特開 2025-14782 切断方法、切断品の製造方法及び切断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025014782

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】切断方法、切断品の製造方法及び切断装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20250123BHJP

   B26D 1/14 20060101ALI20250123BHJP

   B26D 7/10 20060101ALI20250123BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 Q

H01L21/78 F

B26D1/14 C

B26D7/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023117607

(22)【出願日】2023-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】390002473

【氏名又は名称】ＴＯＷＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】山田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】多羅尾 早織

(72)【発明者】

【氏名】藤原 直己

【テーマコード（参考）】

3C021

5F063

【Ｆターム（参考）】

3C021EA02

3C021EA03

3C021EA04

5F063AA36

5F063BA17

5F063CB05

5F063CB25

5F063CC27

5F063DD04

5F063DD93

5F063DF12

5F063DF21

(57)【要約】

【課題】保護フィルムにバリを発生させ難い切断方法、切断品の製造方法及び切断装置を提供する。
【解決手段】素子が固定された基板６３と、基板６３に接着され素子を保護する保護フィルム６７と、を有する対象物６０を切断する切断方法は、流体放出部３４から流体を浴びせることにより保護フィルム６７を低温にする低温化工程と、低温化工程の後に、保護フィルム６７を切断するフィルム切断工程と、フィルム切断工程の後に、流体よりも高温の切削水を浴びせながら基板６３を切断する基板切断工程と、を含む。
【選択図】図４Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

素子が固定された基板と、前記基板に接着され前記素子を保護する保護フィルムと、を有する対象物を切断する切断方法であって、
流体放出部から流体を浴びせることにより前記保護フィルムを低温にする低温化工程と、
前記低温化工程の後に、前記保護フィルムを切断するフィルム切断工程と、
前記フィルム切断工程の後に、前記流体よりも高温の切削水を浴びせながら前記基板を切断する基板切断工程と、を含む切断方法。

【請求項2】

前記流体は、０度未満に冷却された後に前記保護フィルムに浴びせられる低温空気である請求項１に記載の切断方法。

【請求項3】

前記低温化工程では、前記流体放出部に対して前記対象物を相対的に移動させながら前記保護フィルムの複数箇所に前記流体を同時に浴びせる請求項１又は２に記載の切断方法。

【請求項4】

前記低温化工程では、前記流体放出部に対して前記対象物を相対的に移動させながら前記保護フィルムに対して前記流体を直線状に浴びせる請求項１又は２に記載の切断方法。

【請求項5】

前記フィルム切断工程にて切断された前記保護フィルムの第１切断幅は、前記基板切断工程にて切断された前記基板の第２切断幅よりも大きい請求項１から４のいずれか一項に記載の切断方法。

【請求項6】

前記対象物は、前記保護フィルムの反対側で前記基板を覆う樹脂パッケージをさらに有しており、
前記基板切断工程の後に、前記保護フィルムを除く前記対象物の表面にシールド層を形成するシールド層形成工程をさらに含む請求項１から５のいずれか一項に記載の切断方法。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の切断方法に従って、前記対象物を切断することにより切断品を製造する、切断品の製造方法。

【請求項8】

請求項１から６のいずれか一項に記載の切断方法に用いられる切断装置であって、
前記フィルム切断工程に用いられる第１切断機構と、
前記基板切断工程に用いられる第２切断機構と、を備えた切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切断方法、切断品の製造方法及び切断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、半導体チップ等が固定された基板は、樹脂封止された後、切断装置により切断されて個片化することにより電子部品として用いられる。従来、樹脂封止された基板を切断する切断方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、保護フィルム（特許文献１においては接着フィルム）が接着された基板（特許文献１においてはウェーハ）を切断する切断方法が開示されている。基板の切断方法には、基板の裏面側に保護フィルムを貼り付けるフィルム貼着ステップと、少なくとも保護フィルムを基板の裏面側から切断するフィルム切断ステップと、基板に対してレーザービームを基板の内部に照射して改質層を形成する改質層形成ステップと、ブレーキングローラーを用いて基板を分割する分割ステップと、を含んでいる。フィルム切断ステップにおいては、基板の裏面側の保護フィルムに切削水を供給しながら切削ブレードを用いて保護フィルムを切断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－０５４８９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

材料を切断する場合、一般的に高温では粘性破壊が支配的になり、低温では脆性破壊が支配的になる。粘性破壊は延性破壊とも呼ばれる。粘性破壊が支配的な場合、切断時に材料が延び、切断後の材料は延びた状態が維持される。この材料の延びた部分がバリになる。一方、脆性破壊が支配的な場合、切断時に材料が延びるものの切断後には元の状態に戻り、バリは発生し難い。特許文献１に記載の切断方法のフィルム切断ステップで保護フィルムを切断する場合、切削水による保護フィルムの冷却が不十分であると、保護フィルムの切断は粘性破壊が支配的になり、切断後の保護フィルムにバリが発生する場合がある。

【0006】

そのため、保護フィルムにバリを発生させ難い切断方法、切断品の製造方法及び切断装置が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る切断方法の一つの実施形態は、素子が固定された基板と、前記基板に接着され前記素子を保護する保護フィルムと、を有する対象物を切断する切断方法であって、流体放出部から流体を浴びせることにより前記保護フィルムを低温にする低温化工程と、前記低温化工程の後に、前記保護フィルムを切断するフィルム切断工程と、前記フィルム切断工程の後に、前記流体よりも高温の切削水を浴びせながら前記基板を切断する基板切断工程と、を含んでいる。

【0008】

本発明に係る切断品の製造方法は、上記に記載の切断方法にしたがって、前記対象物を切断することにより切断品を製造する。

【0009】

本発明に係る切断装置の一つの実施形態は、上記に記載の切断方法に用いられる切断装置であって、前記フィルム切断工程に用いられる第１切断機構と、前記基板切断工程に用いられる第２切断機構と、を備えている。

【発明の効果】

【0010】

本発明の実施形態によれば、保護フィルムにバリを発生させ難い切断方法、切断品の製造方法及び切断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】基板に保護フィルムを接着する過程を表す斜視図である。

【図2】切断装置を表す正面図である。

【図3】切断装置を表す平面図である。

【図4A】第１切断機構で保護フィルムを切断する工程を表す平面図である。

【図4B】第１切断機構で保護フィルムを切断する工程を表す正面図である。

【図4C】第１切断機構で保護フィルムを切断する工程を表す左側面図である。

【図5】第１切断機構で保護フィルムを切断した後の基板を表す斜視図である。

【図6A】第２切断機構で基板を切断する工程を表す平面図である。

【図6B】第２切断機構で基板を切断する工程を表す正面図である。

【図6C】第２切断機構で基板を切断する工程を表す左側面図である。

【図7】保護フィルムが接着された電子部品を表す斜視図である。

【図8】電子部品にシールド層を形成する工程を表す模式図である。

【図9】保護フィルムを剥した後の電子部品を表す模式図である。

【図10】別仕様の基板に保護フィルムが接着された状態を表す部分拡大断面図である。

【図11】別仕様のノズルが取り付けられた第１切断装置を表す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明に係る切断方法、切断品の製造方法及び切断装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0013】

半導体チップ等の素子が固定された基板は樹脂封止された後、切断されて個片化することにより電子部品として用いられる。樹脂封止された基板を切断するためには、専用の切断装置が用いられる。

【0014】

基板の樹脂封止は、樹脂成形装置の成形型（不図示）に基板を載置して、成形型内に液状の溶融樹脂を供給することにより行われる。溶融樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。熱硬化性樹脂は、加熱すると粘度が低下し、さらに加熱すると重合して硬化し、硬化樹脂となる。半導体チップ等の素子が固定された基板を樹脂封止する場合には、熱硬化性樹脂を用いることが望ましい。封止された樹脂により、基板に固定された素子が保護される。

【0015】

〔対象物の構成〕
本実施形態における切断装置で切断される対象物６０は、図１に示されるように、複数の素子６１が固定された基板６３を樹脂封止して素子６１の側に樹脂パッケージ６５を形成したものにおいて、基板６３の側に保護フィルム６７を接着したものである。素子６１は、例えば集積回路（半導体チップ）である。保護フィルム６７は、裏面に接着剤等からなる不図示の接着層を有しており、これにより基板６３に接着可能である。電極６１ａは素子６１の一部であり、基板６３に対して樹脂パッケージ６５と反対側に露出している。すなわち、保護フィルム６７は、基板６３を覆って素子６１の電極６１ａを保護している。本実施形態においては、１つの基板６３に複数の素子６１が固定され、１つの素子６１が複数の電極６１ａを有している。図１の例では、１つの基板６３に固定される素子６１の数は２１個であり、１つの素子６１が有する電極６１ａの数は４つである。図１における破線は、後述する切断装置で切断される箇所を表している。

【0016】

〔切断装置の全体構成〕
以下、樹脂封止された基板を切断して個片化する切断装置１について説明する。図２、図３には、本実施形態に係る切断装置１の正面図及び平面図がそれぞれ示されている。切断装置１は、装置本体１０、テーブル用パン移動機構２０、第１切断機構３０、第２切断機構４０、及びこれらを制御する制御部３を備えている。本実施形態における切断装置１は、テーブル用パン移動機構２０に対象物６０を固定し、第１切断機構３０でテーブル用パン移動機構２０を直線移動させて対象物６０の保護フィルム６７を切断し、その後、第２切断機構４０で対象物６０の基板と樹脂パッケージとを切断して個片化する装置である。以下で説明する切断装置１の作動は、特段の説明のない限り、制御部３の作動指令に基づいて行われる。以下の説明では、制御部３の作動指令については原則的に説明を省略し、必要に応じて説明する。

【0017】

本実施形態の切断装置１は、共通の装置本体１０とテーブル用パン移動機構２０に対して、第１切断機構３０と第２切断機構４０とを交換していずれか一方を使用するように構成されている。第１切断機構３０と第２切断機構４０とは、ブレードの位置やノズルの形状が異なるが、基本的な構成は同じである。したがって、図２、図３においては、第１切断機構３０及び第２切断機構４０を、模式的な形状で共通化して図示している。

【0018】

〔装置本体の構成〕
装置本体１０は、フレーム１２、流しパン１３、回収ボックス１４、蛇腹カバー１６、及びシャッタ１８を備えている。流しパン１３はフレーム１２に溶接等の方法により取り付けられ、切断装置１のテーブル用パン移動機構２０の移動方向に沿ってテーブル用パン移動機構２０の両側（図３における上下方向の両側）にそれぞれ配置されている。流しパン１３は、第１切断機構３０及び第２切断機構４０で対象物６０を切断した際に発生した端材６９を回収ボックス１４に送るためのものである。流しパン１３は、切断装置１の第１切断機構３０及び第２切断機構４０よりも重力方向の下方に設けられており、水平方向（鉛直方向に対して垂直な方向）に対して傾斜している。本実施形態の切断装置１における流しパン１３の傾斜角度は約５度である。流しパン１３は水平方向に対して傾斜しており、流しパン１３の上側に配置された不図示の水供給部から流しパン１３に水が流される。このため、第１切断機構３０及び第２切断機構４０により切断されて流しパン１３に落下してきた端材６９は、流しパン１３の上を水で流されて下流方向（図２における左下方向）に送られる。以下、図２、図３において、左側を下流、右側を上流と称する。なお、流しパン１３の傾斜角度は、端材６９が滑らかに下流方向に送られるのであれば、５度を超えても、５度未満であってもよい。

【0019】

流しパン１３の下流端には、流しパン１３に連続して回収ボックス１４がフレーム１２に溶接等の方法により取り付けられて配置されている。流しパン１３の下流方向に送られた端材６９は、回収ボックス１４内に落下して回収される。回収ボックス１４は、テーブル用パン移動機構２０の両側にそれぞれ配置された２つの流しパン１３の両方を送られる端材６９を回収可能に構成されている。なお、流しパン１３と回収ボックス１４は、フレーム１２に溶接等の方法により取り付けられる以外に、フレーム１２と一体的に形成されてもよい。また、２つの流しパン１３のそれぞれに対応して別個の回収ボックス１４が配置されていてもよい。

【0020】

蛇腹カバー１６は、樹脂やゴム等の材料からなり、テーブル用パン移動機構２０のテーブル用パン２１の移動方向に沿う両側かつ２つの流しパン１３の間に配置されている。すなわち、蛇腹カバー１６は、テーブル用パン２１の上流側と下流側とに配置されている。以下、上流側の蛇腹カバー１６を第１蛇腹カバー１６ａ、下流側の蛇腹カバー１６を第２蛇腹カバー１６ｂと称する。第１蛇腹カバー１６ａと第２蛇腹カバー１６ｂを総称するときは蛇腹カバー１６という。

【0021】

蛇腹カバー１６は、後述するテーブル用パン移動機構２０のボールねじ２３が第２切断機構４０を用いて対象物６０を切断する際に使用される切削水で濡らされるのを防止するために、ボールねじ２３の鉛直方向上方（図２における上方）に、ボールねじ２３の全体を覆うように設けられている。第１蛇腹カバー１６ａと第２蛇腹カバー１６ｂのそれぞれは、一端がテーブル用パン２１に固定され、他端がフレーム１２に固定されている。蛇腹カバー１６はテーブル用パン２１の移動に伴って伸縮するように配置されている。具体的には、テーブル用パン２１が下流側（図２、図３の左側）に移動すると、第１蛇腹カバー１６ａは伸長し、第２蛇腹カバー１６ｂは短縮する。また、テーブル用パン２１が上流側（図２、図３の右側）に移動すると、第１蛇腹カバー１６ａは短縮し、第２蛇腹カバー１６ｂは伸長する。蛇腹カバー１６は、伸縮しても、一端がテーブル用パン２１に固定され、他端がフレーム１２に固定されているので、常にボールねじ２３の全体を覆うことができる。

【0022】

シャッタ１８は、第２蛇腹カバー１６ｂの上方に配置され、第２蛇腹カバー１６ｂの全体を覆っている。シャッタ１８は、第１切断機構３０及び第２切断機構４０により切断されて落下してきた端材６９により第２蛇腹カバー１６ｂが破損するのを防止するために設けられている。シャッタ１８は、複数の金属製の細長い薄板１８ａを一部が重なるように配置して構成されている。複数の薄板１８ａは重なり量を変えることができ、これにより第２蛇腹カバー１６ｂの伸縮に対応することができる。シャッタ１８の一端はテーブル用パン２１に固定されており、他端は回収ボックス１４の鉛直上方に突出しつつ、フレーム１２に固定されている。また、複数の薄板１８ａのそれぞれは、下流側で隣接する薄板１８ａの上側に位置するように重ねられている。これにより、第１切断機構３０及び第２切断機構４０により切断されてシャッタ１８に落下してきた端材６９は、シャッタ１８の薄板１８ａの重なり量が増えて短縮したときに、シャッタ１８上に落下した端材６９を下流側に向けて押し出すことができ、最終的に回収ボックス１４に落下させることができる。

【0023】

〔パン移動機構の構成〕
テーブル用パン移動機構２０は、テーブル用パン２１、シャフト２２、ボールねじ２３、ナット２４、スライダ２５、及び駆動源２６を備えている。テーブル用パン２１は、下面にシャフト２２が取り付けられており、上面にカットテーブル２８が取り付けられている。シャフト２２はテーブル用パン２１から鉛直下方に延出している。シャフト２２は、流しパン１３よりも下方に延出し、シャフト２２の下端は、ボールねじ２３に結合されたナット２４に接続されている。テーブル用パン２１は、シャフト２２の周囲に配置されたスライダ２５にも固定されている。スライダ２５は、装置本体１０のフレーム１２に配置された不図示のレールに支持されている。テーブル用パン２１、シャフト２２、ナット２４、及びスライダ２５は、一体となって、レールに沿って上流方向と下流方向とに移動可能に構成されている。テーブル用パン移動機構２０は、制御部３により作動が制御される。

【0024】

駆動源２６は、モータ等の回転式のアクチュエータであり、ボールねじ２３に駆動力を与えて、ボールねじ２３を、軸周りの正方向及び逆方向に回転させることができる。ナット２４にはシャフト２２が接続されているので、ボールねじ２３が軸周りに回転しても、回転しない。このため、ボールねじ２３が軸周りに回転することにより、ボールねじ２３に結合されたナット２４は上流側若しくは下流側に移動する。そして、ナット２４と一体化されたテーブル用パン２１、シャフト２２、及びスライダ２５は、ナット２４の移動に伴い、レールに沿って上流側若しくは下流側に移動する。

【0025】

〔第１、第２切断機構の構成〕
第１切断機構３０は、第１ブレード３２、第１ノズル３４（流体放出部の一例）、及び第１流体供給部３６を備えている。第１ブレード３２は、円板状であり、制御部３により制御される不図示の駆動部により回転し、保護フィルム６７を切断する。第１ノズル３４は、保護フィルム６７を切断するにあたり、保護フィルム６７を冷却するために低温の空気（流体の一例）を保護フィルム６７の表面に浴びせるためのものである。保護フィルム６７を冷却するのは、保護フィルム６７を切断する際に低温にすることにより脆性破壊を支配的にして、切断によるバリの発生を抑制するためである。

【0026】

第１流体供給部３６は、保護フィルム６７に浴びせる空気を冷却して第１ノズル３４に供給するものである。具体的には、第１流体供給部３６において、空気は０度未満に冷却される。以下、第１流体供給部３６において０度未満に冷却された空気を低温空気ともいう。低温空気の温度は例えば－２０度である。空気を冷却する方法は、例えば、冷媒の圧縮膨張によって空気から吸熱することにより間接的に冷却する方式を用いることができる。低温空気をポンプ等で第１ノズル３４から送り出す方法は公知であるため詳細な説明を省略する。第１流体供給部３６は、０度未満に冷却した低温空気を第１ノズル３４に送り出し、低温空気を保護フィルム６７に浴びせる。保護フィルム６７に浴びせる低温空気の温度は、保護フィルム６７の表面でも０度未満であることが望ましいが、０度以上であってもよい。また、冷媒の圧縮膨張によって空気を直接的に冷却する方式であってもよいし、液体窒素により空気を間接的に冷却してもよい。

【0027】

第２切断機構４０は、第２ブレード４２、第２ノズル４４、及び第２流体供給部４６を備えている。第２ブレード４２は、円板状であり、制御部３により制御される不図示の駆動部により回転し、基板と樹脂パッケージとを一度に切断する。第２ブレード４２の厚さ（幅）は、第１ブレード３２の厚さよりも薄い。第２ノズル４４は、基板と樹脂パッケージとを切断するにあたり、基板と樹脂パッケージとを冷却するために切削水を基板の表面及び樹脂パッケージに浴びせるためのものである。基板及び樹脂パッケージを冷却するのは、切断時に、基板及び樹脂パッケージと第２ブレード４２との間に発生する摩擦熱を抑制して、基板及び樹脂パッケージの変形や変質を防止するためである。

【0028】

第２流体供給部４６は、第２ノズル４４から基板及び樹脂パッケージに浴びせる切削水を冷却して第２ノズル４４に供給するものである。具体的には、第２流体供給部４６において、切削水の温度は例えば１０度～２５度であり、低温空気よりも高温である。切削水については冷却しても冷却しなくてもよい。切削水を冷却する方法及び切削水に圧力をかけて送り出す方法は公知であるため詳細な説明を省略する。第２流体供給部４６は、冷却した切削水又は冷却していない切削水を第２ノズル４４に送り出し、切削水を基板及び樹脂パッケージに浴びせる。

【0029】

〔低温化工程〕
次に、切断装置１の第１切断機構３０により、対象物６０の保護フィルム６７を切断する切断方法について、図４Ａから図４Ｃを用いて説明する。なお、図４Ａから図４Ｃにおいては、装置本体１０、テーブル用パン移動機構２０のテーブル用パン２１、ボールねじ２３等の図示は省略されている。

【0030】

対象物６０は、不図示のエア吸引又は固定用の粘着テープ等の手段により、カットテーブル２８に固定されている。切断装置１の第１切断機構３０の第１ブレード３２及び第１ノズル３４は、対象物６０の保護フィルム６７が切断される前（カットテーブル２８が下流側に移動する前）には、対象物６０に対して下流側に位置している。対象物６０の切断箇所は、切断されることにより隣接する電子部品になる境界部分である。

【0031】

本実施形態の第１切断機構３０の第１ノズル３４は、第１吹き出し口３４ａの手前で５つに分岐しており、５つの第１吹き出し口３４ａは互いに離間しており、かつ保護フィルム６７の切断方向に沿って直線状に配置されている。

【0032】

テーブル用パン移動機構を駆動させる前に、第１流体供給部３６で空気を０度未満に冷却し、冷却された低温空気を第１ノズル３４の５つの第１吹き出し口３４ａから保護フィルム６７の表面に直線状に同時に浴びせる。これにより、保護フィルム６７の少なくとも第１ブレード３２で切断される箇所の周辺を冷却する（低温化工程）。

【0033】

低温空気の温度が切削水の温度よりも低い温度である場合、保護フィルム６７の切断は、脆性破壊が支配的となる可能性がある。保護フィルム６７の切断において脆性破壊が支配的になる場合、低温空気の温度は、０度未満の温度に限定されない。なお、切削水の温度が０度未満の温度となった場合、切削水は固化する。このため、切削水の温度を０度未満の温度に下げることはできない。このため、保護フィルム６７の切断において、脆性破壊を支配的にするために０度未満にする必要がある場合には、低温空気の温度を用いることが好ましい。

【0034】

〔フィルム切断工程〕
低温空気を所定時間浴びせた後、若しくは公知の温度検出手段により保護フィルム６７の温度が所定温度未満になった後、制御部３によりテーブル用パン移動機構を駆動させて、対象物６０を第１ブレード３２に近付けると共に、第１ブレード３２を回転させる。図４Ｂに示される方向で見たときに、第１ブレード３２は反時計方向に回転する。これにより、切断された保護フィルム６７の端材６９は、対象物６０よりも左方、すなわち、シャッタ１８で覆われた第２蛇腹カバー１６ｂの方向に飛ばされる（図２も参照）。

【0035】

次に、テーブル用パン移動機構２０の駆動源２６を駆動させてボールねじ２３を回転させ、テーブル用パン２１を図４Ａから図４Ｂにおける左方に移動させる。これに伴い、カットテーブル２８及びカットテーブル２８上の対象物６０も左方に移動する。そして、図４Ｃに示すように、第１ブレード３２の周縁が保護フィルム６７を切断する（フィルム切断工程）。

【0036】

低温空気は、第１ブレード３２が保護フィルム６７を切断している間中、保護フィルム６７の表面に浴びせられる。つまり、対象物６０を移動させながら、保護フィルム６７の複数箇所に低温空気を同時に浴びせる。これにより、保護フィルム６７の切断される箇所は継続して低温状態になるので、切断による破壊は脆性破壊が支配的になり、切断面へのバリの発生が抑制される。図４Ａ及び図４Ｂの例では、低温空気を同時に浴びせる箇所の数は５箇所である。低温空気の温度は、切削水の温度よりも低い温度に下げることができる。保護フィルム６７の切断よる破壊に関して、切削水を用いて、保護フィルム６７の温度を、脆性破壊が支配的になる低い温度に低下させることができない場合、低温空気が用いられる。

【0037】

保護フィルム６７が一方向に切断された後、制御部３は、ボールねじ２３を逆回転させて対象物６０を含むテーブル用パン２１を右方に移動させて、第１ブレード３２と対象物６０との位置関係を図４Ａから図４Ｂに示される状態に戻す。そして、不図示の移動機構により第１ブレード３２を図４Ａにおける上方向又は下方向（図４Ｃにおける左方向又は右方向）に移動させ、第１ブレード３２と対象物６０の次の切断箇所とを対向させる。そして第１ブレード３２で次の切断箇所を切断する。これを繰り返す。

【0038】

本実施形態においては、上記の切断が２回繰り返された後、不図示のハンドリング手段により対象物６０のカットテーブル２８に対する載置方向を９０度変えた後に、同様の切断を６回繰り返す。これにより、対象物６０は、図５に示されるように、保護フィルム６７だけが切断されて、基板６３に接着された状態で複数個に分断される。図５の例では、対象物６０の保護フィルム６７は２１個に分断される。

【0039】

〔基板切断工程〕
次に、切断装置１の第２切断機構４０により、対象物６０の基板６３及び樹脂パッケージ６５を切断する切断方法について、図６Ａから図６Ｃを用いて説明する。まず、フィルム切断工程が終了した切断装置１において、第１切断機構３０を第２切断機構４０に取り替える。第２切断機構４０の第２ブレード４２及び第２ノズル４４は、対象物６０の基板６３と樹脂パッケージ６５が切断される前（カットテーブル２８が下流側に移動する前）には、対象物６０に対して下流側に位置している。対象物６０の切断箇所は、切断されることにより隣接する電子部品になる境界部分であり、フィルム切断工程で保護フィルム６７が切断されて除去された部分である。

【0040】

本実施形態の第２切断機構４０の第２ノズル４４は、第１ノズル３４とは異なり第２吹き出し口４４ａは１つである。第２ノズル４４の第２吹き出し口４４ａは、第１切断機構３０で切断されて保護フィルム６７が除去された箇所で最も第２ブレード４２に近い箇所（対象物６０の端部）に向けて切削水を噴射するように配置される。

【0041】

テーブル用パン移動機構を駆動させる前に、第２流体供給部４６で切削水を冷却し、冷却された切削水を第２ノズル４４の第２吹き出し口４４ａから噴射して基板６３の表面に浴びせる。これにより、基板６３の少なくとも第２ブレード４２で切断される箇所の周辺を冷却する。基板６３及び樹脂パッケージ６５は、保護フィルム６７と比較して硬度が高く、切断厚さが厚い。そのため、基板６３及び樹脂パッケージ６５を切断する際に単位時間当たりに発生する熱の量は、保護フィルム６７を切断する際に単位時間当たりに発生する熱の量よりも多い。気体である低温空気は、液体である切削水に比べて単位時間当たりに切断箇所（本実施形態においては基板６３及び樹脂パッケージ６５）に供給される質量が小さい。供給される物質が吸収する熱量は、物質の質量に比例する。そのため、低温空気を用いた場合、基板６３及び樹脂パッケージ６５を切断する際に発生する熱を十分に逃がすことができない。このため、切削水を用いて切断が行われる。大量の切削水を浴びせることにより、効率的に熱を逃がすことができる。

【0042】

切削水を噴射するのと同時又はその後、テーブル用パン移動機構を駆動させて、対象物６０を第２ブレード４２に近付けると共に、第２ブレード４２を回転させる。図６Ｂに示される方向で見たときに、第２ブレード４２は反時計方向に回転する。これにより、切断された基板６３及び樹脂パッケージ６５の端材６９は、対象物６０よりも左方、すなわち、シャッタ１８で覆われた第２蛇腹カバー１６ｂの方向に飛ばされる（図２も参照）。

【0043】

次に、テーブル用パン移動機構２０の駆動源２６を駆動させてボールねじ２３を回転させ、テーブル用パン２１を図６Ａから図６Ｂにおける左方に移動させる。これに伴い、カットテーブル２８及びカットテーブル２８上の対象物６０も左方に移動する。そして、図６Ｃに示すように第２ブレード４２の周縁が基板６３と樹脂パッケージ６５とを切断する（基板切断工程）。なお、カットテーブル２８には、逃げ溝２８ａが形成されており、基板６３と樹脂パッケージ６５を切断する第２ブレード４２が、カットテーブル２８を切断することはない。

【0044】

切削水は、第２ブレード４２が基板６３と樹脂パッケージ６５とを切断している間中、基板６３の表面に浴びせられる。これにより、基板６３と樹脂パッケージ６５の切断箇所は継続して低温状態になるので、切断による摩擦熱の発生が抑制される。第２ノズル４４の第２吹き出し口４４ａから噴射され基板６３に浴びせられた切削水は、基板６３の表面で跳ね返り切断装置１を濡らすが、ボールねじ２３、ナット２４、及び駆動源２６は、第１蛇腹カバー１６ａと第２蛇腹カバー１６ｂとに覆われているので、濡れることはない（図２も参照）。なお、上述したように、第２ブレード４２の厚さ（幅）は、第１ブレード３２の厚さよりも薄いので、第１ブレード３２により切断された保護フィルム６７の第１切断幅ｄ１は、第２ブレード４２による基板６３及び樹脂パッケージ６５の第２切断幅ｄ２よりも大きい（図４Ｃ及び図６Ｃ参照）。したがって、第２ブレード４２で保護フィルム６７を切断することはない。なお、第１切断幅ｄ１は第２切断幅ｄ２と同じであってもよい。

【0045】

基板６３及び樹脂パッケージ６５が一方向に切断された後、テーブル用パン移動機構２０は、ボールねじ２３を逆回転させて対象物６０を含むテーブル用パン２１を右方に移動させて、第２ブレード４２と対象物６０との位置関係を図６Ａから図６Ｂに示される状態に戻す。そして、不図示の移動機構により第２ブレード４２を図６Ａにおける上方向又は下方向（図６Ｃにおける左方向又は右方向）に移動させ、第２ブレード４２と対象物６０の次の切断箇所とを対向させる。そして第２ブレード４２で次の切断箇所を切断する。これを繰り返す。

【0046】

本実施形態においては、上記の切断が２回繰り返された後、不図示のハンドリング手段により対象物６０のカットテーブル２８に対する載置方向を９０度変えた後に、同様の切断を６回繰り返す。これにより、対象物６０は個片化され、図７に示されるように、保護フィルム６７が接着された電子部品６０ａ（切断品の一例）が複数個得られる。図５に示す対象物６０を個片化した場合、２１個の電子部品６０ａが得られる。得られた複数の電子部品６０ａは、不図示の搬送機構によってカットテーブル２８から搬送される。

【0047】

前述したように、切断装置１を用いて切断を行った場合、保護フィルム６７の切断面にバリが発生し難くなる。結果、対象物６０の個片化によって得られた複数の電子部品６０ａの中で、バリが発生している電子部品６０ａは殆どない。対象物６０の個片化によって得られた複数の電子部品６０ａは、搬送機構によって吸着される。バリが発生している電子部品６０ａについては、バリにより吸着が適切に行われない可能性がある。切断装置１を用いて切断を行った場合、バリが発生している電子部品６０ａは殆どないため、搬送の不具合が発生しにくい。

【0048】

〔シールド層形成工程〕
次に、保護フィルム６７が接着された電子部品６０ａを公知のスパッタリング装置（不図示）のチャンバ内に配置し、図８に示されるように、導電材料からなるスパッタリングターゲット５０を用いてスパッタリングを行い、電子部品６０ａの表面にシールド層５２を形成する。シールド層５２を形成することにより、電子部品６０ａに内蔵された素子６１を外部ノイズ等から保護することができる。シールド層５２の形成後に、スパッタリング装置から電子部品６０ａを取り出して、保護フィルム６７を剥す。これにより、図９に示されるように、電子部品６０ａが完成する。電子部品６０ａに内蔵される素子６１の電極６１ａには、スパッタリング時に保護フィルム６７で覆われていたため、電極６１ａにはシールド層５２は形成されていない。

【0049】

〔別実施形態〕
以下、上述した実施形態の別実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部材については、理解を容易にするため、同一の用語、符号を用いて説明する。

【0050】

＜１＞上述した実施形態では、素子６１が固定された基板６３から露出した電極６１ａを保護フィルム６７により保護したが、この構成に限られるものではない。例えば、図１０に示されるように、基板７３に形成された樹脂ハウジング７５に形成された複数の凹部７５ａのそれぞれに集積回路７１（素子の一例）が露出した状態で固定されている構成において、樹脂ハウジング７５の表面に集積回路７１を保護する保護フィルム６７を接着して対象物７０を構成してもよい。このように構成することで、基板７３と樹脂ハウジング７５とを切断して電子部品を得る際に、切削水が凹部７５ａに入り込んで集積回路７１が濡れるのを防止することができる。なお、集積回路７１の例としては、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）が挙げられる。

【0051】

＜２＞上述した実施形態において、第１切断機構３０の第１ノズル３４は、複数（本実施形態においては５つ）に分岐し、互いに離間し、保護フィルム６７の切断方向に沿って直線状に配置された第１吹き出し口３４ａを有していたが、これに限られるものではない。図１１に示されるように、第１ノズル３４が、直線状（細長い矩形状）に形成された第１吹き出し口３４ａを１つだけ有していてもよい。第１吹き出し口３４ａがこのような形状であっても、低温空気を第１ブレード３２の切断方向に沿って直線状に浴びせて、保護フィルム６７を冷却することができる。

【0052】

＜３＞上述した実施形態では、１つの切断装置１で第１切断機構３０と第２切断機構４０とを取り替えて、フィルム切断工程と基板切断工程とを行ったが、これに限られるものではない。第１切断機構３０を有する切断装置１と第２切断機構４０を有する切断装置１とが独立した別個の装置であってもよい。この場合、フィルム切断工程の後、保護フィルム６７が切断された対象物６０は、第１切断機構３０を有する切断装置１から第２切断機構４０を有する切断装置１へ搬送される。基板切断工程の後、得られた複数の電子部品６０ａは、第２切断機構４０を有する切断装置１から搬送される。この場合においても、得られた複数の電子部品６０ａの中にバリが発生している電子部品６０ａは殆どないため、搬送不具合が発生しにくい。

【0053】

＜４＞上述した実施形態においては、第１切断機構３０の第１ブレード３２及び第１ノズル３４を固定した状態で対象物６０，７０を移動させて保護フィルム６７を切断した。また、第２切断機構４０の第２ブレード４２及び第２ノズル４４を固定した状態で対象物６０，７０を移動させて基板６３及び樹脂パッケージ６５を切断した。しかし、対象物６０，７０の切断は、この態様に限られるものではない。例えば、対象物６０，７０の移動に代わり、若しくは対象物６０，７０の移動と共に、第１ブレード３２及び第１ノズル３４、第２ブレード４２及び第２ノズル４４を移動させて対象物６０，７０の切断を行ってもよい。つまり、第１ブレード３２及び第１ノズル３４、並びに第２ブレード４２及び第２ノズル４４と、対象物６０，７０とが相対的に移動して相対的な位置関係が変化可能な構成であればよい。

【0054】

＜５＞上述した実施形態では、ボールねじ２３とナット２４とにより、テーブル用パン２１を直線状に移動させたがこれに限られるものではない。リニアアクチュエータを用いてテーブル用パン２１を直接直線状に移動可能に構成してもよい。

【0055】

＜６＞上述した実施形態では、保護フィルム６７に低温空気を浴びせることにより冷却したが、これに加えて、公知の方法によりカットテーブル２８を冷却するように構成してもよい。カットテーブル２８を冷却することにより、保護フィルム６７の冷却時に樹脂パッケージ６５も冷却される。これにより、基板６３の両面を冷却することになるので、片側（保護フィルム６７）だけを冷却したときに発生するおそれがある基板６３の反りを抑制することができる。

【0056】

＜７＞上述した実施形態においては、第１流体供給部３６において冷媒により空気を冷却したが、液体窒素（流体の一例）自体を第１ノズル３４に供給するように構成してもよい。液体窒素の沸点は－１９６度であるため、液体窒素を第１ノズル３４に供給しても第１吹き出し口３４ａから噴射される前には気化している。これにより、保護フィルム６７をさらに低温にすることができる。

【0057】

〔上記実施形態の概要〕
以下、上述の実施形態において説明した切断方法、切断品の製造方法及び切断装置１の概要について説明する。

【0058】

（１）切断方法の特徴は、素子６１、集積回路７１が固定された基板６３，７３と、基板６３，７３に接着され素子６１、集積回路７１を保護する保護フィルム６７と、を有する対象物６０，７０を切断する切断方法であって、流体放出部（第１ノズル３４）から流体を浴びせることにより保護フィルム６７を低温にする低温化工程と、低温化工程の後に、保護フィルム６７を切断するフィルム切断工程と、フィルム切断工程の後に、流体よりも高温の切削水を浴びせながら基板６３，７３を切断する基板切断工程と、を含む点にある。

【0059】

本特徴を有する切断方法においては、保護フィルム６７を低温にする低温化工程の後にフィルム切断工程を行うので、保護フィルム６７の切断は脆性破壊が支配的になり、保護フィルム６７の切断面にバリが発生し難くなる。また、フィルム切断工程の後に基板切断工程を行うので、保護フィルム６７と基板６３，７３の切断を同時に行う場合に比べて、それぞれが最適化された条件で切断することができる。

【0060】

（２）上記（１）に記載の切断方法において、流体は、０度未満に冷却された後に保護フィルム６７に浴びせられる低温空気であってもよい。

【0061】

本方法であれば、保護フィルム６７に浴びせられる低温空気は低温になるので、保護フィルム６７の切断は脆性破壊が支配的になり、保護フィルム６７の切断面にバリが発生し難くなる。

【0062】

（３）上記（１）又は（２）に記載の切断方法において、低温化工程では、流体放出部（第１ノズル３４）に対して対象物６０，７０を相対的に移動させながら保護フィルム６７の複数箇所に流体を同時に浴びせてもよい。

【0063】

本方法であれば、保護フィルム６７の切断前から保護フィルム６７の切断箇所を充分低温にすることができる。

【0064】

（４）上記（１）又は（２）に記載の切断方法において、低温化工程では、流体放出部（第１ノズル３４）に対して対象物６０，７０を相対的に移動させながら保護フィルム６７に対して流体を直線状に浴びせてもよい。

【0065】

本方法であれば、保護フィルム６７の切断前から保護フィルム６７の切断箇所を連続的に低温にすることができる。

【0066】

（５）上記（１）から（４）のいずれか一つに記載の切断方法において、フィルム切断工程にて切断された保護フィルム６７の第１切断幅ｄ１は、基板切断工程にて切断された基板６３，７３の第２切断幅ｄ２よりも大きくてもよい。

【0067】

本方法であれば、基板切断工程時に、保護フィルム６７の切断面を切断することがない。

【0068】

（６）上記（１）から（５）のいずれか一つに記載の切断方法において、対象物６０は、保護フィルム６７の反対側で基板６３を覆う樹脂パッケージ６５をさらに有しており、基板切断工程の後に、保護フィルム６７を除く対象物６０の表面にシールド層５２を形成するシールド層形成工程をさらに含んでもよい。

【0069】

本方法であれば、保護フィルム６７で覆われた箇所にはシールド層５２が形成されることがない。また、保護フィルム６７によりシールド材料が基板６３に付着することを防止できる。

【0070】

（７）上記（１）から（６）のいずれか一つに記載の切断方法にしたがって、対象物６０を切断することにより切断品（電子部品６０ａ）を製造する点にある。

【0071】

本製造方法であれば、保護フィルム６７の切断面にバリが発生し難い切断品（電子部品６０ａ）を製造することができる。

【0072】

（８）上記（１）から（６）のいずれか一つに記載の切断方法に用いられる切断装置１の特徴構成は、フィルム切断工程に用いられる第１切断機構３０と、基板切断工程に用いられる第２切断機構４０と、を備えた点にある。

【0073】

本構成であれば、保護フィルム６７と基板６３，７３の切断を一度に行う場合に比べて、第１切断機構３０と第２切断機構４０のそれぞれを、保護フィルム６７と基板６３、７３のそれぞれに最適化された構成で切断することができる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、切断方法、切断品の製造方法及び切断装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0075】

１ ：切断装置
３０ ：第１切断機構
３４ ：第１ノズル（流体放出部）
４０ ：第２切断機構
５２ ：シールド層
６０ ：対象物
６０ａ ：電子部品（切断品）
６１ ：素子
６３ ：基板
６５ ：樹脂パッケージ
６７ ：保護フィルム
７０ ：対象物
７１ ：集積回路（素子）
７３ ：基板
ｄ１ ：第１切断幅
ｄ２ ：第２切断幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

素子が固定された基板と、前記基板に接着され前記素子を保護する保護フィルムと、を有する対象物を切断する切断方法であって、
流体放出部から流体を浴びせることにより前記保護フィルムを低温にする低温化工程と、
前記低温化工程の後に、前記保護フィルムを切断するフィルム切断工程と、
前記フィルム切断工程の後に、前記流体よりも高温の切削水を浴びせながら前記基板を切断する基板切断工程と、を含む切断方法。

【請求項2】

前記流体は、０度未満に冷却された後に前記保護フィルムに浴びせられる低温空気である請求項１に記載の切断方法。

【請求項3】

前記低温化工程では、前記流体放出部に対して前記対象物を相対的に移動させながら前記保護フィルムの複数箇所に前記流体を同時に浴びせる請求項１に記載の切断方法。

【請求項4】

前記低温化工程では、前記流体放出部に対して前記対象物を相対的に移動させながら前記保護フィルムに対して前記流体を直線状に浴びせる請求項１に記載の切断方法。

【請求項5】

前記フィルム切断工程にて切断された前記保護フィルムの第１切断幅は、前記基板切断工程にて切断された前記基板の第２切断幅よりも大きい請求項１に記載の切断方法。

【請求項6】

前記対象物は、前記保護フィルムの反対側で前記基板を覆う樹脂パッケージをさらに有しており、
前記基板切断工程の後に、前記保護フィルムを除く前記対象物の表面にシールド層を形成するシールド層形成工程をさらに含む請求項１に記載の切断方法。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の切断方法に従って、前記対象物を切断することにより切断品を製造する、切断品の製造方法。

【請求項8】

請求項１から６のいずれか一項に記載の切断方法に用いられる切断装置であって、
前記フィルム切断工程に用いられる第１切断機構と、
前記基板切断工程に用いられる第２切断機構と、を備えた切断装置。