(57)【要約】【課題】チップの生産性を向上すること。【解決手段】パッケージ基板（Ｗ）を切削ブレード（１４）で分割したチップ（１５）の側面に形成されるバリ（１６）を除去するバリ除去装置（２）であって、傾斜して配設され、円筒状で側壁がメッシュ構造のドラム（３）と、ドラムの中心軸を中心にドラムを回転させる回転モータ（４）と、を備え、傾斜して配設されたドラムの上側の一端（投入口（２４））からチップを投入し、ドラムを回転させることでチップをドラムの他端（排出口（２５））に向かって移送する構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割予定ラインによって複数のデバイスが区画されて形成されたパッケージ基板を、分割加工手段で分割されたチップの側面のバリを除去するバリ除去装置であって、
該チップを投入する投入口と、
該投入口から投入された該チップを収容する筒状で側壁がメッシュ構造のドラムと、
該ドラムの中心軸を軸に回転させる回転手段と、
該ドラムから該チップを排出する排出口と、
該投入口と該ドラムの一方の端とを連通する第１の連通孔と、
該ドラムの他方の端と該排出口とを連通する第２の連通孔と、を備え、
該投入口を上で該排出口を下となる位置関係で、該ドラムは一方の端を上で他方の端を下に傾斜して配設され、
該ドラムに投入される該チップは、該回転手段によって該ドラムが回転することで該排出口に移送されると共に、該チップから該バリが除去され、除去された該バリは、該ドラムの該側壁のメッシュ穴から排出されることを特徴とするバリ除去装置。
【請求項２】
該収容ドラムの該側壁から流体を供給する流体供給ノズルを備え、
該流体供給ノズルから流体を供給しつつ、該ドラムを回転させて該チップの該バリを除去する請求項１記載のバリ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ基板を個々のチップに分割した際に生じるバリを除去するバリ除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されたパッケージ基板や、発光素子が形成されたパッケージ基板を切削装置で切削して個々のチップに分割した場合、分割されたチップにはバリが生じている。このバリは製品の品質に影響を与えるおそれがあるため、できるだけ取り除かれることが好ましい。そこで、従来では、分割時のバリの発生を抑えるパッケージ基板の分割方法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１では、表面に電極が形成されたパッケージ基板を分割予定ラインに沿って分割する際に、先ず、分割予定ラインの両端を比較的薄い切削ブレードで、電極の厚みより僅かに深い切削溝を形成する。そして、この両端の切削溝に連なるように分割予定ラインの中央を比較的厚い切削ブレードで切削する。このように、電極部分を予め、薄いブレードで切削することで、電極部分のバリの発生を抑えることができる。
【０００４】
特許文献２では、発光素子を覆うように透光性樹脂がモールドされたパッケージ基板を分割する際に、先ず、パッケージ基板の表面にはみ出た透光性樹脂を旋削加工によって除去し、分割予定ラインを表面に露出させる。そして、パッケージ基板を分割予定ラインに沿って切削することで、パッケージ基板が個々のチップに分割される。このように、バリの原因となる透光性樹脂を分割ライン上から除去することにより、分割時のバリの発生を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５８５９０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１２５７５６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、上記した特許文献に記載された分割方法では、バリの発生を抑えるための加工工程が増えてしまうと共に、加工送り速度が制限されてしまう。この結果、チップの生産性が向上されないというおそれがある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、チップの生産性を向上することができるバリ除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のバリ除去装置は、分割予定ラインによって複数のデバイスが区画されて形成されたパッケージ基板を、分割加工手段で分割されたチップの側面のバリを除去するバリ除去装置であって、チップを投入する投入口と、投入口から投入されたチップを収容する筒状で側壁がメッシュ構造のドラムと、ドラムの中心軸を軸に回転させる回転手段と、ドラムからチップを排出する排出口と、投入口とドラムの一方の端とを連通する第１の連通孔と、ドラムの他方の端と排出口とを連通する第２の連通孔と、を備え、投入口を上で排出口を下となる位置関係で、ドラムは一方の端を上で他方の端を下に傾斜して配設され、ドラムに投入されるチップは、回転手段によってドラムが回転することで排出口に移送されると共に、チップからバリが除去され、除去されたバリは、ドラムの側壁のメッシュ穴から排出されることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、ドラムが傾斜して配設されることにより、チップが投入口から投入されると、チップは重力によって下方の排出口に向かって移動しようとする。ドラムは回転手段によって回転されているため、チップはドラム内で側壁に衝突しながら下方に転がり落ちていく。側壁はメッシュ構造を有しているため、チップに形成されたバリは、側壁のメッシュ部分に引っ掛かることで削り取られる。このため、チップが排出口から排出されるときには、バリはチップから除去されている。このように、チップのバリを除去することができるため、分割加工手段において、バリの発生を気にすることなくパッケージ基板を分割することができる。よって、分割の際にバリの発生を抑えるような加工を実施する必要が無く、分割加工における加工工程の増加や加工送り速度の制限がなくなる。このため、チップの生産性を向上することができる。
【００１０】
また、本発明の上記バリ除去装置は、収容ドラムの側壁から流体を供給する流体供給ノズルを備え、流体供給ノズルから流体を供給しつつ、ドラムを回転させてチップのバリを除去する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、メッシュ構造のドラム内でチップを転がしてバリを除去することにより、チップの生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】パッケージ基板を分割加工手段で分割する際の模式図である。
【図２】本実施の形態に係るバリ除去装置の斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るバリ除去装置の動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
先ず、図１を参照して、パッケージ基板を分割した際に形成されるチップのバリについて説明する。図１は、パッケージ基板を分割加工手段で分割する際の模式図である。図１Ａはパッケージ基板を切削ブレードの送り方向から見たときの断面図を示し、図１Ｂは分割されたチップの上面図（図１ＡのＡ矢視図）である。なお、図１において、分割加工手段を切削ブレードで構成した例を説明するが、この構成に限定されない。分割加工手段は、パッケージ基板を分割可能な構成であれば、どのような構成でもよく、例えば、レーザー光線を照射するレーザー照射手段で分割加工手段を構成してもよい。また、図１においては、上面視矩形状を有するチップについて説明するが、チップの形状はこれに限定されず、適宜変更が可能である。例えば、上面視正方形状でもよい。
【００１４】
図１Ａに示すように、パッケージ基板Ｗは、金属板の上にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を塗布して形成され、格子状の分割予定ライン１１によって複数の領域に区画されている。パッケージ基板Ｗの各領域には、ＬＥＤデバイス１２が形成されている。なお、パッケージ基板Ｗは、ＬＥＤデバイス用の基板に限らず、半導体デバイス用の基板でもよい。このように構成されるパッケージ基板Ｗは、載置テーブル１３に保持された状態で切削ブレード１４（分割加工手段）に切削されることにより、個々のチップ１５に分割される。このとき、図１Ｂに示すように、チップ１５の側面のエッジ部分には、切削ブレード１４の送り方向に沿うバリ１６が形成される。例えば、図１に示すチップ１５の短手方向の幅寸法が３００μｍであるのに対し、バリは１０〜２０μｍの大きさで形成される。
【００１５】
本実施の形態では、図１に示すように、パッケージ基板Ｗを個々のチップ１５に分割したときに形成されたバリ１６を、綺麗に除去するバリ除去装置について説明する。以下、図２を参照して、本実施の形態に係るバリ除去装置について説明する。図２は、本実施の形態に係るバリ除去装置の斜視図である。なお、バリ除去装置は、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。
【００１６】
図２に示すように、本実施の形態に係るバリ除去装置２は、回転するドラム３内でチップ１５を転がして、メッシュ構造を有するドラム３の側壁３１にチップ１５を衝突させることでバリを除去するように構成されている。バリ除去装置２は、基台２１（図３参照）上において、円筒状のドラム３の両端を２つの支柱部２２、２３で支持して構成される。２つの支柱部２２、２３は鉛直方向に延びており、一方の支柱部２２に対して他方の支柱部２３の方が低く形成されている。ドラム３は、チップ１５を収容するように円筒状に形成されている。
【００１７】
ドラム３の側壁３１は、表面に所定のピッチで複数の孔３１ａが形成されたメッシュ構造を有しており、例えば、パンチングプレートで構成される。ここでメッシュ構造とは、金属線等の線状部材が網目状に編み込まれた構造だけでなく、金属板等の板状部材の表面に無数の孔３１ａが形成される構造を含むものとする。複数の孔３１ａは菱形に形成されている。また、孔３１ａの大きさは、チップ１５が孔３１ａから落ちない程度であると共に、チップ１５から除去されるバリが通り抜けることができる程度の大きさであることが好ましい。この孔３１ａは、チップ１５のバリを除去すると共に、チップ１５から除去されたバリを外に排出する役割を果たす。このように構成されるドラム３は、それぞれの支柱部２２、２３の上端側で回転可能に支持されており、一方の支柱部２２から他方の支柱部２２に向かって下方に傾斜するように配設される。このとき、投入口２４と排出口２５とは、投入口２４の位置（上）に対して排出口２５が低い位置（下）となるような位置関係を有している。
【００１８】
一方の支柱部２２の上端には、円筒状の投入口２４が設けられている。投入口２４は、支柱部２２内に形成される第１の連通孔２２ａ（図３参照）によってドラム３の一端に連通される。投入口２４には、分割後のチップ１５が投入される。また、他方の支柱部２３の前面には、円筒状の排出口２５が設けられている。排出口２５は、支柱部２３内に形成される第２の連通孔２３ａ（図３参照）によってドラム３の他端に連通される。排出口２５の下方には、回収ボックス２６が設けられている。投入口２４から投入されたチップ１５は、ドラム３内を下方に移動した後、排出口２５から排出され、回収ボックス２６内に貯め込まれる。
【００１９】
支柱部２２の側方には、ドラム３を回転させる回転手段としての回転モータ４が設けられている。回転モータ４は、自由に回転速度を変化させることができる。また、回転モータ４は、支柱部２２から側方に突出する支持プレート２７に支持されている。回転モータ４の回転軸４１とドラム３の一端側とには、ベルト４２が巻き掛けられており、回転モータ４の駆動力をドラム３に伝達することが可能になっている。これにより、ドラム３は中心軸を中心に回転することができる。なお、ドラム３の回転速度は、チップ１５がドラム３内で排出口２５に向かって転がり落ちる程度に調整されることが好ましい。例えば、チップ１５の大きさや重量、材質によってドラム３の回転速度を適宜変更することが可能である。ドラム３の回転速度を変化させることにより、ドラム３内でチップ１５の転がり落ちる速度が複雑に変化するため、より効果的にバリを除去することができる。
【００２０】
ドラム３の上方には、ドラム３内に流体を供給する流体供給ノズル５が設けられている。流体供給ノズル５は、先端が閉じられた円筒形状を有しており、ドラム３の軸方向に沿って延びている。また、流体供給ノズル５の外周面には、軸方向に並んで複数の噴射孔５ａが形成されている。流体供給ノズル５には、図示しない流体供給源が接続されており、流体供給源からは、流体として、例えば、エアーや水が供給される。これらの流体は、噴射孔５ａからドラム３の側壁に向かって噴射されることにより、チップ１５のバリ除去効果をアシストすると共に、除去されたバリを洗い流す役割を果たす。
【００２１】
このように構成されたバリ除去装置２では、切削ブレード１４（図１参照）で分割された複数のチップ１５が、投入口２４からドラム３内に投入された後、チップ１５は、回転するドラム３の側壁３１に衝突しながら下方の排出口２５に向かって転がり落ちていく。側壁３１はメッシュ構造を有しているため、チップ１５に形成されたバリ１６（図１参照）は、側壁３１のメッシュ穴（孔３１ａ）のエッジ部分に引っ掛かることで削り取られる。このため、チップ１５が排出口２５から排出されるときには、バリ１６はチップ１５から除去されている。このように、チップ１５がドラム３内を移動する間にバリ１６を除去することができる。
【００２２】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係るバリ除去装置の動作について説明する。図３は、本実施の形態に係るバリ除去装置の動作の一例を示す図である。図３Ａは、バリ除去装置を側面から見た図を示し、図３Ｂは、図３ＡのＢ−Ｂ線で切断したときの断面図である。
【００２３】
図３に示すように、切削ブレード１４（図１参照）で分割されたチップ１５は、先ず、バリ除去装置２の投入口２４に投入される。このとき、ドラム３は、回転モータ４（図２参照）によって所定の回転速度で回転されている。投入口２４に投入されたチップ１５は、支柱部２２内の第１の連通孔２２ａを通じてドラム３内に落下する。ドラム３内に進入したチップ１５は、ドラム３が回転されることにより転がされる。また、ドラム３は、投入口２４に対して排出口２５側が下になるように傾斜して配設されているため、チップ１５は、重力とドラム３の回転力によって、図３Ａに示すように、らせん状に回転しながら下方の排出口２５に向かって移送される。
【００２４】
ドラム３の側壁３１は、複数の孔３１ａ（図３Ｂ参照）形成されたメッシュ構造を有しているため、チップ１５に形成されたバリは、孔３１ａのエッジ部分に引っ掛かることで、削り取られる。このため、チップ１５が排出口２５から排出される際には、チップ１５からバリが除去された状態になっている。また、流体供給ノズル５からドラム３に向かって流体が噴射されている。流体は、側壁３１の孔３１ａを通過してドラム３内のチップ１５に衝突する。これにより、バリを除去することができると共に、除去されたバリを側壁から外（下方）に排出することができる。そして、排出口２５から排出されたチップ１５は、回収ボックス２６内に貯め込まれる。
【００２５】
次に、回転するドラム３内を転がるチップ１５について説明する。図３Ｂに示すように、ドラム３内に投入されたチップ１５は、ドラム３の回転により、側壁３１の内側に衝突しながら、ドラム３の回転方向に沿って巻き上げられる。チップ１５は、ドラム３の径方向の最低位置から、ドラム３の回転方向に沿って徐々に上方へ移動する（図３Ｂの二点鎖線のチップを参照）。
【００２６】
そして、チップ１５は自重によって転がり落ち、再びドラム３の径方向の最低位置まで移動する。上述したように、側壁３１は、複数の孔３１ａが形成されたメッシュ構造を有しているため、チップ１５がドラム３内を転がると、チップ１５に形成されたバリは、孔３１ａのエッジ部分に引っ掛かることで削り取られる。ドラム３内では、この転がり動作が繰り返されることにより、チップ１５に形成されたバリが除去される。
【００２７】
また、ドラム３の上方に設けられた流体供給ノズル５からは、流体がドラム３の中心に向かって噴射されている。流体は、側壁３１の孔３１ａを通過してドラム３内で転がるチップ１５に衝突する。このとき、流体がバリに直接衝突することでバリをチップから除去することができると共に、チップ１５は、流体の噴射力によって側壁３１に衝突する。このため、チップ１５が側壁３１に衝突するときの衝撃力によっても、バリをチップ１５から除去することができる。
【００２８】
また、除去されたバリは、流体がチップ１５に噴射されることで吹き飛ばされる（洗い流される）と共に、側壁３１の孔３１ａを通じてドラム３の外に流体と共に排出される。このように、チップ１５から取り除かれたバリがドラム３に残ることがないため、チップ１５の表面にバリが付着し、後の工程でチップ１５に不具合が生じることもない。また、側壁３１が目詰まりすることもない。
【００２９】
このように、メッシュ構造を有するドラム３の側壁３１上でチップ１５を転がし、チップ１５を側壁３１の表面（より具体的には、孔３１ａのエッジ部分）に衝突させることにより、バリを除去することができる。なお、バリは、チップ１５が側壁３１に衝突する際の衝撃力によってチップ１５から外れる程度の大きさであることが好ましい。また、バリの材質は特に限定されないが、バリは、アルミナセラミックス等の脆性材料で形成されることが好ましい。この場合、バリが脆いため折れ易くなっており、側壁３１に衝突する際の衝撃や、流体の噴射力でバリを除去し易くすることができる。また、側壁３１の孔３１ａはバリが引っ掛かる程度の大きさであることが好ましい。
【００３０】
以上のように、本実施の形態に係るバリ除去装置２によれば、ドラム３が傾斜して配設されることにより、チップ１５が投入口２４から投入されると、チップ１５は重力によって下方の排出口２５に向かって移動しようとする。ドラム３は回転モータ４によって回転されているため、チップ１５はドラム３内で側壁３１に衝突しながら下方に転がり落ちていく。側壁３１はメッシュ構造を有しているため、チップ１５に形成されたバリ１６（図１参照）は、側壁３１の孔３１ａのエッジ部分に引っ掛かることで削り取られる。このため、チップ１５が排出口２５から排出されるときには、バリ１６はチップ１５から除去されている。このように、チップ１５のバリ１６を除去することができるため、切削ブレード１４（図１参照）でパッケージ基板Ｗを分割する際に、バリ１６の発生を気にすることなくパッケージ基板Ｗを切削加工することができる。よって、分割の際にバリ１６の発生を抑えるような加工を実施する必要が無く、分割加工における加工工程の増加や加工送り速度の制限が無くなる。このため、チップの生産性を向上することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、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することが可能である。
【００３２】
例えば、上記した実施の形態では、ドラム３の側壁３１を、メッシュ構造を有するパンチングプレートで構成したが、この構成に限定されない。例えば、金網のように、金属線を編み込んで無数の孔３１ａを形成して、側壁３１及び底壁を構成してもよい。また、メッシュ構造を樹脂のネット等で構成してもよい。これらの場合、チップ１５が衝突したときの衝撃力が僅かに吸収されるため、チップ１５の欠けを防止することができる。
【００３３】
また、上記した実施の形態において、側壁３１は、複数の菱形の孔３１ａを有する構成としたが、この構成に限定されない。孔３１ａの形状は特に限定されず、三角形等の多角形、また、円形状でもよい。
【００３４】
また、上記した実施の形態では、流体供給ノズル５から噴射する流体として、エアーや水を用いる構成としたがこの構成に限定されない。流体であれば、気体でも液体でもよく、気体のみ又は液体のみを噴射してもよく、気体と液体との両方を噴射してもよい。また、バリ除去装置２は、噴射ノズルを備えず、流体を噴射しない構成としてもよい。
【００３５】
また、上記した実施の形態において、チップ１５を１つずつ投入する構成としたが、この構成に限定されない。分割直後のチップ１５を多く準備しておき、これらのチップ１５を一度にまとめて投入口２４に投入してもよい。この場合、ドラム３の回転に応じて複数のチップ１５同士が接触する。チップ１５同士が接触して互いのエッジが擦れることにより、効果的にチップ１５からバリを除去することができる。
【００３６】
また、上記した実施の形態では、ドラム３が円筒形状を有し、図３Ｂ示す断面図において、ドラム３の断面が円形状である場合について説明したが、この構成に限定されない。ドラム３は、軸方向に直交する平面で切断したときの断面が楕円形状を有してもよい。この場合、ドラム３内のチップ１５の転がり落ちる速度が複雑に変化すると共に、チップ１５がドラム３に接触する位置も変化させることができる。この結果、バリを除去しやすくすることができる。このように、ドラム３の断面形状を楕円形状にすることで、ドラム３を定速で回転させても、上記した円形断面のドラム３の回転速度を変化させた場合と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上説明したように、本発明は、チップの生産性を向上することができるという効果を有し、特に、パッケージ基板を個々のチップに分割した際に生じるバリを除去するバリ除去装置に有用である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｗ  パッケージ基板
１１  分割予定ライン
１２  ＬＥＤデバイス（デバイス）
１４  切削ブレード（分割加工手段）
１５  チップ
１６  バリ
２  バリ除去装置
２２ａ  第１の連通孔
２３ａ  第２の連通孔
２４  投入口
２５  排出口
３  ドラム
３１  側壁
４  回転モータ（回転手段）
５  流体供給ノズル
【図１】
2016036894.tif 000003
【図２】
2016036894.tif 000004
【図３】
2016036894.tif 000005