KR20190096266A - 절단 장치 및 절단품의 제조 방법 - Google Patents

절단 장치 및 절단품의 제조 방법 Download PDF

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토와 가부시기가이샤
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Abstract

절단 대상물의 절단후에도 테이블 상에서의 유지력이 강한 절단 장치를 제공한다. 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 절단 장치는 테이블(10), 기압 유지 기구 및 절단 기구(30)를 포함하고, 테이블(10)에 의해 절단 대상물(20)이 흡인되어 유지되고, 상기 기압 유지 기구에 의해 절단 대상물(20)이 유지된 테이블(10) 외측의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지되고, 절단 기구(30)에 의해 테이블(10)에 유지된 절단 대상물(20)이 절단되는 것을 특징으로 한다.

Description

절단 장치 및 절단품의 제조 방법{CUTTING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD OF CUT PRODUCT}
본 발명은 절단 장치 및 절단품의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 패키지의 제조는, 예를 들면, 패키지 기판을 절단하여 제조된다. 패키지 기판의 절단에서는, 예를 들면, 기판을 흡인함으로써 테이블 상에 유지하여 절단한다(특허문헌 1 등).
일본 특허 공개 제2011-114145호 공보
그러나, 패키지 기판을 절단하여 제조된 반도체 패키지(제품)의 사이즈가 작으면 흡인에 의한 테이블 상에서의 유지력이 불충분해질 우려가 있다. 구체적으로는, 절단 후의 제품이 테이블로부터 벗어나, 수율 저하, 제품 불량 등을 일으킬 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 절단 대상물의 절단 후에도 테이블 상에서의 유지력이 강한 절단 장치 및 절단품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 절단 장치는,
테이블, 기압 유지 기구 및 절단 기구를 포함하고,
상기 테이블에 의해 절단 대상물이 흡인되어 유지되고,
상기 기압 유지 기구에 의해 상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지되며,
상기 절단 기구에 의해 상기 테이블에 유지된 상기 절단 대상물이 절단되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절단품의 제조 방법은,
테이블에 의해 절단 대상물을 흡인하여 유지하는 절단 대상물 유지 공정;
상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압을 대기압보다 높은 기압으로 유지하는 기압 유지 공정; 및
상기 테이블에 유지된 상기 절단 대상물을 절단하는 절단 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 절단 대상물의 절단 후에도 테이블 상에서 유지력이 강한 절단 장치 및 절단품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 절단품의 제조 방법의 일례에서 일 공정을 모식적으로 나타내는 공정 단면도이다.
도 2는 도 1과 동일한 절단품의 제조 방법에서 다른 일 공정을 모식적으로 나타내는 공정 단면도이다.
도 3은 도 1과 동일한 절단품의 제조 방법에서 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타내는 공정 단면도이다.
도 4는 도 1과 동일한 절단품의 제조 방법에서 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타내는 공정 단면도이다.
도 5는 도 1과 동일한 절단품의 제조 방법에서 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타내는 공정 단면도이다.
도 6은 도 1과 동일한 절단품의 제조 방법에서 또 다른 일 공정을 모식적으로 나타내는 공정 단면도이다.
도 7은 본 발명의 절단 장치의 일례의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 절단 장치의 다른 일례의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
다음으로, 본 발명에 대하여 예를 들어 더욱 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 의해 한정되지 않는다.
본 발명의 절단 장치는, 예를 들면,
절단실을 더 포함하고,
상기 절단실 내에서는 상기 기압 유지 기구에 의해 상기 테이블 외측의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지된 상태가 되고, 상기 테이블에 유지된 상기 절단 대상물이 상기 절단 기구에 의해 절단되어 절단품이 제조되는 절단 장치일 수 있다.
본 발명의 절단 장치는, 예를 들면,
절단실, 가압실 및 감압실을 더 포함하고,
상기 절단실 내에서 상기 절단 대상물이 절단되어 절단품이 제조되고,
상기 가압실은 상기 절단실의 절단 대상물 반입측에 배치되며,
상기 감압실은 상기 절단실의 절단품 반출측에 배치되고,
상기 가압실과 상기 절단실이 접속되고 상기 가압실 및 상기 절단실 내부가 대기압보다 높은 기압에 유지된 상태에서, 상기 절단 대상물이 상기 가압실로부터 상기 절단실에 반입되고,
상기 감압실과 상기 절단실이 접속된 상태에서 상기 절단품이 상기 절단실로부터 상기 감압실로 반출되고, 그 후 상기 감압실과 상기 절단실의 접속이 차단되고 상기 감압실 내부가 상기 절단 대상물 절단시보다 낮은 기압으로 감압된 상태에서, 상기 절단품이 상기 감압실 내부로부터 외부로 반출되는 절단 장치일 수 있다.
본 발명의 절단 장치는, 예를 들면,
상기 기압 유지 기구가 격납실과 조작부를 포함하고,
상기 격납실 내부에 상기 테이블과 상기 절단 기구가 격납되며,
상기 조작부에 의해 상기 격납실 내부의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지되는 절단 장치일 수 있다.
본 발명의 절단 장치는, 예를 들면, 상기 기압 유지 기구에 의해, 상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압이 1.1×105Pa 이상으로 유지될 수 있다.
본 발명의 절단품의 제조 방법은, 예를 들면,
절단실을 이용하여,
상기 절단 공정을 상기 절단실 내에서 행하는 절단품의 제조 방법일 수 있다.
본 발명의 절단품의 제조 방법은, 예를 들면,
절단실, 가압실 및 감압실을 이용하여,
상기 절단 공정을 상기 절단실 내에서 행하고,
절단 대상물 반입 공정과 절단품 반출 공정을 더 포함하며,
상기 절단 대상물 반입 공정은, 상기 가압실과 상기 절단실이 접속되고 상기 가압실 및 상기 절단실 내부가 대기압보다 높은 기압으로 유지된 상태에서 상기 절단 대상물을 상기 가압실로부터 상기 절단실로 반입하는 공정이며,
상기 절단품 반출 공정은, 상기 감압실과 상기 절단실이 접속된 상태에서 상기 절단 공정에서 상기 절단 대상물이 절단된 절단품을 상기 절단실로부터 상기 감압실로 반출하고, 그 후 상기 감압실과 상기 절단실의 접속을 차단하고 나서 상기 감압실 내부가 상기 절단 대상물 절단시보다 낮은 기압으로 감압된 상태에서 상기 절단품을 상기 감압실 내부로부터 외부로 반출하는 공정인 절단품의 제조 방법일 수 있다.
본 발명에서, 「대기압보다 높은 기압」은, 예를 들면, 1atm(1.01325×105Pa)보다 높은 기압일 수 있다. 또한, 상기 「대기압보다 높은 기압」은, 예를 들면, 본 발명의 절단 장치 사용시 주위의 분위기압(대기압)보다 높은 기압일 수 있으며, 또는 본 발명의 절단품의 제조 방법 사용시 주위의 분위기압(대기압)보다 높은 기압일 수 있다. 또한, 상기 「대기압보다 높은 기압」은 조금이라도 대기압보다 높은 기압이면 본 발명의 효과를 얻을 수 있지만, 예를 들면, 1.1×105Pa 이상, 1.2×105Pa 이상, 1.3×105Pa 이상, 1.4×105Pa 이상, 1.5×105Pa 이상, 2.0×105Pa 이상, 3.0×105Pa 이상, 또는 4.0×105a 이상일 수 있으며, 예를 들면, 1.0×106Pa(1.0MPa) 이하, 9.0×105Pa 이하, 8.0×105Pa 이하, 7.0×105Pa 이하, 6.0×105Pa 이하, 또는 5.0×105Pa 이하일 수 있다.
본 발명에서, 절단 대상물은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 절단 대상물은 패키지 기판 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 임의이다.
본 발명에서, 절단품은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 수지 성형품일 수 있다. 상기 수지 성형품은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 단순히 수지를 성형한 수지 성형품일 수 있으며, 칩 등의 부품을 수지 밀봉한 수지 성형품일 수도 있다. 본 발명에서 수지 성형품은, 예를 들면, 전자 부품 등일 수 있다. 또한, 본 발명에서 절단품은, 예를 들면, 완성품의 제품일 수 있으나, 미완성의 반제품일 수도 있다.
본 발명에서, 수지로서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 에폭시 수지나 실리콘 수지 등의 열경화성 수지일 수 있고, 열가소성 수지일 수도 있다. 또한, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 일부에 포함한 복합 재료일 수 있다.
또한, 일반적으로 「전자 부품」은, 수지 밀봉하기 전의 칩을 말하는 경우와 칩을 수지 밀봉한 상태를 말하는 경우가 있지만, 본 발명에서 단순히 「전자 부품」이라고 하는 경우는 특별히 언급하지 않는 한, 상기 칩이 수지 밀봉된 전자 부품(완성품으로서의 전자 부품)을 말한다. 본 발명에서 「칩」은 수지 밀봉하기 전의 칩을 말하며, 구체적으로 예를 들면, IC(Integrated Circuit), 반도체 칩, 전력 제어용 반도체 소자 등의 칩을 들 수 있다. 본 발명에서, 수지 밀봉하기 전의 칩은 수지 밀봉 후의 전자 부품과 구별하기 위해 편의상 「칩」이라고 한다. 그러나, 본 발명에서 「칩」은 수지 밀봉하기 전의 칩이면 특별히 한정되지 않으며, 칩 형상이 아닐 수도 있다.
본 발명에서는, 예를 들면, 실리콘, 화합물 반도체 등의 기판 상에 회로 소자, MEMS(Micro　Electro　Mechanical　Systems) 등의 기능 소자가 배치된 반도체 웨이퍼(semiconductor　wafer)를 절단 대상물로 하고, 그것을 절단(개별화)하여 절단품으로 만들 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 예를 들면, 저항체, 콘덴서, 센서, 표면 탄성파 디바이스 등의 기능 소자를 포함하는 세라믹 기판, 유리 기판 등을 절단 대상물로 하고, 그것을 절단(개별화)하여, 칩 저항, 칩 콘덴서, 칩 형상의 센서, 표면 탄성파 디바이스 등의 제품(절단품)을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 예를 들면, 수지 성형품을 절단 대상물로 하고, 그것을 절단(개별화)하여, 렌즈, 광학 모듈, 도광판 등의 광학 부품(절단품)을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 예를 들면, 수지 성형품을 절단 대상물로 하고, 그것을 절단(개별화)하여 제품(절단품)으로 만들 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 예를 들면, 유리판을 절단 대상물로 하고, 그것을 절단(개별화)하여 여러가지 전자 기기의 커버 등으로서 사용되는 유리판(절단품)을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에서, 절단 대상물은 이에 한정되지 않고 전술한 바와 같이 임의이며, 절단품도 전술한 바와 같이 특별히 한정되지 않으며 임의이다.
또한, 본 발명에서, 절단 대상물 및 절단품의 형상도 특별히 한정되지 않으며 임의이다. 예를 들면, 절단 대상물의 형상은, 길이 방향과 폭 방향을 가지는 직사각형일 수 있고, 정사각형, 원형 등일 수도 있다.
또한, 본 발명에서, 「탑재」, 「배치」 또는 「설치」는 「고정」을 포함한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 각 도면은 설명의 편의를 위해 적절하게 생략, 과장 등을 하여 모식적으로 나타내었다.
<실시예 1>
본 실시예에서는, 성형 몰드 및 수지 성형 장치의 일례와 그것을 이용한 수지 성형품의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.
도 1~도 6의 공정 단면도에, 본 발명의 절단 장치의 일례의 일부 구성과 상기 절단 장치를 이용한 절단품의 제조 방법에서의 각 공정을 모식적으로 나타낸다.
우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 테이블(지그)(10)을 준비한다. 여기서, 도 1~도 6에 도시하는 지그(10)는, 실제로는 테이블의 일부를 구성하는 것이지만, 도 1~도 6을 참조하는 설명에서는 편의상 「테이블(10)」로 기재한다. 지그(10)를 포함하는 테이블 전체에 대해서는 도시를 생략한다. 도시한 바와 같이, 테이블(10)은 그 상부에 홈(11)을 가짐과 함께, 상면(절단 대상물 유지면)으로부터 하면까지 관통하는 관통공(12)를 갖는다. 홈(11)은, 후술하는 바와 같이 그 내부에 절단용 날이 통과되기 위한 홈이다. 또한, 관통공(12)은, 후술하는 바와 같이 절단 대상물 및 그것을 절단하여 제조된 절단품을 흡인하여 테이블(10)의 상면에 유지하기 위한 관통공이다.
다음으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 테이블(10)의 상면에 패키지 기판(절단 대상물)(20)을 탑재한다. 도시한 바와 같이, 패키지 기판(20)은 기판(21)의 일방의 면이 수지(경화 수지)(22)로 수지 성형되어 있다. 패키지 기판(20)은 기판(21) 및 수지(22)로만 형성되어 있을 수 있지만, 다른 부재(부품)를 더 포함하고 있을 수 있다. 그리고, 상기 다른 부재가 수지(22)에 의해 밀봉(수지 밀봉)되어 있을 수 있다. 상기 다른 부재로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 전자 부품, 반도체 부품 등에 이용되는 일반적인 부재일 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 칩, 와이어 등을 들 수 있다. 또한, 도 2에서, 패키지 기판(20)은 수지(22) 측이 테이블(10)의 상면에 접촉되도록 탑재되어 있다.
다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 흡인 기구(도시 생략)에 의해 테이블(10) 내부의 공기를 화살표(X1) 방향(테이블(10)의 내부 방향)으로 흡인하여, 테이블(10)의 내부를 감압한다. 이에 따라, 패키지 기판(20)을 흡인하여 테이블(10) 상면에 유지한다(절단 대상물 유지 공정). 한편, 상기 흡인 기구는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 흡인 펌프 또는 진공 이젝터 등일 수 있다. 또한, 도시한 바와 같이, 기압 유지 기구(도시 생략)에 의해, 패키지 기판(20)이 유지된 테이블(10)의 외측의 기압을 대기압보다 높은 기압으로 유지한다(기압 유지 공정). 이에 따라, 패키지 기판(20)에 화살표(Y1) 방향(테이블(10)의 방향)의 압력이 가해져 테이블(10)에 밀어붙여진다. 이 화살표(Y1) 방향의 압력에 의해 패키지 기판(20)의 테이블(10) 상에서의 유지력이 더욱 강해진다.
다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 회전날(30)을 패키지 기판(20) 상방의 홈(11)에 대응하는 위치에 배치한다. 도시한 바와 같이, 회전날(30)은 날 본체(31)의 양면이 한 쌍의 플랜지(고정 부재)(32)에 의해 끼워져 구성되어 있다. 회전날(30)은 본 실시예의 절단 장치에서 「절단 기구」의 일부이다. 회전날(30)은 상기 절단 기구에 마련된 회전축(도시 생략)의 선단에 장착되어 있다.
다음으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 회전날(30)을 회전시킴으로써 패키지 기판(20)(기판(21) 및 수지(22))을 절단한다(절단 공정). 이때, 도시한 바와 같이, 날 본체(31)를 패키지 기판(20)을 관통시켜 홈(11)에 들어가게 함으로써, 패키지 기판(20)을 완전히 절단할 수 있다.
그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 패키지 기판(20)을 모든 소정 위치(도면에서 홈(11)의 위치)에서 절단함으로써, 패키지 부품(절단품)(20b)을 제조할 수 있다. 절단품(20b)은, 도시한 바와 같이 절단된 기판(21b)의 일방의 면이, 절단된 수지(경화 수지)(22b)에 의해 수지 성형되어 있다. 이때, 도 6에 도시한 바와 같이, 관통공(12)의 상단은 절단품(20b)으로 막힌(밀폐된) 상태이다. 이 때문에, 절단품(20b)에는 화살표(X1) 방향(테이블(10)의 내부 방향)의 흡인에 의한 힘이 가해진 상태이다. 또한, 절단품(20b)에는 화살표(Y1) 방향(테이블(10)의 방향)의 압력이 가해져 테이블(10)에 밀어붙여져 있다. 이에 따라, 절단품(20b)의 테이블(10) 상에서의 유지력이 더욱 강해져, 절단품(20b)이 테이블(10) 상으로부터 벗어나는 것을 억제하거나 방지할 수 있다.
한편, 절단품(20b)은 그대로 유통 가능한 제품일 수 있지만, 미완성의 반제품일 수도 있다. 상기 반제품은, 예를 들면, 더 가공함으로써 제품으로 만들 수도 있다. 상기 제품은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 전술한 바와 같이, 전자 부품, 반도체 부품 등을 들 수 있다.
종래의 패키지 기판의 절단 방법(특허문헌 1 등)에서는, 절단 후의 절단품(부품)의 사이즈가 작으면(예를 들면, 한 변의 길이가 2mm 이하이면), 테이블(지그)에 의한 유지력(흡착력)이 불충분하여 절단품이 테이블에서 벗어나, 수율 저하, 제품 불량 등을 일으킬 우려가 있었다. 구체적으로, 예를 들면, 절단품이 튀거나(비산), 패키지 기판의 코너부에서 치핑(부스러짐) 등이 일어나, 이들이 수율 저하, 제품 불량 등의 원인이 될 우려가 있었다. 특히, 하나의 절단품이 테이블 상으로부터 벗어나면, 그에 의해 상기 절단품을 흡인하고 있는 테이블 상의 구멍이 개방될 우려가 있다. 그리고, 테이블 내의 공간이 하나로 연결되어 있는 경우, 상기 구멍의 개방에 의해 테이블 내의 상기 공간의 감압이 해제되어 다른 모든 절단품의 상기 테이블 상에서의 유지력이 저하될 우려가 있다. 즉, 하나의 절단품이 테이블 상으로부터 벗어날 뿐이라도, 그에 의해 다른 모든 절단품이 상기 테이블 상으로부터 벗어날 우려가 있다.
이에 대해, 본 발명에 의하면, 절단 대상물이 유지된 테이블 외측의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지된다. 이에 따라, 절단품의 상기 테이블 상에서의 유지력이 강화되어 작은 사이즈의 절단품이라도 강고하게 유지(고정)할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 전술한 수율 저하, 제품 불량 등의 문제를 억제하거나 방지할 수 있어, 절단품의 생산성이 향상될 수 있다.
이상, 본 발명의 절단 장치 및 그것을 이용한 절단품의 제조 방법의 일례에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 실시예에서는, 패키지 기판을 절단하여 전자 부품, 반도체 부품 등의 제품 또는 그 반제품을 제조하는 예를 설명하였다. 그러나, 본 발명에서, 상기 절단 대상물은 전술한 바와 같이 패키지 기판에 한정되지 않으며, 임의의 절단 대상물에 적용할 수 있다. 또한, 상기 절단품도, 전술한 바와 같이, 전자 부품, 반도체 부품 등에 한정되지 않으며, 임의이다. 또한, 예를 들면, 본 발명의 절단 장치는 상기 기압 유지 기구에 의해 상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지되는 것 이외에는, 일반적인 절단 장치와 동일하거나 또는 그에 준한 구성일 수 있다. 본 발명의 절단품의 제조 방법은, 예를 들면, 상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압을 대기압보다 높은 기압으로 유지하는 상기 「기압 유지 공정」을 행하는 것 이외에는, 패키지 기판 등의 일반적인 절단 방법과 동일하거나 또는 그에 준하여 행할 수 있다. 패키지 기판 등의 일반적인 절단 방법으로서는, 예를 들면, 일본 특허 공개 제2016-143861호 공보 등에 기재된 방법과 동일하거나 또는 그에 준한 방법일 수 있다. 상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압을 대기압보다 높은 기압으로 유지하기 위한 구체적인 장치의 구성, 방법 등도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 후술하는 실시예 2 또는 실시예 3과 같을 수 있다.
본 발명은, 예를 들면, 한 변이 2mm 이하 또는 1mm 이하 등의 작은 절단품의 제조에 바람직하게 이용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 어떠한 크기의 절단품의 제조에 이용해도 무방하다.
<실시예 2>
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다.
본 실시예에서는, 본 발명의 절단 장치 및 절단품의 제조 방법의 실시예 1과는 다른 일례에 대해 설명한다.
도 7의 평면도에, 본 실시예의 절단 장치의 구성을 모식적으로 나타낸다. 도시한 바와 같이, 이 절단 장치(1000)는, A 구역, B 구역 및 C 구역의 3개의 구역(영역)를 포함한다. A 구역은 가압실(1100)을 포함한다. B 구역은 절단실(1200)을 포함한다. C 구역은 감압실(1300)을 포함한다. 가압실(1100)은 절단실(1200)의 절단 대상물 반입측에 배치되어 있다. 감압실(1300)은 절단실(1200)의 절단품 반출측에 배치되어 있다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 절단실(1200) 내에서 절단 대상물이 절단되어 절단품이 제조된다. 또한, 가압실(1100)과 절단실(1200)이 접속되고, 가압실(1100) 및 절단실(1200) 내부가 대기압보다 높은 기압으로 유지된 상태에서 절단 대상물이 가압실(1100)로부터 절단실(1200)로 반입된다. 또한, 감압실(1300)과 절단실(1200)이 접속된 상태에서, 절단된 상기 절단 대상물(절단품)이 절단실(1200)로부터 감압실(1300)로 반출된다. 그리고, 그 후, 감압실(1300)과 절단실(1200)의 접속이 차단되고 나서, 감압실(1300) 내부가 상기 절단 대상물 절단시보다 낮은 기압으로 감압된 상태에서, 절단된 상기 절단 대상물(절단품)이 감압실(1300) 내부로부터 외부로 반출된다. 한편, 상기 절단품이 감압실(1300) 내부로부터 외부로 반출될 때의 기압은, 예를 들면, 대기압과 거의 동일할 수 있다. 상세는 후술한다. 절단실(1200), 가압실(1100) 및 감압실(1300)은, 예를 들면, 스퍼터링 장치 등의 성막 장치의 진공 챔버, 반입측 로드락 챔버 및 반출측 로드락 챔버와 동일한 구조를 이용할 수 있다. 단, 절단실(1200), 가압실(1100) 및 감압실(1300)은 내부 공간이 대기압보다 높은 기압으로 유지될 수 있도록 설계되어 있다.
도 7의 절단 장치(1000)에서, A 구역에는, 기판 공급 기구(절단 대상물 공급 기구)(1010), 제어부(1020) 및 게이트 밸브(1030)가 더 포함된다. 기판 공급 기구(1010)에는 패키지 기판(절단 대상물)(20)이 보관되어 있으며, 가압실(1100)에 패키지 기판(20)을 공급할 수 있다. 한편, 패키지 기판(20)은 실시예 1에서 설명한 패키지 기판(20)과 동일할 수 있다. 제어부(1020)는 절단 장치(1000) 전체의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(1020)에 의한 제어 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 컴퓨터 프로그램 등을 이용할 수 있다. 게이트 밸브(1030)는, 가압실(1100)과 절단실(1200)을 접속하도록 배치되어 있다. 게이트 밸브(1030)를 개방함으로써 가압실(1100)내의 공간과 절단실(1200) 내의 공간을 연결할 수 있다. 게이트 밸브(1030)를 닫음으로써, 가압실(1100) 내의 공간과 절단실(1200)내의 공간의 접속을 차단하고 이들을 분리할 수 있다.
B 구역에는, 테이블(10), 기압 조정기(1210), 배수 감압기(1220), 스핀들(1230), 벨로우즈(1241, 1242), 수용판(1250), 배수 유동부(1260) 및 배출구(1270)가 더 포함된다. 테이블(10)은, 실시예 1(도 1~도 6)에서 설명한 테이블(10)과 동일하고, 전술한 흡인 기구(도시 생략)에 접속되어 있다. 기압 조정기(1210)는, 예를 들면, 외부의 공기 압축 시스템으로부터의 배관에 접속된 압축 공기의 유입량을 조정할 수 있는 조정 밸브 및 감압시에 이용하는 개폐 밸브를 갖는다. 한편, 상기 압축 시스템, 배관, 조정 밸브 및 개폐 밸브는 도시 생략하였다. 기압 조정기(1210)에 의해, 가압실(1100), 절단실(1200) 및 감압실(1300)의 내부 기압이 조정된다. 기압 조정기(1210)에 의해, 후술하는 바와 같이 패키지 기판(절단 대상물)(20)이 유지된 테이블(10)의 외측의 기압(절단실(1200) 내부의 기압)을 대기압보다 높은 기압으로 유지할 수 있다. 즉, 기압 조정기(1210) 및 절단실(1200)은 절단 장치(1000)에서의 「기압 유지 기구」에 해당한다. 또한, 예를 들면, 감압시에는 상기 감압용 개폐 밸브를 열어, 절단 장치(1000)가 설치된 시설에 마련된 배기 덕트로부터 배기되도록 할 수 있다. 스핀들(1230)에는, 실시예 1(도 1~도 6)에서 설명한 회전날(30)(도 7에서는 도시 생략)이 장착되어 있다. 스핀들(1230)은 회전날(30)과 함께 전후 좌우 및 상하로 이동 가능하다. 스핀들(1230)에 의해 회전날(30)을 회전시켜 패키지 기판(20)을 절단할 수 있다. 즉, 스핀들(1230)은 회전날(30)과 함께 절단 장치(1000)에서 「절단 기구」를 구성한다. 또한, 회전날(30)에 의한 마찰열을 제거하기 위해, 노즐(도시 생략)에 의해 냉각수를 회전날(30)에 뿌려 냉각하면서, 후술하는 절단 공정을 행할 수 있다. 상기 노즐은, 예를 들면, 스핀들(1230)에 마련할 수 있다. 상기 냉각수는, 예를 들면, 실온(상온)의 물일 수 있다. 상기 냉각수는, 사용후에는 배수로서 절단실(1200)의 밖으로 배출할 수 있다. 그때, 배수 감압기(1220)에 의해 상기 배수의 압력이 감압된다. 벨로우즈(1241)의 좌단 및 벨로우즈(1242)의 우단은 각각 절단실(1200) 내부에 고정되어 있다. 벨로우즈(1241)의 우단 및 벨로우즈(1242)의 좌단은 각각 수용판(1250)에 접속되어 있다. 수용판(1250)은 패키지 기판(20) 및 절단품(20b)을 탑재하고 반송할 수 있다. 또한, 벨로우즈(1241) 및 벨로우즈(1242)를 신축시킴으로써, 수용판(1250)을 좌우 방향(절단 대상물의 반입 방향 및 절단품의 반출 방향에 수직한 방향)으로 이동시킬 수 있다. 배수 유동부(1260)는 상기 배수가 유동하는 부분이다. 배출구(1270)로부터는 상기 배수를 절단실(1200)의 밖으로 배출할 수 있다.
C 구역에는, 게이트 밸브(1330), 검사 테이블(1400) 및 트레이(1500)가 더 포함된다. 게이트 밸브(1330)는 감압실(1300)과 절단실(1200)을 접속하도록 배치되어 있다. 게이트 밸브(1330)를 개방함으로써 감압실(1300) 내의 공간과 절단실(1200) 내의 공간을 연결할 수 있다. 게이트 밸브(1330)를 닫음으로써 감압실(1300) 내의 공간과 절단실(1200) 내의 공간의 접속을 차단하고, 이들을 분리할 수 있다. 검사 테이블(1400)에서는 패키지 부품(절단품)(20b)이 검사되어 양품과 불량품으로 분리된다. 트레이(1500)에는 절단품(20b) 중 양품이 수납되어 보관(스톡)된다.
도 7의 절단 장치(1000)를 이용한 절단품의 제조 방법은, 예를 들면, 이하와 같이 행할 수 있다. 우선, 기압 조정기(1210)를 이용하여 절단실(1200) 내에 압축 공기를 공급하여, 절단실(1200) 내부를 대기압보다 높은 기압으로 만든다. 그 후, 후술하는 절단 공정이 종료될 때까지 절단실(1200) 내부를 대기압보다 높은 기압 으로 유지해 둔다(기압 유지 공정).
한편, 가압실(1100) 내부에, 기판 공급 기구(1010)에 의해 패키지 기판(20)을 반입한다. 이때, 가압실(1100)은 개방되어 내부와 외부가 연결되어 있으므로, 가압실(1100) 내부의 압력은 대기압과 동일한 상태이다.
다음으로, 가압실(1100)을 밀폐 상태로 만든다. 그 후, 기압 조정기(1210)를 이용하여 가압실(1100) 내에 압축 공기를 공급하여 가압한다. 이에 따라, 가압실(1100) 내부의 기압을 절단실(1200) 내부의 기압과 거의 동일하게 만든다. 가압실(1100) 내부의 기압이 절단실(1200) 내부의 기압과 거의 동일해지면, 기압 조정기(1210)에 의한 압축 공기의 공급을 정지한다. 그 상태에서 가압실(1100)과 절단실(1200) 사이의 게이트 밸브(1030)를 열고 패키지 기판(20)을 절단실(1200) 내로 반입한다(절단 대상물 반입 공정). 그 후, 게이트 밸브(1030)을 닫아 가압실(1100) 내부와 절단실(1200) 내부의 접속을 차단하고, 이들을 분리한다.
다음으로, 절단실(1200) 내에 반입된 패키지 기판(절단 대상물)(20)을 테이블(지그)(10)에 의해 흡인하여 유지한다(절단 대상물 유지 공정). 그 후, 패키지 기판(20)을 스핀들(1230) 및 회전날(30)(절단 기구)에 의해 절단한다(절단 공정). 이에 따라, 패키지 기판(절단 대상물)(20)이 절단되어 개별화된 패키지 부품(절단품)(20b)을 제조할 수 있다. 이들 절단 대상물 유지 공정 및 절단 공정은, 예를 들면, 실시예 1(도 1~도 6)과 동일하게 행할 수 있으며, 일반적인 패키지 기판의 절단 방법과 동일하게 또는 그에 준하여 행할 수도 있다.
한편, 상기 절단 공정은, 예를 들면, 전술한 바와 같이, 노즐(도시 생략)에 의해 냉각수를 회전날(30)에 뿌려 냉각하면서 행할 수 있다. 상기 냉각수는, 사용후에 전술한 바와 같이 배수로서 배수 유동부(1260)를 유동시키고, 배출구(1270)로부터 절단실(1200) 밖으로 배출될 수 있다.
한편, 기압 조정기(1210)를 이용하여 감압실(1300) 내에 압축 공기를 공급하여 가압한다. 그리고, 감압실(1300)의 내부의 기압이 절단실(1200) 내부의 기압과 거의 동일해지면, 기압 조정기(1210)에 의한 압축 공기의 공급을 정지한다. 이 조작은 상기 절단 공정(패키지 기판(20)의 절단) 종료 후에 행할 수도 있지만, 상기 절단 공정이 종료되기 전에(예를 들면, 상기 절단 공정과 병행하여) 행하면 효율적이다.
그리고, 상기 절단 공정(패키지 기판(20)의 절단)이 종료되고, 감압실(1300)의 내부의 기압이 절단실(1200) 내부의 기압과 거의 동일해진 상태에서, 게이트 밸브(1330)를 연다. 이 상태에서, 패키지 부품(절단품)(20b)을 절단실(1200)로부터 반출하여 감압실(1300) 내에 수납한다. 그 후, 게이트 밸브(1330)를 닫아 감압실(1300) 내의 공간과 절단실(1200) 내의 공간의 접속을 차단하고, 이들을 분리한다. 또한, 기압 조정기(1210)를 이용하여 감압실(1300) 내의 공기를 외부로 배출하여 감압한다. 감압실(1300) 내의 기압이 대기압과 거의 동일해지면, 패키지 부품(절단품)(20b)을 감압실(1300)의 외부로 반출한다(절단품 반출 공정). 그 후, 패키지 부품(절단품)(20b)을 검사 테이블(1400)에서 검사하고, 트레이(1500)에 수납한다.
한편, 본 실시예(실시예 2)의 변형예로서, 예를 들면, 도 7의 절단 장치(1000)로부터 가압실(1100) 및 감압실(1300)을 생략한 구성으로 할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 게이트 밸브(1030) 및 게이트 밸브(1330)의 개폐에 의해 절단실(1200) 내부 공간과 외부 공간을 연결(접속) 또는 분리 가능할 수 있다. 그리고, 이 경우, 기판 공급 기구(절단 대상물 공급 기구)(1010)로부터 가압실(1100)을 통하지 않고 절단실(1200)에 패키지 기판(절단 대상물)(20)이 반입되며, 절단실(1200)로부터 감압실(1300)을 통하지 않고 외부로 패키지 부품(절단품)(20b)이 반출되게 된다. 따라서, 절단 대상물 반입 공정에서는 절단실(1200)의 내부가 대기압 상태에서 절단실(1200)에 마련된 반입부로부터 패키지 기판(절단 대상물)(20)을 반입한다. 그 후 절단실(1200)을 밀폐 상태로 만들고 기압 조정기(1210)를 이용하여 압축 공기를 절단실(1200) 내에 공급하여, 절단실(1200) 내의 기압을 대기압보다 높은 상태로 만든다. 이 절단실(1200) 내의 기압이 대기압보다 높은 상태에서 상기 절단 공정을 행한다. 절단품 반출 공정은, 상기 절단 공정의 후에 기압 조정기(1210)를 이용하여 절단실(1200) 내의 공기를 외부로 배출하여 감압하고, 절단실(1200) 내의 기압이 대기압과 거의 동일해지면, 패키지 부품(절단품)(20b)을 절단실(1200)에 마련된 반출부로부터 외부로 반출한다. 이들 이외에는, 도 7의 절단 장치(1000)로부터 가압실(1100) 및 감압실(1300)을 생략한 변형예에서의 절단품의 제조 방법은, 도 7의 절단 장치(1000)를 이용한 절단품의 제조 방법과 동일하게 행할 수 있다.
<실시예 3>
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.
본 실시예에서는, 본 발명의 절단 장치 및 절단품의 제조 방법에서, 실시예 1 및 실시예 2와는 다른 일례에 대해 설명한다.
도 8의 평면도에, 본 실시예의 절단 장치의 구성을 모식적으로 나타낸다. 도시한 바와 같이, 이 절단 장치(1000b)는 실시예 2(도 7)의 절단 장치와 같이 A 구역, B 구역 및 C 구역의 3개의 구역(영역)를 포함한다. 이 절단 장치(1000b)는, 가압실(1100), 절단실(1200) 및 감압실(1300)을 포함하지 않고, A 구역, B 구역 및 C 구역의 3개의 구역이 하나로 연결되어 있다. 따라서, 이 절단 장치(1000b)는 게이트 밸브(1030, 1330)를 포함하지 않는다. 또한, 이 절단 장치(1000b)는, A 구역, B 구역 및 C 구역의 세 개의 구역 전체가 격납실(2000) 내부에 격납되어 있다. 기압 조정기(1210) 및 배수 감압기(1220)는 격납실(2000)의 외측에 배치되어 있다. 또한, 격납실(2000)의 외측에는 조작부(2100)가 배치되어 있다. 조작부(2100)에 의해, 격납실(2000) 내부의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지된다. 이 때문에, 조작부(2100) 및 격납실(2000)은 절단 장치(1000b)에서의 「기압 유지 기구」에 해당한다. 또한, 절단품의 제조 방법을 실시하지 않을 때에는, 예를 들면, 조작부(2100)에 의해 격납실(2000) 내부의 기압을 대기압과 거의 동일하게 만들 수 있다. 격납실(2000)은 개폐 가능하다. 절단품의 제조 방법을 실시할 때에는, 격납실(2000)을 닫고 격납실(2000) 내부의 공간과 외부의 공간을 분리할 수 있다. 한편, 절단품의 제조 방법을 실시하지 않을 때에는, 격납실(2000)을 열고 격납실(2000) 내부의 공간과 외부의 공간을 연결할 수 있다. 이들 이외에는, 도 8의 절단 장치(1000b)는 도 7(실시예 2)의 절단 장치(1000)와 동일하다.
격납실(2000)은, 예를 들면, 내부의 유지 보수 작업이 가능한 공간을 확보한 크기일 수 있다. 구체적으로, 예를 들면, 격납실(2000) 내부에 사람이 들어감으로써 절단 장치(1000b)의 유지 보수 작업이 가능할 수 있다. 격납실(2000)의 구조는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 기밀성이 높은 업무용 냉장고 또는 냉동고와 같은 구조를 이용할 수 있다. 단, 기밀성을 유지하기 위한 것이 아닌 단열재 등은 생략할 수 있다. 또한, 조작부(2100)는, 예를 들면, 격납실(2000) 내부와 무선 또는 유선에 의해 통신함으로써 절단 장치(1000b)를 조작할 수 있다. 구체적으로, 예를 들면, 조작부(2100)와 제어부(1020)를 무선 또는 유선에 의해 통신함으로써 절단 장치(1000b) 전체의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 조작부(2100)의 형태도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 8에서 조작부(2100)는 격납실(2000)의 벽부 외 측에 마련된 조작 패널로서 도시되어 있다. 그러나, 조작부(2100)는 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 태블릿 단말 등일 수 있다.
도 8의 절단 장치(1000b)를 이용한 절단품의 제조 방법은, 예를 들면, 실시예 2에서 설명한 모든 공정을, 격납실(2000) 내부를 대기압보다 높은 기압으로 유지한 상태에서 행할 수 있다. 예를 들면, 기압 조정 기구(도시 생략, 예를 들면 압축 펌프 등)를 이용하여 격납실(2000) 내부에 압축 공기를 공급하여 격납실(2000) 내부를 대기압보다 높은 기압으로 유지할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이 절단 장치(1000b)는, 가압실(1100), 절단실(1200) 및 감압실(1300)을 포함하지 않고, A 구역, B 구역 및 C 구역의 세 개의 구역이 하나로 연결되어 있다. 따라서, 패키지 기판(절단 대상물)(20) 및 패키지 부품(절단품)(20b)을 반송할 때, 가압실(1100), 절단실(1200) 및 감압실(1300)의 기압을 변화시키는 공정이 불필요하다. 이 이외에는, 도 8의 절단 장치(1000b)를 이용한 절단품의 제조 방법은, 도 7(실시예 2)의 절단 장치(1000)를 이용한 절단품의 제조 방법과 동일하게 행할 수 있다.
한편, 상기 기압 조정 기구는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 절단 장치(1000b)가 마련된 시설(예를 들면, 공장 등)에 마련된 기존의 공기 압축 시스템 등을 이용할 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 기존의 공기 압축 시스템과는 별도로 공기 압축기 및 리시버 탱크를 포함하는 공기 압축 시스템을 설치할 수 있다. 이와 같이 하면, 격납실(2000) 내부를 신속하게 고압으로 만들 수 있으므로 바람직하다.
또한, 전술한 바와 같이, 절단품의 제조 방법을 실시하지 않을 때에는, 예를 들면, 조작부(2100)에 의해 격납실(2000) 내부의 기압을 대기압과 거의 동일하게 만들 수 있다. 예를 들면, 절단 장치(1000b)의 유지 보수시에는 상기 기압 조정 기구를 이용해 격납실(2000) 내부의 공기를 외부로 배출하여, 격납실(2000) 내부의 기압을 대기압과 동일한 정도로 감압할 수 있다. 이에 따라, 유지 보수 작업자가 고압실 내에서 작업하는 것을 피할 수 있다.
실시예 2(도 7)의 절단 장치(1000)를 이용한 절단품의 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 1회마다 가압실(1100), 절단실(1200) 및 감압실(1300)의 기압을 변화시키는 공정이 필요하다. 이에 대해, 본 실시예(도 8)의 절단 장치(1000b)를 이용한 절단품의 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 가압실(1100), 절단실(1200) 및 감압실(1300)의 기압을 변화시키는 공정이 불필요하다. 이 때문에, 본 실시예(도 8)의 절단 장치(1000b)에 의하면, 절단품의 제조 방법을 실시예 2(도 7)의 절단 장치(1000)보다 더 효율적으로 행할 수 있다. 한편, 본 실시예(도 8)의 절단 장치(1000b)는 격납실(2000)을 설치하기 위한 공간이 필요하다.
한편, 도 8의 격납실(2000)은, 전술한 바와 같이 내부의 유지 보수 작업(예를 들면, 유지 보수 작업자의 출입)이 가능한 공간을 확보한 크기인 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 실시예(실시예 3)의 변형예로서 예를 들면, 절단 장치 본체의 외측 전체를 덮는 커버부를 마련하여 상기 커버부를 「격납실」로 하고, 그 내부를 밀폐 상태로 만들 수 있는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 서술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위내에서 필요에 따라 임의로 또는 적절히 조합 및 변경, 또는 선택하여 채용할 수 있다.
본 출원은, 2018년 2월 8일에 출원된 일본 특허 출원 제2018-021300을 기초로 하는 우선권을 주장하며, 그 개시된 전부는 여기에 포함된다.
10: 테이블(지그) 11: 홈
12: 관통공 20: 패키지 기판(절단 대상물)
20b: 패키지 부품(절단품) 21: 기판
21b: 절단된 기판 22: 수지(경화 수지)
22b: 절단된 수지(경화 수지) 30: 회전날(절단 기구)
31: 날 본체 32: 플랜지(고정 부재)
1000, 1000b: 절단 장치
1010: 기판 공급 기구(절단 대상물 공급 기구)
1020: 제어부
1030: 게이트 밸브 1100: 가압실
1200: 절단실(기압 유지 기구)
1210: 기압 조정기(기압 유지 기구)
1220: 배수 감압기 1230: 스핀들(절단 기구)
1241, 1242: 벨로우즈 1250: 수용판
1260: 배수 유동부 1270: 배출구
1300: 감압실 1330: 게이트 밸브
1400: 검사 테이블 1500: 트레이
2000: 격납실(기압 유지 기구)
2100: 조작부(기압 유지 기구)
X1: 테이블(10)에 의한 흡인 방향을 나타내는 화살표
Y1: 패키지 기판(20)에 압력이 가해지는 방향을 나타내는 화살표

Claims (8)

  1. 테이블, 기압 유지 기구 및 절단 기구를 포함하고,
    상기 테이블에 의해 절단 대상물이 흡인되어 유지되고,
    상기 기압 유지 기구에 의해 상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지되고,
    상기 절단 기구에 의해 상기 테이블에 유지된 상기 절단 대상물이 절단되는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    절단실을 더 포함하고,
    상기 절단실 내에서는 상기 기압 유지 기구에 의해 상기 테이블 외측의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지된 상태가 되고, 상기 테이블에 유지된 상기 절단 대상물이 상기 절단 기구에 의해 절단되어 절단품이 제조되는, 절단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    가압실과 감압실을 더 포함하고,
    상기 가압실은 상기 절단실의 절단 대상물 반입측에 배치되고,
    상기 감압실은 상기 절단실의 절단품 반출측에 배치되며,
    상기 가압실과 상기 절단실이 접속되고, 상기 가압실 및 상기 절단실 내부가 대기압보다 높은 기압으로 유지된 상태에서 상기 절단 대상물이 상기 가압실로부터 상기 절단실로 반입되고,
    상기 감압실과 상기 절단실이 접속된 상태에서 상기 절단품이 상기 절단실로부터 상기 감압실로 반출되고, 그 후 상기 감압실과 상기 절단실의 접속이 차단되고 상기 감압실 내부가 상기 절단 대상물 절단시보다 낮은 기압으로 감압된 상태에서 상기 절단품이 상기 감압실 내부로부터 외부로 반출되는, 절단 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기압 유지 기구가 격납실과 조작부를 포함하고,
    상기 격납실 내부에 상기 테이블과 상기 절단 기구가 격납되고,
    상기 조작부에 의해 상기 격납실 내부의 기압이 대기압보다 높은 기압으로 유지되는, 절단 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기압 유지 기구에 의해 상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압이 1.1×105Pa 이상으로 유지되는, 절단 장치.
  6. 테이블에 의해 절단 대상물을 흡인하여 유지하는 절단 대상물 유지 공정;
    상기 절단 대상물이 유지된 상기 테이블 외측의 기압을 대기압보다 높은 기압으로 유지하는 기압 유지 공정; 및
    상기 테이블에 유지된 상기 절단 대상물을 절단하는 절단 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 절단품의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    절단실을 이용하여,
    상기 절단 공정을 상기 절단실 내에서 행하는, 절단품의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    가압실과 감압실을 더 이용하여,
    절단 대상물 반입 공정 및 절단품 반출 공정을 더 포함하고,
    상기 절단 대상물 반입 공정은, 상기 가압실과 상기 절단실이 접속되고 상기 가압실 및 상기 절단실 내부가 대기압보다 높은 기압으로 유지된 상태에서, 상기 절단 대상물을 상기 가압실로부터 상기 절단실로 반입하는 공정이며,
    상기 절단품 반출 공정은, 상기 감압실과 상기 절단실이 접속된 상태에서 상기 절단 공정에서 상기 절단 대상물이 절단된 절단품을 상기 절단실로부터 상기 감압실로 반출하고, 그 후 상기 감압실과 상기 절단실의 접속을 차단하고 나서 상기 감압실 내부가 상기 절단 대상물 절단시보다 낮은 기압으로 감압된 상태에서 상기 절단품을 상기 감압실 내부에서 외부로 반출하는, 절단품의 제조 방법.
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