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CN106098622A - 制造装置及制造方法以及制造系统 - Google Patents

制造装置及制造方法以及制造系统 Download PDF

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CN106098622A
CN106098622A CN201610284030.9A CN201610284030A CN106098622A CN 106098622 A CN106098622 A CN 106098622A CN 201610284030 A CN201610284030 A CN 201610284030A CN 106098622 A CN106098622 A CN 106098622A
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CN
China
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cut
thing
swivel knife
thickness
packaging
Prior art date
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Application number
CN201610284030.9A
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English (en)
Inventor
传藤胜则
石桥干司
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Towa Corp
Original Assignee
Towa Corp
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Publication date
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Abstract

本发明的课题为不发生旋转刀的蛇行而切断厚度厚的被切断物。解决手段是使用厚度t1薄、刀头伸出量L1短的旋转刀8a和厚度t2厚、刀头伸出量L2长的旋转刀8c，分2个阶段切断厚度厚的封装基板1。首先，使用具有薄厚度t1、短刀头伸出量L1的旋转刀8a，沿着多个虚拟切断线5切削封装基板(被切断物)1具有的全部厚度中的一部分厚度，从而形成切削槽10。接着，通过使用厚厚度t2、长刀头伸出量L2的旋转刀8c，沿着多个切削槽10切削封装基板1具有的全部厚度中的剩余部分，从而切断封装基板1。通过分2个阶段切断厚度厚的封装基板1，可减小各切削步骤中的加工负荷。因此，可防止旋转刀8a、8c的蛇行。

Description

制造装置及制造方法以及制造系统
技术领域
本发明涉及通过切断被切断物来制造单片化的多个制品的制造装置，以及制造方法和制造系统。
背景技术
封装基板(封止済基板)是指将由印刷基板或引线框等构成的基板虚拟性地划分为格子状的多个区域，在各个区域上安装芯片状的元件(例如，半导体芯片)，然后把基板全体用树脂封装的制品。通过使用旋转刀等的切断机构将封装基板切断，以各个区域单位进行单片化所得的物品即为制品。
以往，使用制造装置将封装基板的指定区域通过旋转刀等切断机构进行切断。首先，将封装基板放置在切断用工作台上。接着，使封装基板对准(位置对齐)。通过对准，设定划分多个区域的虚拟的切断线位置。接着，将放置有封装基板的切断用工作台与切断机构相对地移动。在封装基板的切断处喷射切削液，同时通过切断机构沿着设定于封装基板上的切断线切断封装基板。通过切断封装基板，制造成单片化的制品。
近年来，随着电子仪器的高功能化、高速化、小型化，半导体也越来越高性能化、多功能化、小型化。特别是在节能化的趋势下，作为用于控制电力等的半导体制品的控制类设备受到关注。控制类装置搭载于使用电力的各种仪器上，对于发电仪器、汽车、家电领域等，特别是对于使用大电力的仪器，其作用变得越来越重要。
作为半导体制品的控制类设备多数使用大电力，因而制品厚度厚至5mm～6mm左右。因此，在制造控制类设备等制品时作为半成品的封装基板的厚度也厚至5mm～6mm左右。使用旋转刀沿着切断线切断厚度厚的封装基板时，对旋转刀施加的加工负荷变大。如果加工负荷变大，则旋转刀对于封装基板相对地行进时，旋转刀可能会发生蛇行的现象(旋转刀的蛇行)。具体来说，旋转刀不会一直沿着切断线，而是一边相对于切断线交替(向相对行进方向的左右)偏移，一边切断封装基板。因此，切断轨迹(刃脚(カーフ))并不是直线笔直的，而是左右蛇行的切断轨迹。若蛇行的程度变大，单片化的制品的尺寸就会产生偏差，会有制品的可靠性降低的风险。如果发生蛇行，因为会进一步加大对旋转刀施加的加工负荷，所以会有旋转刀损坏的风险。因此，在切断厚度厚的封装基板时，在不发生旋转刀蛇行的情况下进行切断是重要的。
作为即刻发现刀片的蛇行而将切削刀片的破损防范于未然的切块方法，提出了如下的切块方法：“(略)一种进行被加工物的切块的方法，其具备：具有在所述被加工物上实施切削加工的切削刀片的切削单元、(略)、切削加工产生的加工槽、(略)摄像的摄像元件、和处理用该摄像单元摄取的所述加工槽的图像数据的控制原件，其中在切块过程中时常获取所述加工槽的图像数据，当获取的所述加工槽的图像数据的Y轴方向的一侧槽边缘的Y坐标的最大值与另一侧槽边缘的Y坐标的最小值之差超过预先设定的阈值时，发出警告。”(例如，参照专利文献1的第〔0007〕段、图3)，
现有技术文献：
专利文献
专利文献1:特开2008-262983号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1中公开的技术，控制单元70在切块运作开始的同时，时常驱动CCD相机62，从而时常获取通过切削刀片21刚刚切削加工过的加工槽81的图像数据(专利文献1的第〔0023〕段)。每次取得加工槽81图像数据后，演算在时间系列上确定的最大值Y1max与最小值Y2min的差D＝Y1max-Y2min，监视这个差距D的程度。如果演算出的差D的大小处于预先设定的阈值Dth以下，则原样继续切块动作。另一方面，当差D超过阈值Dth时，认定切削刀片21进行了指定量以上的蛇行，停止切削刀片21的切块动作(专利文献1的第〔0023〕段)。
根据这项技术，控制单元70虽然监视切削刀片21的蛇行，但不防止切削刀片21的蛇行。因此，当超过阈值的蛇行发生时会停止切块动作。特别是，对于包装厚度厚的制品，因为很容易发生旋转刀的蛇行，所以发生不得不常常中断切块的问题。
本发明的目的是，提供一种在切断厚度厚的被切断物时，可以不发生旋转刀的蛇行，而将被切断物单片化以制造制品的制造装置，以及制造方法和制造系统。
解决课题的方法
为了解决所述课题，本发明的制造装置是在通过切断被切断物而制造多个制品时使用的制造装置，其具备：工作台，放置有具有多个虚拟切断线的被切断物；第1切断机构，切断被切断物；第2切断机构，切断被切断物；和移动机构，移动工作台以及第1切断机构和第2切断机构中的至少一个，以使所述工作台与所述切断机构的位置关系发生相对变化，所述制造装置的特征在于，具备：圆盘状的第1旋转刀，设置于第1切断机构；1组第1固定构件，将第1旋转刀夹持固定；圆盘状的第2旋转刀，设置于第2切断机构；1组第2固定构件，将第2旋转刀夹持固定；第1露出部，为第1旋转刀从第1固定构件露出而成；第2露出部，为第2旋转刀从第2固定构件露出而成；其中沿着第2旋转刀直径方向的第2露出部的长度长于沿着第1旋转刀直径方向的第1露出部的长度，通过第1旋转刀沿着多个虚拟切断线切削被切断物的全部厚度中的一部分厚度而形成多个切削槽，通过第2旋转刀沿着多个切削槽切削被切断物的全部厚度中的剩余厚度而切断被切断物，从而制造多个制品。
为了解决所述课题，本发明的制造方法是通过切断被切断物而制造多个制品的制造方法，其具备：将具有多个虚拟切断线的被切断物放置在工作台上的步骤；移动被切断物和圆盘状的第1旋转刀中的至少一个，使所述被切断物与所述第1旋转刀的位置关系发生相对变化的步骤；和移动被切断物与圆盘状的第2旋转刀中的至少一个，使所述被切断物与所述第2旋转刀的位置关系发生相对变化的步骤，所述制造方法的特征在于，还具备：准备通过1组第1固定构件夹持固定的第1旋转刀的步骤；准备通过1组第2固定构件夹持固定的第2旋转刀的步骤；通过第1旋转刀沿着多个虚拟切断线切削被切断物的全部厚度中的一部分厚度而形成多个切削槽的步骤；通过第2旋转刀沿着多个切削槽切削被切断物的全部厚度中的剩余厚度而切断被切断物的步骤；其中第2旋转刀从第2固定构件中露出的第2露出部沿着第2旋转刀直径方向的长度长于第1旋转刀从第1固定构件中露出的第1露出部沿着第1旋转刀直径方向的长度。
为了解决所述课题，本发明的制造系统具备：被切断物供给模块、被切断物切断模块、和检查模块，所述各模块相对于各个其他模块可进行装卸和交换，所述制造系统的特征在于，所述被切断物供给模块具备被切断物供给机构和移送机构，被切断物从所述被切断物供给机构搬出，并且通过所述移送机构搬送至所述被切断物切断模块，所述被切断物切断模块具有本发明的制造装置，通过所述制造装置对所述被切断物进行切断、单片化而制造所述多个制品，所述检查模块具备检查单元，通过所述检查单元检查所述多个制品而分选良品与不良品。
发明的效果
根据本发明，制品的制造装置具备：圆盘状的第1旋转刀、圆盘状的第2旋转刀、第1旋转刀露出的第1露出部、和第2旋转刀露出的第2露出部。沿着第2旋转刀的直径方向的第2露出部的长度长于沿着第1旋转刀的直径方向的第1露出部的长度。通过第1旋转刀沿着多个虚拟切割线切削被切断物的全部厚度中的一部分厚度而形成多个切削槽，通过第2旋转刀沿着多个切削槽切削被切断物的全部厚度中的剩余厚度而切断被切断物，从而制造多个制品。由此，减小在切断厚度厚的被切断物时各切削步骤的加工负荷。因此，可不发生旋转刀的蛇行而切断厚度厚的被切断物。
附图说明
图1(a)是通过本发明的制造装置切断的封装基板的平面图，图1(b)是正面图，图1(c)是以图1(a)的A-A’方向观测的截面图。
图2(a)～(c)是分别示出本发明的制造装置中使用的3种类型的旋转刀的正面图。
图3(a)～(c)是示出在实施例1中，图1示出的封装基板的单片化过程的概略截面图。
图4(a)～(c)是示出在实施例2中，图1示出的封装基板的单片化过程的概略截面图。
图5是示出本发明的制造装置的概要的平面图。
具体实施方式
下文对本发明以举例的方式进行具体说明。但是，本发明不限定于以下的说明。
在本发明的制造装置中，例如，所述第2旋转刀的板厚可以在所述第1旋转刀的板厚以上。
在本发明的制造装置中，例如，所述第2旋转刀的板厚可以小于所述第1旋转刀的板厚。
在本发明的制造装置中，例如，作为所述工作台可以设置第1工作台和第2工作台，在所述第1工作台上作为所述被切断物可以放置第1被切断物，在所述第2工作台上作为所述被切断物可以放置第2被切断物。
在本发明的制造装置中，例如，所述被切断物可以为封装基板。
在本发明的制造装置中，例如，所述被切断物可以是在所述多个制品分别对应的多个虚拟区域中制作集成有功能元件的基板。
在本发明的制造方法中，例如，所述第2旋转刀的板厚可以在所述第1旋转刀的板厚以上。
在本发明的制造方法中，例如，所述第2旋转刀的板厚可以小于所述第1旋转刀的板厚。
在本发明的制造方法中，例如，还具有：作为所述工作台准备第1工作台和第2工作台的步骤、和作为所述被切断物准备第1被切断物和第2被切断物的步骤，将所述被切断物放置于所述工作台上的步骤可以具有：将所述第1被切断物放置在所述第1工作台上的步骤、和将所述第2被切断物放置在所述第2工作台上的步骤。
在本发明的制造方法中，例如，所述被切断物可以为封装基板。
在本发明的制造方法中，例如，所述被切断物可以是在所述多个制品分别对应的多个虚拟区域中制作集成有功能元件的基板。
在本发明中，例如，如图3所示，使用厚度t1薄且刀头伸出量L1短的旋转刀8a和厚度t2厚且刀头伸出量L2长的旋转刀8c，分两个阶段切断厚度厚的封装基板1。首先，使用具有薄厚度t1和短刀头伸出量L1的旋转刀8a，沿着多个切断线(虚拟切断线)5切削封装基板1具有的全部厚度中的一部分厚度而形成切削槽10。接着，使用具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2的旋转刀8c，沿着多个切断槽10切削封装基板1具有的全部厚度中的剩余厚度，从而切断封装基板1。通过分两个阶段切断厚度厚的封装基板1，可减小各切削过程中的加工负荷。因此，可防止旋转刀8a，8c的蛇行。
实施例1
对于本发明的制造装置的实施例1参照图1～图3进行说明。对于本申请中的图，为了便于理解，也适当省略或夸大而示意地进行描述。对于相同的构成要素，付与相同的符号而适当省略其说明。
如图1所示，封装基板1是最终被切断而单片化的被切断物。封装基板1具有：基板2，其由印刷基板和引线框等构成；芯片3，其由基板2具有的多个区域(虚拟区域，下文述及)各自安装的芯片状电子部件(功能元件)构成；和封装树脂4，其以一并覆盖多个虚拟区域的方式形成。作为芯片3，例如，搭载有层叠有放热板(散热片)的电力控制用芯片、层叠有多个同种芯片的堆栈式芯片等。当将这样的芯片3一并封装树脂时，封装基板1的全厚度h(＝基板2的厚度+封装树脂4的厚度)为5mm～6mm左右，大多比通常的制品厚。
另外，在本发明中，所述被切断物具有的“虚拟切断线”，例如，可以是虚拟的(无实体的)，不需要在所述被切断物上实际绘制切断线。另外，所述被切断物具有的“虚拟区域”，例如，也可以是虚拟的，不需要通过在所述被切断物上实际绘制的切断线来明确地区分多个区域。但是，所述虚拟切断线也可以是在所述被切断物上实际绘制的(有实体的)切断线。另外，所述虚拟区域也可以是通过在所述被切断物上实际绘制的(有实体的)切断线而明确区分的区域。下文中，有时将所述被切断物具有的“虚拟切断线”简称为“切断线”。所述“切断线”，如上所述，可以是虚拟的(无实体的)切断线，也可以是有实体的切断线。另外，下文中，有时将所述被切断物具有的“虚拟区域”简称为“区域”。所述“区域”，如上所述，可以是虚拟的区域，也可以是通过在所述被切断物上实际绘制的(有实体的)切断线而明确区分的区域。
如图1(a)所示，封装基板1上，分别虚拟地设定沿着长度方向延伸的多个第1切断线(虚拟切断线)5和沿着宽度方向延伸的多个第2切断线(虚拟切断线)6。将多个第1切断线5和多个第2切断线6包围而成的多个区域(虚拟区域)7单片化，从而制成各个制品。在图1(a)中，例如，设定沿着长度方向延伸的4根第1切断线5，并设定沿着宽度方向延伸的5根第2切断线6。因此，形成沿着长度方向的4个和沿着宽度方向的3个区域7，总计形成格子状的12个区域7。各个区域7相当于制品。形成在封装基板1上的区域7可根据单片化制品的尺寸和数量任意设定。
参照图2，对本发明的制造装置中使用的旋转刀进行说明。图2中示出的3种类型的旋转刀8(8a～8c)通过作为固定构件的一对法兰9(9a～9c)夹住两侧而固定。旋转刀8安装在设置于切断机构上的旋转轴(未图示)的末端。旋转刀8相对于切断机构既可装卸又可交换。在图2(a)～(c)中示出的3种类型的旋转刀8a～8c，其外径d1～d3、厚度t1、t2各不相同。此外，法兰9的外径c1～c3也不相同。因此，在旋转刀8a～8c中，从各个法兰9a～9c中露出的部分(露出部)的直径方向的尺寸，即刀头伸出量L1、L2也不相同。
换言之，旋转刀8的刀头伸出量L为旋转刀8的外径d与法兰的外径c之差的1/2，即L＝(d-c)/2。对于旋转刀8的刀头伸出量L，有L1<L2的关系。旋转刀8a和8b具有相等的刀头伸出量L1。
对于图2示出的旋转刀8的外径d，有d1<d2<d3的关系。图2(b)示出的旋转刀8b的外径d2为旋转刀8a的外径d1和旋转刀8c的外径d3的中间值左右的大小。
对于旋转刀8的厚度t，有t1<t2的关系。旋转刀8b和旋转刀8c具有相等的厚度t2。
通常，旋转刀的蛇行具有以下倾向：旋转刀的旋转数越快越容易发生，旋转刀的厚度越薄越容易发生，旋转刀的刀头伸出量越长越容易发生。因此，可通过最优化这些值，防止发生旋转刀的蛇行。旋转刀的刀头伸出量的设定根据旋转刀的结合的种类、切断的被切断物的构成、切断的切断条件等而不同。旋转刀8为金属刀片时，为了防止旋转刀8的蛇行，优选将旋转刀8的刀头伸出量L设定为旋转刀8的厚度t的20倍以下。
参照图1～图3对将封装基板1切断而单片化的步骤进行说明。图3中示出了使用图2(a)中示出的旋转刀8a和图2(c)中示出的旋转刀8c，分两个阶段切断厚度厚的封装基板1的步骤。
首先，如图3(a)所示，使用图2(a)示出的旋转刀8a，切削封装基板1的全部厚度中的指定厚度。旋转刀8a具有厚度t1和刀头伸出量L1。在3种类型的旋转刀8a～8c中，使用具有薄厚度t1和短刀头伸出量L1的旋转刀8a，切削封装基板1的指定的厚度部分(全部厚度h中指定的一部分厚度部分)。
例如，使旋转刀8a以30000～40000rpm左右进行旋转。在封装基板1的外侧，使第1切断机构(未图示)上安装的旋转刀8a下降。使旋转刀8a的下端下降至封装基板1具有的封装树脂4的指定深度位置。通过在X方向移动旋转刀8a，将旋转刀8a匹配至沿封装基板1的长度方向延伸的切断线5的位置。
接着，使用移动机构(未图示)，使切断用工作台(未图示)上放置的封装基板1在Y方向移动。通过高速旋转的旋转刀8a，沿着封装基板1的沿长度方向延伸的切断线5，切削基板2的厚度的全部部分和封装树脂4的厚度中的指定厚度。由此，沿着封装基板1的沿长度方向延伸的切断线5，形成具有与旋转刀8a的厚度t1相当的宽度(详细而言，是比厚度t1略大的宽度)的切削槽10。为了防止旋转刀8a的蛇行，优选使旋转刀8a下降至封装基板1的适当的深度位置。沿着封装基板1的沿长度方向延伸的全部切断线5和沿宽度方向延伸的全部切断线6(参照图1)，切削封装基板1。沿着设定在封装基板1上的全部的切断线5、6，形成具有与旋转刀8a的厚度t1相当的宽度的切削槽10。
接着，如图3(b)所示，通过使用图2(c)示出的旋转刀8c，切削封装基板1的全部厚度中的剩余部分(剩余的厚度部分)，从而切断封装基板1。旋转刀8c为具有厚度t2(>t1)、刀头伸出量L2(>L1)的旋转刀。使用与旋转刀8a相比具有更厚的厚度t2和更长的刀头伸出量L2的旋转刀8c，切削封装基板1的全部厚度中的剩余厚度。
例如，将旋转刀8c以30000～40000rpm左右进行旋转。在封装基板1的外侧，使第2切断机构(未图示)上安装的旋转刀8c下降。使旋转刀8c的下端下降至比封装基板1具有的封装树脂4的底面更低的位置。由于旋转刀8c的刀头伸出量L2比封装基板1的厚度h大，因此可以将旋转刀8c的下端下降至比封装基板1的底面更低的位置。通过在X方向移动旋转刀8c，将旋转刀8c匹配至封装基板1的沿长度方向形成的切削槽10的位置。
接着，使用移动机构(未图示)，使切断用工作台(未图示)上放置的封装基板1在Y方向移动。通过高速旋转的旋转刀8c，沿着封装基板1的沿长度方向延伸形成的切削槽10，完全切削封装树脂4形成的剩余部分(剩余的厚度部分)。在此情况下，沿着封装基板1的长度方向形成与封装基板1的全部厚度h相当的部分被切断的切断轨迹11。
如图3(c)所示，沿着封装基板1的沿长度方向形成的全部切削槽10和沿宽度方向形成的全部切削槽10，切断封装基板1的剩余部分。通过沿长度方向形成的切断轨迹11和沿宽度方向形成的切断轨迹11，分别制造出单片化的制品12。
在本实施例中，在3种类型的旋转刀8a～8c中，依次使用具有薄厚度t1和短刀头伸出量L1的旋转刀8a，以及具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2的旋转刀8c，分两个阶段切断厚度厚的封装基板1。首先，使用具有薄厚度t1和短刀头伸出量L1的旋转刀8a，沿着封装基板1的切断线5和切断线6，形成切削槽10至封装基板1具有的封装树脂4的指定深度。通过使用具有短刀头伸出量L1的旋转刀8a来切削封装基板1具有的指定部分，减小旋转刀8a上施加的切削负荷。因此，在使用具有薄厚度t1的旋转刀8a的情况下，可防止旋转刀8a的蛇行。
接着，使用具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2的旋转刀8c，沿着封装基板1的沿长度方向形成的切削槽10和沿宽度方向形成的切削槽10，切削封装基板1具有的封装树脂4的剩余部分。在使用具有长刀头伸出量L2的旋转刀8c来切削封装基板1的剩余部分的情况下，第1，由于只切断封装基板1的封装树脂4的剩余部分，因此减小施加在旋转刀8c上的加工负荷。第2，由于使用具有厚厚度t2的旋转刀8c，因此旋转刀8c很难受到加工负荷的影响。综上所述，可防止旋转刀8c的蛇行。
根据本实施例，通过依次使用具有薄厚度t1和短刀头伸出量L1的旋转刀8a，以及具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2的旋转刀8c，分两个阶段切断厚度厚的封装基板1。在使用具有长刀头伸出量L2的旋转刀8c情况下，可使实质切断的封装基板1的厚度变薄。因此，旋转刀8c上施加的加工负荷变小。在切断厚度厚的封装基板1的情况下，由于分两个阶段切断封装基板1，故各个步骤的加工负荷变小。此外，由于使用具有厚厚度t2的旋转刀8c，因此旋转刀8c不易受到加工负荷的影响。因此，可不发生旋转刀8a、8c的蛇行而切断厚度厚的封装基板1。
在本实施例中，首先，使用具有薄厚度t1的旋转刀8a，沿着封装基板1上设定的切断线5、6，形成宽度(≒t1<t2)窄的切削槽10。接着，使用具有厚厚度t2的旋转刀8c，沿着封装基板1上形成的切削槽10，切削封装基板1的全部厚度中的剩余厚度部分。由此，切断封装基板1。沿着封装基板1上形成的宽度窄的切削槽10，使用具有比切削槽10的宽度大的厚度t2的旋转刀8c，切断封装基板1。因此，在旋转刀8c的位置相对于切削槽10的位置发生偏移时，也在封装基板1上形成具有与旋转刀8c的厚度t2相当的宽度的切断轨迹11。由于形成了具有与旋转刀8c的厚度t2相当的宽度的切断轨迹11，因此可防止在单片化的制品12的侧面(切断面)产生阶梯。
实施例2
参照图4，对实施例2中将封装基板1切断而单片化的步骤进行说明。相对于实施例1的不同点为：使用图2(b)示出的旋转刀8b(厚度为t2)和图2(c)示出的旋转刀8c(厚度为t2)，分两个阶段切断厚度厚的封装基板1。依次使用旋转刀的厚度t2相同而刀头伸出量不同的2个旋转刀，分两个阶段切断封装基板1。
首先，在3种类型的旋转刀8a～8c中，使用图2(b)示出的旋转刀8b，切削封装基板1的全部厚度中的指定厚度部分。旋转刀8b是具有厚度t2和刀头伸出量L1的旋转刀。在3种类型的旋转刀8a～8c中，使用具有厚厚度t2和短刀头伸出量L1的旋转刀8b，切削封装基板1的指定厚度部分。
例如，将旋转刀8b以30000～40000rpm左右进行旋转。在封装基板1的外侧，使第1切断机构(未图示)上安装的旋转刀8b下降。使旋转刀8b的下端下降至封装基板1具有的封装树脂4的指定深度位置。通过在X方向移动旋转刀8b，将旋转刀8b匹配至封装基板1的沿长度方向延伸的切断线5的位置。
实施例2使用的旋转刀8b的厚度t2比实施例1使用的旋转刀8a的厚度t1厚。因此，与实施例1相比，即使在使旋转刀8b的下端下降至比封装基板1具有的封装树脂4更深的位置的情况下，也可以防止旋转刀8b的蛇行。
接着，使用移动机构(未图示)，使切断用工作台(未图示)上放置的封装基板1在Y方向移动。通过高速旋转的旋转刀8b，沿着封装基板1的沿长度方向延伸的切断线5，切削基板2的厚度的全部部分和封装树脂4的厚度中的指定厚度。由此，沿着封装基板1的沿长度方向延伸的切断线5，形成具有与旋转刀8b的宽度t2相当的宽度(详细而言，是比宽度t2略大的宽度)的切削槽13。沿着封装基板1的沿长度方向延伸的全部切断线5和沿宽度方向延伸的全部切断线6(参照图1)，切削封装基板1。沿着封装基板1上设定的全部切断线5、6，形成具有与旋转刀8b的宽度t2相当的宽度的切削槽13。
接着，如图4(b)所示，通过使用图2(c)示出的旋转刀8c来切削封装基板1的全部厚度中的剩余部分(剩余的厚度部分)，从而切断封装基板1。旋转刀8c是具有厚度t2(>t1)、刀头伸出量L2(>L1)的旋转刀。在3种类型的旋转刀8a～8c中，使用与旋转刀8a相比具有更厚厚度t2和更长刀头伸出量L2的旋转刀8c，切削封装基板1的全部厚度中的剩余厚度部分。
例如，将旋转刀8c以30000～40000rpm左右进行旋转。在封装基板1的外侧，使第2切断机构(未图示)上安装的旋转刀8c下降。使旋转刀8c的下端下降至比封装基板1具有的封装树脂4的底面更低的位置。由于旋转刀8c的刀头伸出量L2比封装基板1的厚度h大，因此可以将旋转刀8c的下端下降至比封装基板1的底面更低的位置。通过在X方向移动旋转刀8c，将旋转刀8c匹配至封装基板1的沿长度方向形成的切削槽10的位置。
接着，使用移动机构(未图示)，使切断用工作台(未图示)上放置的封装基板1在Y方向移动。通过高速旋转的旋转刀8c，沿着封装基板1的沿长度方向形成的切削槽13，将封装树脂4形成的剩余部分(剩余的厚度部分)全部切削。在此情况下，沿着封装基板1的长度方向形成与封装基板1的全部厚度h相当的部分被切断的切断轨迹11。
如图4(c)所示，沿着封装基板1的沿长度方向形成的全部切削槽13和沿宽度方向形成的全部切削槽13，切削封装树脂4形成的剩余部分(剩余的厚度部分)。通过沿长度方向形成的切断轨迹11和沿宽度方向形成的切断轨迹11，分别制造单片化的制品12。
在本实施例中，在3种类型的旋转刀8a～8c中，依次使用具有厚厚度t2和短刀头伸出量L1的旋转刀8b，以及具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2的旋转刀8c，分2个阶段切断厚度厚的封装基板1。首先，使用具有厚厚度t2和短刀头伸出量L1的旋转刀8b，沿着封装基板1的切断线5和切断线6，形成具有与旋转刀8b的厚度t2相当的宽度(详细而言，是比厚度t2(>t1)略大的宽度)的切削槽13至封装基板1具有的封装树脂4的指定深度。由于使用具有厚厚度t2和短刀头伸出量L1的旋转刀8b，因此即使在切削至封装基板1具有的封装树脂4中的更深的部分的情况下，也可以减小旋转刀8b上施加的切削负荷。因此，可防止旋转刀8b的蛇行。
接着，使用具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2的旋转刀8c，沿着封装基板1的沿长度方向形成的切削槽13和沿宽度方向形成的切削槽13，切断封装基板1具有的封装树脂4的剩余部分。在使用具有长刀头伸出量L2的旋转刀8c来切削封装基板1的剩余部分的情况下，第1，由于封装基板1的剩余部分变得更少，因此旋转刀8c上施加的切削负荷变得更小。第2，由于使用具有厚厚度t2的旋转刀8c，因此旋转刀8c不易受到加工负荷的影响。由此，可更有效地防止旋转刀8c的蛇行。
根据本实施例，通过依次使用具有厚厚度t2和短刀头伸出量L1的旋转刀8b，以及具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2的旋转刀8c，分2个阶段切断厚度厚的封装基板1。在使用具有长刀头伸出量L2的旋转刀8c的情况下，可使实质切断的封装基板1的厚度变薄。因此，旋转刀8c上施加的加工负荷变小。在切断厚度厚的封装基板1的情况下，由于分2个阶段切断封装基板1，因此各个步骤的加工负荷变小。此外，由于使用具有厚厚度t2的旋转刀8c，因此旋转刀8c不易受到加工负荷的影响。因此，可不发生旋转刀8b、8c的蛇行而切断厚度厚的封装基板1。
在本实施例中，首先，使用具有厚厚度t2和短刀头伸出量L1的的旋转刀8b，沿着封装基板1上设定的切断线5、6，更深地形成宽度(≒t2>t1)宽的切削槽13。接着，使用具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2的旋转刀8c，沿着封装基板1上形成的切削槽13，切削封装基板1的全部厚度中的剩余的厚度部分。由此，切断封装基板1。由于封装基板1的剩余部分变得更少，因此切断封装基板1时的加工负荷变得更小。所以，根据使用分别具有厚厚度t2、但具有不同的刀头伸出量L1和L2(>L1)的2个旋转刀8b、8c，可不发生旋转刀8b、8c蛇行而切断厚度更厚的封装基板1。
实施例3
对本发明制造装置的实施例3参照图5进行说明。如图5所示，制造系统14是将被切断物单片化为多个制品的系统。制造系统14具备以下各构成要素：基板供给模块(被切断物供给模块)A、基板切断模块(被切断物切断模块)B、和检查模块C。各构成要素(各模块A～C)相对于各个其他构成要素可装卸和交换。
基板供给模块A上设有基板供给机构(被切断物供给机构)15。相当于被切断物的封装基板1从基板供给机构15搬出，通过移动机构(未图示)移送至基板切断模块B。
图5示出的制造系统14是双切工作台(twin cut table)方式的制造系统。基板切断模块B含有本发明的制造装置。因此，基板切断模块B中设有2个切断用工作台16a、16c。切断用工作台16a、16c可通过移动机构17a、17c在图的Y方向移动，并且可通过旋转机构18a、18c在θ方向回转。切断用工作台16a、16b上安装有切断用夹具(未图示)，切断用夹具上放置吸着有封装基板1。
基板切断模块B上设有作为切断机构的2个轴锭(spindle)19a、19c。制造系统14是设有2个轴锭19a、19c的双轴锭(twin spindle)结构的制造系统。轴锭19a、19b可独立地在X方向和Z方向移动。轴锭19a上，安装有旋转刀的厚度薄、且旋转刀的刀头伸出量短的旋转刀8a。轴锭19c上，安装有旋转刀的厚度厚、且旋转刀的刀头伸出量长的旋转刀8c(参照图2、图3)。轴锭19a、19c上，设有喷射为了抑制由高速旋转的旋转刀8a、8c产生的摩擦热而使用的切削液的切削液用喷嘴(未图示)。通过使切断用工作台16a、16c和轴锭19a、19c相对地移动而切断封装基板1。旋转刀8a、8c通过在包含Y方向和Z方向的平面内旋转而切断封装基板1。
检查模块C中设有检查用工作台20。检查用工作台20中放置有由切断封装基板1而单片化的多个制品12构成的集合体，即，切断基板21。多个制品12通过检查用照相机(检查单元，未图示)进行检查，来选别良品和不良品。良品收于托盘22中。
另外，在本实施例中，在基板供给模块A内设有进行制造系统14的动作、封装基板1的搬运、封装基板1的切断、制品12的检查等全部动作或控制的控制部CTL。不限于此地，控制部CTL也可以设于其他模块内。
在基板切断模块B中，首先，通过轴锭19a上安装的旋转刀8a，沿着封装基板1上设定的切断线切削全部厚度中的一部分厚度。接着，通过轴锭19c上安装的旋转刀8c，沿着封装基板1上形成的切削槽切削相当于封装基板1的全部厚度中剩余的厚度的部分。由此，切断封装基板1。通过分2个阶段切断封装基板1，制造出制品12(参照图3)。
在本实施例中，对为双切工作台方式的双轴锭结构的制造系统14进行了说明。不限于此地，为单切工作台方式的双轴锭结构的制造系统也可适用于本发明。
在本实施例中，基板切断模块B内设有具有旋转刀的厚度薄、旋转刀的刀头伸出量短的旋转刀8a的轴锭19a，和具有旋转刀的厚度厚、旋转刀的刀头伸出量长的旋转刀8c的轴锭19c。不限于此地，可进一步追加基板切断模块，使各个模块分别设有不同的轴锭。在这种情况下，基板切断模块B1中，设置具有旋转刀的厚度薄、旋转刀的刀头伸出量短的旋转刀8a的2个轴锭19a。在基板切断模块B2中，设置具有旋转刀的厚度厚、旋转刀的刀头伸出量长的旋转刀8c的2个轴锭19c。由此，可进一步提高制造系统14的生产性。
在各实施例中，作为被切断物，示出了具有含长度方向和宽度方向的矩形形状的封装基板1。不限于此地，切断具有正方形、圆形等形状的封装基板的情况也可适用于本发明。
在各实施例中，如下所述决定第1次使用的旋转刀和第2次使用的旋转刀的组合。第1组合为第1次的旋转刀8a和第2次的旋转刀8c的组合。根据所述组合，第2次的旋转刀8c与第1次的旋转刀8a相比具有厚厚度t2和长刀头伸出量L2。第2组合为第1次的旋转刀8b和第2次的旋转刀8c的组合。根据所述组合，第2次的旋转刀8c与第1次的旋转刀8b相比具有相等的厚度t2(比t1厚的厚度)和长刀头伸出量L2。
也可如下组合第1次的旋转刀和第2次的旋转刀。其为第2次的旋转刀具有与第1次的旋转刀相比薄的厚度和长刀头伸出量的这样的旋转刀的组合。这种组合在第2次的旋转刀切削的对象与第1次的旋转刀切削的对象相比具有更快的切削性的情况下等是有效的。
在本发明中，以第1次与第2次使用的旋转刀在切削作为对象的被切断物时各自不发生蛇行的方式决定厚度和刀头伸出量即可。第1次和第2次使用的旋转刀的厚度和刀头伸出量各自根据切削对象的特征(物性、硬度、脆性等)和切削量(深度)决定。本发明的特征之一是，第2次使用的旋转刀与第1次使用的旋转刀相比，具有长刀头伸出量。
在各实施例中，示出了切断作为被切断物的基板2上形成有封装树脂4的封装基板1的情况。不限于此地，作为被切断物中的基板，使用玻璃环氧树脂层叠板、印刷电路板、陶瓷基板、基于金属的基板，基于膜的基板等，在其上形成了封装树脂的封装基板也可适用于本发明。
作为功能元件，除了IC(集成电路)、晶体管、二极管等半导体元件以外，还包括传感器、滤波器、致动器、振荡器等。也可在1个区域中搭载多个功能元件。
进一步地，即使在对硅半导体或化合物半导体的晶片以晶片状态原样一并用树脂封装而成的晶片级封装(wafer level package)这样的具有实质圆形形状的被切断物进行切断的情况下，也可适用于以上说明的内容。
作为在基板2上搭载于各区域7的芯片3，不限于作为功能单元的1个芯片3，也可以是多个芯片(包括被动部件)。芯片3为例示，各个区域7中也可以搭载比如连接器等的机构部件、振荡器、传感器、滤波器等。
制品不限于控制设备等半导体制品。如果是通过使用旋转刀单片化制作集成了多个功能单元的基板(板状部件)而制造的制品，制品将包括透镜阵列等光学零件(功能单元)、一般的树脂成形品等。关于本发明的被切断物，为使用旋转刀切削时的加工负荷大的被切断物即可。被切断物的在使用旋转刀切削时的加工负荷越大，本发明越有效。
本发明不限于所述各实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内，根据实际需要，可通过任意地、适宜地组合、变更，或选择进行采用。
附图标记说明
1 封装基板(被切断物)
2 基板
3 芯片
4 封装树脂
5 第1切断线(切断线)
6 第2切断线(切断线)
7 区域
8 旋转刀
8a、8b 旋转刀(第1旋转刀)
8c 旋转刀(第2旋转刀)
9 法兰
9a、9b 法兰(第1固定构件)
9c 法兰(第2固定构件)
10 切削槽
11 切断轨迹
12 制品
13 切削槽
14 制造系统
15 基板供给机构(被切断物供给机构)
16a 切断用工作台(工作台，第1工作台)
16c 切断用工作台(工作台，第2工作台)
17a、17c 移动机构
18a、18c 旋转机构
19a 轴锭(第1切断机构)
19c 轴锭(第2切断机构)
20 检查用工作台
21 已切断基板
22 托盘
d、d1、d2、d3 旋转刀外径
t、t1、t2 旋转刀厚度
c、c1、c2、c3 法兰外径
L、L1、L2 旋转刀刀头伸出量
h 封装基板厚度
A 基板供给模块(被切断物供给模块)
B、B1、B2 基板切断模块(被切断物切断模块)
C 检查模块
CTL 控制部

Claims (13)

1.一种在通过切断被切断物而制造多个制品时使用的制造装置，其具备：工作台，其上放置有具有多个虚拟切断线的所述被切断物；第1切断机构，切断所述被切断物；第2切断机构，切断所述被切断物；和移动机构，其移动所述工作台以及所述第1切断机构和所述第2切断机构中的至少一个，使所述工作台和所述切断机构的位置关系发生相对变化；所述制造装置的特征在于，
其具备：
圆盘状的第1旋转刀，其设置在所述第1切断机构；
1组第1固定构件，其将所述第1旋转刀夹持固定；
圆盘状的第2旋转刀，其设置在所述第2切断机构；
1组第2固定构件，其将所述第2旋转刀夹持固定；
第1露出部，为所述第1旋转刀从所述第1固定构件露出而成；
第2露出部，为所述第2旋转刀从所述第2固定构件露出而成；
其中沿着所述第2旋转刀直径方向的所述第2露出部的长度长于沿着所述第1旋转刀直径方向的所述第1露出部的长度；
通过第1旋转刀沿着所述多个虚拟切断线切削所述被切断物的全部厚度中的一部分厚度而形成多个切削槽；
通过第2旋转刀沿着所述多个切削槽切削所述被切断物的全部厚度中的剩余厚度而切断所述被切断物，从而制造所述多个制品。
2.权利要求1所述的制造装置，其特征在于，
所述第2旋转刀的板厚在所述第1旋转刀的板厚以上。
3.权利要求1所述的制造装置，其特征在于，
所述第2旋转刀的板厚小于所述第1旋转刀的板厚。
4.权利要求1～3中任一项所述的制造装置，其特征在于，
作为所述工作台设置第1工作台和第2工作台；
所述第1工作台上放置有作为被切断物的第1被切断物；
所述第2工作台上放置有作为被切断物的第2被切断物。
5.权利要求1～3中任一项所述的制造装置，其特征在于，
所述被切断物为封装基板。
6.权利要求1～3中任一项所述的制造装置，其特征在于，
所述被切断物是在所述多个制品各自对应的多个虚拟区域中制作集成有功能元件的基板。
7.一种通过切断被切断物而制造多个制品的制造方法，其具备：将具有多个虚拟切断线的被切断物放置在工作台的步骤；移动所述被切断物和圆盘状的第1旋转刀中至少一个，使所述被切断物和所述第1旋转刀的位置关系发生相对变化的步骤；和移动所述被切断物和圆盘状的第2旋转刀中至少一个，使所述被切断物和所述第2旋转刀的位置关系发生相对变化的步骤；所述制造方法的特征在于，其还具备：
准备通过1组第1固定构件夹持固定的所述第1旋转刀的步骤；
准备通过1组第2固定构件夹持固定的所述第2旋转刀的步骤；
通过使用所述第1旋转刀，沿着所述多个虚拟切断线切削所述被切断物的全部厚度中的一部分厚度，从而形成多个切削槽的步骤；和
通过使所述第2旋转刀沿着所述多个切削槽切削所述被切断物的所述全部厚度中的剩余厚度，从而切断所述被切断物的步骤；
其中使所述第2旋转刀从所述第2固定构件露出的第2露出部中的所述第2旋转刀沿直径方向的长度大于所述第1旋转刀从所述第1固定构件露出的第1露出部中的所述第1旋转刀沿直径方向的长度。
8.权利要求7所述的制造方法，其特征在于，
所述第2旋转刀的板厚在所述第1旋转刀的板厚以上。
9.权利要求7所述的制造方法，其特征在于，
所述第2旋转刀的板厚小于所述第1旋转刀的板厚。
10.权利要求7～9中任一项所述的制造方法，其特征在于，还具有：
准备作为所述工作台的第1工作台和第2工作台的步骤；和
准备作为所述被切断物的第1被切断物和第2被切断物的步骤；
其中将所述被切断物放置在所述工作台的步骤具有：在所述第1工作台放置所述第1被切断物的步骤，和在所述第2工作台放置所述第2被切断物的步骤。
11.权利要求7～9中任一项所述的制造方法，其特征在于，
所述被切断物为封装基板。
12.权利要求7～9中任一项所述的制造方法，其特征在于，
所述被切断物是在所述多个制品各自对应的多个虚拟区域中制作集成有功能元件的基板。
13.一种制造系统，其具备：被切断物供给模块、被切断物切断模块、和检查模块，所述各模块相对于各个其他模块可装卸且可交换；所述制造系统的特征在于，
所述被切断物供给模块具备被切断物供给机构和移送机构，被切断物从所述被切断物供给机构搬出，并通过所述移送机构而搬送至所述被切断物切断模块；
所述被切断物切断模块具备权利要求1至6中任一项所述的制造装置，通过所述制造装置切断所述被切断物、单片化而制造所述多个制品；
所述检查模块具备检查单元，通过所述检查单元检查所述多个制品，从而选别良品与不良品。
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