CN107104079A - 加工方法 - Google Patents

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Abstract

提供加工方法，既能够简单地将芯片搬出，也能够将遗失的可能性抑制得较低。一种加工方法，对设定有交叉的多条分割预定线(19)的被加工物(11)进行加工，该加工方法包含如下的步骤：保持步骤，利用保持工作台(10)对被加工物进行保持；分割步骤，沿着分割预定线对保持工作台所保持的被加工物进行分割而形成多个芯片(31)；以及搬出步骤，在实施了分割步骤之后，利用具有吸引头(50)和吸引路(52)的吸引单元(48)对保持工作台上的多个芯片进行吸引，经由吸引路将多个芯片从保持工作台搬出，其中，该吸引头(50)对多个芯片进行吸引，该吸引路(52)与吸引头连接。

Description

加工方法
技术领域
本发明涉及用于对封装基板等被加工物进行加工的加工方法。
背景技术
例如，沿着被称为间隔道等的分割预定线利用切削刀具对由树脂密封了多个器件的封装基板进行切削，将该封装基板分割成与各器件对应的多个芯片(封装器件)。例如通过收纳机构将分割后的芯片排列在托盘上，并搬送至下一个工序(例如，参照专利文献1)。
近年来，还提出了一并实现芯片收纳所需时间的缩短和收纳机构的简化的分割装置(例如，参照专利文献2)。在该分割装置中，首先，通过吸引垫对在保持工作台上分割得到的芯片进行吸引、保持，再搬送到干燥工作台上。
例如，利用刷子将在干燥工作台上干燥后的多个芯片扫出使它们下落而收纳到下方的芯片收纳容器中。通过该分割装置，由于不需要将芯片一个个拾取而排列在托盘上，所以能够既缩短芯片的收纳所需的时间又简化了收纳机构。
专利文献1：日本特开2001-23936号公报
专利文献2：日本特开2013-65603号公报
但是，在如上述那样在使分割后的芯片干燥之后收纳在容器的方法中，至少需要将芯片搬送至干燥工作台的搬送工序、使芯片干燥的干燥工序以及将芯片收纳在容器中的收纳工序。并且，在该方法中，由于利用刷子将芯片扫出而收纳在容器中，所以特别是尺寸较小的芯片遗失的可能性较高。
发明内容
本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供一种加工方法，能够简单地将芯片搬出，并且将遗失的可能性抑制得较低。
根据本发明的一方式，提供加工方法，对设定有交叉的多条分割预定线的被加工物进行加工，该加工方法的特征在于，具有如下的步骤：保持步骤，利用保持工作台对被加工物进行保持；分割步骤，沿着该分割预定线对该保持工作台所保持的被加工物进行分割而形成多个芯片；以及搬出步骤，在实施了该分割步骤之后，利用具有吸引头和吸引路的吸引单元对该保持工作台上的该多个芯片进行吸引，经由该吸引路将该多个芯片从该保持工作台搬出，其中，该吸引头对该多个芯片进行吸引，该吸引路与该吸引头连接。
并且，在本发明的一方式中，在所述搬出步骤中，优选一边对所述多个芯片提供液体一边利用所述吸引单元对该多个芯片与该液体一同进行吸引，经由所述吸引路将该多个芯片从所述保持工作台搬出。
在本发明的一方式的加工方法中，利用吸引单元对保持工作台上的多个芯片进行吸引，经由该吸引单元所具有的吸引路将多个芯片从保持工作台搬出，因此与以往的需要进行搬送至干燥工作台的工序等的方法相比，能够简单地将芯片搬出。并且，在本发明的一方式的加工方法中，由于经由吸引路将多个芯片搬出，所以芯片遗失的可能性也较低。
附图说明
图1是示意性地示出切削装置的结构例的立体图。
图2的(A)是示意性地示出被加工物的结构例的俯视图，图2的(B)是示意性地示出被加工物的结构例的仰视图。
图3的(A)是示意性地示出保持治具的俯视图，图3的(B)是示意性地示出包含有治具基座和保持治具的保持工作台的结构例的图。
图4的(A)是用于对保持步骤进行说明的图，图4的(B)是用于对分割步骤进行说明的图。
图5是用于对搬出步骤进行说明的图。
图6是用于对搬出步骤进行说明的图。
图7是用于对变形例的分割步骤进行说明的图。
图8是用于对变形例的搬出步骤进行说明的图。
标号说明
2：切削装置；4：基台；4a：开口；6：X轴移动工作台；8：防尘防滴罩；10：保持工作台(保持构件)；12：治具基座；12a：上表面；12b：第1流路；12c：第2流路；14：保持治具；14a：保持面；14b：下表面；14c：退刀槽；14d：贯通孔；16：切削单元；18：支承构造；20：切削单元移动机构；22：Y轴导轨；24：Y轴移动板；26：Y轴滚珠丝杠；28：Z轴导轨；30：Z轴移动板；32：Z轴滚珠丝杠；34：Z轴脉冲电动机；36：拍摄单元；38：切削刀具；40：切削液提供喷嘴；42a、42b、42c：开闭阀；44：吸引源；46：提供源；48：吸引单元(吸引构件)；50：吸引头；52：吸引路；54：开闭阀；56：吸引源；62：磨削装置；64：保持工作台(保持构件)；64a：保持面；64b：流路；66a、66b：开闭阀；68：吸引源；70：提供源；72：磨削单元；74：主轴；76：安装座；78：磨削磨轮；80：磨轮基台；82：磨削磨具；84：吸引单元(吸引构件)；86：吸引头；88：吸引路；90：开闭阀；92：吸引源；11，41：被加工物；13：金属框体；13a：正面；13b：背面；15：器件区域；17：外周剩余区域；19：分割预定线(间隔道)；21：树脂层；23：台；31，51：芯片。
具体实施方式
参照附图对本发明的一方式的实施方式进行说明。本实施方式的加工方法包含保持步骤(参照图4的(A))、分割步骤(参照图4的(B))以及搬出步骤(参照图5和图6)。
在保持步骤中，利用保持工作台对设定有多条分割预定线的被加工物进行保持。在分割步骤中，沿着分割预定线对保持工作台所保持的被加工物进行分割，形成多个芯片。
在搬出步骤中，利用吸引单元对保持工作台上的多个芯片进行吸引，并通过该吸引单元所具有的吸引路将多个芯片从保持工作台搬出。以下，对本实施方式的加工方法进行详述。
首先，对在本实施方式的加工方法中使用的装置的例子进行说明。图1是示意性地示出切削装置的结构例的立体图。如图1所示，切削装置2具有对各构造进行支承的基台4。
在基台4的上表面形成有X轴方向(前后方向、加工进给方向)较长的矩形的开口4a。在该开口4a内设置有X轴移动工作台6、使X轴移动工作台6在X轴方向上移动的X轴移动机构(未图示)、以及对X轴移动机构覆盖的防尘防滴罩8。
X轴移动机构具有与X轴方向平行的一对X轴导轨(未图示)，X轴移动工作台6以能够滑动的方式安装在X轴导轨上。在X轴移动工作台6的下表面侧设置有螺母部(未图示)，与X轴导轨平行的X轴滚珠丝杠(未图示)与该螺母部螺合。
X轴滚珠丝杠的一端部与X轴脉冲电动机(未图示)连结。利用X轴脉冲电动机使X轴滚珠丝杠旋转，由此，X轴移动工作台6沿着X轴导轨在X轴方向上移动。
在X轴移动工作台6上配置有用于对板状的被加工物11进行吸引、保持的保持工作台(保持构件)10。保持工作台10包含具有多个流路的治具基座12。
该治具基座12与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，并绕与Z轴方向(铅直方向)大致平行的旋转轴进行旋转。在治具基座12的上表面12a上安装有与被加工物11对应的保持治具14。后述对保持工作台10进行详细地说明。
图2的(A)是示意性地示出被加工物11的结构例的俯视图，图2的(B)是示意性地示出被加工物11的结构例的仰视图。如图2的(A)和图2的(B)所示，被加工物11包含俯视形成为矩形的金属框体13。
金属框体13例如由42合金(铁与镍的合金)或铜等金属构成，并具有多个器件区域15(在本实施方式中为3个器件区域15)和围绕各器件区域15的外周剩余区域17。
各器件区域15被交叉的多条分割预定线(间隔道)19进一步划分成多个区域(在本实施方式中为48个区域)，在各区域内配置有IC或LED、MEMS等器件(器件芯片)(未图示)。
并且，在金属框体13的背面13b侧设置有对多个器件进行密封的树脂层21。树脂层21形成为规定的厚度，例如，从金属框体13的背面13b稍微突出。通过该树脂层21对各器件区域15的背面13b侧整体进行覆盖。
如图2的(A)所示，在金属框体13的正面13a侧设置有与各器件对应的多个台23。在各台23的周围形成有多个电极垫(未图示)。
被加工物11例如通过如下方法得到：在将器件从金属框体13的背面13b侧配置在各台23上并利用金属线(未图示)等将各器件的电极和配置在台23的周围的电极垫连接之后，利用树脂层21将背面13b侧密封。
将该被加工物11沿着分割预定线19切断、分割，由此，完成被树脂密封后的多个芯片(封装器件)。另外，在本实施方式中，将俯视为矩形的封装基板作为被加工物11来进行使用，但被加工物11的材质、形状、构造等并没有限制。例如，也能够将半导体晶片、树脂基板、金属基板、陶瓷基板等作为被加工物11来进行使用。
如图1所示，在基台4的上表面以横跨开口4a的方式配置有用于对切削单元16进行支承的门型的支承构造18，该切削单元16对被加工物11进行切削(切削加工)。在支承构造18的前表面上部设置有使切削单元16在Y轴方向(左右方向、分度进给方向)和Z轴方向(上下方向)上移动的切削单元移动机构20。
切削单元移动机构20具有一对Y轴导轨22，该一对Y轴导轨22配置在支承构造18的前表面并与Y轴方向平行。构成切削单元移动机构20的Y轴移动板24以能够滑动的方式安装在Y轴导轨22上。
在Y轴移动板24的背面侧(后面侧)设置有螺母部(未图示)，与Y轴导轨22平行的Y轴滚珠丝杠26与该螺母部螺合。Y轴滚珠丝杠26的一端部与Y轴脉冲电动机(未图示)连结。如果利用Y轴脉冲电动机使Y轴滚珠丝杠26旋转，则Y轴移动板24沿着Y轴导轨22在Y轴方向上移动。
在Y轴移动板24的正面(前表面)设置有与Z轴方向平行的一对Z轴导轨28。Z轴移动板30以能够滑动的方式安装在Z轴导轨28上。
在Z轴移动板30的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，与Z轴导轨28平行的Z轴滚珠丝杠32与该螺母部螺合。Z轴滚珠丝杠32的一端部与Z轴脉冲电动机34连结。如果利用Z轴脉冲电动机34使Z轴滚珠丝杠32旋转，则Z轴移动板30沿着Z轴导轨28在Z轴方向上移动。
在Z轴移动板30的下部设置有对被加工物11进行切削的切削单元16。并且，在与切削单元16相邻的位置处设置有对被加工物11的上表面侧进行拍摄的照相机等拍摄单元36。
如果利用切削单元移动机构20使Y轴移动板24在Y轴方向上移动，则切削单元16和拍摄单元36被分度进给，如果使Z轴移动板30在Z轴方向上移动，则切削单元16和拍摄单元36升降。
切削单元16具有安装在主轴(未图示)的一端侧的圆环状的切削刀具38。主轴的另一端侧与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，切削刀具38通过从旋转驱动源经由主轴传递的旋转力而进行旋转。并且，在切削刀具38的附近配置有对切削刀具38和被加工物11提供纯水等切削液的切削液提供喷嘴40。
图3的(A)是示意性地示出保持治具14的俯视图，图3的(B)是示意性地示出包含有治具基座12和保持治具14的保持工作台10的结构例的图。如图3的(A)和图3的(B)所示，保持治具14是由树脂等材料制成的矩形的平板，其上表面成为用于对被加工物11进行吸引、保持的保持面14a。
在保持治具14的保持面14a侧形成有与被加工物11的分割预定线19对应的退刀槽14c。退刀槽14c的上端在保持面14a开口。保持面14a被该退刀槽14c划分成与分割后的被加工物11对应的多个区域。
退刀槽14c的宽度比切削刀具38的宽度大，退刀槽14c的深度比切削刀具38的切入深度深。因此，在沿着分割预定线19对被加工物11进行切削时，即使切削刀具38切入得较深，保持治具14与切削刀具38也不会接触。另外，保持治具14形成为比退刀槽14c的深度厚。
在由退刀槽14c划分出的各区域内形成有上下贯通保持治具14而在保持面14a开口的贯通孔14d。如图3的(B)所示，当将保持治具14载置在治具基座12的上表面12a上时，各贯通孔14d与形成于治具基座12的上表面12a侧的中央部分的第1流路12b连接。
第1流路12b经由开闭阀42a而与吸引源44连接。因此，如果在将被加工物11叠放在载置于治具基座12的上表面12a的保持治具14的保持面14a上并使被加工物11的分割预定线19对准退刀槽14c的状态下打开开闭阀42a，则能够通过保持工作台10对被加工物11进行吸引、保持。
另外，在治具基座12的外周部分中形成有用于将保持治具14安装在治具基座12上的第2流路12c。该第2流路12c经由开闭阀42b而与吸引源44连接。因此，如果使保持治具14的下表面14b与治具基座12的上表面12a接触而如图3的(B)所示打开开闭阀42b，则能够将保持治具14固定在治具基座12的上表面12a上。
并且，第1流路12b经由开闭阀42c而与流体的提供源46连接。在本实施方式的加工方法中，利用从该提供源46提供的流体将分割后的芯片从保持工作台10搬出。虽然从提供源46提供的流体的种类等并没有限制，但例如当将液体作为流体从提供源46提供时，易于防止搬送中的芯片的损伤。后述进行详细地说明。
接着，对本实施方式的加工方法进行说明。在本实施方式的加工方法中，首先，实施保持步骤，利用保持工作台10对设定有多条分割预定线19的被加工物11进行保持。图4的(A)是用于对保持步骤进行说明的图。
在保持步骤中，首先，将被加工物11叠放在保持面14a上以使各分割预定线19与退刀槽14c重合。接着，打开开闭阀42a而使吸引源44的负压作用于被加工物11。由此，通过保持工作台10对被加工物11进行吸引、保持。
在保持步骤之后，实施分割步骤，沿着分割预定线19对被加工物11进行分割而形成多个芯片。图4的(B)是用于对分割步骤进行说明的图。在该分割步骤中，首先，使保持工作台10与切削刀具38相对地移动、旋转而例如将切削刀具38对准在沿第1方向延伸的分割预定线19的延长线上。
接着，使切削刀具38下降至侵入退刀槽14c的高度。然后，使旋转的切削刀具38与保持工作台10在与作为对象的分割预定线19平行的方向上相对地移动。由此，能够使切削刀具38沿着对象的分割预定线19切入并对被加工物11进行分割。
在沿着作为对象的分割预定线19对被加工物11进行分割之后，使保持工作台10与切削刀具38相对地移动而例如将切削刀具38对准在相邻的分割预定线19的延长线上。然后，使旋转的切削刀具38与保持工作台10在与该分割预定线19平行的方向上相对地移动。由此，能够使切削刀具38沿着该分割预定线19切入并对被加工物11进行进一步分割。
重复上述的步骤并沿着在第1方向上延伸的全部的分割预定线19对被加工物11进行分割之后，例如，使保持工作台10旋转而沿着在第2方向上延伸的分割预定线19对被加工物11进行分割。当沿着全部的分割预定线19对被加工物11进行分割并形成多个芯片31(参照图5等)时，分割步骤完成。
在分割步骤之后，实施搬出步骤，将保持工作台10上的多个芯片31搬出。图5和图6是用于对搬出步骤进行说明的图。例如，使用图5和图6所示的吸引单元(吸引构件)48来实施本实施方式的搬出步骤。
吸引单元48具有锤状的吸引头50，该吸引头50被配置成对保持工作台10的至少一部分进行覆盖。在吸引头50的下端形成有开口，当将吸引头50载置在保持工作台10上时，多个芯片31被收纳在该开口内。
吸引头50的上端部与由配管等制成的吸引路52的一端侧连接。吸引路52的另一端侧经由开闭阀54而与吸引源56连接。因此，如果打开开闭阀54，则能够使吸引源56的负压作用于吸引头50的开口而对多个芯片31进行吸引。
在搬出步骤中，首先，如图5所示，将吸引头50载置在保持工作台10上，将多个芯片31收纳在其开口内。此时，预先将开闭阀54设为关闭状态。也就是说，不使吸引源56的负压作用于吸引头50的开口。
接着，如图6所示，在关闭开闭阀42a来阻断吸引源44对芯片31的负压之后，打开开闭阀54使吸引源56的负压作用于吸引头50。同时，打开开闭阀42c将提供源46的流体提供至第1流路12b。由此，能够在吸引头50和吸引路52的内部产生朝向吸引源56的气体或液体的流动。多个芯片31随着该气体或液体的流动而从保持工作台10被搬出。
在吸引路52的另一端侧例如配置有用于收纳多个芯片31的收纳容器(未图示)。保持工作台10上的多个芯片31随着产生在吸引头50和吸引路52的内部的气体或液体的流动而从保持工作台10被搬出，并收纳在收纳容器中。另外，在该搬出步骤中，也能够将多个芯片31直接搬送到下一个工序的作业区域。在该情况下，也可以不在吸引路52的另一端侧配置收纳容器。
如上述那样，从提供源46提供的流体的种类等并没有限制。例如，在从提供源46提供空气等气体的情况下，能够在吸引头50和吸引路52的内部产生适于芯片31的搬出的气流。由此，能够将多个芯片31适当地搬出。
另一方面，当从提供源46提供纯水等液体时，在吸引头50和吸引路52的内部产生液体的流动。由此，能够随着液体的流动而将多个芯片31适当地搬出。在该情况下，由于液体作为缓冲材料来发挥功能，所以也能够防止因碰撞等导致的芯片31的损伤。
如以上那样，在本实施方式的加工方法中，利用吸引单元(吸引构件)48对保持工作台10上的多个芯片31进行吸引，经由该吸引单元48所具有的吸引路52将多个芯片31从保持工作台10搬出，所以与以往的需要进行搬送到干燥工作台上的工序等的方法相比，能够简单地将芯片31搬出。并且，在本实施方式的加工方法中，由于经由吸引路52将多个芯片31搬出，所以芯片31遗失的可能性也较低。
另外，本发明并不仅限于上述实施方式的记载，能够进行各种变更而实施。例如，在上述实施方式中，使用了对在分割步骤中形成的全部的芯片31进行覆盖的方式的吸引头50，但也可以使用对1个或多个芯片31进行覆盖的方式的吸引头50。
并且，在上述实施方式中，利用切削刀具38将被加工物11切断，但如果是形成有分割的起点的被加工物，则也可以使用磨削等方法来进行分割。图7是用于对变形例的分割步骤进行说明的图。
如图7所示，变形例的被加工物41例如是由硅等材料制成的圆盘状的半导体晶片，其正面侧被交叉的多条分割预定线(未图示)划分成多个区域。这里，被加工物41的材质、形状、构造等并没有限制。并且，在被加工物41的内部形成有作为分割的起点的改质层41a。
改质层41a例如按照将对于被加工物41示出透过性的波长的激光光线会聚的方法而沿着分割预定线形成。另外，也可以代替该改质层41a，而按照通过切削刀具或激光光线对被加工物41进行半切割的方法来形成作为分割的起点的槽等。
例如，使用图7所示的磨削装置62来实施变形例的分割步骤。磨削装置62具有用于对被加工物41进行吸引、保持的保持工作台(保持构件)64。保持工作台64与包含电动机等的旋转驱动源(未图示)连结，并绕与铅直方向大致平行的旋转轴进行旋转。并且，在保持工作台64的下方设置有移动机构(未图示)，保持工作台64通过该移动机构而在水平方向上移动。
保持工作台64的上表面成为对被加工物41进行吸引、保持的保持面64a。在保持面64a上，流路64b的一端侧在与被加工物41的由分割预定线划分出的各区域对应的位置处开口。流路64的另一端侧经由开闭阀66a而与吸引源68连接。并且，流路64的另一端侧经由开闭阀66b而与提供源70连接。
在保持工作台64的上方配置有磨削单元72。磨削单元72具有被升降机构(未图示)支承的主轴外壳(未图示)。在主轴外壳内收纳有主轴74，在主轴74的下端部固定有圆盘状的安装座76。
在安装座76的下表面安装有与安装座76大致相同直径的磨削磨轮78。磨削磨轮78具有由不锈钢、铝等金属材料形成的磨轮基台80。在磨轮基台80的下表面呈环状排列有多个磨削磨具82。主轴74的上端侧(基端侧)与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，磨削磨轮78通过由该旋转驱动源产生的旋转力而绕与铅直方向大致平行的旋转轴进行旋转。
在分割步骤中，首先，使被加工物41的正面侧与保持工作台64的保持面64a接触，打开开闭阀66a。由此，能够使吸引源68的负压作用于保持面64a而利用保持工作台64对被加工物41进行吸引、保持。另外，在该分割步骤中，预先关闭开闭阀66b。
接着，使保持工作台64移动至磨削单元72的下方。然后，如图7所示，一边分别使保持工作台64和磨削磨轮78旋转，一边使主轴外壳(主轴74)下降。主轴外壳的下降量例如被调整成将磨削磨具82的下表面推抵于被加工物41的背面侧的程度。
由此，能够对背面侧进行磨削而使被加工物41薄化。另外，通过在该磨削时所施加的外力，沿着改质层41a对被加工物41进行分割。当被加工物41被薄化至完工厚度并被分割成多个芯片51(参照图8)时，分割步骤完成。
在分割步骤之后，实施搬出步骤，将保持工作台64上的多个芯片51搬出。图8是用于对变形例的搬出步骤进行说明的图。例如，使用图8所示的吸引单元(吸引构件)84来实施本实施方式的搬出步骤。
吸引单元84的结构与吸引单元48的结构同样。即，吸引单元84具有吸引头86。在吸引头86的下端形成有开口，当将吸引头86载置在保持工作台64上时，多个芯片51被收纳在该开口内。吸引头86的上端部与吸引路88的一端侧连接。吸引路88的另一端侧经由开闭阀90而与吸引源92连接。
在变形例的搬出步骤中，首先，将吸引头86载置在保持工作台64上，将多个芯片51收纳在其开口内。此时，预先将开闭阀90设为关闭状态。也就是说，不使吸引源90的负压作用于吸引头86的开口。
接着，在关闭开闭阀66a来阻断吸引源68对芯片51的负压之后，打开开闭阀90而使吸引源92的负压作用于吸引头86。同时，打开开闭阀66b而将提供源70的流体提供至流路64b。由此，能够在吸引头86和吸引路88的内部产生使朝向吸引源92的气体或液体的流动。多个芯片51随着该气体或液体的流动而从保持工作台64搬出。
另外，上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围内便能够进行适当变更而实施。

Claims (2)

1.一种加工方法，对设定有交叉的多条分割预定线的被加工物进行加工，该加工方法的特征在于，具有如下的步骤：
保持步骤，利用保持工作台对被加工物进行保持；
分割步骤，沿着该分割预定线对该保持工作台所保持的被加工物进行分割而形成多个芯片；以及
搬出步骤，在实施了该分割步骤之后，利用具有吸引头和吸引路的吸引单元对该保持工作台上的该多个芯片进行吸引，经由该吸引路将该多个芯片从该保持工作台搬出，其中，该吸引头对该多个芯片进行吸引，该吸引路与该吸引头连接。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，
在所述搬出步骤中，一边对所述多个芯片提供液体一边利用所述吸引单元对该多个芯片与该液体一同进行吸引，经由所述吸引路将该多个芯片从所述保持工作台搬出。
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