできる。これらの細線は、ポリイミドフィルムやポリエステルフィルム等を基材とするフレキシブル基板・テープキャリア等の樹脂ベースのプリント基板を含む樹脂封止体１０に対して、適用されることが好ましい。
更に、本発明に係る切断装置及び切断方法においては、固定砥粒による切断方式だけでなく、遊離砥粒による切断方式を使用することもできるし、固定砥粒と遊離砥粒との双方を併用する切断方式を使用することもできる。ここで、遊離砥粒による切断方式とは、砥粒が固着されていない単なる金属線（縒り線を含む）と、切断個所において水等の流体に混入されて供給される砥粒とを使用する切断方式である。この場合には、単なる金属線と供給される砥粒とが、切断手段を構成する。そして、遊離砥粒が摩耗すれば遊離砥粒を追加するだけでよいので、メンテナンスコストを抑制することができ、また、装置稼働率を向上させることができる。
また、本発明は、上述の各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。
図１（１）〜（３）は、基板に装着されたチップを樹脂封止する工程から樹脂封止体を切断する工程までを説明する、それぞれ断面図である。 図２は、実施例１に係る切断装置を示す斜視図である。 図３は、実施例２に係る切断装置を示す斜視図である。 図４は、実施例３に係る切断装置を示す斜視図である。 図５は、実施例４に係る切断装置を示す斜視図である。 図６（１）は本実施例に係る切断装置を示す斜視図であり、図６（２）はＶ溝付プーリの頂部における金属線の回転方向を示す部分断面図である。 図７（１），（２）は、実施例６においてそれぞれ使用される金属線を示す正面図である。
１ 基板
２ 領域
３ チップ（チップ状電子部品）
４ ワイヤ
５ 下型
６ 上型
７ 樹脂流路
８ キャビティ
９ 封止樹脂
１０ 樹脂封止体
１１，１７ ステージ
１２，１２Ｘ，１２Ｙ 切断線
１３ 凹部
１４ 管路
１５ 吸気
１６，１８Ｘ，１８Ｙ 溝
１９，３０，３２ 金属線（細線、切断手段）
２０ 不要部
２１ プーリ（張設手段）
２２ 一方のローラ（張設手段、送り出し手段、巻き取り手段）
２３ 他方のローラ（張設手段、巻き取り手段、送り出し手段）
２４ ローラ（張設手段）
２５ 加振用プーリ（加振手段）
２６ 回転用プーリ（張設手段）
２７ 周面
２８ Ｖ溝
２９ 右側の壁
３１ 砥粒（切断手段）
３３ 付着部
３４ 非付着部
Ｓ 主面
Ｕ 単位部分
ＷＨ 水平部

Claims (12)

  1. 基板が有する格子状の複数の領域に各々設けられたチップ状電子部品が封止樹脂によって一括して樹脂封止された樹脂封止体を前記各領域に相当する各パッケージに個片化する目的で、前記複数の領域が各々有する境界線を含む切断線に沿って前記樹脂封止体を切断する切断装置であって、
    前記樹脂封止体を固定する固定手段と、
    第１のピッチをあけて設けられた複数の細線からなる第１の細線群と前記複数の細線が各々有する砥粒とからなる第１の切断手段と、
    第２のピッチをあけて設けられた複数の細線からなる第２の細線群と前記複数の細線が各々有する砥粒とからなる第２の切断手段と、
    前記第１の切断手段について前記樹脂封止体の主面に対して前記第１の細線群が実質的に平行になるようにして前記複数の細線を張設する第１の張設手段と、
    前記第２の切断手段について前記樹脂封止体の主面に対して前記第２の細線群が実質的に平行になるようにして前記複数の細線を張設する第２の張設手段と、
    前記第１の切断手段について前記第１の細線群が少なくとも１方向に走行するように前記第１の細線群を駆動する第１の駆動手段と、
    前記第２の切断手段について前記第２の細線群が少なくとも１方向に走行するように前記第２の細線群を駆動する第２の駆動手段と、
    前記固定手段と前記第１の切断手段及び前記第２の切断手段を相対的に移動させる移動手段とを備えるとともに、
    前記第１の切断手段と前記第２の切断手段とは各々前記切断線に沿って前記樹脂封止体に接触することによって前記樹脂封止体を切断し、
    前記樹脂封止体における前記各領域の平面形状は長方形であり、
    前記長方形における第１の辺の長さは前記第１のピッチに等しく、かつ、前記第１の辺に隣り合う第２の辺の長さは前記第２のピッチに等しく、
    前記第１の細線群は前記第２の辺に平行である部分を含み、かつ、前記第２の細線群は前記第１の辺に平行である部分を含み、
    前記固定手段は前記樹脂封止体を含む面において少なくとも９０°だけ回転することができ、
    前記第１の辺の長さと前記第２の辺の長さとは異なり、
    前記基板はセラミックスベースであり、
    前記固定手段と前記第１の切断手段とを相対的に移動させる移動速度、又は、前記固定手段と前記第２の切断手段とを相対的に移動させる移動速度について、前記封止樹脂を切断する場合の移動速度よりも前記基板を切断する場合の移動速度が低速であることを特徴とする切断装置。
  2. 請求項１に記載の切断装置において、
    前記樹脂封止体に振動を付加する樹脂封止体加振手段と、前記第１の細線群に振動を付加する第１の加振手段と、前記第２の細線群に振動を付加する第２の加振手段とのうち少なくともいずれかを備えるとともに、
    前記振動は回転振動であることを特徴とする切断装置。
  3. 請求項１又は２に記載の切断装置において、
    前記第１の細線群と前記第２の細線群とは各々前記樹脂封止体を取り囲むようにしてループ状に張設されていることを特徴とする切断装置。
  4. 請求項１−３のいずれか１つに記載の切断装置において、
    前記第１の細線群を送り出す第１の送り出し手段と、
    前記第２の細線群を送り出す第２の送り出し手段と、
    前記第１の細線群を巻き取る第１の巻き取り手段と、
    前記第２の細線群を巻き取る第２の巻き取り手段とを備え、
    前記第１の駆動手段は前記第１の細線群を１方向に連続的に駆動した後に逆方向に連続的に駆動し、
    前記第２の駆動手段は前記第２の細線群を１方向に連続的に駆動した後に逆方向に連続的に駆動することを特徴とする切断装置。
  5. 請求項１−４のいずれか１つに記載の切断装置において、
    前記複数の細線は各々縒り線であることを特徴とする切断装置。
  6. 請求項１−５のいずれか１つに記載の切断装置において、
    前記複数の細線においては各々前記砥粒が付着している付着部と前記砥粒が付着していない非付着部とが前記複数の細線の軸方向に沿って交互に設けられていることを特徴とする切断装置。
  7. 請求項１−６のいずれか１つに記載の切断装置において、
    前記複数の細線は各々該複数の細線の軸方向の周りに回転し又はねじられていることを特徴とする切断装置。
  8. 基板が有する格子状の複数の領域に各々設けられたチップ状電子部品が封止樹脂によって一括して樹脂封止された樹脂封止体を前記各領域に相当する各パッケージに個片化する目的で、前記複数の領域が各々有する境界線を含む切断線に沿って前記樹脂封止体を切断する切断方法であって、
    固定手段に前記樹脂封止体を固定する工程と、
    砥粒とともに使用され第１のピッチをあけて設けられた複数の細線からなる第１の細線群が前記樹脂封止体の主面に対して実質的に平行になるようにして前記第１の細線群を張設する工程と、
    砥粒とともに使用され第２のピッチをあけて設けられた複数の細線からなる第２の細線群が前記樹脂封止体の主面に対して実質的に平行になるようにして前記第２の細線群を張設する工程と、
    前記第１の細線群が少なくとも１方向に走行するように前記第１の細線群を駆動する工程と、
    前記第２の細線群が少なくとも１方向に走行するように前記第２の細線群を駆動する工程と、
    前記固定手段と前記第１の細線群とを相対的に移動させ前記樹脂封止体と前記第１の細線群とを前記切断線の各々に沿って接触させることによって前記樹脂封止体を切断する工程と、
    前記固定手段を、前記樹脂封止体を含む面において９０°だけ回転させる工程と、
    前記固定手段と前記第２の細線群とを相対的に移動させ前記樹脂封止体と前記第２の細線群とを前記切断線の各々に沿って接触させることによって前記樹脂封止体を切断する工程とを備え、
    前記樹脂封止体における前記各領域の平面形状は長方形であり、
    前記長方形における第１の辺の長さは前記第１のピッチに等しく、かつ、前記第１の辺に隣り合う第２の辺の長さは前記第２のピッチに等しく、
    前記第１の細線群は前記第２の辺に平行である部分を含み、かつ、前記第２の細線群は前記第１の辺に平行である部分を含み、
    前記第１の辺の長さと前記第２の辺の長さとは異なり、
    前記基板はセラミックスベースであり、
    前記樹脂封止体を切断する工程において、前記固定手段と前記第１の切断手段とを相対的に移動させる移動速度、又は、前記固定手段と前記第２の切断手段とを相対的に移動させる移動速度について、前記封止樹脂を切断する場合の移動速度よりも前記基板を切断する場合の移動速度を低速にすることを特徴とする切断方法。
  9. 請求項８に記載の切断方法において、
    前記樹脂封止体と前記第１の細線群と前記第２の細線群とのうち少なくともいずれかに振動を付加する工程を備えるとともに、
    前記振動は回転振動であることを特徴とする切断方法。
  10. 請求項８又は９に記載の切断方法において、
    前記第１の細線群を張設する工程では前記第１の細線群が前記樹脂封止体を取り囲むようにして前記第１の細線群をループ状に張設し、
    前記第２の細線群を張設する工程では前記第２の細線群が前記樹脂封止体を取り囲むようにして前記第２の細線群をループ状に張設することを特徴とする切断方法。
  11. 請求項８−１０のいずれかに記載の切断方法において、
    前記第１の細線群を張設する工程では第１の送り出し手段と第１の巻き取り手段との間において前記第１の細線群を張設し、
    前記第２の細線群を張設する工程では第２の送り出し手段と第２の巻き取り手段との間において前記第２の細線群を張設し、
    前記第１の細線群を駆動する工程では前記第１の細線群を１方向に連続的に駆動した後に逆方向に連続的に駆動し、
    前記第２の細線群を駆動する工程では前記第２の細線群を１方向に連続的に駆動した後に逆方向に連続的に駆動することを特徴とする切断方法。
  12. 請求項８−１１のいずれか１つに記載の切断方法において、
    前記切断する工程では前記複数の細線の周面を各々前記樹脂封止体にまんべんなく接触させることを特徴とする切断方法。
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