CN110190009A - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

提供加工装置，不会弄错间隔道的偏移校正和包含切削槽、分割槽在内的加工槽的偏移校正。加工装置(12)至少具有保持单元(14)、加工单元(16)、X轴进给单元、Y轴进给单元、拍摄单元(18)以及显示单元(20)。在显示单元(20)中显示有图像显示部(38)、加工槽校正按钮(42)、Y轴动作部(46)、一对可动线(48)以及可动线动作部(50)。在包括加工槽(54)未显示于图像显示部(38)的情况在内的加工槽(54)偏离基准线(L)的情况下触摸加工槽校正按钮(42)时，报知错误。

Description

加工装置
技术领域
本发明涉及加工装置，该加工装置形成将通过间隔道划分而在正面上形成有多个器件的晶片分割成各个器件的加工槽。
背景技术
通过间隔道(分割预定线)划分而在正面上形成有IC、LSI等器件的晶片通过切削装置对间隔道进行切削而分割成各个器件，分割得到的各器件被用于移动电话、个人计算机等电子设备。
切削装置至少具有：保持单元，其对晶片进行保持；切削单元，其具有对保持单元所保持的晶片的间隔道进行切削的切削刀具并且该切削刀具能够旋转；X轴进给单元，其使保持单元和切削单元在X轴方向上相对地进行切削进给；Y轴进给单元，其使保持单元和切削单元在与X轴方向垂直的Y轴方向上相对地进行分度进给；拍摄单元，其具备具有基准线的显微镜，该显微镜对保持单元所保持的晶片进行拍摄，从而检测间隔道和切削槽；以及显示单元，该切削装置能够高精度地对晶片的间隔道进行切削(例如，参照专利文献1)。
在切削装置中，当反复进行加工时，对切削刀具进行支承的主轴有可能热膨胀而使切削刀具偏离间隔道，因此需要在加工中对切削刀具的位置进行确认和校正。因此，在显示单元中显示有如下部件：图像显示部，其显示拍摄单元所拍摄的图像；切削槽校正按钮，其用于将切削槽与基准线的偏移量作为校正值来进行存储；X轴动作部，其使X轴进给单元进行动作；Y轴动作部，其使Y轴进给单元进行动作；一对可动线，它们隔着基准线保持线对称，与基准线接近和远离；可动线动作部，其使一对可动线进行动作，当在使Y轴动作部进行动作而将切削槽的中央定位于基准线并且将一对可动线的间隔定位成切削槽的宽度的情况下触摸切削槽校正按钮时，将切削槽的Y轴方向的移动距离存储为Y轴方向的校正值并在下一个间隔道的分度进给中进行校正，以使得基准线与切削槽的中央一致，并且在间隔道的中央形成切削槽。
专利文献1：日本特开2014-113669号公报
但是，在Y轴动作部错误地进行动作而没有使切削槽显示于图像显示部的情况下或者在切削槽偏离基准线的情况下错误或者无意地触摸加工槽校正按钮时，尽管切削槽的位置不合适，但还是被存储为校正值，从而存在不能高精度地对间隔道的中央进行切削的问题。
上述问题在向间隔道照射激光光线而形成分割槽的激光加工装置中也会发生。
发明内容
鉴于上述事实而完成的本发明的课题在于，提供不会弄错包含切削槽、分割槽在内的加工槽的偏移校正的加工装置。
为了解决上述课题，本发明所提供的是如下的加工装置。即，一种加工装置，其形成将通过间隔道划分而在正面上形成有多个器件的晶片分割成各个器件的加工槽，其中，该加工装置至少具有：保持单元，其对晶片进行保持；加工单元，其在该保持单元所保持的晶片的间隔道形成加工槽；X轴进给单元，其使该保持单元和该加工单元在X轴方向上相对地进行加工进给；Y轴进给单元，其使该保持单元和该加工单元在与X轴方向垂直的Y轴方向上相对地进行分度进给；拍摄单元，其具备具有基准线的显微镜，该显微镜对该保持单元所保持的晶片进行拍摄，从而检测间隔道和加工槽；以及显示单元，在该显示单元上显示有：图像显示部，其显示该拍摄单元所拍摄的图像；加工槽校正按钮，其用于将加工槽与该基准线的偏移量作为校正值来进行存储；Y轴动作部，其使该Y轴进给单元进行动作；一对可动线，它们隔着该基准线保持线对称，与该基准线接近和远离；以及可动线动作部，其使该一对可动线进行动作，当在包括加工槽未显示于该图像显示部的情况在内的加工槽偏离该基准线的情况下触摸该加工槽校正按钮时，报知错误。
优选为，当在该一对可动线的间隔未被设定成识别为加工槽的宽度的间隔的情况下触摸该加工槽校正按钮时，报知错误。优选为，当在使该Y轴动作部进行动作而使显示于该图像显示部的加工槽的位置移动至该基准线并且使该可动线动作部进行动作而使该一对可动线与加工槽的宽度一致的情况下触摸该加工槽校正按钮时，将加工槽的移动距离作为加工槽的校正值来进行存储。优选为，该加工单元是具有切削刀具的切削单元并且该切削刀具能够旋转，该加工槽是切削槽。
本发明所提供的加工装置至少具有：保持单元，其对晶片进行保持；加工单元，其在该保持单元所保持的晶片的间隔道形成加工槽；X轴进给单元，其使该保持单元和该加工单元在X轴方向上相对地进行加工进给；Y轴进给单元，其使该保持单元和该加工单元在与X轴方向垂直的Y轴方向上相对地进行分度进给；拍摄单元，其具备具有基准线的显微镜，该显微镜对该保持单元所保持的晶片进行拍摄，从而检测间隔道和加工槽；以及显示单元，在该显示单元上显示有：图像显示部，其显示该拍摄单元所拍摄的图像；间隔道校正按钮，其用于将间隔道与该基准线的偏移量作为校正值来进行存储；加工槽校正按钮，其用于将加工槽与该基准线的偏移量作为校正值来进行存储；Y轴动作部，其使该Y轴进给单元动作；一对可动线，它们隔着该基准线保持线对称，与该基准线接近和远离；以及可动线动作部，其使该一对可动线动作，当在包括加工槽未显示于该图像显示部的情况在内的加工槽偏离该基准线的情况下触摸该加工槽校正按钮时，报知错误，因此即使在加工槽未显示于图像显示部的情况下或者加工槽偏离基准线的情况下错误或者无意地触摸加工槽校正按钮，也不会存储为校正值，从而解决了不能高精度地对间隔道的中央进行加工的问题。
附图说明
图1是晶片的立体图。
图2是根据本发明而构成的加工装置的立体图。
图3是进行校正时的拍摄单元和晶片的立体图。
图4是显示于图2所示的显示单元的图像的示意图。
图5是进行校正之前的图像的示意图。
图6是从图5所示的状态起将加工槽的位置移动至基准线的状态下的图像的示意图。
图7是从图6所示的状态起使一对可动线与加工槽的宽度一致的状态下的图像的示意图。
标号说明
2：晶片；4：间隔道；12：切削装置(加工装置)；14：保持单元；16：切削单元(加工单元)；18：拍摄单元；20：显示单元；34：切削刀具；36：显微镜；38：图像显示部；42：加工槽校正按钮；46：Y轴动作部；48：可动线；50：可动线动作部；54：切削槽(加工槽)；L：基准线。
具体实施方式
以下，参照附图对根据本发明而构成的加工装置的实施方式进行说明。
在图1中示出了能够通过根据本发明而构成的加工装置来实施加工的圆盘状的晶片2。该晶片2的正面2a通过呈格子状形成的多个间隔道4划分成多个矩形区域，在多个矩形区域中分别形成有IC、LSI等多个器件6。图示的实施方式中的晶片2粘贴于周缘固定在环状框架8的粘接带10上。
图2所示的切削装置12是根据本发明而构成的加工装置的一例，该切削装置12至少具有：保持单元14，其对晶片2进行保持；作为加工单元的切削单元16，其在保持单元14所保持的晶片2的间隔道4形成加工槽；X轴进给单元(未图示)，其使保持单元14和切削单元16在X轴方向(图1中箭头X所示的方向)上相对地进行加工进给；Y轴进给单元(未图示)，其使保持单元14和切削单元16在与X轴方向垂直的Y轴方向(图1中箭头Y所示的方向)上相对地进行分度进给；拍摄单元18；以及显示单元20。另外，由X轴方向和Y轴方向所限定的平面实质上是水平的。另外，图1中箭头Z所示的Z轴方向是与X轴方向和Y轴方向垂直的上下方向。
保持单元14包含圆形状的卡盘工作台24，该卡盘工作台24以旋转自如且在X轴方向上移动自如的方式安装于装置壳体22。该卡盘工作台24通过内置于装置壳体22的卡盘工作台用电动机(未图示)以沿Z轴方向延伸的轴线为中心进行旋转。图示的实施方式中的上述X轴进给单元包含：滚珠丝杠(未图示)，其与卡盘工作台24连结，沿X轴方向延伸；以及电动机(未图示)，其使该滚珠丝杠旋转，上述X轴进给单元使卡盘工作台24相对于切削单元16在X轴方向上相对地进行加工进给。在卡盘工作台24的上端部分配置有与吸引单元(未图示)连接的多孔质的圆形状吸附卡盘26，在卡盘工作台24中，利用吸引单元在吸附卡盘26上生成吸引力，从而对载置于上表面的晶片2进行吸引保持。另外，在卡盘工作台24的周缘，在周向上隔开间隔地配置有用于固定环状框架8的多个夹具28。
切削单元16包含：主轴壳体30，其以在Y轴方向上移动自如且在Z轴方向上移动自如(升降自如)的方式支承于装置壳体22；主轴32，其按照能够以Y轴方向为轴心进行旋转的方式支承于主轴壳体30；电动机(未图示)，其使主轴32进行旋转；以及切削刀具34，其固定于主轴32的前端。这样，作为在晶片2的间隔道4形成加工槽的加工单元的切削单元16具有切削刀具34并且该切削刀具34能够旋转，在图示的实施方式中，形成于晶片2的加工槽是通过切削刀具34形成的切削槽。上述Y轴进给单元包含：滚珠丝杠(未图示)，其与主轴壳体30连结，沿Y轴方向延伸；以及电动机(未图示)，其使该滚珠丝杠旋转，上述Y轴进给单元使主轴壳体30相对于保持单元14在Y轴方向上相对地进行分度进给。另外，主轴壳体30通过Z轴进给单元在Z轴方向上进行切入进给(升降)，该Z轴进给单元可以包含：滚珠丝杠(未图示)，其沿Z轴方向延伸；以及电动机(未图示)，其使该滚珠丝杠旋转。
如图2所示，拍摄单元18设置于卡盘工作台24的移动路径的上方。参照图3和图4进行说明，拍摄单元18具备具有基准线L的显微镜36，该显微镜36对保持单元14所保持的晶片2进行拍摄，从而检测间隔道4和加工槽(在图示的实施方式中为切削槽)(参照图4)。沿X轴方向延伸的基准线L形成于显微镜36的透镜或CCD等拍摄元件(未图示)。另外，显微镜36被支承于主轴壳体30，与主轴壳体30一起通过Y轴进给单元在Y轴方向上移动，且通过Z轴进给单元在Z轴方向上移动。
图示的实施方式中的显示单元20由设置于装置壳体22的前表面上部的触摸面板构成。如图4所示，在显示单元20上显示有：图像显示部38，其显示拍摄单元18所拍摄的图像；加工槽校正按钮42，其用于将加工槽与基准线L的偏移量作为校正值来进行存储；X轴动作部44，使X轴进给单元进行动作；Y轴动作部46，其使Y轴进给单元进行动作；一对可动线48，它们隔着基准线L保持线对称，与基准线L接近和远离；可动线动作部50，其使一对可动线48进行动作；以及校正值显示部52。
图像显示部38以横轴为X轴方向、纵轴为Y轴方向的方式显示拍摄单元18所拍摄的图像，将以基准线L为对称轴的线对称的一对可动线48与拍摄单元18的基准线L一起显示为与X轴方向平行。加工槽校正按钮42是用于将加工槽与基准线L的偏移量作为校正值而存储于切削装置12的存储单元(未图示)的按钮，当在使Y轴动作部46进行动作而使显示于图像显示部38的加工槽的位置移动至基准线L并且使可动线动作部50进行动作而使一对可动线48与加工槽的宽度一致的情况下触摸加工槽校正按钮42时，将加工槽的移动距离作为加工槽的校正值而存储于上述存储单元。并且，在图示的实施方式中，当在包括加工槽未显示于图像显示部38的情况在内的加工槽偏离基准线L的情况下触摸加工槽校正按钮42时，报知错误。详细而言，切削装置12的控制单元(未图示)的运算处理部通过二值化处理对拍摄单元18所拍摄的图像实施图像处理，求出相当于加工槽的区域的宽度和坐标，接着在通过图像处理求出的相当于加工槽的区域偏离基准线L的坐标的情况下(包括加工槽未显示于图像显示部38的情况在内)触摸加工槽校正按钮42时，报知错误。因此，在加工槽未显示于图像显示部38的情况下或者在加工槽偏离基准线L的情况下，即使作业人员错误或者无意地触摸加工槽校正按钮42，也不会将上述情况下的加工槽的移动距离作为校正值而存储于上述存储单元。另外，作为报知错误的方式，能够举出在显示单元20上显示错误、使警示灯(未图示)闪烁或亮灯、利用警报声进行报知等。
X轴动作部44具有：右方向动作部44a，其使X轴进给单元动作而使拍摄单元18的拍摄区域向图4中的右方向移动；以及左方向动作部44b，其使X轴进给单元动作而使拍摄单元18的拍摄区域向图4中的左方向移动。另外，Y轴动作部46具有：上方向动作部46a，其使Y轴进给单元动作而使拍摄单元18向图4中的上方向移动；以及下方向动作部46b，其使Y轴进给单元动作而使拍摄单元18向图4中的下方向移动。另外，可动线动作部50具有：可动线接近部50a，其一边保持以基准线L为对称轴的线对称的关系，一边使一对可动线48朝向基准线L接近；以及可动线远离部50b，其一边保持以基准线L为对称轴的线对称的关系，一边使一对可动线48远离基准线L。
当使用如上所述的切削装置12在晶片2的间隔道4形成切削槽时，首先，使晶片2的正面2a朝向上方而将晶片2吸引保持在卡盘工作台24的上表面。另外，利用多个夹具28将环状框架8固定。接着，利用拍摄单元18从上方拍摄晶片2，根据拍摄单元18所拍摄的晶片2的图像，使X轴进给单元、Y轴进给单元和卡盘工作台用电动机进行动作而使间隔道4与X轴方向一致，并且将切削刀具34定位于与X轴方向一致的间隔道4的上方。接着，利用电动机使切削刀具34与主轴32一同旋转。接着，实施如下的切削加工：利用Z轴进给单元使主轴壳体30下降，使切削刀具34的刃尖切入到与X轴方向一致的间隔道4，并且使X轴进给单元进行动作而使卡盘工作台24相对于切削单元16在X轴方向上相对地进行加工进给，从而沿着间隔道4形成用于将晶片2分割成各个器件6的切削槽。接着，按照预先设定的分度进给量(间隔道4的Y轴方向的间隔)，利用Y轴进给单元使切削单元16相对于卡盘工作台24在Y轴方向上进行分度进给。然后，通过交替地反复进行切削加工和分度进给，对所有与X轴方向一致的间隔道4实施切削加工。在图3中，用标号54来表示沿着间隔道4形成的切削槽。但是，当如上述那样利用切削装置12形成切削槽54时，对切削刀具34进行支承的主轴32发生热膨胀而使切削刀具34产生Y轴方向的偏移。当在产生这种偏移的状态下一边按照预先设定的分度进给量进行分度进给一边反复进行切削加工时，有可能对偏离出间隔道4的位置进行切削而使器件6损坏。因此，在利用切削装置12形成切削槽54时，在进行数次切削加工之后进行加工位置校正(即，间隔道4与切削槽54的偏移校正)。
在加工位置校正中，首先，如图3所示，使X轴进给单元和Y轴进给单元进行动作而进行晶片2与拍摄单元18的对位，利用拍摄单元18对最新形成有切削槽54的间隔道4进行拍摄。拍摄单元18所拍摄的图像是例如如图5所示的那样显示于显示单元20的图像显示部38。在图示的实施方式中，即使在进行了数次切削加工之后，间隔道4的Y轴方向的中央位置也与基准线L一致。另外，当在间隔道4周期性地设置有被称作TEG(Test Element Group：测试元件组)的金属图案的情况下，在将TEG切断后的部位的切削槽中会产生金属毛刺等，如果对该部位的切削槽进行拍摄，则有可能将金属毛刺等误认为切削槽，因此通过使X轴动作部44进行动作而对拍摄单元18所拍摄的间隔道4的位置进行调整，对没有设置TEG的部位的切削槽进行拍摄。接着，根据拍摄到的图像，如图6所示，使Y轴动作部46进行动作而使图像显示部38所显示的切削槽54的Y轴方向的中央位置朝向基准线L移动。此时，作业人员观察拍摄到的图像，通过目视测量来调整切削槽54的位置，以使切削槽54的Y轴方向的中央位置与基准线L一致，因此难以通过Y轴动作部46的一次动作将切削槽54的Y轴方向的中央位置准确地定位于基准线L。因此，使可动线动作部50进行动作以使一对可动线48的间隔与切削槽54的宽度一致，从而确认切削槽54的Y轴方向的中央位置是否与基准线L一致。如上所述，一对可动线48一边保持以基准线L为对称轴的线对称的关系，一边接近和远离，因此在一对可动线48的间隔与切削槽54的宽度一致时，切削槽54的Y轴方向的中央位置与基准线L一致。适当地重复Y轴动作部46的动作和可动线动作部50的动作，当如图7所示的那样一对可动线48的间隔与切削槽54的宽度一致时，触摸加工槽校正按钮42。这样，将从校正前的位置起的切削槽54的Y轴方向的移动距离(切削槽54与基准线L的偏移量)作为切削槽54的Y轴方向的校正值而存储于切削装置12的上述存储单元。该切削槽54的校正值显示于显示单元20的校正值显示部52。如上所述，由于校正前的间隔道4的Y轴方向的中央位置与基准线L一致，因此切削槽54的校正值也是间隔道4的Y轴方向的中央位置与切削槽54的Y轴方向的中央位置的偏移量。然后，一边按照将切削槽54的校正值加入到预先设定的分度进给量中的校正后的分度进给量进行分度进给，一边进行切削加工，从而能够在间隔道4的Y轴方向的中央位置形成切削槽54。另外，在图7中，为了方便说明，以稍宽于切削槽54的宽度的间隔来记载一对可动线48。
在图示的实施方式中，在进行这样的加工位置校正时，当在包括切削槽54未显示于图像显示部38的情况在内的切削槽54偏离基准线L的情况下触摸加工槽校正按钮42时，报知错误，因此在切削槽54未显示于图像显示部38的情况下或者在切削槽54偏离基准线L的情况下，即使作业人员错误或者无意地触摸加工槽校正按钮42，也不会将上述情况下的切削槽54的移动距离作为校正值来存储(即，不会弄错切削槽54的偏移校正)，因此解决了不能高精度地对间隔道4的Y轴方向的中央位置进行加工的问题。
另外，在切削装置12中，优选为，当在一对可动线48的间隔未被设定成识别为切削槽54的宽度(例如25μm～35μm)的间隔(例如小于45μm)的情况下触摸加工槽校正按钮42时，报知错误。由此，在没有使一对可动线48的间隔与切削槽54的宽度完全对准而没有确认切削槽54的Y轴方向的中央位置是否与基准线L一致的情况下，即使作业人员错误或者无意地触摸加工槽校正按钮42，也会报知错误，因此防止了将不准确的值存储为校正值。
另外，在加工位置校正中，也可以通过图像处理来求出切削槽54的Y轴方向的中央位置，并且使切削槽54的Y轴方向的中央位置与基准线L在切削装置12中自动地(作业人员不介入)对准，从而求出切削槽54的校正值。但是，在二值化处理的特性上，难以明确地规定切削槽54与间隔道4的边界，难以准确地求出切削槽54的Y轴方向的中央位置，因此作业人员一边观察显示于图像显示部38的图像，一边实施上述步骤，从而能够使切削槽54的Y轴方向的中央位置与基准线L高精度地一致，能够求出更准确的切削槽54的校正值。这样，虽然难以通过图像处理来准确地求出切削槽54的Y轴方向的中央位置，但能够通过图像处理以几μm左右的宽度确定可作为切削槽54的Y轴方向的中央位置的范围。并且，在进行加工位置校正时，当在通过图像处理求出的可作为切削槽54的Y轴方向的中央位置的范围偏离基准线L的情况下触摸加工槽校正按钮42时，也可以报知错误。由此，使报知错误的条件严格化，从而能够保证高精度的加工位置校正。
另外，在图示的实施方式中，对具有切削单元16的切削装置12进行了说明，该切削单元16具有对保持单元14所保持的晶片2的间隔道4进行切削的切削刀具34并且该切削刀具34能够旋转，但也可以是具有对保持单元所保持的晶片2的间隔道4照射激光光线而形成分割槽的激光光线照射单元的激光加工装置。

Claims (4)

1.一种加工装置，其形成将通过间隔道划分而在正面上形成有多个器件的晶片分割成各个器件的加工槽，其中，
该加工装置至少具有：
保持单元，其对晶片进行保持；
加工单元，其在该保持单元所保持的晶片的间隔道形成加工槽；
X轴进给单元，其使该保持单元和该加工单元在X轴方向上相对地进行加工进给；
Y轴进给单元，其使该保持单元和该加工单元在与X轴方向垂直的Y轴方向上相对地进行分度进给；
拍摄单元，其具备具有基准线的显微镜，该显微镜对该保持单元所保持的晶片进行拍摄，从而检测间隔道和加工槽；以及
显示单元，
在该显示单元上显示有：
图像显示部，其显示该拍摄单元所拍摄的图像；
加工槽校正按钮，其用于将加工槽与该基准线的偏移量作为校正值来进行存储；
Y轴动作部，其使该Y轴进给单元进行动作；
一对可动线，它们隔着该基准线保持线对称，与该基准线接近和远离；以及
可动线动作部，其使该一对可动线进行动作，
当在包括加工槽未显示于该图像显示部的情况在内的加工槽偏离该基准线的情况下触摸该加工槽校正按钮时，报知错误。
2.根据权利要求1所述的加工装置，其中，
当在该一对可动线的间隔未被设定成识别为加工槽的宽度的间隔的情况下触摸该加工槽校正按钮时，报知错误。
3.根据权利要求1所述的加工装置，其中，
当在使该Y轴动作部进行动作而使显示于该图像显示部的加工槽的位置移动至该基准线并且使该可动线动作部进行动作而使该一对可动线与加工槽的宽度一致的情况下触摸该加工槽校正按钮时，将加工槽的移动距离作为加工槽的校正值来进行存储。
4.根据权利要求1所述的加工装置，其中，
该加工单元是具有切削刀具的切削单元并且该切削刀具能够旋转，该加工槽是切削槽。
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