CN109119370B - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

提供切削装置，实现残存于搬送单元的主体部的芯片的减少。该切削装置具有：切削单元，其将被加工物分割成芯片(103)；以及搬送单元，其将芯片搬送到芯片收纳部(60)，搬送单元具有：箱状的吸引垫(71)，其具有内部空间(76)，利用缓冲片(74)的下表面(74a)对芯片进行保持；移动部，其使吸引垫移动；吸引路，其与吸引垫连接，对下表面(74a)作用负压；以及加压空气提供路(81)，其连接于吸引垫(71)的与下表面(74a)相反的一侧的面，向内部空间(76)提供加压后的空气，吸引垫具有：多个吸引孔(75)，它们从内部空间贯通到下表面；以及挡板(85)，其配置在加压空气提供路(81)的配管连接开口部(77)与吸引孔(75)之间，在内部空间内对从配管连接开口部(77)提供的空气进行整流。

Description

切削装置
技术领域
本发明涉及对被加工物进行切削而分割成芯片的切削装置。
背景技术
通常，公知有如下的切削装置：该切削装置通过切削刀具对封装基板或陶瓷基板等各种板状的被加工物进行切削而分割成例如被称为CSP(Chip Size Package：芯片尺寸封装)的芯片。作为这样的切削装置，提出了如下类型的装置：不将被加工物固定于带等上而是直接吸引保持在卡盘工作台上而分割成各个芯片，并通过分别对分割得到的各个芯片进行吸引保持的搬送单元将各个芯片从卡盘工作台搬送到芯片收纳部(例如，参照专利文献1)。
搬送单元具有主体部，该主体部在内部具有正压/负压传递用的空间，在设置于该主体部的下表面的保持面上形成有贯通孔，该贯通孔与分割得到的各个芯片的区域对应地开口。通过将内部空间保持为负压，从而在保持面的贯通孔处吸引芯片，通过将内部空间保持为正压，从而从贯通孔喷出空气而使芯片脱离。
专利文献1：日本特开2011-020215号公报
但是，存在如下问题：在为了从贯通孔喷出空气而使芯片脱离而对上述的空间施加了正压的情况下，虽然从特定的贯通孔强力地喷射空气，但出现了来自其他贯通孔的空气的喷射较弱的情况，一部分芯片不会脱离而残存于主体部。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种切削装置，能够实现残存于搬送单元的主体部的芯片的减少。
为了解决上述课题并达成目的，本发明是切削装置，其具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；切削单元，其对该卡盘工作台所保持的被加工物进行切削而分割成芯片；以及搬送单元，其将该芯片从该卡盘工作台搬送到芯片收纳部，其中，该搬送单元具有：箱状的主体部，其在内部具有正压或负压传递用的空间，利用下表面的保持面对该芯片进行保持；移动部，其使该主体部移动；吸引路，其与该主体部连接，对该保持面作用负压；以及空气提供路，其连接于该主体部的与该保持面相反的一侧的面，向该空间提供空气，该主体部具有：多个芯片吸引用的贯通孔，它们从该空间贯通到该保持面；以及挡板，其设置在面对该贯通孔的该空气提供路的端部开口与该贯通孔之间，将从该端部开口喷射的空气在该空间内整流成放射状。
根据该结构，从空气提供路的端部开口喷射到主体部的空间内的空气因接触挡板而被整流成放射状而滞留在该空间内。由此，所喷射的空气的压力差在空间内被缓和，从而能够实现从多个贯通孔分别吹出的空气的量的均匀化，所以能够实现残存于主体部的芯片的减少。
在该结构中，该挡板也可以设置在与将该空气提供路的端部开口和各贯通孔连接的各条直线交叉的位置。
根据本发明，能够实现残存于搬送单元的主体部的芯片的减少。
附图说明
图1是示出本实施方式的切削装置的立体图。
图2是示出对被加工物进行保持的卡盘工作台的立体图。
图3是对被加工物进行搬送的搬送垫的下方视图。
图4是示出与搬送垫连接的加压空气提供装置和吸引装置的结构的图。
图5是搬送垫的长边方向的纵剖视图。
图6是搬送垫的短边方向的纵剖视图。
图7是搬送垫的横剖视图。
图8是示出吸引了芯片的状态的吸引垫的纵剖视图。
图9是示出使芯片脱离了的状态的吸引垫的纵剖视图。
标号说明
1：切削装置；10：卡盘工作台；12：吸引保持板；20：切削单元；21：切削刀具；60：芯片收纳部；70：芯片搬送单元(搬送单元)；71：吸引垫；72：移动部(移动机构)；73：垫主体；73a：上板部；73b：下板部；73c：侧板部；74：缓冲片；74a：下表面(保持面)；75：吸引孔(贯通孔)；76：内部空间(正压/负压传递用的空间)；77：配管连接开口部(端部开口)；78：吸引路；81：加压空气提供路(空气提供路)；85：挡板；86：安装部；87：螺钉；88：直线；90：控制单元；100：被加工物；103：芯片。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细地说明。本发明并不限定于以下的实施方式所记载的内容。并且，以下所记载的构成要素包含本领域技术人员所容易想到的、实际上相同的构成要素。此外，能够对以下所记载的结构进行适当组合。并且，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
图1是示出本实施方式的切削装置的立体图。图2是示出对被加工物进行保持的卡盘工作台的立体图。图3是对被加工物进行搬送的搬送垫的下方视图。图4是示出与搬送垫连接的加压空气提供装置和吸引装置的结构的图。图5是搬送垫的长边方向的纵剖视图。图6是搬送垫的短边方向的纵剖视图。图7是搬送垫的横剖视图。本实施方式的切削装置例如是对形成为矩形的封装基板或陶瓷基板等被加工物进行切削加工的装置。
如图1所示，切削装置1具有：作为装置主体的基台2；卡盘工作台10，其设置在该基台2上，对上述的被加工物100进行保持；以及切削单元20，其对保持于卡盘工作台10的被加工物100进行切削加工。
如图2所示，被加工物100形成为平面形状为矩形的平板状。被加工物100具有电极板101，在电极板101的正面101a上呈格子状形成有多条分割预定线102。被加工物100具有由多条分割预定线102划分出的多个区域，在这些区域中分别配置有芯片(CSP(Chip SizePackage：芯片尺寸封装))103。芯片103的外表面的至少一部分被模制树脂104从电极板101的背面侧包覆。即，芯片103是被分别封装的封装器件。这样，在本实施方式中，被加工物100是包含被模制树脂104包覆的多个芯片103的封装基板。
卡盘工作台10具有：工作台主体11；以及吸引保持板12，其固定在该工作台主体11之上而对被加工物100进行吸引保持。吸引保持板12形成为大小与被加工物100相等的大小的矩形，在该吸引保持板12的上表面12a设置有吸引口13和退刀槽14，其中，该吸引口13用于吸引被加工物100，该退刀槽14用于使切削单元20的切削刀具(后述)离开。吸引口13设置在与芯片103对应的位置，退刀槽14设置在与分割预定线102对应的位置。卡盘工作台10使吸引口13与未图示的真空吸引源连接，通过利用真空吸引源进行吸引而对被加工物100进行吸引保持。并且，卡盘工作台10被设置成通过未图示的加工进给单元在X轴方向(图1)上自由移动，并通过未图示的旋转驱动源绕与Z轴方向(图1)平行的轴心自由旋转。
切削单元20对被加工物100进行切削。如图1所示，切削单元20具有：切削刀具21，其对保持于卡盘工作台10的被加工物100进行切削；以及未图示的主轴，该切削刀具21以能够装拆的方式安装在该主轴上。切削刀具21是具有大致环状的极薄的切削磨具。通过利用主轴使切削刀具21旋转而对被加工物100进行切削。主轴被收纳在主轴外壳22内。切削单元20的主轴和切削刀具21的轴心被设定为与Y轴方向平行。
切削单元20相对于保持于卡盘工作台10的被加工物100被设置成通过未图示的分度进给单元在Y轴方向上自由移动，并且被设置成通过未图示的切入进给单元在Z轴方向上自由移动。切削单元20能够通过分度进给单元和切入进给单元将切削刀具21定位在卡盘工作台10的吸引保持板12的任意的位置。切削单元20通过分度进给单元和切入进给单元在Y轴方向和Z轴方向上移动，从而对通过加工进给单元在X轴方向上移动的卡盘工作台10所保持的被加工物100的分割预定线102进行切削，将被加工物100分割成多个芯片103。在对被加工物100进行切削时，切削刀具21通过进入到退刀槽14而避免与吸引保持板12(卡盘工作台10)的接触。
并且，如图1所示，切削装置1具有：盒30，其对多个加工前的被加工物100进行收纳；搬出单元40，其从该盒30取出被加工物100；封装搬送单元50，其将从盒30取出的加工前的被加工物100搬送到卡盘工作台10；芯片收纳部60，其对各个分割得到的芯片103进行收纳；芯片搬送单元70，其将各个分割得到的芯片103从卡盘工作台10上搬送到芯片收纳部60；以及控制单元90，其对切削装置1的整体的动作进行控制。
盒30收纳多张被加工物100。在盒30中，使多张被加工物100在Z轴方向上隔开间隔而重叠。盒30具有将被加工物100自由取出放入的开口，该盒30被设置成通过未图示的盒升降台在Z轴方向上自由升降。
搬出单元40具有：搬出构件41，其从盒30取出一张加工前的被加工物100；以及一对轨道42，它们临时载置从盒30取出的被加工物100。封装搬送单元50对一对轨道42上的被加工物100进行吸引。封装搬送单元50将所吸引的被加工物100载置在卡盘工作台10上。芯片收纳部60形成为在上方具有开口61的箱状。
芯片搬送单元70具有：吸引垫71(主体部)，其对卡盘工作台10上的各个分割得到的多个芯片103(图2)进行吸引；以及移动机构(移动部)72，其使吸引垫71在Z轴方向和Y轴方向上移动。虽然省略了图示，但该移动部72包含设置于基台2的电动机、滚珠丝杠等，该移动部72构成为能够在上述的Z轴方向和Y轴方向上移动。
如图3和图4所示，吸引垫71具有：垫主体73，其由不锈钢等金属构成；以及缓冲片74，其安装于垫主体73的下表面。垫主体73形成为长方体形状，具有：上板部73a，其平面形状为矩形；下板部73b，其形成为与该上板部73a相同的形状及大小；侧板部73c，其将该上板部73a与下板部73b连结。并且，如图5和图6所示，垫主体73形成为具有使内部成为中空的内部空间(正压/负压传递用的空间)76的箱状。缓冲片74的平面形状形成为矩形，该缓冲片74安装于下板部73b。缓冲片74的下表面(保持面)74a平坦并且与水平方向平行。缓冲片74由具有气密性和弹性的合成树脂构成。在本实施方式中，缓冲片74由橡胶构成，但材质并不限定于橡胶。
并且，如图3所示，吸引垫71具有在缓冲片74的下表面74a开口的多个吸引孔(贯通孔)75。如图5和图6所示，吸引孔75将下板部73b和缓冲片74贯通而将内部空间76与外部连通。并且，吸引孔75设置在与多个芯片103对应的区域。即，吸引孔75配置在当吸引垫71对芯片103进行吸引时被对应的芯片103封堵的位置。在本实施方式中，吸引孔75以一对一的方式与作为吸引对象的芯片103对应，构成为1个吸引孔75对1个芯片103进行吸引，但也可以构成为通过多个吸引孔75对1个芯片103进行吸引。
并且，如图4所示，吸引垫71具有：多个(4个；在图4中示出了3个)配管连接开口部(端部开口)77，它们设置在垫主体73的上板部73a；吸引路78，其与一部分(2个；在图4中示出了1个)配管连接开口部77连接；吸引阀79，其与这些吸引路78连接；以及吸引装置80。并且，吸引垫71具有：加压空气提供路(空气提供路)81，其与剩余的(两个)配管连接开口部77连接；提供阀82，其与这些加压空气提供路81连接；以及加压空气提供装置83。加压空气气体提供路81是将加压后的空气(air)提供到垫主体73的内部空间76的流路，与该加压空气提供路81连接的配管连接开口部77至少设置在垫主体73的上板部73a，该垫主体73的上板部73a是位于与缓冲片74的下表面74a相反的一侧的面。
吸引装置80和加压空气提供装置83分别与控制单元90连接，根据控制单元90的控制来进行吸引装置80和加压空气提供装置83的动作、吸引阀79和提供阀82的开闭。
当吸引装置80进行动作而将吸引阀79打开时，由于通过吸引路78、配管连接开口部77将垫主体73的内部空间76内的空气吸出，所以通过吸引孔75来吸引内部空间76内的空气。并且，当加压空气提供装置83进行动作而将提供阀82打开时，通过加压空气提供路81、配管连接开口部77向垫主体73的内部空间76内提供加压后的空气(air)，因此内部空间76内的空气通过吸引孔75喷出。
吸引垫71在吸引装置80进行动作的状态下将吸引阀79打开，在内部空间76内产生负压，由此，吸引孔75对芯片103进行吸引而保持。在该情况下，至少提供阀82被封闭而不向内部空间76内提供加压后的空气。并且，吸引垫71在加压空气提供装置83进行动作的状态下将提供阀82打开，在内部空间76内产生正压，由此，从吸引孔75喷出空气，使所保持的芯片103从缓冲片74脱离。
另外，在上述结构中，在为了从吸引孔75喷出空气而使芯片103脱离而从加压空气提供路81对内部空间76施加了正压的情况下，从位于加压空气提供路81的配管连接开口部77的下方的特定的吸引孔75强力地喷射空气。另一方面，设想了如下问题：出现了来自远离配管连接开口部77的其他吸引孔75的空气的喷射较弱的情况，一部分芯片103没有从缓冲片74脱离而残存于缓冲片74。
在本实施方式中，如图5～图7所示，吸引垫71在垫主体73的内部空间76内具有挡板85。该挡板85由不锈钢等金属板构成，配置在加压空气提供路81的配管连接开口部77与吸引孔75之间。如图5和图7所示，挡板85具有将长度方向的两端部分别弯折成台阶状的安装部86，通过螺钉87将该安装部86固定于垫主体73的上板部73a的内表面(顶面)73a1。
挡板85具有对从加压空气提供路81提供到内部空间76内的空气进行整流的功能。因此，在本实施方式中，如图6所示，挡板85按照与将加压空气提供路81的配管连接开口部77和各吸引孔75连接的各条直线88交叉的位置和大小形成。根据该结构，通过加压空气提供路81的配管连接开口部77提供(喷射)到内部空间76内的空气因与挡板85接触而被该挡板85整流。因此，所提供的空气被挡板整流而滞留在内部空间76内，从而所提供的空气的压力差在内部空间76内被缓和。因此，能够实现从多个贯通孔分别吹出的空气量的均匀化。
接着，对吸引垫的动作进行说明。图8是吸引了芯片的状态的吸引垫的纵剖视图。图9是示出使芯片脱离了的状态的吸引垫的纵剖视图。在本实施方式中，芯片搬送单元70通过上述的切削单元20将各个分割得到的多个芯片103从卡盘工作台10搬送到芯片收纳部60。
控制单元90使芯片搬送单元70的吸引垫71向卡盘工作台10移动，使保持于吸引保持板12的芯片103与吸引垫71重叠。在该情况下，控制单元90将吸引垫71定位在如下的位置：设置于吸引垫71的缓冲片74的吸引孔75被对应的芯片103封堵。
接着，控制单元90使吸引装置80进行动作，并且将吸引阀79打开。由此，如图8所示，由于通过吸引路78的配管连接开口部77将吸引垫71的内部空间76内的空气吸出，所以芯片103分别被吸引垫71的缓冲片74上所设置的吸引孔75吸引保持。在该情况下，通过吸引装置80的动作从各吸引孔75吸引到内部空间76内的空气因分别接触挡板85而被整流。因此，能够抑制各吸引孔75之间产生吸引力之差，芯片103被各吸引孔75吸引保持。
接着，如图9所示，控制单元90使吸引保持着芯片103的吸引垫71移动到芯片收纳部60的上方。接着，控制单元90将吸引阀79关闭，同时，使加压空气提供装置83进行动作并且将提供阀82打开。在该情况下，优选预先使加压空气提供装置83进行动作。
当提供阀82打开时，被加压空气提供装置83加压后的空气通过加压空气提供路81、配管连接开口部77向吸引垫71的内部空间76内提供(喷射)。该提供的空气因接触挡板85而在该挡板85上被整流成放射状，滞留在内部空间76内。由此，通过配管连接开口部77提供的空气的压力差在内部空间76内被缓和，从而能够实现从多个吸引孔75分别吹出的空气量的均匀化。因此，能够使被各吸引孔75吸引的芯片103落到芯片收纳部60中，并能够实现残存于缓冲片74的芯片103的减少。
以上，如所说明的那样，本实施方式的切削装置1具有：卡盘工作台10，其对被加工物100进行保持；切削单元20，其对保持于该卡盘工作台10的被加工物100进行切削而分割成芯片103；以及芯片搬送单元70，其将该芯片103从该卡盘工作台10搬送到芯片收纳部60，芯片搬送单元70具有：箱状的吸引垫71，其在内部具有正压/负压传递用的内部空间76，利用缓冲片74的下表面74a对芯片103进行保持；移动部72，其使吸引垫71移动；吸引路78，其与吸引垫71连接，对下表面74a作用负压；以及加压空气提供路81，其连接于吸引垫71的与下表面74a相反的一侧的面，向内部空间76提供加压后的空气，吸引垫71具有：多个芯片吸引用的吸引孔75，它们从内部空间76贯通到下表面74a；以及挡板85，其配置在面对吸引孔75的加压空气提供路81的配管连接开口部77与吸引孔75之间，将从配管连接开口部77提供的空气在内部空间76内整流成放射状。根据该结构，提供到内部空间76内的空气接触挡板85，从而在该挡板85上被整流成放射状而滞留在内部空间76内。由此，通过配管连接开口部77提供的空气的压力差在内部空间76内被缓和，从而实现了从多个吸引孔75分别吹出的空气量的均匀化。因此，能够使被各吸引孔75吸引的芯片103落到芯片收纳部60中，能够实现残存于缓冲片74的芯片103的减少。
并且，根据本实施方式，由于挡板85按照与将加压空气提供路81的配管连接开口部77和各吸引孔75连接的各条直线88交叉的位置、大小形成，所以提供(喷射)到内部空间76内的空气必然与挡板85接触，从而能够利用该挡板85进行整流。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。即，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形而实施。例如，在本实施方式中，切削单元20构成为具有切削刀具21，但例如也可以构成为具有激光照射部。

Claims (2)

1.一种切削装置，其具有：
卡盘工作台，其对被加工物进行保持；
切削单元，其对该卡盘工作台所保持的被加工物进行切削而分割成芯片；以及
搬送单元，其将该芯片从该卡盘工作台搬送到芯片收纳部，
其中，
该搬送单元具有：
箱状的主体部，其在内部具有正压或负压传递用的空间，利用下表面的保持面对该芯片进行保持；
移动部，其使该主体部移动；
吸引路，其与该主体部连接，对该保持面作用负压；以及
空气提供路，其连接于该主体部的与该保持面相反的一侧的面，向该空间提供空气，
该主体部具有：
多个芯片吸引用的贯通孔，它们从该空间贯通到该保持面；以及
挡板，其设置在面对该贯通孔的该空气提供路的端部开口与该贯通孔之间，将从该端部开口喷射的空气在该空间内整流成放射状。
2.根据权利要求1所述的切削装置，其中，
该挡板与将该空气提供路的端部开口和各贯通孔连接的各条直线交叉。
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