JP7828761B2 - 切断装置、及び切断品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、切断装置、及び切断品の製造方法に関する。

特開２００２－３１３７５３号公報（特許文献１）は、ダイシング装置を開示する。このダイシング装置においては、加工部によってワークが加工され、ワークの加工時に加工部に切削水が供給される。加工部に供給される切削水の量は、流量調節器によって調節される。このダイシング装置においては、切削水の流量を検出する流量センサの検出信号をフィードバック信号として流量調節器を制御することによって、切削水の流量の変動が抑制される（特許文献１参照）。

特開２００２－３１３７５３号公報

上記特許文献１に開示されているダイシング装置において、加工部に供給される切削水（プロセス水の一例）の流量は、外乱要素（例えば、ダイシング装置へ切削水を供給する給水設備の水圧変動）の影響を受ける。外乱要素次第では、切削水の流量制御において、応答性が悪化し、オーバーシュートが発生する。上記特許文献１においては、このような問題を解決するための手段が開示されていない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、プロセス水の流量制御において、応答性の悪化及びオーバーシュートの発生を抑制可能な切断装置、及び切断品の製造方法を提供することである。

本発明のある局面に従う切断装置は、切断装置の外部の給水設備からプロセス水の供給を受ける。切断装置は、切断部と、供給部と、検出部と、調節部と、制御部とを備える。切断部は、切断対象物を切断する。供給部は、切断対象物及び切断部の少なくとも一方へ給水設備から供給されたプロセス水を直接的又は間接的に供給する。検出部は、供給部によって供給されるプロセス水の流量を検出する。調節部は、供給部によって供給されるプロセス水の流量を調節する。制御部は、切断対象物の切断前に外乱要素に基づいて調節部を制御するフィードフォワード制御と、検出部による検出結果に基づいて検出結果が目標値に近付くように調節部を制御するフィードバック制御との両方を行なう。

本発明の他の局面に従う切断品の製造方法は、上記切断装置を用いた切断品の製造方法であって、上記切断装置を用いて切断対象物を切断するステップを含む。

本発明によれば、プロセス水の流量制御において、応答性の悪化及びオーバーシュートの発生を抑制可能な切断装置、及び切断品の製造方法を提供することができる。

切断装置を模式的に示す平面図である。 切断装置におけるプロセス水の流路の構成を模式的に示す図である。 コンピュータのハードウェア構成を模式的に示す図である。 フィードバック制御が行なわれた場合の供給部における切削水の流量の推移の一例を示す図である。 供給部における切削水の流量の制御に関する制御ブロック図である。 補正値テーブルの一例を示す図である。 フィードバック制御及びフィードフォワード制御の両方が行なわれた場合の供給部における切削水の流量の推移の一例を示す図である。 フィードバック制御における処理手順の一例を示すフローチャートである。 フィードフォワード制御における処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施の形態」とも称する。）について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、各図面は、理解の容易のために、適宜対象を省略又は誇張して模式的に描かれている。

［１．構成］
＜１－１．切断装置の全体構成＞
図１は、本実施の形態に従う切断装置１を模式的に示す平面図である。切断装置１は、パッケージ基板（切断対象物の一例）を切断することによって、該パッケージ基板を複数の電子部品（パッケージ部品（切断品の一例））に個片化するように構成されている。パッケージ基板においては、半導体チップが装着された基板又はリードフレームが樹脂封止されている。なお、切断対象物は、必ずしもパッケージ基板である必要はなく、例えば、樹脂封止されていない基板（ウエーハを含む。）であってもよい。

パッケージ基板の一例としては、ＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージ基板、ＬＧＡ（Land Grid Array）パッケージ基板、ＣＳＰ（Chip Size Package）パッケージ基板、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）パッケージ基板及びＱＦＮ（Quad Flat No-leaded）パッケージ基板が挙げられる。

また、切断装置１は、個片化された複数の電子部品の各々を検査するように構成されている。切断装置１においては、各電子部品の画像が撮像され、該画像に基づいて各電子部品の検査が行なわれる。該検査を通じて検査データが生成され、各電子部品は「良品」又は「不良品」に分類される。

この例においては、切断対象物としてパッケージ基板Ｐ１が用いられ、切断装置１によってパッケージ基板Ｐ１が複数の電子部品Ｓ１に個片化される。以下では、パッケージ基板Ｐ１の両面のうち、樹脂封止された面をモールド面と称し、モールド面と反対の面をボール／リード面と称する。なお、切断対象物が樹脂封止されていない基板である場合には、切断時に上を向いている面（切断面）が本実施の形態におけるボール／リード面に相当し、切断面の反対面が本実施の形態におけるモールド面に相当する。

図１に示されるように、切断装置１は、構成要素として、切断モジュールＡ１と、検査・収納モジュールＢ１とを含んでいる。切断モジュールＡ１は、パッケージ基板Ｐ１を切断することによって複数の電子部品Ｓ１を製造するように構成されている。検査・収納モジュールＢ１は、製造された複数の電子部品Ｓ１の各々を検査し、その後、電子部品Ｓ１をトレイに収納するように構成されている。切断装置１において、各構成要素は、他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。

切断モジュールＡ１は、主として、基板供給部３と、位置決め部４と、切断テーブル５と、スピンドル部６と、搬送部７とを含んでいる。

基板供給部３は、複数のパッケージ基板Ｐ１を収容するマガジンＭ１からパッケージ基板Ｐ１を１つずつ押し出すことによって、パッケージ基板Ｐ１を１つずつ位置決め部４へ供給する。このとき、パッケージ基板Ｐ１は、ボール／リード面を上に向けて配置されている。

位置決め部４は、基板供給部３から押し出されたパッケージ基板Ｐ１をレール部４ａ上に配置することによって、パッケージ基板Ｐ１の位置決めを行う。その後、位置決め部４は、位置決めされたパッケージ基板Ｐ１を切断テーブル５へ搬送する。

切断テーブル５は、切断されるパッケージ基板Ｐを保持する。ここでは、２個の切断テーブル５を有するツインカットテーブル構成の切断装置１が例示されている。切断テーブル５は、保持部材５ａと、回転機構５ｂと、移動機構５ｃとを含んでいる。保持部材５ａは、位置決め部４によって搬送されたパッケージ基板Ｐ１を下方から吸着することによって、パッケージ基板Ｐ１を保持する。回転機構５ｂは、保持部材５ａを図のθ１方向に回転させることが可能である。移動機構５ｃは、保持部材５ａを図のＹ軸に沿って移動させることが可能である。

スピンドル部６は、パッケージ基板Ｐ１を切断することによって、パッケージ基板Ｐ１を複数の電子部品Ｓ１に個片化する。ここでは、２個のスピンドル部６を有するツインスピンドル構成の切断装置１が例示されている。スピンドル部６は、図のＸ軸及びＺ軸に沿って移動可能である。なお、切断装置１は、一個のスピンドル部６を有するシングルスピンドル構成としてもよい。

スピンドル部６は、ブレード６ａと、回転軸６ｃとを含んでいる。ブレード６ａは、高速回転することによって、パッケージ基板Ｐ１を切断し、パッケージ基板Ｐ１を複数の電子部品Ｓ１に個片化する。ブレード６ａは、不図示の第１及び第２フランジにより挟持された状態で、回転軸６ｃに装着される。第１及び第２フランジは、ナット等の不図示の締結部材によって回転軸６ｃに固定される。第１フランジは奥フランジとも称され、第２フランジは外フランジとも称される。

スピンドル部６には、切削水用ノズル（供給部１００，１１０（図２））、冷却水用ノズル（供給部１０２，１１２）及び端材飛ばし水用ノズル（供給部１２０，１２２）等が設けられる。切削水用ノズルは、高速回転するブレード６ａに向かって切削水を噴射する。冷却水用ノズルは、パッケージ基板Ｐ１の切断箇所近傍に向かって冷却水を噴射する。端材飛ばし水用ノズルは、切断屑等を飛ばす端材飛ばし水を噴射する。なお、切削水、冷却水及び端材飛ばし水の各々は、プロセス水の一例である。

切断テーブル５がパッケージ基板Ｐ１を吸着した後、第１位置確認カメラ５ｄによってパッケージ基板Ｐ１が撮像され、パッケージ基板Ｐ１の位置が確認される。第１位置確認カメラ５ｄを用いた確認は、例えば、パッケージ基板Ｐ１上に設けられたマークの位置の確認である。該マークは、例えば、パッケージ基板Ｐ１の切断位置を示す。

その後、切断テーブル５は、図のＹ軸に沿いスピンドル部６に向かって移動する。切断テーブル５がスピンドル部６の下方に移動した後、切断テーブル５とスピンドル部６とを相対的に移動させることによって、パッケージ基板Ｐ１が切断される。その後、必要に応じてスピンドル部６に備えられている第２位置確認カメラ６ｂによってパッケージ基板Ｐ１が撮像され、パッケージ基板Ｐ１の位置等が確認される。第２位置確認カメラ６ｂを用いた確認は、例えば、パッケージ基板Ｐ１の切断位置及び切断幅の確認である。

切断テーブル５は、パッケージ基板Ｐ１の切断が完了した後、個片化された複数の電子部品Ｓ１を吸着した状態で、図のＹ軸に沿ってスピンドル部６から離れる方向に移動する。この移動過程において、第１クリーナ５ｅによって、電子部品Ｓ１の上面（ボール／リード面）の洗浄及び乾燥が行なわれる。この洗浄は、例えば、電子部品Ｓ１の上面に洗浄水を直接的に噴射することによって行なわれてもよいし、電子部品Ｓ１の上面にブラシ等を介して洗浄水を供給することによって行なわれてもよい。なお、第１クリーナ５ｅにおいて使用される洗浄水は、プロセス水の一例である。また、切断装置１においては、図のＸ軸方向に並ぶ２つの第１クリーナ５ｅが設けられているが、第１クリーナ５ｅの数はこれに限定されない。

搬送部７は、切断テーブル５に保持された電子部品Ｓ１を上方から吸着し、電子部品Ｓ１を検査・収納モジュールＢ１の検査テーブル１１へ搬送する。この搬送過程において、第２クリーナ７ａによって、電子部品Ｓ１の下面（モールド面）の洗浄及び乾燥が行なわれる。この洗浄は、例えば、電子部品Ｓ１の下面に洗浄水を直接的に噴射することによって行なわれてもよいし、電子部品Ｓ１の下面にブラシ等を介して洗浄水を供給することによって行なわれてもよい。なお、第２クリーナ７ａにおいて使用される洗浄水は、プロセス水の一例である。

検査・収納モジュールＢ１は、主として、検査テーブル１１と、第１光学検査カメラ１２と、第２光学検査カメラ１３と、配置部１４と、抽出部１５とを含んでいる。なお、第１光学検査カメラ１２は、切断モジュールＡ１に設けられていてもよい。

検査テーブル１１は、電子部品Ｓ１の光学的な検査のために、電子部品Ｓ１を保持する。検査テーブル１１は、図のＸ軸に沿って移動可能である。また、検査テーブル１１は、上下反転することができる。検査テーブル１１には、電子部品Ｓ１を吸着することによって電子部品Ｓ１を保持する保持部材が設けられている。

第１光学検査カメラ１２及び第２光学検査カメラ１３は、電子部品Ｓ１の両面（ボール／リード面及びモールド面）を撮像する。第１光学検査カメラ１２及び第２光学検査カメラ１３によって生成された撮像画像（画像データ）に基づいて、電子部品Ｓ１の各種検査が行なわれる。第１光学検査カメラ１２及び第２光学検査カメラ１３の各々は、検査テーブル１１の近傍において、上方を撮像するように配置されている。

第１光学検査カメラ１２は、搬送部７によって検査テーブル１１へ搬送される電子部品Ｓ１のモールド面を撮像する。その後、搬送部７は、検査テーブル１１の保持部材上に電子部品Ｓ１を載置する。保持部材が電子部品Ｓ１を吸着した後、検査テーブル１１は上下反転する。検査テーブル１１は第２光学検査カメラ１３の上方へ移動し、電子部品Ｓ１のボール／リード面が第２光学検査カメラ１３によって撮像される。

配置部１４には、検査済みの電子部品Ｓ１が配置される。配置部１４は、図のＹ軸に沿って移動可能である。検査テーブル１１は、検査済みの電子部品Ｓ１を配置部１４に配置する。

抽出部１５は、配置部１４に配置された電子部品Ｓ１をトレイに移送する。電子部品Ｓ１は、第１光学検査カメラ１２及び第２光学検査カメラ１３を用いた検査の結果に基づいて、「良品」又は「不良品」に分別される。抽出部１５は、分別の結果に基づいて、各電子部品Ｓ１を良品用トレイ１５ａ又は不良品用トレイ１５ｂに移送する。すなわち、良品は良品用トレイ１５ａに収納され、不良品は不良品用トレイ１５ｂに収納される。良品用トレイ１５ａ及び不良品用トレイ１５ｂの各々は、電子部品Ｓ１で満たされると、新たなトレイに取り換えられる。

切断装置１は、さらにコンピュータ５０とモニタ２０とを含んでいる。モニタ２０は、画像を表示するように構成されている。モニタ２０は、例えば、液晶モニタ又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）モニタ等の表示デバイスで構成される。

コンピュータ５０は、例えば、切断モジュールＡ１及び検査・収納モジュールＢ１の各部の動作を制御する。コンピュータ５０によって、例えば、基板供給部３、位置決め部４、切断テーブル５、スピンドル部６、搬送部７、検査テーブル１１、第１光学検査カメラ１２、第２光学検査カメラ１３、配置部１４、抽出部１５及びモニタ２０の動作が制御される。コンピュータ５０の構成については、後程詳しく説明する。

＜１－２．プロセス水の流路構成＞
上述のように、切断装置１においては、スピンドル部６、第１クリーナ５ｅ及び第２クリーナ７ａの各々においてプロセス水が使用される。プロセス水は、切断装置１の外部の給水設備４００（図２）から切断装置１の各部へ供給される。

図２は、切断装置１におけるプロセス水の流路の構成を模式的に示す図である。図２に示されるように、給水設備４００には、供給部１００，１０２，１１０，１１２，１２０，１２２，１３０，１３２，１４０の各々が共通の配管ＰＬ１を通じて接続されている。配管ＰＬ１は分岐点ＰＯ１において分岐しており、各分岐先にいずれかの供給部が接続されている。供給部１００，１０２，１１０，１１２，１２０，１２２，１３０，１３２，１４０の各々は、切断対象物（パッケージ基板Ｐ１及び電子部品Ｓ１を含む。）及びブレード６ａの少なくとも一方へ給水設備４００から供給されたプロセス水を直接的又は間接的に供給するように構成されている。

供給部１００，１０２の各々は、一方のスピンドル部６に設けられている。供給部１００は切削水用ノズルで構成されており、供給部１０２は冷却水用ノズルで構成されている。供給部１０２は、第１ノズル１０４と、第２ノズル１０６とを含んでいる。第１ノズル１０４は、標準ノズルとも称され、標準サイズの切断対象物に冷却水を噴射する場合に用いられる。第２ノズル１０６は、フォークノズルとも称され、標準サイズより小さいサイズの切断対象物に冷却水を噴射する場合に用いられる。第２ノズル１０６における供給口の大きさは、第１ノズル１０４における供給口の大きさよりも小さい。

供給部１１０，１１２の各々は、他方のスピンドル部６に設けられている。供給部１１０は切削水用ノズルで構成されており、供給部１１２は冷却水用ノズルで構成されている。供給部１１２は、第１ノズル１１４と、第２ノズル１１６とを含んでいる。第１ノズル１１４は、標準ノズルとも称され、標準サイズの切断対象物に冷却水を噴射する場合に用いられる。第２ノズル１１６は、フォークノズルとも称され、標準サイズより小さいサイズの切断対象物に冷却水を噴射する場合に用いられる。第２ノズル１１６における供給口の大きさは、第１ノズル１１４における供給口の大きさよりも小さい。

供給部１２０，１２２の各々は、端材飛ばし水用ノズルで構成されている。供給部１２０は一方のスピンドル部６に設けられており、供給部１２２は他方のスピンドル部６に設けられている。供給部１３０，１３２，１４０の各々は、洗浄水用ノズルで構成されている。供給部１３０は一方の第１クリーナ５ｅに設けられており、供給部１３２は他方の第１クリーナ５ｅに設けられている。供給部１４０は、第２クリーナ７ａに設けられている。

給水設備４００から分岐点ＰＯ１までの流路上には、流量センサＳＥ１０及び圧力計４１０が配置されている。流量センサＳＥ１０は、給水設備４００から切断装置１へ供給されるプロセス水の量（水量）を検出するように構成されている。圧力計４１０は、給水設備４００から切断装置１へ供給されるプロセス水の圧力（水圧）を検出するように構成されている。

分岐点ＰＯ１から供給部１００までの流路上には、電磁弁３００、比例制御弁２００及び流量センサＳＥ１がこの順で配置されている。電磁弁３００は、コンピュータ５０からの制御に従って開閉可能に構成されている。比例制御弁２００は、コンピュータ５０からの制御に従って開度調節可能に構成されている。比例制御弁２００の開度を調節することによって、供給部１００へ供給されるプロセス水（切削水）の流量を制御することができる。流量センサＳＥ１は、供給部１００へ供給されるプロセス水の流量を検出するように構成されている。

また、分岐点ＰＯ１から供給部１０２までの流路上には、上述の電磁弁３００の他に、比例制御弁２０２、流量センサＳＥ２及び３ポート電磁弁３０２がこの順で配置されている。比例制御弁２０２は、コンピュータ５０からの制御に従って開度調節可能に構成されている。比例制御弁２０２の開度を調節することによって、供給部１０２へ供給されるプロセス水（冷却水）の流量を制御することができる。流量センサＳＥ２は、供給部１０２へ供給されるプロセス水の流量を検出するように構成されている。３ポート電磁弁３０２は、コンピュータ５０からの制御に従って、プロセス水を第１ノズル１０４及び第２ノズル１０６のいずれに供給するかを切り替えるように構成されている。

分岐点ＰＯ１から供給部１１０までの流路上には、電磁弁３１０、比例制御弁２１０及び流量センサＳＥ３がこの順で配置されている。電磁弁３１０は、コンピュータ５０からの制御に従って開閉可能に構成されている。比例制御弁２１０は、コンピュータ５０からの制御に従って開度調節可能に構成されている。比例制御弁２１０の開度を調節することによって、供給部１１０へ供給されるプロセス水（切削水）の流量を制御することができる。流量センサＳＥ３は、供給部１１０へ供給されるプロセス水の流量を検出するように構成されている。

また、分岐点ＰＯ１から供給部１１２までの流路上には、上述の電磁弁３１０の他に、比例制御弁２１２、流量センサＳＥ４及び３ポート電磁弁３１２がこの順で配置されている。比例制御弁２１２は、コンピュータ５０からの制御に従って開度調節可能に構成されている。比例制御弁２１２の開度を調節することによって、供給部１１２へ供給されるプロセス水（冷却水）の流量を制御することができる。流量センサＳＥ４は、供給部１１２へ供給されるプロセス水の流量を検出するように構成されている。３ポート電磁弁３１２は、コンピュータ５０からの制御に従って、プロセス水を第１ノズル１１４及び第２ノズル１１６のいずれに供給するかを切り替えるように構成されている。

分岐点ＰＯ１から供給部１２０までの流路上には、電磁弁３２０、流量センサＳＥ５及びニードル可変絞り弁３２２がこの順で配置されている。電磁弁３２０は、コンピュータ５０からの制御に従って開閉可能に構成されている。流量センサＳＥ５は、供給部１２０へ供給されるプロセス水（端材飛ばし水）の流量を検出するように構成されている。ニードル可変絞り弁３２２は、プロセス水の流量の調節指示を作業者から手動で受け付けるように構成されている。作業者によるニードル可変絞り弁３２２の操作によって、供給部１２０へ供給されるプロセス水の流量が調節される。

分岐点ＰＯ１から供給部１２２までの流路上には、電磁弁３３０、流量センサＳＥ６及びニードル可変絞り弁３３２がこの順で配置されている。電磁弁３３０は、コンピュータ５０からの制御に従って開閉可能に構成されている。流量センサＳＥ６は、供給部１２２へ供給されるプロセス水（端材飛ばし水）の流量を検出するように構成されている。ニードル可変絞り弁３３２は、プロセス水の流量の調節指示を作業者から手動で受け付けるように構成されている。作業者によるニードル可変絞り弁３３２の操作によって、供給部１２２へ供給されるプロセス水の流量が調節される。

分岐点ＰＯ１から供給部１３０までの流路上には、電磁弁３４０、流量センサＳＥ７及びニードル可変絞り弁３４２がこの順で配置されている。電磁弁３４０は、コンピュータ５０からの制御に従って開閉可能に構成されている。流量センサＳＥ７は、供給部１３０へ供給されるプロセス水（洗浄水）の流量を検出するように構成されている。ニードル可変絞り弁３４２は、プロセス水の流量の調節指示を作業者から手動で受け付けるように構成されている。作業者によるニードル可変絞り弁３４２の操作によって、供給部１３０へ供給されるプロセス水の流量が調節される。

分岐点ＰＯ１から供給部１３２までの流路上には、電磁弁３５０、流量センサＳＥ８及びニードル可変絞り弁３５２がこの順で配置されている。電磁弁３５０は、コンピュータ５０からの制御に従って開閉可能に構成されている。流量センサＳＥ８は、供給部１３２へ供給されるプロセス水（洗浄水）の流量を検出するように構成されている。ニードル可変絞り弁３５２は、プロセス水の流量の調節指示を作業者から手動で受け付けるように構成されている。作業者によるニードル可変絞り弁３５２の操作によって、供給部１３２へ供給されるプロセス水の流量が調節される。

分岐点ＰＯ１から供給部１４０までの流路上には、電磁弁３６０、ニードル調整弁３６２及び流量センサＳＥ９がこの順で配置されている。電磁弁３６０は、コンピュータ５０からの制御に従って開閉可能に構成されている。ニードル調整弁３６２は、プロセス水の流量の調節指示を作業者から手動で受け付けるように構成されている。ニードル調整弁３６２によれば、ニードル可変絞り弁（例えば、ニードル可変絞り弁３２２，３３２，３４２，３５２）が用いられる場合よりもプロセス水の流量調節を高精度に行なうことができる。作業者によるニードル調整弁３６２の操作によって、供給部１４０へ供給されるプロセス水の流量が調節される。流量センサＳＥ９は、供給部１４０へ供給されるプロセス水（洗浄水）の流量を検出するように構成されている。このように、切断装置１においては、共通の給水設備４００から各供給部へプロセス水が供給されている。

＜１－３．コンピュータのハードウェア構成＞
図３は、コンピュータ５０のハードウェア構成を模式的に示す図である。図３に示されるように、コンピュータ５０は、制御部７０と、入出力Ｉ／Ｆ（interface）９０と、受付部９５と、記憶部８０とを含み、各構成は、バスを介して電気的に接続されている。

制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７４及びＲＯＭ（Read Only Memory）７６等を含んでいる。制御部７０は、情報処理に応じて、コンピュータ５０内の各構成要素及び切断装置１内の各構成要素を制御するように構成されている。

入出力Ｉ／Ｆ９０は、信号線を介して、切断装置１に含まれる各構成要素と通信するように構成されている。入出力Ｉ／Ｆ９０は、コンピュータ５０から切断装置１内の各構成要素へのデータの送信、切断装置１内の各構成要素からコンピュータ５０へ送信されるデータの受信に用いられる。受付部９５は、ユーザ（作業者）からの指示を受け付けるように構成されている。受付部９５は、例えば、タッチパネル、キーボード、マウス及びマイクの一部又は全部で構成される。

記憶部８０は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置である。記憶部８０は、例えば、制御プログラム８１を記憶するように構成されている。制御プログラム８１が制御部７０によって実行されることにより、切断装置１における各種動作が実現される。制御部７０が制御プログラム８１を実行する場合に、制御プログラム８１は、ＲＡＭ７４に展開される。そして、制御部７０は、ＲＡＭ７４に展開された制御プログラム８１をＣＰＵ７２によって解釈及び実行することにより各構成要素を制御する。

［２．プロセス水の流量制御が外乱要素から受ける影響の抑制］
上述のように、例えば、パッケージ基板Ｐ１の切断時には、パッケージ基板Ｐ１に向けて切削水及び冷却水（プロセス水の一例）が噴射される。パッケージ基板Ｐ１の切断時にパッケージ基板Ｐ１に向けて噴射されるプロセス水（以下、「切削水等」とも称する。）の流量は、製造される電子部品Ｓ１の品質に影響を与える。電子部品Ｓ１の品質低下を抑制するためには、切削水等の流量の制御が重要である。切削水及び冷却水のいずれについても同様のことが言えるため、以下では切削水に着目して説明する。

例えば、切削水の流量を所定の設定値（目標値）に維持するために、フィードバック制御を行なうことが考えられる。例えば、供給部１００（図２）における切削水の供給量を目標値に近付けるフィードバック制御においては、流量センサＳＥ１の検出結果に基づいて、流量センサＳＥ１の検出結果が目標値に近付くように、比例制御弁２００の開度が調節される。

図４は、フィードバック制御が行なわれた場合における切削水の供給量の推移の一例を示す図である。図４を参照して、横軸は時間を示し、縦軸は切削水の供給量を示す。

例えば供給部１００が外乱要素の影響を受けない場合（給水設備４００から供給部１００までの流路（図２）に想定通りの流量のプロセス水が供給される場合）には、供給部１００における切削水の供給量が推移Ｌ１に従って推移する（理論値）。供給部１００における切削水の供給量に着目した場合に、外乱要素は、給水設備４００から供給部１００までの流路に供給されるプロセス水の量に影響を与える要素である。

外乱要素の一例としては、給水設備４００における水圧、給水設備４００から供給されるプロセス水の量、切断装置１以外の装置（不図示）への給水設備４００による水の供給状況、供給部１０２，１１２において用いられているノズルの種類（標準ノズル又はフォークノズル）、及び、供給部１００，１０２，１１０，１１２，１２０，１２２，１３０，１３２，１４０を含む集合におけるプロセス水の供給を同時に行なう供給部の数が挙げられる。例えば、プロセス水の供給を同時に行なう供給部の数が増えると、配管ＰＬ１を流れるプロセス水の供給部間における取り合いが発生するため、給水設備４００から供給部１００までの流路に供給されるプロセス水の量が影響を受ける。

フィードバック制御が行なわれた場合に、例えば、供給部１００が外乱要素の影響を受け、給水設備４００から供給部１００までの流路に想定未満の流量のプロセス水しか供給されなかったときは、供給部１００における切削水の供給量が推移Ｌ２に従って推移する。すなわち、切削水の流量制御における応答性が悪化し、切削水の供給量が目標値に達するまでの時間が長くなる。

一方、フィードバック制御が行なわれた場合に、例えば、供給部１００が外乱要素の影響を受け、給水設備４００から供給部１００までの流路に想定よりも多い流量のプロセス水が供給されたときは、供給部１００における切削水の供給量が推移Ｌ３に従って推移する。すなわち、切削水の流量制御においてオーバーシュートが発生し、切削水の供給量が一時的に目標値を超える事態が生じる。

本実施の形態１に従う切断装置１においては、これらの問題の発生を抑制するための工夫がなされている。具体的には、切断装置１においては、切削水等の流量制御において、フィードバック制御に加えてフィードフォワード制御が行なわれる。フィードフォワード制御においては、切断対象物の切断前に外乱要素に基づいて調節部（例えば、比例制御弁２００）が制御される。供給部１００，１０２，１１０，１１２の各々において同様の制御が行なわれているため、以下では代表的に供給部１００における切削水の流量制御について説明する。

図５は、供給部１００における切削水の流量の制御に関する制御ブロック図である。図５に示されるように、制御部７０は、減算部７１０と、フィードバック制御部７２０と、乗算部７３０と、フィードフォワード制御部７４０とを含んでいる。

流量センサＳＥ１は、供給部１００による切削水の供給量を検出する。減算部７１０は、流量センサＳＥ１による検出結果が示す検出値と、供給部１００による切削水の供給量の目標値との差分を算出する。この目標値を示す情報（目標値情報）は、例えば、記憶部８０（図３）に記憶されている。フィードバック制御部７２０は、減算部７１０における算出結果に基づいて、流量センサＳＥ１による検出結果が目標値に近付くように比例制御弁２００の開度を指示する指令値を生成し、生成された指令値を出力する。例えば、比例制御弁２００の開度は比例制御弁２００において印加される電圧に従って制御され、フィードバック制御部７２０によって生成される指令値は電圧値を示す。

フィードフォワード制御部７４０は、上述の外乱要素に関する情報（外乱要素情報）を取得する。フィードフォワード制御部７４０は、例えば、電磁弁３００，３１０，３２０，３３０，３４０，３５０，３６０の各々の開閉状態に関する情報、及び、３ポート電磁弁３０２，３１２の接続状態に関する情報を取得する。これにより、フィードフォワード制御部７４０は、各供給部の使用状態を判定する。フィードフォワード制御部７４０は、例えば、各供給部の使用状態に基づいて、フィードバック制御部７２０によって生成された指令値を補正するための補正値を生成する。

図６は、補正値テーブル５００の一例を示す図である。補正値テーブル５００は、例えば、記憶部８０に記憶されている。図６に示されるように、補正値テーブル５００においては、電磁弁３００，３１０，３２０，３３０，３４０，３５０，３６０の各々の開閉状態、及び、供給部１０２，１１２の各々における使用ノズルの種類の各組合せに対して仮の補正値が対応付けられている。すなわち、補正値テーブル５００においては、供給部１００，１０２，１１０，１１２，１２０，１２２，１３０，１３２，１４０を含む集合におけるプロセス水の供給を同時に行なう供給部の組合せ毎に仮の補正値が対応付けられている。

再び図６を参照して、フィードフォワード制御部７４０は、補正値テーブル５００を参照することによって、判定された各供給部の使用状態の組合せに対応付けられた仮の補正値を特定する。フィードフォワード制御部７４０は、例えば、他の外乱要素（例えば、給水設備４００の水圧、給水設備４００から供給されるプロセス水の量、切断装置１以外の装置への給水設備４００による水の供給状況）に基づいて仮の補正値を修正し、修正後の補正値を出力する。例えば、給水設備４００の水圧が想定よりも低い場合には、比例制御弁２００の開度がより大きくなるように仮の補正値が修正される。

乗算部７３０は、フィードバック制御部７２０によって出力された指令値に、フィードフォワード制御部７４０によって出力された補正値を乗算する。乗算部７３０による算出結果（補正後の指令値）が比例制御弁２００に出力され、比例制御弁２００における開度が調節される。

図７は、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の両方が行なわれた場合の供給部１００における切削水の流量の推移の一例を示す図である。図７を参照して、横軸は時間を示し、縦軸は切削水の供給量を示す。フィードバック制御及びフィードフォワード制御の両方が行なわれた場合には、供給部１００における切削水の供給量が推移Ｌ４に従って推移する。このように、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の両方を行なうことによって、切削水（プロセス水）の流量制御における応答性の悪化及びオーバーシュートの発生が抑制される。

［３．動作］
上述のように、制御部７０は、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の両方を行なう。切断装置１においては、供給部１００，１０２，１１０，１１２の各々におけるプロセス水の流量に関して同様の制御（フィードバック制御及びフィードフォワード制御）が行なわれる。以下では、代表的に、供給部１００におけるプロセス水の流量制御について説明する。

図８は、フィードバック制御における処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、供給部１００によるプロセス水の供給中に制御部７０のフィードバック制御部７２０によって繰り返し実行される。

図８を参照して、フィードバック制御部７２０は、流量センサＳＥ１による検出結果が目標値となっているか否かを判定する（ステップＳ１００）。流量センサＳＥ１による検出結果が目標値になっていないと判定されると（ステップＳ１００においてＮＯ）、フィードバック制御部７２０は、切削水の流量が目標値に近付くように改めて指令値を生成する（ステップＳ１１０）。

例えば、流量センサＳＥ１による検出結果が目標値に達していない場合には比例制御弁２００の開度をより大きくする指令値が生成される一方、流量センサＳＥ１による検出結果が目標値を上回っている場合には比例制御弁２００の開度をより小さくする指令値が生成される。

一方、ステップＳ１００において、流量センサＳＥ１による検出結果が目標値になっていると判定されると（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、フィードバック制御部７２０は、指令値を維持する（ステップＳ１２０）。フィードバック制御部７２０は、ステップＳ１１０において生成された指令値、又は、ステップＳ１２０において維持された指令値を出力する（ステップＳ１３０）。

図９は、フィードフォワード制御における処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、供給部１００によるプロセス水の供給中に制御部７０のフィードフォワード制御部７４０によって繰り返し実行される。

図９を参照して、フィードフォワード制御部７４０は、給水設備４００から供給部１００までの流路に供給されるプロセス水の量に影響を与える外乱要素が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２００）。外乱要素が検出されていないと判定されると（ステップＳ２００においてＮＯ）、処理はリターンに移行する。

一方、外乱要素が検出されたと判定されると（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、フィードフォワード制御部７４０は、検出された外乱要素に応じた補正値を生成する（ステップＳ２１０）。フィードフォワード制御部７４０は、生成された補正値を出力する（ステップＳ２２０）。

上述のように、制御部７０においては、フィードバック制御部７２０によって生成された指令値にフィードフォワード制御部７４０によって生成された補正値を乗算することによって補正後の指令値が算出される。制御部７０は、補正後の指令値に基づいて比例制御弁２００を制御することにより、供給部１００における切削水の流量を調節する。

［４．特徴］
以上のように、本実施の形態に従う切断装置１において、制御部７０は、切断対象物の切断前に外乱要素に基づいて調節部（例えば、比例制御弁２００）を制御するフィードフォワード制御と、検出部（例えば、流量センサＳＥ１）による検出結果に基づいて検出結果が目標値に近付くように調節部を制御するフィードバック制御との両方を行なう。切断装置１によれば、外乱要素に応じて調節部の調節が別途行なわれるため、切削水（プロセス水）の流量制御における応答性の悪化及びオーバーシュートの発生を抑制することができる。

なお、切断装置１は、本発明における「切断装置」の一例である。給水設備４００は、本発明における「給水設備」の一例である。ブレード６ａは、本発明における「切断部」の一例である。パッケージ基板Ｐ１は、本発明における「切断対象物」の一例である。供給部１００，１０２，１１０，１１２の各々は、本発明における「供給部」の一例である。流量センサＳＥ１，ＳＥ２，ＳＥ３，ＳＥ４の各々は、本発明における「検出部」の一例である。比例制御弁２００，２０２，２１０，２１２の各々は、本発明における「調節部」の一例である。制御部７０は、本発明における「制御部」の一例である。供給部１２０，１２２，１３０，１３２，１４０は、本発明における「複数の他の供給部」の少なくとも一部の一例である。記憶部８０は、本発明における「記憶部」の一例である。

［５．他の実施の形態］
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態の一例について説明する。

＜５－１＞
上記実施の形態においては、外乱要素の一例として、給水設備４００における水圧、給水設備４００から供給されるプロセス水の量、切断装置１以外の装置への給水設備４００による水の供給状況、供給部１０２，１１２において用いられているノズルの種類、及び、供給部１００，１０２，１１０，１１２，１２０，１２２，１３０，１３２，１４０を含む集合におけるプロセス水の供給を同時に行なう供給部の数が挙げられた。そして、各供給部の使用状態の組合せに応じて特定された仮の補正値を他の外乱要素（例えば、給水設備４００の水圧、給水設備４００から供給されるプロセス水の量、切断装置１以外の装置への給水設備４００による水の供給状況）に基づいて修正することによって修正後の補正値が生成された。しかしながら、補正値の生成方法はこれに限定されない。

例えば、補正値テーブル５００に管理されている仮の補正値がそのまま補正値として用いられてもよい。また、例えば、給水設備４００における水圧、給水設備４００から供給されるプロセス水の量、切断装置１以外の装置への給水設備４００による水の供給状況、供給部１０２，１１２において用いられているノズルの種類、及び、供給部１００，１０２，１１０，１１２，１２０，１２２，１３０，１３２，１４０を含む集合におけるプロセス水の供給を同時に行なう供給部の数の少なくとも一部のみに基づいて補正値が生成されてもよい。

＜５－２＞
また、供給部１２０，１２２，１３０，１３２，１４０の各々におけるプロセス水の流量は、ニードル可変絞り弁又はニードル調整弁ではなく比例制御弁によって調節されてもよい。この場合に、各比例制御弁の開度は、比例制御弁２００等と同様に、フィードバック制御及びフィードフォワード制御の両方を行なうことによって調節されてもよい。

＜５－３＞
また、上記実施の形態において、切断装置１は９つの供給部を含んでいたが、切断装置１に含まれる供給部の数はこれに限定されない。切断装置１は、比例制御弁によってプロセス水の流量が調節される供給部を少なくとも１つ含んでいればよい。

＜５－４＞
また、上記実施の形態において、制御部７０は、例えば、補正値テーブル５００において管理されている仮の補正値を用いたフィードフォワード制御を行なった後の流量センサ（例えば、流量センサＳＥ１）の検出結果に基づいて、補正値テーブル５００において管理されている仮の補正値を更新してもよい。すなわち、制御部７０は、例えば、流量センサによる検出結果に基づいて、プロセス水の供給を同時に行なう供給部の組合せに対応付けられている補正値を更新してもよい。これにより、補正値テーブル５００において管理されている補正値の精度をより高めることができる。

＜５－５＞
また、上記実施の形態において、各供給部からは、プロセス水のみではなく、プロセス水及び空気の２流体が供給されてもよい。プロセス水と共に空気を吐出することによって、プロセス水の吐出圧力を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態について例示的に説明した。すなわち、例示的な説明のために、詳細な説明及び添付の図面が開示された。よって、詳細な説明及び添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が詳細な説明及び添付の図面に記載されているからといって、それらの必須でない構成要素が必須であると直ちに認定されるべきではない。

また、上記実施の形態は、あらゆる点において本発明の例示にすぎない。上記実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の改良や変更が可能である。すなわち、本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じて具体的構成を適宜採用することができる。

１ 切断装置、３ 基板供給部、４ 位置決め部、４ａ レール部、５ 切断テーブル、５ａ 保持部材、５ｂ 回転機構、５ｃ 移動機構、５ｄ 第１位置確認カメラ、５ｅ 第１クリーナ、６ スピンドル部、６ａ ブレード、６ｂ 第２位置確認カメラ、６ｃ 回転軸、７ 搬送部、７ａ 第２クリーナ、１１ 検査テーブル、１２ 第１光学検査カメラ、１３ 第２光学検査カメラ、１４ 配置部、１５ 抽出部、１５ａ 良品用トレイ、１５ｂ 不良品用トレイ、２０ モニタ、５０ コンピュータ、７０ 制御部、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＡＭ、７６ ＲＯＭ、８０ 記憶部、８１ 制御プログラム、９０ 入出力Ｉ／Ｆ、１００，１０２，１１０，１１２，１２０，１２２，１３０，１３２，１４０ 供給部、１０４，１１４ 第１ノズル、１０６，１１６ 第２ノズル、２００，２０２，２１０，２１２ 比例制御弁、３００，３１０，３２０，３３０，３４０，３５０，３６０ 電磁弁、３０２，３１２ ３ポート電磁弁、３２２，３３２，３４２，３５２ ニードル可変絞り弁、３６２ ニードル調整弁、４００ 給水設備、４１０ 圧力計、５００ 補正値テーブル、７１０ 減算部、７２０ フィードバック制御部、７３０ 乗算部、７４０ フィードフォワード制御部、Ａ１ 切断モジュール、Ｂ１ 検査・収納モジュール、Ｌ１－Ｌ４ 推移、Ｍ１ マガジン、Ｐ１ パッケージ基板、ＰＬ１ 配管、ＰＯ１ 分岐点、Ｓ１ 電子部品、ＳＥ１－ＳＥ１０ 流量センサ。

Claims (8)

1. 切断装置の外部の給水設備からプロセス水の供給を受ける切断装置であって、
   切断対象物を切断する切断部と、
   前記切断対象物及び前記切断部の少なくとも一方へ前記給水設備から供給されたプロセス水を直接的又は間接的に供給する供給部と、
   前記供給部によって供給されるプロセス水の流量を検出する検出部と、
   前記供給部によって供給されるプロセス水の流量を調節する調節部と、
   前記切断対象物の切断前に外乱要素に基づいて前記調節部を制御するフィードフォワード制御と、前記検出部による検出結果に基づいて前記検出結果が目標値に近付くように前記調節部を制御するフィードバック制御との両方を行なう制御部と、
   各々が前記供給部とは異なる複数の他の供給部とを備え、
   前記複数の他の供給部の各々は、前記切断対象物及び前記切断部の少なくとも一方へプロセス水を直接的又は間接的に供給し、
   前記供給部及び前記複数の他の供給部の各々は、共通の前記給水設備からプロセス水の供給を受けるように構成されており、
   前記外乱要素は、前記切断装置以外の装置への前記給水設備による水の供給状況を含む、切断装置。
2. 前記外乱要素は、前記給水設備における水圧、及び、前記給水設備から供給されるプロセス水の量の少なくとも一方をさらに含む、請求項１に記載の切断装置。
3. 前記供給部においては、プロセス水の供給口の大きさを変更可能であり、
   前記外乱要素は、プロセス水の供給に用いられている前記供給口の大きさをさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の切断装置。
4. 前記複数の他の供給部の少なくとも一部の他の供給部は、前記切断対象物へプロセス水を直接的又は間接的に供給することによって前記切断対象物を洗浄する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切断装置。
5. 前記外乱要素は、前記供給部及び前記複数の他の供給部を含む集合におけるプロセス水の供給を同時に行なう供給部の数をさらに含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の切断装置。
6. 前記供給部及び前記複数の他の供給部を含む集合のうちプロセス水の供給を同時に行なう供給部の組合せ毎に補正値を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記組合せに対応付けられた前記補正値を用いて前記フィードフォワード制御を行なう、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の切断装置。
7. 前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記組合せに対応付けられた前記補正値を更新する、請求項６に記載の切断装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の切断装置を用いた切断品の製造方法であって、
   前記切断装置を用いて前記切断対象物を切断するステップを含む、切断品の製造方法。