JP2017034018A

JP2017034018A - 加工装置

Info

Publication number: JP2017034018A
Application number: JP2015150489A
Authority: JP
Inventors: ▲高▼橋　昌之; 昌之 ▲高▼橋; Masayuki Takahashi
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2017-02-09

Abstract

【課題】製造コスト及び作業工数を増加させることなく、板状ワークの不良チップにマーキングすると共に板状ワークを分割すること。
【解決手段】複数のチップが形成された板状ワーク（Ｗ）を分割予定ライン（６４）に沿って個々のチップに分割する切削手段を備える加工装置であり、板状ワークに付されたコードシンボル（６５）から不良チップの行列番号を含む不良チップ情報を読み取る読み取り手段（５１）と、読み取り手段で読み取った不良チップ情報で示される不良チップをマーキングするマーキング手段（５２）とを備える構成にした。
【選択図】図３

Description

本発明は、板状ワークを分割予定ラインに沿って個々のチップに分割する加工装置に関する。

通常、板状ワークを個々のチップに分割する前に、検査装置において板状ワークの各チップの良否が検査され、検査結果に基づいてマーキング装置において不良チップがマーキングされるシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムでは、検査装置によって板状ワークの外枠部分に検査結果が二次元コードで印刷され、マーキング装置によって二次元コードが読み込まれることで板状ワークの不良チップがマーキングされる。板状ワークが分割されると、マーキングされていない良品チップが取り出され、マーキングされた不良チップが廃棄される。

特開２０１３−０６９９９１号公報

ところで、検査装置は、板状ワークの個々のチップに対する電気的特性を検査するため、接触子等にゴミが付着しないように清浄に保つ必要がある。一方で、マーキング装置は、インクジェットによって板状ワークの不良チップをマーキングするため、インクのゴミ等が生じ易くなっている。このため、特許文献１のシステムでは、マーキング時のゴミが検査に悪影響を与えないように検査装置とマーキング装置を個別に用意して、検査工程とマーキング工程を独立して実施しなければならなかった。よって、製造コストと共に作業工数が増加するという問題が生じていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、製造コスト及び作業工数を増加させることなく、板状ワークの不良チップにマーキングすると共に板状ワークを分割することができる加工装置を提供することを目的とする。

本発明の加工装置は、分割予定ラインで区画されて複数のチップが形成される板状ワークを該分割予定ラインに沿って分割する分割手段を備える加工装置であって、板状ワークには、不良チップの行列番号を有する不良チップ情報を読み取り可能なコードシンボルが付され、該コードシンボルから該不良チップ情報を読取る読取り手段と、該読取り手段で読取った不良チップ情報の不良チップをマーキングするマーキング手段と、を備えた。

この構成によれば、加工装置において板状ワークに付されたコードシンボルから不良チップ情報が読み取られ、加工装置によって不良チップ情報で示される板状ワークの不良チップがマーキングされる。よって、加工装置において不良チップに対するマーキングと板状ワークの分割が実施されるため、マーキング装置が不要になり、製造コスト及び作業工数を低減することができる。

本発明によれば、加工装置において板状ワークの不良チップにマーキングするようにしたことで、製造コスト及び作業工数を増加させることなく、板状ワークの不良チップにマーキングすると共に板状ワークを分割することができる。

本実施の形態に係る加工装置の外観斜視図である。本実施の形態に係る板状ワークの上面図である。本実施の形態に係るマーキング手段の周辺模式図である。本実施の形態に係る加工装置によるマーキング動作の説明図である。変形例に係る加工装置によるマーキング動作の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る加工装置の外観斜視図である。図２は、本実施の形態に係る板状ワークの上面図である。なお、以下の説明では、加工装置として切削装置を例示して説明するが、この構成に限定されない。例えば、加工装置は、レーザー加工装置等の他の加工装置であってもよい。図１においては、説明の便宜上、一部の部材については省略して記載しているが、切削装置が通常備える構成については備えているものとする。

図１に示すように、加工装置１は、検査装置（不図示）で不良チップが検査された板状ワークＷをチャックテーブル２５で保持し、切削ブレード４２で分割予定ライン６４に沿って切削して個々のチップに分割するように構成されている。図２に示すように、板状ワークＷは、格子状のチップが並んだ長方形の基材６１を矩形枠状の固定治具６２に固定したものである。基材６１の裏面にはテープＴが貼着されており、テープＴを介して固定治具６２に支持されている。また、固定治具６２の上面には、不良チップの行列番号を有する不良チップ情報を読み取り可能なコードシンボル６５が付されている。

板状ワークＷの基材６１は、分割予定ライン６４によって多数の領域に区画されており、個々の領域が板状ワークＷの分割後のチップに対応している。なお、本実施の形態では、ＣＳＰ（Chip Size Package）基板、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）基板等の長方形状のパッケージ基板を板状ワークＷとして説明するが、円形のウエーハを板状ワークＷとしてもよい。また、基材６１を固定治具６２に固定したものが板状ワークＷとして加工装置１に搬入されたが、固定治具６２に固定されていない基材６１が板状ワークＷとして加工装置１に搬入されてもよい。

図１に戻り、加工装置１の支持台１０中央は、Ｘ方向に延在するように開口されており、この開口はチャックテーブル２５と共に移動可能な移動板１１及び蛇腹状の防水カバー１２に覆われている。支持台１０上には、このＸ軸方向に延びる開口を挟んで、板状ワークＷが搬入されるエレベータ手段１３と、加工済みの板状ワークＷがスピンナー洗浄される洗浄手段１４とが設けられている。また、支持台１０の上方には、エレベータ手段１３、チャックテーブル２５、洗浄手段１４の相互間で板状ワークＷを搬送する１つ又は複数の搬送手段（不図示）が設けられている。

防水カバー１２の下方には、チャックテーブル２５をＸ軸方向に切削送りする切削送り手段２０（図３Ｂ参照）が設けられている。切削送り手段２０は、基台１５上に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール２１と、一対のガイドレール２１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＸ軸テーブル２２とを有している。Ｘ軸テーブル２２の背面側には、図示しないナット部が形成され、このナット部にボールネジ２３が螺合されている。ボールネジ２３の一端部に連結された駆動モータ２４が回転駆動されることで、チャックテーブル２５が一対のガイドレール２１に沿ってＸ軸方向に切削送りされる。

Ｘ軸テーブル２２の上部には、板状ワークＷを保持するチャックテーブル２５がＺ軸回りに回転可能に設けられている。チャックテーブル２５は、個々のチップに対応した位置に複数の吸引口２６が形成されており、複数の吸引口２６によって保持面が形成されている。各吸引口２６は、それぞれチャックテーブル２５内の流路を通じて吸引源に接続されており、各吸引口２６に生じる負圧によって板状ワークＷが吸引保持される。また、支持台１０の上面には、チャックテーブル２５の移動経路であるＸ軸方向に延在する開口を跨ぐように門型の立壁部１７が立設されている。

立壁部１７には、一対の切削手段（分割手段）４０をＹ軸方向にインデックス送りするインデックス送り手段３０と、各切削手段４０をＺ軸方向に切込み送りする切り込み送り手段３５とが設けられている。インデックス送り手段３０は、立壁部１７の前面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１にスライド可能に設置されたＹ軸テーブル３２とを有している。切り込み送り手段３５は、Ｙ軸テーブル３２上に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール３６と、一対のガイドレール３６にスライド可能に設置されたＺ軸テーブル３７とを有している。

各Ｚ軸テーブル３７の下部には、板状ワークＷを切削する切削手段４０が設けられている。Ｙ軸テーブル３２およびＺ軸テーブル３７の背面側には、それぞれナット部が形成され、これらナット部に、ボールネジ３３、３８が螺合されている。Ｙ軸テーブル３２用のボールネジ３３、Ｚ軸テーブル３７用のボールネジ３８の一端部には、それぞれ駆動モータ３４、３９が連結されている。駆動モータ３４、３９により、それぞれのボールネジ３３、３８が回転駆動されることで、切削手段４０がガイドレール３１に沿ってＹ軸方向に移動され、切削手段４０がガイドレール３６に沿ってＺ軸方向に切込み送りされる。

切削手段４０は、ハウジング４１から突出したスピンドル（不図示）の先端に切削ブレード４２を回転可能に装着して構成される。切削ブレード４２は、例えば、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドで固めて円板状に成形されている。また、切削手段４０のハウジング４１には、板状ワークＷの上面を撮像する撮像手段４３が設けられており、撮像手段４３の撮像画像に基づいて板状ワークＷに対して切削ブレード４２がアライメントされる。切削手段４０は、切削ノズル（不図示）から板状ワークＷに切削水を噴射しながら、切削ブレード４２で板状ワークＷを切削する。

ところで、板状ワークＷの固定治具６２には、不良チップの位置情報を格納したコードシンボル６５（図２参照）が付されているため、コードシンボル６５を読み取ることで良品チップと不良品チップを選別可能である。しかしながら、例えば、オペレータが目視にてチップの良否を選別する場合には、固定治具６２にコードシンボル６５が付されていても、不良チップを特定することはできない。このため、通常は加工装置１に搬入される前に、マーキング装置で板状ワークＷの不良チップがマーキングされるが、マーキング装置を用意しなければならずコストが増加するという問題がある。

そこで、本実施の形態では、加工装置１に読み取り手段５１とマーキング手段５２とを設けて、読み取り手段５１で不良チップ情報を読み取り、マーキング手段５２で不良チップ情報の不良チップをマーキングするようにしている。このような構成により、製造コスト及び作業工数を増加させることなく、マーキングと共に板状ワークＷを分割することができる。特に、パッケージ基板のように分割後のチップが回収ボックスにバルク収容されても、良品チップと不良チップが混在した回収ボックスから、マークが付された不良チップだけを取り除くことが可能になっている。

以下、図３を参照して、読み取り手段及びマーキング手段について詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係るマーキング手段の周辺模式図である。なお、図３Ａはマーキング手段の周辺の上面模式図を示し、図３Ｂはマーキング手段の周辺の側面模式図を示している。なお、図３においては、説明の便宜上、移動板及び防水カバーを省略している。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、支持台１０（図１参照）上にはＸ軸方向に延びる開口を、Ｙ軸方向に跨ぐ門型フレーム５０が設けられている。門型フレーム５０の前面には読み取り手段５１が固定され、門型フレーム５０の背面にはマーキング手段５２がＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。読み取り手段５１は、いわゆる２次元コード用のコードリーダであり、板状ワークＷのコードシンボル６５を撮像して、シンボル画像から不良チップ情報を読み取るようにしている。読み取り手段５１が読み取った不良チップ情報は、読み取り手段５１に接続された制御手段５５に出力される。

この場合、読み取り手段５１は、固定治具６２の角部に付されたコードシンボル６５を真上から読み取ることができるように、門型フレーム５０の一端部に固定されている。したがって、門型フレーム５０の下方を板状ワークＷが通過することで、読み取り手段５１によってコードシンボル６５から不良チップ情報が読み取られる。不良チップ情報には、板状ワークＷの表面を格子状の分割予定ライン６４で行方向と列方向に区画して、各区画を行方向の番号と列方向の番号で特定した行列番号が含まれている。不良チップの行列番号は、例えば、板状ワークＷの行番号と列番号からなる座標で表される。

なお、本実施の形態では、コードシンボルとしてＱＲコード（登録商標）を例示して説明したが、この構成に限定されない。コードシンボルは、不良チップの行列番号が読み取り可能であればよく、Ｍａｘｉコード（登録商標）、データマトリクス（登録商標）等の他の二次元コードでもよい。また、コードシンボルは、ＪＡＮコード等のバーコードでもよい。さらに、制御手段５５のメモリに不良チップの行列番号が格納されている場合には、コードシンボル６５に直に不良チップの行列番号を含める代わりに、不良チップの行列番号が格納されたメモリ内のアドレス情報を含めてもよい。

マーキング手段５２は、例えばインクジェット式の塗布装置であり、ノズルヘッド５３からインクを吐出してチップの表面をマーキングするように構成されている。マーキング手段５２は、門型フレーム５０の背面に設けたリニアモータ式のスライダ５４に固定されており、スライダ５４によってＹ軸方向に移動される。マーキング手段５２は、読み取り手段５１で読み取られた不良チップ情報の行番号に基づいて、制御手段５５によってＹ軸方向に移動制御される。マーキング手段５２は、不良チップに位置合わせされた後に、不良チップに対して真上からインクを吐出する。

チャックテーブル２５は、上記したように切削送り手段２０によってＸ軸方向に移動するように構成されている。チャックテーブル２５は、板状ワークＷの切削時とは異なり、不良チップのマーキング時にはＸ軸方向に間欠的に移動される。チャックテーブル２５は、読み取り手段５１で読み取られた不良チップ情報の列番号に基づいて、制御手段５５によってＸ軸方向に移動制御される。このように、チャックテーブル２５によって不良チップを含むチップ列がマーキング手段５２の真下に位置付けられ、スライダ５４によってマーキング手段５２がチップ列内の不良チップの真上に位置付けられる。

また、加工装置１には、装置各部を統括制御する制御手段５５が設けられている。制御手段５５は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。メモリには、不良チップ情報等のパラメータの他、マーキング処理用のプログラム等が記憶されている。このように構成された加工装置１では、読み取り手段５１で読み取られた不良チップ情報に基づいて、チャックテーブル２５とマーキング手段５２が動かされて不良チップがマーキングされる。

以下、図４を参照して、加工装置によるマーキング動作について説明する。図４は、本実施の形態に係る加工装置によるマーキング動作の説明図である。図４Ａ及び図４Ｃはマーキング動作を側方から見た図であり、図４Ｂ及び図４Ｄはマーキング動作を上方から見た図である。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、検査後の板状ワークＷがチャックテーブル２５上に載置されると、門型フレーム５０に向かってチャックテーブル２５がＸ軸方向に移動される。チャックテーブル２５の前端が門型フレーム５０を通過すると、板状ワークＷの矩形枠状の固定治具６２の角部に付されたコードシンボル６５が読み取り手段５１の下方に移動する。読み取り手段５１とコードシンボル６５とがＸ軸方向で同軸上に位置付けられているため、読み取り手段５１の読み取り範囲内にコードシンボル６５が位置付けられる。読み取り手段５１でコードシンボル６５から不良チップ情報が読み取られ、不良チップ情報が制御手段５５（図３参照）に出力される。

図４Ｃ及び図４Ｄに示すように、制御手段５５では不良チップ情報に含まれる行番号及び列番号に基づいてスライダ５４及びチャックテーブル２５の移動が制御される。この場合、不良チップ情報の列番号によってチャックテーブル２５がＸ軸方向に移動され、不良チップを含むチップ列が門型フレーム５０の手前のマーキング手段５２によるマーキング領域Ａに位置付けられる。続いて、不良チップ情報の行番号によってスライダ５４がＹ軸方向に移動され、チップ列に含まれる不良チップの真上にマーキング手段５２が位置付けられる。

具体的には、図４Ｄに示す例では、板状ワークＷの不良チップが存在する１１列目のチップ列がマーキング手段５２によるマーキング領域Ａに位置付けられる。続いて、１１列目の３行目に不良チップが存在するため、スライダ５４によって１１列目の３行目にマーキング手段５２が位置付けられる。マーキング手段５２が不良チップの真上に位置付けられると、ノズルヘッド５３から不良チップの表面に向けてインクの液滴が吐出される。これにより、板状ワークＷ上の不良チップにインクの液滴が付着して、不良チップが丸印でマーキングされる。

このように、チャックテーブル２５及びスライダ５４の移動とマーキング手段５２の吐出動作が繰り返されることで板状ワークＷ上の全ての不良チップがマーキングされる。マーキング後の板状ワークＷは、一対の切削手段４０（図１参照）の下方まで移動されて、分割予定ライン６４に沿って切削されて個々のチップに分割される。分割後の不良チップにはインクでマーキングされているため、オペレータが目視にて不良チップを選別することが可能になっている。

また、チャックテーブル２５の移動経路の上方の門型フレーム５０に読み取り手段５１及びマーキング手段５２が配置されている。すなわち、単に加工装置１にマーキング装置の構成を搭載したのではなく、チャックテーブル２５をＸ軸方向に切削送りする切削送り手段２０を板状ワークＷのチップ列の位置合わせに利用している。このように、加工装置１は、板状ワークＷの分割に使用するチャックテーブル２５上で板状ワークＷをマーキングすることで、装置のコンパクト化を実現している。

以上のように、本実施の形態に係る加工装置１によれば、板状ワークＷに付されたコードシンボル６５から不良チップ情報が読み取られ、加工装置１によって不良チップ情報で示される不良チップがマーキングされる。よって、加工装置において不良チップに対するマーキングと板状ワークの分割が実施されるため、マーキング装置が不要になり、製造コスト及び作業工数を低減することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した本実施の形態においては、マーキング手段５２としてのインクジェット式の塗布装置で板状ワークＷの不良チップをマーキングする構成にしたが、この構成に限定されない。マーキング手段５２は、不良チップ情報の不良チップをマーキング可能であればよく、インクによってマーキングする構成に限定されない。マーキング手段５２は、加工装置１において板状ワークＷを分割予定ライン６４に沿って分割する分割手段で構成されてもよい。

例えば、本実施の形態では、図５Ａに示すように、分割手段として切削手段４０を備えた加工装置１では、切削ブレード４２によって不良チップの表面を切削加工することでマーキングしてもよい。また、図５Ｂに示すように、分割手段としてレーザー加工手段（分割手段）７０を備えた加工装置１では、レーザー加工手段７０によって不良チップの表面をアブレーション加工することでマーキングしてもよい。このように、マーキング手段５２として分割手段を用いることで加工装置１の装置構成をさらに簡略化することができ、コストを低減することが可能になっている。

また、上記した本実施の形態においては、マーキング手段５２がスライダ５４によってＹ軸方向に移動可能に構成されたが、この構成に限定されない。マーキング手段５２は、門型フレーム５０に沿ってＹ軸方向に吐出口を並べたライン状の塗布装置で構成されてもよい。

また、上記した本実施の形態においては、板状ワークＷに対するマーキング後に分割する構成にしたが、この構成に限定されない。板状ワークＷの分割後に各チップにマーキングしてもよいし、板状ワークＷの分割とマーキングを同時に実施してもよい。

また、上記した本実施の形態においては、読み取り手段５１を門型フレーム５０に固定する構成にしたが、この構成に限定されない。読み取り手段５１は、門型フレーム５０に対してＹ軸方向に移動可能に取り付けられてもよい。この場合、板状ワークＷに付されたコードシンボル６５の位置が特に限定されない。

また、上記した本実施の形態において、読み取り手段５１がコードシンボル６５を撮像することで不良チップ情報を読み取る構成にしたが、この構成に限定されない。読み取り手段５１は、コードシンボル６５から不良チップ情報を読み取り可能であればよく、レーザー式のコードリーダでもよい。

また、上記した本実施の形態において、単一のコードシンボル６５から不良チップ情報を読み取る構成にしたが、この構成に限定されない。分割ＱＲコード等の複数のコードシンボルから不良チップ情報を読み取る構成にしてもよい。

また、上記した本実施の形態において、コードシンボル６５は板状ワークＷに付されていればよく、コードシンボル６５は、印刷に限らず、シールによって板状ワークＷに付されていてもよい。

また、上記した本実施の形態において、チップに付されたマーキングの色やマーキングの形状は特に限定されない。

以上説明したように、本発明は、製造コスト及び作業工数を増加させることなく、マーキングと共に板状ワークを分割することができるという効果を有し、特に、切削装置やレーザー加工装置等の加工装置に有用である。

１加工装置
４０切削手段（分割手段）
４２切削ブレード
５０門型フレーム
５１読み取り手段
５２マーキング手段
５５制御手段
６４分割予定ライン
６５コードシンボル
７０レーザー加工手段（分割手段）
Ｗ板状ワーク

Claims

分割予定ラインで区画されて複数のチップが形成される板状ワークを該分割予定ラインに沿って分割する分割手段を備える加工装置であって、
板状ワークには、不良チップの行列番号を有する不良チップ情報を読み取り可能なコードシンボルが付され、
該コードシンボルから該不良チップ情報を読取る読取り手段と、
該読取り手段で読取った不良チップ情報の不良チップをマーキングするマーキング手段と、を備えた加工装置。