JPH1140523A - 基板切断装置および基板切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体パッケージにおいてモールド樹脂と基
板間のデラミネーションや切断による樹脂クズの発生お
よび熱的ダメージを防止できると共に、生産性を低下さ
せずにＣＰＳ等の小型パッケージを基板から個片化処理
できる基板切断装置および基板切断方法を提供する。 【解決手段】 前工程での熱処理の影響等により収縮
し、ピッチが一定でない複数個のパッケージ８を有する
基板７を、分割・整列機構部１０において、パッケージ
８間の任意の位置に切れ目１４を形成してパッケージ８
の位置を補正し、複数個のパッケージ８を同時に位置決
めした後に、レーザビーム２を用いてパッケージ８の周
辺極近傍を切断加工し、複数個のパッケージ８を連続し
て個片化処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば一枚の基
板上に形成された複数個のＩＣ、特にＣＳＰ（Chip Sca
ie Package）等の小型パッケージを切り離す際に使用さ
れる基板切断装置および切断方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラ一体型ＶＴＲや携帯電話等
の携帯機器の普及が進んでおり、これらの機器の小型化
の要求に対応するためは、ＬＳＩパッケージの小型、薄
型化が必要であり、そのため、ＬＳＩのベアチップとほ
ぼ同じ大きさまでパッケージを小型化したＣＳＰ（Chip
Scaie Package）が、ＬＳＩメーカー各社で開発が進め
られている。特に、ポリイミドやガラスエポキシ等のテ
ープ基板に、チップをワイヤボンドで接続、モールド、
半田ボール付けした後に、テープ基板を切り離して個片
化する製造方法は、従来のアセンブリ技術を活用すると
共に小型パッケージを実現できることを特徴として、最
も量産化が進められている。従来、基板から個々のパッ
ケージを切り離し個片化する方法としては、ローラカッ
ター法、金型による打ち抜き法、シェアリング法、上下
平刃による押し切り法等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、一枚の
基板から個々のパッケージを切り離す方法としては、従
来いくつかの方法が提案されているが、いずれも基板に
接触して切断する方法であり、切り離した個片において
モールド樹脂と基板が剥離するデラミネーションを防止
するには、パッケージ端から離れた位置で切断する必要
があり、パッケージの外形を十分に小型化することがで
きない。さらに、切断により樹脂クズが発生するなどの
問題があった。また、短時間に多数個の小型パッケージ
を形成するためには、複数個のパッケージが形成された
基板を高精度で個片化処理することが必要であるが、前
工程での熱処理の影響等による基板の収縮が生じること
により、パッケージ間のピッチが一定にならないため、
高精度に個片化処理するためには、パッケージ毎に位置
を認識した後に個片化処理することが必要となり、生産
性を低下させる問題があった。また、レーザービームを
用いた個片化処理では、熱エネルギーによる加工となる
ため、パッケージに熱的ダメージを与えたり、加工に伴
い発生するカーボン等の発塵物が付着することによりパ
ッケージを汚染するなどの問題があった。

【０００４】この発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたもので、モールド樹脂と基板間のデラミ
ネーションや切断による樹脂クズの発生および熱的ダメ
ージを防止できると共に、生産性を低下させずにＣＰＳ
等の小型パッケージを基板から個片化処理できる基板切
断装置を提供することを目的とする。さらにこの装置に
適した基板切断方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる基板切
断装置は、複数個の部品が形成された基板の各部品間に
切れ目を形成後あるいは各部品毎に分割後、部品の位置
を補正し整列させる整列機構部と、整列された複数個の
部品を有する基板の搬送手段と、整列された複数個の部
品を有する基板にレーザビームを照射するレーザ加工部
とを備えたものである。また、基板には、各部品に対応
して基板の短手方向両側に穴部が形成されているもので
ある。また、整列機構部は、基板切断用治具と、基板に
形成された穴部に対応するピンが所定位置に設けられた
整列治具を備えているものである。また、基板切断用治
具は、接触式の切断治具である。また、整列治具に設け
られたピンは、端部が尖端状に形成されたテーパ形状で
ある。また、レーザ加工部は、水平移動が可能なステー
ジと、ステージ上に設置され、整列された複数個の部品
を有する基板を保持する保持治具と、保持治具に保持さ
れた基板上にレーザビームを出射するレーザ発振器と、
レーザビームの照射部に吹き付けるガスを噴出させるノ
ズルを備えているものである。また、保持治具には、整
列治具に設けられたピンと対応する位置に突起部が設け
られているものである。また、基板には、一方の面に金
属配線が形成され、他方の面に半田ボールが設けられて
おり、金属配線が形成された面側からレーザビームは照
射され、半田ボールが設けられた面側から基板は保持治
具に吸引保持されるよう構成されているものである。ま
た、保持治具の半田ボールとの接触面には、半田ボール
に対応した凹部が設けられているものである。さらに、
保持治具の半田ボールとの接触面は、基板の構成材料と
同じ材料により構成されているものである。また、保持
治具は、基板を通過したレーザビームと干渉しないよう
レーザビームの進行方向に従いテーパ形状に切り欠かれ
ているものである。また、保持治具の周辺部に、吸引排
気孔を有し、レーザビーム照射により生じた発塵物を強
制的に排出する機構を備えたものである。また、レーザ
ビームの照射部に吹き付けるガスを噴出させるノズル
は、レーザビームと同軸でガスを噴出させるものであ
る。また、レーザ加工部は、レーザビームの照射により
切断される部品の周辺部に吹き付けるガスを噴出させる
ノズルを複数個備えたものである。また、レーザ加工部
は、レーザ発振器から出射するレーザビームを複数本に
分割し基板に照射する光学系を備えたものである。

【０００６】さらにこの発明の基板切断方法は、複数個
の部品が形成された基板の部品間に切れ目を形成する工
程あるいは各部品毎に分割する工程と、部品の位置を補
正し整列させる工程と、整列された複数個の部品を有す
る基板を同時に水平移動が可能なステージ上の保持治具
に移動させる工程と、保持治具に保持された基板にガス
を吹き付けると共にレーザビームを照射し部品を個片化
処理する工程を含むものである。また、部品の位置補正
は、部品間に切れ目を形成後、整列治具の所定位置に設
けられたピンに、部品の両側に設けられた穴部を嵌合さ
せることにより行うものである。または、部品の位置補
正は、部品間を分割後、所定位置にピンを有する整列治
具を上昇させ、部品の両側に設けられた穴部にピンを挿
入することにより行うものである。または、部品の位置
補正は、整列治具の所定位置に設けられた端部が尖端状
に形成されたテーパ形状のピンの先端を、部品の両側に
設けられた穴部に挿入した状態で部品間を分割し、テー
パ形状のピンに沿って分割された基板を滑り落とすこと
により行うものである。また、レーザ発振器から出射す
るレーザビームを複数本に分割し基板に照射する光学系
により、基板へのレーザビームの照射を複数回行うこと
により部品を個片化処理するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の一実施の形態である基
板切断装置を図について説明する。図１は本発明の実施
の形態１による基板切断装置の構成を示す概略図であ
る。図において、１はレーザ発振器、２はレーザ発振器
１から出射されたレーザビーム、３はレーザ発振器１か
ら出射されたレーザビーム２を反射させて進行方向を変
える反射ミラー、４は集光レンズ、５は可動ステージ、
６は可動ステージ５上の保持機構部、７は複数個の部品
であるパッケージ８が形成された基板、９は基板７をパ
ッケージ８単位に分割した分割基板、１０は基板７をパ
ッケージ８単位に分割すると共に、この分割基板９上の
パッケージ８の位置を補正してパッケージ８が所定の位
置に配置されるよう分割基板９を整列させる分割・整列
機構部、１１はガスを噴出させるノズルである。図２は
分割・整列機構部１０を示す平面図である。図におい
て、１２は分割・整列機構部１０の基板７を保持する保
持部、１３は例えばローラカッター等の接触式の切断治
具、１４は切断治具１３により基板７に形成された切れ
目、１５は各パッケージ８に対応させて基板７に設けら
れた穴部、１６ａは所定の位置に複数のピン１７ａを有
する整列治具で、ピン１７ａは基板７に設けられた穴部
１５の径より小さい径を有する。

【０００８】複数個のパッケージ８を有する基板７に
は、前工程での熱処理の影響等により収縮が生じ、パッ
ケージ８間のピッチが一定にはならない。そのため、パ
ッケージ８を高精度に個片化処理するためには、まず、
パッケージ８の位置を補正し、整列させることが必要で
ある。なお、前工程での熱処理の影響等による基板７の
収縮は、通常基板の長手方向に大きく、短手方向には無
視できるほど小さい。そのため、各パッケージ８に対応
させて設ける穴部１５を、基板７の短手方向かつパッケ
ージ８の両側の所定位置に一個ずつ形成することによ
り、対をなすパッケージ８と穴部１５の位置関係が、基
板７の収縮に係わらず常に一定となる。

【０００９】次に、本実施の形態の基板切断装置による
基板切断について説明する。まず図２に示すように、前
工程での熱処理の影響等により収縮し、ピッチが一定で
ない複数個のパッケージ８を有する基板７を、分割・整
列機構部１０の保持部１２に配置し、切断治具１３によ
りパッケージ８間の任意の位置を、短手方向の両側から
交互に対向する辺側へその辺の端部から所定の長さを残
した部分まで切断し、保持部１２に保持された基板７上
の各パッケージ８の間に切れ目１４を形成する。次に切
れ目１４が形成された基板７を、ロボット等（図示せ
ず）により真空吸着して、ピン１７ａを有する整列治具
１６ａに搬送し、ピン１７ａに基板７に設けられた穴部
１５を嵌合させることにより、分割基板９を整列させ
る。このとき、基板７には切れ目１４が形成されてお
り、長手方向にのびることができるため、所定位置に設
けられたピン１７ａにパッケージ８の両側に設けられた
穴部１５を嵌合させることができ、熱処理の影響等によ
る基板７の長手方向の収縮を補正して、各パッケージ８
を所定の位置に精度よく配置することができる。次に分
割・整列機構部１０の整列治具１６ａのピン１７ａによ
り位置決めされた分割基板９を、そのままの状態で全数
を同時にロボット等（図示せず）により真空吸着して、
可動ステージ５上の保持機構部６に配置する。なお、分
割基板９は、保持機構部６では、分割・整列機構部１０
の整列治具１６ａに設けられていたピン１７ａと対応す
る位置に突起部を有する保持治具（図示せず）に保持さ
れ、位置ずれを防止される。また、保持治具に設けられ
た突起部の径はパッケージ８の両側に設けられた穴部１
５の径より小さい。

【００１０】次に、レーザ発振器１から出射され、集光
レンズ４により集光されたレーザビーム２を、移動ステ
ージ５上の保持機構部６に高精度に位置決めされ保持さ
れた分割基板９に照射した状態で、可動ステージ５を予
めプログラミングされた情報に従い移動させることによ
り、分割基板９をパッケージ８の周辺極近傍で切断し、
複数個のパッケージ８を連続して個片化処理する。ま
た、レーザビーム２照射による分割基板９切断時には、
ノズル１１から切断加工部にガス（アシストガス）を吹
き付けて、切断加工部で生じる燃焼溶融物を除去するこ
とにより、切断の高速化を図っている。なお、レーザビ
ーム２の照射、ノズル１１からのガスの吹き付けおよび
可動ステージ５の移動は、予め入力された情報に従い一
つの制御系により制御される（制御系は図示せず）。ま
た、パッケージ８を個片化するための熱源となるレーザ
発振器１としては、近年小型パッケージとして多用され
ているＣＰＳ（Chip Scaie Package）では、その基板材
料としてポリイミド樹脂やガラス基材エポキシ樹脂等の
樹脂テープが用いられ、その表面にはＣｕ等による金属
配線が形成されており、この金属配線が形成された樹脂
テープを切断加工する必要があるため、樹脂および金属
に対する吸収率が高いＹＡＧの高調波（波長：λ＝０.
５３２、０. ２６６μｍ等）や、大出力パワーが取り出
せ、樹脂に対する吸収率が高い炭酸ガス（ＣＯ₂ ）レー
ザ（波長：λ＝１０. ６μｍ）が適している。なお、図
２では、図を簡略化するために基板７に設けられたパッ
ケージ８の数を三個としたが、これに限定されるもので
はない。また、分割・位置整列機構部１０の切断治具１
３は、刃物や金型でもよい。

【００１１】この発明によれば、前工程での熱処理の影
響等により収縮し、ピッチが一定でない複数個のパッケ
ージ８を有する基板７を、分割・位置整列機構部１０に
おいて、パッケージ８間の任意の位置に切れ目１４を形
成してパッケージ８の位置を補正し、複数個のパッケー
ジ８を同時に位置決めした後に、レーザビーム２を用い
てパッケージ８の周辺極近傍を切断加工し、複数個のパ
ッケージ８を連続して個片化処理する。このため、分割
・整列機構部１０における基板７の切断では、隣接する
パッケージ８の間隔は十分にあるため、基板７を接触方
式で切断することによっても、パッケージ８のモールド
樹脂と基板が剥離するデラミネーションや樹脂くずの発
生によるパッケージ８への悪影響等の問題は生じない。
さらに、複数個のパッケージ８が同時かつ高精度に位置
決めされているため、複数個のパッケージ８を連続して
個片化処理でき、高精度かつ短時間でパッケージ８の個
片化処理を行うことができる。

【００１２】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示す基板切断装置の分割・整列機構部の斜視図で
ある。図において、１８は切断治具１３の受け部、１６
ｂは保持部１２に保持された基板７の下方に各パッケー
ジ８に対応して各別に移動可能なように設けられた位置
整列治具で、分割・整列機構部１０のすべての整列治具
１６ｂの位置は高精度に位置決めされている。１７ｂは
整列治具１６ｂの所定の位置に設けられたピンで、パッ
ケージ８の両側に設けられた穴部１５の径より小さい径
を有する。なお、その他の構成は実施の形態１と同様で
あるので説明を省略する。

【００１３】次に、本実施の形態の基板切断装置の分割
・整列機構部１０による基板７の分割および分割基板９
の位置補正について説明する。まず図３−（イ）に示す
ように、前工程での熱処理の影響等により収縮し、ピッ
チが一定でない複数個のパッケージ８を有する基板７
を、分割・整列機構部１０の保持部１２に配置し、切断
治具１３によりパッケージ８間の任意の位置を切断す
る。次に図３−（ロ）に示すように、切断治具１３によ
り分割された分割基板９は、上昇してきた整列治具１６
ｂの所定の位置に設けられたピン１７ｂが、分割基板９
のパッケージ８の両側に設けられた穴部１５に挿入され
ることにより、分割基板９の位置が補正され、パッケー
ジ８は整列治具１６ｂ上で高精度に位置決めされる。そ
の後、分割・整列機構部１０の保持部１２に保持された
基板７上の全てのパッケージ８を順次分割し、整列治具
１６ｂのピン１７ｂにより位置決めする。次に分割・整
列機構部１０の整列治具１６ｂのピン１７ｂにより位置
決めされた分割基板９を、そのままの状態で全数を同時
にロボット等（図示せず）により真空吸着して、可動ス
テージ５上の保持機構部６に配置する。その後、実施の
形態１と同様の方法によりパッケージ８を個片化処理す
る。

【００１４】本実施の形態によれば、前工程での熱処理
の影響等により収縮し、ピッチが一定でない複数個のパ
ッケージ８を有する基板７を、分割・整列機構部１０に
おいて、パッケージ８間の任意の位置で切断後、整列治
具１６ｂに設けられたピン１７ｂをパッケージ８の両端
に設けられた穴部１５に挿入することによりパッケージ
８の位置を補正し、位置決めされた複数個のパッケージ
８を、レーザビーム２によりパッケージ８を個片化処理
する可動ステージ５上の保持機構部６に、同時かつ高精
度に位置決めして配置することができるため、実施の形
態１と同様の効果を得ることができる。

【００１５】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３を示す基板切断装置の分割・整列機構部の斜視図で
ある。また、図５は分割・整列機構部の整列治具を示す
斜視図である。図において、１６ｃは所定の位置にテー
パ形状のピン１７ｃを有する整列治具で、ピン１７ｃの
先端が保持部１２に保持された基板７に設けられた穴部
１５に入る位置精度で基板７の下方に高精度に位置決め
され配置されている。なお、その他の構成は実施の形態
１と同様であるので説明を省略する。

【００１６】次に、本実施の形態の基板切断装置の分割
・整列機構部１０による基板７の分割および分割基板９
の位置補正について説明する。まず前工程での熱処理の
影響等により収縮し、ピッチが一定でない複数個のパッ
ケージ８を有する基板７を、分割・整列機構部１０の整
列治具１６ｃに設けられたピン１７ｃの先端がパッケー
ジの両側に設けられた穴部１５に入るよう保持部１２に
配置し、切断治具１３によりパッケージ８間の任意の位
置を切断する。切断治具１３により分割された分割基板
９は、テーパ形状を有するピン１７ｃに沿って滑り落
ち、分割基板９上のパッケージ８は位置整列治具１６ｃ
上で高精度に位置決めされる。その後、分割・整列機構
部１０の保持部１２に保持された基板７上の全てのパッ
ケージ８を順次分割し、整列治具１６ｃのピン１７ｃに
より位置決めする。次に分割・整列機構部１０の整列治
具１６ｃのピン１７ｃにより位置決めされた分割基板９
を、そのままの状態で全数を同時にロボット等（図示せ
ず）により真空吸着して、可動ステージ５上の保持機構
部６に配置する。その後、実施の形態１と同様の方法に
よりパッケージ８を個片化処理する。

【００１７】本実施の形態によれば、前工程での熱処理
の影響等により収縮し、ピッチが一定でない複数個のパ
ッケージ８を有する基板７を、分割・整列機構部１０に
おいて、パッケージ８間の任意の位置で切断後、分割基
板９を先端がパッケージ８の両側に設けられた穴部１５
に挿入されている整列治具１６ｃのテーパ形状のピン１
７ｃに沿って滑り落とすことによりパッケージ８の位置
を補正し、位置決めされた複数個のパッケージ８を、レ
ーザビーム２によりパッケージ８を個片化処理する可動
ステージ５上の保持機構部６に、同時かつ高精度に位置
決めして配置することができるため、実施の形態１と同
様の効果を得ることができる。

【００１８】実施の形態４．図６はこの発明の実施の形
態４を示す基板切断装置のレーザ加工部における分割基
板の保持機構部の断面図である。図において、６ｂは保
持機構部６の分割基板９を保持する保持治具、２０は分
割基板９に形成されている金属配線、２１は分割基板９
の基板材料である樹脂基板、２２は分割基板９の裏面側
（パッケージ８および金属配線２０形成面の反対側）に
設けられている半田ボール、２３は分割基板９を真空吸
着するために保持治具６ｂに設けられた配管である。な
お、その他の構成は実施の形態１、２および３のいずれ
かと同様であるので説明を省略する。

【００１９】分割・整列機構部１０において高精度に位
置決めされたパッケージ８を有する分割基板９は、レー
ザビーム２の照射により個片化処理される可動ステージ
５上の保持治具６ｂに、金属配線２０が形成されている
面を上向きに配置、真空吸着され、また半田ボール２２
を損傷しないよう分割基板９の裏面側中央部のみで保持
されている。この状態で上方からレーザビーム２を照射
し、分割基板９をパッケージ８の周辺極近傍で切断して
パッケージ８を個片化処理する。分割基板９切断時の切
断の深さ方向の現象をミクロ的に観察すると、レーザビ
ーム２による切断エネルギーを樹脂基板２１より多く必
要とする金属配線２０を切断した後に樹脂基板２１が切
断され、樹脂基板２１を切断した後に金属配線２０を切
断する場合より少ない照射エネルギーで分割基板９から
パッケージ８を個片化処理できる。

【００２０】本実施の形態によれば、分割基板９を半田
ボール２２が設けられている面側を吸引保持すると共
に、金属配線２０が形成されている側からレーザビーム
２を照射し切断することにより、より少ない照射エレル
ギーでパッケージ８を個片化できるため、パッケージ８
への熱的ダメージを低減させることができる。

【００２１】実施の形態５．実施の形態４では、分割基
板９は、半田ボール２２を損傷しないよう分割基板９の
裏面側中央部のみで保持治具６ｂに保持されていたが、
図７に示すように、保持治具６ｃの分割基板９に設けら
れた半田ボール２２との接触面に、半田ボール２２に対
応した凹部２４を設けておくことにより、分割基板９と
保持治具６ｃとの接触面を半田ボール２２の形成位置に
制限されないので、パッケージ８に設けられる半田ボー
ル２２の数や形成領域に依存することなく、かつ半田ボ
ール２２を損傷せずに、分割基板９と保持治具６ｃとの
接触面を確保でき、半田ボール２２側から分割基板９を
保持治具６ｃに保持することができるので、実施の形態
４と同様の効果が得られる。なお、図７に示した凹部２
４の個数および形成領域は、これに限定されるものでは
ない。

【００２２】実施の形態６．実施の形態４では、分割基
板９は、半田ボール２２を損傷しないよう分割基板９の
裏面側中央部のみで保持治具６ｂに保持されていたが、
図８に示すように、保持治具６ｄの分割基板９に設けら
れた半田ボール２２との接触面に、分割基板９の基板材
料である樹脂基板２１と同材質の部材２５を設けること
により、分割基板９と保持治具６ｄとの接触面を半田ボ
ール２２の形成位置に制限されないので、半田ボール２
２が全面に形成されている場合でも、半田ボール２２を
損傷せずに、半田ボール２２側から分割基板９を保持治
具６ｄに保持することができ、実施の形態４と同様の効
果が得られる。なお、部材２５に半田ボール２２に対応
した凹部２４を設けてもよい。

【００２３】実施の形態７．図９はこの発明の実施の形
態７を示す基板切断装置のレーザ加工部の保持機構部の
断面図である。図において、６ｅはレーザビーム２照射
時に、分割基板９を切断し貫通したレーザビーム２６と
干渉しないよう下部方向に切り欠いている保持治具であ
る。なお、その他の構成は実施の形態１、２および３の
いずれかと同様であるので説明を省略する。

【００２４】レーザビーム２による分割基板９の切断工
程において、集光レンズ４により集光されたレーザビー
ム２は、分割基板９を切断し貫通すると、光が進行する
に従いそのビーム径を拡げていく。拡がったレーザビー
ム２６にあたらないよう下部方向に切り欠いた保持治具
６ｅを用いることにより、レーザビーム２６があたるこ
とによる保持治具６ｅの温度上昇を防止できる。なお、
分割基板９に設けられた半田ボール２２と保持治具６ｅ
との接触部分の構造は、実施の形態４、５および６に示
した保持治具６ｂ、６ｃおよび６ｄのいずれの構造でも
よい。

【００２５】本実施の形態によれば、分割基板９を切断
し貫通したレーザビーム２６にあたらないよう保持治具
６ｅを下部方向に切り欠くことにより、保持治具６ｅの
温度上昇を防止でき、保持治具６ｅと接するパッケージ
８の熱的ダメージを低減させることができる。また、保
持治具６ｅの温度上昇によるパッケージ８の熱的ダメー
ジ低減を目的に設けられる冷却機構を省略することがで
きる。

【００２６】実施の形態８．図１０はこの発明の実施の
形態８を示す基板切断装置のレーザ加工部の保持機構部
の断面図である。図において、２７は保持治具６ｅの周
囲を囲むように設置された枠で、真空引きのための貫通
孔２８を有している。なお、その他の構成は実施の形態
１、２および３のいずれかと同様であるので説明を省略
する。また、保持治具６ｅは、実施の形態４、５および
６に示した保持治具６ｂ、６ｃおよび６ｄのいずれかの
構造でもよい。

【００２７】レーザビーム２による分割基板９の切断工
程において、レーザビーム２により金属配線２０や樹脂
基板２１を切断する際には、カーボン等の発塵物が生じ
る。保持治具６ｅの周囲を囲むように枠２７を設置する
と共に、枠２７に形成された貫通孔２８を介して真空引
きを行い、これらの発塵物を切断加工している領域から
排出する。

【００２８】本実施の形態によれば、レーザ加工時に分
割基板９を保持する保持治具６ｅの周囲を囲むように枠
２７を設置すると共に、枠２７に形成された貫通孔２８
を介して分割基板９切断時に生じる発塵物を排出するこ
とにより、発塵物がパッケージ８に付着し、パッケージ
８を汚染するのを防止することができる。

【００２９】実施の形態９．図１１はこの発明の実施の
形態９を示す基板切断装置のレーザ加工部の断面図であ
る。図において、２９はレーザビーム２と同軸でレーザ
ビーム２による分割基板９の切断加工部にアシストガス
３０を吹き付けるノズル、３１はレーザビーム２による
分割基板９の切断加工部近傍でパッケージ８の端部方向
にガス３２を吹き付けるノズルである。なお、その他の
構成は実施の形態８と同様であるので説明を省略する。

【００３０】レーザビーム２による分割基板９の切断工
程において、分割基板９の切断加工部に、ノズル２９か
ら切断加工の高速化に寄与するアシストガス３０を吹き
付ける。アシストガス３０は、異方性がないよう切断面
に対して垂直に吹き付ける必要があり、また、レーザビ
ーム２による切断加工部に吹き付ける必要があるため、
レーザビーム２と同軸にアシストガス３０を噴出できる
ようノズル２９は構成されている。また、ノズル３１
は、パッケージ８の周囲に対応して複数個設置され、切
断加工が行われる部分に対応するノズル３１からのみ、
切断加工部近傍でパッケージ８の端部方向へガス３２を
噴出させ、切断加工による発塵物のパッケージ８への付
着を防止する。さらに、ノズル３１から噴出するガス３
２により吹き飛ばされた発塵物を、保持治具６ｅの周囲
を囲むように設置された枠２７に形成された真空引きさ
れる貫通孔２８を介して排出する。

【００３１】本実施の形態によれば、レーザ加工時に、
ノズル２９からアシストガス３０をレーザビーム２と同
軸に噴出することにより、切断加工部で生じる燃焼溶融
物を除去して切断の高速化を図ることができる。また、
切断加工部近傍でパッケージ８の端部方向へガス３２を
噴出させるノズル３１を、パッケージ８の周囲に対応し
て複数個設置することにより、切断加工による発塵物の
パッケージ８への付着を防止する。さらに、ノズル３１
から噴出するガス３２により吹き飛ばされた発塵物を、
保持治具６ｅの周囲を囲むように設置された枠２７に形
成された貫通孔２８を介して排出することにより、発塵
物のパッケージ８への付着防止に一層効果がある。

【００３２】実施の形態１０．図１２はこの発明の実施
の形態１０を示す基板切断装置のレーザ加工部の断面図
である。図において、３ａはレーザ発振器１から出射さ
れたレーザビーム２を５０％反射させ、かつ残りの５０
％を透過させる部分反射ミラー、３ｂは部分反射ミラー
３ａからの透過光を反射させる全反射ミラー、４ａは部
分反射ミラー３ａにより反射されたレーザビーム２ａを
切断加工部に集光させる集光レンズ、４ｂは全反射ミラ
ー３ｂにより反射されたレーザビーム２ｂを切断加工部
に集光させる集光レンズで、反射ミラー３ａ、３ｂおよ
び集光レンズ４ａ、４ｂは固定されており、所定の位置
に集光されたレーザビーム２ａ、２ｂを照射する。、９
ａ、９ｂはパッケージ８ａ、８ｂが形成された分割基
板、３３はダミー基板である。なお、その他の構成は上
記実施の形態のいずれかと同様であるので説明を省略す
る。

【００３３】レーザビーム２ａ、２ｂによる分割基板９
ａ、９ｂの切断工程において、まず部分反射ミラー３ａ
により反射され、集光レンズ４ａにより集光されたレー
ザビーム２ａがダミー基板３３に照射されているとき、
全反射ミラー３ｂにより反射され、集光レンズ４ｂによ
り集光されたレーザビーム２ｂはダミー基板３３の隣に
配置された分割基板９ａに照射され、分割基板９ａ、９
ｂを搭載した可動ステージ５を移動させることにより、
パッケージ８ａの周囲にレーザビーム２ｂを照射する。
次に分割基板９を搭載した可動ステージ５を移動させ、
部分反射ミラー３ａにより反射され、集光レンズ４ａに
より集光されたレーザビーム２ａを分割基板９ａに照射
すると共に、全反射ミラー３ｂにより反射され、集光レ
ンズ４ｂにより集光されたレーザビーム２ｂは分割基板
９ａの隣に配置された分割基板９ｂに照射され、分割基
板９ａ、９ｂを搭載した可動ステージ５を移動させるこ
とにより、パッケージ８ａおよびパッケージ８ｂの周囲
にレーザビーム２ａおよび２ｂを照射する。分割基板９
ａはレーザビーム２ａおよび２ｂの二回の照射により切
断され、パッケージ８ａは個片化される。可動ステージ
５を移動させ、切断加工処理を繰り返し、レーザビーム
２ａおよび２ｂの二回の照射により、順次パッケージ８
は個片化処理される。

【００３４】本実施の形態では、二回のレーザビーム２
の照射により分割基板９が切断され、パッケージ８が個
片化される場合を示したが、二回に限定されるものでは
ない。レーザ加工部の保持機構部６に保持された分割基
板９をすべて個片化処理するのに必要なレーザビーム２
の走査回数ｎは、 ｎ＝ｋ＋（ｍ−１） ｋ：保持機構部６に保持されたパッケージ８の数 ｍ：分割基板９を切断加工するのに必要な照射回数 となる。

【００３５】本実施の形態によれば、分割基板９切断
し、パッケージ８を個片化するために必要なエネルギー
を複数回に分けて照射するため、パッケージ８への熱的
ダメージを低減させることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、前工
程での熱処理の影響等により収縮し、ピッチが一定でな
い複数個のパッケージを有する基板のパッケージのピッ
チを補正し、複数個のパッケージを同時に位置決めした
後に、レーザビームを用いてパッケージの周辺極近傍を
切断加工してパッケージを個片化処理するため、パッケ
ージのモールド樹脂と基板が剥離するデラミネーション
や樹脂くずの発生を防止できると共に、ＣＳＰ等の小型
パッケージを、高精度かつ短時間で個片化処理すること
ができる。また、請求項８、９、１０、１１、１３およ
び１５によれば、パッケージへの熱的ダメージを低減さ
せることができる。さらに、請求項１２、１４および２
０によれば、パッケージへの発塵物等の付着を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による基板切断装置
を示す概略図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による分割・整列機
構部を示す平面図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による分割・整列機
構部を示す斜視図である。

【図４】 この発明の実施の形態３による分割・整列機
構部を示す斜視図である。

【図５】 この発明の実施の形態３による分割・整列機
構部を示す斜視図である。

【図６】 この発明の実施の形態４による基板切断装置
の基板保持機構部を示す断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態５による基板切断装置
の基板保持機構部を示す断面図である。

【図８】 この発明の実施の形態６による基板切断装置
の基板保持機構部を示す断面図である。

【図９】 この発明の実施の形態７による基板切断装置
の基板保持機構部を示す断面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態８による基板切断装
置の基板保持機構部を示す断面図である。

【図１１】 この発明の実施の形態９による基板切断装
置のレーザ加工部を示す断面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態１０による基板切断
装置のレーザ加工部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ レーザ発振器、２、２ａ、２ｂ レーザビーム、３
反射ミラー、３ａ 部分反射ミラー、３ｂ 全反射ミ
ラー、４、４ａ、４ｂ 集光レンズ、５ 可動ステー
ジ、６ 保持機構部、７ 基板、８ パッケージ、９
分割基板、１０ 分割・整列機構部、１１ ノズル、１
２ 保持部、１３ 切断治具、１４ 切れ目、１５ 穴
部、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ 整列治
具、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ ピン、１８ 受け部、２
０ 金属配線、２１ 樹脂基板、２２ 半田ボール、２
３ 配管、２４ 凹部、２５ 部材、２６ レーザビー
ム、２７ 枠、２８ 貫通孔、２９ ノズル、３０ ア
シストガス、３１ ノズル、３２ ガス、３３ ダミー
基板。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の部品が形成された基板の各部品
   間に切れ目を形成後あるいは各部品毎に分割後、各部品
   の位置を補正し整列させる整列機構部と、 上記整列された複数個の部品を有する基板の搬送手段
   と、 上記整列された複数個の部品を有する基板にレーザビー
   ムを照射するレーザ加工部とを備えたことを特徴とする
   基板の切断装置。
2. 【請求項２】 基板には、各部品に対応して上記基板の
   短手方向両側に穴部が形成されていることを特徴とする
   請求項１記載の基板の切断装置。
3. 【請求項３】 整列機構部は、基板切断用治具と、基板
   に形成された穴部に対応するピンが所定位置に設けられ
   た整列治具を具備していることを特徴とする請求項２記
   載の基板の切断装置。
4. 【請求項４】 基板切断用治具は、接触式の切断治具で
   あることを特徴とする請求項３記載の基板の切断装置。
5. 【請求項５】 整列治具に設けられたピンは、端部が尖
   端状に形成されたテーパ形状であることを特徴とする請
   求項３または請求項４記載の基板の切断装置。
6. 【請求項６】 レーザ加工部は、水平移動が可能なステ
   ージと、上記ステージ上に設置され、上記整列された複
   数個の部品を有する基板を保持する保持治具と、上記保
   持治具に保持された上記基板上にレーザビームを出射す
   るレーザ発振器と、上記レーザビームの照射部に吹き付
   けるガスを噴出させるノズルを備えていることを特徴と
   する請求項１〜５のいずれか一項記載の基板の切断装
   置。
7. 【請求項７】 保持治具には、整列治具に設けられたピ
   ンと対応する位置に突起部が設けられていることを特徴
   とする請求項６記載の基板の切断装置。
8. 【請求項８】 基板には、一方の面に金属配線が形成さ
   れ、他方の面に半田ボールが設けられており、上記金属
   配線が形成された面側からレーザビームは照射され、上
   記半田ボールが設けられた面側から上記基板は保持治具
   に吸引保持されるよう構成されていることを特徴とする
   請求項６または請求項７記載の基板の切断装置。
9. 【請求項９】 保持治具の半田ボールとの接触面には、
   上記半田ボールに対応した凹部が設けられていることを
   特徴とする請求項８記載の基板の切断装置。
10. 【請求項１０】 保持治具の半田ボールとの接触面は、
    上記基板の構成材料と同じ材料により構成されることを
    特徴とする請求項８または請求項９記載の基板の切断装
    置。
11. 【請求項１１】 保持治具は、上記基板を通過したレー
    ザビームと干渉しないよう上記レーザビームの進行方向
    に従いテーパ形状に切り欠かれていることを特徴とする
    請求項６〜１０のいずれか一項記載の基板の切断装置。
12. 【請求項１２】 レーザ加工部は、保持治具の周辺部に
    吸引排気孔を有し、レーザビーム照射により生じた発塵
    物を強制的に排出する機構を備えたことを特徴とする請
    求項６〜１１のいずれか一項記載の基板の切断装置。
13. 【請求項１３】 レーザビームの照射部に吹き付けるガ
    スを噴出させるノズルは、上記レーザビームと同軸で上
    記ガスを噴出させることを特徴とする請求項６〜１２の
    いずれか一項記載の基板の切断装置。
14. 【請求項１４】 レーザ加工部は、レーザビームの照射
    により切断される部品の周辺部に吹き付けるガスを噴出
    させるノズルを複数個備えたことを特徴とする請求項６
    〜１３のいずれか一項記載の基板の切断装置。
15. 【請求項１５】 レーザ加工部は、レーザ発振器から出
    射するレーザビームを複数本に分割し基板に照射する光
    学系を備えたことを特徴とする請求項６〜１４のいずれ
    か一項記載の基板の切断装置。
16. 【請求項１６】 複数個の部品が形成された基板の各部
    品間に切れ目を形成する工程あるいは各部品毎に分割す
    る工程と、 上記部品の位置を補正し整列させる工程と、 上記整列された複数個の部品を有する基板を同時に水平
    移動が可能なステージ上の保持治具に移動する工程と、 上記保持治具に保持された上記基板にガスを吹き付ける
    と共にレーザビームを照射し上記部品を個片化処理する
    工程を含むことを特徴とする基板の切断方法。
17. 【請求項１７】 部品の位置補正は、上記部品間に切れ
    目を形成後、整列治具の所定位置に設けられたピンに、
    上記部品の両側に設けられた穴部を嵌合させることによ
    り行うことを特徴とする請求項１６記載の基板の切断方
    法。
18. 【請求項１８】 部品の位置補正は、上記部品間を分割
    後、所定位置にピンを有する整列治具を上昇させ、上記
    部品の両側に設けられた穴部に上記ピンを挿入すること
    により行うことを特徴とする請求項１６記載の基板の切
    断方法。
19. 【請求項１９】 部品の位置補正は、整列治具の所定位
    置に設けられた端部が尖端状に形成されたテーパ形状の
    ピンの先端を、上記部品の両側に設けられた穴部に挿入
    した状態で上記部品間を分割し、上記テーパ形状のピン
    に沿って分割された上記基板を滑り落とすことにより行
    うことを特徴とする請求項１６記載の基板の切断方法。
20. 【請求項２０】 レーザ発振器から出射するレーザビー
    ムを複数本に分割し基板に照射する光学系により、上記
    基板へのレーザビームの照射を複数回行うことにより部
    品を個片化処理することを特徴とする請求項１６〜１９
    のいずれか一項記載の基板の切断方法。