CN103507171A

CN103507171A - 裁切单元及其应用设备

Info

Publication number: CN103507171A
Application number: CN201210216984.8A
Authority: CN
Inventors: 邱文国; 林良镇
Original assignee: MOTECH TAIWAN AUTOMATIC CORP
Current assignee: MOTECH TAIWAN AUTOMATIC CORP
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: CN103507171B

Abstract

一种裁切单元，其包含输送装置及切割装置，该输送装置设有至少两个第一载送机构及第二载送机构，第一、二载送机构分别设有至少两个可作第一方向位移的载台，用以载送待切割的物料，该切割装置设有至少两个第一刀具组及第二刀具组，第一、二刀具组分别设有至少二支可切割物料的刀具，切割装置另设有可驱动第一、二刀具组作第二、三方向位移的移动机构；由此，可控制切割装置的第一、二刀具组的四支刀具同步作动而分别切割第一载送机构的二载台上的待切割物料，第二载送机构的二载台则执行物料上下料动作，而避免切割装置空等上下料作业时间，达到提升切割生产效能及节省作业时间的实用效益。

Description

裁切单元及其应用设备

技术领域

本发明提供一种可利用切割装置的至少四支刀具同步作动而分别切割两个载台上的待切割物料，并使另两个载台执行物料上下料动作，而避免切割装置耗时空等，进而提升切割生产效能及节省作业时间的裁切单元。

背景技术

在现今，裁切单元广泛应用于切割不同物料，诸如电子元件、玻璃等，以切割晶圆为例，是将整片晶圆切割成多片晶片，以便制作成多个IC（集成电路）；请参阅图1，为现有中国台湾专利第89112026号「切割机」专利案，其于机台11上设有一由驱动源12驱动作Y方向位移的夹掣台13，用以承置待切割的晶圆，另于机台11的支撑框架111上设有第一切割机构14及第二切割机构15，第一切割机构14设有一可切割晶圆的第一切刀141，并设有第一驱动源142及第二驱动源143分别驱动第一切刀141作X－Z方向位移，第二切割机构15设有一可切割晶圆的第二切刀151，并设有第三驱动源152及第四驱动源153分别驱动第二切刀151作X－Z方向位移；于使用时，夹掣台13可承置待切割的晶圆16，并由驱动源12驱动作Y方向位移至切割区，第一切割机构14控制第一、二驱动源142、143驱动第一切刀141作X－Z方向位移至切割区，第二切割机构15亦控制第三、四驱动源152、153驱动第二切刀151作X－Z方向位移至切割区，于驱动源12驱动夹掣台13作Y方向位移时，即可使第一、二切刀141、151切割夹掣台13上的晶圆16；然而，此一切割机于使用上具有如下缺失：

1、由于切割机仅设有单一夹掣台13供承置晶圆16，导致第一、二切割机构14、15的第一、二切刀141、151一次仅能切割一片晶圆16，造成切割生产效能不佳的缺失。

2、由于切割机仅设有单一夹掣台13，于夹掣台13上的晶圆16切割完毕后，第一、二切割机构14、15即停止作动，而必须耗时空等机械手臂于夹掣台13上取下已切割的晶圆16，再将下一待切割的晶圆置放于夹掣台13上，方可开始执行切割作业，以致增加第一、二切割机构14、15耗时空等夹掣台13的上下料作业时间，造成降低切割生产效能的缺失。

发明内容

本发明的目的之一，提供一种裁切单元，其包含输送装置及切割装置，该输送装置设有至少两个载送机构，各载送机构分别设有至少两个可作第一方向位移的载台，用以载送待切割的物料，该切割装置设有至少两个刀具组，各刀具组分别设有至少两支可切割物料的刀具，切割装置另设有可驱动各刀具组作第二、三方向位移的移动机构；由此，可控制切割装置的四支刀具同步作动而分别切割载送机构的两载台上的待切割物料，以于一次切割位移行程执行两物料的切割作业，达到提升切割生产效能的实用效益。

本发明的目的之二，提供一种裁切单元，其中，当输送装置的其一载送机构的两个载台承载待切割的物料于切割装置处执行切割作业时，可使另一载送机构的两个载台执行上料作业及取像定位等前置作业，于一载送机构的两个载台上的物料切割完毕后，切割装置可迅速位移至另一载送机构处接续切割另两个载台上的待切割物料，以避免切割装置耗时空等各载台上下料，达到有效缩减作业时间的实用效益。

本发明的目的之三，提供一种应用裁切单元的设备，其是于机台上配置有裁切单元、至少一置料装置及移料装置，裁切单元为相同上述裁切单元，包含有输送装置及切割装置，输送装置设有至少两载台，用以载送至少两待切割的物料，切割装置设有至少两个具多个刀具的刀具组，用以切割各载台上的待切割物料，至少一置料装置用以容纳至少一物料，移料装置用以于裁切单元及置料装置间移载物料，达到提升切割生产效能的实用效益。

为达上述目的，本发明提供一种裁切单元，其包含：

输送装置，设有至少两个载送机构，各载送机构设有至少两个能够作第一方向位移的载台，用以载送物料；

切割装置，设有至少两个刀具组，各刀具组设有至少两支可切割载台上的物料的刀具。

所述的裁切单元，其中，该输送装置的各载台设有用于定位物料的定位结构。

所述的裁切单元，其中，该定位结构于各载台上设有至少一用于定位物料的定位件。

所述的裁切单元，其中，该输送装置设有至少一用于驱动各载台旋转作动的旋转驱动源。

所述的裁切单元，其中，该切割装置设有移动机构，用以驱动各刀具作第三方向位移。

所述的裁切单元，其中，该移动机构于机架上设有多个驱动源，各驱动源分别设有用于驱动各刀具作至少第三方向位移的驱动器。

所述的裁切单元，其中，该移动机构的各驱动源分别设有用于驱动各刀具作第二方向位移的移动器。

所述的裁切单元，其中，更包含设有检知装置，用以检知物料。

所述的裁切单元，其中，该检知装置设有至少一用于检知物料的检知器。

本发明还提供一种应用裁切单元的设备，其包含：

机台；

上述的裁切单元，其配置于机台上，用以输送及切割物料；

至少一置料装置，其配置于机台上，用以容纳至少一物料；

移料装置，其配置于机台上，用以移载物料。

本发明的有益效果是：能够提升切割生产效能，并且能够避免切割装置耗时空等各载台上下料，能够有效缩减作业时间。

附图说明

图1为现有中国台湾第89112026号「切割机」专利案的示意图；

图2为本发明裁切单元的示意图；

图3为本发明裁切单元的使用示意图（一）；

图4为本发明裁切单元的使用示意图（二）；

图5为本发明裁切单元的使用示意图（三）；

图6为本发明裁切单元的使用示意图（四）；

图7为本发明裁切单元的使用示意图（五）；

图8为应用裁切单元的切割设备示意图；

图9为切割设备的使用示意图（一）；

图10为切割设备的使用示意图（二）；

图11为切割设备的使用示意图（三）。

附图标记说明：

背景技术：机台11；支撑框架111；驱动源12；夹掣台13；第一切割机构14；第一切刀141；第一驱动源142；第二驱动源143；第二切割机构15；第二切刀151；第三驱动源152；第四驱动源153；晶圆16；

本发明：裁切单元20；第一载送机构21；第二载送机构22；第一载台23；第一吸孔231；第一旋转驱动源232；第二载台24；第二吸孔241；第二旋转驱动源242；第三载台25；第三吸孔251；第三旋转驱动源252；第四载台26；第四吸孔261；第四旋转驱动源262；机架271；第一移动器272；第二移动器273；第一驱动器274；第二驱动器275；第三移动器276；第四移动器277；第三驱动器278；第四驱动器279；第一动力源281；第二动力源282；第一刀具283；第二刀具284；第三动力源285；第四动力源286；第三刀具287；第四刀具288；检知装置29；CCD 291；晶圆31、32、33、34；机台40；第一置料装置50；第二置料装置60；清洗装置70；移料装置80；取放器81。

具体实施方式

为使贵审查员对本发明作更进一步的了解，兹举一较佳实施例并配合附图，详述如后：

请参阅图2，本发明裁切单元20可应用于切割不同物料（如电子元件、玻璃等），包含输送装置及切割装置，该输送装置设有至少两个载送机构，于本实施例中，设有第一载送机构21及第二载送机构22，该第一载送机构21设有至少两个可作第一方向（如Y方向）位移的载台，用以载送待切割的物料，又第一载送机构21可视切割作业所需而驱动各载台作第二方向（如X方向）位移及第三方向（如Z方向）位移而调整位置，于本实施例中，第一载送机构21可设有呈第一方向配置的驱动源（图未示出），驱动源包含至少一马达及传动组，传动组可为皮带轮组或螺杆螺座组等，并以传动组带动二可承置待切割物料的第一、二载台23、24同步或各别作第一方向位移，第一、二载台23、24设有可定位待切割物料的定位结构，定位结构设有至少一为夹具或可连通抽气装置（图未示出）的吸孔的定位件，于本实施例中，定位结构分别于第一、二载台23、24上设有多个可吸附待切割物料定位的第一、二吸孔231、241，又第一、二载台23、24可视切割作业所需，而由至少一旋转驱动源驱动作角度旋转，以变换物料的待切割方向，于本实施例中，第一、二载台23、24分别设有第一、二旋转驱动源232、242而可独立旋转作动，第二载送机构22设有至少两个可作第一方向位移的载台，用以载送待切割的物料，又第二载送机构22可视切割作业所需而驱动各载台作第二、三方向位移而调整位置，于本实施例中，第二载送机构22可设有呈第一方向配置的驱动源（图未示出），驱动源包含至少一马达及传动组，传动组可为皮带轮组或螺杆螺座组等，并以传动组带动两个可承置待切割物料的第三、四载台25、26同步或各别作第一方向位移，第三、四载台25、26设有可定位待切割物料的定位结构，定位结构设有至少一为夹具或可连通抽气装置（图未示出）的吸孔的定位件，于本实施例中，定位结构分别于第三、四载台25、26上设有多个可吸附待切割物料定位的第三、四吸孔251、261，又第三、四载台25、26可视切割作业所需，而由至少一旋转驱动源驱动作角度旋转，以变换物料的待切割方向，于本实施例中，第三、四载台25、26分别设有第三、四旋转驱动源252、262而可独立旋转作动；该切割装置设有至少两个刀具组，各刀具组分别设有至少两支可切割物料的刀具，切割装置并设有可驱动各刀具组作第二、三方向位移的移动机构，于本实施例中，切割装置于第一、二载送机构21、22间位移作动，移动机构于机架271上装配有四个可分别驱动第一、二刀具组的各刀具作第二、三方向位移的第一、二、三、四驱动源，其第一、二驱动源分别于机架271的一侧设有可呈第二方向配置的第一、二移动器272、273，第一、二移动器272、273可包含至少一马达及传动组，传动组可为皮带轮组或螺杆螺座组等，并以传动组分别带动第一、二驱动器274、275作第二方向位移，第一、二驱动器274、275可呈第三方向配置，各包含至少一马达及传动组，传动组可为螺杆螺座组等，并于各传动组分别装配有第一刀具组的第一、二动力源281、282，第一、二动力源281、282可分别驱动用以切割物料的第一、二刀具283、284，进而第一、二刀具283、284可各别作X－Z方向位移而调整间距及高度位置，第三、四驱动源分别于机架271的另一侧设有可呈第二方向配置的第三、四移动器276、277，第三、四移动器276、277可包含至少一马达及传动组，传动组可为皮带轮组或螺杆螺座组等，并以传动组分别带动第三、四驱动器278、279作第二方向位移，第三、四驱动器278、279可呈第三方向配置，各包含至少一马达及传动组，传动组可为螺杆螺座组等，并于各传动组分别装配有第二刀具组的第三、四动力源285、286，第三、四动力源285、286可分别驱动用以切割物料的第三、四刀具287、288，使第三、四刀具287、288可分别作X－Z方向位移而调整间距及高度位置，另裁切单元20设有具至少一检知器的检知装置29，用以检查待切割的物料，于本实施例中，于第一、二载送机构21、22间设有检知装置29，检知装置29设有可为CCD（Charge-coupled Device，中文：电荷耦合元件）291的检知器，用以取像待切割的物料，而检查摆放位置及切割道状态等。

请参阅图3，以切割晶圆为例，于使用时，第一载送机构21上的第一、二载台23、24可分别承置待切割的晶圆31、32，并利用多个第一、二吸孔231、241各别吸附晶圆31、32定位，由于第一、二、三、四刀具283、284、287、288尚未作第三方向下降位移，第一载送机构21可驱动第一、二载台23、24同步作第一方向位移通过检知装置29，检知装置29即驱动CCD 291配合作第二方向位移而逐一取像各晶圆31、32，以检查摆放位置是否正确，若摆放正确，第一载送机构21带动第一、二载台23、24同步位移至切割装置处，并使已承置晶圆31的第一载台23位于第一、二刀具283、284的下刀位置，以及令已承置晶圆32的第二载台24位于第三、四刀具287、288的下刀位置；请参阅图4，切割装置控制第一、二、三、四驱动器274、275、278、279同步带动第一、二、三、四刀具283、284、287、288作第三方向向下位移至预设下刀位置，第一载送机构21驱动第一、二载台23、24同步作第一方向位移，第一、二刀具283、284即于第一载台23上的晶圆31切割出二条切割道，第三、四刀具287、288则于第二载台24上的晶圆32切割出二条切割道，进而切割装置可控制第一、二、三、四刀具283、284、287、288同步作动而分别切割第一、二载台23、24上的晶圆31、32，进而可于一次切割位移行程执行两晶圆31、32的切割作业，又于第一载送机构21的第一、二载台23、24承载晶圆31、32执行切割作业时，第二载送机构22的第三、四载台25、26可执行承置另二待切割晶圆33、34的上料作业，并分别利用多个第三、四吸孔251、261各别吸附晶圆33、34定位，可避免切割装置耗时空等第三、四载台25、26上料，进而节省作业时间；请参阅图5，于第一、二载台23、24各别通过第一、二、三、四刀具283、284、287、288后，切割装置的第一、二、三、四驱动器274、275、278、279分别带动第一、二、三、四刀具283、284、287、288作第三方向反向位移复位，第一载送机构21再驱动第一、二载台23、24承载晶圆31、32同步作第一方向反向位移复位，切割装置控制第一、二、三、四移动器272、273、276、277分别带动第一、二、三、四驱动器274、275、278、279及第一、二、三、四刀具283、284、287、288同步作第二方向位移而调整至下一切割位置，接着第一载送机构21驱动第一、二载台23、24同步作第一方向位移至切割装置处，切割装置再控制第一、二、三、四刀具283、284、287、288同步作动而分别于第一、二载台23、24上的各晶圆31、32上切割出另二条切割道，进而可迅速于各晶圆31、32上切割出多条切割道，又当第一载送机构21的第一、二载台23、24承载晶圆31、32执行切割作业时，第二载送机构22可驱动第三、四载台25、26同步作第一方向位移通过检知装置29，检知装置29即驱动CCD 291配合作第二方向位移而逐一取像各晶圆33、34，以检查摆放位置是否正确；请参阅图6、图7，第一、二载台23、24可分别利用第一、二旋转驱动源232、242作一角度旋转，而调整各晶圆31、32的待切割方向，以便第一、二、三、四刀具283、284、287、288于各晶圆31、32上切割出多条第一、二方向相互交错的切割道，由于第二载送机构22的第三、四载台25、26已分别承载待切割的晶圆33、34，当第一载送机构21的第一、二载台23、24上的晶圆31、32切割完毕后，切割装置控制第一、二、三、四移动器272、273、276、277分别带动第一、二、三、四驱动器274、275、278、279及第一、二、三、四刀具283、284、287、288同步作第二方向位移而调整至第二载送机构22处，以便接续切割第三、四载台25、26上的各晶圆33、34，第一载送机构21的第一、二载台23、24则可承载已切割的晶圆31、32通过检知装置29，检知装置29即驱动CCD 291配合作第二方向位移而逐一取像各晶圆31、32，以检查切割道的状态，于检查完毕后，可执行各晶圆31、32的下料作业，以及使第一、二载台23、24接续承载另二待切割的晶圆上料作业，进而提升切割生产效能。

请参阅图8，应用上述裁切单元20的切割设备，其包含机台40、裁切单元20、至少一置料装置、清洗装置及移料装置，裁切单元20相同上述裁切单元（请配合参阅图2），其配置于机台40上，包含有输送装置及切割装置，输送装置设有至少二第一载送机构21及第二载送机构22，第一、二载送机构21、22分别设有至少两个可作第一方向位移的第一、二、三、四载台23、24、25、26，用以载送待切割的物料，该切割装置设有至少二第一刀具组及第二刀具组，第一、二刀具组分别设有至少二支可切割物料的第一、二、三、四刀具283、284、287、288，另切割装置设有可驱动第一、二、三、四刀具283、284、287、288作第二、三方向位移的移动机构，移动机构设有第一、二、三、四移动器272、273、276、277及第一、二、三、四驱动器274、275、278、279，用以分别带动第一、二、三、四刀具283、284、287、288作第二、三方向位移；至少一置料装置配置于机台40上，用以容纳至少一物料，于本实施例中，于机台40上设有第一置料装置50及第二置料装置60，第一置料装置50用以容纳至少一待切割的物料，第二置料装置60用以容纳至少一已切割的物料；清洗装置70配置于机台40上，用以清洗及干燥切割后的物料；移料装置80配置于机台40上，用以移载物料，于本实施例中，移料装置80设有至少一取放器81，用以于第一、二置料装置50、60及裁切单元20及清洗装置70间移载待切割／已切割的物料。

请参阅图9、图10、图11（请配合参阅图3至图7），以切割设备切割晶圆为例，移料装置80以取放器81于第一置料装置50处取出待切割的晶圆31，并将晶圆31移载至裁切单元20的第一载送机构21的第一载台23上，于第一、二载台23、24依序承载晶圆31、32后，第一、二载台23、24即作第一方向位移载送两晶圆31、32至切割装置处，切割装置即控制第一、二、三、四刀具283、284、287、288同步作动而分别切割相对应的第一、二载台23、24上的晶圆31、32，移料装置80的取放器81可于第一置料装置50处取出下一待切割的晶圆33，并移载至第三载台25上，于两晶圆31、32切割完毕后，移料装置80的取放器81再于第一载送机构21的第一、二载台23、24上依序取出两晶圆31、32，并移载至清洗装置70进行清洗作业，而清洗完毕后的晶圆31则移载至第二置料装置60处收置，第二载送机构22上的第三、四载台25、26则可作第一方向位移载送两晶圆33、34接续执行切割作业。

Claims

1.一种裁切单元，其特征在于，包含：

切割装置，设有至少两个刀具组，各刀具组设有至少两支用于切割载台上的物料的刀具。

2.根据权利要求1所述的裁切单元，其特征在于，该输送装置的各载台设有用于定位物料的定位结构。

3.根据权利要求2所述的裁切单元，其特征在于，该定位结构于各载台上设有至少一用于定位物料的定位件。

4.根据权利要求1或2所述的裁切单元，其特征在于，该输送装置设有至少一用于驱动各载台旋转作动的旋转驱动源。

5.根据权利要求1或2所述的裁切单元，其特征在于，该切割装置设有移动机构，用以驱动各刀具作第三方向位移。

6.根据权利要求5所述的裁切单元，其特征在于，该移动机构于机架上设有多个驱动源，各驱动源分别设有用于驱动各刀具作至少第三方向位移的驱动器。

7.根据权利要求6所述的裁切单元，其特征在于，该移动机构的各驱动源分别设有用于驱动各刀具作第二方向位移的移动器。

8.根据权利要求1所述的裁切单元，其特征在于，更包含设有检知装置，用以检知物料。

9.根据权利要求8所述的裁切单元，其特征在于，该检知装置设有至少一用于检知物料的检知器。

10.一种应用裁切单元的设备，其特征在于，包含：

机台；

根据权利要求1所述的裁切单元，其配置于机台上，用以输送及切割物料；

至少一置料装置，其配置于机台上，用以容纳至少一物料；

移料装置，其配置于机台上，用以移载物料。