(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチップに分割される板状物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された板状物を切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的にＸ軸方向に切削送りする切削送り手段と、該保持手段と該切削手段とをチップの大きさに応じて相対的にＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、を備え、該保持手段は、吸引口が上面に形成されたベースと、該ベースに着脱自在に装着され板状物を保持する保持面を有する保持治具と、を含む切削装置の該保持治具を生成する保持治具生成装置であって、
該保持治具の基本構造を基本情報として記憶する基本情報記憶手段と、
板状物の大きさの情報、分割されるチップの大きさの情報、Ｘ軸方向及びＹ軸方向においてそれぞれ配列されたチップの数の情報、を板状物の固有情報として記憶する固有情報記憶手段と、
該固有情報を入力する入力手段と、
該基本情報記憶手段に記憶された該基本情報と該固有情報記憶手段に記憶された該固有情報とから該保持治具の設計情報を生成する設計情報生成手段と、
該設計情報から該保持治具を生成する３次元プリンターと、を備え、
該基本情報は、該保持治具を上下に貫通して該保持面に開口し該ベースの上面に形成された該吸引口に接続される細孔の情報、該保持面をチップに応じて区画する切削ブレードの逃げ溝の情報、該保持治具の厚さの情報、を含み、
該設計情報生成手段は、分割されるチップの大きさの情報と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向においてそれぞれ配列されたチップの数の情報とに応じて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ該逃げ溝の本数と間隔とを設定し、板状物の大きさの情報に応じて、該保持治具の外形を設定することを特徴とする保持治具生成装置。
【請求項２】
該設計情報生成手段は、分割されるチップの大きさの情報に応じて、該細孔の径を設定することを特徴とする請求項１記載の保持治具生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状物を保持する際に使用される保持治具を生成する保持治具生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路に代表される複数のデバイスを樹脂等で封止したデバイスパッケージは、例えば、ストリートと呼ばれる分割予定ラインに沿って切削ブレードで切削され、各デバイスに対応する複数のチップへと分割される。
【０００３】
上述したデバイスパッケージのような板状物を切削する際には、専用に設計された保持治具を用いて板状物を保持することがある（例えば、特許文献１参照）。この保持治具には、板状物の各チップに対応した領域を吸引する細孔と、板状物のストリートに対応した切削ブレード用の逃げ溝と、が設けられている。
【０００４】
この保持治具を用いることで、各チップに対応する領域で板状物を吸引保持しながら切削できるので、分割されたチップの位置ずれ等が生じ難くなる。これにより、加工不良の発生を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１４１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の保持治具は、板状物に合わせて専用に設計されているので、ストリートの配置をはじめとする板状物のデザインが変更された場合には、新たな保持治具を用意しなくてはならない。そのため、特に、デザイン変更の機会が多い多品種少量の生産を行うメーカーでは、保持治具の製造コスト及び納期が問題となっていた。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、板状物を保持するための保持治具を、低コストかつ短時間に生成できる保持治具生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、複数のチップに分割される板状物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された板状物を切削する切削ブレードを回転可能に備えた切削手段と、該保持手段と該切削手段とを相対的にＸ軸方向に切削送りする切削送り手段と、該保持手段と該切削手段とをチップの大きさに応じて相対的にＹ軸方向に割り出し送りする割り出し送り手段と、を備え、該保持手段は、吸引口が上面に形成されたベースと、該ベースに着脱自在に装着され板状物を保持する保持面を有する保持治具と、を含む切削装置の該保持治具を生成する保持治具生成装置であって、該保持治具の基本構造を基本情報として記憶する基本情報記憶手段と、板状物の大きさの情報、分割されるチップの大きさの情報、Ｘ軸方向及びＹ軸方向においてそれぞれ配列されたチップの数の情報、を板状物の固有情報として記憶する固有情報記憶手段と、該固有情報を入力する入力手段と、該基本情報記憶手段に記憶された該基本情報と該固有情報記憶手段に記憶された該固有情報とから該保持治具の設計情報を生成する設計情報生成手段と、該設計情報から該保持治具を生成する３次元プリンターと、を備え、該基本情報は、該保持治具を上下に貫通して該保持面に開口し該ベースの上面に形成された該吸引口に接続される細孔の情報、該保持面をチップに応じて区画する切削ブレードの逃げ溝の情報、該保持治具の厚さの情報、を含み、該設計情報生成手段は、分割されるチップの大きさの情報と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向においてそれぞれ配列されたチップの数の情報とに応じて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ該逃げ溝の本数と間隔とを設定し、板状物の大きさの情報に応じて、該保持治具の外形を設定することを特徴とする保持治具生成装置が提供される。
【００１０】
また、本発明において、該設計情報生成手段は、分割されるチップの大きさの情報に応じて、該細孔の径を設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る保持治具生成装置は、基本情報記憶手段に記憶された保持治具の基本情報と固有情報記憶手段に記憶された板状物の固有情報とから、設計情報生成手段で保持治具の設計情報を生成し、この設計情報に基づいて３次元プリンターで保持治具を生成するので、板状物を保持するための保持治具を低コストかつ短時間に生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る保持治具生成装置の構成例を模式的に示す図である。
【図２】保持治具を使用する切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は、板状物を模式的に示す平面図であり、図３（Ｂ）は、板状物を模式的に示す底面図であり、図３（Ｃ）は、板状物を模式的に示す側面図である。
【図４】図４（Ａ）は、保持治具を模式的に示す平面図であり、図４（Ｂ）は、ベースの上面に載置された状態の保持治具を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る保持治具生成装置の構成例を模式的に示す図である。図１に示すように、保持治具生成装置２は、任意の３次元構造を生成可能な３次元プリンター（付加製造装置）４を備えている。
【００１４】
３次元プリンター４の基台６の上面には、プリンタヘッド８が配置されている。プリンタヘッド８は、例えば、光硬化型の液状樹脂を供給するタンク１０と、液状樹脂を硬化させる紫外線等の光を発生する光源（不図示）とを備え、移動機構１２で水平方向に移動する。
【００１５】
例えば、基台６内に形成された作業領域６ａに液状樹脂を噴射し、紫外線等の光を照射することで、液状樹脂を硬化させて３次元構造を生成できる。このように、本実施形態の３次元プリンター４には、液状の材料を選択的に噴射して固化させる材料噴射方式（代表的には、インクジェット方式）が採用されている。
【００１６】
ただし、３次元プリンター４には、他の方式が採用されても良い。他の方式としては、例えば、流動性のある材料を押し出し、堆積と同時に硬化させる材料押出方式（代表的には、ＦＤＭ（Fused  Deposition  Modeling）（登録商標））や、粉末材料に液状の結合剤を吹き付けて、選択的に固化させる結合材噴射方式等がある。
【００１７】
この３次元プリンター４には、制御装置１４が接続されている。制御装置１４は、保持治具の基本情報（基本構造）を記憶する基本情報記憶部（基本情報記憶手段）１４ａを備えている。保持治具の基本情報には、例えば、板状物を吸引するための細孔の情報、切削ブレードとの干渉を避けるための逃げ溝の情報、保持治具の厚さの情報等が含まれている。
【００１８】
また、制御装置１４は、板状物の固有情報を記憶する固有情報記憶部（固有情報記憶手段）１４ｂを備えている。板状物の固有情報には、例えば、板状物の大きさの情報、板状物から分割されるチップの大きさの情報、Ｘ軸方向及びＹ軸方向においてそれぞれ配列されたチップの数の情報等が含まれている。
【００１９】
さらに、制御装置１４は、基本情報記憶部１４ａに記憶されている基本情報、及び固有情報記憶部１４ｂに記憶されている固有情報から、保持治具の設計情報を生成する設計情報生成部（設計情報生成手段）１４ｃを備えている。３次元プリンター４は、この設計情報に基づいて所望の保持治具を生成する。
【００２０】
３次元プリンター４の基台６の上面には、ユーザーインターフェースとなるタッチパネル式のモニタ（入力手段）１６が配置されている。このモニタ１６には、例えば、保持治具生成装置２の可動状況等の情報が表示される。また、ユーザーは、このモニタ１６に板状物の固有情報を入力することで、制御装置１４内の固有情報記憶部１４ｂに固有情報を記憶させることができる。
【００２１】
次に、保持治具生成装置２で生成される保持治具等について説明する。図２は、保持治具を使用する切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、切削装置２２は、各構造を支持する基台２４を備えている。
【００２２】
基台２４の上面には、Ｘ軸方向（前後方向、切削送り方向）に長い矩形状の開口２４ａが形成されている。この開口２４ａ内には、Ｘ軸移動テーブル２６、Ｘ軸移動テーブル２６をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構（切削送り手段）（不図示）、及びＸ軸移動機構を覆う防塵防滴カバー２８が設けられている。
【００２３】
Ｘ軸移動テーブル２６上には、板状物１１を吸引保持するための保持テーブル（保持手段）３０が配置されている。保持テーブル３０は、２種類の吸引口を備えたベース３２を含む。このベース３２の上面３２ａには、板状物１１に対応する保持治具３４が装着される。
【００２４】
図３（Ａ）は、板状物１１を模式的に示す平面図であり、図３（Ｂ）は、板状物１１を模式的に示す底面図であり、図３（Ｃ）は、板状物１１を模式的に示す側面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、板状物１１は、いわゆるデバイスパッケージ（パッケージ基板）であり、平面視で略矩形状に形成された金属枠体１３を含む。
【００２５】
金属枠体１３は、例えば、４２アロイ（鉄とニッケルとの合金）や銅等の金属で構成されており、複数のデバイス領域１５（ここでは、３個のデバイス領域１５）と、各デバイス領域１５を囲む外周余剰領域１７と、を含んでいる。
【００２６】
各デバイス領域１５は、交差する複数のストリート（分割予定ライン）１９でさらに複数の領域（ここでは、４８個の領域）に区画されており、各領域には、ＩＣやＬＳＩ、ＬＥＤ等のデバイス（デバイスチップ）（不図示）が配置されている。
【００２７】
また、金属枠体１３の裏面１３ｂ側には、複数のデバイスを封止した樹脂２１が設けられている。図３（Ｃ）に示すように、樹脂２１は、所定の厚みに形成されており、金属枠体１３の裏面１３ｂから突出している。この樹脂２１によって、各デバイス領域１５の裏面１３ｂ側全体が覆われている。
【００２８】
図３（Ａ）に示すように、金属枠体１３の表面１３ａ側には、各デバイスに対応する複数のステージ２３が設けられている。各ステージ２３の周囲には、複数の電極パッド（不図示）が形成されている。
【００２９】
この板状物１１は、例えば、金属枠体１３の裏面１３ｂ側から各ステージ２３にデバイスを配置し、各デバイスの電極と、ステージ２３の周囲に配置された電極パッドとを金属ワイヤー（不図示）等で接続した後に、裏面１３ｂ側を樹脂２１で封止して得られる。この板状物１１をストリート１９に沿って分割することで、樹脂で封止された複数のチップを形成できる。
【００３０】
図４（Ａ）は、保持治具３４を模式的に示す平面図であり、図４（Ｂ）は、ベース３２の上面３２ａに載置された状態の保持治具３４を模式的に示す図である。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、保持治具３４は、略矩形の平板状に形成されおり、その上面は、板状物１１を吸引保持する保持面３４ａとなっている。
【００３１】
保持面３４ａには、板状物１１のストリート１９に対応する逃げ溝３４ｃが形成されている。この逃げ溝３４ｃによって、保持治具３４の保持面３４ａは、板状物１１から分割される各チップに対応する複数の領域に区画される。
【００３２】
逃げ溝３４ｃの幅は切削ブレードの幅より広くなっており、逃げ溝３４ｃの深さは切削ブレードの切り込み深さより深くなっている。そのため、板状物１１をストリート１９に沿って切削する際に切削ブレードを深く切り込ませても、切削ブレードは保持治具３４と干渉しない。なお、保持治具３４は、逃げ溝３４ｃの深さより厚く形成される。
【００３３】
逃げ溝３４ｃで区画された各領域には、保持治具３４を上下に貫通して保持面３４ａに開口する細孔３４ｄが形成されている。図４（Ｂ）に示すように、ベース３２の上面３２ａに保持治具３４を載置すると、各細孔３４ｄは、ベース３２の上面３２ａ側の中央部分に形成された吸引口３２ｂと接続される。
【００３４】
吸引口３２ｂは、ソレノイドバルブ３６ａを通じて吸引源３８に接続されている。そのため、ベース３２の上面３２ａに載置された状態の保持治具３４の保持面３４ａに板状物１１を重ね、板状物１１の各チップに対応する領域を各細孔３４ｄに合わせた後にソレノイドバルブ３６ａを開けば、板状物１１を保持テーブル３０で吸引保持できる。
【００３５】
なお、ベース３２の上面３２ａ側の外周部分には、保持治具３４をベース３２に装着するための吸引口３２ｃが形成されている。この吸引口３２ｃは、ソレノイドバルブ３６ｂを通じて吸引源３８に接続されている。そのため、ベース３２の上面３２ａに保持治具３４の下面３４ｂを接触させて、ソレノイドバルブ３６ｂを開けば、保持治具３４をベース３２の上面３２ａに装着できる。
【００３６】
図２に示すように、基台２４の上面には、板状物１１を切削する切削ユニット（切削手段）４０を支持する門型の支持構造４２が、開口２４ａを跨ぐように配置されている。支持構造４２の前面上部には、切削ユニット４０をＹ軸方向（割り出し送り方向）及びＺ軸方向（鉛直方向）に移動させる切削ユニット移動機構（割り出し送り手段）４４が設けられている。
【００３７】
切削ユニット４０は、Ｙ軸方向に平行な回転軸を構成するスピンドル（不図示）の一端側に装着された円環状の切削ブレード４６を備えている。スピンドルの他端側にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、切削ブレード４６は、スピンドルを介して回転駆動源から伝達する回転力によって回転する。
【００３８】
次に、本実施形態の保持治具生成装置２を用いる保持治具生成方法について説明する。本実施形態の保持治具生成方法では、まず、板状物１１の固有情報を保持治具生成装置２に登録する登録ステップを実施する。
【００３９】
この登録ステップでは、板状物１１のＸ軸方向及びＹ軸方向における大きさの情報、板状物１１から分割されるチップのＸ軸方向及びＹ軸方向における大きさの情報、及び、Ｘ軸方向及びＹ軸方向においてそれぞれ板状物１１に配列されたチップの数の情報、をそれぞれモニタ１６に入力する。
【００４０】
例えば、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、及び図３（Ｃ）に示す板状物１１では、保持治具３４に吸引保持された状態で、Ｘ軸方向において６個×３のチップが配列され、Ｙ軸方向において８個のチップが配列されることになる。そのため、Ｘ軸方向に６個×３、Ｙ軸方向に８個、をそれぞれチップの数の情報としてモニタ１６に入力する。入力された情報は、板状物１１の固有情報として固有情報記憶部１４ｂに記憶される。
【００４１】
登録ステップを実施した後には、保持治具３４の設計情報を生成する設計情報生成ステップを実施する。この設計情報生成ステップでは、基本情報記憶部１４ａに記憶されている保持治具３４の基本情報と、固有情報記憶部１４ｂに記憶されている板状物１１の固有情報とに基づいて、設計情報生成部１４ｃが保持治具３４の設計情報を生成する。
【００４２】
なお、基本情報記憶部１４ａには、あらかじめ、保持治具３４の細孔３４ｄの情報、逃げ溝３４ｃの情報、及び、保持治具３４の厚さの情報、を基本情報として記憶しておく。これらの情報は、板状物１１のデザインに関わらず共通であるため、殆ど変更する必要はない。
【００４３】
具体的には、設計情報生成部１４ｃは、チップのＸ軸方向及びＹ軸方向における大きさの情報、及び、Ｘ軸方向及びＹ軸方向においてそれぞれ配列されたチップの数の情報に基づいて、逃げ溝３４ｃの配置（本数、間隔等）を決定する。また、設計情報生成部１４ｃは、板状物１１のＸ軸方向及びＹ軸方向における大きさの情報に基づいて、保持治具３４の外形を設定する。さらに、設計情報生成部１４ｃは、チップのＸ軸方向及びＹ軸方向における大きさの情報に基づいて、細孔３４ｄの径を設定する。
【００４４】
設計情報生成ステップを実施した後には、設計情報に基づいて３次元プリンター４で保持治具３４を生成する保持治具生成ステップを実施する。生成された保持治具３４は、上述した切削装置２で使用できる。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る保持治具生成装置２は、基本情報記憶部（基本情報記憶手段）１４ａに記憶された保持治具３４の基本情報と固有情報記憶部（固有情報記憶手段）１４ｂに記憶された板状物１１の固有情報とから、設計情報生成部（設計情報生成手段）１４ｃで保持治具３４の設計情報を生成し、この設計情報に基づいて３次元プリンター４で保持治具３４を生成するので、板状物１１を保持するための保持治具３４を低コストかつ短時間に生産できる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、保持治具の全体を同じ材料で形成しているが、板状物に接触する保持面と保持治具の本体とを別の材料で形成することもできる。この場合、硬度の低い材料で保持面を形成し、硬度の高い材料で保持治具の本体を形成すると良い。
【００４７】
また、上記実施形態では、あらかじめ基本情報記憶部（基本情報記憶手段）に記憶しておいた基本情報を用いて保持治具の設計情報を生成しているが、基本情報は、保持治具を生成する度に登録されても良い。この場合、構造が一般的ではない保持治具でも容易に生成できる。
【００４８】
また、上記実施形態では、チップのＸ軸方向及びＹ軸方向における大きさの情報に基づいて細孔の径を設定しているが、細孔の径は、保持治具の基本情報として基本情報記憶部（基本情報記憶手段）に記憶しておいても良い。また、複数のデバイス領域１５の距離や位置等を、基本情報記憶部（基本情報記憶手段）等に記憶しておいても良い。
【００４９】
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５０】
２  保持治具生成装置
４  ３次元プリンター（付加製造装置）
６  基台
６ａ  作業領域
８  プリンタヘッド
１０  タンク
１２  移動機構
１４  制御装置
１４ａ  基本情報記憶部（基本情報記憶手段）
１４ｂ  固有情報記憶部（固有情報記憶手段）
１４ｃ  設計情報生成部（設計情報生成手段）
１６  モニタ（入力手段）
２２  切削装置
２４  基台
２４ａ  開口
２６  Ｘ軸移動テーブル
２８  防塵防滴カバー
３０  保持テーブル（保持手段）
３２  ベース
３２ａ  上面
３２ｂ，３２ｃ  吸引口
３４  保持治具
３４ａ  保持面
３４ｂ  下面
３４ｃ  逃げ溝
３４ｄ  細孔
３６ａ，３６ｂ  ソレノイドバルブ
３８  吸引源
４０  切削ユニット（切削手段）
４２  支持構造
４４  切削ユニット移動機構（割り出し送り手段）
４６  切削ブレード
１１  板状物
１３  金属枠体
１３ａ  表面
１３ｂ  裏面
１５  デバイス領域
１７  外周余剰領域
１９  ストリート（分割予定ライン）
２１  樹脂
２３  ステージ
【図１】
0006370148.tif 000002
【図２】
0006370148.tif 000003
【図３】
0006370148.tif 000004
【図４】
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