CN110517972A - 加工装置 - Google Patents

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Abstract

提供加工装置，抑制盒与壳体的碰撞。该加工装置具有：卡盘工作台，其利用保持面对被加工物进行保持；加工单元，其对该卡盘工作台所保持的被加工物进行加工；盒载置台，其载置对多个被加工物进行收纳的盒；搬送单元，其在该盒载置台所载置的盒与该卡盘工作台之间对被加工物进行搬送；以及盒载置台移动单元，其使该盒载置台在被加工物搬入搬出位置与退避位置之间移动，在相对于该盒载置台装卸借助顶棚行驶式无人搬送车的升降机构而升降的盒时，该盒载置台移动单元使该盒载置台移动至该退避位置，在通过该搬送单元实施被加工物相对于盒的搬入搬出时，该盒载置台移动单元使该盒载置台移动至该被加工物搬入搬出位置。

Description

加工装置
技术领域
本发明涉及加工装置，该加工装置具有：加工单元，其对被加工物进行加工；以及盒载置台，其载置对多个被加工物进行收纳的盒。
背景技术
在用于移动电话或个人计算机等电子设备的器件芯片的制造工序中，首先在由半导体等材料构成的晶片的正面上形成多个IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(LargeScale Integration：大规模集成)等器件。然后，当按照每个器件将该晶片切断时，形成各个器件芯片。
近年来，电子设备的小型化和省空间化的趋势显著，从而对搭载于该电子设备的器件芯片的小型化和薄型化的要求提高。因此，为了形成薄型的器件芯片，在对晶片进行分割之前对背面侧进行磨削而薄化。
作为在器件芯片的制造工序中所使用的加工装置，已知有用于对晶片进行分割的切削装置和激光加工装置、用于将晶片薄化的磨削装置等装置。利用这些加工装置进行加工的晶片等被加工物收纳在被称为盒的容器中而搬入至该加工装置，加工后的被加工物再次收纳于盒中而从加工装置搬出。
在这些加工装置中，具有对收纳于盒中的被加工物进行搬送的搬送单元(搬送机构)，该被加工物的搬入搬出通过该搬送单元自动地实施(参照专利文献1)。例如在利用加工装置所具有的加工单元实施被加工物的加工时，在盒与利用加工单元实施加工的加工区域之间的被加工物的搬送中使用该搬送单元。
这些加工装置还具有对盒进行载置的盒载置台。盒相对于盒载置台的搬入搬出例如通过器件芯片的制造工厂所属的作业者(操作者)以手动作业的方式来实施。在通过操作者对盒进行搬送的情况下，担心会产生该操作者弄错应该将盒搬入的加工装置、或在盒的搬运中发生掉落落等问题。另外，从事搬送的操作者的人工成本较高。
因此，在器件芯片的制造工厂中，在顶棚上设置有搬送路，使用沿着该搬送路移动的无人搬送车(参照专利文献2)。顶棚行驶式的该无人搬送车具有对被搬送物进行保持的保持部以及使该保持部升降的升降部。
该无人搬送车移动至规定的位置上所载置的盒的上方，使升降部进行动作而使保持部下降，通过保持部对盒进行保持，再次使升降部进行动作而将该盒与保持部一起向上方提起。然后，在搬送路上行驶而移动至搬送目的地的载置台的上方，使盒下降而将盒载置于该载置台，解除保持部对该盒的保持。当使用该无人行驶车时，能够自动地对盒进行搬送，因此不容易产生以手动作业的方式对盒进行搬送的情况下所产生的问题。
专利文献1：日本特开2011-159823号公报
专利文献2：日本特开2009-292644号公报
顶棚搬送式无人搬送车在盒的搬送中无需人工，因此不花费人工成本，无论器件芯片的制造工厂的人员的过多或不足，均能够稳定地对盒进行搬送。但是，在想要使用该无人搬送车将盒搬入至规定的加工装置上的盒载置台时，当使盒从上方下降时，该盒有可能与加工装置的壳体发生碰撞。
无人搬送车的升降部例如具有一端与保持部连接的线，通过该线的卷绕或线的拉出而使该保持部升降。并且，加工装置的盒载置台与该加工装置的壳体上所设置的搬入搬出口相邻，盒的升降路径沿着铅垂方向设定在该壳体的附近。
因此，有时在盒的升降的中途，盒略微晃动而在水平方向上移动因而与加工装置的壳体碰撞。当盒与该壳体碰撞时，有时会对所收纳的被加工物施加预料之外的冲击而使被加工物破损。另外，有时会使被碰撞的加工装置产生损伤。
发明内容
本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供加工装置，能够远离壳体而设定盒的升降路径，能够降低盒与该壳体碰撞的可能性。
根据本发明的一个方式，提供加工装置，其特征在于，该加工装置具有：卡盘工作台，其利用保持面对被加工物进行保持；加工单元，其对该卡盘工作台所保持的被加工物进行加工；盒载置台，其载置对多个被加工物进行收纳的盒；搬送单元，其在该盒载置台所载置的盒与该卡盘工作台之间对被加工物进行搬送；以及盒载置台移动单元，其使该盒载置台在被加工物搬入搬出位置与退避位置之间移动，在相对于该盒载置台装卸借助顶棚行驶式无人搬送车的升降机构而升降的盒时，该盒载置台移动单元使该盒载置台移动至该退避位置，在通过该搬送单元实施被加工物相对于盒的搬入搬出时，该盒载置台移动单元使该盒载置台移动至该被加工物搬入搬出位置。
本发明的一个方式的加工装置具有使盒载置台移动的盒载置台移动单元。盒载置台移动单元使盒载置台在被加工物搬入搬出位置与退避位置之间移动。
以往，盒载置台为了利用搬送单元实施收纳于盒中的被加工物的搬入搬出而固定于与加工装置的壳体比较近的位置。因此，盒相对于盒载置台的装卸时的盒的升降路径设定于与该壳体比较接近的区域。
与此相对，在本发明的一个方式的加工装置中，能够在与被加工物搬入搬出位置不同的该退避位置实施盒相对于该盒载置台的装卸，因此能够将盒的升降路径设定于远离该加工装置的壳体的位置。因此，在从顶棚行驶式无人搬送车使盒升降时，即使盒晃动而在水平方向上移动，该盒也不容易与加工装置的壳体碰撞。
因此，根据本发明的一个方式，提供加工装置，能够远离壳体而设定盒的升降路径，能够降低盒与该壳体碰撞的可能性。
附图说明
图1是示意性示出加工装置的立体图。
图2是示意性示出盒和包含被加工物的框架单元的立体图。
图3是示意性示出借助顶棚行驶式无人搬送车进行搬送且借助升降机构而升降的盒的侧视图。
图4是示意性示出从固定于盒载置台的盒中搬送框架单元的侧视图。
图5的(A)是示意性示出盒载置台的退避位置的俯视图，图5的(B)是示意性示出盒载置台的被加工物搬入搬出位置的俯视图。
标号说明
1：盒；3：主体；5：把持部；7、12：搬入搬出口；9：支承框；11：框架单元；13：被加工物；13a：正面；13b：背面；15：分割预定线；17：器件；19：粘接带；21：框架；2：加工装置；4：基台；4a：壳体；4b：支承体；4c：开口；6：盒升降机；8、8a、8b：盒载置台；8a：退避位置；8b：被加工物搬入搬出位置；10：盒载置台移动单元；10a、16：导轨；10b：滑动部；10c、14a、24a：气缸；10d：气缸主体；10e：连接部；10f、14b、24b：杆；14、24：搬送单元；14c、24c：保持体；14d、24d：吸附垫；14e、24e：搬送单元移动机构；14f：把持机构；18：卡盘工作台；20：加工单元；22：清洗单元；26：显示监视器；28：警告灯；30：盒搬送机构；32：搬送轨道；34：顶棚行驶式无人搬送车；36：升降机构；38：线；40：保持部。
具体实施方式
参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先，对本实施方式的加工装置进行说明。图1是示意性示出本实施方式的加工装置2的立体图。另外，在图1所示的立体图中，为了便于说明，显示出壳体4a的内部结构的一部分。
图1所示的加工装置2是对半导体晶片等被加工物进行切削的切削装置。但是，本实施方式的加工装置2不限于切削装置。该加工装置2例如是对被加工物照射激光束而进行加工的激光加工装置、对被加工物的背面侧进行磨削而使被加工物薄化的磨削装置等装置。以下，以加工装置2是切削装置的情况为例，对本实施方式的加工装置2进行说明。
加工装置2具有对构成该加工装置2的各要素进行支承的基台4。载置于基台4的加工装置2的各要素收纳于省略了一部分的壳体4a的内部。在基台4上的角部的该壳体4a的外部，设置有载置对被加工物进行收纳的盒1的盒载置台8。该盒载置台8通过使该盒载置台8升降的盒升降机6和设置于该盒升降机6上的盒载置台移动单元10进行支承。
在加工装置2的壳体4a上，作为将晶片等被加工物相对于加工装置2搬入搬出的路径的搬入搬出口12设置于盒载置台8的附近。该盒升降机6在将被加工物搬入至加工装置2时，按照收纳于盒1中的搬入对象的被加工物的高度与该搬入搬出口12的高度一致的方式使载置于盒载置台8的盒1升降。
这里，对利用加工装置2进行加工的被加工物和对该被加工物进行收纳的盒1进行说明。图2是示意性示出盒1和包含被加工物13的框架单元11的立体图。
盒1具有箱型的壳体3，该箱型的壳体3在前表面上形成有对框架单元11进行搬入搬出的搬入搬出口7。在该箱型的壳体3的上表面上安装有在盒1的搬运者对盒1进行搬运时进行把持的把持部5。后述的顶棚行驶式无人搬送车34的保持部40(参照图3和图4)对该把持部5进行把持而对盒1进行搬运。
在盒1的壳体3的两个侧面的内壁上，分别形成有从该内壁向该壳体3的内部突出的多个支承框9。该多个支承框9在盒1的两个侧面上形成于分别对应的高度位置。框架单元11被载置在形成于该两个侧面侧的对应的一对支承框9上而收纳于盒1中。盒1能够按照一对支承框9的数量在内部收纳框架单元11。
框架单元11包含：环状的框架21、粘接带19以及被加工物13。被加工物13例如是由硅、SiC(碳化硅)或其他半导体等材料形成的晶片、或由蓝宝石、玻璃、石英等材料构成的圆板状的基板。
如图2所示，在该被加工物13的正面13a上设定有相互交叉的多条被称为间隔道的分割预定线15。在由分割预定线15划分的各区域形成有IC(Integrated circuit：集成电路)或LED(Light emitting diode：发光二极管)等器件17。当沿着该分割预定线15对被加工物13进行分割时，形成具有器件17的各个器件芯片。
在被加工物13的背面13b上粘贴有粘接带19。粘接带19是被称为划片带的带。被加工物13通过该粘接带19进行支承。另外，在将被加工物13分割而形成器件芯片时，该器件芯片通过该粘接带19进行支承。然后，当将该粘接带19向外周方向扩展时，器件芯片之间的间隔扩展而容易拾取器件芯片。
粘接带19例如包含由环氧树脂、丙烯酸系树脂、合成橡胶、聚酰亚胺等构成的基材(未图示)以及该基材上的包含紫外线硬化型的树脂的粘接层(未图示)。该粘接层对被加工物13发挥强力的粘接力，另一方面当照射紫外线时该粘接层发生硬化而使粘接力降低。并且，在将粘贴于被加工物13的粘接带19剥离时，对粘接带19照射紫外线而使粘接层的粘接力降低。
粘接带19的外周部粘贴于由金属等形成的环状的框架21上。在框架单元11中，被加工物13在环状的框架21的贯通孔的内部被支承于粘接带19。被加工物13例如在与粘接带19以及框架21成为一体的框架单元11的状态下被搬入至加工装置2而进行加工。
如图1所示，在本实施方式的加工装置2的壳体4a的内部，在与搬入搬出口12相邻的位置上设置有从该搬入搬出口12的两侧边沿着Y轴方向延伸的一对导轨16。该一对导轨16作为从搬入搬出口12搬入至壳体4a的内部的包含被加工物13的框架单元11的移动路径。
在基台4上的该一对导轨16的下方设置有长方形状的开口4c，该开口4c具有沿着X轴方向的长边。在该开口4c内设置有能够沿着X轴方向移动的卡盘工作台18。卡盘工作台18在上表面的保持面18a(参照图3和图4)上对被加工物13进行保持。另外，在该基台4上按照跨越该开口4c的方式设置有门型的支承体4b。在该支承体4b的前表面上设置有对包含被加工物13的框架单元11进行搬送的搬送单元14和搬送单元24。
搬送单元14具有：气缸14a，其以能够沿着Y轴方向移动的方式支承于该支承体4b，从该支承体4b的前表面向下方延伸；杆14b，其通过该气缸14a进行伸缩；以及保持体14c，其与该杆14b的下端连接。
保持体14c形成为与框架单元11的直径对应的大小，在下方具有多个吸附垫14d。另外，在支承体4b的前表面上设置有包含沿着Y轴方向延伸的导轨的搬送单元移动机构14e，搬送单元14能够通过该搬送单元移动机构14e而沿着Y轴方向移动。
另外，在保持体14c的搬入搬出口12侧的端部设置有把持机构14f。搬送单元14具有如下的功能：通过把持机构14f抓取收纳于载置在盒载置台8的盒1中的框架单元11，通过搬送单元移动机构14e沿着Y轴方向移动，从而将框架单元11拉出。另外，搬送单元14具有如下的功能：将载置于导轨16的包含加工后的被加工物13的框架单元11经由搬入搬出口12而推入至盒1中。
另外，搬送单元14具有如下的功能：通过吸附垫14d对从盒1中拉出的包含被加工物13的框架单元11进行吸附而提起，然后使框架单元11下降而搬送至卡盘工作台18上。另外，在框架单元11的下降时，卡盘工作台18配置于一对导轨16之间的下方。另外，一对导轨16按照不妨碍框架单元11的移动的方式向相互远离的方向移动而形成框架单元11的移动路径。
即，搬送单元14具有在盒1与卡盘工作台18之间对包含被加工物13的框架单元11进行搬送的功能。
加工装置2在基台4上的该开口4c的中央上部具有对卡盘工作台18所保持的被加工物13进行加工的加工单元20。该加工单元20例如是具有切削刀具的切削单元，该切削刀具具有环状的磨具部。被加工物13通过该切削刀具沿着分割预定线15(参照图2)进行切削而被分割成各个器件芯片。
加工装置2在基台4上的夹着该开口4c而与盒载置台8相反的一侧具有对加工后的被加工物13进行清洗的清洗单元22。将包含加工后的被加工物13的框架单元11从卡盘工作台18搬送至清洗单元22。设置于支承体4b的前表面的搬送单元24在卡盘工作台18与清洗单元22之间对包含被加工物13的框架单元11进行搬送。
搬送单元24与搬送单元14同样地具有：气缸24a，其以能够沿着Y轴方向移动的方式支承于该支承体4b，向下方延伸；杆24b，其通过该气缸24a进行伸缩；以及保持体24c，其与该杆24b的下端连接。保持体24c在下方具有多个吸附垫24d。另外，在支承体4b的前表面上设置有包含沿着Y轴方向延伸的导轨的搬送单元移动机构24e，搬送单元24能够通过该搬送单元移动机构24e而沿着Y轴方向移动。
加工装置2在壳体4a的外表面上还具有显示监视器26。显示监视器26显示出利用加工装置2实施的加工的内容、加工的进行状况、各种警告等。另外，显示监视器26可以是触摸式的监视器，在该情况下，对加工装置2进行操作的作业者(操作者)能够使用该显示监视器26对加工装置2输入各种指示。
另外，加工装置2在壳体4a的上表面上还具有警告灯28。该警告灯28例如具有绿色的灯和红色的灯。在加工装置2中没有异常而正常进行加工的情况下，将绿色的灯点亮，在加工装置2中产生了一些异常而无法适当地实施加工的情况下，将红色的灯点亮。
接着，对将盒1搬送至本实施方式的加工装置2的盒搬送机构进行说明。在图3中示出该盒搬送机构30。盒搬送机构30例如设置于设置有加工装置2的器件芯片工厂的顶棚等上，具有在各种加工装置等之间对盒1进行搬送的功能。
盒搬送机构30例如具有：搬送轨道32，其固定于器件芯片工厂的顶棚等上，在各加工装置之间延伸；以及顶棚行驶式无人搬送车34，其沿着该搬送轨道32行驶。顶棚行驶式无人搬送车34具有：升降机构36，其包含线38等；以及保持部40，其固定于该升降机构36的下端。升降装置36通过线38的卷绕和拉出而使保持部40升降。保持部40能够对盒1的把持部5进行把持。
在图3中示意性示出借助顶棚行驶式无人搬送车34进行搬送且借助升降机构36而升降的盒1的侧视图。在图3中还示出加工装置2的侧视图，示出加工装置2的壳体4a内部的一部分。顶棚行驶式无人搬送车34在通过保持部40对盒1进行保持的状态下沿着搬送轨道32行驶，从而能够对盒1进行搬送。
顶棚行驶式无人搬送车34在将盒1搬送至加工装置2时在盒载置台8的上方停止。然后，使升降装置36进行动作而将线38拉出，使盒1朝向盒载置台8下降。此时，盒1有时在水平方向上略微晃动。
以往，关于盒载置台8，为了易于利用搬送单元14从盒1中搬出框架单元11而固定于壳体4a的搬入搬出口12的附近。因此，盒1的升降路径设定于与该壳体4a比较接近的区域。例如该升降路径与壳体4a之间的距离为10mm左右。因此，在盒1的升降的中途，有时盒1晃动而在水平方向上移动从而与加工装置2的壳体4a碰撞。
当盒1与该壳体4a碰撞时，有时对收纳于盒1中的被加工物13施加预料之外的冲击而使被加工物13破损。另外，有时使加工装置2产生损伤。
与此相对，在本实施方式的加工装置2中，盒载置台8能够通过盒载置台移动单元10沿着Y轴方向移动。盒载置台移动单元10具有如下的功能：使该盒载置台8在被加工物搬入搬出位置8b与比该被加工物搬入搬出位置8b远离壳体4a的退避位置8a之间移动。这里，对盒载置台移动单元10进行详细叙述。
图5的(A)是示意性示出盒载置台8的退避位置8a的俯视图，图5的(B)是示意性示出盒载置台8的被加工物搬入搬出位置8b的俯视图。在图5的(A)和图5的(B)中示出设置于盒升降机6的上表面的盒载置台移动单元10。另外，在图5的(A)和图5的(B)所示的俯视图中，省略了盒载置台8。
盒载置台移动单元10具有一对导轨10a，该一对导轨10a固定于盒升降机6的上表面上，沿着Y轴方向延伸。在盒载置台8的下表面上固定有多个滑动部10b，该滑动部10b以能够沿着Y轴方向滑动的方式安装于导轨10a。在盒载置台8的下表面中央附近固定有连接部10e。该连接部10e固定于杆10f的前端，该杆10f通过固定于盒升降机6的上表面中央附近的气缸10c沿着Y轴方向伸缩。
在本实施方式的加工装置2中，使盒载置台移动单元10的气缸10c进行动作，从而能够使盒载置台8移动至被加工物搬入搬出位置8b和比该被加工物搬入搬出位置8b远离该壳体4a的退避位置8a。并且，在相对于盒载置台8装卸借助顶棚行驶式无人搬送车34的升降机构36而升降的盒1时，盒载置台移动单元10使该盒载置台8移动至该退避位置8a。
在图3所示的侧视图中示出了在移动至退避位置8a的盒载置台8上载置盒1时的情况。当盒载置台8移动至退避位置8a时，能够将盒1的升降路径设定于比较远离壳体4a的区域。例如能够将升降路径与壳体4a之间的距离设定为50mm以上。因此，在盒1的下降中即使盒1发生晃动，盒1也不容易与壳体4a碰撞，可防止收纳于盒1中的被加工物13和加工装置2的损伤。
本实施方式的加工装置2在将盒1载置于盒载置台8之后，使盒载置台移动单元10的气缸10c进行动作，从而使盒载置台8移动至被加工物搬入搬出位置8b。
图4是示意性示出从固定于盒载置台8的盒1中向壳体4a内搬送框架单元11的侧视图。在图4中，省略了一对导轨16。如图4所示，在从盒1中拉出框架单元11时，使盒升降机6进行动作而按照搬出对象的框架单元11的高度与壳体4a的搬入搬出口12的高度对齐的方式将盒1定位于规定的高度。
另外，搬送单元14使气缸14a(参照图1)进行动作而按照把持机构14f与壳体4a的搬入搬出口12的高度对齐的方式将保持体14c定位于规定的高度。于是，该把持机构14f能够通过搬入搬出口12而到达收纳于盒1中的包含被加工物13的框架单元11。
在将框架单元11载置于卡盘工作台18的保持面18a上时，首先通过把持机构14f对该框架单元11进行把持，使搬送单元移动机构14e进行动作而通过搬入搬出口12将该框架单元11搬入至壳体4a的内部。
在加工装置2中对框架单元11所包含的被加工物13进行加工之后，通过相反的步骤将框架单元11收纳于盒1的规定的支承框9上。并且，使盒载置台移动单元10的气缸10c进行动作而使盒载置台8移动至退避位置8a。
然后，使顶棚行驶式无人搬送车34的升降装置36进行动作而使保持部40下降，通过该保持部40对盒1的把持部5进行把持。然后，再次使升降装置36进行动作而使盒1上升。在本实施方式的加工装置2中，盒1的升降路径设定于比较远离壳体4a的位置，因此即使盒1在水平方向上略微晃动，也不容易与壳体4a碰撞。
另外，本发明不限于上述实施方式的记载，可以进行各种变更并实施。例如在上述实施方式中，以被加工物13按照与带19和框架21成为一体的框架单元11的状态被搬送的情况为例进行了说明，但本发明的一个方式不限于此。例如可以保持被加工物13的状态而收纳于盒1中。在本发明的一个方式的加工装置2中，在使直接收纳被加工物13的盒1升降的情况下，可抑制与壳体4a的碰撞。
与被加工物13借助带19和框架21而被收纳于盒1中的情况相比，在将被加工物13直接收纳于盒1中的情况下，在对盒1施加预料之外的冲击时，更容易在被加工物13上产生损伤。因此，在该情况下，能够更明显地实现通过本发明的一个方式来抑制盒1与壳体4a的碰撞这一效果。
除此以外，上述实施方式的结构、方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当变更并实施。

Claims (1)

1.一种加工装置，其特征在于，
该加工装置具有：
卡盘工作台，其利用保持面对被加工物进行保持；
加工单元，其对该卡盘工作台所保持的被加工物进行加工；
盒载置台，其载置对多个被加工物进行收纳的盒；
搬送单元，其在该盒载置台所载置的盒与该卡盘工作台之间对被加工物进行搬送；以及
盒载置台移动单元，其使该盒载置台在被加工物搬入搬出位置与退避位置之间移动，
在相对于该盒载置台装卸借助顶棚行驶式无人搬送车的升降机构而升降的盒时，该盒载置台移动单元使该盒载置台移动至该退避位置，在通过该搬送单元实施被加工物相对于盒的搬入搬出时，该盒载置台移动单元使该盒载置台移动至该被加工物搬入搬出位置。
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