JP2023102048A - 加工装置、及び、加工品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工テーブルに加工後の加工対象物を吸着した状態で、加工後の加工対象物を撮像して検査することにより、加工装置の簡素化及び生産性を向上する。【解決手段】封止済基板Wを吸着可能な複数の吸着孔2hが一方の面に設けられた加工テーブル2A、2Bと、加工テーブル2A、2Bに吸着された封止済基板Wを加工する加工機構4と、加工機構4により加工された封止済基板Wを撮像する第1カメラ131とを備え、加工テーブル2A、2Bは、一方の面2xから他方の面2yに貫通した複数の貫通開口部2Tを有し、加工機構4は、貫通開口部2Tにおいて封止済基板Wを加工するものであり、第1カメラ131は、加工テーブル2A、2Bに吸着された加工後の封止済基板Wを撮像する。【選択図】図2
Description
本発明は、加工装置、及び、加工品の製造方法に関するものである。
従来、特許文献1に示すように、基板の切断装置において、切断用のテーブルから切断された成形済基板(パッケージ)を、第一パッケージ係着機構により反転係止プレートに移送し、当該反転係止プレートに吸着されたパッケージをカメラで撮像して検査するものが考えられている。
しかしながら、上記の切断装置では、パッケージを検査するための反転検査プレート、及び、切断用のテーブルから反転係止プレートに移送するための搬送機構(第一パッケージ係着機構)が必要となり、切断装置の構成が複雑化してしまう。また、切断用のテーブルから反転係止プレートへの搬送時間を要するので、生産性の向上を制限してしまう。
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、加工テーブルに加工後の加工対象物を吸着した状態で、加工後の加工対象物を撮像して検査することにより、加工装置の簡素化及び生産性を向上することをその主たる課題とするものである。
すなわち本発明に係る加工装置は、加工対象物を吸着可能な複数の吸着孔が一方の面に設けられた加工テーブルと、前記加工テーブルに吸着された前記加工対象物を加工する加工機構と、前記加工機構により加工された前記加工対象物を撮像する第1カメラとを備え、前記加工テーブルは、前記一方の面から他方の面に貫通した複数の貫通開口部を有し、前記加工機構は、前記貫通開口部において前記加工対象物を加工するものであり、前記第1カメラは、前記加工テーブルに吸着された加工後の前記加工対象物を撮像することを特徴とする。
このように構成した本発明によれば、加工テーブルに加工後の加工対象物を吸着した状態で、加工後の加工対象物を撮像して検査することにより、加工装置の簡素化及び生産性を向上することができる。
次に、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。
本発明の加工装置は、前述のとおり、加工対象物を吸着可能な複数の吸着孔が一方の面に設けられた加工テーブルと、前記加工テーブルに吸着された前記加工対象物を加工する加工機構と、前記加工機構により加工された前記加工対象物を撮像する第1カメラとを備え、前記加工テーブルは、前記一方の面から他方の面に貫通した複数の貫通開口部を有し、前記加工機構は、前記貫通開口部において前記加工対象物を加工するものであり、前記第1カメラは、前記加工テーブルに吸着された加工後の前記加工対象物を撮像することを特徴とする。
この加工装置であれば、第1カメラが加工テーブルに吸着された加工後の加工対象物を撮像するので、別途、検査用のテーブルに移送する必要がなく、加工後の加工対象物を検査する機能を有する加工装置の簡素化及び生産性を向上することができる。また、加工テーブルに対して第1カメラを相対的に動かしながら検査することで、加工テーブルの停止、加減速回数を削減でき、検査時間を短縮することができる。さらに、加工装置を簡素化できることにより、フットプリントを小さくすることができる。
この加工装置であれば、第1カメラが加工テーブルに吸着された加工後の加工対象物を撮像するので、別途、検査用のテーブルに移送する必要がなく、加工後の加工対象物を検査する機能を有する加工装置の簡素化及び生産性を向上することができる。また、加工テーブルに対して第1カメラを相対的に動かしながら検査することで、加工テーブルの停止、加減速回数を削減でき、検査時間を短縮することができる。さらに、加工装置を簡素化できることにより、フットプリントを小さくすることができる。
前記第1カメラが前記加工テーブルに吸着された加工後の前記加工対象物を撮像するために、前記第1カメラ及び前記加工テーブルを相対的に移動させる移動機構をさらに備えることが望ましい。
この構成であれば、加工機構による加工動作の妨げとならない位置において加工後の加工対象物の検査が可能となる。言い換えれば、第1カメラが加工機構による加工動作を妨げることがない。
この構成であれば、加工機構による加工動作の妨げとならない位置において加工後の加工対象物の検査が可能となる。言い換えれば、第1カメラが加工機構による加工動作を妨げることがない。
加工機構による加工で除去される部分(カーフ)を撮像しやすくして、その検査の精度を向上するためには、前記移動機構は、前記加工機構による加工方向に沿って、前記第1カメラ及び前記加工テーブルを相対的に移動させるものであることが望ましい。
前記加工テーブルに対して前記第1カメラとは反対側に設けられ、前記貫通開口部を透過する透過光を生成する裏面側照明部をさらに備えていることが望ましい。
この構成であれば、貫通開口部を透過する透過光を撮像することによって、加工後の加工対象物の間に残留する加工屑の有無を確認しやすくできる。また、加工後の加工対象物の間のカーフの最小幅を精度良く測定することができる。
この構成であれば、貫通開口部を透過する透過光を撮像することによって、加工後の加工対象物の間に残留する加工屑の有無を確認しやすくできる。また、加工後の加工対象物の間のカーフの最小幅を精度良く測定することができる。
加工後の加工対象物における表面側の外観形状、例えばカーフ幅等のカーフ形状を精度良く検査するためには、本発明の加工装置は、前記加工テーブルに対して前記第1カメラと同じ側に設けられ、加工後の前記加工対象物を照明する表面側照明部をさらに備えることが望ましい。
この構成において、加工後の加工対象物の間のカーフ幅等のカーフ形状を表面側及び裏面側の両方から効率良く検査するためには、前記表面側照明部及び前記裏面側照明部を交互に点灯させつつ、前記第1カメラにより加工後の前記加工対象物を撮像することが望ましい。
この構成において、加工後の加工対象物の間のカーフ幅等のカーフ形状を表面側及び裏面側の両方から効率良く検査するためには、前記表面側照明部及び前記裏面側照明部を交互に点灯させつつ、前記第1カメラにより加工後の前記加工対象物を撮像することが望ましい。
本発明の加工装置は、加工後の前記加工対象物に残留する加工屑を除去する加工屑除去機構をさらに備えることが望ましい。
この構成であれば、第1カメラによる撮像検査により加工屑が検出された場合に、加工屑除去機構によって、残留する加工屑を除去することができる。また、加工屑除去機構によって、残留する加工屑を除去した後に、確認として、第1カメラによる撮像検査を行うようにしても良い。
この構成であれば、第1カメラによる撮像検査により加工屑が検出された場合に、加工屑除去機構によって、残留する加工屑を除去することができる。また、加工屑除去機構によって、残留する加工屑を除去した後に、確認として、第1カメラによる撮像検査を行うようにしても良い。
本発明の加工装置は、前記加工テーブルによる被吸着面とは反対側の面を吸着して加工後の前記加工対象物を搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される加工後の前記加工対象物の前記被吸着面を撮像する第2カメラとをさらに備えていることが望ましい。
この構成であれば、加工テーブルから加工後の加工対象物を搬送する途中で、第1カメラでは検査が不十分となる加工後の加工対象物の被吸着面(裏面)を検査することができる。また、搬送する途中で検査する構成のため、加工装置の簡素化及び生産性を妨げることはない。
この構成であれば、加工テーブルから加工後の加工対象物を搬送する途中で、第1カメラでは検査が不十分となる加工後の加工対象物の被吸着面(裏面)を検査することができる。また、搬送する途中で検査する構成のため、加工装置の簡素化及び生産性を妨げることはない。
前記加工機構の具体的な実施の態様としては、前記加工対象物にレーザ光を照射して切断することが望ましい。
前記加工テーブルは、表裏反転可能であり、前記加工対象物を吸着した前記加工テーブルを表裏反転させて、前記加工対象物の両面にレーザ光を照射して切断することが望ましい。
この構成であれば、加工対象物を吸着した加工テーブルを表裏反転させて、加工対象物を両面から切断することができるので、加工時間を短縮して、生産性を向上させることができる。
また、加工対象物を保持した状態を維持して加工テーブルを表裏反転(上下反転)させるので、事前に加工テーブルを表裏反転させた際の位置のシフト量を事前に1回測定しておけば、反転後の位置は計算で補正することができ、反転の都度アライメント(位置調整)をし直す必要が無い。そのため、加工対象物に対するレーザ光照射部のアライメント(位置調整)は加工対象物の吸着後に1回行えば良く、これによっても、加工時間を短縮して、生産性を向上させることができる。
また、加工対象物にレーザ光を照射して切断する際に、レーザ光が貫通開口部を通過することになり、レーザ光が加工テーブルには当たらないようにできる。その結果、レーザ光の照射による加工テーブルの損傷、それに伴う加工対象物へのコンタミ(不純物、異物)の付着を抑制するとともに、加工テーブルの損傷を防止するためのレーザ加工条件の制約を低減することができる。レーザ加工条件の制約を低減できることにより、より高いパルスエネルギー、平均出力を使用することができるため、加工時間を短縮し、生産性を向上させることができる。
さらに、レーザ光が貫通開口部を通過するので、レーザ光が加工テーブルで反射して加工対象物に照射されることを防ぎ、加工テーブルで反射したレーザ光による加工対象物の損傷も抑制することができる。
この構成であれば、加工対象物を吸着した加工テーブルを表裏反転させて、加工対象物を両面から切断することができるので、加工時間を短縮して、生産性を向上させることができる。
また、加工対象物を保持した状態を維持して加工テーブルを表裏反転(上下反転)させるので、事前に加工テーブルを表裏反転させた際の位置のシフト量を事前に1回測定しておけば、反転後の位置は計算で補正することができ、反転の都度アライメント(位置調整)をし直す必要が無い。そのため、加工対象物に対するレーザ光照射部のアライメント(位置調整)は加工対象物の吸着後に1回行えば良く、これによっても、加工時間を短縮して、生産性を向上させることができる。
また、加工対象物にレーザ光を照射して切断する際に、レーザ光が貫通開口部を通過することになり、レーザ光が加工テーブルには当たらないようにできる。その結果、レーザ光の照射による加工テーブルの損傷、それに伴う加工対象物へのコンタミ(不純物、異物)の付着を抑制するとともに、加工テーブルの損傷を防止するためのレーザ加工条件の制約を低減することができる。レーザ加工条件の制約を低減できることにより、より高いパルスエネルギー、平均出力を使用することができるため、加工時間を短縮し、生産性を向上させることができる。
さらに、レーザ光が貫通開口部を通過するので、レーザ光が加工テーブルで反射して加工対象物に照射されることを防ぎ、加工テーブルで反射したレーザ光による加工対象物の損傷も抑制することができる。
また、上記の加工装置を用いて加工品を製造する加工品の製造方法も本発明の一態様である。
加工品の製造方法の具体的な実施の態様としては、前記加工対象物を保持した前記加工テーブルを表裏反転させて、前記加工対象物の両面にレーザ光を照射して前記加工対象物を切断する切断工程と、前記加工テーブルに吸着された加工後の前記加工対象物を前記第1カメラで撮像して検査する検査工程とを含むことが望ましい。
このように加工テーブルを表裏反転させて加工対象物の両面にレーザ光を照射して切断するので、加工対象物の表裏反転時の受け渡しを無くし、加工時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。また、両面から加工することにより、片面からの加工深さを小さくできるため、必要なカーフ幅を小さくすることができる。その結果、レーザ走査列数を削減でき、生産性が向上する。また、加工対象物のパッケージ間のピッチを狭めることができ、その分パッケージを追加したレイアウトにして、1フレーム当たりのパッケージ数が増えて生産性が向上する。さらに、両面から加工することにより、レーザ加工によるテーパ形状を小さくすることができ、品質も向上する。
このように加工テーブルを表裏反転させて加工対象物の両面にレーザ光を照射して切断するので、加工対象物の表裏反転時の受け渡しを無くし、加工時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。また、両面から加工することにより、片面からの加工深さを小さくできるため、必要なカーフ幅を小さくすることができる。その結果、レーザ走査列数を削減でき、生産性が向上する。また、加工対象物のパッケージ間のピッチを狭めることができ、その分パッケージを追加したレイアウトにして、1フレーム当たりのパッケージ数が増えて生産性が向上する。さらに、両面から加工することにより、レーザ加工によるテーパ形状を小さくすることができ、品質も向上する。
<本発明の一実施形態>
以下に、本発明に係る加工装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
以下に、本発明に係る加工装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
<加工装置の全体構成>
本実施形態の加工装置100は、切断対象物である封止済基板Wを切断することによって、複数の切断品である製品Pに個片化する切断装置である。
本実施形態の加工装置100は、切断対象物である封止済基板Wを切断することによって、複数の切断品である製品Pに個片化する切断装置である。
ここで、封止済基板Wとは、半導体チップ、抵抗素子、キャパシタ素子等の電子素子が固定された支持体に対して、少なくとも電子素子を樹脂封止するように樹脂成形したものである。支持体としては、リードフレーム又はプリント配線板等の基板を用いることができ、これら以外にも、半導体製基板(シリコンウェーハ等の半導体ウェーハを含む)、金属製基板、セラミック製基板、ガラス製基板、樹脂製基板等を用いることができる。また、封止済基板Wを構成する基板には、配線が施されていても施されていなくてもよい。
また、本実施形態の封止済基板W及び製品Pは、一方の面が後に実装される実装面となる。本実施形態の説明では、後に実装される一方の面を「実装面」と記載し、その反対側の面を「マーク面」と記載する。
ここで、封止済基板Wは、図1に示すように、複数の分割要素W1、W2が連結部W3によって連結されるとともに、互いに隣接する分割要素W1、W2内の切断線CL1、CL2が互いに異なる直線上に設定されたものである。それぞれの分割要素W1、W2は、電子素子が樹脂成形により封止された複数のパッケージが一列に配置されたものである。また、それぞれのパッケージ(電子素子)に対応してリードが設けられている。そして、複数の分割要素W1、W2は、それらの両端部が連結部W3により連結されている。具体的に奇数列の分割要素W1と偶数列の分割要素W2とは、それらのリードが互い違いとなるように構成されている。これにより、奇数列の分割要素W1の切断線CL1が同一直線上に位置し、偶数列の分割要素W2の切断線CL2が同一直線上に位置している。また、奇数列の分割要素W1の切断線CL1と偶数列の分割要素W2の切断線CL2とは互いに異なる直線上に位置している。なお、図1に示す切断線CL1、CL2は、切断が予定される仮想線であり、実際の封止済基板Wには表示されていない。
具体的に切断装置100は、図2に示すように、封止済基板Wを保持する2つの切断用テーブル2A、2Bと、封止済基板Wを切断用テーブル2A、2Bに搬送するために封止済基板Wを保持する第1保持機構3と、切断用テーブル2A、2Bに保持された封止済基板Wを切断する切断機構4と、複数の製品Pが移される移載テーブル5と、複数の製品Pを切断用テーブル2A、2Bから移載テーブル5に搬送するために複数の製品Pを保持する第2保持機構6と、第1保持機構3及び第2保持機構6を移動させる搬送用移動機構7とを備えている。なお、第1保持機構3及び搬送用移動機構7により封止済基板Wを搬送する搬送機構(ローダ)が構成され、第2保持機構6及び搬送用移動機構7により複数の製品Pを搬送する搬送機構(アンローダ)が構成される。
以下の説明において、切断用テーブル2A、2Bの上面に沿った平面(水平面)内で互いに直交する方向をそれぞれX方向及びY方向、X方向及びY方向に直交する鉛直方向をZ方向とする。具体的には、図2の左右方向をX方向(第1方向)とし、上下方向をY方向(第2方向)とする。
<切断用テーブル2A、2B>
2つの切断用テーブル2A、2Bは、封止済基板Wを吸着して保持するものであり、少なくともY方向に移動可能に設けられている。切断用テーブル2Aは、切断用移動機構8AによってY方向に移動可能であり、かつ、回転機構9Aによってθ方向に回動可能である。切断用テーブル2Bは、切断用移動機構8BによってY方向に移動可能であり、かつ、回転機構9Bによってθ方向に回動可能である。なお、切断用テーブル2A、2Bの具体的構成は後述する。
2つの切断用テーブル2A、2Bは、封止済基板Wを吸着して保持するものであり、少なくともY方向に移動可能に設けられている。切断用テーブル2Aは、切断用移動機構8AによってY方向に移動可能であり、かつ、回転機構9Aによってθ方向に回動可能である。切断用テーブル2Bは、切断用移動機構8BによってY方向に移動可能であり、かつ、回転機構9Bによってθ方向に回動可能である。なお、切断用テーブル2A、2Bの具体的構成は後述する。
<第1保持機構3>
第1保持機構3は、図2に示すように、封止済基板Wを基板供給機構10から切断用テーブル2A、2Bに搬送するために封止済基板Wを保持するものである。この第1保持機構3は、封止済基板Wを吸着保持するための複数の吸着部(不図示)を有している。そして、第1保持機構3が、後述する搬送用移動機構7などにより所望の位置に移動されることにより、封止済基板Wを基板供給機構10から切断用テーブル2A、2Bに搬送する。
第1保持機構3は、図2に示すように、封止済基板Wを基板供給機構10から切断用テーブル2A、2Bに搬送するために封止済基板Wを保持するものである。この第1保持機構3は、封止済基板Wを吸着保持するための複数の吸着部(不図示)を有している。そして、第1保持機構3が、後述する搬送用移動機構7などにより所望の位置に移動されることにより、封止済基板Wを基板供給機構10から切断用テーブル2A、2Bに搬送する。
基板供給機構10は、図2に示すように、複数の封止済基板Wが外部から収容される基板収容部10aと、当該基板収容部10aに収容された封止済基板Wを第1保持機構3により吸着保持される保持位置RPに移動させる基板供給部10bとを有している。
<切断機構4>
切断機構4は、図2に示すように、切断用テーブル2A、2Bに吸着された封止済基板Wにレーザ光を照射して、封止済基板Wを切断するものであり、2つのレーザ光照射部41A、41Bを有している。
切断機構4は、図2に示すように、切断用テーブル2A、2Bに吸着された封止済基板Wにレーザ光を照射して、封止済基板Wを切断するものであり、2つのレーザ光照射部41A、41Bを有している。
2つのレーザ光照射部41A、41Bは、Y方向に沿って設けられており、それぞれが独立してレーザ光を照射できるように構成されている。各レーザ光照射部41A、41Bは、レーザ発振器と、当該レーザ発振器からのレーザを直線状に走査する例えばガルバノスキャナ等のレーザ光走査部と、レーザ光を集光する集光レンズとを有している。各レーザ光照射部41A、41Bにおいて、レーザ光は、集光レンズによって、切断用テーブル2A、2Bに吸着された封止済基板Wに集光され、レーザ光走査部によって、切断用テーブル2A、2Bに吸着された封止済基板Wに対して直線状に走査される。
本実施形態では、2つのレーザ光照射部41A、41Bは、単一の加工ヘッド40に設けられており、当該加工ヘッド40が加工ヘッド移動機構11によりX方向に沿って2つの切断用テーブル2A、2Bの間で移動可能とされている。また、加工ヘッド移動機構11は、Y方向及びZ方向にも加工ヘッド40を移動させることができる。その他、加工ヘッド40に対して2つのレーザ光照射部41A、41Bを少なくともX方向又はY方向に移動可能に構成しても良い。なお、2つのレーザ光照射部41A、41Bは、それぞれ独立して2つの切断用テーブル2A、2Bの間で移動可能に構成しても良い。
そして、切断用テーブル2Aでの切断は、切断用テーブル2Aと2つのレーザ光照射部41A、41Bとを相対的に移動させるとともにレーザ光を走査させることによって、封止済基板Wを切断して個片化する。また、切断用テーブル2Bでの切断は、切断用テーブル2Bと、2つのレーザ光照射部41A、41Bとを相対的に移動させるとともにレーザ光を走査させることによって、封止済基板Wを切断して個片化する。なお、切断用テーブル2Aでの切断処理と、切断用テーブル2Bでの切断処理は、交互に行うことができる。
<移載テーブル5>
本実施形態の移載テーブル5は、図2に示すように、第1検査部13及び第2検査部14により検査された複数の製品Pが移されるテーブルである。なお、第1検査部13及び第2検査部14の具体的構成は後述する。
本実施形態の移載テーブル5は、図2に示すように、第1検査部13及び第2検査部14により検査された複数の製品Pが移されるテーブルである。なお、第1検査部13及び第2検査部14の具体的構成は後述する。
この移載テーブル5は、いわゆるインデックステーブルといわれるものであり、複数の製品Pを各種トレイTに仕分けして収容する前に、複数の製品Pが一時的に載置される。さらに、移載テーブル5は、Y方向に沿って前後に移動可能に設けられている。そして、移載テーブル5は、移載用移動機構12によって、第2保持機構6により複数の製品Pが載置される移載位置X1と、仕分け機構15aにより複数の製品Pが搬送される取り出し位置X2との間で移動する。
移載テーブル5に載置された複数の製品Pは、第1検査部13及び第2検査部14による検査結果(良品、不良品など)に応じて、仕分け機構15aによって各種トレイTに仕分けされる。各種トレイTは、トレイ移動機構15bによりトレイ収容部15cから所望の取り出し位置X2に搬送され、仕分け機構15aによって仕分けられる製品Pが載置される。仕分けされた後に各種トレイTは、トレイ移動機構15bによりトレイ収容部15cに収容される。本実施形態では、トレイ収容部15cに、例えば製品Pを収容する前のトレイT、良品の製品Pを収容したトレイT、リワークが必要な不良品の製品Pを収容したトレイTといった3種類のトレイTを収容するように構成されている。
<第2保持機構6>
第2保持機構6は、図2に示すように、複数の製品Pを切断用テーブル2A、2Bから移載テーブル5に搬送するために複数の製品Pを保持するものである。この第2保持機構6は、切断用テーブル2A、2Bによる被吸着面とは反対側の面(実装面)を吸着するものであり、複数の製品Pを吸着保持するための複数の吸着部(不図示)を有している。そして、第2保持機構6が、後述する搬送用移動機構7などにより所望の位置に移動されることにより、複数の製品Pを切断用テーブル2A、2Bから移載テーブル5に搬送する。
第2保持機構6は、図2に示すように、複数の製品Pを切断用テーブル2A、2Bから移載テーブル5に搬送するために複数の製品Pを保持するものである。この第2保持機構6は、切断用テーブル2A、2Bによる被吸着面とは反対側の面(実装面)を吸着するものであり、複数の製品Pを吸着保持するための複数の吸着部(不図示)を有している。そして、第2保持機構6が、後述する搬送用移動機構7などにより所望の位置に移動されることにより、複数の製品Pを切断用テーブル2A、2Bから移載テーブル5に搬送する。
<搬送用移動機構7>
搬送用移動機構7は、図2に示すように、第1保持機構3を少なくとも基板供給機構10と切断用テーブル2A、2Bとの間で移動させるとともに、第2保持機構6を少なくとも切断用テーブル2A、2Bと移載テーブル5との間で移動させるものである。
搬送用移動機構7は、図2に示すように、第1保持機構3を少なくとも基板供給機構10と切断用テーブル2A、2Bとの間で移動させるとともに、第2保持機構6を少なくとも切断用テーブル2A、2Bと移載テーブル5との間で移動させるものである。
そして、搬送用移動機構7は、図2に示すように、2つの切断用テーブル2A、2B及び移載テーブル5の配列方向(X方向)に沿って一直線に延び、第1保持機構3及び第2保持機構6を移動させるための共通のトランスファ軸71を有している。このトランスファ軸71は、第1保持機構3が基板供給機構10の基板供給部10bの上方に移動できるとともに、第2保持機構6が移載テーブル5の上方に移動できる範囲で設けられている(図2参照)。なお、トランスファ軸71は、第1保持機構3及び第2保持機構6それぞれに個別に設けられたものであっても良い。
さらに搬送用移動機構7は、第1保持機構3及び第2保持機構6をトランスファ軸71に対して、X方向及びZ方向それぞれに移動可能に構成されている。各方向への移動機構は、例えば、ラックアンドピニオン機構を用いたものであっても良いし、ボールねじ機構を用いたものであっても良いし、エアシリンダを用いたものであっても良いし、リニアモータを用いたものであっても良い。
<切断用テーブル2A、2Bの具体的構成>
次に、切断用テーブル2A、2Bの具体的な構成について、図3~図8を参照して説明する。
次に、切断用テーブル2A、2Bの具体的な構成について、図3~図8を参照して説明する。
<切断用テーブル2A、2Bの吸着機能>
各切断用テーブル2A、2Bは、図3及び図4に示すように、一方の面2xに封止済基板Wを吸着可能な複数の吸着孔2hが設けられている。複数の吸着孔2hは、切断用テーブル2A、2Bの内部に形成された吸引用流路2Rに連通している。なお、吸引用流路2Rは、図示しない真空ポンプに接続されている。
各切断用テーブル2A、2Bは、図3及び図4に示すように、一方の面2xに封止済基板Wを吸着可能な複数の吸着孔2hが設けられている。複数の吸着孔2hは、切断用テーブル2A、2Bの内部に形成された吸引用流路2Rに連通している。なお、吸引用流路2Rは、図示しない真空ポンプに接続されている。
具体的に切断用テーブル2A、2Bは、図5に示すように、平面視において概略矩形状をなすものであり、図6及び図7に示すように、吸引用流路2Rを構成する溝201Mが上面に形成されたベースプレート201と、当該ベースプレート201の上面に溝201Mを塞ぐように設けられ、当該溝201Mに連通する吸引用貫通孔202hが形成されたカバープレート202と、当該カバープレート202の上面に接着され、吸引用貫通孔202hに連通する吸着孔2hが形成された樹脂製の吸着ラバー203とを有している。この吸着ラバー203により、封止済基板Wを吸着した際に、封止済基板Wが破損せず、リークせず、しっかり固定できるようにしている。そして、この吸着ラバー203の上面が、切断用テーブル2A、2Bの一方の面2xとなり、ベースプレート201の下面が、切断用テーブル2A、2Bの他方の面2yとなる。
<切断用テーブル2A、2Bの反転機能>
また、各切断用テーブル2A、2Bは、図3及び図4に示すように、テーブル反転機構16によって表裏反転可能に構成されている。これにより、切断用テーブル2A、2Bは、一方の面2xが上方(レーザ光照射部41A、41B)を向く状態(図8(a)参照)と、他方の面2yが上方(レーザ光照射部41A、41B)を向く状態(図8(b)参照)とで切り替え可能に構成されている。
また、各切断用テーブル2A、2Bは、図3及び図4に示すように、テーブル反転機構16によって表裏反転可能に構成されている。これにより、切断用テーブル2A、2Bは、一方の面2xが上方(レーザ光照射部41A、41B)を向く状態(図8(a)参照)と、他方の面2yが上方(レーザ光照射部41A、41B)を向く状態(図8(b)参照)とで切り替え可能に構成されている。
テーブル反転機構16は、図3及び図4に示すように、切断用テーブル2A、2Bの互いに対向する両辺部を回転可能に支持するものであり、ここでは、切断用テーブル2A、2Bの長手方向における両端部を回転可能に支持するものである。これにより、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させる際に、切断用テーブル2A、2Bが通過する領域を小さくすることができる。また、テーブル反転機構16に対して切断用テーブル2A、2Bを着脱可能に構成しており、封止済基板Wの形態に応じて専用の切断用テーブル2A、2Bに変更することができる。
具体的にテーブル反転機構16は、切断用テーブル2A、2Bの長手方向における両端部に設けられた2つの回転軸部161a、161bと、当該回転軸部161a、161bを転がり軸受等の軸受部を介して回転可能に支持するベース部材162と、一方の回転軸部161に設けられ、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させるモータ又はロータリシリンダ等の回転駆動部163とを有している。なお、ベース部材162は、2つの回転軸部161を回転可能に支持する2つの支持壁162a、162bと、2つの支持壁162a、162bが設けられた底壁162cとを有している。また、本実施形態では、一方の回転軸部161aは、回転駆動部163を介して支持壁162aに回転可能に支持される構成としている。
また、2つの回転軸部161a、161bは、切断用テーブル2A、2Bの平面視において、その長手方向における両端部それぞれの中央部に設けられている。2つの回転軸部161a、161bは、それらの回転中心が同一直線上にあり、水平方向に延びている。これら2つの回転軸部161a、161bは、切断用テーブル2A、2Bの長手方向に延びている。その他、2つの回転軸部161a、161bの少なくとも一方には、図4に示すように、切断用テーブル2A、2Bの内部に形成された吸引用流路2Rに連通する内部流路161Rが形成されており、この内部流路161Rが図示しない真空ポンプに接続されている。
なお、回転軸部161a、161bの回転中心と切断用テーブル2A、2Bの中心又は切断用テーブル2A、2Bに吸着された封止済基板Wの中心とを一致させるように構成しても良い。このように構成すれば、表裏反転の前後において、封止済基板Wの高さ位置の変化を小さくすることができ、レーザ光照射部41A、41Bとの相対位置の調整を不要又は簡単にすることができる。
<切断用テーブル2A、2Bの貫通開口部2T>
そして、本実施形態では、切断用テーブル2A、2Bは、図3~図8に示すように、吸着孔2hが設けられた一方の面2xから、当該一方の面2xの裏側の面である他方の面2yに貫通して、レーザ光が通過可能な複数の貫通開口部2Tを有している。この貫通開口部2Tにおいて、切断機構4のレーザ光照射部41A、41Bからのレーザ光により封止済基板Wの切断が行われる。
そして、本実施形態では、切断用テーブル2A、2Bは、図3~図8に示すように、吸着孔2hが設けられた一方の面2xから、当該一方の面2xの裏側の面である他方の面2yに貫通して、レーザ光が通過可能な複数の貫通開口部2Tを有している。この貫通開口部2Tにおいて、切断機構4のレーザ光照射部41A、41Bからのレーザ光により封止済基板Wの切断が行われる。
これら複数の貫通開口部2Tは、図5に示すように、切断用テーブル2A、2Bの平面視において、つまり、切断用テーブル2A、2Bの一方の面2x側から見て、複数の吸着孔2h及び当該複数の吸着孔2hに連通する吸引用流路2R(具体的にはベースプレート201の溝201M)とは重ならない位置に形成されている。
また、複数の貫通開口部2Tは、封止済基板Wの切断線CL1、CL2(図1参照)に対応した位置に形成されており、切断用テーブル2A、2Bの平面視において切断線CL1、CL2を含むように形成されている。具体的に各貫通開口部2Tは、切断方向(加工方向)における各切断線CL1、CL2の長さよりも長く、パッケージ間の除去されるカーフ幅よりも大きい幅を有している。また、貫通開口部2Tは、レーザ光照射部41A、41Bから照射されるレーザ光が当たらない開口サイズを有している。
本実施形態では、封止済基板Wは図2に示すように、奇数列の分割要素W1の切断線CL1と偶数列の分割要素W2の切断線CL2とは互いに異なる直線上に位置しているので、切断用テーブル2A、2Bに形成された複数の貫通開口部2Tも同様に、奇数列の分割要素W1の切断線CL1に対応する貫通開口部2Tと、偶数列の分割要素W2の切断線CL2に対応する貫通開口部2Tとは互いに異なる直線上に位置している(図5参照)。
また、貫通開口部2Tは、図7及び図8に示すように、吸着孔2hが設けられた一方の面2xから他方の面2yに向かうに連れて徐々に拡開する形状を有している。具体的に貫通開口部2Tは、レーザ光の走査方向に直交する断面において、一方の面2xから他方の面2yに向かうに連れて拡開する形状を有している。なお、貫通開口部2Tは、レーザ光が当たらない形状であれば良く、等断面形状であっても良いし、一方の面2xから他方の面2yに向かうに連れて段階的に拡開する形状であっても良い。
さらに、本実施形態では、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させると、図8に示すように、封止済基板Wの高さ位置が変化することから、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させる前後において、切断用テーブル2A、2Bとレーザ光照射部41A、41Bとの相対位置を変更する位置変更機構17をさらに備えている。この位置変更機構17は、切断用テーブル2A、2Bとレーザ光照射部41A、41Bとの相対位置を変更して、レーザ光の焦点位置を封止済基板Wに調整するものである。
この位置変更機構17は、加工ヘッド40を移動させる加工ヘッド移動機構11に設けることができ(図2参照)、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させる前後において加工ヘッド40(レーザ光照射部41A、41B)の高さ位置を変更することができる。また、位置変更機構17を加工ヘッド移動機構11によって構成することもできる。なお、切断用テーブル2A、2Bの高さ位置を変更して、表裏反転前後の高さ位置が同じとなるようにしても良い。
<加工屑収容部18>
また、本実施形態の切断装置100は、図3、図4及び図8(c)に示すように、封止済基板Wの切断により生じた端材などの加工屑Sを収容する加工屑収容部18をさらに備えている。この加工屑収容部18は、切断用テーブル2A、2Bの下方に設けられている。具体的に加工屑収容部18は、切断用テーブル2A、2Bを支持するベース部材162において2つの支持壁162a、162bの間に設けられている。なお、加工屑収容部18は、ベース部材162に対して着脱可能に構成されており、ベース部材162から取り外して、加工屑Sを切断装置100の外部に廃棄することができる。
また、本実施形態の切断装置100は、図3、図4及び図8(c)に示すように、封止済基板Wの切断により生じた端材などの加工屑Sを収容する加工屑収容部18をさらに備えている。この加工屑収容部18は、切断用テーブル2A、2Bの下方に設けられている。具体的に加工屑収容部18は、切断用テーブル2A、2Bを支持するベース部材162において2つの支持壁162a、162bの間に設けられている。なお、加工屑収容部18は、ベース部材162に対して着脱可能に構成されており、ベース部材162から取り外して、加工屑Sを切断装置100の外部に廃棄することができる。
なお、加工ヘッド40と加工屑収容部18の距離が短い場合、貫通開口部2Tを通過したレーザ光のエネルギー密度が高いため、加工屑収容部18の底面で散乱する可能性がある。それを抑制するために、加工屑収容部18の底面に吸収性の良い表面処理を施したり、又は、加工屑収容部18の底面に吸収材を設けても良い。
<加工屑除去機構19>
さらに、本実施形態の切断装置100は、図8(c)に示すように、レーザ光により切断された封止済基板Wに残留する端材等の加工屑Sを除去する加工屑除去機構19をさらに備えている。
さらに、本実施形態の切断装置100は、図8(c)に示すように、レーザ光により切断された封止済基板Wに残留する端材等の加工屑Sを除去する加工屑除去機構19をさらに備えている。
この加工屑除去機構19は、封止済基板Wに向けて圧縮エア等のガスを吹き付けるガス噴射部191を有しており、当該ガス噴射部191により噴射されるガスにより加工屑Sを除去するものである。また、ガス噴射部191は、切断用テーブル2A、2Bの上方に設けられており、表裏反転された切断用テーブル2A、2Bに対して上方からガスを吹き付けて加工屑Sを除去する構成としている。この構成により、ガス噴射部191から噴射されたガスは、貫通開口部2Tを通過して、残留する加工屑Sに吹き付けられる。ここで、ガスが貫通開口部2Tで絞られているので、ガスの流速を上げつつ、加工屑Sに集中的に当てることができる。除去された加工屑Sは、切断用テーブル2A、2Bの下方に設けられた加工屑収容部18に収容される。なお、表裏反転させていない切断用テーブル2A、2Bに対して上方からガスを吹き付けて加工屑Sを除去する構成としても良い。
また、加工屑除去機構19としては、上記のように残留した加工屑Sにガスを吹き付ける構成の他に、残留した加工屑Sに物理的に接触して突き落とす構成としても良い。この場合、加工屑除去機構19は、加工屑Sを突き落とすピン等の突き落とし部材を有しており、当該突き落とし部材を切断用テーブル2A、2Bに対して昇降移動させることによって、加工屑Sを加工屑収容部18に向けて突き落とす。
<第1検査部13>
本実施形態では、図2に示すように、切断機構4により切断された複数の製品Pを表面側から撮像して検査する第1検査部13を有している。
本実施形態では、図2に示すように、切断機構4により切断された複数の製品Pを表面側から撮像して検査する第1検査部13を有している。
この第1検査部13は、切断用テーブル2A、2Bの上方から、複数の製品Pの表面を撮像するものである。なお、第1検査部13によって製品Pを検査する場合には、切断用テーブル2A、2Bは、表裏反転していない状態としている。
具体的に第1検査部13は、切断用テーブル2A、2Bに吸着された複数の製品Pの表面を撮像するための光学系を有する第1カメラ131を有している。また、第1カメラ131は、トランスファ軸71と切断機構4との間において、カメラ移動機構132によってX方向に移動可能に設けられている。ここで、第1カメラ131は、シャッタスピードが速く、露光時間の短いものが望ましい。
本実施形態のカメラ移動機構132は、第1カメラ131を2つの切断用テーブル2A、2Bの間で移動可能とするものである。一方の切断用テーブル2Aに吸着された複数の製品Pを撮像する場合には、カメラ移動機構132は、切断用テーブル2Aの上方に第1カメラ131を移動させる。ここで、切断用テーブル2Aは、切断用移動機構8AによってY方向に移動されて、所定の検査位置に移動された状態である。また、他方の切断用テーブル2Bに吸着された複数の製品Pを撮像する場合には、カメラ移動機構132は、切断用テーブル2Bの上方に第1カメラ131を移動させる。ここで、切断用テーブル2Bは、切断用移動機構8BによってY方向に移動されて、所定の検査位置に移動された状態である。
そして、カメラ移動機構132が、切断用テーブル2A、2B上において、第1カメラ131をX方向に移動させて、切断用テーブル2A、2Bに吸着された製品Pの表面(実装面)が撮像される。
具体的にカメラ移動機構132は、図9に示すように、切断機構4によって切断された切断方向(カーフの延びる方向)に沿って、切断用テーブル2A、2Bに対して第1カメラ131を相対的に移動させるものである。このとき、切断用テーブル2A、2Bは、回転機構9A、9Bによって、切断機構4によって切断された切断方向(カーフの延びる方向)がX方向と平行となるように回転された状態である。
また、本実施形態では、図10に示すように、切断用テーブル2A、2Bに対して第1カメラ131と同じ側に設けられ、複数の製品Pの表面側を照明する表面側照明部133と、切断用テーブル2A、2Bに対して第1カメラ131とは反対側に設けられ、貫通開口部2Tを透過する透過光を生成し、複数の製品Pの裏面側を貫通開口部2Tを介して照明する裏面側照明部134とをさらに備えている。
表面側照明部133及び裏面側照明部134は、それぞれ、ストロボ発光する照明器であり、ここでは、例えばキセノンランプを用いて構成されている。表面側照明部133は、第1カメラ131と一体に設けられたものであっても良いし、別体に設けられたものであっても良い。また、裏面側照明部134は、所定の検査位置にある切断用テーブル2A、2Bの下方に移動可能に設けられている。
そして、図9に示すように、切断用テーブル2A、2Bに対して第1カメラ131を相対的に移動させながら、表面側照明部133及び裏面側照明部134は交互に点灯され、表面側照明部133及び裏面側照明部134それぞれが点灯される毎に、第1カメラ131が切断用テーブル2A、2Bに吸着された複数の製品Pを撮像する。これにより、第1カメラ131は、複数の製品Pを表面側から照明した画像と、複数の製品Pを裏面側から照明した画像とを連続的に撮像することになる。
第1カメラ131により得られた各画像は、制御部CTLにより構成される画像処理部で画像処理され、製品Pの間のカーフ幅等の外観の測定及び検査が行われて、製品Pの良品又は不良品等の判定が行われる。ここで、製品Pを表面側から照明した画像は、例えば、製品Pの表面(実装面)の外観検査、又は、製品Pの間に形成されたカーフの表面側のエッジ部の寸法を測定すること等に用いられる。また、製品Pを裏面側から照明した画像は、例えば、製品Pの間に残留した端材などの加工屑の有無の検査、又は、製品Pの間に形成されたカーフの最小幅を測定することに用いられる。
<第2検査部14>
さらに、本実施形態の切断装置100は、図2に示すように、第2保持機構6により保持されて搬送される複数の製品Pの裏面(マーク面)を検査する第2検査部14を有している。この第2検査部14は、複数の製品Pの被吸着面である裏面(マーク面)を撮像するための光学系を有する第2カメラ141を有している。この第2カメラ141により得られた各画像は、制御部COMにより構成される画像処理部において画像処理され、製品Pのマーク面の検査が行われて、製品Pの良品又は不良品等の判定が行われる。
さらに、本実施形態の切断装置100は、図2に示すように、第2保持機構6により保持されて搬送される複数の製品Pの裏面(マーク面)を検査する第2検査部14を有している。この第2検査部14は、複数の製品Pの被吸着面である裏面(マーク面)を撮像するための光学系を有する第2カメラ141を有している。この第2カメラ141により得られた各画像は、制御部COMにより構成される画像処理部において画像処理され、製品Pのマーク面の検査が行われて、製品Pの良品又は不良品等の判定が行われる。
<切断装置100の動作の一例>
次に、切断装置100の動作の一例を説明する。なお、本実施形態においては、切断装置100の動作、例えば封止済基板Wの搬送、封止済基板Wのレーザ切断、加工屑Sの除去、製品Pの検査、製品Pのトレイ収容など、すべての動作や制御は制御部CTL(図2参照)により行われる。
次に、切断装置100の動作の一例を説明する。なお、本実施形態においては、切断装置100の動作、例えば封止済基板Wの搬送、封止済基板Wのレーザ切断、加工屑Sの除去、製品Pの検査、製品Pのトレイ収容など、すべての動作や制御は制御部CTL(図2参照)により行われる。
基板供給機構10の基板供給部10bは、第1保持機構3により保持される保持位置RPに向けて、基板収容部10aに収容された封止済基板Wを移動させる。
次に、搬送用移動機構7は第1保持機構3を保持位置RPに移動させ、第1保持機構3は封止済基板Wを吸着保持する。その後、搬送用移動機構7は、封止済基板Wを保持した第1保持機構3を切断用テーブル2A、2Bに移動させて、第1保持機構3は吸着保持を解除して、封止済基板Wを切断用テーブル2A、2Bに載置する。そして、切断用テーブル2A、2Bは、封止済基板Wを吸着保持する。
この状態で、切断用移動機構8A、8Bは、切断用テーブル2A、2Bを所定の切断位置(トランスファ軸71の奥側)に移動させる。この切断位置で、切断用移動機構8A、8B及び加工ヘッド移動機構11によって切断用テーブル2A、2B及び2つのレーザ光照射部41A、41BをX方向及びY方向に相対的に移動させることによって、封止済基板Wを切断して個片化する。なお、必要に応じて、回転機構9A、9Bによって切断用テーブル2A、2Bを回転させる。
ここで、具体的な切断方法について説明する。
まずは、封止済基板Wを切断用テーブル2A、2Bに吸着保持した後に、封止済基板Wとレーザ光照射部41A、41Bとのアライメント(位置調整)を行う。ここでは、アライメント用のカメラ20により封止済基板Wのアライメントマークを撮像し、その撮像データを用いて、アライメントを行う。
まずは、封止済基板Wを切断用テーブル2A、2Bに吸着保持した後に、封止済基板Wとレーザ光照射部41A、41Bとのアライメント(位置調整)を行う。ここでは、アライメント用のカメラ20により封止済基板Wのアライメントマークを撮像し、その撮像データを用いて、アライメントを行う。
そして、テーブル反転機構16により切断用テーブル2A、2Bを反転させることなく、図8(a)に示すように、封止済基板Wの表面にレーザ光照射部41A、41Bからレーザ光を照射して、その一部を切削して溝加工(ハーフカット)する。図8(a)では、ブレード切断した場合のカーフ幅に合わせるために、パッケージ間に2本の溝加工をした例を示している。
上記の溝加工の後に、図8(b)に示すように、テーブル反転機構16により切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させる。反転後はアライメント(位置調整)せずに、反転前の撮像データを回転軸部161a、161bの回転軸を基準として反転したデータを用いる。また、切断用テーブル2A、2Bを反転することにより封止済基板Wの高さ位置が変わる場合には、位置変更機構17により、切断用テーブル2A、2Bとレーザ光照射部41A、41Bとの相対位置を変更して、レーザ光の焦点位置を封止済基板Wに調整する。そして、封止済基板Wの裏面に、貫通開口部2Tを通じて、レーザ光照射部41A、41Bからレーザ光を照射して、ハーフカットにより溝加工された部分を切削して完全に切断(フルカット)する。このフルカットにより生じた端材等の加工屑Sは、加工屑収容部18に落下して収容される。
なお、上記のハーフカット及びフルカットにおいて、レーザ光照射部41A、41Bを、異なる切断線CL1、CL2に移動させる際には、レーザ光照射部41A、41Bによるレーザ光の照射を停止する。また、テーブル反転機構16による反転は、封止済基板Wの種類や切断プロセス等に応じて、複数回繰り返しても良い。
上記の切断後に、図8(c)に示すように、加工屑除去機構19のガス噴射部191を切断用テーブル2A、2Bの上方に移動させて、表裏反転された切断用テーブル2A、2Bに対して上方からガスを吹き付けて加工屑Sを除去する。この加工屑除去機構19により除去された加工屑Sは、加工屑収容部18に落下して収容される。なお、加工屑除去機構19を切断用テーブル2A、2Bの上方に移動させる前に、加工ヘッド移動機構11によりレーザ光照射部41A、41Bを邪魔にならない位置に退避させても良い。
加工屑Sの除去後に、切断用移動機構8A、8Bは、切断用テーブル2A、2Bを所定の検査位置に移動させる。ここで、切断用テーブル2A、2Bは、テーブル反転機構16によって、表裏反転されていない状態とされている。そして、第1検査部13の第1カメラ131がカメラ移動機構132によってX方向に移動することにより、切断用テーブル2A、2Bに吸着された複数の製品Pを撮像する。ここで、カメラ移動機構132は、図9及び図10に示すように、第1カメラをX方向に移動させつつ、表面側照明部133と裏面側照明部134とを交互に点灯させて、各照明部133、134の点灯時に、複数の製品Pを撮像する。そして、第1カメラ131により撮像された各画像が制御部CTLの画像処理部に送られて、製品Pの良品又は不良品等の判定が行われる。この第1検査部13により、製品Pの間に加工屑Sが残留していることが検出された場合には、上述した加工屑除去機構19のガス噴射部191により、加工屑Sを再度除去することができる(図10(c)参照)。
加工屑Sの除去及び製品Pの表面検査後に、切断用移動機構8A、8Bは、切断用テーブル2A、2Bを所定の搬送位置(トランスファ軸71の手前側)に移動させる。
次に、搬送用移動機構7は、第2保持機構6を切断後の切断用テーブル2A、2Bに移動させ、第2保持機構6は、複数の製品Pを吸着保持する。
ここで、切断用テーブル2A、2Bから第2保持機構6に複数の製品Pを受け渡す際に、製品Pが切断用テーブル2A、2Bに密着して第2保持機構6に確実に製品Pを受け渡すことができない場合がある。このため、図11に示すように、切断用テーブル2A、2Bの貫通開口部2Tから製品Pの裏面を押し上げるピン等の押し上げ部材21を用いても良い。この押し上げ部材21は、第2保持機構6が切断用テーブル2A、2Bに吸着された複数の製品Pに接触又は近接している状態(図11(b)参照)で、複数の製品Pを貫通開口部2Tを通じて第2保持機構6側に向かって押し上げるものである。これにより、切断用テーブル2A、2Bから第2保持機構6への受け渡しが確実に行われる(図11(c)参照)。
その後、搬送用移動機構7は、複数の製品Pを保持した第2保持機構6を移載テーブル5に移動させる。この移載テーブル5への搬送途中において、第2保持機構6に保持された複数の製品Pは、第2検査部14の第2カメラ141によって下面側(マーク面)の検査が行われる。
この検査の後に、搬送用移動機構7は、複数の製品Pを移載テーブル5に受け渡す。製品Pが載置された移載テーブル5は、移載用移動機構12によって取り出し位置X2に移動する。そして、移載テーブル5に載置された複数の製品Pは、第1検査部13及び第2検査部14による検査結果(良品、不良品など)に応じて、仕分け機構15aによって各種トレイTに仕分けされる。
<本実施形態の効果>
本実施形態の切断装置100によれば、第1カメラ131が切断用テーブル2A、2Bに吸着された複数の製品Pを撮像するので、別途、検査用のテーブルに移送する必要がなく、切断装置100の簡素化及び生産性を向上することができる。また、切断用テーブル2A、2Bに対して第1カメラ131を相対的に移動させながら検査することで、切断用テーブル2A、2Bの停止、加減速回数を削減でき、検査時間を短縮することができる。さらに切断装置100を簡素化できることにより、フットプリントを小さくすることができる。
本実施形態の切断装置100によれば、第1カメラ131が切断用テーブル2A、2Bに吸着された複数の製品Pを撮像するので、別途、検査用のテーブルに移送する必要がなく、切断装置100の簡素化及び生産性を向上することができる。また、切断用テーブル2A、2Bに対して第1カメラ131を相対的に移動させながら検査することで、切断用テーブル2A、2Bの停止、加減速回数を削減でき、検査時間を短縮することができる。さらに切断装置100を簡素化できることにより、フットプリントを小さくすることができる。
また、封止済基板Wを吸着した切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させて、封止済基板Wを両面から切断することができるので、切断時間を短縮して、生産性を向上させることができる。
さらに、事前に切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させた際の位置のシフト量を事前に1回測定しておけば、反転後の位置は計算で補正することができ、反転の都度アライメント(位置調整)をし直す必要が無い。そのため、封止済基板Wに対するレーザ光照射部41A、41Bのアライメント(位置調整)は封止済基板Wの吸着後に1回行えば良く、
その上、切断用テーブル2A、2Bにレーザ光が通過可能な複数の貫通開口部2Tを設けているので、当該貫通開口部2Tに対応する部分にある封止済基板Wにレーザ光を照射して切断する場合に、レーザ光が貫通開口部2Tを通過することで、切断用テーブル2A、2Bには当たらないようにできる。その結果、レーザ光の照射による切断用テーブル2A、2Bの損傷、それに伴う封止済基板Wへのコンタミ(不純物、異物)の付着を抑制するとともに、切断用テーブル2A、2Bの損傷を防止するためのレーザ加工条件の制約を低減することができる。レーザ加工条件の制約を低減できることにより、より高いパルスエネルギー、平均出力を使用することができるため、加工時間を短縮し、生産性を向上させることができる。
加えて、レーザ光が貫通開口部2Tを通過するので、レーザ光が切断用テーブル2A、2Bで反射して封止済基板Wに照射されることを防ぎ、切断用テーブル2A、2Bで反射したレーザ光による封止済基板Wの損傷も抑制することができる。
また、貫通開口部2Tが他方の面2yに向かうに連れて拡開しているので、一方の面2xからレーザ光を照射し、封止済基板Wを通過したレーザ光は、レーザ光が貫通開口部2Tの内面に当たることはない。また、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させて、他方の面2yからレーザ光を照射する場合にも、レーザ光が貫通開口部2Tの内面に当たることはない。これにより、レーザ光が切断用テーブル2A、2Bに当たることによる損傷を抑制するだけでなく、反射したレーザ光が封止済基板Wの意図していない領域に当たって封止済基板Wの品質が損なわれることを防止することができる。
<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
前記実施形態はトレイ収容する切断装置であったが、トレイ収容に限られず、以下の収容を行うものであっても良い。
また、図12に示すように、切断装置100は、複数の製品Pを筒状容器101に収容(「チューブ収容」とも呼ばれる。)できるように構成されている。なお、筒状容器101は、チューブ、マガジンスティック、スティックマガジン、スティックなどと呼ばれることがある。
具体的に筒状容器101は、図13に示すように、複数の製品Pを列状に整列した状態で収容するものである。具体的に筒状容器101は、直線状に延びる形状を有しており、内部に製品Pを収容する空間を有している。また、筒状容器101の長手方向に直交する断面形状は、製品Pの断面形状に対応した形状である。製品Pは、筒状容器101の一端開口部101xから搬送収容機構102によって挿入される。なお、図13に示す筒状容器101は、長手方向に沿って延びる側周壁の一部が空いている構成であるが、前記側周壁が閉じた構成であっても良い。また、筒状容器101は、複数の製品Pを一列に整列した状態で収容する構成の他に、複数の製品Pを複数列に整列した状態で収容する構成のものであっても良い。さらに、筒状容器101は、樹脂製のものであっても良いし、金属製のものであっても良い。また、図13には製品Pとしてリードがある形態を示しているが、QFN等のノンリードタイプであっても良い。
この場合、移載テーブル5は、複数の製品Pを筒状容器101に収容する前に、複数の製品Pが一時的に載置されるものとなる。そして、移載テーブル5は、移載用移動機構15によって、第2保持機構6により複数の製品Pが載置される移載位置X1と、搬送収容機構102により複数の製品Pが搬送される取り出し位置X2との間で移動する。
移載テーブル5に載置された複数の製品Pは、第1検査部13及び第2検査部14による検査結果(良品、不良品など)に応じて、搬送収容機構102によって筒状容器101に収容される。筒状容器101は、容器設置部103に載置されている。なお、図12の容器設置部103は、空の筒状容器101を収容する部分と、製品Pを一端開口部101xから挿入する空の筒状容器101を配置する部分と、製品Pが満載となった又は所望の個数が収容された収容済の筒状容器101を収容する部分とを備えている。また、搬送収容機構102は、複数の製品Pを取り出し位置X2にある移載テーブル5から中間テーブル102aに搬送し、当該中間テーブル102aから筒状容器101に製品Pを搬送して収容するものである。
例えば、図14に示すように、切断装置100は、複数の製品Pを粘着面104xを有する貼付部材104に貼り付けて収容(「リング収容」とも呼ばれる。)するものであっても良い。
具体的に貼付部材は、図15に示すように、例えば円環状又は矩形状をなす枠状部材104aと、当該枠状部材104aの内側に配置された粘着面104xを有する樹脂シート104bとを備えている。枠状部材104aは、例えばステンレス等の金属製のものである。また、樹脂シート104bは、例えば、樹脂製のシート状基材104b1と、当該シート状基材104b1の上面に塗布された接着剤からなる接着層(粘着層)104b2とを備えている。なお、接着層(粘着層)104b2の上面が粘着面104xとなる。
この場合、移載テーブル5は、複数の製品Pを貼付部材104に貼り付ける前に、複数の製品Pが一時的に載置されるものとなる。そして、移載テーブル5は、移載用移動機構15によって、第2保持機構6により複数の製品Pが載置される移載位置X1と、貼付用搬送機構105により複数の製品Pが搬送される取り出し位置X2との間で移動する。
移載テーブル5に載置された複数の製品Pは、第1検査部13及び第2検査部14による検査結果(良品、不良品など)に応じて、貼付用搬送機構105によって貼付部材104に貼り付けられる。貼付部材104は、載置テーブル106に載置されている。載置テーブル106は、図14に示すように、Y方向に沿って移動可能に設けられている。そして、載置テーブル106は、載置用移動機構107によって、貼付部材搬送機構108により貼付部材104が搬送される貼付部材搬送位置X3と、貼付用搬送機構105により複数の製品Pが搬送される貼り付け位置X4との間で移動する。また、貼付部材搬送機構108は、貼付部材104を、貼付部材搬送位置X3にある載置テーブル106と貼付部材104を収容する貼付部材収容部109との間で搬送するものである。この貼付部材搬送機構108は、貼付部材104の枠状部材104aを吸着して保持する。
前記実施形態では、第2検査部14を有する構成であったが、第2検査部14を有さない構成としても良い。この場合、第1検査部13の検査によって、複数の製品Pの良品又は不良品等を判定して、トレイ収容、チューブ収容又はリング収容することになる。
前記実施形態では、カメラ移動機構132により、第1カメラ131を、切断された方向(X方向)に移動させて、切断用テーブル2A、2Bに吸着された複数の製品Pを撮像していたが、切断用移動機構8A、8Bにより切断用テーブル2A、2BをY方向に移動させて、切断された方向に移動させて、切断用テーブルに吸着された複数の製品Pを撮像しても良い。さらに、カメラ移動機構132により第1カメラ131を移動させつつ、切断用移動機構8A、8Bにより切断用テーブル2A、2Bを移動させながら、切断用テーブル2A、2Bに吸着された複数の製品Pを撮像しても良い。
また、前記実施形態では、第1カメラ131を2つの切断用テーブル2A、2Bに共通のものとしていたが、各切断用テーブル2A、2B毎に設けても良い。
また、前記実施形態では、切断用テーブル2A、2Bを切断位置から検査位置に移動させて、製品Pの検査を行う構成であったが、切断位置において検査を行うようにしても良い。この場合、切断機構4のレーザ光照射部41A、41Bによる切断終了後に、当該レーザ光照射部41A、41Bを退避させて、第1カメラ131を、切断用テーブル2A、2Bの上方に移動させることが考えられる。
また、前記実施形態では、第1カメラ131によって製品Pを撮像する場合に、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転していない状態としていたが、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させた状態としても良い。また、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させる前後において製品Pを撮像するように構成しても良い。
前記実施形態の2つの切断用テーブル2A、2Bは、複数の貫通開口部2Tが同じ位置に形成されたものであったが、複数の切断用テーブル2A、2Bにおいて、複数の貫通開口部2Tが互いに異なる位置に形成されたものであっても良い。この構成において、一方の切断用テーブル2Aでレーザ加工した後に、他方の切断用テーブル2Bに載せ替えて、封止済基板Wの別の位置にレーザ加工をする構成とすることができる。また、製品レイアウトが互いに異なる2種類の封止済基板それぞれを2つの切断用テーブルでレーザ加工する構成とすることができる。
前記実施形態の2つの切断用テーブル2A、2Bは、各工程の所要時間のバランスを取るために、3つ以上設けても良い。
また、切断用テーブル2A、2Bの回転機構を無くし、レーザ光照射部側で加工位置を回転させる構成でも良い。この場合、切断用テーブル2A、2Bに対して第1カメラ131を相対的に移動させて検査する際、切断用テーブル2A、2Bは回転させず、切断機構4によって切断された切断方向(カーフの延びる方向)がY方向と平行の状態のままで良い。
前記実施形態の切断装置100は、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させて封止済基板Wを切断するものであったが、封止済基板Wの種類等に応じて、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させることなく、封止済基板Wを表面側のみから切断しても良いし、切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させて、封止済基板Wを裏面側のみから切断しても良い。
前記実施形態の封止済基板Wは、互いに隣接する分割要素W1、W2内の切断線CL1、CL2が互いに異なる直線上に設定されていたが、それら切断線CL1、CL2が同一直線上に設定されたものであっても良い。この場合、切断用テーブル2A、2Bに設けられた複数の貫通開口部2Tは、切断線CL1、CL2に対応して同一直線上に設けられる。ここで、同一直線上に設けられる複数の貫通開口部2Tをまとめて1本の貫通開口部としても良い。
前記実施形態の切断機構4は、レーザ光を用いて切断する構成であったが、ブレードを用いて切断する構成であっても良い。
前記実施形態では、2つの切断用テーブルを有するツインカットテーブル方式であって、2つのレーザ光照射部を有するツインレーザ構成の切断装置を説明したが、これに限らず、1つの切断用テーブルを有するシングルカットテーブル方式であって、1つのレーザ光照射部を有するシングルレーザ構成の切断装置や、1つの切断用テーブルを有するシングルカットテーブル方式であって、2つのレーザ光照射部を有するツインレーザ構成の切断装置などであってもよい。
前記実施形態の図7及び図8では、切断用テーブル(加工テーブル)2A、2Bの全体において、貫通開口部2Tが一方の面2xから他方の面2yに向かうに連れて拡開する形状となる構成を示した。しかし、これに限らず、貫通開口部2Tの少なくとも一部が一方の面2xから他方の面2yに向かうに連れて拡開する形状であればよい。例えば切断用テーブル2A、2Bを表裏反転させる前の最も下方に位置するベースプレート201においてのみ、貫通開口部2Tが一方の面から他方の面に向かうに連れて拡開する形状となる構成であってもよい。
また、前記実施形態ではハーフカット及びフルカットを行う加工について説明したが、加工条件を切り換え、レーザマーキングを併せて行っても良い。
また、本発明の切断装置は、切断以外の加工を行うものであってもよく、例えば切削や研削などのその他の機械加工を行うものであってもよい。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
100・・・切断装置(加工装置)
W・・・封止済基板(加工対象物)
P・・・製品(加工品)
2A、2B・・・切断用テーブル(加工テーブル)
2h・・・吸着孔
2x・・・一方の面
2y・・・他方の面
3・・・第1保持機構(搬送機構)
41A、41B・・・レーザ光照射部
7・・・搬送用移動機構(搬送機構)
17・・・位置変更機構
18・・・加工屑収容部
19・・・加工屑除去機構
W・・・封止済基板(加工対象物)
P・・・製品(加工品)
2A、2B・・・切断用テーブル(加工テーブル)
2h・・・吸着孔
2x・・・一方の面
2y・・・他方の面
3・・・第1保持機構(搬送機構)
41A、41B・・・レーザ光照射部
7・・・搬送用移動機構(搬送機構)
17・・・位置変更機構
18・・・加工屑収容部
19・・・加工屑除去機構
Claims (11)
- 加工対象物を吸着可能な複数の吸着孔が一方の面に設けられた加工テーブルと、
前記加工テーブルに吸着された前記加工対象物を加工する加工機構と、
前記加工機構により加工された前記加工対象物を撮像する第1カメラとを備え、
前記加工テーブルは、前記一方の面から他方の面に貫通した複数の貫通開口部を有し、
前記加工機構は、前記貫通開口部において前記加工対象物を加工するものであり、
前記第1カメラは、前記加工テーブルに吸着された加工後の前記加工対象物を撮像する、加工装置。 - 前記第1カメラが前記加工テーブルに吸着された加工後の前記加工対象物を撮像するために、前記第1カメラ及び前記加工テーブルを相対的に移動させる移動機構をさらに備える、請求項1に記載の加工装置。
- 前記移動機構は、前記加工機構による加工方向に沿って、前記第1カメラ及び前記加工テーブルを相対的に移動させるものである、請求項2に記載の加工装置。
- 前記加工テーブルに対して前記第1カメラとは反対側に設けられ、前記貫通開口部を透過する透過光を生成する裏面側照明部をさらに備えている、請求項1乃至3の何れか一項に記載の加工装置。
- 前記加工テーブルに対して前記第1カメラと同じ側に設けられ、加工後の前記加工対象物を照明する表面側照明部をさらに備え、
前記表面側照明部及び前記裏面側照明部を交互に点灯させつつ、前記第1カメラにより加工後の前記加工対象物を撮像する、請求項4に記載の加工装置。 - 加工後の前記加工対象物に残留する加工屑を除去する加工屑除去機構をさらに備える、請求項1乃至5の何れか一項に記載の加工装置。
- 前記加工テーブルによる被吸着面とは反対側の面を吸着して加工後の前記加工対象物を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構により搬送される加工後の前記加工対象物の前記被吸着面を撮像する第2カメラとをさらに備えている、請求項1乃至6の何れか一項に記載の加工装置。 - 前記加工機構は、前記加工対象物にレーザ光を照射して切断する、請求項1乃至7の何れか一項に記載の加工装置。
- 前記加工テーブルは、表裏反転可能であり、
前記加工対象物を保持した前記加工テーブルを表裏反転させて、前記加工対象物の両面にレーザ光を照射して切断する、請求項8に記載の加工装置。 - 請求項1乃至9の何れか一項に記載の加工装置を用いて加工品を製造する加工品の製造方法。
- 前記加工対象物を保持した前記加工テーブルを表裏反転させて、前記加工対象物の両面にレーザ光を照射して前記加工対象物を切断する切断工程と、
前記加工テーブルに吸着された加工後の前記加工対象物を前記第1カメラで撮像して検査する検査工程とを含む、請求項10に記載の加工品の製造方法。
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