(57)【要約】【課題】高い位置精度で支持プレートに保持シートを着脱可能に装着すること。【解決手段】切削装置で被加工物を分割予定ラインに沿って切断する際に被加工物を保持するための保持治具（１）が、被加工物を保持する可撓性部材の保持シート（１０）と、保持シートが着脱可能に装着される剛性部材の支持プレート（２０）とを備えている。保持シートには、分割予定ラインに対応する領域に切削ブレードを逃がす逃がし溝（１５）と、逃がし溝で区画された領域に開口した吸引孔（１６）と、吸引孔を囲繞するように突出する位置合わせ突起部（１７）とが形成され、支持プレートには、位置合わせ突起に係合されることで吸引孔と連通する連通孔（２３）が形成される構成にした。【選択図】図４
2017050412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に切れ刃を有する切削ブレードによって板状の被加工物を設定された複数の分割予定ラインに沿って切断して複数のチップに分割する際に板状の被加工物を保持するための保持治具であって、
板状の被加工物の大きさに対応した保持面を表面に備えた可撓性部材からなる保持シートと、該保持シートを着脱可能に支持する剛性部材からなる支持プレートと、を含み、
該保持シートは、板状の被加工物に設定された複数の分割予定ラインによって区画された複数のチップに対応した領域に形成され該保持面に開口する複数の吸引孔と、板状の被加工物に設定された複数の分割予定ラインと対応する領域に形成され切削ブレードの切れ刃を逃がす複数の逃がし溝と、を備え、
該支持プレートは、該吸引孔にそれぞれ連通する複数の連通孔を備え、
該保持シートには、さらに各吸引孔を囲繞して裏面側に突起し且つ該支持プレートの該連通孔に係合して位置合わせするとともに該吸引孔と該連通孔とを連通させる複数の位置合わせ突起部を備える、
ことを特徴とする保持治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削ブレードによって板状の被加工物を分割予定ラインに沿って切断する際に被加工物を保持するための保持治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパソコン等の電子機器はより軽量化、小型化が求められており、半導体デバイスのパッケージについても、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）と呼ばれる小型化可能なパッケージ技術が開発されている。このパッケージ基板等の被加工物の切断は、外周に切れ刃を有する切削ブレードで、分割予定ラインに沿ってパッケージ基板を切り込む切削装置によって実施される。切削装置の保持テーブル上には、切削ブレードによるパッケージ基板の切断中に、パッケージ基板の複数のデバイスを個別に保持可能にした保持治具が設けられている。
【０００３】
保持治具の表面には、分割予定ラインに対応した位置で切削ブレードの切れ刃を逃がす格子状の逃がし溝が形成される共に、格子状の逃がし溝で区画された各領域に吸引孔が形成されている。切削装置では、保持テーブル上の保持治具にパッケージ基板を吸引保持し、回転した切削ブレードに対して保持テーブルをパッケージ基板の分割予定ラインに沿って切削送り方向に相対移動させている。これにより、切削ブレードの切れ刃が保持治具の逃がし溝に接触することなくパッケージ基板が切断され、分割された個々のデバイスが吸引孔で個別に保持される。
【０００４】
この種の保持治具として、ステンレス鋼等の支持プレートの表面にウレタン樹脂等からなる保持層を被覆したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の保持治具は、パッケージ基板の着脱が繰り返されることで保持層が損傷して保持機能が喪失する。このため、ユーザ側から保持機能が喪失した保持治具をメーカー側に送り返す必要があり、メーカー側での修復作業に多くの時間を要するという問題がある。このため、金属製の支持プレートの表面にウレタン樹脂等からなる保持シートを着脱可能に装着し、ユーザ側で保持シートを交換できるようにした保持治具が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４２９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
保持シートが着脱可能な保持治具は、支持プレートと保持シートが別体であるため、保持シートに形成された個々の吸引孔を支持プレートに形成された個々の連通孔に合わせて装着する必要がある。しかしながら、保持シートはウレタン樹脂等の可撓性材料で形成されているため、樹脂の撓み等によって保持シートの吸引孔と支持プレートの連通孔とにズレが生じて、吸引力の低下や吸引エラーの原因になってしまうおそれがある。特に、パッケージサイズが小さい場合（５×５ｍｍ角以下）には、支持プレートの連通孔に対する保持シートの吸引孔の位置精度を向上させることが困難になっていた。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、高い位置精度で支持プレートに保持シートを着脱可能に装着することができる保持治具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】
本発明の保持治具は、外周に切れ刃を有する切削ブレードによって板状の被加工物を設定された複数の分割予定ラインに沿って切断して複数のチップに分割する際に板状の被加工物を保持するための保持治具であって、板状の被加工物の大きさに対応した保持面を表面に備えた可撓性部材からなる保持シートと、該保持シートを着脱可能に支持する剛性部材からなる支持プレートと、を含み、該保持シートは、板状の被加工物に設定された複数の分割予定ラインによって区画された複数のチップに対応した領域に形成され該保持面に開口する複数の吸引孔と、板状の被加工物に設定された複数の分割予定ラインと対応する領域に形成され切削ブレードの切れ刃を逃がす複数の逃がし溝と、を備え、該支持プレートは、該吸引孔にそれぞれ連通する複数の連通孔を備え、該保持シートには、さらに各吸引孔を囲繞して裏面側に突起し且つ該支持プレートの該連通孔に係合して位置合わせするとともに該吸引孔と該連通孔とを連通させる複数の位置合わせ突起部を備える、ことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、保持シートの逃がし溝によって切削ブレードの切れ刃が保持面に接触することなく被加工物が切断され、保持シートの複数の吸引孔によって分割後の複数のチップが個別に保持される。この保持シートは支持プレートに着脱可能に支持されているため、保持機能を喪失した保持シートを容易に交換することができる。この場合、保持シートの裏面から突出した位置合わせ突起部が吸引孔を囲繞しており、この位置合わせ突起部を保持シートの装着時に支持プレートの連通孔に係合することで、保持シートの吸引孔が支持プレートの連通孔に精度よく位置合わせされる。よって、保持シートの吸引孔を支持プレートの連通孔に連通させることができ、位置ズレに起因した吸引力の低下や吸引エラーが生じることがない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吸引孔を囲繞する位置合わせ突起部を保持シートの裏面から突出させ、位置合わせ突起部を支持プレートの連通孔に係合させることで、高い位置精度で支持プレートに保持シートを着脱可能に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態の被加工物の斜視図である。
【図２】本実施の形態の保持治具の斜視図である。
【図３】本実施の形態の保持治具の分解斜視図である。
【図４】本実施の形態の保持治具の断面図である。
【図５】本実施の形態の保持治具の組み立て作業の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態の被加工物の斜視図である。図２は、本実施の形態の保持治具の分解斜視図である。図３は、本実施の形態に係る保持治具の分解斜視図である。なお、以下に示す保持治具は一例を示すものであり、この構成に限定されない。保持治具は、被加工物の形状等に応じて適宜変更されてもよい。
【００１３】
図１に示すように、被加工物Ｗは、略長方形の板状に形成されたパッケージ基板であり、表面に配列された複数の分割予定ラインＬによって格子状に区画されている。格子状に区画された各領域にはデバイスＤが形成されており、各デバイスＤは背面側からモールド樹脂によって封止されている。被加工物Ｗは、分割予定ラインＬに沿って切断されることで、個々のチップ（デバイスＤ）に分割される。なお、被加工物Ｗは、複数のチップに分割可能な構成であればよく、例えば、ＣＳＰ（Chip  Size  Package）基板に限らず、ＱＦＮ（Quad  Flat  Non-leaded  package）基板でもよい。
【００１４】
図２及び図３に示すように、保持治具１は、切削装置で被加工物Ｗ（図１参照）を切断する際に被加工物Ｗを保持するものであり、金属製の支持プレート２０上に樹脂製の保持シート１０を装着して固定枠３０で固定することで組み立てられている。保持シート１０は、被加工物Ｗの位置ズレを防止する可撓性部材（例えば、ゴム）からなり、被加工物Ｗの大きさに対応した保持面１１を表面とするシート本体１２と、シート本体１２の周囲で固定枠３０に抑え込まれるシート周縁部１３とを有している。シート周縁部１３は、シート本体１２よりも一段下がっており、シート本体１２の裏面側に支持プレート２０に装着させる凹部１４（図４参照）を形成している。
【００１５】
シート本体１２の保持面１１には、被加工物Ｗ（図１参照）に設定された複数の分割予定ラインＬ（図１参照）に対応する領域に、切削ブレード（不図示）の切れ刃を逃がす複数の逃がし溝１５が形成されている。また、保持面１１には、被加工物Ｗに設定された複数の分割予定ラインＬに区画された複数のチップに対応した領域、すなわち逃がし溝１５で区画された領域に、各チップを個別に吸引保持する複数の吸引孔１６が開口されている。これにより、被加工物Ｗの切削加工時に切削ブレードでシート本体１２が傷つけられることがなく、さらに分割後のチップを吸引孔１６で保持し続けることが可能になっている。
【００１６】
支持プレート２０は、保持シート１０を着脱可能に支持する剛性部材（例えば、ステンレス）からなり、保持シート１０を支持するシート支持部２１と、シート支持部２１の周囲で固定枠３０を支持する枠支持部２２とを有している。シート支持部２１は、保持シート１０の裏面側の凹部１４（図４参照）に入り込むことが可能なように、枠支持部２２の上面から突出して形成されている。また、シート支持部２１には、シート本体１２の複数の吸引孔１６にそれぞれ連通する複数の連通孔２３が開口されている。支持プレート２０が保持テーブル（不図示）に取り付けられることで、連通孔２３を通じて吸引孔１６に負圧が発生される。
【００１７】
このように構成された保持治具１では、シート支持部２１にシート本体１２の裏面側の凹部１４を嵌め込むようにして、支持プレート２０に保持シート１０を被せることで、支持プレート２０に対して保持シート１０が位置合わせされた状態で装着される。ところで、一般に可撓性材料で形成された保持シートは、保持シートの成形時の誤差や撓み等の変形し易い。このため、支持プレートに対して保持シートが位置合わせされただけでは、上記したような構造の支持プレートの連通孔と保持シートの吸引孔とを一致させることが難しい。特に、微細なチップに使う保持シートでは、保持シートの僅かな変形が位置ズレに大きく影響する。
【００１８】
そこで、本実施の形態では、保持シート１０の裏面側に吸引孔１６を囲繞して突起する複数の位置合わせ突起部１７（図４参照）を設けて、支持プレート２０の連通孔２３に位置合わせ突起部１７を係合させることで吸引孔１６と連通孔２３を位置合わせしている。これにより、吸引孔１６と連通孔２３とに位置ズレを起こすことなく、吸引孔１６と連通孔２３とを連通させることができ、吸引力の低下や吸引エラーを起こさせないようにしている。
【００１９】
以下、図４を参照して、保持治具の詳細構成について説明する。図４は、本実施の形態の保持治具の断面図である。なお、図４Ａは保持治具を分解した状態の断面図を示し、図４Ｂは組み立て後の保持治具の断面図を示している。また、図４においては、保持シートに逃がし溝が形成された保持治具を示しているが、逃がし溝は後述するように、保持治具の組み立て後に形成されるものである。
【００２０】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、保持シート１０の裏面側には、支持プレート２０のシート支持部２１に対応した凹部１４が形成されている。この場合、凹部１４の縦寸法及び横寸法がシート支持部２１の縦寸法及び横寸法よりも僅かに小さく形成されていても、保持シート１０の変形（拡張）によって寸法差が吸収される。凹部１４の内周面１８がシート支持部２１の外周面２４に密着されることで、支持プレート２０に対して保持シート１０の装着時の位置精度が高められている。また、凹部１４の深さ寸法は、シート支持部２１の高さ寸法に合わせて形成されている。
【００２１】
保持シート１０の凹部１４の底面１９には、吸引孔１６の開口縁部から環状の位置合わせ突起部１７が突出している。位置合わせ突起部１７は、シート支持部２１の連通孔２３の内径に対応した外径を有している。位置合わせ突起部１７が連通孔２３に差し込まれることで、吸引孔１６の中心が連通孔２３の中心に位置合わせされる。例えば、保持シート１０の凹部１４がシート支持部２１に装着されただけでは、保持シート１０の製造時の誤差や変形等によって連通孔２３に対して吸引孔１６が位置ズレする可能性があるが、位置合わせ突起部１７が連通孔２３に差し込まれることで、連通孔２３に対する吸引孔１６の位置ズレが解消される。
【００２２】
支持プレート２０のシート支持部２１には、被加工物Ｗ（図１参照）の複数のチップ（デバイスＤ）の中心に合わせて連通孔２３が形成されている。このとき、支持プレート２０は剛性部材で変形し難くいため、シート支持部２１に連通孔２３が精度よく形成されている。よって、上記したように保持シート１０の製造時の誤差や変形等によって吸引孔１６が位置ズレしても、位置合わせ突起部１７によって連通孔２３（被加工物Ｗのチップ）に対する吸引孔１６の位置が適切に矯正される。また、支持プレート２０の枠支持部２２には、固定枠３０用の止めネジ３９の複数の取付穴２５が形成されている。
【００２３】
固定枠３０は、保持シート１０のシート周縁部１３を全周に亘って囲むような枠状に形成されている。固定枠３０の内側には、保持シート１０のシート周縁部１３を上方から押える押え部３１が設けられている。固定枠３０の下面には、支持プレート２０の枠支持部２２の複数の取付穴２５に対応した位置にネジ穴３２が形成されている。固定枠３０の押え部３１と支持プレート２０の枠支持部２２との間に保持シート１０のシート周縁部１３が挟み込まれた状態で、枠支持部２２の複数の取付穴２５内の各止めネジ３９で固定枠３０の各ネジ穴３２がネジ止めされている。これにより、支持プレート２０に対して保持シート１０が全周に亘って抜け止めされている。
【００２４】
続いて、図５を参照して、保持治具の組み立て作業について説明する。図５は、本実施の形態の保持治具の組み立て作業の説明図である。なお、図５Ａは支持プレートに対する保持シートの装着作業、図５Ｂは支持プレートに対する固定枠の装着作業、図５Ｃは保持シートに対する逃がし溝の形成作業を示している。
【００２５】
図５Ａに示すように、保持治具１の組み立て作業では、先ず支持プレート２０のシート支持部２１の外周面２４に、保持シート１０の凹部１４の内周面１８を沿わせるように支持プレート２０に保持シート１０が近づけられる。このとき、保持シート１０の成形時の誤差や装着時の変形等によって、保持シート１０の吸引孔１６と支持プレート２０の連通孔２３にズレが生じている。支持プレート２０に保持シート１０が更に近づけられて、保持シート１０の位置合わせ突起部１７の先端が、支持プレート２０の連通孔２３に差し込まれると、吸引孔１６と連通孔２３の中心同士が位置合わせされる。
【００２６】
さらに、保持シート１０の位置合わせ突起部１７の先端が連通孔２３に差し込まれ、保持シート１０の凹部１４の内周面１８が支持プレート２０のシート支持部２１の外周面２４に沿って押し込まれることで、支持プレート２０に対して保持シート１０が装着される。位置合わせ突起部１７と連通孔２３の係合によって、吸引孔１６の位置を矯正しながら支持プレート２０に対して保持シート１０が装着される。これにより、保持シート１０の吸引孔１６と支持プレート２０の連通孔２３が連通されて、吸引孔１６と連通孔２３の位置ズレに起因した吸引力の低下や吸引エラーの発生が防止されている。
【００２７】
図５Ｂに示すように、支持プレート２０上に保持シート１０が装着されると、保持シート１０の周囲に固定枠３０が取り付けられる。そして、固定枠３０の押え部３１と支持プレート２０の間に保持シート１０のシート周縁部１３を挟み込んだ状態で、固定枠３０を支持プレート２０にネジ止めすることで保持治具１が組み立てられる。
【００２８】
図５Ｃに示すように、保持治具１が組み立てられると、保持シート１０に対して切削ブレード４０によって逃がし溝１５が形成される。保持シート１０が支持プレート２０に装着されたときに生じる位置ズレを考慮して、支持プレート２０に保持シート１０が位置合わせされた状態で逃がし溝１５が形成されるため、逃がし溝１５にズレが生じることがない。よって、保持シート１０に分割予定ラインＬ（図１参照）に対応する領域に精度よく逃がし溝１５が形成されるため、被加工物Ｗ（図１参照）の切削時に切削ブレード４０で保持シート１０を傷付けることがない。
【００２９】
このように組み立てられた保持治具１で、保持シート１０の保持機能が喪失した場合には、支持プレート２０から固定枠３０を取り外し、支持プレート２０の表面から保持シート１０を引き剥がして、新たな保持シート１０が装着される。ユーザ側で保持シート１０の交換作業を容易に行うことができるため、コストを低減することが可能になっている。なお、上記した実施の形態では、保持シート１０を支持プレート２０に装着した後に、保持シート１０に逃がし溝１５を形成する構成について説明したが、この構成に限定されない。予め逃がし溝１５を形成した保持シート１０を支持プレート２０に装着して保持治具１を組み立てるようにしてもよい。
【００３０】
以上のように、本実施の形態に係る保持治具１は、保持シート１０の逃がし溝１５によって切削ブレードの切れ刃が保持面１１に接触することなく被加工物Ｗが切断され、保持シート１０の複数の吸引孔１６によって分割後の複数のチップが個別に保持される。この保持シート１０は支持プレート２０に着脱可能に支持されているため、保持機能を喪失した保持シート１０を容易に交換することができる。この場合、保持シート１０の裏面から突出した位置合わせ突起部１７が吸引孔１６を囲繞しており、この位置合わせ突起部１７を保持シート１０の装着時に支持プレート２０の連通孔２３に係合することで、保持シート１０の吸引孔１６が支持プレート２０の連通孔２３に精度よく位置合わせされる。よって、支持プレート２０の連通孔２３に連通させることができ、位置ズレに起因した吸引力の低下や吸引エラーが生じることがない。
【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において、吸引孔１６及び連通孔２３が円形状に開口される構成にしたが、この構成に限定されない。吸引孔１６及び連通孔２３は、被加工物Ｗのチップに対応した領域を吸引可能に形成されていればよく、例えば、四角形状に開口されてもよい。この場合、連通孔２３も四角形状に開口され、位置合わせ突起部１７は、吸引孔１６を囲繞するように四角形の環状に突出する。
【００３３】
また、上記した実施の形態において、位置合わせ突起部１７の外周面がストレートに形成されたが、この構成に限定されない。位置合わせ突起部１７の外周面は、テーパー状に形成されていてもよい。これにより、位置合わせ突起部１７が連通孔２３に入り込み易くなり、連通孔２３に対して吸引孔１６を位置合わせし易くなる。
【００３４】
また、上記した実施の形態において、保持治具１が略長方形に形成されたが、この構成に限定されない。保持治具１の形状は、被加工物Ｗの形状に応じて適宜変更されてもよい。
【００３５】
また、上記した実施の形態において、固定枠３０を支持プレート２０にネジ止めすることで、支持プレート２０に保持シート１０が固定されたが、この構成に限定されない。支持プレート２０から固定枠３０が取り外し可能であればよく、支持プレート２０に対する固定枠３０の取付方法は特に限定されない。
【００３６】
また、上記した実施の形態において、保持シート１０は可撓性材料で形成されればよく、ゴム材等の軟質材に限定されない。また、支持プレート２０は剛性材料で形成されればよく、ステンレス等の金属材に限定されない。
【００３７】
また、上記した実施の形態において、支持プレート２０のシート支持部２１に対して保持シート１０の凹部１４が隙間なく装着される構成にしたが、この構成に限定されない。支持プレート２０のシート支持部２１に対して保持シート１０の凹部１４が僅かに遊びを持って装着されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、本発明は、高い位置精度で支持プレートに保持シートを着脱可能に装着することができるという効果を有し、特に、パッケージ基板の分割に使用される保持治具に有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１  保持治具
１０  保持シート
１１  保持面
１５  逃がし溝
１６  吸引孔
１７  位置合わせ突起部
２０  支持プレート
２３  連通孔
Ｄ  デバイス（チップ）
Ｌ  分割予定ライン
Ｗ  被加工物
【図１】
2017050412.tif 000003
【図２】
2017050412.tif 000004
【図３】
2017050412.tif 000005
【図４】
2017050412.tif 000006
【図５】
2017050412.tif 000007