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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schneidmaschine zum Schneiden eines Werkstücks, z. B. eines Halbleiterwafers oder dergleichen.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Bei dem Verfahren zum Herstellen beispielsweise einer Halbleitervorrichtung werden individuelle bzw. einzelne Halbleiterchips dadurch hergestellt, dass eine Schaltung bzw. Schaltkreis, z. B. IC oder LSI, in einer großen Anzahl von Bereichen gebildet wird, die durch Teilungslinien geteilt sind, die als ”Straßen” bezeichnet werden und in einem Gittermuster an der vorderen Fläche eines im Wesentlichen scheibenartigen Halbleiterwafers gebildet sind, und dass der Halbleiterwafer in die Bereiche mit einer hierin gebildeten Schaltung entlang der Teilungslinien geteilt wird. Eine Schneidmaschine wird im Allgemeinen als eine Maschine zum Dicen bzw. zum Zerteilen in Chips verwendet, um den Halbleiterwafers zu teilen. Diese Schneidmaschine weist einen Futter- bzw. Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks und ein Schneidmittel bzw. -einrichtung mit einem Schneidmesser bzw. -klinge zum Schneiden des an dem Einspanntisch gehaltenen Werkstücks auf, und sie schneidet das Werkstück durch Bewegen des Einspanntischs relativ zu dem Schneidmittel, während das Schneidmesser gedreht bzw. in Rotation versetzt wird.
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Die obige Schneidmaschine ist durch die
JP 2003-163 178 A offenbart. Die durch diese Veröffentlichung offenbarte Schneidmaschine ist durch einen torartigen Trag- bzw. Stützrahmen, der in dem Bewegungsweg des Einspanntischs zum Halten des Werkstücks angeordnet ist und die Bewegung des Einspanntischs erlaubt, ein Ausrichtungsmittel bzw. -einrichtung, die an einer Seite des torartigen Trag- bzw. Stützrahmens angeordnet ist, und ein Schneidmittel bzw. -einrichtung gebildet, die an der anderen Seite des torartigen Trag- bzw. Stützrahmens angeordnet ist. Eine ähnliche Schneidmaschine offenbart die
US 6 726 526 B2 .
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Da bei der oben beschriebenen Schneidmaschine das Schneidmittel und das Ausrichtungsmittel an den einander entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Seiten des dazwischen angeordneten, torartigen Trag- bzw. Stützrahmens angeordnet sind, wird die Distanz bzw. Abstand zwischen dem Ausrichtungsmittel und dem Schneidmittel lang, wodurch das folgende Problem verursacht wird. D. h., wenn der Abstand zwischen dem Ausrichtungsmittel und dem Schneidmittel lang ist, liegt eine Wahrscheinlichkeit vor, dass es einen Fall gibt, in dem eine Ausrichtungsinformation, die durch das Ausrichtungsmittel erhalten ist, an dem Schneidmittel infolge eines mechanischen Fehlers nicht richtig reflektiert wird, wodurch es unmöglich gemacht wird, das Werkstück entlang einer vorbestimmten Teilungslinie präzise zu schneiden. Weiterhin wird, da das Schneidmittel das Werkstück schneidet, während Schneidwasser zugeführt wird, das Schneidwasser verstreut. Daher ist das Schneidmittel an einer Position angeordnet, die von einem Operations- bzw. Bedienungsfeld bzw. -tafel abgesondert ist, an der sich ein Operator bzw. Bedienungsperson befindet, während das Ausrichtungsmittel an einer Position nahe zu dem Operationsfeld angeordnet ist. Daher muss der Operator, von einer Seite aus, an der das Operationsfeld angeordnet ist, das Ausrichtungsmittel einstellen oder das Schneidmesser des Schneidmittels austauschen. Wenn das Schneidmittel an einer großen Entfernung von dem Ausrichtungsmittel installiert bzw. eingebaut ist, ist es schwierig, das Schneidmesser auszutauschen oder einzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidmaschine zu schaffen, die dazu befähigt ist, die Operationseffizienz dadurch zu verbessern, dass ein Ausrichtungsmittel bzw. -einrichtung und ein Schneidmittel bzw. -einrichtung so angeordnet werden, um an einem torartigen Trag- bzw. Stützrahmen angebracht zu werden, um nahe zueinander zu sein.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schneidmaschine vorgesehen, aufweisend:
Führungsschienen, die sich in einer vorbestimmten Richtung erstrecken, Futter- bzw. Einspanntische, die in der Weise angeordnet sind, dass sie sich entlang der Führungsschienen bewegen können, und die jeweils eine Haltefläche zum Halten eines Werkstücks aufweisen, einen Schneid-Zuführ- bzw. Vorschubmechanismus zum Bewegen der Einspanntische entlang der Führungsschienen, einen torartigen Trag- bzw. Stützrahmen, der die Führungsschienen überspannend angeordnet ist und eine Öffnung aufweist, um die Bewegung der Einspanntische zu erlauben, ein Ausrichtungsmittel bzw. -einrichtung, die an einer vorderen Flanke des torartigen Trag- bzw. Stützrahmens in der Weise angebracht ist, dass sie sich in einer Richtung rechtwinklig bzw. senkrecht zu den Führungsschienen bewegen kann, und Schneidmittel bzw. -einrichtungen zum Schneiden des an den Einspanntischen gehaltenen Werkstücks, wobei diese Schneidmittel an einer hinteren Flanke des torartigen Trag- bzw. Stützrahmens in der Weise angebracht sind, dass sie sich in einer Richtung rechtwinklig bzw. senkrecht zu den Führungsschienen bewegen können, wobei
die Schneidmittel jeweils aus einer Index- bzw. Weiterschalt-Zuführ- bzw. Vorschubbasis, die an der hinteren Flanke des torartigen Trag- bzw. Stützrahmens in der Weise angebracht ist, dass sie sich in einer Richtung rechtwinklig bzw. senkrecht zu den Führungsschienen bewegen kann, einer Schneid-Zuführ- bzw. Vorschubbasis, die an der Weiterschalt-Vorschubbasis in der Weise angeordnet ist, dass sie sich in einer Richtung rechtwinklig bzw. senkrecht zu der Haltefläche des Einspanntischs bewegen kann, und einer Spindeleinheit besteht, die an der Schneid-Vorschubbasis angebracht ist und ein Schneidmesser bzw. -klinge aufweist, und wobei
die Schneid-Vorschubbasis einen Montage- bzw. Anbringungsbereich aufweist, der in Richtung zu der Seite der vorderen Flanke bzw. der Ausrichtungsmittel-Seite von der hinteren Flankenseite des torartigen Trag- bzw. Stützrahmens durch die Öffnung hindurch vorsteht, und die Spindeleinheit an dem Anbringungsbereich angebracht ist.
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Die obige Führungsschiene weist eine erste Führungsschiene und eine zweite Führungsschiene auf, die parallel zueinander angeordnet sind, und der obige Einspanntisch besteht aus einem ersten Einspanntisch und einem zweiten Einspanntisch, welche sich jeweils entlang der ersten Führungsschiene und der zweiten Führungsschiene bewegen können.
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Das obige Schneidmittel besteht aus einem ersten Schneidmittel und einem zweiten Schneidmittel, und das Schneidmesser des ersten Schneidmittels und das Schneidmesser des zweiten Schneidmittels sind zueinander gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt.
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Das obige Ausrichtungsmittel besteht aus einem ersten Ausrichtungsmittel zum Aufnehmen eines Bildes eines an dem ersten Einspanntisch gehaltenen Werkstücks, um den zu schneidenden Bereich zu detektieren bzw. festzustellen, und einem zweiten Ausrichtungsmittel zum Aufnehmen eines Bildes eines an dem zweiten Einspanntisch gehaltenen Werkstücks, um den zu schneidenden Bereich zu detektieren bzw. festzustellen.
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Vorzugsweise besteht der obige torartige Trag- bzw. Stützrahmen aus einem ersten Pfeiler- bzw. Pfostenbereich und einem zweiten Pfeiler- bzw. Pfostenbereich, welche an beiden Seiten der Führungsschienen angeordnet sind, und einem Trag- bzw. Stützbereich, der die beiden oberen Enden des ersten und des zweiten Pfostenbereichs verbindet, das Ausrichtungsmittel und das Schneidmittel sind an dem Trag- bzw. Stützbereich angebracht, und es ist eine Öffnung zum Ermöglichen der Bewegung der Spindeleinheit des Schneidmittels in dem ersten Pfostenbereich und dem zweiten Pfostenbereich vorgesehen.
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Weiterhin ist es wünschenswert, dass die Operations- bzw. Bedienungsposition eines Operators bzw. Bedienungsperson vor dem Ausrichtungsmittel gebildet ist, und ein Operations- bzw. Bedienungsfeld bzw. -tafel dem Operator gegenüberliegend angeordnet ist.
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Da bei der Schneidmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die Spindeleinheit an der Schneid-Vorschubbasis, die an der anderen Flanke des torartigen Trag- bzw. Stützrahmens vorgesehen ist, an der Ausrichtungsmittel-Seite durch die Öffnung angebracht ist, sind das Ausrichtungsmittel und das Schneidmittel an Positionen nahe zueinander angeordnet, wodurch sich eine Ausrichtungsinformation auf das Schneidmittel auswirkt, ohne einen mechanischen Fehler zu verursachen. Weiterhin, da das Ausrichtungsmittel und die Schneidmesser an Positionen nahe zueinander angeordnet sind, befinden sich das Ausrichtungsmittel und die Schneidmesser an einer engen Distanz bzw. Abstand von dem Operator, der an der Operationsseite des Maschinengehäuses angeordnet ist, wodurch es leicht gemacht wird, die Schneidmesser auszutauschen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische, teilweise weggebrochene Ansicht einer Schneidmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptabschnitts der in 1 gezeigten Schneidmaschine;
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3 ist eine perspektivische Ansicht zur Veranschaulichung des Schneidmittels bzw. -einrichtung der in 1 gezeigten Schneidmaschine; und
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4 ist eine an der Linie A-A nach 2 geschnittene Schnittansicht.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Schneidmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, wird im Nachfolgenden in Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische, teilweise weggebrochene Ansicht einer Schneidmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
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Die in 1 gezeigte Schneidmaschine weist ein im Wesentlichen rechteckförmiges, parallelepipedisches Gehäuse 2 auf. In diesem Gehäuse 2 ist ein Futter- bzw. Einspanntischmechanismus 3 angeordnet, welcher ein Werkstück, z. B. einen Halbleiterwafer, hält und es in einer Schneid-Zuführ- bzw. Vorschubrichtung bewegt, die durch einen Pfeil X angegeben ist. Dieser Einspanntischmechanismus 3 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Der obige Einspanntischmechanismus 3 bei der veranschaulichten Ausführungsform weist eine erste Führungsschiene 31a und eine zweite Führungsschiene 31b an der oberen Fläche einer Basis 20 auf, die in dem obigen Gehäuse 2 installiert bzw. eingebaut ist. Die erste Führungsschiene 31a und die zweite Führungsschiene 31b bestehen jeweils aus einem Paar von Schienengliedern 311 und 311, die sich parallel zueinander in der Schneid-Vorschubrichtung erstrecken, die durch den Pfeil X in 2 angegeben ist. Eine erste Trag- bzw. Stützbasis 32a und eine zweite Trag- bzw. Stützbasis 32b sind an der ersten Führungsschiene 31a und der zweiten Führungsschiene 31b in einer solchen Art und Weise angebracht, dass sie sich jeweils entlang der ersten Führungsschiene 31a und der zweiten Führungsschiene 31b bewegen können. D. h., die erste Trag- bzw. Stützbasis 32a und die zweite Trag- bzw. Stützbasis 32b weisen jeweils zu führende Nuten 321 und 321 auf und sind so ausgebildet, um entlang der ersten Führungsschiene 31a und der zweiten Führungsschiene 31b dadurch bewegt zu werden, dass die zu führenden Nuten 321 und 321 an den Paaren von Schienengliedern 311 und 311 angebracht werden, welche jeweils die erste Führungsschiene 31a und die zweite Führungsschiene 31b bilden.
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Ein erstes zylindrisches Glied 33a und ein zweites zylindrisches Glied 33b sind an der ersten Trag- bzw. Stützbasis 32a und der zweiten Trag- bzw. Stützbasis 32b angebracht, und ein erster Futter- bzw. Einspanntisch 34a und ein zweiter Futter- bzw. Einspanntisch 34b sind jeweils an den oberen Enden des ersten zylindrischen Glieds 33a und des zweiten zylindrischen Glieds 33b drehbar angebracht. Der erste Einspanntisch 34a und der zweite Einspanntisch 34b sind durch ein geeignetes, poröses Material, z. B. poröse Keramik, gebildet und jeweils mit einem Saug- bzw. Ansaugmittel bzw. -einrichtung verbunden, die echt gezeigt ist. Daher werden die an Platzierungsflächen 341 und 341 platzierten Werkstücke durch selektives Verbinden des ersten Einspanntischs 34a und des zweiten Einspanntischs 34b mit einer Saugquelle durch das Saugmittel, das nicht gezeigt ist, durch Saugen gehalten. Der erste Einspanntisch 34a und der zweite Einspanntisch 34b sind so ausgebildet, um durch (nicht gezeigte) Schrittmotoren richtig gedreht zu werden, die jeweils in dem ersten zylindrischen Glied 33a und dem zweiten Zylindrischen Glied 33b installiert bzw. eingebaut sind. Die oberen Endbereiche des ersten zylindrischen Glieds 33a und des zweiten zylindrischen Glieds 33b weisen Löcher bzw. Öffnungen auf, welche es dem ersten Einspanntisch 34a und dem zweiten Einspanntisch 34b erlauben, hindurchzugehen, und sind jeweils mit einem ersten Abdeckelement 35a und einem zweiten Abdeckelement 35b zum Abdecken der ersten Trag- bzw. Stützbasis 32a und der zweiten Trag- bzw. Stützbasis 32b versehen. An den oberen Flächen des ersten Abdeckelements 35a und des zweiten Abdeckelements 35b sind jeweils ein erstes Messerdetektionsmittel bzw. -einrichtung 36a und ein zweites Messerdetektionsmittel bzw. -einrichtung 36b zum Detektieren der Positionen der später beschriebenen Schneidmesserinstalliert bzw. eingebaut.
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Der Einspanntischmechanismus 3 bei der veranschaulichten Ausführungsform weist ein erstes Schneidvorschubmittel bzw. -einrichtung 37a und ein zweites Schneidvorschubmittel bzw. -einrichtung 37b auf, um jeweils den ersten Einspanntisch 34a und den zweiten Einspanntisch 34b entlang der ersten Führungsschiene 31a und der zweiten Führungsschiene 31b in der Schneidvorschubrichtung zu bewegen, die durch den Pfeil X in 2 angegeben ist. Das erste Schneidvorschubmittel 37a und das zweite Schneidvorschubmittel 37b bestehen jeweils aus einer männlichen Schraubenspindel bzw. Schraubenspindel 371, die zwischen dem Paar von Schienengliedern 311 und 311, welche die erste Führungsschiene 31a und die zweite Führungsschiene 31b bilden, parallel zu diesen angeordnet ist, einem Lager 372 zum drehbaren Abstützen bzw. Lagern eines Endes der Schraubenspindel 371, und einem Schrittmotor 373, der mit dem anderen Ende der Schraubenspindel 371 verbunden ist und die Schraubenspindel 371 in einer normalen oder einer umgekehrten Richtung antreibt. Die Schraubenspindeln 371 des ersten Schneidvorschubmittels 37a und des zweiten Schneidvorschubmittels 37b, welche auf diese Art und Weise gebildet sind, sind jeweils in Mutter- bzw. Innengewinde 322 geschraubt, die in der ersten Trag- bzw. Stützbasis 32a und der zweiten Trag- bzw. Stützbasis 32b gebildet sind. Dementsprechend können das erste Schneidvorschubmittel 37a und das zweite Schneidvorschubmittel 37b jeweils den ersten Einspanntisch 34a und den zweiten Einspanntisch 34b, die jeweils an der ersten Trag- bzw. Stützbasis 32a und der zweiten Trag- bzw. Stützbasis 32b angebracht sind, entlang der ersten Führungsschiene 31a und der zweiten Führungsschiene 31b in der durch den Pfeil X in 2 angegebenen Schneidvorschubrichtung dadurch bewegen, dass die Schrittmotoren 373 angetrieben werden, um die Schraubenspindeln 371 jeweils in der normalen oder umgekehrten Richtung anzutreiben.
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Mit einer Beschreibung unter Bezugnahme auf 2 fortfahrend wird erläutert, dass die Schneidmaschine bei der veranschaulichten Ausführungsform einen torartigen Trag- bzw. Stützrahmen 4 aufweist, der die erste Führungsschiene 31a und die zweite Führungsschiene 31b überspannend angeordnet ist. Dieser torartige Trag- bzw. Stützrahmen 4 weist einen ersten Pfeiler- bzw. Pfostenbereich 41, der an der Seite der ersten Führungsschiene 31a angeordnet ist, einen zweiten Pfeiler- bzw. Pfostenbereich 42, der an der Seite der zweiten Führungsschiene 31b angeordnet ist, und einen Trag- bzw. Stützbereich 43 auf, der die oberen Enden des ersten Pfostenbereichs 41 und des zweiten Pfostenbereichs 42 verbindet und in der durch den Pfeil Y angegebenen Weiterschaft-Vorschubrichtung rechtwinklig bzw. senkrecht zu der durch den Pfeil X angegebenen Schneid Vorschubrichtung angeordnet ist, und es ist eine Öffnung 44 zum Ermöglichen der Bewegungen des ersten Einspanntischs 34a und des zweiten Einspanntischs 34b in dessen mittlerem Bereich gebildet. Die oberen Endbereiche des ersten Pfostenbereichs 41 und des zweiten Pfostenbereichs 42 sind breit gemacht, und es sind Öffnungen 411 und 421 zum Ermöglichen der Bewegungen der Spindeleinheiten eines Schneidmittels bzw. -einrichtung, die später beschrieben wird, jeweils in deren oberen Endbereichen gebildet. Ein Paar von Führungsschienen 431 und 431 ist an einer Flanke des obigen Trag- bzw. Stützbereichs 43 in der durch den Pfeil Y angegebenen Weiterschalt-Vorschubrichtung vorgesehen und ein Paar von Führungsschienen 432 und 432 ist an der anderen Flanke des obigen Stütz- bzw. Tragbereichs 43 in der durch den Pfeil Y angegebenen Weiterschalt-Vorschubrichtung vorgesehen, wie in 4 gezeigt.
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Die Schneidmaschine bei der veranschaulichten Ausführungsform weist ein erstes Ausrichtungsmittel bzw. -einrichtung 5a und ein zweites Ausrichtungsmittel bzw. -einrichtung 5b auf, welche sich entlang des Paares der Führungsschienen 431 und 431 bewegen können, die an dem Trag- bzw. Stützbereich 43 des obigen torartigen Trag- bzw. Stützrahmens 4 vorgesehen sind. Das erste Ausrichtungsmittel 5a und das zweite Ausrichtungsmittel 5b bestehen jeweils aus einem Bewegungsblock 51, einem Bewegungsmittel bzw. -einrichtung 52 zum Bewegen des Bewegungsblocks 51 entlang des Paares der Schienen 431 und 431 und einem Bildaufnahmemittel bzw. -einrichtung 53, die an dem Bewegungsblock 51 angebracht ist. Der Bewegungsblock 51 weist zu führende Nuten 511 und 511 auf, die an dem Paar der Führungsschienen 431 und 431 anzubringen sind, und ist so ausgebildet, um entlang des Paares der Führungsschienen 431 und 431 durch Anbringen der zu führenden Nuten 511 und 511 an dem Paar der Führungsschienen 431 und 431 bewegt zu werden.
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Die Bewegungsmittel 52 und 52 bestehen jeweils aus einer männlichen Schraubenspindel bzw. Schraubenspindel 521, die zwischen dem Paar der Führungsschienen 431 und 431 parallel zu diesen angeordnet ist, einem Lager 522 zum drehbaren Tragen bzw. Abstützen eines Endes der Schraubenspindel 521, und einem Schrittmotor 523, der mit dem anderen Ende der Schraubenspindel 521 verbunden ist und die Schraubenspindel 521 in der normalen oder umgekehrten Richtung antreibt. Die Schraubenspindeln 521 der somit gebildeten Bewegungsmittel 52 und 52 sind jeweils in Mutter- bzw. Innengewinde 512 geschraubt, die ein den obigen Bewegungsblöcken 51 gebildet sind. Dementsprechend können die Bewegungsmittel 52 und 52 die Bewegungsblöcke 51 und 51 entlang des Paares der Führungsschienen 431 und 431 in der durch den Pfeil Y in 2 angegebenen Weiterschalt-Vorschubrichtung durch Antreiben des Schrittmotors 523 bewegen, um die Schraubenspindeln 521 in der normalen oder in umgekehrter Richtung anzutreiben.
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Die in den obigen, jeweiligen Bewegungsblöcken 51 und 51 angebrachten Bildaufnahmemittel 53 und 53 weisen jeweils eine Bildaufnahmevorrichtung (CCD) auf, und übertragen ein Signal eines aufgenommenen Bildes zu einem Steuer- bzw. Regelmittel bzw. -einrichtung, die nicht gezeigt ist.
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Ein erstes Schneidmittel bzw. -einrichtung 6a und ein zweites Schneidmittel bzw. -einrichtung 6b sind an der anderen Flanke (d. h., der Flanke gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt zu der Flanke, an welcher das erste Ausrichtungsmittel 5a und das zweite Ausrichtungsmittel 5b angebracht sind) des Trag- bzw. Stützbereichs 43 angebracht, welcher den obigen torartigen Trag- bzw. Stützrahmen 4 bildet. Das erste Schneidmittel 6a und das zweite Schneidmittel 6b werden unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. Das erste Schneidmittel 6a und das zweite Schneidmittel 6b bestehen jeweils aus einer Index- bzw. Weiterschalt-Zuführ- bzw. Vorschubbasis 61, einer Schneid-Zuführ- bzw. Vorschubbasis 62, und einer Spindeleinheit 63. Die Weiterschalt-Vorschubbasis 61 weist an einer Flanke zu führende Nuten 611 und 611 auf, die an dem Paar der Führungsschienen 432 und 432 anzubringen sind, die an der anderen Flanke des Trag- bzw. Stützbereichs 43 vorgesehen sind, und ist so ausgebildet, um entlang des Paares der Führungsschienen 432 und 432 durch Anbringen der zu führenden Nuten 611 und 611 an dem Paar der Führungsschienen 432 und 432 bewegt zu werden. Ein Paar von Führungsschienen 612 und 612 (nur eine Führungsschiene ist in 4 gezeigt) ist an der anderen Flanke der Weiterschalt-Vorschubbasis 61 in der durch den Pfeil Z angegebenen Schneidrichtung vorgesehen (Richtung rechtwinklig bzw. senkrecht zu den Platzierungsflächen 431 des ersten Einspanntischs 34a und des zweiten Einspanntischs 34b), wie in 4 gezeigt. Spielraum-Nuten 613 und 613 zum Ermöglichen des Einsetzen der Schraubenspindeln eines Index- bzw. Weiterschalt-Zuführ- bzw. -Vorschubmittels bzw. -einrichtung, welche später beschrieben wird, sind jeweils an der einen Flanke der Weiterschalt-Vorschubbasen 61 und 61 mit einem Unterschied in Niveau in der vertikalen Richtung gebildet.
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Die obigen Schneid-Vorschubbasen 62 bestehen jeweils aus einem zu tragenden bzw. abzustützenden Bereich 621, der sich in der vertikalen Richtung erstreckt, und einem Montage- bzw. Anbringungsbereich 622, der sich horizontal unter einem rechten Winkel von dem unteren Ende des zu tragenden bzw. abzustützenden Bereichs horizontal erstreckt. Wie in 4 gezeigt, sind zu führende Nuten 623 und 623 (nur eine zu führende Nut ist in 4 gezeigt), die an dem Paar der Führungsschienen 612 und 612 anzubringen sind, die an der anderen Flanke der Weiterschalt-Vorschubbasis 61 vorgesehen sind, in der Anbringungsbereich-622-Seite-Fläche des zu tragenden bzw. abzustützenden Bereichs 621 gebildet. Durch Anbringen der zu führenden Nuten 623 und 623 an dem Paar von Führungsschienen 612 und 612, ist die Schneid-Vorschubbasis 62 so ausgebildet, um entlang des Paares der Führungsschienen 612 und 612 in der durch den Pfeil Z angegebenen Schneid-Vorschubrichtung bewegt zu werden. Der Anbringungsbereich 622 der Schneid-Vorschubbasis 62, welche an der Weiterschalt-Vorschubbasis 61 angebracht ist, ist in Richtung zu einer Seite, wo das obige erste Ausrichtungsmittel 5a und das obige zweite Ausrichtungsmittel 5b angebracht sind, von der anderen Seite, wo die Weiterschalt-Vorschubbasis 61 angebracht ist, des torartigen Trag- bzw. Stützrahmens 4 durch die Öffnung 44 vorstehend angeordnet, wie in 2 gezeigt.
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Die obigen Spindeleinheiten 63 sind jeweils an der Unterseite der Anbringungsbereiche 622 angebracht, welche die Schneid-Vorschubbasen 62 des ersten Schneidmittels 6a und des zweiten Schneidmittels 6b bilden. Die Spindeleinheiten 63 bestehen jeweils aus einem Spindelgehäuse 631, einer rotierbaren bzw. Drehspindel 632, die in dem Spindelgehäuse 631 drehbar gelagert bzw. abgestützt ist, einem Schneidmesser 633, das an einem Ende der Drehspindel 632 angebracht ist, einem Schneidwasserzuführrohr 634 zum Zuführen von Schneidwasser, und einem (nicht gezeigten) Servo- bzw. Stellmotor zum drehbaren Antreiben der Drehspindel 632, wie in 3 gezeigt, und die Achse der Drehspindel 632 ist entlang der durch den Pfeil Y angegebenen Weiterschalt-Vorschubrichtung angeordnet. Dementsprechend sind die Spindeleinheiten 63, die auf diese Art und Weise an den Anbringungsbereichen 622 angebracht sind, welche die Schneid-Vorschubbasen 62 bilden, nahe zu dem ersten Ausrichtungsmittel 5a und dem zweiten Ausrichtungsmittel 5b angeordnet. Das Schneidmesser 633 des ersten Schneidmittels 6a und das Schneidmesser 633 des zweiten Schneidmittels 6b sind zueinander gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt.
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Das erste Schneidmittel 6a und das zweite Schneidmittel 6b bei der veranschaulichten Ausführungsform weisen Weiterschalt-Vorschubmittel 64 und 64 zum Bewegen der obigen Weiterschalt-Vorschubbasen 61 und 61 entlang des Paares der Führungsschienen 432 und 432 in der durch den Pfeil Y angegebenen Weiterschalt-Vorschubrichtung auf, wie in 3 gezeigt. Die Weiterschalt-Vorschubmittel 64 und 64 bestehen jeweils aus einer männlichen Schraubenspindel bzw. Schraubenspindel 641, die zwischen dem Paar der Führungsschienen 432 und 432 parallel zu diesen angeordnet ist, einem Lager 642 zum drehbaren Lagern bzw. Abstützen eines Endes der Schraubenspindel 641, einem Schrittmotor 643, der mit dem anderen Ende der Schraubenspindel 641 verbunden ist und die Schraubenspindel 641 in der normalen oder umgekehrten Richtung antreibt. Die Schraubenspindeln 641 und 641 sind an Höhen angeordnet, welche den Spielraum-Nuten 613 und 613 entsprechen, die an den Weiterschalt-Vorschubbasen 61 und 61 vorgesehen sind. Die Schraubenspindeln 641 und 641 der auf dieser Art und Weise ausgebildeten Weiterschalt-Vorschubmittel 64 und 64 sind in Mutter- bzw. Innengewinde 614 und 614 geschraubt, die jeweils an den Weiterschalt-Vorschubbasen 61 und 61 gebildet sind. Daher können die Weiterschalt-Vorschubmittel 64 und 64 die Weiterschalt-Vorschubbasen 61 und 61 entlang des Paares der Führungsschienen 432 und 432 in der in 2 durch den Pfeil Y angegebenen Weiterschalt-Vorschubrichtung durch Antreiben der Schrittmotoren 643 und 643 bewegen, um die Schraubenspindeln 641 und 641 jeweils in der normalen oder umgekehrten Richtung anzutreiben. Die Bewegungen der Weiterschalt-Vorschubbasen 61 und 61 werden durch das Einsetzen der Schraubenspindeln 641 und 641 in die Spielraum-Nuten 613 und 613 ermöglicht, die in den Weiterschalt-Vorschubbasen 61 und 61 vorgesehen sind.
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Das erste Schneidmittel 6a und das zweite Schneidmittel 6b bei der veranschaulichten Ausführungsform weisen Schneid-Vorschubmittel 65 und 65 zum Bewegen der Schneid-Vorschubbasen 62 und 62 entlang des Paares der Führungsschienen 612 und 612 in der durch den Pfeil Z angegebenen Schneid-Vorschubrichtung auf, wie jeweils in 3 und 4 gezeigt. Die Schneid-Vorschubmittel 65 und 65 bestehen jeweils aus einer männlichen Schraubenspindel bzw. Schraubenspindel 651, die zwischen dem Paar der Führungsschienen 612 und 612 parallel zu diesen angeordnet ist, einem Lager 652 zum drehbaren Lager bzw. Abstützen eines Endes der Schraubenspindel 651, einem Schrittmotor 653, der mit dem anderen Ende der Schraubenspindel 651 verbunden ist und die Schraubenspindel 651 in der normalen oder umgekehrten Richtung antreibt. Die Schraubenspindeln 651 und 651 der somit gebildeten Schneid-Vorschubmittel 65 und 65 werden in Mutter- bzw. Innengewinde 621a geschraubt, die in den abgestützten Bereichen 621 der Schneid-Vorschubbasen 62 gebildet sind. Daher können die Schneid-Vorschubmittel 65 und 65 die Schneid-Vorschubbasen 62 entlang der Paare von Führungsschienen 612 und 612 in der Schneid-Vorschubrichtung, die durch den Pfeil Z in 2 angegeben ist, durch Antreiben der Schrittmotoren 653 bewegen, um jeweils die Schraubenspindeln 651 und 651 in der normalen oder umgekehrten Richtung anzutreiben.
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Die Beschreibung wird nunmehr zur 1 zurückkehrend weiter fortgesetzt. In dem obigen Gehäuse 2 sind ein Kassettenmechanismus 7 zum Speichern bzw. Aufbewahren von Werkstücken, z. B. Halbleiterwafern, ein Werkstück-Hineintrag/Heraustragmittel bzw. -einrichtung 9 zum Heraustragen eines in dem Kassettenmechanismus 7 gespeicherten Werkstücks zu einem zeitweiligen Speicherbereich 8 und zum Hineintragen des Werkstücks nach Schneiden in den Kassettenmechanismus 7, und ein Werkstückbeförderungsmittel bzw. -einrichtung 10 zum Tragen des Werkstücks zwischen dem zeitweiligen Speicherbereich 8 und dem ersten Einspanntisch 34a oder zwischen dem zeitweiligen Speicherbereich 8 und dem zweiten Einspanntisch 34b installiert bzw. eingebaut. In dem Kassettenmechanismus 7 ist eine Kassette 71 an dem Kassettentisch eines Hebemittels bzw. -einrichtung platziert, die nicht gezeigt ist. Ein Halbleiterwafer W, der an der Fläche eines Schutzbandes bzw. -streifens 12 angebracht ist, der an einem ringförmigen Rahmen 11 befestigt ist, ist in der Kassette 71 gespeichert. Ein Operations- bzw. Bedienungsfeld 13 und ein Display- bzw. Anzeigemittel bzw. -einrichtung 14 zum Anzeigen der durch die obigen Bildaufnahmemittel 53 und 53 aufgenommenen Bilder sind an dem Gehäuse 2 installiert bzw. eingebaut. Bei der Schneidmaschine in der veranschaulichten Ausführungsform ist die Operationsposition des Operators vor dem obigen ersten Ausrichtungsmittel 5a und dem obigen zweiten Ausrichtungsmittel 5b angeordnet, und das Operationsfeld 13 ist an einer Position gegenüberliegend zu dem Operator angeordnet.
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Die Schneidmaschine bei der veranschaulichten Ausführungsform ist ausgebildet, wie oben beschrieben, und ihre Operation bzw. Funktionsweise wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
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Das (nicht gezeigte) Hebemittel des Kassettenmechanismus 7 wird zuerst aktiviert, um die Kassette 71 zu einer Position zu bringen, die eine geeignete Höhe aufweist. Nachdem die Kassette 7 an der geeigneten Höhe positioniert ist, wird der Werkstück-Hineintrag/Heraustragmechanismus 9 aktiviert, um einen in der Kassette 71 gespeicherten Halbleiterwafer W zu dem zeitweiligen Speicherbereich 8 zu tragen. Der zu dem zeitweiligen Speicherbereich 8 getragene Halbleiterwafer W wird hierin zentriert. Der in dem zeitweiligen Speicherbereich 8 zentrierte Halbleiterwafer W wird an die Oberseite des ersten Einspanntischs 34a durch das Werkstücksbeförderungsmittel 10 getragen. In diesem Augenblick ist der erste Einspanntisch 34a an einer Werkstück-Platzierungs/Verlagerungs- bzw. -Verschiebungsposition positioniert, die in 2 gezeigt ist. Der an dem ersten Einspanntisch 34a platzierte Halbleiterwafer W wird an dem ersten Einspanntisch 34a durch Aktivieren eines Saug- bzw. Ansaugmittels bzw. -einrichtung, die nicht gezeigt ist, durch Saugung bzw. Ansaugung gehalten.
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Der erste Einspanntisch 34a, welcher den Halbleiterwafer W durch Saugung hält, wie oben beschrieben, wird zu einem Ausrichtungsbereich, welcher sich an einer Position unterhalb des ersten Ausrichtungsmittels 5a befindet, durch Aktivieren des ersten Schneid-Vorschubmittels 37a bewegt. Im Anschluss daran wird das Bildaufnahmemittel 53 des ersten Ausrichtungsmittels 5a direkt oberhalb des ersten Einspanntischs 34a durch Aktivieren des Bewegungsmittels 52 des ersten Ausrichtungsmittels 5a positioniert. Nachdem das Bildaufnahmemittel 53 genau oberhalb des ersten Einspanntischs 34a positioniert ist, wird ein Bild der Fläche des an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Halbleiterwafers W durch das Bildaufnahmemittel 53 aufgenommen, um eine an der vorderen Fläche des Halbleiterwafers W gebildete Straße (Teilungslinie) zu detektieren bzw. festzustellen, welche der zu schneidende Bereich ist. Die Ausrichtung der durch das obige Bildaufnahmemittel 53 detektieren Straße mit dem Schneidmesser 633 wird durch Aktivieren des Weiterschalt-Vorschubmittels 64 des ersten Schneidmittels 6a ausgeführt. In diesem Augenblick wirkt sich, da das erste Ausrichtungsmittel 5a und das Schneidmesser 633 des ersten Schneidmittels 6a an Positionen nahe zueinander bei der veranschaulichten Ausführungsform angeordnet sind, die Ausrichtungsinformation auf das erste Schneidmittel 6a aus, ohne einen mechanischen Fehler zu verursachen.
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Das Schneidmesser 633 wird sodann zu einer Position, welche der vorbestimmten Straße entspricht, die an dem an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Halbleiterwafers W gebildet ist, durch Aktivieren des Weiterschalt-Vorschubmittels 64 des ersten Schneidmittels 6a gebracht, und wird zu einer vorbestimmten Schneid-Vorschubposition durch weiteres Aktivieren des Schneid-Vorschubmittels 65 abgesenkt. Sodann wird der erste Einspanntisch 34a zu einem Schneidbereich in der durch den Pfeil X angegebenen Richtung, welche die Schneid-Vorschubrichtung ist, durch Aktivieren des ersten Schneid-Vorschubmittels 37a bewegt, während das Schneidmesser 633 gedreht bzw. in Rotation versetzt wird, so dass das mit einer hohen Drehzahl rotierende Schneidmesser 633 an dem an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Halbleiterwafer W arbeitet, um ihn entlang der vorbestimmten Straße zu schneiden (Schneidschritt). In diesem Schneidschritt wird Schneidwasser zu einem geschnittenen Bereich von dem Schneidwasserzuführrohr 634 zugeführt.
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Nachdem der an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltene Halbleiterwafer W entlang der vorbestimmten Straße geschnitten ist, wie oben beschrieben, wird das Weiterschalt-Vorschubmittel 64 aktiviert, um das erste Schneidmittel 6a um eine Distanz bzw. Strecke zu bewegen, die dem Zwischenraum zwischen Straßen in der durch den Pfeil Y angegebenen Weiterschalt-Vorschubrichtung (Weiterschalt-Vorschubschritt) entspricht, um den obigen Schneidschritt aufeinander folgend bzw. fortlaufend auszuführen. Folglich werden der Weiterschalt-Vorschubschritt und der Schneidschritt wiederholt ausgeführt, um den Halbleiterwafer W entlang sämtlicher Straßen zu schneiden, die in der vorbestimmten Richtung gebildet sind. Nachdem der Halbleiterwafer W entlang sämtlicher Straße geschnitten ist, die in der vorbestimmten Richtung gebildet sind, wird der erste Einspanntisch 34a, welcher den Halbleiterwafer W halt, um 90° gedreht. Der obige Weiterschalt-Vorschubschritt und der obige Schneidschritt werden sodann wiederholt an dem an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Halbleiterwafer W ausgeführt, wodurch der Halbleiterwafer W entlang sämtlicher Straßen geschnitten wird, die in einem Gittermuster gebildet sind, um ihn in einzelne Chips zu teilen. Selbst wenn der Halbleiterwafer W in einzelne Chips geteilt ist, fallen die einzelnen Chips nicht auseinander und die Form bzw. Gestalt des Wafers wird aufrechterhalten, da sie an dem Schutzband 12 angebracht sind, das an dem ringförmigen Rahmen 11 befestigt ist.
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Zwischen dem obigen Weiterschalt-Vorschubschritt und dem Schneidschritt oder nach dem Weiterschalt-Vorschubschritt und dem Schneidschritt, wird das Bildaufnahmemittel 53 des ersten Ausrichtungsmittels 5a zu einer Position direkt oberhalb einer Nut, die in dem an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Halbleiterwafer W gebildet ist, durch Aktivieren des Bewegungsmittels 52 des ersten Ausrichtungsmittels 5a gebracht. Ein Bild der Nut wird sodann durch das Bildaufnahmemittel 53 aufgenommen und an dem Displaymittel 14 angezeigt, um es hierdurch möglich zu machen, den geschnittenen Zustand der Nut zu detektieren und zu prüfen.
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Nachdem der an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltene Halbleiterwafer W entlang der Straßen geteilt ist, wird der erste Einspanntisch 34a zu der obigen Werkstück-Platzierungs/Verschiebungs-Position bewegt, und das Halten des Halbleiterwafers W durch Saugung wird gelöscht bzw. aufgehoben. Im Anschluss daran wird der an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltene Halbleiterwafer W zu dem zeitweiligen Speicherbereich 8 durch Aktivieren des Werkstückbeförderungsmittels 10 getragen. Der Halbleiterwafer W, der nach der Schneidbearbeitung zu dem zeitweiligen Speicherbereich 8 getragen ist, wird in der Kassette 71 durch das Werkstück-Hineintrag/Heraustragmittel 9 gespeichert bzw. aufbewahrt.
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Während der Ausrichtungsarbeit werden der Weiterschalt-Vorschubschritt und der Schneidschritt an dem an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Halbleiterwafer W ausgeführt, wie oben beschrieben, das Werkstück-Hineintrag/Heraustragmittel 9 wird aktiviert, um einen in der Kassette 71 gespeicherten Halbleiterwafer W zu dem zeitweiligen Speicherbereich 8 zu tragen. Eine Zentrierung des zu dem zeitweiligen Speicherbereich 8 getragenen Halbleiterwafers W wird in diesem zeitweiligen Speicherbereich 8 ausgeführt. Der in dem zeitweiligen Speicherbereich 8 zentrierte Halbleiterwafer W wird an die Oberseite des zweiten Einspanntischs 34b, der an der Werkstück-Platzierungs/Verschiebungsposition angeordnet ist, durch das Werkstückbeförderungsmittel 10 getragen. Der an dem zweiten Einspanntisch 34b platzierte Halbleiterwafer W wird an dem zweiten Einspanntisch 34b durch Aktivieren des Saugmittels, das nicht gezeigt ist, durch Saugung gehalten.
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Nachdem der Halbleiterwafer W an dem zweiten Einspanntisch 34b durch Saugung gehalten ist, wird die vorerwähnte Ausrichtungsarbeit durch das zweite Ausrichtungsmittel 5b ausgeführt, und der obige Weiterschalt-Vorschubschritt und der Schneidschritt werden ebenfalls durch das zweite Schneidmittel 6b ausgeführt. Weiterhin wird die vorerwähnte Nutüberprüfungsarbeit durch das zweite Ausrichtungsmittel 5b ausgeführt. Bei der Schneidmaschine in der veranschaulichten Ausführungsform werden, während der Ausrichtungsarbeit, der Weiterschalt-Vorschubschritt, der Schneidschritt und die Nutüberprüfungsarbeit an dem an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Halbleiterwafer W ausgeführt, die Ausrichtungsarbeit, der Weiterschalt-Vorschubschritt, der Schneidschritt und die Nutüberprüfungsarbeit können an dem Halbleiterwafer W ausgeführt werden, der an zweiten Einspanntisch 34b gehalten ist, wie oben beschrieben, wodurch es möglich gemacht wird, die Produktivität zu verbessern.
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Die Schneidmesser 633 des ersten Schneidmittels 6a und des zweiten Schneidmittels 6b nutzen sich durch Ausführen des oben beschriebenen Schneidschritts ab. Daher werden die Abnutzungszustände der Schneidmesser 633 durch das obige erste Messerdetektionsmittel 36a und das zweite Messerdetektionsmittel 36b detektiert, und, wenn das Abnutzungsausmaß einen vorbestimmten Wert erreicht, wird das Schneidmesser durch ein neues ausgetauscht. Bei dieser Gelegenheit wird, da die Spindeleinheiten 63, die an den Anbringungsbereichen 622 angebracht sind, welche die Schneid-Vorschubbasen 62 des ersten Schneidmittels 6a und des zweiten Schneidmittels 6b bilden, an Positionen nahe zu dem ersten Ausrichtungsmittel 5a und dem zweiten Ausrichtungsmittel 5b angeordnet sind, die Arbeit des Austauschens der Schneidmesser leicht, weil sich die Spindeleinheiten 63 in einem kurzen Abstand von dem Operator befinden, der an der Bedienungsfeld-13-Seite des Gehäuses 2 steht.
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Weiterhin kann die Schneidarbeit ebenfalls durch die nachfolgende Prozedur in der Schneidmaschine in der veranschaulichten Ausführungsform ausgeführt werden.
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Ein erster Ausrichtungsschritt zum Aufnehmen eines Bildes des an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Werkstücks mithilfe des ersten Ausrichtungsmittels 5a, um den zu schneidenden Bereich zu detektieren, wird zuerst ausgeführt. Weiterhin wird ein zweiter Ausrichtungsschritt zum Aufnehmen eines Bildes des an dem zweiten Einspanntisch 34b gehaltenen Werkstücks mithilfe des zweiten Ausrichtungsmittels 5b, um den zu schneidenden Bereich zu detektieren, ebenfalls ausgeführt. Nachdem der erste Ausrichtungsschritt ausgeführt ist, kommt als nächstes der erste Schneidschritt zum Schneiden des an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Werkstücks mithilfe des ersten Schneidmittels 6a und des zweiten Schneidmittels 6b. In der Mitte dieses ersten Schneidschritts oder nach dem ersten Schneidschritt wird ein erster Nutdetektionsschritt zum Aufnehmen eines Bildes einer Nut, die in dem an dem ersten Einspanntisch 34a gehaltenen Werkstück gebildet ist, um den Zustand der Nut zu detektieren, durch das erste Ausrichtungsmittel 5a ausgeführt. Nachdem der obige zweite Ausrichtungsschritt ausgeführt ist, kommt als nächstes der zweite Schneidschritt zum Schneiden des an dem zweiten Einspanntisch 34b gehaltenen Werkstücks mithilfe des ersten Schneidmittels 6a und des zweiten Schneidmittels 6b. In der Mitte dieses zweiten Schneidschritts oder nach dem zweiten Schneidschritt, wird ein zweiter Nutdetektionsschritt zum Aufnahmen eines Bildes einer Nut, die in dem an dem zweiten Einspanntisch 34b gehaltenen Werkstück gebildet ist, um den Zustand der Nut zu detektieren, durch das zweite Ausrichtungsmittel 5b ausgeführt. Es ist erwünscht, dass der obige erste Nutdetektionsschritt zu dem Zeitpunkt der Durchführung des zweiten Ausrichtungsschritts ausgeführt wird und dass der zweite Nutdetektionsschritt zu dem Zeitpunkt der Durchführung des ersten Ausrichtungsschritts ausgeführt wird.
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Durch Ausführen der Schneidarbeit durch die obige Prozedur, können der Schritt des Ausrichtens des Werkstücks und der Schritt des Detektierens des Zustands der Nut, die durch Schneiden des Werkstücks gebildet ist, zu der gleichen Zeit ausgeführt werden, und, da zwei Einspanntische in der Schneidmaschine eingebaut sind, kann das an dem einen Einspanntisch gehaltene Werkstück während der Arbeit des Platzierens des Werkstücks an dem anderen Einspanntisch oder des Verschiebens des Werkstücks von dem anderen Einspanntisch geschnitten werden, wodurch es möglich gemacht wird, die Werkstücke bei voller Operation des ersten Schneidmittels und des zweiten Schneidmittels zu schneiden, ohne Zeiten zu berücksichtigen, die für die Ausrichtungsarbeit, die Arbeit zum Detektieren der Nut und die Arbeit zum Platzieren und Verschieben des Werkstücks aufgewendet werden.
