JP2005539381A - 基板のジェット個別切断 - Google Patents

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Abstract

【課題】 基板（１２）を複数の要素部品に個別切断する技術を提供する。
【解決手段】 個別切断技術は、大きな要素（１２）を切断するためにジェット流（１１）を発生し、それによってより小さな要素を作ることを含む。この技術は特に、チップスケールパッケージ、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、フリップチップ、リードレスパッケージ（ＱＦＮ）などのような表面実装デバイスを個別切断するのに適する。本技術はまた光電デバイスを個別切断するのにも適する。

Description

本発明は、２００２年９月１３日に出願された「JET SINGULATION」米国特許仮出願第６０／４１０，７４４号の優先権を主張し、この出願はここで参照によって援用される。
本発明は、一般に集積回路処理装置に関する。より具体的には本発明は、基板を複数の要素部品に個別切断する改良された装置および方法に関する。
個別切断（singulation、シンギュレーション）プロシージャは、ＩＣチップのような集積回路パッケージを、回路基板のような基板から分離するために典型的には実行される。シンギュレーションのあいだ、基板は典型的には同じ位置に保持されつつ、１つ以上のノコ刃が基板を直線に切り、個別の集積回路パッケージを形成する。ノコ刃によるダイシングはうまく働いているが、産業界での継続的な発展はノコギリによるシンギュレーションの限界を試してきている。
小さいデバイスを切ることは、ノコギリによるシンギュレーションの場合、特に問題が多い。例えば３ｍｍ×３ｍｍ未満のようなデバイスの寸法が小さいとき、真空固定装置はその小さなデバイスをソーイングのあいだ、一貫して保持することができない。ノコ刃がデバイスを通るとき、処理されるデバイスに対して回転および平行運動の両方が起こる。結果として生じる力のベクトルは、垂直および剪断成分の両方を有する。剪断成分は真空固定の保持力を上回るので、シンギュレーションの歩留まりは、規格不適合な形状寸法、破損、または紛失部品のために低下する。供給速度が増すと、剪断成分の大きさがそれに応じて増すので、デバイス保持の問題も大きくなる。したがって供給速度は歩留まりを確保するためには最小化される。しかしその結果は低スループットになる。
高い消耗品コストもノコギリ個別切断の問題となる。ノコギリによる個別切断は、新しいダイヤを切断境界に常に露出しなければならない特別に形成された刃を必要としえる。ダイヤが材料を除去すると、それらは基板に用いられる材料によって「鈍く」なり、通常よりも高い速度で摩耗するので剥がされなければならない。刃の摩耗および切断品質の間のバランスは微妙なトレードオフで、刃の寿命を延ばしつつバリおよび削屑を最小化するために高価な技術を必要とする。
曲線状切断パスもノコギリによるシンギュレーションには問題となる。光学デバイスのような多くの新しいデバイスは、直線エッジではなく、正確な曲線境界で作られる。湾曲した境界は、曲線状カットパスを要求し、これはノコ刃が容易には適用できない。元の意味からすれば、回転刃のカットパスは、刃の平面およびデバイス面の交差によって規定される直線でなければならない。ノコギリによるシンギュレーションは、これら新しいデバイスによって必要とされる曲線カットパスには簡単には適用できない。
前述のことに基づけば、基板を複数の要素部品に個別切断する改良された装置および方法が望まれる。
本発明は、ある実施形態において、小さな個別部品を形成するために基板を通して切断できる切断ビームを作るよう構成される個別切断エンジンに関する。個別切断エンジンは、研磨剤送出システムおよび研磨剤送出システムに動作可能に結合されたノズルを含む。研磨剤送出システムは、研磨スラリをノズルに供給するよう構成され、ノズルは研磨スラリで切断ビームを作るよう構成される。研磨スラリは研磨剤および液体によって作られる。研磨剤送出システムは、ポンプ、スラリ槽、およびスラリ源を含む。ポンプは研磨スラリをスラリ槽から押し出し、研磨スラリをノズルに送るよう構成される。スラリ槽は研磨スラリを含むよう構成される。スラリ源は、研磨スラリの成分をスラリ槽に供給するよう構成される。
本発明は他の実施形態において、基板を複数のより小さい要素部品に個別切断する個別切断エンジンに関する。前記個別切断エンジンは、スラリを複数のノズルに送るよう構成されるマニフォールドを含む連結マニフォールドアセンブリを含む。前記ノズルのそれぞれは、前記基板を通して一度に切断するビームの形態の個別のジェット流を放出するよう構成される。個別切断エンジンはさらに、前記ジェット流が前記基板を切断する前、その間、およびその後に、前記基板およびそこから形成された前記より小さい要素部品を保持および支持するよう構成されたチャックアセンブリを含む。
本発明は、他の実施形態において、個別切断されていない基板、およびそこから切り出された前記個別切断された基板の部品を、ジェット流個別切断の前、その間、およびその後、保持するよう構成された真空チャックアセンブリに関する。前記真空チャックアセンブリは、ｘ軸切断の間、前記基板を保持するよう構成された第１チャックであって、前記第１チャックは複数の真空通路および複数の切断スロットを含む。前記真空通路は、前記基板をジェット流個別切断の前、その間、およびその後、保持するために前記基板に吸引力を提供するよう構成される。前記切断スロットは、第１方向において切断するとき、それを通してジェット流が通過する空間を提供する。真空チャックアセンブリはまた、ｙ軸切断の間、前記基板を保持するよう構成された第２チャックを含む。前記第２チャックは複数の真空通路および複数の切断スロットを含む。前記真空通路は、前記基板をジェット流個別切断の前、その間、およびその後、保持するために前記基板に吸引力を提供するよう構成される。前記切断スロットは、前記第１方向と直交する第２方向において切断するとき、それを通してジェット流が通過する空間を提供する。
本発明は他の実施形態において、その上に形成された複数の集積回路を有する基板を個別切断する方法に関する。この方法は、ビームの形態の１つ以上のジェット流を作ることを含む。前記ジェット流の構成は前記基板を切るのに十分である。この方法は、前記ジェット流を前記基板の表面上に導くことも含む。この方法は、さらに選択的に前記ジェット流を操作して前記基板を前記複数の集積回路に切り出すことを含む。
本発明は他の実施形態において、基板を複数の集積回路チップに分離する方法に関する。前記基板および前記複数の集積回路チップは、第２側面よりより滑らかな第１側面を有する。前記複数の集積回路チップのそれぞれは、前記第２側面において接点のアレイを含む。この方法は、複数の真空開口を有する真空プラットフォームを提供することを含む。前記真空開口のそれぞれは、前記複数の集積回路チップの個々のものに対応する。前記真空開口のそれぞれは、前記真空プラットフォームの上側表面によって囲まれる。この方法は、さらに前記基板の前記第１側面を、前記真空プラットフォームの前記上側表面に配置することを含む。この方法は、さらに前記基板の前記第１側面を、前記真空プラットフォームの前記上側表面に対して保持することを含む。さらにこの方法は、前記基板を前記複数の集積回路チップに切り出し、一方、前記基板が前記真空プラットフォームの前記上側表面に対して保持される。前記切断はビームに形成されたジェット流によって実行される。
本発明は他の実施形態において、集積回路を作るプロセスに関する。このプロセスは、ビームの形態の１つ以上のジェット流を作ることを含む。前記ジェット流の構成は基板を切断するのに十分である。前記基板はその上に形成された複数の集積回路を有する。このプロセスは、前記ジェット流を前記基板の前記表面上に導くことを含む。この方法はまた、前記基板を前記複数の集積回路に切り出すように前記ジェット流を選択的に操作することを含む。
本発明は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって最もよく理解されえる。
本発明は一般に基板を複数の要素部品に個別切断する改良された装置および方法に関する。より具体的には本発明は、集積回路デバイス（例えばダイ、パッケージされていないチップなど）を個別切断できる個別切断（singulation、シンギュレーション）システムに関する。このシンギュレーションシステムは、大きな部品を切断することによってより小さな部品を作るための研磨剤および流体を含むジェット流を発生するよう構成される。ここで記載されるこのシステムは、チップスケールパッケージ、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、フリップチップ、リードレスパッケージ（ＱＦＮ）などのような表面実装部品を個別切断するのに特に適する。このシステムはまた、光電デバイスを個別切断するのにも適する。
水ジェット機械加工は、何十年のあいだ利用されてきているが、その可能性は半導体製造においては実際のものとなっていない。半導体製造によって要求される精密な幾何学的寸法は、従来の水ジェットおよびそのノズル技術の可能な範囲を超えていた。小さな開口ノズルは充分に細かいビームの水を吐出したが、ノズル開口は、使用と共に大きくなり、目標寸法からの許されない偏差を生じることになる。加えて、従来の水ジェットは、材料を浸食するための高エネルギー水手段の衝撃力に依存する。高価なクリーンルームを持つメーカーは、この高圧力を心配してきており、それは比較的小さなリークであっても４０，０００ｐｓｉでは壊滅的になりえるからである。水ジェットによっては、水と混ぜられた研磨材を採用することによってもっと低い圧力で動作するが、これらは０．５ｍｍまで小さくされた切断幅を実現できるに過ぎない。研磨水ジェットのカットビームは、従来は制御するのが困難であった。乾燥した研磨材が加圧された水流に導入されるので、大量の空気も導入される。この空気が、一定で密度が均一な水ビームを発生する希望を打ち砕く。結果として生じる広がるビームは、小さいカット幅つまり半導体シンギュレーションで必要とされる２５ミクロン公差を作り出せない。本発明はこれら欠点を克服する。
本発明の実施形態は図１〜２６を参照して以下に説明される。しかしこれらの図についてここで与えられた詳細な説明は例示目的であって、本発明はこれらの限定された実施形態を超えることを当業者は容易に理解するだろう。
図１は、本発明のある実施形態による切断装置１０の簡略化されたブロック図である。この切断装置１０は、小さな個別部品を形成するために基板１２を切断できる切断ビーム１１を作るように構成される。例えば切断ビームは、基板を、以下に限定されないがＣＳＰ、ＢＧＡ、ＱＦＮなどを含む複数の個別のパッケージ化されたデバイスに個別切断するよう構成されえる。切断ビームは、基板を、アレイ状波格子光電デバイス（arrayed wave grating photonic devices）のような光電デバイスに個別切断するよう構成されえる。
一般に切断装置１０は、研磨剤送出システム１４、および研磨剤送出システム１４に動作可能に結合されたノズル１６を含む。研磨剤送出システム１４は、研磨スラリをノズル１６に供給するよう構成され、ノズル１６は研磨スラリで切断ビーム１１を作るよう構成される。研磨スラリは典型的には研磨剤および流体によって形成される。ビーム１１の切断特性は、研磨剤を保持する流体、および基板１２から材料を除去する研磨剤に依存する。たいていの場合、研磨スラリはノズル１６の小さな開口を通して押し出される。ノズル１６を通してスラリを押し出すことによって、スラリは、非常に細く高速な切断ビーム１１としてノズル１６を出ることになる。
図１に示されるように、一般に研磨剤送出システム１４は、ポンプ１８、スラリ槽２０、およびスラリ源２２を含む。ポンプ１８は、研磨スラリをスラリ槽２０から押し出し、研磨スラリをノズル１６に送出するよう構成される。スラリ槽２０は、研磨スラリを保持するよう構成され、研磨スラリの成分（例えば研磨剤および流体）を混合する場所として機能しえる。一方、スラリ源２２は、研磨スラリの成分を供給するよう構成される。例えばスラリ源は、研磨剤、流体、またはスラリの他の成分を別個に、および／または混ぜた状態で分配しえる。スラリ源は、個別の、または混合された研磨スラリ成分を保持する格納容器を例えば含みえる。これら成分は、任意の適切な技術を用いてスラリ槽へと押し出される。
ある実施形態において、研磨剤送出システム１４は、再循環システムである。例えば、研磨スラリは基板１２を切断した後に回収され、将来使うためにリサイクルされる。これらのような場合において、フィルタは、切断粒子が送出システムに入るのを防ぐために用いられえ、すなわち切断粒子は、研磨剤よりも大きく、よってそれらはシステムを詰まらせる作用がある。他の実施形態において、研磨剤送出システム１４は再循環システムではない。この実施形態において、新しい成分が連続的に供給され、使用された成分は廃棄され、すなわちスラリは連続的に新しいものになる。理解されるように、このタイプのシステムは、粒子汚染を初めから防ぐ。ある実現例において、流体（fluid）が高い圧力でスラリ槽に押し出される前に、研磨剤は低い圧力でスラリ槽に押し出される。研磨剤をスラリ槽に移すために、典型的には乾燥した研磨剤が、湿った状態のスラリ槽に運ばれえる。場合によっては、上述の実施形態は、使用済み材料を再循環し、かつ新しい材料をシステムに追加するよう結合されえる。
切断ビーム１１の直径は、パッケージ化された、または光電のデバイスのような小さい部品に切るために小さい。切断ビーム１１は典型的には、切断ビームの直径と同程度の寸法を持つ切断幅を基板中に作る。切断ビームの直径は、一般に、ノズルの開口の直径によって決定される。切断ビームの直径は一般に、ノズルの開口の直径に対応する。必要な条件ではないが、ビームの直径は典型的には約０．０５０ｍｍから約３．０ｍｍのオーダーであり、より具体的には約０．２５ｍｍおよび約０．３ｍｍの間である。この範囲は、典型的にはパッケージ化されたデバイスおよび光電デバイスのためのノコギリの通る道の十分内側である。
図２Ａおよび２Ｂに示されるように、切断ビーム１１は、例えば個別にパッケージ化されたデバイスを形成するときのように直線カット（図２Ａ）、および／または波格子光電デバイス（wave grating photonic devices）を形成するときのように曲線カット（図２Ｂ）を行うために用いられえる。これらのタイプのカットは、基板１２および／または切断ビーム１１を互いに相対的に移動することによって達成されえる。例えば、基板１２は、ステージによって移動されえ、ノズル１６はロボットによって移動されえる。図２Ａにおいて、ｚ軸に向いたビーム１１は、ｘ方向に動かされてｘ方向の直線カット２８の平行な列を作り、ｙ方向に動かされてｙ方向の直線カット３０の平行な列を作る。ｘおよびｙ方向のカットのような直線カットは、ＣＳＰ、ＢＧＡ、ＱＦＮなどのような個々のパッケージ化されたデバイス２４を個別切断するのに適している。このタイプの切断方法でパッケージデバイスを切断する一つの優位性は、切断ビームがｚ軸に沿って基板と相互作用し、それによって個別切断されたパッケージに悪影響を与えうる剪断力の形成を防ぐことである。図２Ｂにおいて、ｚ軸方向のビーム１１は、曲線切断を行うために、ｘおよびｙ方向の両方に動かされる（同時に、または徐々に）。
図３Ａ〜３Ｅは、本発明のある実施形態によって基板から切断ビームで個別切断される前および後のリードレス集積回路パッケージを示す図である。例として切断ビームは、一般に、前の図で説明した切断ビームに対応する。図３Ａおよび３Ｂは、個別切断前の基板３２を示す。示されるように基板３２は、複数の集積回路パッケージ３３によって形成される。必要条件ではないが、パッケージ３３は一般に基板３２上でロウおよびカラムの状態で形成される。さらに集積回路パッケージ群３３は、１つ以上の密接してまとめられたグループ３４内に配置される。図３Ｃは、基板３２から切断された後のリードレス集積回路パッケージ３３のグループ３４を示す。グループ３４は、図３Ａおよび３Ｂに示される４つのグループ３４のうちの任意のものに対応しえる。図３Ｄおよび３Ｅは、グループ３４から分離された単一の集積回路パッケージ３５を示す。リードレスパッケージは一般にこの技術においてよく知られ、簡潔さのためにこれ以上詳細には説明されない。
ある実施形態において基板３２は、クワッドフラットパックノーリード（ＱＦＮ）パッケージを含む基板に対応する。ＱＦＮパッケージは一般に、周辺ターミナルパッド群および露出したダイパッドを持つリードレスパッケージを指す。ＱＦＮパッケージは、携帯電話、パーソナルディジタルアシスタント、携帯音楽プレーヤー、携帯ビデオプレーヤーなどを含むさまざまな応用例において用いられえる。ＱＦＮ基板は典型的には、銅キャリヤＡ、および個別のＱＦＮパッケージ３３を基板３２から個別切断するために切断ビームが通るモールド成形材料Ｂを含む。ＱＦＮパッケージは限定事項ではなく、他のタイプのパッケージも用いられえる。
図４Ａ〜４Ｄは、本発明のある実施形態によって基板から切断ビームで個別切断される前および後の複数のボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）集積回路パッケージを示す図である。例として切断ビームは、一般に、前の図で説明した切断ビームに対応する。ＢＧＡ集積回路パッケージは典型的には、集積回路が、ハンダの個別のボールを通してプリント回路基板のコンタクトに接続するチップのコンタクトによって、プリント回路基板にフェースダウンで実装されることを可能にするパッケージング技術を指す。その製造のあいだ、複数の集積回路チップ（ボールグリッドアレイおよびダイ）は単一の基板（例えばウェーハまたは回路基板）上に形成され、その後、複数の個別の、または単一の集積回路チップに分離される。基板は、全体の製造プロセスのあいだの実質的に任意の点で分離されえるが、基板は典型的にはボールグリッドアレイおよびダイが基板に形成された後で分離される。
説明するために図４Ａは、個別切断の前の複数のＢＧＡ集積回路パッケージ３７によって形成される基板３６を示す。図４Ｂは、個別切断の後のＢＧＡ集積回路パッケージ３７のグループ３８を示す。図４Ｃおよび４Ｄは、グループ３８から分離された後の単一のＢＧＡ集積回路パッケージ３７を示す。ＢＧＡ集積回路パッケージは一般にこの技術においてよく知られ、簡潔さのためにこれ以上詳細には説明されない。
図５は、本発明のある実施形態による個別切断の後の光電デバイスを示す図である。
図６は、本発明のある実施形態による個別切断エンジン４０の簡略化された図である。個別切断エンジン４０は、切断ビーム４４を介して基板４２をより小さな要素部品に個別切断するよう構成される。例として要素部品は、ＣＳＰ、ＢＧＡ、ＱＦＮ、光電デバイスなどでありえる。個別切断エンジン４０は、少なくともノズルアセンブリ４７、研磨スラリ送出アセンブリ４８およびタンクアセンブリ４９によって形成されるジェット流配送ユニット４６を含む。研磨スラリ送出アセンブリ４８は、研磨スラリをノズルアセンブリ４７に送出するよう構成される。ノズルアセンブリ４７は、切断ビーム４４の切断処理を行うために、層流の状態で平行に基板４２に向けてジェット流を吐出するよう構成される。タンクアセンブリ４９は、切断処理のあいだにいったんジェット流が基板４２を通ったら、作用ジェット流を受け取り拡散するよう構成される。
例えば、運転中、研磨スラリ送出アセンブリ４８は、ノズルアセンブリ４７に研磨スラリを供給し、ノズルアセンブリ４７は研磨スラリを基板４２に導く。いったんノズルアセンブリ４７から吐出されると、スラリ中の研磨剤は基板４２に対して、そこから材料を除去するように働く。ほとんど同時に切断ビーム４４は基板４２を通して穴を開ける。穴を形成した後、切断ビーム４４は、タンクアセンブリ４９中に蓄えられた媒体に達するまでそのパスに沿って継続する。
ノズルアセンブリ４７、研磨スラリ送出アセンブリ４８、およびタンクアセンブリ４９は、大きく変更されえる。図示された実施形態において、ノズルアセンブリ４７は、ノズルマニフォールド５２に結合された１つ以上のノズル５０を含む。この１つ以上のノズル５０は、研磨スラリを１つ以上の切断ビーム４４の形で基板４２に向けて導くよう構成される。ノズル５０のそれぞれは、研磨スラリがそれを通して吐出される開口５１を含む。開口５１のサイズは一般に切断ビーム４４のサイズに影響を与え、これは今度は基板４２内の切断幅に影響を与える。ノズルマニフォールド５２は、研磨スラリを研磨剤送出システム４８から１つ以上のノズル５０に送出するよう構成される。示されるように、ノズルマニフォールド５２は、研磨スラリ送出システム４８に１つ以上のチューブ５４Ａを介して結合される。ノズルの個数、よって切断ビームの個数は、それぞれの装置の具体的な要求にしたがって変わりえる。
研磨剤送出システム４８は一方、高圧ポンプ５５、研磨スラリ槽５６、および研磨スラリ源５７を含む。高圧ポンプ５５は、研磨スラリをノズルアセンブリ４７に非常に高い圧力で運び送出するために、流体（fluid）を研磨スラリ槽５６に押し出す。例として、この高圧ポンプは、スラリ槽を約１，０００ｐｓｉから約５０，０００ｐｓｉの間の範囲にある圧力で加圧しえる。スラリ槽５６は、ノズルアセンブリ４７に送られる前に研磨スラリを保持するよう構成され、研磨スラリの成分（例えば研磨剤および流体（fluid））を混合する場所として働きえる。スラリ源５７は、研磨スラリの成分を供給するよう構成される。研磨剤は一般にスラリ槽５６に、例えば約１０および約７５ＰＳＩの間の低い圧力で導入される。スラリ源５７は、再循環であっても、および／または非循環システムであってもよい。すなわちスラリ源５７は、以前に用いられたスラリを供給してもよく、および／またはそれは新しい成分を研磨スラリ槽に供給してもよい。
スラリは、例えば５０ミクロンの切断ビームのような小さな直径の切断ビームを維持するために、完全に空気が存在しないことが必要であるとわかっている。ある実施形態では、まず研磨剤は、個別切断システムに導入されるときに周囲圧力で水に浸漬される。湿った研磨剤はそれからスラリ槽５６に導入され、高圧ポンプを介して高圧水に曝される。いったん研磨剤／水の混合物が加圧されると、研磨スラリは高圧チュービング５４Ａを通ってノズルアセンブリ４７に移動する。
タンクアセンブリ４９を参照して、タンクアセンブリ４９は典型的には、ジェット流を拡散させる媒体６０を蓄えるホールディングタンク５８を含む。この媒体は例えば、基板を切るのに用いられる研磨スラリのようなスラリに対応しえる。場合によっては、研磨スラリは、研磨スラリ槽５６に送られる前に、混合されホールディングタンク５８の中に保持される。例えばホールディングタンク５８は、研磨剤送出アセンブリ４８のための研磨スラリ源として機能しえる。これらのような場合においては、ホールディングタンク５８は、研磨スラリの成分を再充填および除去するための１つ以上の入り口／出口を含みえる。さらにホールディングタンク５８は、研磨スラリ送出アセンブリ４８に結合されえ、より具体的にはスラリ槽に１つ以上のチューブ５４Ｂを介して結合されえる。汚染物質（切断動作によって生じる）が研磨スラリ送出アセンブリ４８に入ることを防ぐために、フィルタメカニズム６１は、ホールディングタンク５８および研磨剤送出アセンブリ４８の間に配置されえる。
研磨スラリは大きく変えられえる。研磨スラリは典型的には研磨剤および流体（fluid）によって形成される。研磨剤および流体は、任意の適切な材料および媒体から選択されえる。例として、Ａｌ2Ｏ3またはガーネットのような研磨剤、および水のような流体が用いられえる。選択される材料のタイプは、これに限定されないが切断能力およびコストを含む多くのファクタに依存する。一般に言って、ガーネットは良好な切断能力を妥当なコストで提供し、一方、Ａｌ2Ｏ3は、より良い切断能力をより高いコストで提供する。使用される研磨剤のサイズは、ノズルにおける開口のサイズ（直径）に依存する。研磨剤のサイズは、一般に、ノズルにおける開口の直径の約１／１０および約１／２の間の範囲であり、より具体的にはノズルにおける開口の直径の約１／４である。さらに研磨剤の水に対するパーセンテージ（重量による）は、一般に、約１％および約２００％の間であり、より具体的には約１０％および約１００％の間であり、さらにより具体的には約４０％である。
基板４２および切断ビーム４４は一般に、線状切断パス（例えば直線および／または曲線の）を作るために互いに相対的に移動される。例えば切断ビーム４４および／または基板４２は移動されえる。移動の方法は、大きく変えられえる。示された実施形態において、個別切断エンジン４０は、ノズルアセンブリ４７を移動できるロボットアセンブリ６４を含む。例えばロボットアセンブリ６４は、ノズルアセンブリ４７のマニフォールド５２に取り付けられた移動腕を含みえる。ロボットアセンブリ６４は、ｘ、ｙおよびｚ軸の周りの回転と共に、ｘ、ｙおよびｚ方向における線状の動きを提供しえる。たいていの場合、ロボットアセンブリ６４はノズルアセンブリ４７を単一平面内で所望の切断パスに沿って移動させることによって、基板４２の全て、または任意の選択された部分が切断ビーム４４（例えばｘ、ｙおよびθz）によって切られえるようにする。集積回路パッケージを切断するとき、ロボットアセンブリ６４は、基板４２を集積回路パッケージに切り出すために（図２Ａ、３および４を参照）ｘ方向において１つ以上のパスを、ｙ方向において１つ以上のパスを作りえる。ロボットアセンブリ６４はまた、ジグザグ状に移動するよう構成されえる。ロボットアセンブリ６４は大きく変えられえる。例えばロボットアセンブリ６４は、リニアアクチュエータ（サーボ、ステッパ）、ＳＣＡＲＡロボットなどから構成されえる。ある実施形態においては、ＳＣＡＲＡロボットアセンブリが用いられる。例としてカリフォルニア州、CarsonのEpson Robotsによって製造されるＳＣＡＲＡロボットアセンブリが用いられえる。
個別切断エンジン４０はまた、基板４２およびそこから切り出される部品を個別切断の前、そのあいだ、およびその後に支持し保持するよう構成されるチャック６６を含む。示されるようにチャック６６は、それを通るように配置される１つ以上の開口６７を含む。開口６７は、切断ビーム４４が基板４２を通ってチャック６６を通り、ホールディングタンク５８内に蓄えられたスラリへと流れることを可能にする。開口構成は一般に、ロボットアセンブリ６４によって作られる切断パスに対応するパスを提供する。例えば、それはｘおよび／またはｙ方向における直線開口として形成されえる。開口は、一つの大きな連続的な開口、または複数の不連続な開口群を含みえる。連続の開口は典型的には、切断ビームが停止されることなくその切断パスを追従できるという利点を有する。開口６７の幅は典型的には切断ビーム４４の直径よりも大きい。
任意の個数のチャックが用いられえる。例えば単一の基板を保持する単一のチャック、または複数の基板を保持する複数のチャックが用いられえる。ある実施形態において、第１チャックは第１方向（例えばｘ）における切断パスのための開口を含み、第２チャックは第１方向とは直交する第２方向（例えばｙ）における切断パスのための開口を含む。集積回路パッケージは、第１チャック上で第１方向において第１切断シーケンスを実行し、その後、基板を第２チャックに搬送し、第２チャック上で第２方向において第２切断シーケンスを実行することによって基板から個別切断されえる。第１および第２チャックの互いに対する位置は、個別切断エンジンの特定の要求にしたがって変わる。ある実施形態において、チャックは互いに列をなして配置される。他の実施形態において、チャックは隣合うように配置される。
チャック６６はそれ自身大きく変わられえる。例えばチャック６６は、静電チャック、機械チャック、真空チャックなどでありえる。示された実施形態において、チャック６６は、基板４２およびパッケージを個別切断の前、その間、およびその後に保持するために真空を提供するように構成される。この特定の実施形態において、チャック６６は真空プラットフォーム６８、および真空プラットフォーム６８の下に設けられた真空マニフォールド７０を含む。真空プラットフォーム６８は一般に基板４２およびパッケージを受けるよう構成される。例えば真空プラットフォーム６８は、個別切断のために基板４２（およびパッケージ）を上向きの位置に置くために、基板４２（およびパッケージ）のモールドされた側を受けるよう構成されえる。真空プラットフォーム６８は一般に、複数の開口（不図示）を含み、そのそれぞれは一般に個別切断されたパッケージの一つに対応する。すなわち真空プラットフォーム６８は、個別切断されるべきそれぞれのパッケージに真空を与える。真空マニフォールド７０は一方、真空プラットフォーム６８の開口のそれぞれに真空を与えるように一般に構成される。たいていの場合、真空マニフォールド２１８は、真空プラットフォーム６８の開口を真空源７２に流体的に結合するチャネルをそこに含む。真空マニフォールド７０は典型的には、チャック６６を個別切断エンジン４０の他の要素に対するその位置において支持するよう働くベース７４にマウントされる。
個別切断エンジン４０は、個別切断エンジン４０のさまざまな要素を制御するコントローラ７６も含みえる。例えばコントローラ７６は、以下に限定されないが、ノズル５０の動きをロボットアセンブリ６４を介して制御する機能、スラリ６０の流れをポンプ５６を介して制御する機能、基板４２を保持する真空を真空源７２を介して制御する機能などの機能を含みえる。コントローラ７６は操作者コンソールおよびシステムのマスターコントローラとして働くように構成されえる。すなわち全てのシステムは、操作者とインタフェースし、ユーザの機能はコントローラを通して実行されえる。コマンドは、操作者が割り当てた仕事の完成を促進するために、全ての要素へと送出され、全ての要素からステータスがモニタされえる。例としてコントローラは、操作者入力を受け付けるキーボード、視覚的表示を提供するモニタ、参照情報を記憶するデータベースなどを含みえる。
ある実施形態において、コントローラ７６は、切断シーケンスを開始するよう構成される。切断シーケンスのあいだ、コントローラは、ノズルおよびそれに付随して切断ビームがロボットアセンブリを介して動くあいだ、切断ビームをオンおよびオフさせえる。ロボットアセンブリがパスに沿ってノズルを移動させつつ切断ビームが連続的に作られるときには、連続的な切断シーケンスが実現されえる。連続的な切断シーケンスのあいだ、例えば切断ビームは、第２方向（例えばｙ）と共に、第１方向（例えばｘ）に移動するときにオンにされえる。加えて、ロボットアセンブリがノズルをパスに沿って移動させつつ切断ビームが逐次オンおよびオフされるとき、逐次切断シーケンスが実現されえる。逐次切断シーケンスのあいだ、例えば、切断ビームは第１方向（例えばｘ）に移動するときにオンにされ、第２方向（例えばｙ）に移動するときにオフにされえる。
集積回路パッケージを作る方法（プロセスによる製品）がこれから議論される。例として、集積回路パッケージは、前述されたもののうちの任意の一つでありえる。この方法は一般に、基板上に複数の集積回路パッケージを形成することによって始まる。例えばＱＦＮパッケージの場合、パッケージは一般にメタルストリップまたはキャリヤ（例えば銅）上にグループの形で形成される。メタルストリップは、それぞれの個々のＱＦＮパッケージについて、露出されたダイアタッチパッド（die attach pad）および複数の周辺端子パッドを含むよう処理される。ダイは一般に、従来のダイアタッチ材料を用いてダイアタッチパッドのそれぞれに取り付けられる。このダイはまた複数の周辺端子パッドに複数のワイヤを介して結合される。ダイ、ワイヤ、露出された周辺端子パッドおよび露出されたダイアタッチパッドの部分を封止または覆うためには、モールド化合物（mold compound）が一般に用いられる。ダイそれ自身は典型的には、モールド化合物およびメタルストリップの間に挟まれる。モールド化合物は、ダイを保護するのを助けるのと同時に、ワイヤおよび端子パッドが電気的に互いに絶縁された状態を維持するのを助ける。
いったんパッケージが基板上に形成されると、基板は、個々の集積回路パッケージを基板から分離するために、切断ビームで切られる。これは、基板の表面上に入射させられ、例えばＱＦＮ基板のメタルストリップおよびモールド化合物を通して切り出すよう構成される１つ以上のジェット流で達成されえる。ジェット流は一般に、例えば長方形または正方形（例えば図２２Ａ〜Ｊまたは図２３Ａ〜Ｂを参照）に集積回路パッケージを切り出すように移動するよう構成される。
基板は、さまざまな技術を用いて切断されえる。そのような技術のうちの一つがここで図６を参照して説明される。基板は、例えば個別切断エンジンのローディングドックにおいて、受け入れられ、個別切断エンジン中に搭載される。いったん受け入れられると、基板４２は、搬送アセンブリ（不図示）によってチャック６６上に置かれる。配置のあいだ、基板４２は、参照表面（例えばアライメントピン）に対してアラインされ、真空源７２によって作られる吸引力を用いてチャック６６の上面に固定または保持される。その後、ノズルアセンブリ４７は、チャック６６上に保持された基板４２に対して開始位置に移動される。いったん位置につくと、研磨スラリ送出システム４８は、研磨スラリをノズルアセンブリ４７に送出し、研磨スラリはそれからノズル５０から押し出される。研磨スラリは、基板４２がチャック６６によって保持されながら、基板４２に当たって基板４２を切断するジェット流になる。ノズルアセンブリ、およびそれによってジェット流は、集積回路パッケージを基板から分離するために、それからロボットアセンブリ６４を介して切断パスに沿って移動される。切断シーケンスのあいだ、ジェット流中の研磨スラリは、基板４２およびチャック６６中の開口６７を通過して、ホールディングタンク５８の中で集められる。
図７Ａおよび７Ｂは、本発明のある実施形態によるノズルアセンブリ８０の図である。図７Ａは、ノズルアセンブリ８０の断面における前面図であり、図７Ｂは、ノズルアセンブリ８０の断面における側面図である。例としてノズルアセンブリ８０は、一般に図６に示されたマニフォールドアセンブリ４７に対応しえる。ノズルアセンブリ８０は一般に、ノズルマニフォールド８４に流体的に結合された１つ以上のノズル８２を含む。この特定の構成において、ノズルアセンブリ８０は、複数のノズル８２を含むことによって、複数のジェット流が発生されえるようにする。理解されるように、複数のジェット流は、基板を個別切断するのに必要な時間の量を減らしえ、すなわちノズルが多いほど一般にはシステムのサイクルタイムが減る。例えばノズル８２のそれぞれによって作られるそれぞれのジェット流は、基板上に位置する異なるグループのパッケージされたデバイスを同時に切断するよう構成されえ、例えば図３Ａおよび３Ｂに示された基板上に位置する集積回路パッケージの４つのグループを切断する。
示されるように、マニフォールド８４は、１つ以上の第１継手（couplings）８６Ａを受けるよう構成された１つ以上の第１継手レセプタクル（coupling receptacles）８５Ａを含む。第１継手８６Ａは、スラリ送出アセンブリ（例えば図６のアセンブリ４８）からのスラリ送出チューブ８７を受けるよう構成される。マニフォールド８４は、１つ以上の第２継手８６Ｂを受けるよう構成された１つ以上の第１継手レセプタクル８６Ｂも含む。第２継手８６Ｂのそれぞれは、個々のノズル８２を受けるよう構成される。カラー９０は、ノズル８２を第２継手８６Ｂの末端に対して保持するよう用いられえる。
マニフォールド８４は、さらに、第１および第２レセプタクル８５Ａおよび８５Ｂ、およびそれによってスラリ送出アセンブリをノズル８２に流体的に結合する複数のチャネル９２、９４、９６をその中に含む。チャネルは、大きく変えられえる。チャネルは一般に１つ以上のスラリ受け取りチャネル９２、メインチャネル９４、および１つ以上のスラリ送出チャネル９６を含む。スラリ受け取りチャネル９２は、第１継手レセプタクル８５Ａをメインチャネル９４に接続する。スラリ送出チャネル９６は、第２継手レセプタクル８５Ｂをメインチャネル９４に接続する。マニフォールド８４はまた、マニフォールドアセンブリ８０をロボットアセンブリに取り付ける１つ以上のスルーホール９７を含みえる。
動作中、第１継手レセプタクル８５Ａにマウントされている第１継手８６Ａは、スラリをスラリチューブ８７から受け取り、スラリをスラリ受け取りチャネル９２に送る。スラリ受け取りチャネル９２は、スラリを第１継手８６Ａから受け、スラリをメインチャネル９４に送る。メインチャネル９４は、スラリをスラリ受け取りチャネル９２のそれぞれから受け取り、スラリをスラリ送出チャネル９６のそれぞれに送る。スラリ送出チャネル９６は、スラリをメインチャネル９４から受け、スラリを第２継手８６Ｂに送る。第２継手はスラリをスラリ送出チャネル９６から受け、スラリをノズル８２のそれぞれに送る。その後、スラリはノズル８２の開口８８を通して出される。
継手８６Ａ、チューブ８７、スラリ受け取りチャネル９２およびメインチャネル９４は、一般に大きな直径であり、それにより加圧されたスラリを大量に非常に遅い速度で移動させ、配管、マニフォールドおよび管継手への摩耗を防ぐ。例として直径は約５ｍｍである。スラリ送出チャネル９６および継手８６Ｂは一方、典型的にはより小さい直径を有する。例として直径は約３ｍｍでありえる。ノズル８２それら自身が小さい直径の開口８８を含む。スラリを小さい開口８８を通して「押し出すこと」は、スラリがノズル８２を非常に高速で、細かい直径の中を出るようにさせる。ノズル開口８８のサイズは、一般に所望の切断幅に基づいて選択される。開口８８の長さは一般に、研磨剤のサイズおよび所望のビーム直径に合うように構成され、それによってスラリがノズル８２を秩序を保って、予測可能なように、すなわち平行に通って出るようにする。理解されるように、ノズル開口は、外に出るビームは層流で直線のまま（かつ加圧された流れの中には空気が存在せずに）維持されるので、使用中に広がらない。例として、ノズル開口の直径は、約０．０５０ｍｍから約３．０ｍｍでありえ、より具体的には約０．２５ｍｍから約０．３ｍｍでありえる。加えてノズル開口の長さは、約２Ｄおよび約２０Ｄの間でありえ、より具体的には約１０Ｄおよび約１５Ｄの間でありえ、ここでＤ＝ノズル開口の直径である。
ある実施形態において、メインチャネル９４は、マニフォールド８４を通して一方の側からもう一方の側へと完全に穴を開け、それからその穴をプラグ９８のセットで封じることによって形成され、スラリ受け取りおよびスラリ送出チャネル９２、９６は、マニフォールド８４を通してマニフォールド８４の反対側からそれぞれメインチャネル９４へと部分的に穴を開けることによって形成される。スラリ受け取りおよびスラリ送出チャネル９２、９６は一般にメインチャネル９４に直角である。マニフォールド、継手、およびノズルは一般に、それらを通って流れるスラリの効果に耐える材料から形成される。これらの要素は一般に、ステンレス鋼のような高硬度材料から形成される。
図８は、ノズル１００の断面における側面図である。例としてノズル１００は一般に、図７Ａおよび７Ｂに示されるノズル８２に対応する。ノズル１００は一般に、ノズルボディ１０４に取り付けられたノズルチップ１０２を含む。ノズルチップ１０２は、開口１０５を含む。ノズルチップは好ましくは、ノズル出口における摩耗を最小化するために高硬度材料によって形成される。ある実施形態において、ノズルチップ１０２は、ステンレス鋼から形成され、開口１０５はダイヤモンド材料から形成される。開口はまた、カーバイド材料からも形成されえる。開口１０５の直径および長さは典型的にはデバイスの特定の要求によって変わる。上述のように直径は約０．０５ｍｍおよび約３．０ｍｍの間でありえ、長さは約２Ｄおよび約２０Ｄの間でありえ、ここでＤ＝ノズル開口の直径である。
ノズルボディ１０４は、ノズルチップ１０２を受けるチップレセプタクル１０６、および例えば図７の継手８６Ｂのような継手の末端を受けるレセプタクル１０８を含む。チップレセプタクル１０６は、ノズルチップ１０２と合うことによって、ノズルチップがそこに位置することを可能にするスロープを含む。示されるようにノズルチップは、ノズルボディ１０４のレセプタクル１０６に配置されるとき、ノズルボディ１０４の底面表面を超えて伸びえる。シートレセプタクル（seat receptacle）１０８は、継手の末端と合うスロープを含むことによって、継手の末端がその中に位置することを可能にする。ノズル１００はまた、ノズルチップ１０２の上に位置する保持メカニズム１１０を含む。保持メカニズムは大きく変わりえる。ある実施形態においてはノズルボディ１０４は、ステンレス鋼から形成され、保持メカニズム１１０は焼結された金属から形成される。示されるようにシートレセプタクルの内側表面、保持メカニズム、およびノズルチップ入り口は、協働して円錐状入り口点を形成する。
ノズル１００の寸法がある実施形態に基づいてここで説明される。シートレセプタクルのスロープは、中心から約３０度であり、または全体で６０度である。チップレセプタクルのスロープは、中心から約１１度であり、または全体で２２度である。ノズルボディは、約９．５ｍｍの長さであり、その最も広い部分で約１２ｍｍの直径を有し、その最も薄い部分で約９ｍｍの直径を有する。シートレセプタクル開口は、約７．８ｍｍであり、開口１０５の直径は約０．３００ｍｍ±０．００３ｍｍである。ノズルチップは約４ｍｍの長さであり、開口は約３ｍｍの長さである。さらにダイヤモンドノズル伸長部距離（ボディおよびチップの表面間の距離）は、約０．１〜０．５ｍｍでありえる。
図９は、本発明のある実施形態による研磨スラリ送出アセンブリ１１２の断面における側面図である。例として研磨スラリ送出アセンブリ１１２は一般に図６の研磨スラリ送出アセンブリに対応する。研磨スラリ送出アセンブリ１１２は一般に、スラリ保持槽１１４、流体源１１６、および研磨剤カートリッジ１１８の形の研磨剤源を含む。スラリ保持槽１１４は、個別切断エンジンによって用いられる研磨スラリ１２０を保持するよう構成される。研磨スラリ１２０は一般に、水のような流体、およびガーネットのような研磨剤を含む。スラリ槽１１４は流体源１１６からの流体を受け、スラリ保持槽１１４の上に位置する充填バルブ１２２を通して研磨剤カートリッジ１１８から研磨剤を受ける。研磨スラリ１２０を個別切断エンジンのノズルアセンブリに供給するために、スラリ保持槽１１４は加圧され、研磨スラリ１２０は、スラリ保持槽１１４の底部に位置するポート１２４（または槽１１４の上部に接続された配管）を通して放出される。
スラリ保持槽１１４は、高圧ポンプ１２６によって加圧される。高圧ポンプ１２６が圧力を加えるやり方は広く変わりえる。示される実施形態において、高圧ポンプ１２６は、流体を流体源１１６からスラリ保持槽１１４に、スラリ保持槽１１４が適度に加圧されるまで押し出す。例としてスラリ保持槽は、約１，０００ＰＳＩおよび約５０，０００ＰＳＩの間で加圧されえる。
研磨剤カートリッジ１１８は、新しい研磨剤材料をアセンブリ１１２に供給するよう構成される。空にされるとき、研磨剤カートリッジ１１８は、アセンブリ１１２から取り除かれ、新しい研磨剤材料で満たされた新しい研磨剤カートリッジ１１８がアセンブリ１１２に挿入される。この特定のやり方は、汚染物質が個別切断エンジンに入るのを防ぐ。カートリッジ１１８に満たされた研磨剤材料は、湿っていても乾いていてもよい。しかし示される実施形態においてカートリッジは乾いた研磨剤材料だけで予め満たされている。これはカートリッジ１１８の重量を減らすことによって、操作者によって容易に取り扱えるようになされる。いったんカートリッジ１１８がアセンブリ１１２に接続されると、乾いた研磨剤を「湿らせる」ことによってシステム中の空気を減らすことを助けるために、流体がカートリッジ１１８内に導入される。理解されるように、加圧された流れの中に空気が存在しないことは、ノズル開口が広がるのを防ぐことを助ける。流体はまた、湿った研磨剤（スラリ）がスラリ保持槽へと移動することを助けえる。
図９に示されるように、ダイヤフラムポンプ１２８が、研磨剤材料を「湿らせる」ために流体を研磨剤カートリッジ１１８に供給し、かつ「湿った」研磨剤材料をスラリ保持槽１１４に追いやるために用いられる。ダイヤフラムポンプは一般に、低い圧力において動作し、例えば約１ＰＳＩおよび約７５ＰＳＩの間である。ダイヤフラムポンプ１２７は、流体を流体源から直接受け取りえ、またはそれは流体をスラリ保持槽１１４から示されるように間接的に受け取りえる。動作中、ダイヤフラムポンプ１２７は、流体をカートリッジ１１８に押し出し、それによって流体が研磨剤と混ざり、湿った研磨剤をカートリッジ１１８から槽１１４へ充填バルブ１２２を通して追いやるようにする。アセンブリ１１２の要素を洗って流すために、アセンブリ１１２は、流体をアセンブリ１１２に導入する洗浄水バルブ１２８、およびシステムから空気または流体を除去するためのドレイン１２９を含みえる。
研磨スラリ送出アセンブリ１１２の動作シーケンスがここである実施形態に基づいて説明される。シーケンスは、水をカートリッジ１１８に導入するために、一般に洗浄水バルブ１２８を開くことによって開始する。いったんカートリッジ１１８が水で満たされると、洗浄水バルブ１２８は閉じられる。その後、スラリ保持槽１１４の充填バルブ１２２が開かれる。いったん開かれると、ダイヤフラムポンプ１２８がオンにされ、それによって研磨剤がカートリッジ１１８からスラリ保持槽１１４へ吸引される。いったん保持槽１１４が研磨剤で満たされると、ホースおよび充填バルブ１２２を洗うために洗浄水バルブ１２８が開かれる。システムが洗われた後、ダイヤフラムポンプ１２８はオフにされ、すなわち閉鎖され、充填バルブ１２２および洗浄バルブ１２８は閉じられる。研磨スラリ送出アセンブリ１１２は、こんどは研磨剤をノズルアセンブリに押し出す準備ができている。特に、高圧ポンプ１２６がオンにされ、それによってスラリ保持槽が加圧され、研磨スラリ１２０がスラリ保持槽１１４から押し出されノズルアセンブリに入れられる。
図１０は、本発明のある実施形態による湿式スラリフィルタ構成（wet slurry filter arrangement）１３０の簡略化された側面図である。例としてフィルタ構成１３０は、ホールディングタンクおよび槽（図６参照）の間で再循環送出アセンブリにおいて用いられえる。フィルタ構成１３０は、複数のフィルタ要素１３２を含み、これらは一つの上にもう一つが層状に重ねられる。それぞれのフィルタ要素１３２は、容器１３４およびフィルタ１３６を含む。フィルタ１３６は、容器１３４を第１および第２チャンバ１３８および１４０に分離するよう構成される。フィルタ１３６は好ましくは、良好な研磨剤材料が第１チャンバ１３８から第２チャンバ１４０に流れことを可能にし、一方で、サイズの大きすぎる材料または汚染された材料がそれらを通って（例えばサイズを超えた材料）流れることを防ぐ。これは一般に、良好な研磨剤材料のサイズと同様に寸法が定められた複数の開口１４２を有するメッシュスクリーンで達成され、すなわち開口のサイズより小さなスラリ中の粒子は開口１４２を通過し、一方で、開口１４２のサイズより大きい粒子は開口を通ることが阻止される。要するに、サイズが大きすぎる材料は第１チャンバ１３８に保持され、良好な材料が第２チャンバ１４０に保持される。例として開口のサイズは、約２０メッシュおよび約５００メッシュの間でありえ、より具体的には約１００メッシュおよび約１５０メッシュの間でありえる。
湿式スラリフィルタ構成１３０を利用するために、それぞれのフィルタ要素１３２は、使われたスラリを受ける使用済みスラリ入り口１４２を含む。例えば、以前に基板を切断するために使用されたスラリである。理解されるように、使用済みスラリは、基板の切り屑からの粒子を含みえる。使用済みスラリ入り口１４２は、第１チャンバ１３８に位置し、それによって使用済みスラリが第１チャンバ１３８に導入されることを可能にする。それぞれのフィルタ要素１３２はまた、過大スラリ出口（oversized slurry outlet）１４４および良好スラリ出口１４６を含む。粗悪スラリ出口１４４は、第１チャンバ１３８に位置し、良好スラリ出口１４６は第２チャンバ１４０に位置する。出口１４４および１４６は、一般に入り口１４２の反対に位置し、入り口および出口はフィルタ要素の対向する末端にある。動作中、使用済みスラリは、第１チャンバ１３８に導入される。それが第１チャンバ１３８のある端部から第１チャンバ１３８のもう一端へと通るときに、良好なスラリはフィルタ１３６を通って第２チャンバ１４０に落ちる。いったん第２チャンバ１４０に入ると、良好なスラリは良好スラリ出口１４６から出る。良好スラリ出口１４６のそれぞれからの良好スラリは、統合され、再びシステムへと導入される。第１チャンバ１３８中に残ったスラリは、粗悪スラリ出口１４４から出る。フィルタ要素１３２のそれぞれからの粗悪なスラリは、統合され、システムから取り除かれる。
粒子は小さいので、フィルタ構成のそれぞれのサイズも小さくなりえる。例としてフィルタ構成のそれぞれは、約３００から約６００ｍｍの間の長さ（対向する側から）、約１００から約４００ｍｍの間の幅、および約２０から約２００ｍｍの間の高さを有しえる。理解されるように、複数のフィルタ要素は、互いの上に層状に重ねられえ、それによってスラリが濾過される速度を増すことができる。例として湿式スラリフィルタ構成１３０は、２〜２０フィルタ要素を含みえる。
図１１は、本発明のある実施形態によるチャックアセンブリ１５０の上面図である。チャックアセンブリ１５０は一般に個別切断されていない基板、およびそれから切り出された個別切断された集積回路パッケージを切断ビームで実行される個別切断プロシージャの前、その間、およびその後に保持するよう構成される。チャックアセンブリ１５０は一般に、複数の開口１５４および複数のスロット１５６を有するチャック１５２を含む。開口１５４は、それを通して真空を提供することによって、基板をその上に保持する。スロット１５６は、基板を切断するとき、それを通ってジェット流が通過する通路を提供する。例としてチャック１５２は一般に、図６に示されるチャックに対応する。
開口１５４およびスロット１５６の構成は大きく変わりえる。一般に、チャック１５２は、ロウおよびカラム状に配列された１つ以上のグループの開口１５４を含む。スロット１５６は空間的に開口１５４から分離され、典型的には開口１５４と並んでロウまたはカラム状に配置される。示される実施形態において、スロット１５６はカラム状に配置される。たいていの場合、開口１５４の最初および最後のカラムまたはロウの外で、開口１５４のそれぞれのロウおよびカラムの間にスロット１５６がある。スロット１５６は、スターターホール１５８を含みえる。スターターホール１５８は、切断パスが始まることができる場所を提供する。スターターホール１５８の構成および数は一般に基板上に形成されるパッケージの構成（例えばグループの数、パッケージの間隔など）、基板を切断するために用いられるノズルの個数（例えば単一、複数）、および基板を切断するのに用いられる切断シーケンス（例えば連続、逐次など）に依存する。
チャックアセンブリ１５０は任意の個数のチャック１５２を含みえる。単一のチャックを用いるとき、線状カットの第１セットは、基板がチャックに対して第１位置にあるときに実行されえ、線状カットの第２セットは、基板がチャックに対して第２位置にあるときに実行されえる。例えば基板は、基板上で直交カットを作るために、カットのセットの間で回転されえる。切断パスが単一の方向であるが、基板上での複数の方向のカットも実行されえ、それによって複数の正方形または長方形のパッケージを残すことができる。複数のチャックを用いるとき、線状カットの第１セットは、第１チャック上で第１方向にあるときに実行されえ、線状カットの第２セットは、第２チャック上で第２方向にあるときに実行されえる。この実現例において、スロットの位置は一般に、チャック上で実行されるカットの方向に依存する。例えばもしチャックがｘ軸切断のために構成されるなら、スロットはｘ方向（カラム）に配置され、もしチャックがｙ軸切断のために構成されるなら、スロットはｙ方向（ロウ）に配置される。
図１１には一つのチャック構成しか示されていないが、これは限定ではなく、他の構成も用いられえることに注意されたい。例えば図１２Ａ〜１２Ｃは、それぞれ、チャックの異なる構成を示す。図１２Ａにおいてそれぞれのスロットは、スターターホール１５８を含み、全てのスターターホール１５８はスロット１５６の同じ側にある。図１２Ｂにおいてそれぞれのスロット１５６は、スターターホール１５８を含むが、スターターホール１５８は、スロット１５６の反対側の間で前後に交替する。図１２Ｃにおいて、スロットは、複数の空間的に分離されたスロットではなく一つの連続するスロット（例えばジグザグ構成）によって形成される。
図１３は、本発明のある実施形態によるチャックアセンブリ２００の透視図である。例としてチャックアセンブリ２００は、図６のチャックに対応する。チャックアセンブリ２００は一般に個別切断されていない基板、およびそれから切り出された個別切断された集積回路パッケージを切断ビームで実行される個別切断プロシージャの前、その間、およびその後に保持するよう構成される。チャックアセンブリ２００は、一般に第１チャック２０２および第２チャック２０４を含む。第１チャック２０２は、基板（およびそれから形成された集積回路パッケージ）をｙ軸切断の間に保持するよう構成され、第２チャック２０４は、基板（およびそれから形成された集積回路パッケージ）をｘ軸切断の間に保持するよう構成される。与えられた基板について、基板は典型的には、例えばｙ方向のような第１方向に切断され、その後、ｘ方向のような第２方向に切断される。理解されるように、この交差切断技術は、基板から長方形または正方形の集積回路パッケージを切り出すよう構成される。
典型的なシーケンスは、基板を第１チャック２０２上に配置すること、複数の切断を第１チャック２０２上でｙ軸において行うこと、その後、基板を第２チャック２０４に転送し、それから第２チャック２０４上でｘ方向において複数のカットを行うことを含みえる。カットは、ロボットアセンブリを介してｘおよびｙ方向に動かされる１つ以上の切断ビームによって行われえる。さらに転送は、基板をピックアンドプレースするためのピックデバイスを用いるある種のピックアンドプレースマシン、および基板を移動するロボットアセンブリで達成されえる。
チャック２０２および２０４のそれぞれは、ベース２０６上で支持され、真空プラットフォーム２０８および真空マニフォールド２１０を含む。示されるように真空プラットフォーム２０８は、真空マニフォールド２１０上に配置され、真空マニフォールド２１０は、ベース２０６上に配置される。これら要素は、基板およびそれから切り出された集積回路パッケージを真空で保持するよう共に働くよう構成される。これら要素はまた、切断ビームがそれを通ってｚ方向に導かれるよう共に働くように構成される。これら要素は、任意の適切な手段を用いて取り付けられえる。
図１４を参照して、チャックアセンブリ２００が詳細に説明される。真空プラットフォーム２０８は、その上に基板を受けるように構成される。真空プラットフォーム２０８は、その上に基板を保持するための、それを通して真空を提供する複数の開口２１２を含む。これら開口２１２は大きく変わりえる。開口構成およびサイズは一般に基板のサイズ、およびそれから切り出される集積回路パッケージのサイズおよび個数に依存する。たいていの場合、それぞれの集積回路パッケージについて開口が存在する。さらに開口は、典型的にはロウおよびカラムでグループ化される。ロウおよびカラムは、１つ以上のグループの一部でありえる。示される実施形態において、ロウおよびカラムは、４つのグループに分離される。例としてこれら４つのグループは、図３Ｂの基板上に示される４つのグループに対応する。
真空プラットフォーム２０８はまた、ｘおよびｙ軸に沿って切断するときそれを通して切断ビームが通る空間を提供する複数のスロット２１４を含む。スロット２１４は一般に、開口２１２の間の空間に配置される。スロット２１４の位置は一般に、基板のノコギリ通路（saw street）、すなわち切断のためにだけに用いられる集積回路パッケージ間の空間と一致する。スロット２１４のパスは、単一の方向（例えばｘまたはｙ）に方向付けられえ、またはそれらは２方向（例えばｘおよびｙ）でありえる。示される実施形態において、チャックのそれぞれの上のスロットは、単一の方向に方向付けられる。たいていの局面において同様であるが、チャック２０８のそれぞれは、異なる切断方向に用いられるよう構成され、よってスロット２１４は、２つのチャック２０２および２０４の真空プラットフォーム２０８上に異なる方向において配置される。示されるようにスロット２１４Ａは第１チャック２０２のｙ方向に直線状に配置され、スロット２１４Ｂは第２チャック２０２のｘ方向に直線状に配置される。
真空プラットフォーム２０８のそれぞれはまた、基板を真空プラットフォーム２０８上にアライメントさせる１つ以上のアライメントピン２１６を含む。アライメントピン２１８は、基板上のアライメントホール内に伸びるよう一般に構成される。
真空プラットフォーム２０８と同様に、真空マニフォールド２１０は、ｘおよびｙ軸に沿って切断するとき、ジェット流がそれを通って通過する空間を提供する複数のスロット２１８を含む。スロット２１８の真空マニフォールド２１０内での位置は、一般に真空プラットフォーム２０８でのスロット２１４の位置に一致し、すなわちそれらは同様のサイズおよび方向を有し、それらは真空プラットフォーム２０８が真空マニフォールド２１０に取り付けられるときにアラインされる。
真空マニフォールド２１０はまた、真空通路を真空ペデスタル２０８の開口２１２に提供する複数の真空チャネル２２２を含む。チャネル２２２は、大きく変わりえる。チャネル構成およびサイズは、スロット２１４／２１８の方向と同様、真空ペデスタル開口２１２のサイズおよび構成に依存する。示される実施形態において、開口２１２のそれぞれのロウまたはカラムについてチャネル２２２がある。チャネル２２２は典型的にはスロット２１４／２１８の間で直線状に走る。よって第１チャック２０２の真空マニフォールド２１０Ａ中のチャネル２２２Ａはｙ方向に走り、第２チャック２０４の真空マニフォールド２１０Ｂ中のチャネル２２２Ｂはｘ方向に走る。チャネル２２２は典型的には、真空マニフォールド２１０を通して伸びる１つ以上の開口２２６と交差するメインチャネル２２４に結合される。開口２２６は、チャックアセンブリ２００のベース２０６中の開口２２８の一致するセット（coinciding set）と嵌るように構成される。これら開口は、ベース２０６を通して走り、真空取付具（vacuum fittings）２３０に結合し、これらは真空配管（不図示）を介して真空源に結合する。
ベース２０６は、チャック２０２および２０４を互いに対して、および例えば図６の個別切断エンジンのような個別切断エンジンに対してそれらの所望の位置に支持するよう構成される。ベース２０６は、空隙２３２のペアを含み、それらのそれぞれはチャック２０２および２０４の一つの下に配置される。空隙２３２は、ｘおよびｙ軸に沿って、すなわちスロット２１４／２１８を通して切断するとき、それを通してジェット流が通過する空間を提供する。空隙２３２を囲むベース２０６の部分は、チャック２０２および２０４をベース２０６に接続する点として働く。空隙２３２の周辺は、チャック２０２および２０４の周辺よりも小さく、よってベース２０６は、チャック２０２および２０４が留まりまたは取り付けられえる肩部２３４を提供する。
真空プラットフォーム２０８またはその部分は、以下に限定されないが変形可能な、および／または堅固な材料を含むさまざまな材料から形成されえる。例として真空プラットフォームは、セラミック、金属、プラスチック、ゴムおよび／またはそれらのような材料から形成されえる。真空プラットフォーム２０８は、ジェット流切断シーケンスの激しさに耐えうる材料から好ましくは形成されえる。代替としてまたは加えて、真空プラットフォーム材料は、商業的に満足のいくサイクル数だけ、切断の前、その間、およびその後に行われえるイオン除去水による濯ぎプロセスに耐えることができることが好ましい。代替としてまたは加えて、真空プラットフォーム材料は、製造される集積回路へのダメージを防ぐために帯電防止特性を備えることが好ましい。代替としてまたは加えて、真空プラットフォーム材料は、切断の間および切断後に基板および／または個別のパッケージの平行および／または回転移動を防ぐために、基板の下面に対して高い摩擦係数を備えることが好ましい。代替としてまたは加えて、真空プラットフォーム材料は、封止機能を持つ表面を提供することが好ましい。例えば真空が真空開口を通してパッケージに与えられるとき、パッケージに接触する表面がパッケージのエッジの形に変形して、それによって真空プラットフォームおよびパッケージの表面の間の境界を封止できる。
ある実施形態において、真空プラットフォームは、カリフォルニア州のDowneyのMcDowell & Company、またはカリフォルニア州のHaywardのPacific State Felt & Mfg. Co. Inc. から入手可能な合成材料「ＶＩＴＯＮ」のようなゴムから形成される。可撓性のＶＩＴＯＮ材料は、適合可能および／または圧縮可能であることに加えて、機械加工性、帯電防止特性、洗浄化学物質に対する相対的不活性、および真空プラットフォームで採用されるときの一般的な耐久性についての実質的な優位性も提供する。「ゴム化」という語が用いられるが、真空プラットフォームはゴム材料には限定されず、「ゴム化」という語は、上述の特性（例えば封止）のうちのいくつかを指すのに用いられる。他の実施形態において、真空プラットフォームは、Ｃｏｒｒａｘステンレス鋼のようなステンレス鋼から形成される。この鋼材は、約４８〜５０ＲＣの間の硬度を有しえる。さらに他の実施形態において、真空プラットフォームは、材料の組み合わせから形成されえる。例えば真空プラットフォームは、ＶＩＴＯＮから形成された上側レイヤおよびステンレス鋼から形成された下側レイヤを含みえる。
真空マニフォールドは、例えばセラミック、金属、プラスチック、ゴムなどのような真空プラットフォームと同様の材料から形成されえる。ある実施形態において、真空マニフォールドは、ステンレス鋼から形成される。例としてステンレス鋼は、Ｃｏｒｒａｘステンレス鋼でありえる。この鋼材は、約４８〜５０ＲＣの間の硬度を有しえる。
真空プラットフォームおよびマニフォールドは、これに限定されないが機械加工、モールドなどを含む任意の適切な技術を用いて形成されえる。例えばステンレス鋼を用いるとき、開口およびスロットはＥＤＭによって形成されえる。ゴムのような材料を用いるとき、スロットは、初期切断シーケンスの間に個別切断エンジンの切断ビームによって形成されえる。すなわち切断ビームは、材料を通して切断し、必要となるスロットをそこに形成するのに用いられえる。真空ペデスタルは、以下に限定されないが、ボルト、接着剤、溶接、クランプなどのような従来の締め付け具を含む任意の適切な取付切断を用いて真空マニフォールドに取付されえる。ゴム化された真空ペデスタルを用いるとき、真空ペデスタルは、真空マニフォールドにグルーまたはエポキシのような接着剤を介して取り付けられえる。真空ペデスタル／マニフォールドの組み合わせは、１つ以上のボルトを介してベースに締め付けられえる。
図１５および１６を参照して、チャック２０２および２０４がより詳細に説明される。両方の図において、基板Ｓは、切断シーケンスの間、チャック２０２または２０４に保持されている。基板は典型的にはアライメントピン２１６を介してチャック２０２または２０４にアラインされる。図１５に示されるように、真空プラットフォーム２０８は、それぞれのパッケージＰについての真空開口２１２を含み、よって基板Ｓの全体がそれから切り出されるそれぞれの個々のパッケージＰと共に真空プラットフォーム２０８に個別切断の前、その間、およびその後に吸引力（例えば真空）を介して保持される。詳細に説明するなら、真空プラットフォーム２０８は、真空マニフォールド２１０上に配置され、開口２１２のそれぞれのロウ（またはカラム）は、真空マニフォールド２１０内の真空チャネル２２２の上に配置される。それぞれの真空チャネル２２２は、真空マニフォールド２１０のメインチャネル２２４に接続し、メインチャネル２２４は真空マニフォールド２１０の開口２２６に接続する。さらに真空マニフォールド２１０は、ベース２０６上に配置され、真空マニフォールドの開口２２６はベース２０６の開口２２８と噛み合う。開口２２８は、ベース２０６を通して走り、真空配管および真空取付具（不図示）を介して真空源に結合する。真空源がオンにされるとき、基板Ｓおよびそれから切り出される個々のパッケージＰを真空プラットフォーム２０８の表面に固定するため、吸引力が前述の真空通路（矢印によって示される）を通して引かれる。
図１６に示されるように、真空プラットフォーム２０８は、真空マニフォールド２１０の対応するスロット２１８とアラインされるスロット２１４を含む。スロット２１４／２１８は、協働してチャック２０２または２０４の開口２１９を形成する。開口２１９は、ベース２０６中の空隙２３２上に配置される。開口２１９の長さは典型的には空隙２３２の長さと同じサイズか、またはそれより小さい。切断シーケンスの間、ジェット流ＪＳは、基板を通って切断し、チャック２０２または２０４の開口２１９およびベース２０６の空隙２３２を通って通過する。空隙１３２を通って通過した後、ジェット流ＪＳは、前述のようにホールディングタンク内に拡散されえる。加えて、ジェット流ＪＳは、基板Ｓに直線カットＣを形成するために開口２１９を通して直線状に移動する。例としてジェット流ＪＳは、用いられるチャックに依存してｘまたはｙ方向に移動されえる。
図１５または１６に示されないが、真空プラットフォーム２０８の上側レイヤは、吸引力が供給されるとき、真空プラットフォーム２０８の上側表面および基板Ｓおよびそれから切り出される個別パッケージＰの底部表面の間に封止を提供するために、変形可能な材料を含みえる。上側レイヤは、真空プラットフォーム２０８の連続的な部分でありえ、またはそれはそこに固着される別個の要素でありえる。封止は、真空通路を封止するために、チャック２０２および２０４のさまざまなレイヤのそれぞれの間で提供されえる。
図１７Ａ〜Ｆは、本発明のある実施形態による真空プラットフォーム２５０の図である。真空プラットフォーム２５０は、ｙ方向における直線カットを可能にするよう構成される。よって真空プラットフォーム２５０は、一般に図１３および１４に示される真空プラットフォーム２０８Ａに対応する。説明すると、図１７Ａは、プラットフォーム２５０の透視図であり、図１７Ｂは、プラットフォーム２５０の上面図であり、図１７Ｃは、真空プラットフォーム２５０の断面（線Ｃ−Ｃ’で切られた）における前面図であり、図１７Ｄは、真空プラットフォーム２５０の断面（線Ｄ−Ｄ’で切られた）における側面図であり、図１７Ｅは、真空プラットフォーム２５０の断面（線Ｅ−Ｅ’で切られた）における側面図であり、図１７Ｆは、ゴム状の真空プラットフォーム２５０の部分の断面における拡大前面図である。
示されるように真空プラットフォーム２５０は、複数の開口２５２および複数のスロット２５４を含む。開口２５２のそれぞれは、凹んだ、または座ぐりをされた部分２５６、およびスルーホール２５８の２つの部分によって形成される。凹部１５６は、スルーホール２５８よりも大きく、パッケージの周辺よりも小さい直径を有する。必要条件ではないが、開口２５２は４つのグループ２６０内に配置される。グループ２６０は、カラム２６２およびロウ２６４で配列される開口２５２を含む。それぞれのグループ２６０中のロウ２６４およびカラム２６０の個数は大きく変わりえる。示される実施形態においては７つのロウおよび７つのカラムがある。
スロット２５４は、それぞれのカラム２６２間にｙ方向に配置される。スロット２５４はまたそれぞれのグループ２６０の最初および最後のカラムの外に配置される。スロット２５４は一般にカラム２６２中の最初および最後の開口よりもより遠くまで伸びる。それぞれのグループ中の最初のスロット（開口の最初のカラムの外側のもの）は、スターターホール２６６に接続するようにスロットの残りよりもさらに遠くに伸びる。スターターホール２６６は、ジェット流がオンされるときの開始点を提供する。例えば、切断シーケンスは一般に、直線カットを行う前に、ノズルの中心線をスターターホール２６６上に置くことによって開始する。スターターホール２６６の直径は一般に、スロット２５４の幅より大きい。スロット２５４は一般にジェット流の幅よりわずかに大きい。
図１８Ａ〜Ｅは、本発明のある実施形態による真空プラットフォーム２７０の図である。真空プラットフォーム２７０は、ｘ方向における直線カットを可能にするよう構成される。よって真空プラットフォーム２７０は、一般に図１３および１４に示される真空プラットフォーム２０８Ｂに対応する。説明すると、図１８Ａは、真空プラットフォーム２７０の透視図であり、図１８Ｂは、真空プラットフォーム２７０の上面図であり、図１８Ｃは、真空プラットフォーム２７０の断面（線Ｃ−Ｃ’で切られた）における前面図であり、図１８Ｄは、真空プラットフォーム２７０の断面（線Ｄ−Ｄ’で切られた）における側面図であり、図１８Ｅは、真空プラットフォーム２７０の断面における一部である。
示されるように真空プラットフォーム２７０は、複数の開口２７２および複数のスロット２７４を含む。開口２７２のそれぞれは、凹んだ、または座ぐりをされた部分２７６、およびスルーホール２７８の２つの部分によって形成される。凹部１７６は、スルーホール２７８よりも大きく、パッケージの周辺よりも小さい直径を有する。必要条件ではないが、開口２７２は４つのグループ２７０内に配置される。グループ２７０は、カラム２７２およびロウ２７４で配列される開口２７２を含む。それぞれのグループ２７０中のロウ２７４およびカラム２６２の個数は大きく変わりえる。示される実施形態においては７つのロウおよび７つのカラムがある。
スロット２７４は、それぞれのロウ２８４間にｘ方向に配置される。スロット２７４はまたそれぞれのグループ２８０の最初および最後のカラムの外に配置される。スロット２７４は一般にロウ２８４中の最初および最後の開口２７２よりもより遠くまで伸びる。それぞれのグループ中の最初のスロット（開口の最初のロウの外側のもの）は、第１スロットに直角なスタータースロット２８８を介してスターターホール２８６に接続するようにスロットの残りよりもさらに遠くに伸びる。スターターホール２８６は、ジェット流がオンされるときの開始点を提供する。例えば、切断シーケンスは一般に、直線カットを行う前に、ノズルの中心線をスターターホール２８６上に置くことによって開始する。スターターホール２８６の直径は一般に、スロット２７４の幅より大きい。スロット２７４は一般にジェット流の幅よりわずかに大きい。
図１９Ａ〜Ｅは、本発明のある実施形態による真空プラットフォーム２４０の図である。例として真空プラットフォーム２４０は、一般に図１３および１４に示される真空プラットフォーム２０８Ａまたは２０８Ｂに対応する。ゴム状真空プラットフォーム２４０は、その中にスロットが形成される前として示される。前述のようにスロットは、個別切断エンジンのジェット流で形成されえる。例えばゴム状真空プラットフォーム２４０は、真空マニフォールドに取付されえ、その後、個別切断エンジン内でジェット流を介して切断されえる。ある実施形態において、ゴム状真空プラットフォームはＶＩＴＯＮから形成される。
説明すると、図１９Ａは、ゴム状真空プラットフォーム２４０の透視図であり、図１９Ｂは、ゴム状真空プラットフォーム２４０の上面図であり、図１９Ｃは、ゴム状真空プラットフォーム２４０の断面（線Ｃ−Ｃ’で切られた）における前面図であり、図１９Ｄは、ゴム状真空プラットフォーム２４０の断面（線Ｄ−Ｄ’で切られた）における側面図であり、図１９Ｅは、ゴム状真空プラットフォーム２４０の断面における一部である。全ての図に示されるように、ゴム状真空プラットフォーム２４０は、複数の開口２４２を含む。開口２４２のそれぞれは、凹んだ、または座ぐりをされた部分２４４、およびスルーホール２４６の２つの部分によって形成される。凹部２４４は、スルーホール１４６よりも大きく、パッケージの周辺よりも小さい。
図２０Ａ〜Ｆは、本発明のある実施形態による真空マニフォールド２９０の図である。真空マニフォールド２９０は、ｙ方向における直線カットを可能にするよう構成される。よって真空マニフォールド２９０は、一般に図１３および１４に示される真空マニフォールド２１０Ａに対応する。説明すると、図２０Ａは、真空マニフォールド２９０の透視図であり、図２０Ｂは、真空マニフォールド２９０の上面図であり、図２０Ｃは、真空マニフォールド２９０の断面（線Ｃ−Ｃ’で切られた）における前面図であり、図２０Ｄは、真空マニフォールド２９０の断面（線Ｄ−Ｄ’で切られた）における側面図であり、図２０Ｅは、真空マニフォールド２９０の断面（線Ｅ−Ｅ’で切られた）における側面図であり、図２０Ｆは、真空マニフォールド２９０の断面における一部である。
示されるように真空マニフォールド２９０は、複数のチャネル２９２および複数のスロット２９４を含む。チャネル２９２およびスロット２９４の両方はｙ方向に配置される。必要条件ではないが、チャネル２９２は４つのグループ３０２内に配置される。それぞれのグループ３０２中のチャネル２９２の個数は大きく変わりえる。チャネル２９２の個数は一般に、真空マニフォールド２９０に接続する真空プラットフォーム中に見いだされる開口のカラムの個数に対応する。すなわちチャネル２９２は、真空プラットフォームの開口と一致するよう構成され、それによってそこを通って吸引力を提供する。チャネル２９２のそれぞれは、真空プラットフォーム中の開口の対応するカラムに流体的に結合する。示される実施形態においては７つのカラムがある。チャネル２９２に真空を提供するために、チャネル２９２のそれぞれは、メインチャネル３０４に流体的に結合し、メインチャネル３０４は今度は開口３０６のペアに結合する。チャネル３００および３０４は、真空マニフォールド２９０の上側表面内で凹部が設けられ、一方、開口３０６は真空マニフォールド２９０を通して伸びる。
スロット２９４は、それぞれのチャネル２９２の間に配置される。スロット２９４は、また、それぞれのグループ３０２の最初および最後のチャネル２９２の外に配置される。スロット２９４は一般にチャネル２９２に比較される一端においてより遠くまで伸びる。それぞれのグループ中の最初のスロット（第１チャネルの外側のもの）は、スターターホール３０８に接続するようにスロットの残りよりもさらに遠くに伸びる。スターターホール３０８は、ジェット流がオンされるときの開始点を提供する。例えば、切断シーケンスは一般に、直線カットを行う前に、ノズルの中心線をスターターホール３０８上に置くことによって開始する。スターターホール３０８の直径は一般に、スロット２９４の幅より大きい。スロット２９４は一般にジェット流の幅よりわずかに大きい。理解されるように、真空マニフォールド２９０中のスロット２９４の位置、およびサイズは、噛み合う真空プラットフォーム中のスロットの位置、およびサイズに一致し、すなわちそれらは統合されたスロットを形成するようにアラインされる。
図２１Ａ〜Ｇは、本発明のある実施形態による真空マニフォールド３１０の図である。真空マニフォールド３１０は、ｘ方向における直線カットを可能にするよう構成される。よって真空マニフォールド３１０は、一般に図１３および１４に示される真空マニフォールド２１０Ｂに対応する。説明すると、図２１Ａは、真空マニフォールド３１０の透視図であり、図２１Ｂは、真空マニフォールド３１０の上面図であり、図２１Ｃは、真空マニフォールド３１０の断面（線Ｃ−Ｃ’で切られた）における前面図であり、図２１Ｄは、真空マニフォールド３１０の断面（線Ｄ−Ｄ’で切られた）における側面図であり、図２１Ｅは、真空マニフォールド３１０の断面（線Ｅ−Ｅ’で切られた）における側面図であり、図２１Ｆは、真空マニフォールド３１０の断面における側面図であり、図２１Ｇは、真空マニフォールド３１０の断面における一部である。
示されるように真空マニフォールド３１０は、複数のチャネル３１２および複数のスロット３１４を含む。チャネル３１２およびスロット３１４の両方はｙ方向に配置される。必要条件ではないが、チャネル３１２は２つのグループ３１６内に配置される。それぞれのグループ３１６中のチャネル３１２の個数は大きく変わりえる。チャネル３１２の個数は一般に、真空マニフォールド３１０に接続する真空プラットフォーム中に見いだされる開口のロウの個数に対応する。すなわちチャネル３１２は、真空プラットフォームの開口と一致するよう構成され、それによってそこを通って吸引力を提供する。チャネル３１２のそれぞれは、真空プラットフォーム中の開口の対応するカラムに流体的に結合する。示される実施形態においては７つのカラムがある。チャネル３１２に真空を提供するために、チャネル３１２のそれぞれは、メインチャネル３１８に流体的に結合し、メインチャネル３１８は今度は開口３２０のペアに結合する。チャネル３１２および３１８は、真空マニフォールド３１０の上側表面内で凹部が設けられ、一方、開口３２０は真空マニフォールド３１０を通して伸びる。
スロット３１４は、それぞれのチャネル３１２の間に配置される。スロット３１４は、また、それぞれのグループ３１６の最初および最後のチャネル３１２の外に配置される。それぞれのグループ中の最初のスロット（第１チャネルの外側のもの）は、第１スロットに直角であるスタータースロット３２４を介してスターターホール３２２に結合される。スターターホール３２２は、ジェット流がオンされるときの開始点を提供する。例えば、切断シーケンスは一般に、直線カットを行う前に、ノズルの中心線をスターターホール３２２上に置くことによって開始する。スターターホール３２２の直径は一般に、スロット３１４の幅より大きい。スロット２１４は一般にジェット流の幅よりわずかに大きい。理解されるように、真空マニフォールド３１０中のスロット３１４の位置、およびサイズは、噛み合う真空プラットフォーム中のスロットの位置、およびサイズに一致し、すなわちそれらは統合されたスロットを形成するようにアラインされる。
図２２Ａ〜Ｊは、図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリ（gang manifold assembly）８０、および図１３および１４に示されるチャックアセンブリ２００を用いる切断シーケンスを示す。このシーケンスは一般に、図２２Ａに示されるように基板３５０をチャック２０２上に置くことによって開始する。これは一般に、手動で、またはある種のピックアンドプレースマシン（不図示）を用いることによって達成される。配置中、基板３５０は、真空プラットフォーム２０８Ａの表面上に配置され、基板３５０はアライメントピン２１６を介してチャック２０２に対してアラインされる。配置の後、真空がオンにされ、基板３５０は吸引力によって位置が固定される。この吸引力は、真空プラットフォーム２０８Ａの開口２１２、および真空マニフォールド２１０Ａのチャネル（不図示）を通して発生される。図２２Ａに示されるように、基板３５０は、その上に形成された複数の集積回路パッケージ３５２を含む。例として集積回路パッケージ３５２は、ＱＦＮパッケージでありえる。
いったん基板３５２が吸引力によって固定されると、連結マニフォールドアセンブリ８０は、図２２Ｂに示されるようにチャック２０２上のその開始位置へ移動する。これは一般に、連結マニフォールド８０を初期位置から切断位置へと移動させるｘ、ｙ、ｚロボットによって達成される。例として、連結マニフォールドアセンブリ８０のマニフォールド８４は、ロボットシステムの移動腕（transfer arm）に取付されえる。示されるように連結マニフォールド８０、およびより具体的にはノズル８２は、基板３５０の表面の近傍に配置される。すなわちロボットは、ノズル８２が特定の切断高さに達するまで連結マニフォールド８０をｚ方向に動かし、この切断高は一般に基板に非常に近い。たいていの場合、ｘおよびｙ方向における開始位置は、チャック２０２上のスターターホール（不図示）によって規定される。
吸引力を維持しながら、連結マニフォールドアセンブリ８０は、図２２Ｃおよび２２Ｄで示されるように基板３５０上で直線カットをｙ方向において行い始める。これは一般に、ジェット流（不図示）をオンにし、連結マニフォールドをロボットシステムを介してｙ方向に移動させることによって達成される。連結マニフォールドアセンブリ８０の動きは大きく変わりえる。一般に、ノズル８２は、直線パスに沿って共に移動されることによって、複数の直線カット３６０が作られる。単一のノズル８２では一度に単一の直線カット３６０しか作られないが、基板３５０の表面は、複数のカットを作るために、連続的にジェット流に曝される。ノズルは、ｙ方向において１つのパス（pass）を作りえ、それからｙ方向においてもう一つパスを作るためにｘ方向に移動しえる。直線カット３６０は一般に、そのグループ中の最初のパッケージ３６２の端部から、最後のパッケージ３６４の端部まで伸びる。ある実施形態において、ｙ軸の方向に行ったり来たりして移動しながら、それぞれの横断の端部においてｘ方向に逐次移動するジグザグパスも用いられえる。この特定の実施形態において、ジェット流が基板を切断しないように、ｘ方向の動きは高速で実行される。この実施形態は、以下により詳細に説明される。
最後の直線カットを行った後、連結マニフォールドアセンブリ８０は、チャック２０２から離れるように移動し、真空がオフにされ、それによって基板３５０を保持してきた吸引力が解放される。その後、カットされた基板３５０はチャック２０２から取り除かれ、図２２Ｅおよび２２Ｆに示されるように第２チャック２０４上に配置される。これは一般に、手動で、またはある種のピックアンドプレースマシン（不図示）を用いることによって達成される。配置中、基板３５０は、真空プラットフォーム２０８Ｂの表面上に配置され、基板３５０はアライメントピン２１６を介してチャック２０４に対してアラインされる。配置の後、真空がオンにされ、基板３５０は吸引力によって位置が固定される。この吸引力は、真空プラットフォーム２０８Ｂの開口２１２、および真空マニフォールド２１０Ｂのチャネル（不図示）を通して発生される。
いったん基板３５０が吸引力によって固定されると、連結マニフォールドアセンブリ８０は、図２２Ｂに示されるようにチャック２０４上のその開始位置へ移動する。これは一般に、連結マニフォールド８０を初期位置または第１切断位置から第２切断位置へと移動させるｘ、ｙ、ｚロボットによって達成される。上述と同様に、連結マニフォールド８０、およびより具体的にはノズル８２は、基板３５０の表面の近傍に配置される。すなわちロボットは、ノズル８２が特定の切断高さに達するまで連結マニフォールド８０をｚ方向に動かす。たいていの場合、ｘおよびｙ方向における開始位置は、チャック１０４上のスターターホール（不図示）によって規定される。
吸引力を維持しながら、連結マニフォールドアセンブリ８０は、図２２Ｈおよび２２Ｉで示されるように基板３５０上で直線カットをｘ方向において行い始める。これは一般に、ジェット流（不図示）をオンにし、連結マニフォールドをロボットシステムを介してｘ方向に移動させることによって達成される。連結マニフォールドアセンブリ８０の動きは大きく変わりえる。一般に、ノズル８２は、直線パスに沿って共に移動されることによって、複数の直線カット３６６が作られる。単一のノズル８２では一度に単一の直線カット３６６しか作られないが、基板３５０の表面は、複数のカット３６６を作るために、連続的にジェット流に曝される。例えばノズルは、ｘ方向において１つのパス（pass）を作りえ、それからｘ方向においてもう一つパスを作るためにｙ方向に移動しえる。直線カット３６６は一般に、そのグループ中の最初のパッケージ３６２の端部から、最後のパッケージ３６８の端部まで伸びる。ある実施形態において、ｘ軸の方向に行ったり来たりして移動しながら、それぞれの横断の端部においてｙ方向に逐次移動するジグザグパスも用いられえる。この実施形態は、以下により詳細に説明される。
最後の直線カットを行った後、連結マニフォールドアセンブリ８０は、チャック２０４から離れるように移動し、基板３５０の残り３５０’がチャック２０４から取り除かれる。これは一般に、手動で、またはある種のピックアンドプレースマシン（不図示）を用いることによって達成される。残り３５０’が取り除かれた後、個別切断されたパッケージ３５２はチャック２０４上に留まる。ここから個別切断されたパッケージは所望であるならさらにプロセスされえる。例えばそれらは、ピックアンドプレースマシンによってチャックから取り除かれ、またはそれらを移動腕を介してスライドさせる。しかしそれを行う前によって、真空がオフにされ、それによって個別切断されたパッケージ３５２を保持してきた吸引力を解放する。用いられえるポストパッケージ処理システムは、２００２年８月２２日に出願された「Integrated Circuit Processing System」と題された米国特許出願第１０／２２７，１６３号において詳細に記載され、ここで参照によって援用される。用いられえるピックアンドプレースマシンは、２００２年８月２２日に出願された「High Speed Pickhead」と題された米国特許出願第１０／２２６，６３０号においてより詳細に記載され、ここで参照によって援用される。
図２３Ａおよび２３Ｂは、本発明のある実施形態によるジグザグパス３８０および３８２を示す上面図である。ジグザグパス３８０および３８２は、パッケージを基板３５０から切り出すためにマニフォールドアセンブリ８０によって用いられえる。図２３Ａは、ｙ方向のカットに関し、図２３Ｂは、ｘ方向のカットに関する。図２３Ａにおいて、マニフォールドアセンブリ８０は、ｙ軸の方向に行ったり来たりして移動しながら、それぞれの横断の端部においてｘ方向に逐次移動するようにさせられる。そうすることで、ジェット流３８４が、基板３５０の所定の領域に渡って（ジグザグパス３８０に沿って）移動するようにさせ、それによってｙ直線カット３８８およびｘ直線カット３９０を形成する。所定の領域はパッケージ３５２のグループに対応しえる。
図２３Ｂにおいて、マニフォールドアセンブリ８０は、ｘ軸の方向に行ったり来たりして移動しながら、それぞれの横断の端部においてｙ方向に逐次移動するようにさせられる。そうすることで、ジェット流３８４が、基板３５０の所定の領域に渡って（ジグザグパス３８２に沿って）移動するようにさせる。所定の領域はパッケージ３５２のグループに対応しえる。パス３８０および３８２は一般に、基板３５０のノコギリ通路（saw street）３８６、すなわち基板３５０をダイシングする専用に用いられるパッケージ３５２のそれぞれの間の領域中に配置される。
ある特定の実施形態において、直線カット３８８および３９０は、第１速度において実行され、一方、それに直交する逐次移動３９２および３９４は、第２速度において実行される。基板を切ることを防ぐために、かつパッケージ３５２を個別切断するのに関連するサイクル時間を減らすために、第２速度は、第１速度よりも速く構成される。第２速度および第１速度の間の比率は、約４０：１から約５：１の間でありえ、より具体的には約２０：１である。例として、直線カット３８８および３９０は、約５から約１０ｍｍ／ｓで切られえ、逐次移動３９２および３９４は約２００ｍｍ／ｓで切られえる。
図２４は、本発明のある実施形態による切断方法４００のフロー図である。例として切断方法は、図２３Ａおよび２３Ｂに示される図と関連しえる。切断方法４００は典型的には、本願を通して説明された例えばｚ軸ジェット流のようなｚ軸ビームで実行される。ｚ軸ビームは典型的には、切断シーケンスを実現するために、ｚ軸ビームと直角な平面内で移動される。さらにｚ軸ビームはオフにされることなく連続的に移動される。
切断方法４００は一般にブロック４０２において始まり、ここでビームは第１方向において第１速度で第１距離だけ移動される。例として第１方向は、ｘまたはｙ軸に沿いえる。第１速度は一般に、直線カットを形成するために、ビームが基板を通して切ることを可能にするよう構成される。第１距離は一般に、１つ以上のパッケージの側部に沿った直線カットを形成するのに必要とされる長さに対応する。たいていの場合、直線カットは、例えばパッケージのロウまたはカラムのような、１つ以上のパッケージを含むよう構成される。
ブロック４０２に続いて、プロセスファイルはブロック４０４に進み、ここでビームは、第２方向に第２速度で第２距離だけ移動される。たいていの場合、第２方向は第１方向に直交する。例として、もし第１方向がｙ軸であるなら、第２方向はｘ軸に沿う（またはその逆である）。第２速度は、第１速度よりも速く構成される。例として、それは５から４０倍のオーダーでより速く、より具体的には約２０倍速い。より速い速度は、切断を防ぐためと同時に切断シーケンスのサイクル時間を減少させるのに用いられる。第２距離は大きく変わりえるが、たいていの場合、第２距離は典型的には第１距離よりも小さい。
図２５は、本発明のある実施形態による個別切断エンジン５００の図である。示されるように、個別切断エンジン５００は、連結マニフォールドアセンブリ５１０およびチャックアセンブリ５１２を含む。連結マニフォールド５１０は、その初期またはアイドル位置にあるよう示される。カットされるとき、連結マニフォールド５１０は切断位置に移動し、これは一般にチャックアセンブリ５１２上である。示されるように、連結マニフォールド５１０は、マニフォールド５１６に結合される複数のノズル５１４を含む。マニフォールド５１６は、連結マニフォールドアセンブリ５１０を初期および切断位置の間で移動させ、連結マニフォールドアセンブリ５１０を切断シーケンスの間、移動させるよう構成されるロボットシステム５１８に取り付けられる。ロボットシステムは変わりえるが、図２５のロボットシステムは、ＳＣＡＲＡロボットシステムに対応する。
チャックアセンブリ５１２は、一方で、第１チャック５２０および第２チャック５２２を含む。第１チャック５２０は、ｙ軸切断の間、基板を保持するよう構成され、第２チャック５２２は、ｘ軸切断の間、基板を保持するよう構成される。この特定の実施形態において、第１および第２チャックは横に並ぶよう配置される。個別切断エンジン５００は、また、２つのチャック５２０および５２２の下に一般に配置されるホールディングタンク（不図示）を含む。ホールディングタンクは、スラリを蓄え、ジェット流を受け取るよう構成される。
個別切断エンジン５００はまた、リサイクルライン５３２を介してホールディングタンクに動作可能に結合され、放出ライン５３４を介してノズルマニフォールド５１０に結合された研磨スラリ送出システム５３０を含む。リサイクルライン５３２は、スラリ送出システムに使用済みスラリを供給するのに用いられ、放出ラインは、良好なスラリをノズルアセンブリに送出するのに用いられる。使用済みスラリは、例えば図１０に示されるシステムのようなフィルタリングシステム５３６を通って通過しえる。いったんフィルタリングされると、濾過されたスラリは、スラリ貯蔵槽５３８に導入されえる。スラリ貯蔵槽が良好なスラリで満たされるとき、ポンプ５４０は、良好なスラリを貯蔵槽５３８から押しやり、ノズルアセンブリ５１０へ放出ライン５３４を介して運ぶのに用いられえる。
良好なスラリがノズルから放出されるとき、切断シーケンスが始まる。理解されるように、ロボットシステムは、良好なスラリが切断ビームに押し出される前に、ノズルアセンブリを初期位置から切断位置に移動させる。切断シーケンスの間、ノズルアセンブリは、必要とされる切断パスを追従するために、ロボットシステムのさまざまな腕を介して連続的に再位置付けされえる。例えばロボットシステムは、ノズルアセンブリを、第１チャック５２０の上を切断するときにはｙ方向に、第２チャック５２２の上を切断するときにはｘ方向に動かしえる。もしノズル間の間隔が、基板上の集積回路パッケージ間の間隔に比べて大きいなら、十分に基板を個別切断するために、複数のパスが両方の方向について必要とされえる。パス（passes）は互いに重なりえる。
ある実施形態において、ノズルアセンブリの角度は、直線切断シーケンスを実行する前に、ノズルによって作られる切断ビーム間の間隔を小さくするために、ロボットシステムによって調整されえる。図２６Ａおよび２６Ｂを参照して、ノズル調整がより詳細に説明される。図２６Ａに示されるように、切断ビーム間の間隔Ｄは、基板５５２上のデバイスまたはデバイス５５０のグループの間の間隔ｄと一致しない。間隔Ｄは典型的には、ノズルの互いに対する位置によって制御される。間隔ｄおよびＤが一致するためには、ノズルは互いに対して移動できるか、または全体のノズルアセンブリが回転されえる。ノズルアセンブリを回転することは、最も容易な解法を提供すると信じられる。図２６Ｂに示されるように、切断ビーム間の間隔Ｄは、デバイス５５０間の間隔ｄと一致（ｄ＝Ｄ）させるために、全体のノズルアセンブリθを回転し、一方で固定された互いに対するノズルの位置を保持することによって減らされえる。
図２５に示される構成は限定ではないことに注意されたい。例えば第１および第２チャックは横に並ぶのではなく、縦に並んでもよい。さらに１つ以上の連結マニフォールドアセンブリも用いられえる。例えば第１連結マニフォールドアセンブリがｙ軸切断について用いられえ、第２マニフォールドアセンブリがｘ軸切断について用いられえる。この特定の構成は、追加のロボットシステムおよび放出ラインを必要としえる。
本発明の優位性は数多い。異なる実施形態または実現例は以下の優位性の１つ以上を有しえる。本発明は、直線および曲線エッジの両方を持つ細かい幾何学的デバイスのための費用効果の高い切断プロセスを提供する。加えて水ジェット切断プロセスは、材料について特定ではなく、したがって延性があり脆性である材料を持つ積層物およびコーティングされたデバイスが単一のパスで切断されえる。さらに切断ビームは基板と垂直軸に沿ってだけ相互作用するので、剪断応力の形成を防ぐことができる。デバイスはしたがって、それらの意図された位置に保持され、切断幾何学形状は統一がとれたまま維持される。この水およびスラリベースの方法の他の効果は、高価ではない研磨剤（Ａｌ2Ｏ3またはガーネット）の連続的な補充である。研磨剤は、延性またはコンプライアンスのある材料によって決して「鈍く」ならない。プロセスは、高価ではなく、ロバストのままで残り、これは非常に異なる材料の積層物を個別切断するときにもそうである。最後に、単一のノズルは、切断のための点源として働くので、よって例えば光電デバイスのための曲線切断パスを可能にする。
従来の刃のノコギリおよびジェット流の比較が、以下の表１に示される。表１のデータは、第１世代の研究室モデルを用いて得られた。ジェット流は、変更されたＪｅｔｓｉｓマイクロジェットシステムを用いて作られた。
Figure 2005539381
本発明は、いくつかの好ましい実施形態について説明されてきたが、本発明の範囲に入る改変、組み合わせ、および等価物が存在する。本発明の方法および装置を実現する多くの改変の方法があることに注意されたい。例えば、本発明は集積回路を処理する（そのさまざまな形態において）ことについて記載されてきたが、本発明は任意のデバイスを処理するために用いられえることに注意されたい。例えば本発明は、半導体ウェーハを処理するのに用いられえる。加えて、本発明は、抵抗、トランジスタ、コンデンサなどのような個別電気要素部品を処理するのに用いられえる。本発明はまた、生物工学デバイス、光学デバイス、光電気デバイス、電気機械デバイス（例えばＭＥＭＳ―マイクロエレクトロメカニカル）などを処理するのに用いられえる。したがって以下の添付の特許請求の範囲は、このような全ての改変物、組み合わせ、および等価物が本発明の真の精神および範囲に入るとして解釈されるよう意図されている。
本発明のある実施形態による切断装置の簡略化されたブロック図である。 本発明のある実施形態による、個々のパッケージ化されたデバイスを形成するよう基板を通して切断する細かいビームの簡略化された透視図である。 本発明のある実施形態による、光電デバイスを形成するよう基板を通して切断する細かいビームの簡略化された透視図である。 その上に形成された複数のリードレス集積回路パッケージを有する基板の底面図である。 その上に形成された複数のリードレス集積回路パッケージを有する基板の上面図である。 個別切断されたリードレス集積回路パッケージのグループの上面図である。 個別切断された集積回路パッケージの側面図である。 個別切断された集積回路パッケージの透視図である。 その上に形成された複数のボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）集積回路パッケージの上面図である。 個別切断されたＢＧＡ集積回路パッケージのグループの上面図である。 個別切断されたＢＧＡ集積回路パッケージの側面図である。 個別切断されたＢＧＡ集積回路パッケージの透視図である。 個別切断の後の光電デバイスを示す図である。 本発明のある実施形態による個別切断エンジンの簡略化されたブロック図である。 本発明のある実施形態による連結マニフォールドアセンブリの断面における正面図である。 本発明のある実施形態による連結マニフォールドアセンブリの断面における側面図である。 本発明のある実施形態によるノズルの断面における側面図である。 本発明のある実施形態による研磨スラリ送出アセンブリの断面における正面図である。 本発明のある実施形態による湿式スラリフィルタ構成の簡略化された側面図である。 本発明のある実施形態によるチャックアセンブリの上面図である。 本発明の代替実施形態によるチャックアセンブリの上面図である。 本発明の代替実施形態によるチャックアセンブリの上面図である。 本発明の代替実施形態によるチャックアセンブリの上面図である。 本発明のある実施形態によるチャックアセンブリの透視図である。 本発明のある実施形態による図１３に示されるチャックアセンブリの分解図である。 本発明のある実施形態によるチャックの断面における簡略化された側面図である。 本発明のある実施形態によるチャックの断面における簡略化された側面図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態によるゴム状の真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態によるゴム状の真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態によるゴム状の真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態によるゴム状の真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態によるゴム状の真空プラットフォームの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による真空マニフォールドの図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による図７Ａおよび７Ｂに示される連結マニフォールドアセンブリおよび図１３および１４に示されたチャックアセンブリを用いた切断シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態によるジグザグパスを示す上面図である。 本発明のある実施形態によるジグザグパスを示す上面図である。 本発明のある実施形態による切断方法のフロー図である。 本発明のある実施形態による個別切断エンジンの簡略化された図である。 本発明のある実施形態による連結マニフォールド初期シーケンスを示す図である。 本発明のある実施形態による連結マニフォールド初期シーケンスを示す図である。

Claims (33)

  1. 基板を複数のより小さい要素部品に個別切断する個別切断エンジンであって、前記個別切断エンジンは、
    スラリを複数のノズルに送るよう構成されるマニフォールドを含む連結マニフォールドアセンブリであって、前記ノズルのそれぞれは、前記基板を通して一度に切断するビームの形態の個別のジェット流を放出するよう構成される、連結マニフォールドアセンブリ、および
    前記ジェット流が前記基板を切断する前、その間、およびその後に、前記基板およびそこから形成された前記より小さい要素部品を保持および支持するよう構成されたチャックアセンブリ
    を備える個別切断エンジン。
  2. 請求項１に記載の個別切断エンジンであって、前記スラリは、研磨剤および水を含む個別切断エンジン。
  3. 請求項１に記載の個別切断エンジンであって、前記より小さい要素部品は、ボールグリッドアレイパッケージ、ＱＦＮパッケージまたは光電デバイスに対応する個別切断エンジン。
  4. 請求項１に記載の個別切断エンジンであって、ポンプおよびホールディングタンクをさらに含み、前記ホールディングタンクは、前記スラリを蓄え受け取るよう構成され、前記ポンプは前記スラリを前記ホールディングタンクから前記連結マニフォールドへ押し出すよう構成される個別切断エンジン。
  5. 請求項１に記載の個別切断エンジンであって、前記マニフォールドおよびノズルは、直線切断パスを提供するために直線状に移動するよう構成される個別切断エンジン。
  6. 請求項１に記載の個別切断エンジンであって、前記チャックアセンブリは、１つ以上のチャックを含み、それぞれのチャックは、前記基板を通して切断した後にジェット流をそれを通して通過させるよう配置されたジェット流開口を有する、個別切断エンジン。
  7. 請求項６に記載の個別切断エンジンであって、前記チャックは静電チャック、機械チャックまたは真空チャックである個別切断エンジン。
  8. 請求項６に記載の個別切断エンジンであって、前記チャックは真空プラットフォームおよび前記真空プラットフォームの下に配置された真空マニフォールドを含み、前記真空プラットフォームは、前記基板およびより小さい要素部品をその上に受けるよう構成され、前記真空プラットフォームは複数の真空開口を含み、そのそれぞれは前記基板およびそこから形成された前記より小さい要素部品の背面に真空を供給するよう構成され、前記真空マニフォールドは、前記基板および前記より小さい要素部品を前記真空プラットフォームの表面上に保持するよう真空を前記開口のそれぞれに供給するよう構成される個別切断エンジン。
  9. 請求項１に記載の個別切断エンジンであって、前記チャックアセンブリは、第１チャックおよび第２チャックを含み、前記第１チャックは、前記基板が前記ジェット流によって第１方向に切断されるとき前記基板を保持するよう構成され、前記第２チャックは、前記基板が前記ジェット流によって第２方向に切断されるとき前記基板を保持するよう構成され、前記第２方向は前記第１方向に直交する個別切断エンジン。
  10. 請求項１に記載の個別切断エンジンであって、前記連結マニフォールドは、入り口、複数の出口、スラリ受け取りチャネル、および複数のスラリ送出チャネルを含み、前記複数のスラリ送出チャネルは、前記スラリを前記入り口から受けるよう構成され、前記複数のスラリ送出チャネルは、前記スラリを複数の出口に送るよう構成され、前記複数のノズルの個別のものがそれぞれ個別の出口に流体的に結合される個別切断エンジン。
  11. 個別切断されていない基板、およびそこから切り出された前記個別切断された基板の部品を、ジェット流個別切断の前、その間、およびその後、保持するよう構成された真空チャックアセンブリであって、前記真空チャックアセンブリは、
    ｘ軸切断の間、前記基板を保持するよう構成された第１チャックであって、前記第１チャックは複数の真空通路および複数の切断スロットを含み、前記真空通路は、前記基板をジェット流個別切断の前、その間、およびその後、保持するために前記基板に吸引力を提供するよう構成され、前記切断スロットは、第１方向において切断するとき、それを通してジェット流が通過する空間を提供する、第１チャック、および
    ｙ軸切断の間、前記基板を保持するよう構成された第２チャックであって、前記第２チャックは複数の真空通路および複数の切断スロットを含み、前記真空通路は、前記基板をジェット流個別切断の前、その間、およびその後、保持するために前記基板に吸引力を提供するよう構成され、前記切断スロットは、前記第１方向と直交する第２方向において切断するとき、それを通してジェット流が通過する空間を提供する、第２チャック
    を備える真空チャックアセンブリ。
  12. 請求項１１に記載の真空チャックアセンブリであって、前記個別切断された基板部品は、ボールグリッドアレイパッケージ、ＱＦＮパッケージまたは光電デバイスに対応する真空チャックアセンブリ。
  13. 請求項１１に記載の真空チャックアセンブリであって、前記チャックのそれぞれは真空プラットフォームおよび前記真空プラットフォームの下に配置された真空マニフォールドを含み、前記真空プラットフォームは、ジェット流個別切断の前、その間、およびその後、前記個別切断されていない基板およびそこから切り出された前記個別切断された基板部品の背面がその上に置かれる上側表面を有し、前記真空プラットフォームは、そのそれぞれが前記個別切断された基板の部品のうちの一つに対応する複数の真空開口を含み、前記真空マニフォールドは、前記真空開口に流体的に結合される複数の真空チャネルを含み、前記真空開口および前記真空チャネルは、前記個別切断されていない基板およびそこから切り出された前記個別切断された基板部品の背面に吸引力を送る前記真空通路を協働して形成する真空チャックアセンブリ。
  14. 請求項１３に記載の真空チャックアセンブリであって、前記真空開口は、前記真空プラットフォームを通して配置され、前記真空チャネルは前記真空マニフォールド内で凹部が設けられている真空チャックアセンブリ。
  15. 請求項１３に記載の真空チャックアセンブリであって、前記切断スロットは、前記真空プラットフォームを通して配置される第１スロット、および前記真空マニフォールドを通して配置される第２スロットによって形成され、前記第１および第２スロットは、互いにアラインされることによって前記切断スロットを形成する真空チャックアセンブリ。
  16. 請求項１５に記載の真空チャックアセンブリであって、前記真空開口は、前記第１スロット間に位置付けられ、前記真空チャネルは、前記第２スロット間において前記真空開口の下に配置される真空チャックアセンブリ。
  17. 請求項１１に記載の真空チャックアセンブリであって、前記第１チャックの前記切断スロットは、前記第１方向において直線的に配置され、前記第２チャックの前記切断スロットは、前記第２方向において直線的に配置される真空チャックアセンブリ。
  18. 請求項１１に記載の真空チャックアセンブリであって、前記真空開口は、複数のロウおよびカラムに配置され、真空開口のそれぞれのロウの下に配置された真空チャネルがある真空チャックアセンブリ。
  19. 請求項１１に記載の真空チャックアセンブリであって、前記チャックを互いに対してその所望の位置に支持するよう構成されるベースをさらに含み、前記ベースは、空隙のペアを含み、前記空隙のうちの一つが前記第１チャックの下に配置され、前記空隙のもう一つが前記第２チャックの下に配置され、前記空隙は、前記切断スロットに一致し、前記空隙は、前記切断スロットを通って移動した後、前記ジェット流がそれを通って通過する空間を提供する真空チャックアセンブリ。
  20. 請求項１１に記載の真空チャックアセンブリであって、前記真空プラットフォームはゴム化された材料から形成される真空チャックアセンブリ。
  21. 請求項１１に記載の真空チャックアセンブリであって、前記ゴム化された材料はＶｉｔｏｎである真空チャックアセンブリ。
  22. 請求項１１に記載の真空チャックアセンブリであって、前記真空開口は、前記真空プラットフォームの上側表面において凹部を、前記凹部の下に設けられたスルーホールを含む真空チャックアセンブリ。
  23. その上に形成された複数の集積回路を有する基板を個別切断する方法であって、
    ビームの形態の１つ以上のジェット流を作ることであって、前記ジェット流の構成が前記基板を切るのに十分である、ジェット流を作ること、
    前記ジェット流を前記基板の表面上に導くこと、および
    選択的に前記ジェット流を操作して前記基板を前記複数の集積回路に切り出すこと
    を含む方法。
  24. 請求項２３に記載の方法であって、前記ジェット流を選択的に操作することは、直線切断の第１セットを第１方向において実行することを含む方法。
  25. 請求項２４に記載の方法であって、前記第１セットの直線切断の間、前記ジェット流は、前記第１方向において行ったり来たり移動し、一方、それぞれの横断の端部において第２方向において逐次移動し、前記第２方向は前記第１方向に直交する方法。
  26. 請求項２５に記載の方法であって、前記ジェット流は、前記第１方向において第１速度で動かされ、前記第２方向において第２速度で動かされ、前記第１速度は、前記ジェット流が前記基板を通して切断することを可能にし、前記第２速度は、前記基板を通しての切断を防ぐために前記第１速度よりも速い方法。
  27. 請求項２６に記載の方法であって、前記第２速度および前記第１速度の間の比は約４０：１から約５：１の間にある方法。
  28. 請求項２４に記載の方法であって、前記ジェット流を選択的に操作することは、第２セットの直線切断を第２方向において実行することを含み、前記第１方向は前記第２方向に直交する方法。
  29. 請求項２８に記載の方法であって、前記第１セットの直線切断の間、前記ジェット流は、前記第１方向において行ったり来たり移動し、一方、それぞれの横断の端部において前記第２方向において逐次移動し、前記第２セットの直線切断の間、前記ジェット流は、前記第２方向において行ったり来たり移動し、一方、それぞれの横断の端部において前記第１方向において逐次移動する方法。
  30. 請求項２９に記載の方法であって、前記第１セットの直線切断の間、前記ジェット流は、前記第１方向において第１速度で動かされ、前記第２方向において第２速度で動かされ、前記第２セットの直線切断の間、前記ジェット流は、前記第２方向において第１速度で動かされ、前記第１方向において第２速度で動かされ、前記第１速度は、前記ジェット流が前記基板を通して切断することを可能にし、前記第２速度は、前記基板を通しての切断を防ぐために前記第１速度よりも速い方法。
  31. 基板を複数の集積回路チップに分離する方法であって、前記基板および前記複数の集積回路チップは、第２側面よりより滑らかな第１側面を有し、前記複数の集積回路チップのそれぞれは、前記第２側面において接点のアレイを含み、
    複数の真空開口を有する真空プラットフォームを提供することであって、前記真空開口のそれぞれは、前記複数の集積回路チップの個々のものに対応し、前記真空開口のそれぞれは、前記真空プラットフォームの上側表面によって囲まれる、提供すること、
    前記基板の前記第１側面を、前記真空プラットフォームの前記上側表面に配置すること、
    前記基板の前記第１側面を、前記真空プラットフォームの前記上側表面に対して保持すること、および
    前記基板を前記複数の集積回路チップに切り出し、一方、前記基板が前記真空プラットフォームの前記上側表面に対して保持され、前記切断はビームに形成されたジェット流によって実行される、切り出すこと
    を含む方法。
  32. 集積回路を作るプロセスであって、
    ビームの形態の１つ以上のジェット流を作ることであって、前記ジェット流の構成は基板を切断するのに十分であり、前記基板はその上に形成された複数の集積回路を有する、作ること、
    前記ジェット流を前記基板の前記表面上に導くこと、および
    前記基板を前記複数の集積回路に切り出すように前記ジェット流を選択的に操作すること
    を含む方法。
  33. 湿式フィルタ構成であって、
    互いに積み重ねられた複数のフィルタ要素であって、それぞれのフィルタ要素は、容器および前記容器を第１および第２チャンバフィルタに分離するフィルタを含み、前記フィルタは、良好な研磨剤材料が前記第１チャンバから前記第２チャンバへと流れることを可能にし、一方で、大きすぎる研磨剤材料がそこを通って流れることを防ぎ、それぞれのフィルタ要素は、基板を通して切断するために以前に使用されたスラリを受ける使用済みスラリ入り***み、前記使用済みスラリ入り口は、前記第１チャンバ中に配置され、それによって前記使用済みスラリが前記第１チャンバに導入されることを可能にし、それぞれのフィルタ要素は、大きすぎるスラリの出口および良好なスラリの出口を含み、前記大きすぎるスラリの出口は、前記第１チャンバ中に配置され、前記良好なスラリの出口は前記第２チャンバ内に配置され、前記出口群は、前記使用済みスラリ入り口の反対側に位置する、湿式フィルタ構成。
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