JP5270481B2 - 電極加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体チップ等の被加工物の表面にこの表面よりも突出して形成された複数の電極の高さを揃える電極加工方法に関するものである。

半導体チップが複数形成された半導体ウエーハは、ダイシング装置等によって個々の半導体チップに分割され、この分割された半導体チップは携帯電話やパソコン等の電気機器に広く用いられている。また、電気機器の軽量化・小型化を実現するため、近年では、半導体チップの電極に５０〜１００μｍの突起状のバンプを形成し、このバンプを実装基板に形成された電極に直接接合するようにしたフリップチップと呼ばれる半導体チップが開発され、実用に供されている。その他、インターポーザーと呼ばれる基板に複数の半導体チップを併設したり、積層する等して小型化を図った技術が開発され、実用化されている。

ここで、上記した各技術では、半導体チップ等の基板の表面に複数の突起状のバンプ（電極）を形成し、この突起状の電極を介して基板同士を接合するようにしている。このため、基板同士を接合する前に突起状のバンプの高さを揃える必要がある。この突起状のバンプの高さを揃えるため、一般的には基板表面を研磨処理しているが、作業性が悪く処理時間が長いという問題があった。

一方で、突起状のバンプを形成する技術として、金等のワイヤーの先端を加熱溶融してボールを形成した後、半導体チップの電極に形成したボールを超音波併用熱圧着し、ボールを残してワイヤーを破断するスタッドバンプ形成法が知られている。このスタッドバンプ形成法によって形成されたバンプは、ワイヤーを破断する際に針状の髭が発生するため、研磨処理が困難である。このため、従来は、例えば加熱した板をバンプに押し当ててバンプの高さを揃えるようにしていた。しかしながらこの手法では、バンプの頭が潰れて隣接するバンプと短絡するという問題がある。なお、この問題を解消するための技術として、例えばバンプの先端部を切断治具で切断するものが知られているが（特許文献１を参照）、この特許文献１の手法では、バンプの先端部を切断するための工程を新たに行う必要があった。

以上のような問題を解決するため、本出願人は、切削工具を用い、電極の先端部を切削処理することによってバンプの高さを揃えるようにした加工装置を提案している（特許文献２を参照）。

特開２００１−５３０９７号公報 特開２００４−３１９６９７号公報

しかしながら、金等の粘りのある金属によって形成されたバンプを切削する場合、切削時にバリが発生し、半導体チップの品質を低下させるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みて為されたものであり、被加工物の表面にこの表面よりも突出して形成された複数の電極を切削して各電極の高さを均一に揃える際に、バリの発生を抑制することができる電極加工方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電極加工方法は、表面を露出させた状態で被加工物を保持する保持手段と、前記保持手段を被加工物搬入出域と被加工物加工域との間で水平移動させる水平方向移動手段と、前記被加工物加工域上方に配設され、切れ刃が配設されたバイト工具と、該バイト工具を鉛直方向を回転軸として回転可能に支持するスピンドルとを備えたバイト加工手段と、前記バイト加工手段を鉛直方向に移動させる鉛直方向移動手段と、を備えた加工装置を用い、前記被加工物の表面に該表面よりも突出して形成された複数の電極の高さを揃える電極加工方法であって、前記鉛直方向移動手段によって前記バイト工具を頭出し高さ位置に移動させるとともに、前記スピンドルによって前記バイト工具を回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へと水平移動させることにより、前記電極の一側面側から前記切れ刃を切り込ませ、反対側の他側面側へ切り抜けさせて前記電極の頭出し加工を行う頭出し工程と、前記鉛直方向移動手段によって前記バイト工具をバリ取り高さ位置に移動させるとともに、前記スピンドルによって前記バイト工具を回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へ水平移動させることにより、前記電極の前記他側面側から前記切れ刃を切り込ませ、前記一側面側へ切り抜けさせて前記頭出し工程で発生した前記電極のバリ取りを行うバリ取り工程と、を含み、前記バリ取り工程は、前記スピンドルを前記頭出し工程での回転方向と逆方向に回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へ水平移動させることを特徴とする。

また、本発明にかかる電極加工方法は、本発明にかかる電極加工方法は、表面を露出させた状態で被加工物を保持する保持手段と、前記保持手段を被加工物搬入出域と被加工物加工域との間で水平移動させる水平方向移動手段と、前記被加工物加工域上方に配設され、切れ刃が配設されたバイト工具と、該バイト工具を鉛直方向を回転軸として回転可能に支持するスピンドルとを備えたバイト加工手段と、前記バイト加工手段を鉛直方向に移動させる鉛直方向移動手段と、を備えた加工装置を用い、前記被加工物の表面に該表面よりも突出して形成された複数の電極の高さを揃える電極加工方法であって、前記鉛直方向移動手段によって前記バイト工具を頭出し高さ位置に移動させるとともに、前記スピンドルによって前記バイト工具を回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へと水平移動させることにより、前記電極の一側面側から前記切れ刃を切り込ませ、反対側の他側面側へ切り抜けさせて前記電極の頭出し加工を行う頭出し工程と、前記鉛直方向移動手段によって前記バイト工具をバリ取り高さ位置に移動させるとともに、前記スピンドルによって前記バイト工具を回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へ水平移動させることにより、前記電極の前記他側面側から前記切れ刃を切り込ませ、前記一側面側へ切り抜けさせて前記頭出し工程で発生した前記電極のバリ取りを行うバリ取り工程と、を含み、前記バリ取り工程は、前記保持手段上で前記頭出し工程後の前記被加工物を１８０度回転させた後、前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へ水平移動させることを特徴とする。

本発明によれば、被加工物の表面にこの表面よりも突出して形成された複数の電極に対し、まず、その一側面側から切れ刃を切り込ませ、反対側の他側面側へ切り抜けさせて頭出し加工を行うことができる。そしてその後、各電極に対し、その他側面側から切れ刃を切り込ませ、一側面側へ切り抜けさせてバリ取りを行うことによって、バリの突出方向から被加工物の各電極の先端部を切削することができる。したがって、被加工物の表面にこの表面よりも突出して形成された複数の電極を切削して各電極の高さを均一に揃える際に、バリの発生を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、被加工物の構成を示す斜視図である。 図２は、被加工物の構成を示す側面図である。 図３は、実施の形態１の電極加工方法を実現するための加工装置の構成例を示す斜視図である。 図４は、チャックテーブルの構成例を示す図である。 図５−１は、実施の形態１における被加工物保持工程を説明する一部断面図である。 図５−２は、実施の形態１における頭出し工程を説明する一部断面図である。 図５−３は、実施の形態１におけるバリ取り工程を説明する一部断面図である。 図６−１は、実施の形態１の頭出し工程における切れ刃およびチャックテーブルの動作について説明する説明図である。 図６−２は、実施の形態１のバリ取り工程における切れ刃およびチャックテーブルの動作について説明する説明図である。 図７−１は、実施の形態２の頭出し工程における切れ刃およびチャックテーブルの動作について説明する説明図である。 図７−２は、実施の形態２のバリ取り工程における切れ刃およびチャックテーブルの動作について説明する説明図である。 図８は、実施の形態３の頭出し工程およびバリ取り加工における切れ刃、チャックテーブルおよびチャックテーブル移動機構の動作について説明する説明図である。

以下、本発明を実施するための形態である電極加工方法について図面を参照して説明する。

まず、本実施の形態で加工対象とする被加工物について説明する。図１は、被加工物１の構成を示す斜視図であり、図２は、被加工物１の構成を示す側面図である。図１および図２に示す被加工物１は、表面に複数の半導体チップ２が格子状に形成された略円板形状の半導体ウエーハであり、各半導体チップ２は、それぞれその表面よりも突出して形成された複数の電極（バンプ）３を備えている。

ここで、これら電極３は、例えばスタッドバンプ形成法によって形成される。このスタッドバンプ形成法では、まず、金等のワイヤーの先端を電気トーチによる放電によって加熱溶融し、ワイヤーの先端にボールを形成する。そして、このボールを半導体チップ２上に形成された不図示の電極板に超音波併用熱圧着し、根元のボールを残してワイヤーを破断することによって電極３を形成する。このように形成された被加工物１上の各電極３は、針状の髭が残った状態となるとともに、図２に示すように、高さが不均一でバラついた状態となる。なお、図２中では、電極３を構成する上記したボールやこのボールを破断する際に残った針状の髭等は図示しておらず、電極３の高さのバラつきを概念的に示している。本実施の形態の電極加工方法を実現するための加工装置は、この被加工物１の裏面（図２中の上面）を被保持面として保持した状態で表面（図２中の下面）を被加工面として切削（バイト加工）し、各電極３の高さを均一に揃える。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１について説明する。図３は、実施の形態１の電極加工方法を実現するための加工装置１０の構成例を示す斜視図である。図３に示すように、実施の形態１の加工装置１０は、装置ハウジング２０を具備している。装置ハウジング２０は、細長く延在する直方体形状の主部２１と、この主部２１の後端部（図３において右上端）に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁２２とを有する。直立壁２２の前面には、鉛直方向（上下方向）に延びる一対の案内レール２２１，２２１が設けられており、バイト加工手段としてのバイト加工ユニット３０が鉛直方向に移動可能に装着されている。

バイト加工ユニット３０は、移動基台３１とこの移動基台３１に装着されたスピンドルとしてのスピンドルユニット３２を具備している。移動基台３１の後面には、鉛直方向に沿うように一対の係合部（不図示）が設けられており、この一対の係合部が直立壁２２の一対の案内レール２２１，２２１と摺動可能に係合してバイト加工ユニット３０の上下動を可能にしている。また、移動基台３１の前面には、前方に突出した支持部３１３が設けられ、この支持部３１３にスピンドルユニット３２が取り付けられている。

スピンドルユニット３２は、支持部３１３に装着されたスピンドルハウジング３２１と、このスピンドルハウジング３２１に回転自在に配設された回転スピンドル３２２と、この回転スピンドル３２２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ３２３とを具備している。回転スピンドル３２２の下端部はスピンドルハウジング３２１の下端を越えて下方に突出しており、その下端において円板形状の工具装着部材３２４が設けられている。この工具装着部材３２４の下面にバイト工具３３が装着される。ここで、バイト工具３３は、アルミ合金等によって形成された基台３３１と、この基台３３１の下面における少なくとも１か所に配設された切れ刃３３２とから構成されている。切れ刃３３２は、基台３３１から立設され、先端が鋭角状に形成された例えばダイヤモンドバイトからなる。この構成により、サーボモータ３２３の正転によって切れ刃３３２が水平面内で正方向に回転し、サーボモータ３２３の逆転によって切れ刃３３２が水平面内で逆方向に回転する。

また、加工装置１０は、バイト加工ユニット３０を一対の案内レール２２１，２２１に沿って鉛直方向に移動させる鉛直方向移動手段としての加工ユニット送り機構４０を備えている。この加工ユニット送り機構４０は、直立壁２２の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ねじロッド４１を具備しており、この雄ねじロッド４１は、その上端部および下端部が直立壁２２に取り付けられた軸受部材４２および４３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材４２には雄ねじロッド４１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ４４が配設されており、このパルスモータ４４の出力軸が雄ねじロッド４１に伝動連結されている。そして、移動基台３１の後面には、その幅方向中央部から後方に延びる貫通雌ねじ孔（不図示）が形成されており、この貫通雌ねじ孔に雄ねじロッド４１が螺合している。したがって、パルスモータ４４が正転すると、移動基台３１すなわちバイト加工ユニット３０が下降（前進）し、パルスモータ４４が逆転すると、移動基台３１すなわちバイト加工ユニット３０が上昇（後退）する。

装置ハウジング２０の主部２１の上面には、チャックテーブル機構５０が配設されている。チャックテーブル機構５０は、支持基台５１とこの支持基台５１に実質上鉛直に延びる回転中心軸線を中心として回転自在に配設された円板形状の保持手段としてのチャックテーブル５２とを含む。支持基台５１は、装置ハウジング２０の主部２１上に前後方向（直立壁２２の前面に垂直な方向）である矢印Ａ１で示す方向に延在する水平方向移動手段としてのチャックテーブル移動機構２１１を備える。チャックテーブル５２は、このチャックテーブル移動機構２１１によって図３において一点鎖線で示す被加工物搬入出域Ｅ１と図３において二点鎖線で示すようにバイト加工ユニット３０下方のバイト工具３３と対向する位置である被加工物加工域Ｅ２との間で移動される。

チャックテーブル５２は、上面に被加工物１を載置する載置面を有し、被加工物１は、被加工面（表面）を上にして（被加工面が露出するように）載置面に載置される。図４は、チャックテーブル５２の構成例を示す図である。図４に示すように、チャックテーブル５２は、例えばピンチャック式のチャックテーブルであり、平板状の基台５２１の表面に複数のピン５２２が立設され、これら複数のピン５２２の先端面によって被加工物１を載置する載置面が形成される。そして、このチャックテーブル５２は、基台５２１中央を貫通する吸引孔５２３を介して図５−１に示す吸引機構５３と接続されており、この吸引機構５３によって載置面に載置された被加工物１（詳細には被加工物１の被保持面）を吸引保持する。なお、チャックテーブル５２の構成は、図示したピンチャック式のチャックテーブルに限定されるものではなく、例えば載置面が多孔質セラミッックス等の多孔性材料で平坦に形成された構成のチャックテーブルを適用し、吸引機構によって載置面に載置された被加工物を吸引保持するようにしてもよい。また、チャックテーブル５２は、不図示のテーブル回転機構によって支持基台５１に回転可能に支持されている。

また、加工装置１０は、カセット６１，６２と、位置決め手段７０と、搬入手段８１と、搬出手段８２と、洗浄手段９０と、搬出入手段１００と、制御手段１１０とを備えている。

カセット６１，６２は、複数のスロットを有する被加工物１用の収容器である。一方のカセット６１は、バイト加工前の被加工物１を収容し、他方のカセット６２は、バイト加工後の被加工物１を収容する。位置決め手段７０は、カセット６１から取り出された被加工物１を仮置きし、その中心位置の位置決めを行うためのテーブルである。

搬入手段８１は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う搬送アーム８１１を備え、この搬送アーム８１１に、被加工物１を吸着保持する吸着パッド８１２が取り付けられて構成されている。この搬入手段８１は、位置決め手段７０で位置決めされたバイト加工前の被加工物１の被加工面を吸着保持して被加工物搬入出域Ｅ１に位置するチャックテーブル５２上に搬入する。一方、搬出手段８２は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う搬送アーム８２１を備え、この搬送アーム８２１に、被加工物１を吸着保持する吸着パッド８２２が取り付けられて構成されている。この搬出手段８２は、搬入搬出位置に位置するチャックテーブル５２上のバイト加工後の被加工物１を吸着保持し、洗浄手段９０に搬出する。

洗浄手段９０は、バイト加工後の被加工物１を洗浄し、バイト加工された表面に付着している研削屑等のコンタミネーションを除去する。

搬出入手段１００は、例えばＵ字型ハンドを備えるロボットアーム１０１であり、ロボットアーム１０１によって被加工物１の被加工面を吸着保持して搬送する。具体的には、搬出入手段１００は、バイト加工前の被加工物１をカセット６１から位置決め手段７０へ搬出するとともに、バイト加工後の被加工物１を洗浄手段９０からカセット６２へ搬入する。

制御手段１１０は、加工装置１０の動作に必要な各種データを保持するメモリを内蔵したマイクロコンピュータ等で構成され、加工装置１０を構成する各部の動作を制御して加工装置１０を統括的に制御する。具体的には、加工装置１０は、実施の形態１の電極加工方法を実現するため、チャックテーブル５２上で電極３が形成された被加工面を上にして被加工物１を吸引保持する被加工物保持工程と、このようにチャックテーブル５２上に保持された被加工物１の電極３の頭出しを行う頭出し工程と、この頭出し工程で発生した電極３のバリ取りを行うバリ取り工程とを制御する。

つぎに、加工装置１０が行う被加工物保持工程、頭出し工程およびバリ取り工程について説明する。図５−１は、実施の形態１における被加工物保持工程を説明する一部断面図であり、図５−２は、実施の形態１における頭出し工程を説明する一部断面図であり、図５−３は、実施の形態１におけるバリ取り工程を説明する一部断面図である。また、図６−１は、実施の形態１の頭出し工程における切れ刃３３２およびチャックテーブル５２の動作について説明する説明図であり、図６−２は、実施の形態１のバリ取り工程における切れ刃３３２およびチャックテーブル５２の動作について説明する説明図である。なお、切れ刃３３２は、上記したようにバイト加工ユニット３０が動作することで回転され、図６−１および図６−２では、この切れ刃３３２の移動軌跡を一点鎖線で示している。

まず、加工装置１０は、保持工程を行う。ここで、保持工程に先立ち、チャックテーブル５２が被加工物搬入出域Ｅ１に移動し、搬入手段８１が、チャックテーブル５２上に被加工面を上にして被加工物１を搬入する。そして、保持工程では、図５−１に示すように、制御手段１１０によってチャックテーブル機構５０の吸引機構５３が駆動し、チャックテーブル５２がその上面である載置面において被加工物１を吸引保持する。ここで、上記したように、チャックテーブル５２はピンチャック式のチャックテーブルであり、このチャックテーブル５２を構成する各ピン５２２の先端面で形成される載置面に被加工物１が載置された際、被加工物１の下方において、この被加工物１の下面と、基台５２１の上面および各ピン５２２の外壁部とで囲まれた内部空間が形成される。そして、この内部空間が吸引孔５２３を介して吸引機構５３に連通される。したがって、吸引機構５３が駆動することによって内部空間内に負圧が作用し、チャックテーブル５２上に被加工物１が吸引保持されることとなる。

つぎに、加工装置１０は、頭出し工程を行う。この頭出し工程では、まず、制御手段１１０によって加工ユニット送り機構４０のパルスモータ４４が駆動し、バイト加工ユニット３０が昇降移動する。そして、このバイト加工ユニット３０の昇降移動によって、バイト工具３３（詳細にはバイト工具３３に配設される切れ刃３３２）が予め被加工物１の厚みやバイト加工が施される前の電極３の高さ等をもとに設定される頭出し高さ位置に移動する。

ついで、制御手段１１０によってサーボモータ３２３が駆動し、回転スピンドル３２２が回転駆動してバイト工具３３の切れ刃３３２を水平面内で回転させる。その後、制御手段１１０によってチャックテーブル移動機構２１１が駆動し、チャックテーブル５２が被加工物搬入出域Ｅ１から被加工物加工域Ｅ２へと水平移動する。詳細には、制御手段１１０が上記のようにサーボモータ３２３およびチャックテーブル移動機構２１１を駆動することで、図６−１中に矢印Ａ２１で示すように切れ刃３３２を例えば時計回りに回転させながら、チャックテーブル５２を図６−１中に矢印Ａ２２で示すようにバイト加工ユニット３０下方の被加工物加工域Ｅ２に進入させていく。そして、このように各部が動作することで、図５−２中に欄外に拡大して示すように、被加工物１の各電極３に対して一側面４側から切れ刃３３２を切り込ませ、反対側の他側面５側へ切れ刃３３２を切り抜けさせて電極３をバイト加工する。この結果、被加工物１の各電極３は、それぞれ切れ刃３３２の頭出し高さ位置に対応する高さで頭出しされる。なお、このバイト加工により、各電極３の先端部にバリ６が発生する。

つぎに、加工装置１０は、バリ取り工程を行う。このバリ取り工程では、まず、制御手段１１０によってサーボモータ３２３が駆動を停止し、切れ刃３３２の回転を停止させる。ついで、制御手段１１０によってチャックテーブル移動機構２１１が駆動し、チャックテーブル５２が被加工物加工域Ｅ２から被加工物搬入出域Ｅ１へと水平移動する。

その後、制御手段１１０によって加工ユニット送り機構４０のパルスモータ４４が駆動し、バイト加工ユニット３０が昇降移動する。そして、このバイト加工ユニット３０の昇降移動によって、バイト工具３３（詳細にはバイト工具３３に配設される切れ刃３３２）が予め頭出し高さ位置と併せて設定されるバリ取り高さ位置に移動する。

ついで、制御手段１１０によってサーボモータ３２３が駆動し、回転スピンドル３２２が回転駆動してバイト工具３３の切れ刃３３２を水平面内で回転させる。このとき、サーボモータ３２３は制御手段１１０によって頭出し工程時と逆方向に回転し、切れ刃３３２を頭出し工程時と逆方向に回転させる。その後、制御手段１１０によってチャックテーブル移動機構２１１が駆動し、チャックテーブル５２が被加工物搬入出域Ｅ１から被加工物加工域Ｅ２へと水平移動する。詳細には、制御手段１１０が上記のようにサーボモータ３２３およびチャックテーブル移動機構２１１を駆動することで、図６−２中に矢印Ａ２３で示すように切れ刃３３２を例えば反時計回りに回転させながら、図６−２中に矢印Ａ２２で示すように頭出し工程時と同様にチャックテーブル５２をバイト加工ユニット３０下方の被加工物加工域Ｅ２に進入させていく。そして、このように各部が動作することで、図５−３中に欄外に拡大して示すように、被加工物１の各電極３に対して他側面５側から切れ刃３３２を切り込ませ、反対側の一側面４側へ切り抜けさせて電極３をバイト加工する。このバリ取り工程によれば、被加工物１の各電極３の先端部を頭出し工程時に発生したバリ６の突出方向から切削することができ、この結果、被加工物１の各電極３は、それぞれ切れ刃３３２のバリ取り高さ位置に対応する高さでバリ取りされる。したがって、頭出し工程時に各電極の先端部に発生したバリ６が除去されて各電極３が均一な高さに加工される。

ここで、頭出し高さ位置およびバリ取り高さ位置は、頭出し工程での電極の切削量とバリ取り工程での電極の切削量との割合が例えば８：２程度となるように予め設定される。実際には、９．５〜７：０．５〜３程度の幅をもって頭出し高さ位置およびバリ取り高さ位置が設定され、各電極３を合計で数μｍ〜数十μｍ程度切削する。

以上説明したように、実施の形態１によれば、被加工物１の表面（被加工面）にこの表面よりも突出して形成された複数の電極３に対し、まず、その一側面側から切れ刃３３２を切り込ませ、反対側の他側面側へ切り抜けさせて頭出し加工を行うことができる。そしてその後、各電極３に対してその他側面側から切れ刃を切り込ませ、一側面側へ切り抜けさせてバリ取りを行うことにより、頭出し工程時に発生したバリの突出方向から被加工物１の各電極３の先端部を切削することができる。したがって、被加工物の表面にこの表面よりも突出して形成された複数の電極を切削して各電極の高さを均一に揃える際に、バリの発生を抑制することができるという効果を奏する。また、実施の形態１では、頭出し工程とバリ取り工程とで被加工物１に対する切れ刃３３２の回転方向を逆転させるため、頭出し工程時の被加工物１に対する切れ刃３３２の軌跡に沿ってバリ取り工程を行える。すなわち、頭出し工程時と真逆の方向から切れ刃３３２を切り込ませてバリ取りを行うことができるので、加工品質を高めることが可能となる。

（実施の形態２）
つぎに、実施の形態２について説明する。実施の形態２の電極加工方法を実現するための加工装置は、実施の形態１で説明した加工装置１０と同様の構成で実現できる。実施の形態２の加工装置は、実施の形態２の電極加工方法を実現するため、被加工物保持工程と、頭出し工程と、バリ取り工程とを行う。なお、以下では、加工装置を構成する各部に実施の形態１と同様の符号を付する。

図７−１は、実施の形態２の頭出し工程における切れ刃３３２およびチャックテーブル５２の動作について説明する説明図であり、図７−２は、実施の形態２のバリ取り工程における切れ刃３３２およびチャックテーブル５２の動作について説明する説明図である。なお、切れ刃３３２は、実施の形態１と同様にバイト加工ユニット３０が動作することで回転され、図７−１および図７−２において、この切れ刃３３２の移動軌跡を一点鎖線で示している。

実施の形態２において、加工装置は、実施の形態１と同様に保持工程を行い、その後実施の形態１と同様に頭出し工程を行う。具体的には、切れ刃３３２を頭出し高さ位置に移動させた後、この切れ刃３３２を水平面内で例えば図７−１中に矢印Ａ３１で示すように時計回りに回転させながら、チャックテーブル５２を図７−１中に矢印Ａ３２で示すようにバイト加工ユニット３０下方の被加工物加工域Ｅ２に進入させていく。そして、このように各部が動作することで、被加工物の各電極に対して一方の側面側から切れ刃３３２を切り込ませ、反対側の他側面側へ切れ刃３３２を切り抜けさせて電極をバイト加工する。この結果、被加工物の各電極は、それぞれ切れ刃３３２の頭出し高さ位置に対応する高さで頭出しされる。

つぎに、加工装置は、バリ取り工程を行う。このバリ取り工程では、実施の形態１と同様に、まず、制御手段１１０によってサーボモータ３２３の駆動を停止し、切れ刃３３２の回転を停止させる。ついで、制御手段１１０によってチャックテーブル移動機構２１１が駆動し、チャックテーブル５２が被加工物加工域Ｅ２から被加工物搬入出域Ｅ１へと水平移動する。そして、実施の形態２の加工装置では、この後チャックテーブル機構５０の不図示のテーブル回転機構が駆動し、チャックテーブル５２が１８０度回転する。なお、図７−１および図７−２では、このチャックテーブル５２に対し、その方向を示す目印Ｍ１を付しているが、実際にこの目印Ｍ１をチャックテーブル５２に付す必要はない。

その後の工程は、実施の形態１と同様に行う。具体的には、切れ刃３３２をバリ取り高さ位置に移動させた後、この切れ刃３３２を頭出し工程時と同様にして水平面内で例えば図７−２中に矢印Ａ３１で示すように時計回りに回転させながら、チャックテーブル５２を図７−２中に矢印Ａ３２で示すようにバイト加工ユニット３０下方の被加工物加工域Ｅ２に進入させていく。そして、このように各部が動作することで、被加工物の各電極に対して側面側から切れ刃３３２を切り込ませ、反対側の一側面側へ切れ刃３３２を切り抜けさせて電極をバイト加工する。この結果、被加工物の各電極は、それぞれ切れ刃３３２のバリ取り高さ位置に対応する高さでバリ取りされ、均一な高さに揃えられる。

以上説明したように、実施の形態２によれば、頭出し工程の後、頭出し工程時と被加工物１が１８０度回転した状態でバリ取り工程を行うことができる。これによれば、頭出し工程時に電極に切り込ませる切れ刃３３２の方向と逆の方向から電極に切れ刃３３２を切り込ませてバリ取りを行うことができる。したがって、頭出し工程時に発生したバリの突出方向から被加工物１の各電極の先端部を切削することができるので、被加工物の表面にこの表面よりも突出して形成された複数の電極を切削して各電極の高さを均一に揃える際に、バリの発生を抑制することができるという効果を奏する。

（実施の形態３）
つぎに、実施の形態３について説明する。図８は、実施の形態３の頭出し工程およびバリ取り加工における切れ刃３３２、チャックテーブル５２およびチャックテーブル移動機構２１１ｂの動作について説明する説明図である。なお、切れ刃３３２は、実施の形態１と同様にバイト加工ユニット３０が動作することで回転され、図８において、この切れ刃３３２の移動軌跡を一点鎖線で示している。

実施の形態３の電極加工方法を実現するための加工装置は、チャックテーブル移動機構２１１ｂの構成が実施の形態１と異なる。具体的には、実施の形態３の加工装置が備えるチャックテーブル移動機構２１１ｂは、図８中に矢印Ａ４１で示すように、チャックテーブル５２を被加工物搬入出域Ｅ１からバイト加工ユニット３０下方の被加工物加工域Ｅ２に進入させ、その後この被加工物加工域Ｅ２を通過して被加工物加工域Ｅ２から完全に進出する位置まで移動させる。

このように構成される実施の形態３の加工装置は、実施の形態３の電極加工方法を実現するため、被加工物保持工程と、頭出し工程と、バリ取り工程とを実現するための処理を行う。ここで、保持工程は、実施の形態１と同様に行うことができる。なお、以下では、加工装置を構成する各部に実施の形態１と同様の符号を付する。

実施の形態３の頭出し工程では、実施の形態１と同様に、切れ刃３３２を頭出し高さ位置に移動させた後、この切れ刃３３２を水平面内で例えば時計回りに回転させながら、チャックテーブル５２を図８中に矢印Ａ４１で示すようにバイト加工ユニット３０下方の被加工物加工域Ｅ２に進入させていく。

そして、このように各部が動作することで、被加工物加工域Ｅ２のうちのチャックテーブル５２が進入する側の領域、すなわち、図８中のバイト加工ユニット３０下方の左側の領域での矢印Ａ４２に示す切れ刃３３２の回転によって、被加工物の各電極に対して一方の側面側から切れ刃３３２を切り込ませ、反対側の他側面側へ切れ刃３３２を切り抜けさせて電極をバイト加工する。この結果、被加工物の各電極は、それぞれ切れ刃３３２の頭出し高さ位置に対応する高さで頭出しされる。

そしてその後、バリ取り工程に移る。具体的には先ず、制御手段１１０によってサーボモータ３２３が駆動を停止し、切れ刃３３２の回転を停止させる。つづいて、制御手段１１０によって加工ユニット送り機構４０のパルスモータ４４が駆動し、バイト加工ユニット３０が昇降移動する。そして、このバイト加工ユニット３０の昇降移動によってバリ取り高さ位置に切れ刃３３２を移動させる。

その後、このままチャックテーブル５２を移動させ、バイト加工ユニット３０下方の被加工物加工域Ｅ２を通過させる。そして、被加工物加工域Ｅ２のうちのチャックテーブル５２が進出する側の領域、すなわち、図８中のバイト加工ユニット３０下方の右側の領域での矢印Ａ４３に示す切れ刃３３２の回転によって、被加工物の各電極に対して他側面側から切れ刃３３２を切り込ませ、反対側の一側面側へ切れ刃３３２を切り抜けさせて電極をバイト加工する。この結果、被加工物の各電極は、それぞれ切れ刃３３２のバリ取り高さ位置に対応する高さでバリ取りされ、均一な高さに揃えられる。

以上説明したように、実施の形態３によれば、バイト加工ユニット３０下方の被加工物加工域Ｅ２を通過するようにチャックテーブル５２を移動させることによって、被加工物加工域Ｅ２におけるチャックテーブル５２の進入側の領域での切れ刃３３２の回転を利用して、被加工物の各電極を頭出しすることができる。そしてその後、被加工物加工域Ｅ２におけるチャックテーブル５２の進出側の領域での切れ刃３３２の回転を利用し、頭出し工程時に電極に切り込ませる切れ刃３３２の方向と逆の方向から電極に切れ刃３３２を切り込ませてバリ取りを行うことができる。したがって、頭出し工程時に発生したバリの突出方向から被加工物１の各電極の先端部を切削することができるので、被加工物の表面にこの表面よりも突出して形成された複数の電極を切削して各電極の高さを均一に揃える際に、バリの発生を抑制することができるという効果を奏する。さらに、実施の形態３では、実施の形態１のように、頭出し工程の後でチャックテーブル５２を被加工物加工域Ｅ２から被加工物搬入出域Ｅ１へと再度移動させ、その後切れ刃３３２を逆方向に回転させたり、実施の形態２のように、頭出し工程の後でチャックテーブル５２を被加工物加工域Ｅ２から被加工物搬入出域Ｅ１へと再度移動させ、その後チャックテーブル５２を１８０度回転させて被加工物の向きを変更するといった動作が不要となり、加工装置の動作を簡略化できるという効果がある。

以上のように、本発明の電極加工方法は、被加工物の表面にこの表面よりも突出して形成された複数の電極を切削して各電極の高さを均一に揃える際に、バリの発生を抑制するのに適している。

１ 被加工物
２ 半導体チップ
３ 電極
１０ 加工装置
２０ 装置ハウジング
２１１ チャックテーブル移動機構
３０ バイト加工ユニット
３２ スピンドルユニット
３２２ 回転スピンドル
３２３ サーボモータ
３３ バイト工具
３３２ 切れ刃
４０ 加工ユニット送り機構
４４ パルスモータ
５０ チャックテーブル機構
５２ チャックテーブル
５３ 吸引機構
６１，６２ カセット
７０ 位置決め手段
８１ 搬入手段
８２ 搬出手段
９０ 洗浄手段
１００ 搬出入手段
１１０ 制御手段
Ｅ１ 被加工物搬入出域
Ｅ２ 被加工物加工域

Claims (2)

1. 表面を露出させた状態で被加工物を保持する保持手段と、
   前記保持手段を被加工物搬入出域と被加工物加工域との間で水平移動させる水平方向移動手段と、
   前記被加工物加工域上方に配設され、切れ刃が配設されたバイト工具と、該バイト工具を鉛直方向を回転軸として回転可能に支持するスピンドルとを備えたバイト加工手段と、
   前記バイト加工手段を鉛直方向に移動させる鉛直方向移動手段と、
   を備えた加工装置を用い、前記被加工物の表面に該表面よりも突出して形成された複数の電極の高さを揃える電極加工方法であって、
   前記鉛直方向移動手段によって前記バイト工具を頭出し高さ位置に移動させるとともに、前記スピンドルによって前記バイト工具を回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へと水平移動させることにより、前記電極の一側面側から前記切れ刃を切り込ませ、反対側の他側面側へ切り抜けさせて前記電極の頭出し加工を行う頭出し工程と、
   前記鉛直方向移動手段によって前記バイト工具をバリ取り高さ位置に移動させるとともに、前記スピンドルによって前記バイト工具を回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へ水平移動させることにより、前記電極の前記他側面側から前記切れ刃を切り込ませ、前記一側面側へ切り抜けさせて前記頭出し工程で発生した前記電極のバリ取りを行うバリ取り工程と、
   を含み、
   前記バリ取り工程は、前記スピンドルを前記頭出し工程での回転方向と逆方向に回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へ水平移動させることを特徴とする電極加工方法。
2. 表面を露出させた状態で被加工物を保持する保持手段と、
   前記保持手段を被加工物搬入出域と被加工物加工域との間で水平移動させる水平方向移動手段と、
   前記被加工物加工域上方に配設され、切れ刃が配設されたバイト工具と、該バイト工具を鉛直方向を回転軸として回転可能に支持するスピンドルとを備えたバイト加工手段と、
   前記バイト加工手段を鉛直方向に移動させる鉛直方向移動手段と、
   を備えた加工装置を用い、前記被加工物の表面に該表面よりも突出して形成された複数の電極の高さを揃える電極加工方法であって、
   前記鉛直方向移動手段によって前記バイト工具を頭出し高さ位置に移動させるとともに、前記スピンドルによって前記バイト工具を回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へと水平移動させることにより、前記電極の一側面側から前記切れ刃を切り込ませ、反対側の他側面側へ切り抜けさせて前記電極の頭出し加工を行う頭出し工程と、
   前記鉛直方向移動手段によって前記バイト工具をバリ取り高さ位置に移動させるとともに、前記スピンドルによって前記バイト工具を回転させた状態で前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へ水平移動させることにより、前記電極の前記他側面側から前記切れ刃を切り込ませ、前記一側面側へ切り抜けさせて前記頭出し工程で発生した前記電極のバリ取りを行うバリ取り工程と、
   を含み、
   前記バリ取り工程は、前記保持手段上で前記頭出し工程後の前記被加工物を１８０度回転させた後、前記保持手段を前記被加工物搬入出域から前記被加工物加工域へ水平移動させることを特徴とする電極加工方法。

Images