(57)【要約】【課題】円板状の回転刃において、遠心力に起因する変形を抑制し、破損を防止する。【解決手段】切断装置に、回転刃９を挟む状態で回転軸に固定される第１フランジ１５と第２フランジ１６とを設ける。第１フランジ１５に、回転刃９の第１の面Ｓ１に外周部で密着する環状の保持部１５ｃと、環状の第１の凹部１９とを設け、第２フランジ１６に、回転刃９の第２の面Ｓ２に外周部で密着する環状の保持部１６ｃと、環状の第２の凹部２４とを設け、第１の凹部１９と第２の凹部２４とを回転刃９を挟んで対向して配置する。第１の面Ｓ１から第１の凹部１９の内底面までの距離Ｌ１と、第２の面Ｓ２から第２の凹部２４の内底面までの距離Ｌ２とを、回転刃９の砥粒２６の最大径よりも大きく、回転刃９の変形の許容範囲における変形量の最大値よりも小さい、等距離に設定する。回転刃９が変形すると、砥粒２６が第１の凹部１９と第２の凹部２４との内底面に接触する。【選択図】図５
2017024093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被切断物が載置されるテーブルと、前記被切断物を切断する切断機構と、前記テーブルと前記切断機構とを相対的に移動させる移動機構とを備え、前記被切断物を切断することによって複数の製品を製造する際に使用される切断装置であって、
前記切断機構に設けられた回転軸と、
前記回転軸に対して固定された円板状の回転刃と、
前記回転刃における前記切断機構の本体に近い側に位置する第１の面の側に設けられた第１の固定部材と、
前記第１の固定部材の外周部に設けられ前記回転刃の前記第１の面に形成された砥粒に密着する第１の保持部と、
前記第１の固定部材において前記第１の保持部の内側に設けられた第１の凹部と、
前記回転刃における前記第１の面の反対面である第２の面の側に設けられた第２の固定部材と、
前記第２の固定部材の外周部に設けられ前記回転刃の前記第２の面に形成された砥粒に密着する第２の保持部と、
前記第２の固定部材において前記第２の保持部の内側に設けられた第２の凹部とを備え、
前記第１の固定部材と前記第２の固定部材とによって前記回転刃が挟まれた状態において前記回転刃が前記回転軸に対して固定され、
前記第１の凹部と前記第２の凹部とが前記回転刃を挟んで相対向して配置され、
前記回転刃の前記第１の面から前記第１の凹部の内底面までの第１の距離と前記回転刃の前記第２の面から前記第２の凹部の内底面までの第２の距離とが、等しい所定の距離であり、
前記所定の距離は前記砥粒の最大径よりも大きく、前記回転刃の変形が許容される範囲における変形量の最大値よりも小さいことを特徴とする切断装置。
【請求項２】
請求項１に記載された切断装置において、
前記第１の固定部材において、前記第１の保持部と前記第１の凹部とがそれぞれ環状に形成され、
前記第２の固定部材において、前記第２の保持部と前記第２の凹部とがそれぞれ環状に形成されることを特徴とする切断装置。
【請求項３】
請求項１に記載された切断装置において、
前記回転刃が停止している状態において、前記第１の保持部が前記回転刃の前記第１の面に形成された砥粒に密着する面からなる端面、及び、前記第２の保持部が前記回転刃の前記第２の面に形成された砥粒に密着する面からなる端面を、前記回転軸に近づくほど前記回転刃から離れるように傾斜させることを特徴とする切断装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載された切断装置において、
前記被切断物は封止済基板であることを特徴とする切断装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１つに記載された切断装置において、
前記被切断物は、前記複数の製品にそれぞれ対応する複数の領域においてそれぞれ機能素子が作りこまれた板状部材であることを特徴とする切断装置。
【請求項６】
被切断物をテーブルに載置する工程と、切断機構が有する回転軸に固定された円板状の回転刃と前記被切断物とを相対的に移動させる工程とを備え、前記被切断物を切断することによって複数の製品を製造する切断方法であって、
前記回転刃における前記切断機構の本体に近い側に位置する第１の面の側において、第１の保持部と第１の凹部とを有する第１の固定部材を準備する工程と、
前記回転刃における前記第１の面の反対面である第２の面の側において、第２の保持部と第２の凹部とを有する第２の固定部材を準備する工程と、
前記第１の固定部材と前記第２の固定部材とによって挟まれた状態において前記回転軸に固定された前記回転刃を準備する工程と、
前記回転刃を回転させる工程とを備え、
前記第１の固定部材を準備する工程では、前記第１の固定部材における外周部に前記第１の保持部を設け、前記第１の保持部の内側に前記第１の凹部を設け、
前記第２の固定部材を準備する工程では、前記第２の固定部材における外周部に前記第２の保持部を設け、前記第２の保持部の内側に前記第２の凹部を設け、
前記回転刃を準備する工程は次の工程を有することを特徴とする切断方法。
(6-1)前記第１の凹部と前記第２の凹部とを、前記回転刃を挟んで相対向させて配置する工程。
(6-2)前記回転刃の前記第１の面に形成された砥粒に前記第１の保持部を密着させる工程。
(6-3)前記回転刃の前記第２の面に形成された砥粒に前記第２の保持部を密着させる工程。
(6-4)前記回転刃の前記第１の面から前記第１の凹部の内底面までの第１の距離と、前記回転刃の前記第２の面から前記第２の凹部の内底面までの第２の距離とを、等しい所定の距離にする工程。
(6-5)前記所定の距離を、前記砥粒の最大径よりも大きく、前記回転刃の変形が許容される範囲における変形量の最大値よりも小さくする工程。
【請求項７】
請求項６に記載された切断方法において、
前記第１の固定部材を準備する工程では、前記第１の保持部と前記第１の凹部とをそれぞれ環状に形成し、
前記第２の固定部材を準備する工程では、前記第２の保持部と前記第２の凹部とをそれぞれ環状に形成することを特徴とする切断方法。
【請求項８】
請求項６に記載された切断方法において、
前記回転刃を準備する工程では、前記回転刃が停止している状態において、前記第１の保持部が前記回転刃の前記第１の面に形成された砥粒に密着する面からなる端面、及び、前記第２の保持部が前記回転刃の前記第２の面に形成された砥粒に密着する面からなる端面を、前記回転軸に近づくほど前記回転刃から離れるように傾斜させることを特徴とする切断方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１つに記載された切断方法において、
前記被切断物は封止済基板であることを特徴とする切断方法。
【請求項１０】
請求項６〜８のいずれか１つに記載された切断方法において、
前記被切断物は、前記複数の製品にそれぞれ対応する複数の領域においてそれぞれ機能素子が作りこまれた板状部材であることを特徴とする切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被切断物を切断することによって、個片化された複数の製品を製造する切断装置及び切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板やリードフレームなどからなる基板を格子状の複数の領域に仮想的に区画して、それぞれの領域にチップ状の素子（例えば、半導体チップ）を装着した後、基板全体を樹脂封止したものを封止済基板という。回転刃などを使用した切断機構によって封止済基板を切断し、それぞれの領域単位に個片化したものが製品になる。
【０００３】
従来から、切断装置を使用して封止済基板の所定領域を回転刃などの切断機構を使用して切断している。まず、封止済基板を切断用テーブルの上に載置する。次に、封止済基板をアライメント（位置合わせ）する。アライメントすることによって、複数の領域を区切る仮想的な切断線の位置を設定する。次に、封止済基板を載置した切断用テーブルと切断機構とを相対的に移動させる。切削水を封止済基板の切断箇所に噴射するとともに、切断機構によって封止済基板に設定された切断線に沿って封止済基板を切断する。封止済基板を切断することによって、個片化された製品が製造される。
【０００４】
切断機構として、円板状の回転刃を有するスピンドルが使用される。スピンドルは回転刃を高速で回転させる。高速で回転する回転刃が封止済基板を切断する。回転刃は、その両面をフランジ（固定部材）によって挟まれ、スピンドルに設けられた回転軸の軸方向に対して直交する面に平行に固定される。回転刃は、例えば、ダイヤモンドなどの砥粒を金属、樹脂、セラミックなどの結合材で結合した円環状の砥石からなる。「円環状」とは、異なる直径を有する２つの同心円によって挟まれた部分の形状を意味する。
【０００５】
回転刃の厚さは数十μｍ〜数百μｍと非常に薄いので、回転刃の剛性を十分に確保することが難しい。回転刃は３０，０００〜５０，０００ｒｐｍ程度の高速で回転するので、回転刃の中心から外周方向に向かって遠心力が作用する。この遠心力がある程度以上に大きくなると、遠心力に起因して回転刃において傾き、反り、ひずみ、撓みなど（以下「変形」という。）が発生する。遠心力に起因する回転刃の変形量が大きくなると、回転刃が破損するおそれがある。
【０００６】
先行技術文献には、切削装置において、「ワッシャ状の切削ブレードは、２つのフランジに挟持された状態でスピンドル先端にナットによって固定されている。」ことが開示されている。加えて、「ブレードは、フランジに接触した状態で固定されるため、フランジのブレードに接触する端面とスピンドルの回転中心線とのなす角度が９０度でないと、スピンドル回転時にフランジが端面ブレを生じてしまい、精密な加工ができなくなってしまう」ことが開示されている（例えば、特許文献１の段落〔０００３〕、〔０００４〕、図３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２９７８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された技術によれば、ブレード３１およびフランジ３７をフランジ３６に嵌合させ、ブレード３１を一対のフランジ３６，３７によって挟持させる。さらに、ナット３５の雌ねじ部３５ａをフランジ３６のフランジ雄ねじ部３６ａに螺合させて締め付けることで、ブレード３１はフランジ３６，３７の外周面寄りの端面３６ｃ，３７ａによって挟持固定される（特許文献１の段落〔００２０〕、図３参照）。
【０００９】
特許文献１の図３に示されるように、ブレード３１はフランジ３６，３７の外周面寄りの端面３６ｃ，３７ａによって固定される。ブレード３１において、フランジ３６，３７の端面３６ｃ，３７ａによって固定されている部分以外のところは、フランジ３６，３７によってブレード３１が保持されていない。したがって、遠心力が大きくなると、ブレード３１においてフランジ３６，３７によって保持されていない部分は、遠心力に起因する変形が発生しやすい。この変形量が大きくなると、ブレード３１が破損するおそれがある。
【００１０】
本発明は、遠心力に起因して発生する回転刃の変形を抑制することによって、回転刃の破損を防止することができる切断装置及び切断方法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】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る切断装置は、被切断物が載置されるテーブルと、被切断物を切断する切断機構と、テーブルと切断機構とを相対的に移動させる移動機構とを備え、被切断物を切断することによって複数の製品を製造する際に使用される切断装置であって、切断機構に設けられた回転軸と、回転軸に対して固定された円板状の回転刃と、回転刃における切断機構の本体に近い側に位置する第１の面の側に設けられた第１の固定部材と、第１の固定部材の外周部に設けられ回転刃の第１の面に形成された砥粒に密着する第１の保持部と、第１の固定部材において第１の保持部の内側に設けられた第１の凹部と、回転刃における第１の面の反対面である第２の面の側に設けられた第２の固定部材と、第２の固定部材の外周部に設けられ回転刃の第２の面に形成された砥粒に密着する第２の保持部と、第２の固定部材において第２の保持部の内側に設けられた第２の凹部とを備え、第１の固定部材と第２の固定部材とによって回転刃が挟まれた状態において回転刃が回転軸に対して固定され、第１の凹部と第２の凹部とが回転刃を挟んで相対向して配置され、回転刃の第１の面から第１の凹部の内底面までの第１の距離と回転刃の第２の面から第２の凹部の内底面までの第２の距離とが、等しい所定の距離であり、所定の距離は砥粒の最大径よりも大きく、回転刃の変形が許容される範囲における変形量の最大値よりも小さいことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、第１の固定部材において、第１の保持部と第１の凹部とがそれぞれ環状に形成され、第２の固定部材において、第２の保持部と第２の凹部とがそれぞれ環状に形成されることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、回転刃が停止している状態において、第１の保持部が回転刃の第１の面に形成された砥粒に密着する面からなる端面、及び、第２の保持部が回転刃の第２の面に形成された砥粒に密着する面からなる端面を、回転軸に近づくほど回転刃から離れるように傾斜させることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、被切断物は封止済基板であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る切断装置は、上述の切断装置において、被切断物は、複数の製品にそれぞれ対応する複数の領域においてそれぞれ機能素子が作りこまれた板状部材であることを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る切断方法は、被切断物をテーブルに載置する工程と、切断機構が有する回転軸に固定された円板状の回転刃と被切断物とを相対的に移動させる工程とを備え、被切断物を切断することによって複数の製品を製造する切断方法であって、回転刃における切断機構の本体に近い側に位置する第１の面の側において、第１の保持部と第１の凹部とを有する第１の固定部材を準備する工程と、回転刃における第１の面の反対面である第２の面の側において、第２の保持部と第２の凹部とを有する第２の固定部材を準備する工程と、第１の固定部材と第２の固定部材とによって挟まれた状態において回転軸に固定された回転刃を準備する工程と、回転刃を回転させる工程とを備え、第１の固定部材を準備する工程では、第１の固定部材における外周部に第１の保持部を設け、第１の保持部の内側に第１の凹部を設け、第２の固定部材を準備する工程では、第２の固定部材における外周部に第２の保持部を設け、第２の保持部の内側に第２の凹部を設け、回転刃を準備する工程は次の工程を有することを特徴とする切断方法。
・第１の凹部と第２の凹部とを、回転刃を挟んで相対向させて配置する工程。
・回転刃の第１の面に形成された砥粒に第１の保持部を密着させる工程。
・回転刃の第２の面に形成された砥粒に第２の保持部を密着させる工程。
・回転刃の第１の面から第１の凹部の内底面までの第１の距離と、回転刃の第２の面から第２の凹部の内底面までの第２の距離とを、等しい所定の距離にする工程。
・所定の距離を、砥粒の最大径よりも大きく、回転刃の変形が許容される範囲における変形量の最大値よりも小さくする工程。
【００１７】
本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、第１の固定部材を準備する工程では、第１の保持部と第１の凹部とをそれぞれ環状に形成し、第２の固定部材を準備する工程では、第２の保持部と第２の凹部とをそれぞれ環状に形成することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、回転刃を準備する工程では、回転刃が停止している状態において、第１の保持部が回転刃の第１の面に形成された砥粒に密着する面からなる端面、及び、第２の保持部が回転刃の第２の面に形成された砥粒に密着する面からなる端面を、回転軸に近づくほど回転刃から離れるように傾斜させることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、被切断物は封止済基板であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る切断方法は、上述の切断方法において、被切断物は、複数の製品にそれぞれ対応する複数の領域においてそれぞれ機能素子が作りこまれた板状部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、切断機構に、回転刃を両側から挟んだ状態で回転軸に固定される第１の固定部材と第２の固定部材とを設ける。第１の固定部材の外周部に、回転刃の第１の面に形成された砥粒に密着する環状の第１の保持部を設ける。第１の固定部材における第１の保持部の内側（回転軸の中心に近い側をいう。本出願書類において同じ。）に環状の第１の凹部を設ける。第２の固定部材の外周部に、回転刃の第２の面に形成された砥粒に密着する環状の第２の保持部を設ける。第２の固定部材における第２の保持部の内側に環状の第２の凹部を設ける。第１の凹部と第２の凹部とを、回転刃を挟んで相対向して配置する。回転刃の第１の面から第１の凹部の内底面までの第１の距離と回転刃の第２の面から第２の凹部の内底面までの第２の距離とを、等しい所定の距離にする。所定の距離を、砥粒の最大径よりも大きく、回転刃の変形が許容される範囲における変形量の最大値よりも小さくする。このことによって、回転刃が回転することによって発生する遠心力に起因する回転刃の変形が、微小な変形に抑制される。したがって、遠心力に起因して発生する回転刃の破損が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る切断装置の概要を示す平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、図１に示された切断装置において使用されるスピンドルを示す概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図３】図２に示されたスピンドルの構成部材を示す概略分解断面図である。
【図４】図３に示された構成部材がスピンドルに固定された状態を示す概略断面図である。
【図５】図４に示された回転刃及びフランジと、本発明の実施例２に係る切断装置において使用される回転刃及びフランジとを、併せて拡大して示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図４と図５とに示されるように、スピンドル７に、回転刃９を両側から挟んだ状態で回転軸８に固定される第１フランジ１５と第２フランジ１６とを設ける。第１フランジ１５には、外周部において回転刃の第１の面Ｓ１に形成された砥粒に密着する環状の保持部１５ｃと、保持部１５ｃの内側において環状に形成された第１の凹部１９とを設ける。第２フランジ１６には、外周部において回転刃の第２の面Ｓ２に形成された砥粒に密着する環状の保持部１６ｃと、保持部１６ｃの内側において環状に形成された第２の凹部２４とを設ける。第１の凹部１９と第２の凹部２４とを、回転刃９を挟んで相対向して配置する。回転刃９の第１の面Ｓ１から第１の凹部１９の内底面までの距離Ｌ１と、回転刃９の第２の面Ｓ２から第２の凹部２４の内底面までの距離Ｌ２とを、等しい所定の距離に設定する。所定の距離は、砥粒２６の最大径よりも大きく、回転刃９の変形が許容される範囲における変形量の最大値よりも小さい。このことによって、回転刃９が回転することによって発生する遠心力に起因する回転刃９の変形が微小な変形に抑制される。したがって、遠心力に起因して発生する回転刃９の破損が防止される。
【実施例１】
【００２４】
本発明に係る切断装置について、図１を参照して説明する。本出願書類におけるいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
【００２５】
図１に示されるように、切断装置１は、被切断物を切断することによって複数の製品に個片化する装置である。切断装置１は、基板供給モジュールＡと基板切断モジュールＢと検査モジュールＣとを、それぞれ構成要素として備える。各構成要素（各モジュールＡ〜Ｃ）は、それぞれ他の構成要素に対して着脱可能かつ交換可能である。
【００２６】
基板供給モジュールＡには、被切断物に相当する封止済基板２を供給する基板供給機構３と、切断装置１の動作や制御などを行う制御部ＣＴＬとが、設けられる。封止済基板２は、プリント基板やリードフレームなどからなる基板と、基板が有する複数の領域に装着された複数の機能素子（半導体素子などのチップ）と、複数の領域が一括して覆われるようにして形成された封止樹脂とを有する。封止済基板２は、最終的に切断されて個片化される被切断物である。封止済基板２は、搬送機構（図示なし）によって基板切断モジュールＢに搬送される。
【００２７】
図１に示される切断装置１は、シングルカットテーブル方式の切断装置である。したがって、基板切断モジュールＢには、１個の切断用テーブル４が設けられる。切断用テーブル４は、移動機構５によって図のＹ方向に移動可能であり、かつ、回転機構６によってθ方向に回動可能である。切断用テーブル４には切断用治具（図示なし）が固定され、切断用治具の上に封止済基板２が載置される。
【００２８】
基板切断モジュールＢには、切断機構としてスピンドル７が設けられる。図１に示される切断装置１は、１個のスピンドル７が設けられるシングルスピンドル構成の切断装置である。スピンドル７は、独立してＸ方向とＺ方向とに移動可能である。スピンドル７は、回転軸８と、回転軸８の先端部に装着された円板状の回転刃９とを備える。回転刃９は、回転軸８の軸方向（Ｘ方向）に対して直交する面（Ｙ軸とＺ軸とを含む面）に、平行に固定される。スピンドル７には、高速で回転する回転刃９によって発生する摩擦熱を抑えるために切削水を噴射する切削水用ノズル（図示なし）が設けられる。切断用テーブル４とスピンドル７とを相対的に移動させることによって封止済基板２が切断される。回転刃９は、Ｙ軸とＺ軸とを含む面内において回転することによって封止済基板２を切断する。
【００２９】
検査モジュールＣには検査用テーブル１０が設けられる。検査用テーブル１０には、封止済基板２を切断して個片化された複数の製品Ｐからなる集合体、すなわち、切断済基板１１が載置される。複数の製品Ｐは、検査用のカメラ（図示なし）によって検査されて、良品と不良品とに選別される。良品はトレイ１２に収容される。
【００３０】
実施例１においては、シングルカットテーブル方式であって、シングルスピンドル構成の切断装置１を説明した。これに限らず、シングルカットテーブル方式であって、ツインスピンドル構成の切断装置や、ツインカットテーブル方式であって、ツインスピンドル構成の切断装置などを使用してもよい。
【００３１】
図２〜図５を参照して、本発明に係る切断装置１において使用されるスピンドル７を説明する。図２に示される切断機構であるスピンドル７は、スピンドル本体部１３と、駆動機構であるスピンドルモータ１４と、スピンドルモータ１４に接続された回転軸８とを備える。回転軸８は、ラジアルエアベアリングとアキシャルエアベアリング（図示なし）とから吹き出される空気（エア）によって、非接触の状態でスピンドル７に回転可能に支持される。回転軸８の先端部には封止済基板２（図１参照）を切断する回転刃９が装着される。回転刃９は、回転軸８の軸方向（Ｘ方向）に対して直交する面（Ｙ軸とＺ軸とを含む面）に平行に固定される。回転刃９は、固定部材である第１フランジ１５と第２フランジ１６とによって両側を挟まれる。第１フランジ１５と第２フランジ１６とは、回転刃９を挟んだ状態において回転軸８に固定される。回転刃９は、貫通孔を有するワッシャータイプの回転刃である。回転刃９は、スピンドル７に対して着脱されることができ、交換されることができる。
【００３２】
図３を参照して、本実施例において使用されるスピンドル７の構成部材について説明する。図３に示されるように、スピンドル７に設けられた回転軸８は、その先端に第１フランジ１５を固定するために、小さい直径を持つ先端部８ａを有する。回転軸８の先端部８ａには、第１フランジ１５を回転軸８に固定するためのボルト１７がねじ締めされる雌ねじ部８ｉが形成される。
【００３３】
第１フランジ１５と第２フランジ１６とは、回転刃９を挟んで保持する部材である。第１フランジ１５と第２フランジ１６とが回転刃９を挟んだ状態で、第１フランジ１５と第２フランジ１６とが固定されて一体化される。一体化された第１フランジ１５と第２フランジ１６とのうち第１フランジ１５が、ボルト１７によって回転軸８に固定される。
【００３４】
第１フランジ１５は、回転刃９が有する第１の面Ｓ１（スピンドル７の側の面）に配置される、後側フランジである。第１フランジ１５は、回転軸８に直接固定される。第１フランジ１５の中心部には、回転軸８の先端部８ａにはめ合わされる貫通穴１８が設けられる。
【００３５】
第１フランジ１５には、回転刃９が挿入される筒状のベース部１５ａと、第２フランジ１６がはめ合わされる筒状のベース部１５ｂとが設けられる。第１フランジ１５の外周部には、回転刃９を保持するために環状（好ましくは円環状）に形成された凸部からなる保持部１５ｃが設けられる。第１フランジ１５には、回転刃９の変形を抑制するために環状（好ましくは円環状）に形成された第１の凹部１９が設けられる。第１フランジ１５の中心先端部には、回転軸８の雌ねじ部８ｉにねじ止めされたボルト１７の頭部が収容される凹部２０と、ナット２１がねじ止めされるナット雄ねじ部１５ｅとが形成される。本出願書類においては、「回転刃９の外周部」という文言は、回転刃９の外縁を含む部分に加えて、回転刃９の外縁を含まずにその外縁からわずかに内側に入った部分を含む。
【００３６】
円環状の保持部１５ｃは回転刃９の外周部に設けられる。第１の凹部１９は、保持部１５ｃから内側に入った部分に設けられる。後述するように、第１の凹部１９の深さは、回転刃９が有する砥粒が第１の凹部１９の内底面に接触しない程度の深さに形成される。
【００３７】
回転刃９は、貫通孔２２を備えており、円環状に形成されたワッシャータイプの回転刃である。回転刃９の貫通孔２２は、第１フランジの筒状のベース部１５ａに挿入される。回転刃９は、例えば、ダイヤモンドなどの砥粒を、金属、樹脂、セラミックなどの結合材で結合した円環状の砥石からなる。封止済基板を切断する際に使用される砥粒としては、数μｍ〜数十μｍ程度の粒径を有するダイヤモンド砥粒が使用されることが多い。
【００３８】
第２フランジ１６は、回転刃９が有する第２の面Ｓ２（スピンドル７とは反対の側の面であり、第１の面Ｓ１に対する反対面）に配置される、前側フランジである。第２フランジ１６は、第１フランジ１５にはめ合わされる。第２フランジ１６の中心部には、第１フランジ１５の筒状のベース部１５ｂにはめ合わされる貫通穴２３が設けられる。第２フランジ１６の外周部には、回転刃９を保持するために環状（好ましくは円環状）に形成された凸部からなる保持部１６ｃが設けられる。第２フランジ１６には、回転刃９の変形を抑制するために環状（好ましくは円環状）に形成された第２の凹部２４が設けられる。
【００３９】
保持部１６ｃは回転刃９の外周部に設けられる。保持部１５ｃと保持部１６ｃとは、回転刃９を挟んで相対向する位置に設けられる。第２の凹部２４は、保持部１６ｃから内側に入った部分に設けられる。第１の凹部１９と第２の凹部２４とは、回転刃９を挟んで相対向する位置に設けられる。第１の凹部１９の深さと同様に、第２の凹部２４の深さは、回転刃９が有する砥粒が第２の凹部２４の内底面に接触しない程度の深さに形成される。
【００４０】
回転刃９は、第１フランジ１５の外周部に設けられた環状の保持部１５ｃと、第２フランジ１６の外周部に設けられた環状の保持部１６ｃとの間に挟まれることによって、保持される。回転刃９は、回転軸８の軸方向に対して直交する面に平行になるようにして保持される。保持部１５ｃの端面（図３では保持部１５ｃの下面）は、回転刃９の第１の面Ｓ１に接触（密着）する面である。微視的に言えば、保持部１５ｃの端面は、回転刃９の第１の面Ｓ１に形成された砥粒に接触（密着）する。保持部１６ｃの端面（図３では保持部１６ｃの上面）は、回転刃９の第２の面Ｓ２に接触（密着）する面である。微視的に言えば、保持部１６ｃの端面は、回転刃９の第２の面Ｓ２に形成された砥粒に接触（密着）する。回転刃９を精度よく保持するために、保持部１５ｃの端面及び保持部１６ｃの端面はそれぞれ高い平坦性を有する。
【００４１】
ナット２１は、第２フランジ１６を第１フランジ１５に固定するためのフランジナットである。ナット２１の内周面にはナット雌ねじ部２１ｉが形成される。ナット２１を第１フランジ１５のナット雄ねじ部１５ｅにねじ止めすることによって、回転刃９は第１フランジ１５と第２フランジ１６とによって挟まれて固定される。
【００４２】
ボルト１７は、回転刃９を挟んでナット２１によって固定された第１フランジ１５及び第２フランジ１６を回転軸８に固定するための固定部材である。ボルト１７には、回転軸８の雌ねじ部８ｉにねじ止めされる雄ねじ部１７ｅが形成される。ボルト１７の頭には、ボルト１７を回転軸８に対してねじ止めする際に、又は、ボルト１７を回転軸８から緩める際に回転させるために、例えば、六角穴２５が形成される。
【００４３】
図３を参照して、スピンドル７に回転刃９を装着する手順について説明する。まず、回転刃９の貫通孔２２を、第１フランジ１５の筒状のベース部１５ａに挿入する。次に、第２フランジ１６の貫通穴２３を、第１フランジ１５の筒状のベース部１５ｂにはめ込む。更に、ナット２１のナット雌ねじ部２１ｉを、第１フランジ１５の先端部に形成されたナット雄ねじ部１５ｅに対してねじ込んで締め付ける。このことによって、回転刃９は、第１フランジ１５と第２フランジ１６とによって挟まれて固定される。
【００４４】
次に、第１フランジ１５と第２フランジ１６とによって回転刃９を固定した状態で、第１フランジ１５の中心部に形成された貫通穴１８を、スピンドル７の回転軸８の先端部８ａにはめ込む。次に、回転軸８の先端部８ａに形成された雌ねじ部８ｉに対して、ボルト１７をねじ込んで締め付ける。ボルト１７の頭に形成された六角穴２５に、例えばＬ型六角レンチなどを挿入して、ボルト１７を締め付ける。ボルト１７を回転軸８にねじ止めすることによって、第１フランジ１５と第２フランジ１６とによって挟まれて固定された回転刃９を、スピンドル７の回転軸８に固定する。
【００４５】
図４、図５を参照して、スピンドル７に回転刃９が装着された状態を説明する。図４に示されるように、回転刃９が、第１フランジ１５と第２フランジ１６とによって挟まれ、ナット２１によって固定される。固定された回転刃９が、ボルト１７によって回転軸８に固定される。回転刃９は、第１フランジ１５の外周部に形成された保持部１５ｃと第２フランジ１６の外周部に形成された保持部１６ｃとによって、挟まれて固定される。
【００４６】
図５に示されるように、保持部１５ｃの端面は回転刃９の第１の面Ｓ１に形成された砥粒２６に接触（密着）する。保持部１６ｃの端面は回転刃９の第２の面Ｓ２に形成された砥粒２６に接触（密着）する。保持部１５ｃの端面と保持部１６ｃの端面とによって挟まれ固定された回転刃９が高速で回転することによって、封止済基板２（図１参照）を切断する。
【００４７】
スピンドル７に回転刃９を装着する手順については、本実施例及び従来の技術とも全く同じ手順で行われる（特許文献１の段落〔００１９〕、〔００２０〕、図３参照）。従来においては、第１の凹部１９の深さと第２の凹部２４の深さとが、本出願に係る発明とは異なる。従来において、本出願の図４に示された第１フランジ１５と第２フランジ１６とに相当する２個のフランジを使用した際に発生する問題について、本出願の図４を適宜参照して説明する。
【００４８】
従来においては、一般的に、本出願の図４に示された第１の凹部１９の深さと第２の凹部２４の深さとに相当する深さが０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度になるように、２つの凹部が形成される。回転刃９が高速で回転することにより、回転刃９に遠心力が作用する。遠心力は、回転刃９の中心から径方向に沿う外側に向かって作用する。この遠心力に起因して、回転刃９は、中心から外側に向かう力を受けて、外側に向かって変位（変形）しようとする。
【００４９】
従来においては、回転刃９は、２個のフランジの外周部において保持部１５ｃと保持部１６ｃとによって挟まれて固定されている。このことにより、回転刃９は、遠心力によって径方向に沿う外側に向かって変位することができない。そのため、回転刃９は、第１フランジ１５に形成された第１の凹部１９の内底面、又は、第２フランジ１６に形成された第２の凹部２０の内底面に向かう力を受ける。したがって、回転刃９には、遠心力に起因する変形が発生する。第１の凹部１９と第２の凹部２４とは、いずれも０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の深さを有するので、回転刃９は、これらの深さに相当する内部空間において変形する。遠心力に起因して回転刃９の変形量が許容される範囲を超える場合がある。この場合には、第１フランジ１５と第１の面Ｓ１とによって形成された内部空間と、第２フランジ１６と第２の面Ｓ２とによって形成された内部空間とにおいて、回転刃９が破損するおそれがある。
【００５０】
一方、本発明によれば、図４、図５に示されるように、第１フランジ１５と第２フランジ１６とには、第１の凹部１９と第２の凹部２４とがそれぞれ形成される。第１の凹部１９と第２の凹部２４とは非常に小さい深さを有する。図５に示されるように、回転刃９は、ボンドと呼ばれる結合材９ａの表面に、例えば、ダイヤモンドからなる砥粒２６が多数結合されて構成される。回転刃９に含まれる砥粒２６は、結合材９ａの表面付近に埋め込まれた状態にある。回転刃９に含まれる砥粒２６は数μｍ〜数十μｍの粒径を有する。
【００５１】
回転刃９が第１フランジ１５と２フランジ１６とによって挟まれ固定された状態において、回転刃９が有する第１の面Ｓ１から第１の凹部１９の内底面までの距離を、Ｌ１とする。回転刃９が有する第２の面Ｓ２から第２の凹部２４の内底面までの距離を、Ｌ２とする。
【００５２】
回転刃９の第１の面Ｓ１から第１の凹部１９の内底面までの距離Ｌ１と、回転刃９の第２の面Ｓ２から第２の凹部２４の内底面までの距離Ｌ２とは、回転刃９に含まれる砥粒２６の粒径の最大値よりもわずかに大きくなるように設定される。加えて、距離Ｌ１と距離Ｌ２とは、等しい所定の距離になるように設定される。
【００５３】
例えば、回転刃９に形成された砥粒２６の粒径の最大値が１５μｍである場合を想定する。この場合であれば、第１の面Ｓ１から第１の凹部１９の内底面までの距離Ｌ１を、回転刃９に形成された砥粒２６の粒径の最大値よりもわずかに大きくなるように、例えば、０．０２ｍｍ（＝２０μｍ）に設定する。同様に、第２の面Ｓ２から第２の凹部２４の内底面までの距離Ｌ２を、回転刃９に形成された砥粒２６の粒径の最大値よりもわずかに大きくなるように、例えば、０．０２ｍｍに設定する。
【００５４】
回転刃９に形成された砥粒２６のうち、より具体的には回転刃９の結合材９ａの表面に埋め込まれた状態にある砥粒２６のうち、最大の粒径（＝１５μｍ）を有する砥粒２６を想定する。この砥粒２６が結合材９ａの表面（第１の面Ｓ１及び第２の面Ｓ２）から突出する量の最大値は、その砥粒２６がわずかに結合材９ａに埋め込まれた場合における、１５μｍにわずかに満たない値である。
【００５５】
この場合において、回転刃９において発生した変形の変形量が５（＝２０−１５）μｍをわずかに超えると、第１の凹部１９の内底面が第１の面Ｓ１から突出する砥粒２６に接触する。同様に、回転刃９において発生した変形の変形量が５（＝２０−１５）μｍをわずかに超えると、第２の凹部２４の内底面が第２の面Ｓ２から突出する砥粒２６に接触する。これらのことによって、５μｍをわずかに超えるまで大きくなった変形が更に大きく変形することが、砥粒２６によって妨げられる。したがって、回転刃９に作用する遠心力に起因して回転刃９に変形が発生したとしても、その変形が微小な変形量に（例えば、５μｍをわずかに超える程度の変形量に）抑制される。
【００５６】
第１の面Ｓ１から第１の凹部１９の内底面までの距離Ｌ１と、第２の面Ｓ２から第２の凹部２４の内底面までの距離Ｌ２とは、回転刃９の変形が許容される範囲における変形量の最大値よりも小さくなるように設定される。したがって、回転刃９の変形はその最大値以下に抑制される。
【００５７】
本発明によれば、第１フランジ１５の凹部１９と第２フランジ１６の凹部２４とは、回転刃９を間に置いて相対向するようにして設けられる。回転刃９の第１の面Ｓ１から第１の凹部１９の内底面までの距離Ｌ１と、回転刃９の第２の面Ｓ２から第２の凹部２４の内底面までの距離Ｌ２とは、相等しい所定の距離に予め設定される。設定された所定の距離は、回転刃９が有する砥粒２６の最大径よりも大きく、回転刃９の変形が許容される範囲における変形量の最大値よりも小さい。
【００５８】
上述したことによって、回転刃９が遠心力に起因して変形し始めた場合に、第１の面Ｓ１から突出する砥粒２６が、第１の凹部１９の内底面に、早い段階において接触する。第２の面Ｓ２から突出する砥粒２６が、第２の凹部２４の内底面に、早い段階において接触する。これらのことによって、第１の凹部１９の内底面と第２の凹部２４の内底面とが、回転刃９の変形が大きくなることを、その変形が微小な段階において抑制する。したがって、回転刃９が高速で回転した場合であっても、遠心力に起因して発生する回転刃９の破損が防止される。
【００５９】
本出願書類においては、「等しい距離」という文言は、それらの距離が厳密には異なっているが、回転刃９の変形が大きくなることを抑制する程度にそれらの距離の差が充分に小さい場合を含む。言い換えれば、「等しい距離」という文言は、それらの距離が実質的に等しい場合を含む。
【００６０】
第１フランジ１５に形成された保持部１５ｃと、第２フランジ１６に形成された保持部１６ｃとは、いずれも環状（好ましくは円環状）の形状を有する。このことに限定されることなく、保持部１５ｃ、１６ｃとのうち少なくとも一方が、全周にわたる環状（好ましくは円環状）の凸部が部分的に途切れた形状を有してもよい。保持部１５ｃ、１６ｃとのうち少なくとも一方が、多角形からなる形状の、幅を持つ凸部であってもよい。保持部１５ｃ、１６ｃとのうち少なくとも一方が、回転刃９の外周に沿う、径方向に幅を持つ複数の線分状の凸部、又は、径方向に幅を持つ複数の曲線状の凸部を有してもよい。
【００６１】
第１フランジ１５に形成された第１の凹部１９と、第２フランジ１６に形成された第２の凹部２４とは、いずれも環状（好ましくは円環状）の形状を有する。このことに限定されることなく、第１の凹部１９と第２の凹部２４とのうち少なくとも一方が、全周にわたる環状（好ましくは円環状）の凹部が部分的に途切れた形状を有してもよい。第１の凹部１９と第２の凹部２４とのうち少なくとも一方が、多角形からなる形状の、幅を持つ凹部であってもよい。第１の凹部１９と第２の凹部２４とのうち少なくとも一方が、回転刃９の外周に沿う、径方向に幅を持つ複数の線分状の凹部、又は、径方向に幅を持つ複数の曲線状の凹部を有してもよい。
【００６２】
本出願書類において、「環状」という文言は、これまでに説明してきた保持部１５ｃ、１６ｃ、第１の凹部１９、第２の凹部２４の形状を含む形状を意味する。
【実施例２】
【００６３】
回転刃９を高速で回転させる場合などにおいて、本発明の実施例１によっても回転刃９の刃先における変形の発生を充分に抑制することができない場合が考えられる。その場合において、回転刃９の刃先における変形を抑制するスピンドル（切断機構）７を、図５を参照して説明する。本発明に係る切断装置の実施例２において、切断装置は上述したスピンドル７を備える。
【００６４】
回転刃９の刃先における変形の発生を充分に抑制することができない原因として、第１フランジ１５と第２フランジ１６とが遠心力に起因して変形することが挙げられる。例えば、遠心力に起因して、第１フランジ１５の外周部と第２フランジ１６の外周部との少なくとも一方が、切断軸８（図４参照）の軸方向に沿って回転刃９の表面から離れる方向に向かって曲がるように変形することがある。この場合には、変形している方のフランジが有する保持部（保持部１５ｃ又は１６ｃのうち少なくとも一方）の端面を、回転刃９が停止している状態において、回転軸に近づくほど回転刃９から離れるように傾斜させてもよい。図５において、傾斜させた端面が細い破線によって示される。回転刃９の第１の面Ｓ１に対する保持部１５ｃの端面の角度（傾斜）を調整する。回転刃９の第２の面Ｓ２に対する保持部１６ｃの端面の角度（傾斜）を調整する。本実施例によれば、これらの調整の少なくとも一方を実行することによって、回転刃９の刃先の変形が抑制される。
【００６５】
各実施例においては、被切断物として、基板上に封止樹脂を形成した封止済基板２を切断する場合を示した。これに限らず、被切断物における基板として、ガラスエポキシ積層板、プリント配線板、セラミックス基板、金属ベース基板、フィルムベース基板などを使用し、その上に封止樹脂を形成した封止済基板についても、本発明が適用される。
【００６６】
機能素子としては、ＩＣ（Integrated Circuit )、トランジスタ、ダイオードなどの半導体素子の他に、センサ、フィルタ、アクチュエータ、発振子などが含まれる。１個の領域に複数個の機能素子が搭載されてもよい。
【００６７】
更に、シリコン半導体や化合物半導体のウェーハがウェーハ状態のまま一括樹脂封止されたウェーハレベルパッケージのような実質的に円形の形状を有する被切断物を切断する場合においても、本発明が適用される。シリコン半導体や化合物半導体のウェーハ自体を切断する場合においても、本発明が適用される。
【００６８】
被切断物は封止済基板２（図１参照）に限定されない。樹脂成形法によって製造した板状部材（樹脂成形体）を切断してレンズアレイなどの光学部品、一般的な樹脂成形品などの製品を製造する場合がある。この場合における樹脂成形体が被切断物に含まれる。回転刃９を使用して被切断物（板状部材）を切断する際に、回転刃９における変形をできるだけ抑制したい場合、言い換えれば、切断されることによって製造される製品に要求される寸法精度、外観品位などのレベルが高い場合ほど、本発明は有効である。
【００６９】
本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意にかつ適宜に組み合わせ、変更し、又は選択して採用できるものである。
【符号の説明】
【００７０】
１    切断装置
２    封止済基板（被切断物）
３    基板供給機構
４    切断用テーブル（テーブル）
５    移動機構
６    回転機構
７    スピンドル（切断機構）
８    回転軸
８ａ  先端部
８ｉ  雌ねじ部
９    回転刃
９ａ  結合材
１０  検査用テーブル
１１  切断済基板
１２  トレイ
１３  スピンドル本体部
１４  スピンドルモータ
１５  第１フランジ（第１の固定部材）
１５ａ  ベース部
１５ｂ  ベース部
１５ｃ  保持部（第１の保持部）
１５ｅ  ナット雄ねじ部
１６  第２フランジ（第２の固定部材）
１６ｃ  保持部（第２の保持部）
１７  ボルト
１７ｅ  雄ねじ部
１８  貫通穴
１９  第１の凹部
２０  凹部
２１  ナット
２１ｉ  ナット雌ねじ部
２２  貫通孔
２３  貫通穴
２４  第２の凹部
２５  六角穴
２６  砥粒
Ａ    基板供給モジュール
Ｂ    基板切断モジュール
Ｃ    検査モジュール
ＣＴＬ  制御部
Ｌ１  第１の面から第１の凹部の内底面までの距離（第１の距離）
Ｌ２  第２の面から第２の凹部の内底面までの距離（第２の距離）
Ｐ    製品
Ｓ１  第１の面
Ｓ２  第２の面
【図１】
2017024093.tif 000003
【図２】
2017024093.tif 000004
【図３】
2017024093.tif 000005
【図４】
2017024093.tif 000006
【図５】
2017024093.tif 000007