CN105742206A - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

加工装置。包括：保持单元(6)，其保持被加工物；切削单元(10)，其对被保持于保持单元(6)上的被加工物实施加工；加工进给单元(9)，其使保持单元(6)与切削单元(10)相对地加工进给；以及摄像单元(13)，其对被加工物的加工结果进行摄像，包括：照明设备(14)，其对被加工物进行照明的加工区域；以及摄像设备(15)，其对加工区域进行摄像，具备以加工区域为中心而从东西南北之中的任意方向进行照明的照明方向选择功能(142)，因此从使形成于晶片(W)上的切削槽(20)与其周围的对比度明确的东西南北之中的任意方向，通过照明设备(14)的LED(141)进行照明并通过摄像设备(15)进行摄像。

Description

加工装置
技术领域
本发明涉及对被加工物进行规定的加工的加工装置。
背景技术
被分割预定线划分而在表面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片例如通过切割装置而被分割为各个器件芯片，分割后的器件芯片被组装入移动电话、个人计算机等各种电气设备中进行使用。
切割装置具有：保持晶片的保持单元；以能够旋转的方式安装了用于切削被保持于保持单元上的晶片的切削刀具的切削单元；使保持单元和切削单元加工进给的加工进给单元；以及检测晶片的待加工区域的摄像单元。在该切割装置中，利用切削刀具沿着晶片的分割预定线进行切削，能够将晶片高精度地分割为各个器件芯片。
此外，在使用切割装置分割晶片时，由于切削刀具的缺损或表面变钝而可能使得切削状态恶化，因此在切削途中或切削完成后将晶片定位于摄像单元的正下方并对切削槽摄像以确认切削槽的状态(例如，参照下述的专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-298000号公报
然而，即使使用上述的摄像单元对切削槽进行摄像，切削槽与切削槽周边的对比度也未变得明确，存在有时无法确认切削槽的状态的情况。这种问题在如下情况下也会产生：利用激光加工装置沿着晶片的分割预定线而形成作为分割起点的烧蚀槽，并确认该烧蚀槽。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于在利用加工装置加工了晶片之后，能够确认形成于晶片上的槽的状态。
本发明提供一种加工装置，其具有：保持单元，其保持被加工物；加工单元，其对被保持于该保持单元上的被加工物实施加工；加工进给单元，其使该保持单元与该加工单元相对地进行加工进给；以及摄像单元，其对被加工物的加工结果进行摄像，该摄像单元包括：对被加工物的加工区域进行照明的照明设备；以及对该加工区域进行摄像的摄像设备，该照明设备具备以该加工区域为中心而从东西南北之中的任意方向进行照明的照明方向选择功能。
作为上述加工单元的示例，可举出以能够旋转的方式设置有切削刀具的切削单元，在这种情况下，对被加工物实施切削加工。
在所述切削单元对被加工物实施切削加工的方向为东西方向的情况下，优选以从东或西、或者东西两方的方向照射光的方式启动所述照明方向选择功能。
发明的效果
本发明的加工装置具有摄像单元，该摄像单元包括：对被加工物的加工区域进行照明的照明设备；以及对加工区域进行摄像的摄像设备，照明设备具备以被加工物的加工区域为中心而从东西南北之中的任意方向照明加工区域的照明方向选择功能，因此通过选择形成于被加工物上的切削槽与其周围的对比度较为明确的方向上的光就能够在对切削槽照明的同时利用摄像设备对切削槽进行摄像。因此，能够明确地确认切削槽的状态。
此外，本发明的加工装置具有切削单元，在例如设切削单元对被加工物进行切削加工的方向为东西方向的情况下，上述照明方向选择功能以与切削槽的长度方向的朝向一致的方式而从东或西或东西两方的方向照射光的方式进行工作，因此能够利用摄像设备鲜明地拍摄切削槽。
附图说明
图1是表示加工装置的一例的结构的立体图。
图2是表示摄像单元的结构的立体图。
图3是表示利用切削单元对被加工物进行切削加工的状态的立体图。
图4是表示利用摄像单元对形成于被加工物上的切削槽摄像对状态的立体图。
图5是表示显示切削槽的状态的监视器的显示例的说明图。
标号说明
1：加工装置，2：装置基座，2a：上表面，3：料盒，4：暂存区域，5：搬入搬出单元，6：保持单元，6a：保持面，7：第1搬送单元，8：罩部，9：加工进给单元，10：切削单元，100：主轴，101：主轴外壳，102：切削刀具，103：刀具罩，11：清洗区域，12：第2搬送单元，13：摄像单元，14：照明设备，140：基台，141：LED，142：照明方向选择部，15：摄像设备，150：CCD相机，151：显微镜，152：物镜，16：监视器，17、18：轴，20：切削槽。
具体实施方式
图1所示的加工装置1是将被加工物分割为各个器件的切削装置的一例。加工装置1具有装置基座2，在装置基座2的前部配设有用于收纳多个被加工物的料盒3。在装置基座2的上表面2a上具有：供被加工物暂存的暂存区域4；从料盒3中搬出切削前的被加工物并向料盒3搬入切削后的被加工物的搬入搬出单元5；保持被加工物的保持单元6；以及在暂存区域4与保持单元6之间搬送被加工物的第1搬送单元7。
保持单元6具有吸引保持被加工物的吸引部6a，未图示的吸引源上连接着吸引部6a。保持单元6的周围被罩部8覆盖。在图1所示的装置基座2的内部，配设有用于使保持单元6在X轴方向(东西方向)上加工进给的加工进给单元9，基于加工进给单元9被驱动，从而能够使保持单元6与罩部8一起在X轴方向上往返移动。
在装置基座2的X轴方向的一侧(东侧)，配设有用于对被保持于保持单元6上的被加工物实施切削加工的切削单元10。切削单元10至少具有：具有在与X轴方向正交的Y轴方向(南北方向)上的轴心的主轴100；以能够旋转的方式围绕支承主轴100的主轴外壳101；安装于主轴100的前端上的切削刀具102；以及覆盖切削刀具102的刀具罩103。切削单元10被未图示的电动机驱动而使得主轴100旋转，能够在使切削刀具102旋转的同时切入被加工物中进行切削。
在装置基座2的中央处配设有：对切削后的被加工物进行清洗的清洗区域11；以及将切削后的被加工物从保持单元6搬送至清洗区域11的第2搬送单元12。
在保持单元6的移动路径的上方具有用于拍摄切削单元10对被加工物的加工结果的摄像单元13。如图2所示，摄像单元13构成为包括：对被加工物的待切削的加工区域进行照明的照明设备14；以及与照明设备14连结以对加工区域进行摄像的摄像设备15。
摄像设备15至少构成为包括：对被加工物的加工区域进行摄像的CCD相机150；显微镜151；以及安装于显微镜151上的物镜152。另外，摄像设备15还作为检测加工前的被加工物的待加工区域的位置的校准用的设备而发挥功能。
照明设备14具有：环状的基台140；以包围物镜152的周围的方式呈环状配设于基台140的下部的多个LED141；以及选择最适于以被加工物的加工区域为中心而从东西南北之中的任意方向照明加工区域的LED141以进行照明的照明方向选择部142。
照明方向选择部142具有：2个轴17、18；围绕轴17旋转的2个箭头A和A’；以及绕轴18旋转的2个箭头B和B’。4个箭头A、A’、B、B’都能够彼此独立旋转。箭头A、A’、B、B’根据其位置，控制未图示的控制电路，从而点亮多个LED141中的、位于箭头A与箭头B之间的LED和位于箭头A’与箭头B’之间的方向上的LED。例如，希望从南南西方向和北北东方向利用LED141对形成于被加工物上的切削槽进行照明时，操作者需要使箭头A对准南西的位置，并且使箭头B对准南的位置。此外，使箭头A’对准北东的位置，并且使箭头B’对准北的位置。这样，如果将箭头A与箭头B之间的处于南南西方向上的LED141、和箭头A’与箭头B’之间的位于北北东方向上的LED141选择作为照明范围，则位于南南西方向的位置上的LED141和位于北北东方向上的LED141会点亮，而除此之外的LED141熄灭。如果使得箭头A与箭头B之间的间隔、箭头A’与箭头B’之间的间隔变大，则能够点亮更多的LED141，而如果使箭头A与箭头B之间的间隔、箭头A’与箭头B’之间的间隔变小，则能够点亮少数的LED141。照明方向选择部142被设置于图1所示的加工装置1上的易于操作者进行作业的任意位置处。另外，照明方向选择部142可以预先设置有与各LED对应的开关，根据开关的开启、关闭而点亮期望位置处的LED。
加工装置1配设有显示通过摄像单元13而摄像得到的摄像画面的监视器16。操作者根据显示于该监视器16上的摄像画面，能够确认被加工物的加工状态。
接着，说明加工装置1的动作例。图1所示的晶片W是被加工物的一例，对于与材质等不做特别限定。在晶片W的上表面Wa的被格子状的分割预定线S划分出的各区域上形成有多个器件D(参照图3)。在对晶片W切削时，晶片W的背面Wb贴附于带T上，多个晶片W在隔着带T而与环状框架F形成为一体的状态下被收纳于料盒3内。
搬入搬出单元5将与框架F形成为一体的晶片W从料盒3中拉出并暂存于暂存区域4内。在将暂存于暂存区域4内的晶片W通过第1搬送单元7搬出并将晶片W放置于保持单元6的吸引部6a上后，使由未图示的吸引源产生的吸引力作用于吸引部6a以吸引保持晶片W。此后，通过加工进给单元9，使吸引保持了晶片W的保持单元6在东方向上加工进给，并使晶片W向摄像单元13的下方移动。然后，利用摄像单元13对晶片W的上表面Wa侧进行摄像，检测待切削的分割预定线S。在对分割预定线S的检测时，点亮图2所示的照明设备的LED141以照明晶片W的上表面Wa侧。此时，通过使箭头A、A’、B、B’全部重叠，从而能够从东西南北全周方向对分割预定线S照射光，以使得分割预定线变得明确的方式摄像，能够灵活地进行分割预定线S的检测。
接着，利用切削单元10对晶片W进行切削。具体而言，利用图1所示的加工进给单元9对切削单元10向东方向加工进给，同时旋转切削刀具102并切入晶片W的上表面Wa。这样，通过图1所示的保持单元6与切削单元10的相对的加工进给，从而沿着1条分割预定线S进行切削，形成在东西方向上延伸的切削槽20。此外，如图3所示，使切削单元10在Y轴方向上分度进给，并且利用切削刀具102重复进行上述的切削动作，从而沿着朝向东西方向的分割预定线S依次形成切削槽20。
在适当的时机，例如在刚刚切削了1块晶片W上的所有分割预定线S之后，如图4所示，为了确认形成于晶片W上的切削槽20的状态，使用摄像单元13对晶片W的加工结果进行摄像。首先，利用图1所示的加工进给单元9，使保持单元6在西方向上移动并定位于摄像单元13的正下方。
如图4所示，形成于晶片W上的切削槽20的长度方向为东西方向，因此预先使得图2所示的照明方向选择部142以选择LED141而从东或西或东西两方的方向照射光的方式进行动作，向任意1个切削槽20照射光。例如，在从东西两方的方向照射光的情况下，使箭头A对准东南东，使箭头B对准东北东，使箭头A’对准西北西，使箭头B’对准西南西。此外，在仅从东方向照射光的情况下，使箭头A和箭头A’对准东南东，使箭头B和箭头B’对准东北东。而且，利用摄像设备15对被LED141照射的切削槽20进行摄像。在从东西方向两侧分别利用LED141照射的情况下，相比从东或西中的任意一个方向侧照亮LED141的情况而言，能够更为鲜明地拍摄切削槽20。
通过摄像设备15而摄像得到的摄像画面在图5所示的监视器16上，明确地显示出切削槽20与其周围的对比度。而且，操作者能够确认到切削槽20是否形成为期望的状态。如果操作者观察切削槽20的切削状态的结果，判断为在切削刀具102上产生了缺损或表面变钝等，则操作者将切削刀具102更换为新品。另一方面，在判断为切削状态良好的情况下，不更换切削刀具102而继续进行切削。通过在加工装置1上设置照明设备14，从而能够取得切削槽20与其周围的对比度较为明确的图像，因此能够准确地进行切削状态的确认。
照明设备14不限于图2所示的结构。例如可以构成为，在照明设备14的基台140的下部，以包围物镜152的方式呈环状配设多个LED141，并且在该多个LED141的下方，配设局部开口的掩模。在具有这种结构的照明设备中，通过旋转掩模，能够将掩模的开口部定位于处于东西南北的期望方向上的LED处，使得位于开口部的正上方的LED的光透过并遮挡住其他的LED的光，能够仅照明期望的位置处。这种情况下，能够旋转的掩模具备照明方向选择功能。
此外，在上述实施方式所示的照明设备14中，LED141呈环状配设于基台140的下部的全周范围内，也可以构成为能够旋转基台140的结构，并且在基台140的下部的一部分配设LED141。例如，还可以使得LED141位于通过基台140的旋转而面对东侧和西侧的位置处，还可以在东侧或西侧的任意一侧的基台140的下部配设LED141。在具有这种结构的照明设备中，通过旋转基台140，能够将LED141定位于东西南北的期望方向上的位置处。这种情况下，能够旋转的基台140具备照明方向选择功能。
另外，作为本发明的加工装置，除了本实施方式中说明的对被加工物进行切削加工的加工装置1之外，还包括通过激光加工而在被加工物上形成烧蚀槽，对该烧蚀槽摄像以确认烧蚀槽的状态的加工装置。
如上所述，本发明的加工装置1具有摄像单元13，该摄像单元13包括：对被加工物的加工区域进行照明的照明设备14；以及对加工区域进行摄像的摄像设备15，照明设备14具有选择最适于以被加工物的加工区域为中心而从东西南北之中的任意方向照射加工区域的LED141进行照明的照明方向选择部142，因此通过选择切削槽20与其周围的对比度较为明确的东西南北之中的任意方向上的LED141，从而能够在利用该被选择的LED141进行照明的同时利用摄像设备15对切削槽20进行摄像。由此，切削槽20会鲜明地显示于在加工装置1设置的监视器16上，因此能够易于确认切削槽20的状态。

Claims (3)

1.一种加工装置，其具有：
保持单元，其保持被加工物；
加工单元，其对被保持于该保持单元上的被加工物实施加工；
加工进给单元，其使该保持单元与该加工单元相对地进行加工进给；以及
摄像单元，其对被加工物的加工结果进行摄像，
该摄像单元包括：对被加工物的加工区域进行照明的照明设备；以及对该加工区域进行摄像的摄像设备，
该照明设备具备照明方向选择功能，该照明方向选择功能是以该加工区域为中心而从东西南北之中的任意方向进行照明的功能。
2.根据权利要求1所述的加工装置，其中，
所述加工单元是以能够旋转的方式设置有切削刀具的切削单元，对被加工物实施切削加工。
3.根据权利要求2所述的加工装置，其中，
在所述切削单元对被加工物实施切削加工的方向为东西方向的情况下，以从东或西、或者东西两方的方向照射光的方式启动所述照明方向选择功能。
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