JP5284812B2

JP5284812B2 - Water jet processing equipment

Info

Publication number: JP5284812B2
Application number: JP2009022288A
Authority: JP
Inventors: 政幸松原
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2029-02-03
Also published as: JP2010179374A

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を高圧の加工水を噴射して切断するウォータージェット加工装置に関する。 The present invention relates to a water jet machining apparatus for cutting a workpiece such as a semiconductor wafer by jetting high-pressure machining water.

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定のストリートといわれる切断予定ラインに沿ってダイシングすることにより個々の半導体チップを製造している。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。 In the semiconductor device manufacturing process, circuits such as ICs and LSIs are formed in a large number of regions arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disc-shaped semiconductor wafer, and each region where the circuits are formed is defined on a predetermined street. Each semiconductor chip is manufactured by dicing along a cutting planned line. The semiconductor chip thus divided is packaged and widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.

携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、半導体チップのパッケージもチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）と称する小型化できるパッケージ技術が開発されている。ＣＳＰ技術の一つとして、ＱｕａｄＦｌａｔＮｏｎ−ｌｅａｄＰａｃｋａｇｅ（ＱＦＮ）と称するパッケージ技術が実用化されている。このＱＦＮと称するパッケージ技術は、半導体チップの接続端子に対応した接続端子が複数形成されているとともに半導体チップ毎に区画する分割予定ラインが格子状に形成された銅板等の金属板に複数個の半導体チップをマトリックス状に配設し、半導体チップの裏面側から樹脂をモールディングした樹脂部によって金属板と半導体チップを一体化することによりＣＳＰ基板を形成する。このＣＳＰ基板を分割予定ラインに沿って切断することにより、個々にパッケージされたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割する。 Electric devices such as mobile phones and personal computers are required to be lighter and smaller, and a package technology that can reduce the size of a semiconductor chip package called a chip size package (CSP) has been developed. As one of the CSP technologies, a package technology called Quad Flat Non-Lead Package (QFN) has been put into practical use. This packaging technology called QFN is a method in which a plurality of connection terminals corresponding to the connection terminals of the semiconductor chip are formed and a plurality of metal plates such as a copper plate are formed in a grid pattern with division lines divided for each semiconductor chip. Semiconductor chips are arranged in a matrix, and a CSP substrate is formed by integrating a metal plate and a semiconductor chip by a resin portion obtained by molding resin from the back side of the semiconductor chip. The CSP substrate is cut along a division planned line to be divided into individually packaged chip size packages (CSP).

上記ＣＳＰ基板の切断は、一般にダイシング装置とよばれる精密切削装置によって施される。このダイシング装置は、環状の砥粒層を備えた切削ブレードを備え、この切削ブレードを回転させつつＣＳＰ基板の分割予定ラインに沿って相対移動することにより、ＣＳＰ基板を分割予定ラインに沿って切削し、個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割する。しかるに、ＣＳＰ基板を切削ブレードによって切断すると、接続端子にバリが生じ、隣接する接続端子同士が短絡してチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）の品質および信頼性を低下させるという問題がある。
また、ＣＳＰ基板に限らず、半導体ウエーハ等の被加工物を切削ブレードによって切削すると、被加工物の表面に微細な切削屑が付着して汚染するという問題もある。 The CSP substrate is generally cut by a precision cutting device called a dicing device. This dicing apparatus includes a cutting blade having an annular abrasive grain layer, and the CSP substrate is cut along the planned division line by rotating the cutting blade and moving relatively along the planned division line of the CSP substrate. Then, it is divided into individual chip size packages (CSP). However, when the CSP substrate is cut with a cutting blade, there is a problem that burrs are generated in the connection terminals, and the adjacent connection terminals are short-circuited to deteriorate the quality and reliability of the chip size package (CSP).
In addition, when a workpiece such as a semiconductor wafer is cut with a cutting blade, not only a CSP substrate, there is a problem that fine cutting waste adheres to the surface of the workpiece and is contaminated.

このような切削ブレードによる切断における問題を解消する切断技術として、被加工物保持テーブルによって保持された被加工物にシリカ、ガーネット、ダイヤモンド等の砥粒を混入した高圧の加工水を加工水噴射ノズルから噴射して被加工物を切断するウォータージェット切断加工が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００５−２３０９９４号公報 As a cutting technique for solving such problems in cutting with a cutting blade, a processing water jet nozzle that uses high-pressure processing water in which abrasive grains such as silica, garnet, diamond, etc. are mixed into the workpiece held by the workpiece holding table Water jet cutting has been proposed in which a workpiece is cut by spraying from a water jet. (For example, refer to Patent Document 1.)
JP 2005-230994 A

上述したウォータージェット加工においては、高圧の加工水を噴射する加工水噴射ノズルの先端は被加工物の表面から所定距離（例えば１００〜５００μm）離れた位置に位置付ける必要がある。このため、加工水噴射ノズルの先端位置を検出するノズル位置検出手段および被加工物保持テーブルの保持面に対して垂直な方向の移動位置を検出するテーブル位置検出手段を設け、被加工物保持テーブルの保持面に保持された被加工物の厚みに対応して被加工物保持テーブルを移動する移動手段を制御することにより、加工水噴射ノズルと被加工物の表面との位置関係を適正な距離(間隔)に調整している。 In the water jet processing described above, the tip of the processing water injection nozzle that injects high-pressure processing water needs to be positioned at a predetermined distance (for example, 100 to 500 μm) away from the surface of the workpiece. For this purpose, nozzle position detecting means for detecting the tip position of the machining water spray nozzle and table position detecting means for detecting a movement position in a direction perpendicular to the holding surface of the workpiece holding table are provided. By controlling the moving means for moving the workpiece holding table in accordance with the thickness of the workpiece held on the holding surface, the positional relationship between the machining water jet nozzle and the surface of the workpiece is set to an appropriate distance. (Interval) is adjusted.

而して、被加工物の厚みにはバラツキがあり、被加工物保持テーブルの保持面に保持された被加工物の厚みに対応して上記移動手段を制御しても、加工水噴射ノズルの先端と被加工物の表面との位置関係を適正な距離(間隔)に正確に調整することは困難である。 Thus, there is a variation in the thickness of the workpiece, and even if the moving means is controlled in accordance with the thickness of the workpiece held on the holding surface of the workpiece holding table, It is difficult to accurately adjust the positional relationship between the tip and the surface of the workpiece to an appropriate distance (interval).

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、被加工物保持テーブルの保持面に保持された被加工物の厚みにバラツキがあっても、加工水噴射ノズルの先端と被加工物の表面との位置関係を適正な距離(間隔)に正確に調整することができるウォータージェット加工装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and the main technical problem thereof is that even if the thickness of the workpiece held on the holding surface of the workpiece holding table varies, An object of the present invention is to provide a water jet machining apparatus capable of accurately adjusting the positional relationship between the tip and the surface of the workpiece to an appropriate distance (interval).

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持面を有する被加工物保持テーブルと、該被加工物保持テーブルの保持面に保持された被加工物に加工水を噴射する加工水噴射ノズルを備えた加工手段と、該被加工物保持テーブルを該保持面と平行にＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向移動手段と、該被加工物保持テーブルを該保持面と平行にＸ軸方向と直交するY軸方向に移動させるためのY軸方向移動手段と、該被加工物保持テーブルを該保持面に対して垂直なZ軸方向に移動させるためのZ軸方向移動手段と、該被加工物保持テーブルのZ軸方向位置を検出するためのZ軸方向位置検出手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
該被加工物保持テーブルに保持された被加工物の表面にエアーを噴出するエアーノズルと、該エアーノズルから噴出されるエアーの背圧を検出する背圧検出センサーと、該エアーノズルをZ軸方向に移動せしめるノズル移動手段とを具備し、被加工物の表面から該エアーノズの先端までの距離を検出するための背圧式間隔検出機構と、
該被加工物保持テーブルに配設され該加工水噴射ノズルおよび該エアーノズルの先端を接触させることにより該加工水噴射ノズルおよび該エアーノズルの基準位置を設定するための基準位置検出センサーと、
該Z軸方向位置検出手段と該背圧検出センサーと該基準位置検出センサーからの検出信号に基づいて該Z軸方向移動手段に制御信号を出力し、該被加工物保持テーブルの保持面に保持された被加工物の表面から加工水噴射ノズルの先端までの距離が所定の値になるように制御する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置が提供される。 In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a workpiece holding table having a holding surface for holding a workpiece, and a workpiece held on the holding surface of the workpiece holding table is processed. A processing means having a processing water jet nozzle for injecting water, an X-axis direction moving means for moving the workpiece holding table in the X-axis direction parallel to the holding surface, and the workpiece holding table. Y-axis direction moving means for moving in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction in parallel with the holding surface, and for moving the workpiece holding table in the Z-axis direction perpendicular to the holding surface In a water jet machining apparatus comprising: a Z-axis direction moving unit; and a Z-axis direction position detecting unit for detecting a Z-axis direction position of the workpiece holding table.
An air nozzle that ejects air onto the surface of the workpiece held by the workpiece holding table, a back pressure detection sensor that detects a back pressure of the air that is ejected from the air nozzle, and the air nozzle that is Z-axis A back pressure type interval detecting mechanism for detecting a distance from the surface of the workpiece to the tip of the air nose, and a nozzle moving means for moving in a direction;
A reference position detection sensor disposed on the workpiece holding table for setting a reference position of the processing water injection nozzle and the air nozzle by contacting the tip of the processing water injection nozzle and the air nozzle;
Based on detection signals from the Z-axis direction position detection means, the back pressure detection sensor, and the reference position detection sensor, a control signal is output to the Z-axis direction movement means and is held on the holding surface of the workpiece holding table. Control means for controlling the distance from the surface of the processed workpiece to the tip of the processing water jet nozzle to be a predetermined value,
A water jet machining apparatus is provided.

本発明によるウォータージェット加工装置は上述したように構成されているので、加工水噴射ノズルおよび背圧式間隔検出機構のエアーノズルの先端を基準位置検出センサーに接触させることにより、加工水噴射ノズルとエアーノズルの基準位置を一致させることができる。そして、背圧式間隔検出機構によって検出された被加工物の表面からエアーノズルの先端までの距離に基づいてZ軸方向移動手段を制御して被加工物保持テーブルのZ軸方向位置を調整するので、被加工物保持テーブルに保持された被加工物の表面から加工水噴射ノズルの先端までの距離を所定の値に正確に調整することができる。また、上記背圧式間隔検出機構は、エアーノズルを被加工物の表面に接触させることなく被加工物の表面からエアーノズルの先端までの距離（間隔）を正確に検出することができるので、被加工物の表面にエアーノズルが接触することによる被加工物の損傷を未然に防止することができる。 Since the water jet machining apparatus according to the present invention is configured as described above, the machining water ejection nozzle and the air are brought into contact with the reference position detection sensor by bringing the tip of the machining water ejection nozzle and the air nozzle of the back pressure type interval detection mechanism into contact with the reference position detection sensor. The reference position of the nozzle can be matched. Since the Z-axis direction moving means is controlled based on the distance from the surface of the workpiece to the tip of the air nozzle detected by the back pressure type interval detection mechanism, the Z-axis direction position of the workpiece holding table is adjusted. The distance from the surface of the workpiece held on the workpiece holding table to the tip of the machining water spray nozzle can be accurately adjusted to a predetermined value. Further, the back pressure type interval detecting mechanism can accurately detect the distance (interval) from the surface of the workpiece to the tip of the air nozzle without bringing the air nozzle into contact with the surface of the workpiece. It is possible to prevent the workpiece from being damaged by the air nozzle coming into contact with the surface of the workpiece.

本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の要部斜視図。The principal part perspective view of the water-jet processing apparatus comprised according to this invention. 図１に示すウォータージェット加工装置に装備される背圧式間隔検出機構のブロック構成図。The block block diagram of the back pressure type space | interval detection mechanism with which the water jet processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 図２に示す背圧式間隔検出機構を構成する背圧検出センサーの特性線図。The characteristic line figure of the back pressure detection sensor which comprises the back pressure type space | interval detection mechanism shown in FIG. 図１に示すウォータージェット加工装置に装備される制御手段のブロック構成図。The block block diagram of the control means with which the water jet processing apparatus shown in FIG. 1 is equipped. 被加工物としてのＣＳＰ基板の斜視図。The perspective view of the CSP board | substrate as a to-be-processed object. 図５に示すＣＳＰ基板の断面図。Sectional drawing of the CSP board | substrate shown in FIG. 被加工物としてのＣＳＰ基板を保持しウォータージェット加工装置の被加工物保持テーブル上に載置するための第１の被加工物保持治具の斜視図。The perspective view of the 1st workpiece holding jig | tool for hold | maintaining the CSP board | substrate as a workpiece and mounting on the workpiece holding table of a water jet processing apparatus. 被加工物としてのＣＳＰ基板を保持しウォータージェット加工装置の被加工物保持テーブル上に載置するための第２の被加工物保持治具の斜視図。The perspective view of the 2nd workpiece holding jig for hold | maintaining the CSP board | substrate as a workpiece and mounting on the workpiece holding table of a water jet processing apparatus.

以下、本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の好適な実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a water jet machining apparatus constructed according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

図１には、本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の要部斜視図が示されている。図１に示されたウォータージェット加工装置は、静止基台２と、第１の可動基台３と、第２の可動基台４と、第３の可動基台５を具備している。この静止基台２の手前側の側面には、矢印Ｘで示す方向（Ｘ軸方向）に沿って平行に延びる一対の案内レール２１、２１が設けられている。 FIG. 1 is a perspective view of a main part of a water jet machining apparatus configured according to the present invention. The water jet machining apparatus shown in FIG. 1 includes a stationary base 2, a first movable base 3, a second movable base 4, and a third movable base 5. A pair of guide rails 21, 21 extending in parallel along the direction indicated by the arrow X (X-axis direction) is provided on the side surface on the near side of the stationary base 2.

第１の可動基台３は、上記静止基台２と対向する一方の側面にＸ軸方向に形成され静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝３１、３１を備えているとともに、他方の側面に設けられ矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に平行に延びる一対の案内レール３２、３２を備えている。このように構成された第１の可動基台３は、一対の被案内溝３１、３１を上記一対の案内レール２１、２１に嵌合することにより、静止基台２にＸ軸方向に移動可能に支持される。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第１の可動基台３を上記静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に沿ってＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向移動手段３０を具備している。Ｘ軸方向移動手段３０は、一対の案内レール２１と２１との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド３０１と、該雄ネジロッド３０１を回転駆動するためのパルスモータ３０２とを含んでいる。雄ネジロッド３０１は、上記第１の可動基台３に設けられた雌ネジ３３と螺合し、その一端が静止基台２に配設された軸受部材３０３に回転可能に支持されている。パルスモータ３０２は、その駆動軸が雄ネジロッド３０１の他端に連結され、雄ネジロッド３０１を正転および逆転駆動することにより、第１の可動基台３を静止基台２に設けられた一対の案内レール２１、２１に沿ってＸ軸方向に移動せしめる。このように構成されたＸ軸方向移動手段３０のパルスモータ３０２は、後述する制御手段によって制御される。 The first movable base 3 is slidably fitted to a pair of guide rails 21, 21 formed in the X-axis direction on one side surface facing the stationary base 2 and provided on the stationary base 2. In addition to a pair of guided grooves 31, 31, a pair of guide rails 32, 32 provided on the other side surface and extending in parallel with the direction indicated by arrow Z (Z-axis direction) are provided. The first movable base 3 configured as described above can move in the X-axis direction to the stationary base 2 by fitting the pair of guided grooves 31 and 31 to the pair of guide rails 21 and 21. Supported by The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes an X-axis direction movement for moving the first movable base 3 in the X-axis direction along a pair of guide rails 21, 21 provided on the stationary base 2. Means 30 are provided. The X-axis direction moving means 30 includes a male screw rod 301 disposed between the pair of guide rails 21 and 21 in parallel with the guide rail, and a pulse motor 302 for driving the male screw rod 301 to rotate. It is out. The male screw rod 301 is screwed into the female screw 33 provided on the first movable base 3, and one end of the male screw rod 301 is rotatably supported by a bearing member 303 provided on the stationary base 2. The pulse motor 302 has a drive shaft connected to the other end of the male screw rod 301, and drives the male screw rod 301 to rotate forward and reverse, thereby causing the first movable base 3 to be paired with the stationary base 2. It is moved along the guide rails 21 and 21 in the X-axis direction. The pulse motor 302 of the X-axis direction moving unit 30 configured as described above is controlled by a control unit described later.

上記第２の可動基台４は、上記第１の可動基台３と対向する一方の側面にZ軸方向に形成され第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝４１、４１を備えているとともに、上記一方の側面に対して垂直な側面に設けられ矢印Ｙで示す方向（Y軸方向）に平行に延びる一対の案内レール４２、４２を備えている。このように構成された第２の可動基台４は、一対の被案内溝４１、４１を上記一対の案内レール３２、３２に嵌合することにより、第１の可動基台３にZ軸方向に移動可能に支持される。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第２の可動基台４を上記第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に沿ってZ軸方向に移動させるためのZ軸方向移動手段４０を具備している。Z軸方向移動手段４０は、一対の案内レール３２と３２との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド４０１と、該雄ネジロッド４０１を回転駆動するためのパルスモータ４０２とを含んでいる。雄ネジロッド４０１は、上記第２の可動基台４に設けられた雌ネジ４３と螺合し、その一端が第１の可動基台３に配設された軸受部材４０３に回転可能に支持されている。パルスモータ４０２は、その駆動軸が雄ネジロッド４０１の他端に連結され、雄ネジロッド４０１を正転および逆転駆動することにより、第２の可動基台４を第１の可動基台３に設けられた一対の案内レール３２、３２に沿ってZ軸方向に移動せしめる。効用に構成されたZ軸方向移動手段４０のパルスモータ４０２は、後述する制御手段によって制御される。 The second movable base 4 is formed on a pair of guide rails 32, 32 formed in the Z-axis direction on one side surface facing the first movable base 3 and provided on the first movable base 3. A pair of guided grooves 41, 41 that are slidably fitted, and a pair of guide grooves 41 provided on a side surface perpendicular to the one side surface and extending in parallel with a direction indicated by an arrow Y (Y-axis direction) Guide rails 42 are provided. The second movable base 4 configured in this manner is fitted to the first movable base 3 in the Z-axis direction by fitting the pair of guided grooves 41 and 41 to the pair of guide rails 32 and 32. Is supported so as to be movable. The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes a Z for moving the second movable base 4 in the Z-axis direction along a pair of guide rails 32, 32 provided on the first movable base 3. An axial movement means 40 is provided. The Z-axis direction moving means 40 includes a male screw rod 401 disposed between the pair of guide rails 32 and 32 in parallel with the guide rail, and a pulse motor 402 for driving the male screw rod 401 to rotate. It is out. The male screw rod 401 is screwed into the female screw 43 provided on the second movable base 4, and one end of the male screw rod 401 is rotatably supported by a bearing member 403 provided on the first movable base 3. Yes. The drive shaft of the pulse motor 402 is connected to the other end of the male screw rod 401, and the second movable base 4 is provided on the first movable base 3 by driving the male screw rod 401 to rotate forward and backward. The pair of guide rails 32 and 32 are moved in the Z-axis direction. The pulse motor 402 of the Z-axis direction moving means 40 configured for utility is controlled by a control means to be described later.

図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、上記第２の可動基台４即ち後述する被加工物保持テーブルのZ軸方向移動位置を検出するためのZ軸方向位置検出手段４５を具備している。このZ軸方向位置検出手段４５は、上記第１の可動基台３に一対の案内レール３２、３２に沿って配設されたリニアスケール４５１と、第２の可動基台４とともにリニアスケール４５１に沿って移動する読み取りヘッド４５２とからなっている。このZ軸方向位置検出手段４５の読み取りヘッド４５２は、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。 The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes a Z-axis direction position detection means 45 for detecting the Z-axis direction movement position of the second movable base 4, that is, a workpiece holding table described later. . The Z-axis direction position detecting means 45 is connected to the linear scale 451 together with the second movable base 4 and the linear scale 451 disposed on the first movable base 3 along the pair of guide rails 32, 32. It consists of a read head 452 that moves along. In the illustrated embodiment, the reading head 452 of the Z-axis direction position detecting means 45 sends a pulse signal of one pulse every 1 μm to the control means described later.

上記第３の可動基台５は、上記第２の可動基台４と対向する一方の側面にY軸方向に形成され上記第２の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１、５１（図１においては上側の一方だけが示されている）を備えており、該一対の被案内溝５１、５１を上記一対の案内レール４２、４２に嵌合することにより、第２の可動基台４にY軸方向に移動可能に支持される。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第３の可動基台５を上記第２の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に沿って矢印Ｙで示す方向に移動させるためのY軸方向移動手段５０を具備している。Y軸方向移動手段５０は、一対の案内レール４２と４２との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド５０１と、該雄ネジロッド５０１を回転駆動するためのパルスモータ５０２とを含んでいる。雄ネジロッド５０１は、上記第３の可動基台５に設けられた雌ネジ（図示せず）と螺合し、その一端が第２の可動基台４に配設された軸受部材５０３に回転可能に支持されている。パルスモータ５０２は、その駆動軸が雄ネジロッド５０１の他端に連結され、雄ネジロッド５０１を正転および逆転駆動することにより、第３の可動基台５を第３の可動基台４に設けられた一対の案内レール４２、４２に沿ってY軸方向に移動せしめる。このように構成されたY軸方向移動手段５０のパルスモータ５０２は、後述する制御手段によって制御される。 The third movable base 5 is a pair of guide rails 42, 42 formed in the Y-axis direction on one side surface facing the second movable base 4 and provided on the second movable base 4. A pair of guided grooves 51 and 51 (only one of the upper sides is shown in FIG. 1) is slidably fitted to the pair of guided grooves 51 and 51. By being fitted to the rails 42, 42, the second movable base 4 is supported so as to be movable in the Y-axis direction. In the illustrated embodiment, the water jet machining apparatus moves the third movable base 5 in the direction indicated by the arrow Y along the pair of guide rails 42 and 42 provided on the second movable base 4. Y-axis direction moving means 50 is provided. The Y-axis direction moving means 50 includes a male screw rod 501 disposed between a pair of guide rails 42 and 42 in parallel with the guide rail, and a pulse motor 502 for driving the male screw rod 501 to rotate. It is out. The male screw rod 501 is screwed into a female screw (not shown) provided on the third movable base 5, and one end of the male screw rod 501 is rotatable to a bearing member 503 provided on the second movable base 4. It is supported by. The drive shaft of the pulse motor 502 is connected to the other end of the male screw rod 501, and the third movable base 5 is provided on the third movable base 4 by driving the male screw rod 501 to rotate forward and backward. The pair of guide rails 42 and 42 are moved in the Y-axis direction. The pulse motor 502 of the Y-axis direction moving means 50 configured as described above is controlled by a control means described later.

上記第３の可動基台５の他方の面には、Ｘ軸方向に延びる被加工物保持テーブル６が装着されている。この被加工物保持テーブル６は、その上面である保持面がZ軸方向に対して垂直に形成されている。従って、被加工物保持テーブル６の上面である保持面は、水平に維持される。被加工物保持テーブル６には、矩形状の開口６１が形成されているとともに、該開口６１の周囲上面に４本の位置決めピン６２が突出して配設されている。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、被加工物保持テーブル６の下側に配設され、後述するウォータージェットを緩衝するための水を収容する水槽６０を備えている。 A workpiece holding table 6 extending in the X-axis direction is mounted on the other surface of the third movable base 5. The workpiece holding table 6 has a holding surface which is an upper surface formed perpendicular to the Z-axis direction. Therefore, the holding surface which is the upper surface of the workpiece holding table 6 is kept horizontal. In the workpiece holding table 6, a rectangular opening 61 is formed, and four positioning pins 62 protrude from the upper surface around the opening 61. The water jet processing apparatus in the illustrated embodiment includes a water tank 60 that is disposed below the workpiece holding table 6 and stores water for buffering a water jet described later.

図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、上記被加工物保持テーブル６上に保持される被加工物に加工水を噴射してウォータージェット加工するための加工手段７を具備している。加工手段７は、被加工物保持テーブル６上に保持される被加工物に加工水を噴射するための直径が２００μｍ程度の噴出口を備えた加工水噴射ノズル７１と、該加工水噴射ノズル７１に砥粒を混入した高圧の加工水を供給する加工水供給手段７２を具備している。加工水噴射ノズル７１は、上記静止基台２に固定されたノズル支持部材７３に支持されている。 The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes machining means 7 for jetting machining water onto the workpiece held on the workpiece holding table 6 for water jet machining. The processing means 7 includes a processing water injection nozzle 71 having a jet outlet having a diameter of about 200 μm for injecting processing water onto the workpiece held on the workpiece holding table 6, and the processing water injection nozzle 71. A processing water supply means 72 for supplying high-pressure processing water mixed with abrasive grains is provided. The processed water jet nozzle 71 is supported by a nozzle support member 73 fixed to the stationary base 2.

図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、被加工物保持テーブル６に保持された被加工物の表面からの距離（間隔）を検出するための背圧式間隔検出機構８を具備している。背圧式間隔検出機構８について、図２を参照して説明する。図示の背圧式間隔検出機構８は、圧縮気体供給源８１と、該圧縮気体供給源８１から第１の固定絞り８２１および可変絞り８２２を経て外気に開放する比較空気回路８２と、圧縮気体供給源８１から第２の固定絞り８３１およびエアーノズル８３２を経て外気に開放する検知空気回路８３と、第１の固定絞り８２１と可変絞り８２２との中間位置から背圧検出センサー８４の比較圧力導入口に連通する比較圧力回路８５と、第２の固定絞り８３１とエアーノズル８３２との中間位置から背圧検出センサー８４の検知圧力導入口に連通する検知圧力回路８６と、上記エアーノズル８３２をZ軸方向即ち上記被加工物保持テーブル６の保持面に対して垂直な方向に移動せしめるノズル移動手段８７を具備している。検知ノズル移動手段８７は、エアーノズル８３２を支持するノズル支持ブロック８７１と、該ノズル支持ブロック８７１に螺合された雄ネジロッド８７２と、該雄ネジロッド８７２を回転駆動するためのパルスモータ８７３とからなっている。ノズル支持ブロック８７１は、図１に示すように上記ノズル支持部材７３の前面に図示しない案内レールに沿ってZ軸方向に移動可能に配設されている。また、パルスモータ８７３は、ノズル支持ブロック８７１の上方においてノズル支持部材７３の前面に装着され、その駆動軸が雄ネジロッド８７２に伝動連結されている。このように構成されたノズル移動手段８７は、パルスモータ８７３を一方向に回転すると検知ノズル支持ブロック８７１を下方に移動し、パルスモータ８７３を他方向に回転するとノズル支持ブロック８７１を上方に移動する。このパルスモータ８７３は、作動が後述する制御手段によって制御されるようになっている。 The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes a back pressure type interval detection mechanism 8 for detecting a distance (interval) from the surface of the workpiece held on the workpiece holding table 6. The back pressure type interval detection mechanism 8 will be described with reference to FIG. The illustrated back pressure type interval detection mechanism 8 includes a compressed gas supply source 81, a comparison air circuit 82 that opens from the compressed gas supply source 81 to the outside air via the first fixed throttle 821 and the variable throttle 822, and a compressed gas supply source. From the intermediate position between the first fixed throttle 821 and the variable throttle 822 to the comparison pressure inlet of the back pressure detection sensor 84 from the detection air circuit 83 that opens to the outside air from 81 through the second fixed throttle 831 and the air nozzle 832 A comparison pressure circuit 85 that communicates, a detection pressure circuit 86 that communicates from an intermediate position between the second fixed throttle 831 and the air nozzle 832 to a detection pressure introduction port of the back pressure detection sensor 84, and the air nozzle 832 in the Z-axis direction. That is, a nozzle moving means 87 for moving in a direction perpendicular to the holding surface of the workpiece holding table 6 is provided. The detection nozzle moving means 87 includes a nozzle support block 871 that supports the air nozzle 832, a male screw rod 872 that is screwed to the nozzle support block 871, and a pulse motor 873 that rotationally drives the male screw rod 872. ing. As shown in FIG. 1, the nozzle support block 871 is arranged on the front surface of the nozzle support member 73 so as to be movable in the Z-axis direction along a guide rail (not shown). The pulse motor 873 is mounted on the front surface of the nozzle support member 73 above the nozzle support block 871, and its drive shaft is connected to the male screw rod 872 by transmission. The nozzle moving means 87 configured in this manner moves the detection nozzle support block 871 downward when the pulse motor 873 rotates in one direction, and moves the nozzle support block 871 upward when the pulse motor 873 rotates in the other direction. . The operation of the pulse motor 873 is controlled by control means described later.

次に、上記のように構成された背圧式間隔検出機構８による被加工物Ｗの表面からエアーノズル８３２の先端(下端)までの距離（間隔）を検出する検出方法について説明する。背圧式間隔検出機構８における検知圧力回路８６の圧力は、エアーノズル８３２の先端（開放口）と被加工物Ｗの表面との間隔によって変化する。即ち、エアーノズル８３２と被加工物Ｗの表面との間隔が小さい程、検知圧力回路８６の圧力は高くなる。検知圧力回路８６の圧力と比較空気回路８２の圧力の差に対応した検出信号を出力する背圧検出センサー８４は、図３で示すようにエアーノズル８３２と被加工物Ｗの表面との間隔に対応した電圧信号を後述する制御手段に出力するように構成されている。従って、図示の例ではノズル移動手段８７のパルスモータ８７３を一方向に駆動してエアーノズル８３２を退避位置から下方に移動せしめ、背圧検出センサー８４からの出力電圧が例えば４Ｖのときエアーノズル８３２の先端（開放口）と被加工物Ｗの表面との間隔は３０μｍである。 Next, a detection method for detecting the distance (interval) from the surface of the workpiece W to the tip (lower end) of the air nozzle 832 by the back pressure type interval detection mechanism 8 configured as described above will be described. The pressure of the detection pressure circuit 86 in the back pressure type interval detection mechanism 8 varies depending on the interval between the tip (open port) of the air nozzle 832 and the surface of the workpiece W. That is, the smaller the distance between the air nozzle 832 and the surface of the workpiece W, the higher the pressure of the detection pressure circuit 86. The back pressure detection sensor 84 that outputs a detection signal corresponding to the difference between the pressure of the detection pressure circuit 86 and the pressure of the comparison air circuit 82 is arranged at the interval between the air nozzle 832 and the surface of the workpiece W as shown in FIG. A corresponding voltage signal is output to the control means described later. Accordingly, in the illustrated example, the pulse motor 873 of the nozzle moving means 87 is driven in one direction to move the air nozzle 832 downward from the retracted position, and the air nozzle 832 when the output voltage from the back pressure detection sensor 84 is 4V, for example. The distance between the tip (open port) and the surface of the workpiece W is 30 μm.

図１および図２を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、上記加工水噴射ノズル７１およびエアーノズル８３２の基準位置を設定するための基準位置検出センサー９を具備している。この基準位置検出センサー９は、例えばマイクロスイッチからなっており、上記被加工物保持テーブル６の上面に配設されている。 1 and 2, the water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes a reference position detection sensor 9 for setting the reference positions of the machining water injection nozzle 71 and the air nozzle 832. doing. The reference position detection sensor 9 is composed of, for example, a micro switch, and is disposed on the upper surface of the workpiece holding table 6.

図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、図４に示す制御手段１０を具備している。制御手段１０は制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置１０１（ＣＰＵ）と、制御プログラムや上述した図３で示す背圧式間隔検出機構８におけるエアーノズル８３２と被加工物Ｗの表面との間隔に対応した電圧信号との関係マップ等を格納したリードオンリメモリ１０２（ＲＯＭ）と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ１０３（ＲＡＭ）と、入力インターフェース１０４および出力インターフェース１０５等を備えている。このように構成された制御手段１０の入力インターフェース１０４には、上記Z軸方向位置検出手段４５、背圧式間隔検出機構８の背圧検出センサー８４、基準位置検出センサー９等から検出信号化入力される。そして、出力インターフェース１０５からは、Ｘ軸方向移動手段３０のパルスモータ３０２、Z軸方向移動手段４０のパルスモータ４０２、Y軸方向移動手段５０のパルスモータ５０２、加工水供給手段７２、背圧式間隔検出機構８を構成する検知ノズル移動手段８７のパルスモータ８７３等に制御信号を出力する。 The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes a control means 10 shown in FIG. The control means 10 corresponds to the central processing unit 101 (CPU) that performs arithmetic processing according to the control program, and the distance between the air nozzle 832 and the surface of the workpiece W in the control program and the back pressure type distance detection mechanism 8 shown in FIG. A read only memory 102 (ROM) that stores a relationship map with the voltage signal, a read / write random access memory 103 (RAM) that stores calculation results, an input interface 104, an output interface 105, and the like. . The input interface 104 of the control means 10 configured in this way is inputted with detection signals from the Z-axis direction position detection means 45, the back pressure detection sensor 84 of the back pressure type interval detection mechanism 8, the reference position detection sensor 9, and the like. The From the output interface 105, the pulse motor 302 of the X-axis direction moving means 30, the pulse motor 402 of the Z-axis direction moving means 40, the pulse motor 502 of the Y-axis direction moving means 50, the machining water supply means 72, the back pressure type interval. A control signal is output to the pulse motor 873 of the detection nozzle moving means 87 constituting the detection mechanism 8.

次に、上述したウォータージェット加工装置によって切断される被加工物としてのＣＳＰ基板について、図５および図６を参照して説明する。
図５および図６に示すＣＳＰ基板７０は、金属板７００に３個のブロック７０a、７０b、７０cが連続して形成されている。ＣＳＰ基板７０を構成する３個のブロック７０a、７０b、７０cの表面７００aには、それぞれ所定の方向に延びる複数の第１の分割予定ライン７０１と、該第１の分割予定ライン７０１と直交する方向に延びる第２の分割予定ライン７０２が格子状に形成されている。第１の分割予定ライン７０１と第２の分割予定ライン７０２によって区画された複数の領域にそれぞれチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）７０３が配置されており、このチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）７０３は各ブロック７０a、７０b、７０c毎に金属板７００の裏面側から合成樹脂部７１０a、７１０b、７１０cによってモールディングされている。なお、ＣＳＰ基板７０を構成する金属板７００の外周部は３個のブロック７０a、７０b、７０cより外側に突出して形成されており、この長手方向両側の突出部に位置決め用の複数の穴７０４（図示の実施形態においては、それぞれ４個）が設けられている。このように形成されたＣＳＰ基板７０は、第１の分割予定ライン７０１および第２の分割予定ライン７０２に沿って切断され個々にパッケージされたチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）７０３に分割される。 Next, a CSP substrate as a workpiece to be cut by the above-described water jet machining apparatus will be described with reference to FIGS.
In the CSP substrate 70 shown in FIGS. 5 and 6, three blocks 70a, 70b, and 70c are continuously formed on a metal plate 700. On the surface 700a of the three blocks 70a, 70b, 70c constituting the CSP substrate 70, a plurality of first division planned lines 701 extending in a predetermined direction, respectively, and a direction orthogonal to the first division planned line 701 Are formed in a lattice shape. A chip size package (CSP) 703 is arranged in each of a plurality of regions defined by the first planned division line 701 and the second planned division line 702, and this chip size package (CSP) 703 includes each block 70a, Molded by synthetic resin portions 710a, 710b, 710c from the back side of the metal plate 700 every 70b, 70c. The outer peripheral portion of the metal plate 700 constituting the CSP substrate 70 is formed to protrude outward from the three blocks 70a, 70b, 70c, and a plurality of positioning holes 704 ( In the illustrated embodiment, four) are provided. The CSP substrate 70 formed in this way is divided into chip size packages (CSP) 703 cut along the first planned division line 701 and the second planned division line 702 and individually packaged.

上述したＣＳＰ基板７０は、図７に示す第１の被加工物保持治具９０aおよび図８に示す第２の被加工物保持治具９０bによって保持され、ウォータージェット加工装置の上記被加工物保持テーブル６上に保持される。なお、図７に示す第１の被加工物保持治具９０aおよび図８に示す第２の被加工物保持治具９０bは、後述する第１の貫通溝および第２の貫通溝以外は同一の構成であるため、同一部材には同一符号を付して説明する。図７に示す第１の被加工物保持治具９０aおよび図８に示す第２の被加工物保持治具９０bは、それぞれ下挟持板９１と上挟持板９２とからなっており、片側辺が２個のヒンジ９３、９３によって互いにヒンジ結合されている。 The CSP substrate 70 described above is held by the first workpiece holding jig 90a shown in FIG. 7 and the second workpiece holding jig 90b shown in FIG. 8, and the workpiece holding of the water jet machining apparatus is performed. It is held on the table 6. The first workpiece holding jig 90a shown in FIG. 7 and the second workpiece holding jig 90b shown in FIG. 8 are the same except for a first through groove and a second through groove which will be described later. Since it is a structure, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same member. The first workpiece holding jig 90a shown in FIG. 7 and the second workpiece holding jig 90b shown in FIG. 8 are each composed of a lower clamping plate 91 and an upper clamping plate 92, and one side is on one side. The two hinges 93 and 93 are hinged to each other.

第１の被加工物保持治具９０aおよび第２の被加工物保持治具９０bを構成する下挟持板９１は、金属または合成樹脂によって矩形状に形成された板材からなっており、その上面には上記ＣＳＰ基板７０が嵌合する矩形状の凹部９１１が形成されている。この矩形状の凹部９１１の長手方向両側には上記ＣＳＰ基板７０の電極板７００に形成された複数の位置決め用の穴７０４が嵌合する複数の位置決めピン９１２が配設されている。また、下挟持板９１の４隅部には、上記被加工物保持テーブル６に配設された４本の位置決めピン６２と嵌合する位置決め用の４個の穴９１３が設けられている。そして、図７に示す第１の被加工物保持治具９０aを構成する下挟持板９１の矩形状の凹部９１１には、上記ＣＳＰ基板７０の第１の分割予定ライン７０１と対応する第１の貫通溝９１４aと、該第１の貫通溝９１４aの一端および他端において隣接する第１の貫通溝９１４aを交互に連通する第２の貫通溝９１５aが形成されている。また、図８に示す第２の被加工物保持治具９０bを構成する下挟持板９１の矩形状の凹部９１１には、上記ＣＳＰ基板７０の第2の分割予定ライン７０２と対応する第１の貫通溝９１４bと、該第１の貫通溝９１４bの一端および他端において隣接する第１の貫通溝９１４bを交互に連通する第２の貫通溝９１５bが形成されている。 The lower clamping plate 91 constituting the first workpiece holding jig 90a and the second workpiece holding jig 90b is made of a plate material formed in a rectangular shape by metal or synthetic resin, A rectangular recess 911 into which the CSP substrate 70 is fitted is formed. A plurality of positioning pins 912 into which a plurality of positioning holes 704 formed in the electrode plate 700 of the CSP substrate 70 are fitted are disposed on both sides in the longitudinal direction of the rectangular recess 911. In addition, four holes 913 for positioning to be fitted to the four positioning pins 62 arranged on the workpiece holding table 6 are provided at the four corners of the lower clamping plate 91. Then, in the rectangular recess 911 of the lower clamping plate 91 constituting the first workpiece holding jig 90 a shown in FIG. 7, a first division line 701 corresponding to the first scheduled division line 701 of the CSP substrate 70 is provided. A through-groove 914a and a second through-groove 915a that alternately communicates with the adjacent first through-groove 914a at one end and the other end of the first through-groove 914a are formed. Further, a rectangular recess 911 of the lower holding plate 91 constituting the second workpiece holding jig 90b shown in FIG. 8 has a first division line 702 corresponding to the second scheduled division line 702 of the CSP substrate 70. A through-groove 914b and a second through-groove 915b that alternately communicates with the adjacent first through-groove 914b at one end and the other end of the first through-groove 914b are formed.

第１の被加工物保持治具９０aおよび第２の被加工物保持治具９０bを構成する上挟持板９２には、それぞれ開口９２１が設けられている。この開口９２１は、上記ＣＳＰ基板７０と相似形でＣＳＰ基板７０より僅かに小さい寸法形状に形成されている。 An opening 921 is provided in each of the upper clamping plates 92 constituting the first workpiece holding jig 90a and the second workpiece holding jig 90b. The opening 921 has a shape similar to that of the CSP substrate 70 and slightly smaller than the CSP substrate 70.

上記ＣＳＰ基板７０を第１の分割予定ライン７０１および第２の分割予定ライン７０２に沿って切断するには、先ず第１の被加工物保持治具９０aの下挟持板９１にＣＳＰ基板７０を載置する。このとき、ＣＳＰ基板７０を矩形状の凹部９１１に嵌合するとともに、電極板７００に形成された複数の位置決め用の穴７０４を下挟持板９１に設けられた複数の位置決めピン９１２に嵌合する。そして、上挟持板９１を重合して係合片９４を下挟持板９１に設けられた係合凹部９１６に係合する。このようにしてＣＳＰ基板７０を第１の被加工物保持治具９０aにセットしたならば、ＣＳＰ基板７０がセットされた第１の被加工物保持治具９０aを被加工物保持テーブル６上に載置する。このとき、第１の被加工物保持治具９０aの下挟持板９１に設けられた４個のピン穴９１３を被加工物保持テーブル６に配設された４本の位置決めピン６２と嵌合することにより、ＣＳＰ基板７０がセットされた第１の被加工物保持治具９０aは被加工物保持テーブル６の所定位置に保持される。 In order to cut the CSP substrate 70 along the first scheduled division line 701 and the second scheduled division line 702, first, the CSP substrate 70 is mounted on the lower clamping plate 91 of the first workpiece holding jig 90a. Put. At this time, the CSP substrate 70 is fitted into the rectangular recess 911 and a plurality of positioning holes 704 formed in the electrode plate 700 are fitted into the plurality of positioning pins 912 provided in the lower clamping plate 91. . Then, the upper clamping plate 91 is superposed to engage the engagement piece 94 with an engagement recess 916 provided in the lower clamping plate 91. When the CSP substrate 70 is set on the first workpiece holding jig 90a in this way, the first workpiece holding jig 90a on which the CSP substrate 70 is set is placed on the workpiece holding table 6. Place. At this time, the four pin holes 913 provided in the lower clamping plate 91 of the first workpiece holding jig 90 a are fitted with the four positioning pins 62 provided in the workpiece holding table 6. Thus, the first workpiece holding jig 90 a on which the CSP substrate 70 is set is held at a predetermined position of the workpiece holding table 6.

ＣＳＰ基板７０がセットされた第１の被加工物保持治具９０aがウォータージェット加工装置における被加工物保持テーブル６の所定位置に保持されたならば、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０（第１の被加工物保持治具９０aにセットされている状態）の表面から加工水噴射ノズル７１の先端(下端)までの距離(間隔)を所定の値に調整する間隔調整作業を実施する。この間隔調整作業は、以下の手順で実施する。
（１）制御手段１０は、Ｘ軸方向移動手段３０およびY軸方向移動手段５０を作動して被加工物保持テーブル６に配設された基準位置検出センサー９を加工水噴射ノズル７１の直下に位置付けた後、Z軸方向移動手段４０を作動して被加工物保持テーブル６を上昇させ基準位置検出センサー９が加工水噴射ノズル７１に接触したら（基準位置検出センサー９がONしたら）Z軸方向移動手段４０の作動を停止する。
（２）制御手段１０は、被加工物保持テーブル６のZ軸方向位置を維持した状態でＸ軸方向移動手段３０およびY軸方向移動手段５０を作動して被加工物保持テーブル６に配設された基準位置検出センサー９を背圧式間隔検出機構８のエアーノズル８３２の直下に位置付けた後、ノズル移動手段８７を作動してエアーノズル８３２を下降させ基準位置検出センサー９がエアーノズル８３２に接触したら（基準位置検出センサー９がONしたら）ノズル移動手段８７の作動を停止する。この状態で、加工水噴射ノズル７１の先端とエアーノズル８３２の先端のZ軸方向位置が合致する。
（３）制御手段１０は、Ｘ軸方向移動手段３０およびY軸方向移動手段５０を作動して被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０（第１の被加工物保持治具９０aにセットされている状態）の表面を背圧式間隔検出機構８のエアーノズル８３２の直下に位置付けた後、Z軸方向移動手段４０を作動して被加工物保持テーブル６を上昇させ背圧式間隔検出機構８の背圧検出センサー８４からの出力電圧が例えば４Ｖになった際、Z軸方向移動手段４０を作動を停止するとともに、上記Z軸方向位置検出手段４５からの検出信号に基づいて被加工物保持テーブル６のZ軸方向位置(Z1)を求め、このZ軸方向位置(Z1)をランダムアクセスメモリ１０３（ＲＡＭ）に格納する。なお、背圧検出センサー８４からの出力電圧が４Ｖの場合は、図示の実施形態においては図３に示すように被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０の表面からエアーノズル１３２までの距離(間隔)は３０μｍである。
（４）次に、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０（第１の被加工物保持治具９０aにセットされている状態）の表面から加工水噴射ノズル７１の先端(下端)までの距離(間隔)を所定の値（例えば１００μｍ）に調整する。即ち、制御手段１０は、Ｘ軸方向移動手段３０およびY軸方向移動手段５０を作動して被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０（第１の被加工物保持治具９０aにセットされている状態）の表面を加工水噴射ノズル７１の直下に位置付けた後、Z軸方向移動手段４０を作動して被加工物保持テーブル６を、(Z1)＋３０μｍ−１００μｍのZ軸方向位置に位置付ける。この結果、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０（第１の被加工物保持治具９０aにセットされている状態）の表面から加工水噴射ノズル７１の先端(下端)までの距離(間隔)は、１００μｍに調整される。 If the first workpiece holding jig 90a on which the CSP substrate 70 is set is held at a predetermined position of the workpiece holding table 6 in the water jet machining apparatus, the CSP held on the workpiece holding table 6 An interval adjustment operation for adjusting the distance (interval) from the surface of the substrate 70 (in a state set in the first workpiece holding jig 90a) to the tip (lower end) of the machining water jet nozzle 71 to a predetermined value. carry out. This interval adjustment operation is performed according to the following procedure.
(1) The control means 10 operates the X-axis direction moving means 30 and the Y-axis direction moving means 50 to bring the reference position detection sensor 9 disposed on the workpiece holding table 6 directly below the machining water jet nozzle 71. After positioning, when the Z-axis direction moving means 40 is operated to raise the workpiece holding table 6 and the reference position detection sensor 9 comes into contact with the machining water jet nozzle 71 (when the reference position detection sensor 9 is turned ON), the Z-axis direction The operation of the moving means 40 is stopped.
(2) The control means 10 operates the X-axis direction moving means 30 and the Y-axis direction moving means 50 while maintaining the position of the workpiece holding table 6 in the Z-axis direction, and is arranged on the workpiece holding table 6. After positioning the reference position detection sensor 9 immediately below the air nozzle 832 of the back pressure type interval detection mechanism 8, the nozzle moving means 87 is operated to lower the air nozzle 832, and the reference position detection sensor 9 contacts the air nozzle 832. Then (when the reference position detection sensor 9 is turned ON), the operation of the nozzle moving means 87 is stopped. In this state, the Z-axis direction position of the tip of the machining water jet nozzle 71 and the tip of the air nozzle 832 coincide.
(3) The control unit 10 operates the X-axis direction moving unit 30 and the Y-axis direction moving unit 50 to hold the CSP substrate 70 (on the first workpiece holding jig 90a) held on the workpiece holding table 6. (The set state) is positioned immediately below the air nozzle 832 of the back pressure type interval detecting mechanism 8 and then the Z axis direction moving means 40 is operated to raise the workpiece holding table 6 and the back pressure type interval detecting mechanism. When the output voltage from the back pressure detection sensor 84 in FIG. 8 becomes 4 V, for example, the Z-axis direction moving means 40 is stopped and the workpiece is processed based on the detection signal from the Z-axis direction position detecting means 45. The Z-axis direction position (Z1) of the holding table 6 is obtained, and the Z-axis direction position (Z1) is stored in the random access memory 103 (RAM). When the output voltage from the back pressure detection sensor 84 is 4 V, in the illustrated embodiment, the surface from the surface of the CSP substrate 70 held on the workpiece holding table 6 to the air nozzle 132 as shown in FIG. The distance (interval) is 30 μm.
(4) Next, the tip (lower end) of the machining water jet nozzle 71 from the surface of the CSP substrate 70 (in a state set in the first workpiece holding jig 90a) held on the workpiece holding table 6 Is adjusted to a predetermined value (for example, 100 μm). That is, the control unit 10 operates the X-axis direction moving unit 30 and the Y-axis direction moving unit 50 to set the CSP substrate 70 (set on the first workpiece holding jig 90a) held on the workpiece holding table 6. The surface of the workpiece) is positioned directly below the machining water spray nozzle 71, and then the Z-axis direction moving means 40 is operated to bring the workpiece holding table 6 into the Z-axis direction position of (Z1) +30 μm-100 μm. Position. As a result, the distance from the surface of the CSP substrate 70 (in a state set on the first workpiece holding jig 90a) held on the workpiece holding table 6 to the tip (lower end) of the machining water jet nozzle 71 The (interval) is adjusted to 100 μm.

以上のようにして間隔調整作業を実施することにより、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０の表面から加工水噴射ノズル７１の先端(下端)までの距離(間隔)を所定の値に正確に調整することができる。また、上記背圧式間隔検出機構８は、エアーノズル８３２をＣＳＰ基板７０の表面に接触させることなくＣＳＰ基板７０の表面から加工水噴射ノズル７１の先端までの距離（間隔）を正確に検出することができるので、ＣＳＰ基板７０の表面にエアーノズル８３２が接触することによるＣＳＰ基板７０の損傷を未然に防止することができる。 By performing the interval adjusting operation as described above, the distance (interval) from the surface of the CSP substrate 70 held on the workpiece holding table 6 to the tip (lower end) of the machining water jet nozzle 71 is set to a predetermined value. Can be adjusted accurately. Further, the back pressure type interval detection mechanism 8 accurately detects the distance (interval) from the surface of the CSP substrate 70 to the tip of the machining water jet nozzle 71 without bringing the air nozzle 832 into contact with the surface of the CSP substrate 70. Therefore, it is possible to prevent damage to the CSP substrate 70 due to the air nozzle 832 coming into contact with the surface of the CSP substrate 70.

上述した間隔調整作業を実施したならば、制御手段１０はＸ軸方向移動手段３０およびY軸方向移動手段５０を作動して、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０（第１の被加工物保持治具９０aにセットされている状態）の加工開始位置を加工水噴射ノズル７１の直下に位置付ける。次に、制御手段１０は加工水供給手段７２を作動して加工水噴射ノズル７１から砥粒が混入された加工水を噴射するとともに、Y軸方向移動手段５０およびＸ軸方向移動手段３０を作動して被加工物保持テーブル６即ちＣＳＰ基板７０を加工水噴射ノズル７１に対して第１の被加工物保持治具９０aの下挟持板９１に形成された第１の貫通溝９１４aおよび第２の貫通溝９１５aに沿って移動せしめる。この結果、ＣＳＰ基板７０は、第１の分割予定ライン７０１の全てと第２の分割予定ライン７０２の一部に沿って（第１の被加工物保持治具９０aの下挟持板９１に形成された第１の貫通溝９１４aおよび第２の貫通溝９１５aに沿って）切断される（第１の切断工程）。この第１の切断工程においては、上記間隔調整作業を実施することにより被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０の表面から加工水噴射ノズル７１の先端(下端)までの距離(間隔)が所定の値に正確に調整されているので、ＣＳＰ基板７０を第１の分割予定ライン７０１の全てと第２の分割予定ライン７０２の一部に沿って正確に切断することができる。なお、切断時においては、高圧の加工水はＣＳＰ基板７０を貫通するが、切断後の高圧の加工水は下挟持板９１に形成された第１の貫通溝９１４aおよび第２の貫通溝９１５aを通り、水槽６０に収容された緩衝用の水によってその勢いが和らげられる。 If the above-described interval adjustment work is performed, the control means 10 operates the X-axis direction moving means 30 and the Y-axis direction moving means 50 to perform the CSP substrate 70 (first first) held on the workpiece holding table 6. The processing start position in a state of being set on the workpiece holding jig 90a is positioned immediately below the processing water jet nozzle 71. Next, the control unit 10 operates the processing water supply unit 72 to inject the processing water mixed with abrasive grains from the processing water injection nozzle 71 and also operates the Y axis direction moving unit 50 and the X axis direction moving unit 30. Then, the workpiece holding table 6, that is, the CSP substrate 70, is formed on the lower clamping plate 91 of the first workpiece holding jig 90 a with respect to the machining water jet nozzle 71, and the second through-groove 914 a and the second It moves along the through groove 915a. As a result, the CSP substrate 70 is formed on the lower clamping plate 91 of the first workpiece holding jig 90a along all of the first scheduled dividing line 701 and a part of the second scheduled dividing line 702 (see FIG. The first through-groove 914a and the second through-groove 915a are cut (first cutting step). In this first cutting step, the distance (interval) from the surface of the CSP substrate 70 held on the workpiece holding table 6 to the tip (lower end) of the machining water jet nozzle 71 by performing the above-described interval adjustment work. Is accurately adjusted to a predetermined value, the CSP substrate 70 can be accurately cut along all of the first planned division line 701 and a part of the second planned division line 702. At the time of cutting, the high-pressure processing water penetrates the CSP substrate 70, but the high-pressure processing water after cutting passes through the first through-groove 914a and the second through-groove 915a formed in the lower clamping plate 91. As a result, the momentum is eased by the buffering water contained in the water tank 60.

上述した第１の切断工程を実施したならば、第１の切断工程が実施されたＣＳＰ基板７０を挟持している第１の被加工物保持治具９０aを被加工物保持テーブル６から取り外す。そして、第１の被加工物保持治具９０aに挟持されているＣＳＰ基板７０を第２の被加工物保持治具９０bにセットする。このＣＳＰ基板７０のセットは、上記第１の被加工物保持治具９０aへのセットと同様に実施する。 If the first cutting step described above is performed, the first workpiece holding jig 90a holding the CSP substrate 70 on which the first cutting step is performed is removed from the workpiece holding table 6. Then, the CSP substrate 70 sandwiched between the first workpiece holding jig 90a is set on the second workpiece holding jig 90b. The setting of the CSP substrate 70 is performed in the same manner as the setting to the first workpiece holding jig 90a.

ＣＳＰ基板７０を第２の被加工物保持治具９０bにセットしたならば、ＣＳＰ基板７０がセットされた第２の被加工物保持治具９０bを被加工物保持テーブル６上に載置し、上記第１の被加工物保持治具９０aと同様に被加工物保持テーブル６の所定位置に保持する。そして、上述した間隔調整作業を実施し、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０（第２の被加工物保持治具９０bにセットされている状態）の表面から加工水噴射ノズル７１の先端(下端)までの距離(間隔)を１００μｍに調整する。 If the CSP substrate 70 is set on the second workpiece holding jig 90b, the second workpiece holding jig 90b on which the CSP substrate 70 is set is placed on the workpiece holding table 6, The workpiece is held at a predetermined position of the workpiece holding table 6 in the same manner as the first workpiece holding jig 90a. Then, the above-described interval adjustment work is performed, and the machining water jet nozzle 71 is applied from the surface of the CSP substrate 70 (set in the second workpiece holding jig 90b) held on the workpiece holding table 6. The distance (interval) to the tip (lower end) of the plate is adjusted to 100 μm.

次に、制御手段１０はＸ軸方向移動手段３０およびY軸方向移動手段５０を作動して、被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０（第２の被加工物保持治具９０bにセットされている状態）の加工開始位置を加工水噴射ノズル７１の直下に位置付ける。そして、制御手段１０は加工水供給手段７２を作動して加工水噴射ノズル７１から砥粒が混入された加工水を噴射するとともに、Ｘ軸方向移動手段３０およびY軸方向移動手段５０を作動して被加工物保持テーブル６即ちＣＳＰ基板７０を加工水噴射ノズル７１に対して第２の被加工物保持治具９０bの下挟持板９１に形成された第１の貫通溝９１４bおよび第２の貫通溝９１５bに沿って移動せしめる。この結果、ＣＳＰ基板７０は、第２の分割予定ライン７０２の全てと第１の分割予定ライン７０１の一部に沿って（第２の被加工物保持治具９０bの下挟持板９１に形成された第１の貫通溝９１４bおよび第２の貫通溝９１５bに沿って）切断される（第２の切断工程）。この第２の切断工程においては、上記間隔調整作業を実施することにより被加工物保持テーブル６に保持されたＣＳＰ基板７０の表面から加工水噴射ノズル７１の先端(下端)までの距離(間隔)が所定の値に正確に調整されているので、ＣＳＰ基板７０を第２の分割予定ライン７０２の全てと第１の分割予定ライン７０１の一部に沿って正確に切断することができる。なお、切断時においては、高圧の加工水はＣＳＰ基板７０を貫通するが、切断後の高圧の加工水は下挟持板９１に形成された第１の貫通溝９１４bおよび第２の貫通溝９１５bを通り、水槽６０に収容された緩衝用の水によってその勢いが和らげられる。 Next, the control means 10 actuates the X-axis direction moving means 30 and the Y-axis direction moving means 50 so that the CSP substrate 70 held on the workpiece holding table 6 (to the second workpiece holding jig 90b). The machining start position in the set state) is positioned directly below the machining water jet nozzle 71. Then, the control unit 10 operates the processing water supply unit 72 to inject processing water mixed with abrasive grains from the processing water injection nozzle 71 and also operates the X-axis direction moving unit 30 and the Y-axis direction moving unit 50. The workpiece holding table 6, that is, the CSP substrate 70, with respect to the machining water jet nozzle 71, the first through groove 914 b and the second penetration formed in the lower clamping plate 91 of the second workpiece holding jig 90 b. Move along the groove 915b. As a result, the CSP substrate 70 is formed on the lower clamping plate 91 of the second workpiece holding jig 90b along all of the second scheduled dividing line 702 and a part of the first scheduled dividing line 701. The first through groove 914b and the second through groove 915b) are cut (second cutting step). In this second cutting step, the distance (interval) from the surface of the CSP substrate 70 held on the workpiece holding table 6 to the tip (lower end) of the machining water jet nozzle 71 by performing the above-described interval adjustment work. Is accurately adjusted to a predetermined value, the CSP substrate 70 can be accurately cut along all of the second scheduled division line 702 and a part of the first scheduled division line 701. At the time of cutting, the high-pressure processing water penetrates the CSP substrate 70, but the high-pressure processing water after cutting passes through the first through-groove 914b and the second through-groove 915b formed in the lower clamping plate 91. As a result, the momentum is eased by the buffering water contained in the water tank 60.

上述した第２の切断工程を実施したならば、第２の切断工程が実施されたＣＳＰ基板７０を挟持している第２の被加工物保持治具９０bを被加工物保持テーブル６から取り外す。以上のようにして第１の切断工程および第２の切断工程を実施することによりＣＳＰ基板７０は、第１の分割予定ライン７０１のおよび第２の分割予定ライン７０２に沿って切断され、個々のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に分割される。 If the 2nd cutting process mentioned above was implemented, the 2nd workpiece holding jig | tool 90b which clamps the CSP board | substrate 70 in which the 2nd cutting process was implemented will be removed from the workpiece holding table 6. FIG. By performing the first cutting step and the second cutting step as described above, the CSP substrate 70 is cut along the first scheduled dividing line 701 and the second scheduled dividing line 702, and the individual CSP substrate 70 is cut. Divided into chip size packages (CSP).

２：静止基台
２１：案内レール
３：第１の可動基台
３０：X軸方向移動手段
４：第２の可動基台
４０：Z軸方向移動手段
４５：Z軸方向位置検出手段
５：第３の可動基台
５０：Y軸方向移動手段
６：被加工物保持テーブル
６１：開口
６２：位置決めピン
６０：水槽
７：加工水噴射ノズル
８：ノズル支持部材
９：加工水供給手段
１０：背圧式間隔検出機構
１００：基準位置検出センサー
２００：制御手段
７０：ＣＳＰ基板
８０a：第１の被加工物保持治具
８０b：第２の被加工物保持治具 2: stationary base 21: guide rail 3: first movable base 30: X-axis direction moving means 4: second movable base 40: Z-axis direction moving means 45: Z-axis direction position detecting means 5: first 3 movable base 50: Y-axis direction moving means 6: Workpiece holding table 61: Opening 62: Positioning pin 60: Water tank 7: Work water jet nozzle 8: Nozzle support member 9: Work water supply means 10: Back pressure type Interval detection mechanism 100: Reference position detection sensor 200: Control means 70: CSP substrate 80a: First workpiece holding jig 80b: Second workpiece holding jig

Claims

被加工物を保持する保持面を有する被加工物保持テーブルと、該被加工物保持テーブルの保持面に保持された被加工物に加工水を噴射する加工水噴射ノズルを備えた加工手段と、該被加工物保持テーブルを該保持面と平行にＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向移動手段と、該被加工物保持テーブルを該保持面と平行にＸ軸方向と直交するY軸方向に移動させるためのY軸方向移動手段と、該被加工物保持テーブルを該保持面に対して垂直なZ軸方向に移動させるためのZ軸方向移動手段と、該被加工物保持テーブルのZ軸方向位置を検出するためのZ軸方向位置検出手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
該被加工物保持テーブルに保持された被加工物の表面にエアーを噴出するエアーノズルと、該エアーノズルから噴出されるエアーの背圧を検出する背圧検出センサーと、該エアーノズルをZ軸方向に移動せしめるノズル移動手段とを具備し、被加工物の表面から該エアーノズの先端までの距離を検出するための背圧式間隔検出機構と、
該被加工物保持テーブルに配設され該加工水噴射ノズルおよび該エアーノズルの先端を接触させることにより該加工水噴射ノズルおよび該エアーノズルの基準位置を設定するための基準位置検出センサーと、
該Z軸方向位置検出手段と該背圧検出センサーと該基準位置検出センサーからの検出信号に基づいて該Z軸方向移動手段に制御信号を出力し、該被加工物保持テーブルの保持面に保持された被加工物の表面から加工水噴射ノズルの先端までの距離が所定の値になるように制御する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。 A workpiece holding table having a holding surface for holding the workpiece, and a processing means including a processing water injection nozzle for injecting processing water onto the workpiece held on the holding surface of the workpiece holding table; X-axis direction moving means for moving the workpiece holding table in the X-axis direction parallel to the holding surface, and the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction in parallel to the holding surface. Y-axis direction moving means for moving the workpiece holding table, Z-axis direction moving means for moving the workpiece holding table in the Z-axis direction perpendicular to the holding surface, and Z of the workpiece holding table In a water jet machining apparatus comprising a Z-axis direction position detecting means for detecting an axial position,
An air nozzle that ejects air onto the surface of the workpiece held by the workpiece holding table, a back pressure detection sensor that detects a back pressure of the air that is ejected from the air nozzle, and the air nozzle that is Z-axis A back pressure type interval detecting mechanism for detecting a distance from the surface of the workpiece to the tip of the air nose, and a nozzle moving means for moving in a direction;
A reference position detection sensor disposed on the workpiece holding table for setting a reference position of the processing water injection nozzle and the air nozzle by contacting the tip of the processing water injection nozzle and the air nozzle;
Based on detection signals from the Z-axis direction position detection means, the back pressure detection sensor, and the reference position detection sensor, a control signal is output to the Z-axis direction movement means and is held on the holding surface of the workpiece holding table. Control means for controlling the distance from the surface of the processed workpiece to the tip of the processing water jet nozzle to be a predetermined value,
A water jet machining apparatus characterized by that.