(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製品が樹脂封止された板状の電子部品を搬送する搬送工程と、
搬送された前記複数の製品が樹脂封止された板状の電子部品を位置決め、固定する第１固定工程と、
前記第１固定工程で位置決め、固定された前記板状の電子部品を含む平面上の一方向に移動して切断し、帯状の電子部品を形成する第１切断工程と、
前記第１切断工程で切断された前記帯状の電子部品を搬送、位置決め、固定する第２固定工程と、
前記第２固定工程で搬送、位置決め、固定された前記帯状の電子部品を前記第１切断工程の切断方向を横切る方向に移動して切断し、単品の電子部品を形成する第２切断工程と、
前記第２切断工程で切断された単品の電子部品を収納する製品収納工程とからなり、
前記第１固定工程及び前記第２固定工程は、搬送される前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を載置台に載せた後、上部より加圧する押止部材により固定する工程であり、
前記第１切断工程及び前記第２切断工程は、前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を載置台に載せ、押止部材により固定した後、前記載置台及び前記押止部材に設けられた切り溝を回転工具が通過することにより前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を切断するものであることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品の製造方法において、
前記第１固定工程及び前記第２固定工程は、搬送される前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品の位置を光学的に認識する位置認識工程を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電子部品の製造方法において、
前記第１切断工程及び前記第２切断工程は、回転する砥石を移動させて切断する工程であることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の電子部品の製造方法において、
前記第１切断工程及び前記第２切断工程は、切断によって発生する粉塵等を吸引する工程を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の電子部品の製造方法において、
前記製品収納工程は、前記第２切断工程で切断された前記単品の電子部品を挟持し反転させ向きを変える工程を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電子部品の製造方法において、
前記製品収納工程は、挟持された前記単品の電子部品をブラッシングする工程を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項７】
複数の製品が樹脂封止された板状の電子部品を搬送するための搬送体と、
前記搬送体で搬送されれた前記複数の製品が樹脂封止された板状の電子部品を位置決め、固定する第１固定装置と、
前記第１固定装置で位置決め、固定された前記板状の電子部品を含む平面上の一方向に移動して切断し、帯状の電子部品を形成する第１切断装置と、
前記第１切断装置で切断された前記帯状の電子部品を搬送、位置決め、固定する第２固定装置と、
前記第２固定装置で搬送、位置決め、固定された前記帯状の電子部品を前記第１切断装置の切断方向を横切る方向に移動して切断し、単品の電子部品を形成する第２切断装置と、
前記第２切断装置で切断された前記単品の電子部品を収納する製品収納装置とからなり、
前記第１固定装置及び前記第２固定装置は、搬送される前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を載置台に載せた後、上部より加圧する押止部材により固定するものであり、前記載置台及び前記押止部材には前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を切断するため回転工具が通過するための切り溝を設けてあることを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電子部品の製造装置において、
前記第１固定装置及び前記第２固定装置は、搬送される前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品の位置を光学的に認識する位置認識装置を含むものであることを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電子部品の製造装置において、
前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品の位置を光学的に認識する装置は、ＣＣＤカメラにより前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品の形状認識をして切断位置を特定する装置であることを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の電子部品の製造装置において、
前記第１固定装置及び前記第２固定装置は、前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を真空吸引力で固定する手段が付加されたものであることを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項１１】
請求項７に記載の電子部品の製造装置において、
前記第１固定装置及び前記第２固定装置は、前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を押しつけるための突起部を前記押止部材に設けたことを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の電子部品の製造装置において、
前記第１切断装置及び前記第２切断装置は、切断に伴って発生する粉塵状の切り粉を吸引集塵する集塵機を設けていることを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項１３】
請求項７に記載の電子部品の製造装置において、
前記第１切断装置及び前記第２切断装置は、回転切断工具を有するもので、２軸以上の進退移動を行う装置であることを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電子部品の製造装置において、
前記回転切断工具は、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒によって電着され複合化した工具であることを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項１５】
請求項７に記載の電子部品の製造装置において、
前記製品収納装置は、前記第２切断装置で切断された前記単品の電子部品を挟持し反転させ向きを変える装置を含むことを特徴とする電子部品の製造装置。
【請求項１６】
請求項７に記載の電子部品の製造装置において、
前記製品収納装置は挟持された前記単品の前記電子部品をブラッシングする装置を含むことを特徴とする電子部品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の製造方法及びその製造装置に関する。更に詳しくは、合成樹脂でパッケージされ複数のＩＣチップが搭載された配線板を切断して、個々のＩＣパッケージとするために切断する電子部品の製造方法及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の高集積化に伴い、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のように、リードをパッケージ下面に配置したものが用いられている。合成樹脂でパッケージされたＩＣチップが搭載された配線板を、切断して個々のＩＣパッケージを製造することは知られている。合成樹脂でパッケージされたＩＣチップを個々に切り出す方法としては種々提案されている。ＩＣチップが搭載されたＩＣパッケージの分離は、ダイヤモンドブレードを用いた切断砥石であるダイヤモンドソー等により切断加工が行われていることもその例の一つである。
【０００３】
一方、半導体基板をダイシングする前に、半導体基板の裏面にポリイミド樹脂でコーテイングし、ダイシングテープに接着する等の処置がなされている。更に、分離の方法として、半導体基板を載置したテーブルの向きを変え同じ切断装置でクロス状に切断することも知られている。又、この分離工程においては、切断前にテープ貼りを行い、切断した後は切粉の付着を除去するため洗浄液を使用して洗浄を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の分離方法は個々に問題を抱えており、生産効率を高めるものとは限らなかった。テープを貼る点については、テープを貼った状態で切断した場合、切断したときに砥石が目詰まりして、作業不能になったり、製品が不良になってしまう問題点があった。
【０００５】
また、切断後の洗浄は洗浄水によっていたため、重金属の溶解のおそれがあり、環境問題上クリアにするため排水処理を特別に行い、結果的にコストが嵩む要因となっていた。洗浄に水を使用するため、積層部分の剥離部分や細かい割れの部分に水が侵入し、それが残ることから、その部分が腐食し、又は電流がリークして不良品となるおそれがあった。
【０００６】
この切断は、同一切断機で配線板等の被切断部材が載置されたテーブルをインデックスして方向を変えながら、再度異なる方向の切断を行っていた。２方向の切断を同時に行うことは、単体の加工機械ではできなかった。また、大量生産の場合は、ラインを構成して複数の工程に分けて加工するが、特定の被加工品のための専用ラインになりフレキシブル性に欠け、また高コストで設備のためのスペースも大きなものとなっていた。
【０００７】
特に異なる配線板等の被切断部材に変更があった場合には、高価な治具や工具を変えねばならず、また、加工の熟練度も必要とし、交換のための時間も要していた。できあがった製品を回収し収納する場合も、従来は切断の際、プリント基板に接続されるハンダ金属であるソルダボール部分を切断工具側に向けて、即ち通常は上部に向けて切断するので、切断後は又その製品を回収する際、再び反転しソルダボール部分を下に向けケース収納を行っていた。このため収納にも時間を要していた。
【０００８】
本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的の一つは、複数の切断装置で異なる配線板を同時に切断できるようにし、経済的で製造効率をよくした電子部品の製造方法及び製造装置の提供にある。
本発明の他の目的は、切断中の電子部品を保護するため、切断工程の粉塵を集塵するようにして、電子部品の品質を高めた製造方法及び製造装置の提供にある。
【０００９】
本発明の他の目的は、搬送される配線板の位置を正確に認識して正確な切断位置で切断を行い、切断効率を高めた電子部品の製造方法及び製造装置の提供にある。
本発明の他の目的は、切断後の電子部品を製品収納過程で清掃、反転するようにし短時間で効率良く製品収納できるようにした電子部品の製造方法及び製造装置の提供にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。本発明の電子部品の製造方法は、
複数の製品が樹脂封止された板状の電子部品を搬送する搬送工程と、
搬送された前記複数の製品が樹脂封止された板状の電子部品を位置決め、固定する第１固定工程と、
前記第１固定工程で位置決め、固定された前記板状の電子部品を含む平面上の一方向に移動して切断し、帯状の電子部品を形成する第１切断工程と、
前記第１切断工程で切断された前記帯状の電子部品を搬送、位置決め、固定する第２固定工程と、
前記第２固定工程で搬送、位置決め、固定された前記帯状の電子部品を前記第１切断工程の切断方向を横切る方向に移動して切断し、単品の電子部品を形成する第２切断工程と、
前記第２切断工程で切断された単品の電子部品を収納する製品収納工程とからなり、
前記第１固定工程及び前記第２固定工程は、搬送される前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を載置台に載せた後、上部より加圧する押止部材により固定する工程であり、
前記第１切断工程及び前記第２切断工程は、前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を載置台に載せ、押止部材により固定した後、前記載置台及び前記押止部材に設けられた切り溝を回転工具が通過することにより前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を切断するものであることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１固定工程及び前記第２固定工程は、搬送される前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品の位置を光学的に認識する位置認識工程を含んでもよい。
【００１２】
更に、前記第１切断工程及び前記第２切断工程は、回転する砥石を移動させて切断する工程であってもよい。
更に、前記第１切断工程及び前記第２切断工程は、切断によって発生する粉塵等を吸引する工程を含んでもよい。
更に、前記製品収納工程は、前記第２切断工程で切断された前記単品の電子部品を挟持し反転させ向きを変える工程を含んでもよい。
更に、前記製品収納工程は、挟持された前記単品の電子部品をブラッシングする工程を含んでもよい。
【００１３】
本発明の電子部品の製造装置は、
複数の製品が樹脂封止された板状の電子部品を搬送するための搬送体と、
前記搬送体で搬送されれた前記複数の製品が樹脂封止された板状の電子部品を位置決め、固定する第１固定装置と、
前記第１固定装置で位置決め、固定された前記板状の電子部品を含む平面上の一方向に移動して切断し、帯状の電子部品を形成する第１切断装置と、
前記第１切断装置で切断された前記帯状の電子部品を搬送、位置決め、固定する第２固定装置と、
前記第２固定装置で搬送、位置決め、固定された前記帯状の電子部品を前記第１切断装置の切断方向を横切る方向に移動して切断し、単品の電子部品を形成する第２切断装置と、
前記第２切断装置で切断された前記単品の電子部品を収納する製品収納装置とからなり、
前記第１固定装置及び前記第２固定装置は、搬送される前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を載置台に載せた後、上部より加圧する押止部材により固定するものであり、前記載置台及び前記押止部材には前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を切断するため回転工具が通過するための切り溝を設けてあることを特徴とする。
【００１４】
また、前記第１固定装置及び前記第２固定装置は、搬送される前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品の位置を光学的に認識する位置認識装置を含んでもよい。更に、前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品の位置を光学的に認識する装置は、ＣＣＤカメラにより前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品の形状認識をして切断位置を特定する装置であってもよい。
【００１５】
更に、前記第１固定装置及び前記第２固定装置は、前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を真空吸引力で固定する手段が付加されたものであってもよい。
更に、前記第１固定装置及び前記第２固定装置は、前記板状の電子部品又は前記帯状の電子部品を押しつけるための突起部を前記押止部材に設けてもよい。
【００１６】
更に、前記第１切断装置及び前記第２切断装置は、切断に伴って発生する粉塵状の切り粉を吸引集塵する集塵機を設けていてもよい。
【００１７】
更に、前記第１切断装置及び前記第２切断装置は、回転切断工具を有するもので、２軸以上の進退移動を行う装置であってもよい。
更に、前記回転切断工具は、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒によって電着され複合化した工具であってもよい。
【００１８】
更に、前記製品収納装置は、前記第２切断装置で切断された前記単品の電子部品を挟持し反転させ向きを変える装置を含んでもよい。
更に、前記製品収納装置は、挟持された前記単品の電子部品をブラッシングする装置を含んでもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１を図面に従って説明する。図１は、本発明の切断装置で切断される対象のＩＣチップであり、最終切断で製品化される部品を示している。図２は切断される前の電子部品であり、板状の配線板を示している。図２（ａ）はその全体形状を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）の部分拡大図を示し、図２（ｃ）は図２（ｂ）の部分拡大図を示している。以下その詳細を説明する。
【００２０】
製品１は本発明の切断装置で切断される最終製品の外観を示し、一般にはＩＣパッケージと称され内部にＩＣチップ２が組み込まれている。配線板３は、製品１が分離される前の状態で複数の製品１が組み込まれた切断前の状態を示している。配線板３は、複数個のＩＣチップ２が搭載された集合体であり、ＩＣチップ２を搭載するための基板であり、かつ配線板３の下面に配置されたソルダボール７へ電気的に電線を接続するためのものである。
【００２１】
配線板３の上表面全体には、ＩＣチップ２を保護するために合成樹脂製の保護モールド８でカバーされている。従って、本実施の形態でいうこの配線板３は、いわゆるＩＣパッケージの集合体をなしている。この配線板３からＩＣチップ２の単位毎に切り出して、ＩＣパッケージは作られる。近年、このＩＣパッケージはＩＣチップ２の高集積化が進み、それに伴ってＩＣパッケージの大型化が加速されている。
【００２２】
しかし外形は小さくということでＩＣパッケージそのものの技術も発達をみている。その例として、携帯電話等に適用されているＢＧＡ（Ball Grid Array）と称されているものがある。このＢＧＡは、電極の狭ピッチ化、即ち高密度化を図り、小形化されたもので、リードをＩＣパッケージ下面にエリアアレイ状に配置したものである。
【００２３】
本実施の形態の電子部品の製造方法及びその製造装置は、前述したＢＧＡに適用できるもので、このＩＣパッケージを配線板３から切断し単体のＩＣパッケージである製品１として切り取る製造の技術に関するものである。次にこのＩＣパッケージについて説明する。配線板３は、エポキシ系など熱硬化性合成樹脂の薄いフィルム６を複数枚、本例では３枚貼り合わせ積層したものである。
【００２４】
この薄いフィルム６間には銅等の金属リード線１０が交叉しないように配線されており、また、上中下のフィルム６、６ａ、及び６ｂの間を縫うように結線がなされている。ＩＣチップ２は、このフィルム６の上に格子状に複数個多列化して貼着されている。このＩＣチップ２を搭載したＩＣパッケージの下面には、ＩＣチップ２と結線されているソルダボール７の端子が設けられている。
【００２５】
このソルダボール７は、半球状の形をしたものでプリント基板等に実装するときに容易にできることが知られているハンダ金属である。更に、ＩＣチップ２の上面には、このＩＣチップ２を保護するためボンデイングワイヤ９を含めて保護モールド８で被覆されている。この保護モールド８は、熱硬化性合成樹脂製の薄いシート状のものである。導電体で作られたボンデイングワイヤ９は、ＩＣチップ２から結線されたものである。
【００２６】
配線板３は、ＩＣパッケージ複数個の集合体であり、ＩＣパッケージ間は凹部状に形成されている。配線板３は、外形は板状のチョコレート菓子に類似しており、フィルム６、６ａ、及び６ｂが積層された１枚の板状のものである。また、この配線板３には、後述する認識装置で切断位置を認識するための第１切断位置マーク４，５が刻印、又は印刷されている。次に本発明の装置について詳述する。
【００２７】
（製造装置の全体システム）
図３は、本発明の実施の形態の電子部品の製造装置Ｓの全体構成を模式的に示した外観図である。図３（ａ）は各装置を筐体としてみた外観図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に内蔵されている各装置を模式的に示した図である。図４はこの電子部品の製造装置Ｓの全体構成をスケルトン化した説明図である。図５は配線板３が切断され個々のＩＣパッケージに製品化されるまでの製造工程を示した説明図である。
【００２８】
電子部品の製造装置Ｓは、概略すると搬送部１１、加工部１２、及び収納部１３から成り立っている。搬送部１１は、配線板３を搬送するためのものである。加工部１２は、切断される配線板３の切断位置を認識するための認識装置、配線板３を位置決め固定するための２つの固定装置、配線板３を切断するための２つの切断装置、切断に伴って発生する粉塵を集塵するための集塵装置、切断されたＩＣパッケージのためのクリーニング装置とを含むものである。収納部１３は、加工された製品を収納するためのものである。
【００２９】
図３において、配線板３は図３（ｂ）の左側より搬送部１１を介して搬送されてくる。図３（ｂ）の中央部は加工部１２であり、この加工部１２は２つの構成になっており、第１の切断に関与する加工部１２Ａと、第２の切断に関与する加工部１２Ｂとからなりたっている。
【００３０】
他に、これら切断に関する各装置として、後述する位置、形状の認識装置である第１ＣＣＤカメラ２０，第２ＣＣＤカメラ３０と、配線板３を載置する載置台２１，３１と、押止部材２２，３２と、第１切断装置２３及び第２切断装置３３と、集塵機２４，３４と、回転ブラシ２５等が設置されている。また、この各々の装置の動作を制御する制御装置１４が加工部１２の上部に配置されている。
【００３１】
図３（ｂ）の図示でいうと向かって右側に配置された収納部１３は、製品の搬出装置（図４参照）８０、製品収納箱８１から構成されている。また、加工部１２の下方には、切断後の粉塵を集塵する集塵機２４，３４が配置されている。
【００３２】
次に図４、図５において全体構成を詳細に説明する。図４及び図５に向かって左端に第１搬送装置４１が設けられており、これは配線板３を保持して図の右方向へ搬送する。搬送端近傍には認識装置である第１ＣＣＤカメラ２０が設けられており、配線板３に刻印された第１切断位置マーク４を認識するようになっている。
【００３３】
第１切断装置２３は、配線板３の一方向を個別に切断するための装置である。切断された配線板３は帯状のカット配線板３ａとなる（図５参照）。切断後、このカット配線板３ａはシフトされ第２搬送装置４２により第２切断装置３３へ搬送される。このとき第２認識装置である第２ＣＣＤカメラ３０により、第２切断位置マーク５を認識する。第２切断装置３３は、第１切断装置２３に対し９０度向きを変えて、カット配線板３ａを切断できるように第１切断装置２３の近傍に設置されている。
【００３４】
第１搬送装置４１，第２搬送装置４３により第１切断装置２３からカット配線板３ａは、向きを変えずに２枚づつ第２切断装置３３へ移載される。第２搬送装置４２は、図４及び図５の矢印のように上下とシフト方向に移動してカット配線板３ａを搬送する。移載されたカット配線板３ａは、細長い帯状になっており、長手方向に沿って、第２搬送装置４３により送り込まれる。このカット配線板３ａは、途中第２ＣＣＤカメラ３０によって第２切断位置マーク５を認識し固定された後、第１切断方向に対し９０度向きを変えた第２切断装置３３で切断される。
【００３５】
この第２切断装置３３で切断された配線板３ｂがＩＣパッケージの原型となる。第２切断装置３３から切断搬送された配線板３ｂはクリーニング工程に入り、回転ブラシ２５によりブラッシングされる。このクリーニングの過程でブラッシングが終わると、配線板３ｂはＩＣパッケージの製品として反転し製品収納箱８１に収納される。本発明は、このように一連のシステム的動作を全自動化し、一つの装置で集約したものである。
【００３６】
［制御装置１４］
図６は、本発明の製造装置Ｓの切断工程のシステム制御を示すブロック図である。制御装置１４は、搬送部１１、加工部１２、収納部１３の３つの工程に対し有機的に配線板３の切断を行うように演算処理をする。中央処理装置１０１は演算部で基本をなす制御部であり、ＲＯＭ１０２は、本発明の製造装置Ｓの切断工程の基本プログラムが記憶されている記憶部である。
【００３７】
ＲＡＭ１０３は、データ等が記憶される記憶部で、設定条件が変われば、操作盤等からデータの書き換えが可能である。表示部１０４はＣＲＴ等の画面で、プログラム、データの内容が表示される。これに個々の装置の制御部が有機的に絡み、各装置のアクチュエータを作動させる。制御部１０５は搬送部の搬送動作を制御するための制御部、制御部１０６は加工部の加工動作を制御するための制御部、制御部１０７は収納部の収納動作を制御するための制御部である。また、その他の制御部１０８は、その他の、例えば搬送体等の動作を制御するための制御部である。本発明の製造装置Ｓの制御系の概略の構成は以上のようになっている。
【００３８】
例えば、搬送装置や回転工具の速度等を変更したり、設定位置の変更をしたりする場合は、この表示部１０４の画面を見ながら変更ができる。次に個々の装置について詳細に説明する。
【００３９】
［搬送部１１］
装置外から挿入される配線板３は、第１搬送装置４１のローダー４１ａによりソルダボール７面を上にして所定の位置に位置決めされ搬送される。この第１搬送装置４１は収納庫も兼ねており、複数枚の配線板３を収納している。切断に際し、１枚づつローダー４１ａによって切断装置の方へ搬送される。ローダー４１ａは上下方向と搬送方向の２次元の動作をする。
【００４０】
このローダー４１ａはベース上に設けられたリニアガイド（図示せず）によって位置が規制されガイドされる。このリニアガイドは市販されている通常のものであるので説明は省略する。又このローダー４１ａは配線板３を挿入するとき、押し出しのため移動する。
【００４１】
［加工部１２］
この加工部１２は、搬送された配線板３を載置台２１上に位置決めするための第１第１ＣＣＤカメラ２０及び第２ＣＣＤカメラ３０、固定された配線板３の第１切断装置２３及び第２切断装置３３、第１切断装置２３から第２切断装置３３へ配線板３を搬送し位置決め固定する第２搬送装置４２，４３、第１切断装置２３及び第２切断装置３３で発生する粉塵を集塵する集塵機２４，３４、第２切断装置３３で切断された配線板３ｂの製品をクリーニングするクリーニング装置７０等で構成されている。
【００４２】
ａ、載置台２１，２２
載置台２１，２２については、主に図７、９を中心に図４，５と合わせて説明する。搬送された配線板３は載置台２１に載置される。この載置台２１は縦長の形状をなし、中央部に切り溝２１ａが設けられ上下に貫通している。この切り溝２１ａは回転切断砥石６３が通過するための溝である。この切り溝２１ａの下に切断の際発生する粉塵を集塵するためのホース２４ａが接続している。
【００４３】
このホース２４ａの先に集塵機２４が設けられている。従って、切断の際、載置台２１下部に発生する粉塵状の切り粉を吸引しホース２４ａを介して集塵機２４に回収する。また、載置台２１の切り溝２１ａ周囲には溝に沿って複数の小穴２１ｂが貫通して設けられている。これは載置台２１上の配線板３を吸着保持するためのもので、この小穴２１ｂを通して配線板３を集塵機２４の吸引力で載置台２１に吸着する。
【００４４】
このとき切断に伴って発生する粉塵を同時に吸引しているので、小穴２１ｂによる載置台２１への配線板３の吸引力は強いものではなく、補足的に使用されるものである。安定的に固定させる役目を持たせるためには集塵機２４とは独立の専用装置で吸引固定するようにする。この吸引力で保持する方法は、配線板３が比較的大きく、重量のあるものであれば、必要はない。配線板３が小さく、軽いものであると、効果的である。
【００４５】
配線板３はこの載置台２１に載置される前に、認識装置、即ち第１ＣＣＤカメラ２０の下を通過する。第１ＣＣＤカメラ２０は、配線板３のソルダボール７の位置を図形認識するか又は、予め配線板３に設けられた第１切断位置マーク４を認識し、位置を特定する。
【００４６】
第１ＣＣＤカメラ２０と載置台２１との位置関係は定められているので、前記配線板３が載置台２１に載置されるときは演算処理で切断工具との正確な位置決めがなされる。次に正確に載置された配線板３は、この上方に待機している押止部材２２により固定される。この押止部材２２は配線板３を固定する載置台２１に類似した構成になっており、載置台２１との間で前記配線板３を挟持する。
【００４７】
即ち、載置台２１に載置された配線板３に向かって押止部材２２が下がり、配線板３を載置台２１との間で挟む。この押止部材２２にも前記載置台２１同様に切り溝２２ａがあり、切断工具が通過可能である。この押止部材２２の下面には、突起部２２ｂが配置されている。この突起部２２ｂは、通電、あるいは帯電を防止するものであり、弾力のある合成樹脂、ゴム等でできており、押止部材２２の下部に貼り付け等の方法で固定配置されている。
【００４８】
この突起部２２ｂにより、配線板３が固定されるとき歪むのを防止すると共に、粉塵状の切り粉が周囲に散るのを防止している。
【００４９】
ｂ、第１切断装置２３、集塵機２４
第１切断装置２３については、主に図１０、１１，１３，１４を中心に、図４，５と合わせて説明する。配線板３を載置台２１，押止部材２２で挟持し固定した後、第１切断装置２３で切断する。この第１切断装置２３を図１０によって説明する。第１搬送装置４１の端部に第１切断装置２３のベース６０が固定されている。このベース６０の上部はガイドが形成されており、第１切断装置２３のサドル６１が上下方向（Ｙ）に進退自在に跨って案内される。
【００５０】
このサドル６１の側面にも案内部（図示せず）があり、この案内部に跨ってヘッド６２が送り方向（Ｘ）に進退自在に案内される。従って、本実施の形態におけるヘッド６２は、Ｘ軸とＹ軸の２軸線方向に移動する。配線板３は、１列づつＺ軸線方向に平行に搬送されてくる。第１ＣＣＤカメラ２０で第１切断位置マーク４を認識し配線板３の位置を特定し載置台２１に固定された後、ヘッド６２のＸ軸線，Ｙ軸線方向の移動動作で配線板３を切断する。
【００５１】
また、このヘッド６２のＸ軸線方向の案内は、リニアベアリング（図示せず）によっている。これは、ベース６０に対するサドル６１のＹ軸線方向の案内も同様である。リニアベアリングを使用することで、負荷の軽いスムースな動作の案内ができる。実施の形態はＸ軸線，Ｙ軸線方向の２軸線方向によっているが、ヘッド６２をＸ軸線，Ｙ軸線，Ｚ軸線、の３軸線方向の移動動作のできる構造としてもよい。更に、これらの案内の駆動体は図示していないが、サーボモータ等であり、案内駆動はボールスクリューを介して行われる。
【００５２】
このヘッド６２に回転切断砥石６３が回転自在に組み込まれている。この回転切断砥石６３は通常デイスク状のダイヤモンド砥石で、スピンドル６２ａに支持される。このスピンドル６２ａはヘッド６２に支持され高速回転される。ヘッド６２の外形は本実施の形態では角形としている。
【００５３】
ヘッド６２の４隅には貫通する通気孔６２ｂが配置されている。この通気孔６２ｂを通して、切断に伴って発生する粉塵を吸引するようになっている。吸引された粉塵は集塵機２４に回収されるようになっている。前述したヘッド６２は、外形を角形としたが、円筒形にした場合は、通気孔６２ｂに相当するものをパイプにしても良い。このパイプを使用するときは、ヘッド６２の前部に角形の仕切カバーを設けて支持すればよい。このようにすればヘッド６２を角形とした場合と同じ効果を持たせることができる。角形にすることで、冷却のしやすい構成が可能であり、他の装置をこのヘッド６２に取り付けることも可能である。
【００５４】
一方、回転切断砥石６３は、スピンドル６２ａにフランジ６４を介してボルト６５によりボルト締めされている。更に、ヘッド６２には、切断工具回りの切断加工範囲を被覆する状態で、工具カバー６６を設けている（図１３参照）。この工具カバー６６で封じ込まれた粉塵は、通気孔６２ｂを通って集塵機２４に回収される。
【００５５】
また、回転切断砥石６３の刃具の向きを下向きにして回転させることで、切り粉は下側に導かれ、切り粉を上方に出さないような使用上の工夫もなされる。また、上方に工具を退避させると、切粉を上方に巻き上げるおそれがあるので、それを避けるため工具を切断したときのままの状態で滑動退避させるが、条件が合い、上方へ工具を逃がしてから、退避させることが可能であれば、その方が退避時間は短い。
【００５６】
図１３に示すようにヘッド６２の後端には連結箱６７が取り付けられており、この連結箱６７にモーター６８が取り付けられている（図１０参照）。連結箱６７はモーター６８との連結手段であるベルト、あるいはカップリング等が内蔵されている。また、ヘッド６２の外形に冷却用のフィン６９を設けるとヘッド６２を冷却するのに効果的である。更に、通気孔６２ｂをフィン状に形成して星形形状６９ａとしても同様の効果がある（図１４参照）。
【００５７】
ｃ、搬送、位置決め、固定する第２搬送装置４２，４３
この装置については、主に図８を中心に、図４，５と合わせ説明する。第１切断装置２３で切断されたカット配線板３ａは、固定状態を解かれ、第２搬送装置４２、４３に移設される。この第２搬送装置４２，４３も基本的には第１搬送装置４１と同じ機能を有している。切断されたカット配線板３ａは細長い帯状のもので、ＩＣパッケージが列状に配列されたものとなる。
【００５８】
第２切断装置３３への搬送は、切断されたカット配線板３ａをロボット４２ａで真空吸着して把持して行う。このロボット４２ａの動作は、上下方向と送り方向の２軸である。カット配線板３ａを吸着して上方へ持ち上げ、第２切断装置３３の載置台３１へ移載する。
【００５９】
本実施の形態では２列分を第２搬送装置４３から載置台３１に載置される。載置される前にカット配線板３ａは第２認識装置である第２ＣＣＤカメラ３０を通過させ、切断位置を認識させる。この認識方法は前述と同様であり、第２切断位置マーク５を認識して演算処理を行い正確な切断位置を特定する。
【００６０】
正確な位置で固定する方法は載置台２１に押止部材２２で挟持する方法と同じである。ただし、載置台３１の向きは載置台２１に対し９０度向きを変えている。２列分のカット配線板３ａは帯状の長さ方向に沿って載置台３１に挿入され、位置決めされると押止部材３２が進行してカット配線板３ａを挟持する。
【００６１】
この載置台３１の手前は仮載置台３１ａとなっている。これは、載置台３１が細長く幅の狭い装置なので、カット配線板３ａが大きいと載置台３１のみで載置できない。このため、カット配線板３ａを支持するために設けられている。載置台３１の下部には載置台２１と同様に吸塵のためのホース３４ａの一端が固定配置されており、切断の際発生する切り粉をホース３４ａを介して集塵機３４で回収するようになっている。
【００６２】
この集塵機３４は第１切断装置２３で発生する切り粉を回収する集塵機２４と同じものであり、両者で２つの切断時に発生する切り粉を回収している。載置台２１には小穴２１ｂ（３１ｂ）が設けられているので、前述したものと同様、吸引力でカット配線板３ａを載置台３１に保持する。
【００６３】
ｄ、第２切断装置３３
第２切断装置３３については、主に図１２を中心に、図４，５と合わせ以下説明する。載置台３１にカット配線板３ａが押止部材３２で固定されると第２切断装置３３で、２列で挿入されたカット配線板３ａを同時に切断する。この第２切断装置３３は第１切断装置２３と向きが９０度異なって設置されているが、基本構成は第１切断装置２３と同じである。
【００６４】
切断の際は、回転切断砥石６３が前述した切り溝２１ａ，３２ａを溝の長さに沿って通過してカット配線板３ａを切断していく。切断が終わると、ヘッド６２が上方に退避し元の位置に戻る。カット配線板３ａは押止部材３２が固定解除すると、前方に第２搬送装置４３により押し出される。本実施の形態では、カット配線板３ａを平面方向に設置し切断する方法で述べてきたが、垂直方向に設置し、垂直方向に移動して切断してもよい。
【００６５】
このように切断を繰り返しカット配線板３ａは分断され、ＩＣパッケージの原型になる配線板３ｂとして最終切断される。この第２切断装置３３で切断しているときも、第１切断装置２３でも同様に切断を繰り返して行っており、２つの切断装置が同時に稼働して切断する。このように２つの切断装置が同時動作を行うことで、切断に伴う製造時間が大幅に短縮できる。
【００６６】
ｅ、クリーニング装置７０
クリーニング装置７０については、主に図１５，１６，１７，で、図４，５と合わせ説明する。クリーニング装置７０は、概略するとブラシ７１と、集塵ホース７２と、スクレバー７３及びカバー７４から構成されている。ブラシ７１は円筒状に細い毛ブラシを半径方向に配列されたものである。ブラシ７１はクリーニング対象が配線板３ｂであるので柔らかい素材でできており、回転によりブラッシングして配線板３ｂに付着した粉塵を除去する。
【００６７】
スクレバー７３は櫛状（フォーク状）のものであり、アース線を介して前記ブラシ７１に接触し、ブラシ７１の静電気による帯電を除去するものである。このブラシ７１とスクレバー７３を被覆してカバー７４が設けられ、このカバー７４の一端に前記集塵ホース７２が取り付けられており、この集塵ホース７２はブラッシングされた後の粉塵を集塵機３４に回収するためのものである。
【００６８】
図１６のクリーニング装置７０は、このような構成のブラシ７１をブラシ７１同士が対向する形でさらに１セット配置した構成のものである。このクリーニング装置７０は、どうしても必要とするものではない。切断過程で粉塵等が完全に除去され、配線板３に粉塵等が付着するおそれがなければ、この工程は省略できる。
【００６９】
クリーニング装置７０に併設されて、第２切断装置３３で切断された配線板３ｂを挟持するための挟持部材７５が設けられている。この挟持部材７５は棒状の部材で、対向して２つの挟持部材７５が同期して進退自在になっており、協働して回転する。この挟持部材７５の先端部は板状でフラット形状７６になっており、更にその先端はＶ字形の溝である爪部を形成している。この対向する２つの爪部を１対のシリンダーにより同期して進退動作させるようになっている。
【００７０】
切断されて搬送されてきた配線板３ｂは略正方形になっている。挟持部材７５の爪部は、対向して略正方形の配線板３ｂの辺部を挟めるようになっている。この配線板３ｂは、１個づつこの挟持部材７５の爪部で挟持される。配線板３ｂを狭持した状態でこの挟持部材７５は、対向する２つのブラシ７１間を通過させる。このとき配線板３ｂは表面と裏面が同時にブラッシングされる。このブラッシング過程で、対向する両挟持部材７５は１８０度半回転し、配線板３ｂの表面、裏面ノ向きを逆にする。
【００７１】
この結果、ソルダボール７面は下向きになる。このように搬送の途中で反転させることで、従来のように定位置に置かれた製品を改めて反転させる場合に比べ、時間短縮となる。以上、単品１個の配線板３ｂで説明したが、複数個を同機構で行えば、処理時間が短縮されるのは言うまでもない。
【００７２】
［製品収納箱８１］
これは、前記クリーニングを終えた配線板３ｂをＩＣパッケージ製品として収納する装置である。この配線板３ｂは、図示していないが挟持部材７５の挟持を解かれ、整頓された状態で製品収納箱８１に収納搬送装置８０によって収納される。この収納は収納搬送装置８０のロボットにより３次元動作で行われる。製品収納箱８１は、複数個準備され、１つの収納箱が収納し終えると、外部へ搬出され、次の製品収納箱８１が続いて所定位置に配され、同様の作業を継続する。
【００７３】
本発明は、以上説明した構成になっているが、つぎに動作の説明をする。ソルダボール７の面を上にして搬送されてきた配線板３は、第１ＣＣＤカメラ２０により切断位置である第１切断位置マーク４を認識して載置台２１に位置決めされる。続いて上部に待機している押止部材２２が下がってこの配線板３を固定する。この固定は押止部材２２の下部にある突起部によっている。
【００７４】
固定された後、第１切断装置２３が載置台２１と押止部材の切り溝を通過して配線板３を切断し、細長い帯状のカット配線板３ａを切り出す。切り出されたカット配線板３ａは、向きを変えることなく、第２切断装置３３の載置台３１に第２ＣＣＤカメラ３０により、第２切断位置マーク５を認識し位置決めされる。
【００７５】
続いて押止部材３２が下がってカット配線板３ａを固定する。固定後、第２切断装置３３により切断する。この切断は２列同送して同時に行われる。切断された配線板３ｂは、棒状の挟持部材７５で挟持しクリーニング装置を通過させる。この搬送過程で配線板３ｂを表裏反転させる。クリーニングされ、ソルダボール７の面が下になった配線板３ｂを製品として製品収納箱に収納する。
【００７６】
【その他の実施の形態】
［回転切断砥石６３］
前述した実施の形態の切断装置においては、回転切断砥石６３をデイスク状のダイヤモンド工具として説明してきたが、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥石が良いく、この砥石は研削加工の砥石としてよく使用される。このＣＢＮ砥石については周知であるので、その性質等の説明は省略する。このＣＢＮ砥石ボラゾン砥石は次の点で効果がある。
【００７７】
即ち、切断対象のレジンとも称する素材の配線板３は、エポキシなど熱硬化性合成樹脂の中に酸化シリコンなどの硬い化合物が混入されている。また、配線材料は銅など比較的柔らかい金属が使用されている。これをダイヤモンド工具で切断した場合、レジン部分はよく切断され問題はない。
【００７８】
しかし、前述の柔らかい金属部分を切断すると、ダイヤモンドの刃先先端部分が鈍角になり、高速回転で切断するので刃先が高熱で燃焼し丸みを帯びる状態になる。このため切断抵抗が大きくなり、また銅等の軟金属は溶解温度が低いので、ダイヤモンド砥石の砥粒にこの軟金属が溶着し切断ができなくなるおそれがあった。
【００７９】
ボラゾン砥石は、ダイヤモンド砥石より硬度は低いが、研削（切断）状態に限界がくると、砥粒の一部が自己破壊で離脱し新しい砥粒に置き換わる。このため刃先は常に新陳代謝され研削性は維持される。この砥粒の離脱は適正な状態で行われ砥石がすり減ってしまうようなことはない。
【００８０】
これにより、配線板３がこの条件に合うと一定の切断状態を維持することになり、軟金属による目詰まりが少なくなり品質向上に結びつく。このようにダイヤモンド砥石及びボラゾン砥石の利点を考慮し、複合化した砥石として構成が可能である。図１８は複合化した砥石の例を示している。図において、図１８（ｂ）は図１８（ａ）の部分拡大図、図１８（ｃ）は図１８（ｂ）の部分拡大図である。
【００８１】
この砥石は、回転切断砥石６３の刃の部分を歯車状に切欠き（谷部）６３ａを入れた構成にしている。この刃の山部６３ｂの部分をダイヤモンド砥粒６３ｃ、及びＣＢＮ砥粒６３ｄを電気メッキで電着したものとしている。ダイヤモンド砥粒６３ｃとＣＢＮ砥粒６３ｄの割合をどの程度にするか、また各々の砥粒の大きさは経験的に決める。
【００８２】
本実施の形態においては、３〜７割の範囲でＣＢＮ砥粒６３ｄを、またダイヤモンド砥粒６３ｃに比しＣＢＮ砥粒６３ｄを１〜２倍の大きさにし、砥粒の集中度を（分散密度）を下げた。この結果前述の問題点は解消した。特に、軟金属の切断において、切断中、砥粒に溶着しかけた銅等は、切断の進行に伴い砥石の山部６３ｂから切欠き部（谷部）６３ａに押しやられ、谷間に達したとき砥石外に離脱する。
【００８３】
この効果を高めるため、山部６３ｂは強度が許される範囲でできるだけ狭い方がよい。回転切断砥石６３の厚みは厚いと切断に伴って発熱しやすく、また薄いと強度に限界が生じ割れやすくなってしまう。この厚さの選定は切断される配線板の条件に合わせ最適なものにすればよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明は2台の切断装置で同時に切断する一連の切断加工作業を１台の装置に集約して取り込み、かつ周辺装置を付加しコンパクトに構成したので、経済的かつ製造効率の高い製造ができるようになった。
【００８５】
また、従来行われていたフィルム等への貼り付けて加工を行う工程が不要となった。このため製造工数の大幅削減が達成された。また水による洗浄を行わないので、環境に配慮して銅等を含む洗浄液の処理を行う必要がなくなった。
【００８６】
さらに切断工具は目詰まりのおきにくい工具としたので、長時間、安定した切断作業が可能となり、品質の一定した製品ができることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明装置で製造される製品を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明装置で製造する配線板を示す図で、図２（ａ）は全体を示す斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）の部分拡大図、図２（ｃ）は図２（ｂ）の部分拡大図である。
【図３】図３は、本発明装置の全体を示した図で、図３（ａ）は全体構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は内蔵する各装置を模式的に示した説明図である。
【図４】図４は、本発明装置の構成を示すスケルトン図である。
【図５】図５は、本発明装置で製造される電子部品の製造工程を示す工程図である。
【図６】図６は、本発明装置の制御部を示すブロック図である。
【図７】図７は、第１固定装置の載置台と押止部材の関係を示した斜視図である。
【図８】図８は、第２固定装置の載置台と押止部材の関係を示した斜視図である。
【図９】図９は、載置台の小穴部を示した斜視図である。
【図１０】図１０は、第１切断装置を示した斜視図である。
【図１１】図１１は、切断装置のヘッドに対する回転工具取り付けの状態を示した斜視図である。
【図１２】図１２は、第２切断装置を示した斜視図である。
【図１３】図１３は、切断装置のヘッドに対するカバー取り付けの状態を示した斜視図である。
【図１４】図１４は、切断装置のヘッドに対するフィンの構成を示した斜視図である。
【図１５】図１５は、クリーニング装置を示した斜視図である。
【図１６】図１６は、一対のブラシを対向させて配置し、配線板を通過させたところを示したクリーニング装置の斜視図である。
【図１７】図１７は、挟持部材を示す図で、図１７（ａ）は配線板を挟持した構成を示した斜視図で、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の構成の挟持部材を反転させたところを示した斜視図である。
【図１８】図１８は、回転工具を示した図で、図１８（ａ）は全体を示した斜視図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）の部分拡大図、図１８（ｃ）は図１８（ｂ）の部分拡大図である。
【符号の説明】
１…製品
２…ＩＣチップ
３…配線板
３ａ…カット配線板
４…第１切断位置マーク
５…第２切断位置マーク
７…ソルダボール
８…保護モールド
１１…搬送部
１２…加工部
１３…収納部
１４…制御部
２０、３０…ＣＣＤカメラ
２１，３１…載置台
２２，３２…押止部材
２３，３３…切断装置
２４，３４…集塵機
４１，４２，４３…搬送装置
６０…ベース
６１…サドル
６２…ヘッド
６３…回転切断工具
６６…工具カバー
６７…連結箱
６８…モーター
６９…フィン
７０…クリーニング装置
７１…ブラシ
７３…スクレバー
７５…挟持部材
８１…製品収納箱
１０１…中央処理装置
１０２…ＲＯＭ
１０３…ＲＡＭ
１０４…表示部
１０５…搬送制御部
１０６…加工制御部
１０７…収納制御部
１０８…その他制御部
【図１】
0004680362.tif 000002
【図２】
0004680362.tif 000003
【図３】
0004680362.tif 000004
【図４】
0004680362.tif 000005
【図５】
0004680362.tif 000006
【図６】
0004680362.tif 000007
【図７】
0004680362.tif 000008
【図８】
0004680362.tif 000009
【図９】
0004680362.tif 000010
【図１０】
0004680362.tif 000011
【図１１】
0004680362.tif 000012
【図１２】
0004680362.tif 000013
【図１３】
0004680362.tif 000014
【図１４】
0004680362.tif 000015
【図１５】
0004680362.tif 000016
【図１６】
0004680362.tif 000017
【図１７】
0004680362.tif 000018
【図１８】
0004680362.tif 000019