JP6000047B2

JP6000047B2 - 切削装置

Info

Publication number: JP6000047B2
Application number: JP2012222692A
Authority: JP
Inventors: 万平田中
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-10-05
Also published as: JP2014073563A

Description

本発明は、パッケージ基板を切削する切削装置に関する。

パッケージ基板は複数の材質が積層されることにより形成され、さらに樹脂によって半導体チップを封止する際の熱の影響やリードフレームやプリント基板に半導体チップをマウントする際のリフロー加熱による熱の影響などにより、パッケージ基板には反りが生じ易い。

反りのあるパッケージ基板を切削装置の保持テーブルで吸引保持しようとしても、パッケージ基板と保持テーブルとが密接しない部分から負圧がリークして、パッケージ基板を吸引保持できない。

切削装置は、一度保持テーブルで負圧がリークしてパッケージ基板を吸引保持できなくても、再度吸引保持を実施するように制御される。複数回吸引保持を試み、吸引保持できない場合には、切削装置はエラーメッセージを発信する。作業者はエラーメッセージを受けて、そのパッケージ基板を保持テーブル上から除去し、残りのパッケージ基板の切削加工を再開するようにしている。

特開２０１２−０５１０８１号公報

しかしながら、反りのあるパッケージ基板を保持テーブルまで搬送し、複数回吸引保持を試み、最終的に吸引保持ができずに切削装置がエラーメッセージを発信して作業者が保持テーブル上のパッケージ基板を取り除くのでは、非常に効率が悪く生産性が低いという問題がある。

本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであって、従来の切削装置に比べて生産性が向上する切削装置を提供することである。

本発明によると、パッケージ基板を切削する切削装置であって、パッケージ基板を吸引保持する保持手段と、該保持手段で保持されたパッケージ基板を切削する切削ブレードを有した切削手段と、パッケージ基板を複数収容可能なカセットが載置されるカセット載置台と、該カセット載置台に載置された該カセットに収容されたパッケージ基板を仮置きして位置決めする仮置き部と、該カセット載置台に載置された該カセットに収容されたパッケージ基板を該仮置き部へ搬出する搬出手段と、該仮置き部で位置決めされたパッケージ基板を該保持手段へと搬送する搬送手段と、該仮置き部に仮置きされたパッケージ基板の反り量を検出する反り検出手段と、を備え、前記反り検出手段は、パッケージ基板の上面の高さ位置を複数点で測定する高さ位置測定手段を有し、測定した複数点における最頂点と最低点との差からパッケージ基板の該反り量を検出することを特徴とする切削装置が提供される。

好ましくは、前記反り検出手段で検出された該反り量が所定の許容値を超えたパッケージ基板を、前記搬送手段で前記保持手段への搬送を実施することなく前記搬出手段でカセットへと搬入する。

本発明によると、パッケージ基板は保持テーブル（保持手段）上に搬送される前に、仮置き部で反り検出手段によりパッケージ基板の反り量が検出される。保持テーブルでの吸引保持ができない程の反り量の反りを有したパッケージ基板を予め保持テーブルに搬送しないようにできるため、従来の切削装置に比べて生産性を向上する切削装置が提供される。

本発明の実施形態に係る切削装置の斜視図である。パッケージ基板が複数収納されたカセットの正面図である。反り検出手段がパッケージ基板の反り量を検出する工程を説明する一部断面側面図である。反り検出手段が図３が示すパッケージ基板とは異なるパッケージ基板の反り量を検出する工程を説明する一部断面側面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の実施形態に係る切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２のベース４の上にカセット５を載置するカセット載置台６が設けられている。

カセット載置台６にはカセット５をＺ軸方向（上下方向）に移動させるカセットエレベータ８が取り付けられている。カセット５には複数枚のパッケージ基板１１が収納されている。パッケージ基板１１の裏面には、パッケージ基板１１の裏面と同じ寸法のテープ１３が貼着されている。

ベース４の上に、カセット５に収納されたパッケージ基板１１を引き出してＹ軸方向に搬送する搬出手段１０が設けられている。カセット載置台６と搬出手段１０の間に、搬出手段１０が搬出したパッケージ基板１１を一時的に載置する仮置き領域１４が設けられている。

仮置き領域１４の両端に、パッケージ基板１１の中心位置合わせ（位置決め）をする一対のセンタリングガイド１６が設けられている。仮置き領域１４と一対のセンタリングガイド１６により、仮置き部１９が構成される。

仮置き領域１４の上方にパッケージ基板の高さ位置を検出する非接触式の高さ位置測定器１７が設けられており、仮置き領域１４に隣接してパッケージ基板１１を搬送する搬送手段１８が設けられている。高さ位置測定器１７はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、高さ位置測定器１７と切削装置２のコントローラ１９とで反り検出手段２１を構成する。

さらに、ベース４の上に搬送手段１８が搬送したパッケージ基板１１を保持する保持テーブル２０が設けられている。保持テーブル２０には図示しない回転機構及び加工送り手段が設けられており、保持テーブル２０は加工送り手段により図示したホームポジションＡと加工領域Ｂとの間でＸ軸方向に移動される。

ベース４にはハウジング３４が一体的に連結されており、ハウジング３４から突出して、保持テーブル２０に保持されたパッケージ基板１１を切削加工する第１の切削ブレード（図示せず）が装着された第１の切削ユニット２２と第２の切削ブレード２３が装着された第２の切削ユニット２４がＹ軸方向に独立して移動可能に配設されている。

さらに、ベース４には切削加工が完了したパッケージ基板１１を洗浄するスピンナ洗浄ユニット２８が設けられ、ハウジング３４には切削加工されたパッケージ基板１１を保持テーブル２０からスピンナ洗浄ユニット２８に搬送する搬出ユニット２６が設けられている。

保持テーブル２０に隣接して、切削加工の条件を入力する操作パネル３２が設けられ、ハウジング３４には表示モニタ３６が設けられている。

図２を参照すると、パッケージ基板が複数収納されたカセット５の正面図が示されている。カセット５にはパッケージ基板を収納するカセット段（収納部）がカセット段１５からカセット段１５Ｉまで１０段設けられている。カセット段１５から順にパッケージ基板１１からパッケージ基板１１Ｉまでが一枚ずつ収納されている。上述したように、各パッケージ基板の裏面にはテープ１３が貼着されている。

以下、このように構成された本発明実施形態の切削装置２の作用について説明する。
カセットエレベータ８によりカセット５を載置したカセット載置台６が、搬出手段１０がカセット５に収納されたパッケージ基板１１を取り出し可能な高さまで上昇すると、搬出手段１０がカセット５に収容されたパッケージ基板を一枚ずつ仮置き部１４に搬出する。その後、一対のセンタリングガイド１６により、パッケージ基板の中心位置合わせが実施される。

パッケージ基板の中心位置合わせが実施された後、パッケージ基板１１の高さ位置を複数点で測定してパッケージ基板１１の反り量を検出す反り量検出工程を実施する。この反り量検出工程では、図３に示すように、高さ位置検出器１７をパッケージ基板１１の左端から右端まで走査して、複数点でパッケージ基板１１の高さ位置を測定する。

次いで、高さ位置測定器１７をＹ軸方向（図１参照）に移動して、最初の測定点からＹ軸方向に相当離れた場所に高さ位置検出器１７を位置づけ、パッケージ基板１１の右端から左端まで走査して、パッケージ基板１１の上面の高さ位置を複数点で測定する。

非接触式の高さ位置測定器１７としては、レーザー式又は超音波式の高さ位置測定器を採用可能である。非接触式の高さ位置測定器１７に変えて、接触式高さ位置検出器でセンタリングガイド１６により支持されたパッケージ基板１１の高さ位置を測定するようにしてもよい。

測定した複数のパッケージ基板１１の上面の高さ位置の内、最高の高さ位置である点を最頂点３８とし最低の高さ位置である点を最低点４０として、最頂点３８と最低点４０の差からパッケージ基板の反り量４１をコントローラ１９で算出する。

図３に示すパッケージ基板１１では、パッケージ基板１１の反り量４１は所定の許容値４２を超えないため、搬送手段１８によりパッケージ基板１１は保持テーブル２０に搬送される。所定の許容値４２は限定されないが、パッケージ基板１１の厚みや材質に応じて適宜保持テーブル２０でパッケージ基板１１が吸引吸着可能となる値に設定する。本実施形態では約５ｍｍに設定した。

保持テーブル２０に吸引保持されたパッケージ基板１１は加工送り手段によりＸ軸方向に移動され、第１の切削ユニット２２と第２の切削ユニット２４により切削加工が実施される。

切削加工が完了したパッケージ基板１１を吸引保持した保持テーブル２０は加工送り手段により図１に示すホームポジションＡに戻され、搬送ユニット２６によりパッケージ基板１１はスピンナ洗浄ユニット２８に搬送されて、スピンナ洗浄ユニット２８により洗浄される。

洗浄されたパッケージ基板１１は搬送手段１８により仮置き部１９に搬送され、その後搬出手段１０によりカセット５に収納される。

図４を参照すると、高さ位置測定器１７が図３が示すパッケージ基板１１とは異なるパッケージ基板１１Ｂの高さ位置を測定する工程を説明する一部断面側面図が示されている。図３と同様に、高さ位置測定器１７は、パッケージ基板１１Ｂの上面の高さ位置を複数点で測定し、最頂点３８と最低点４０を検出してパッケージ基板１１Ｂの反り量４１をコントローラ１９で算出する。

図４に示したパッケージ基板１１Ｂでは、パッケージ基板１１Ｂの反り量４１が所定の許容値４２を超えるため、搬送手段１８でパッケージ基板１１を保持テーブル２０へ搬送することなく、搬出手段１０でパッケージ基板１１Ｂを仮置き部１４からカセット５に搬入する。

これにより、保持テーブル２０での吸引保持ができない程の反り量４１の反りを有したパッケージ基板１１Ｂを保持テーブル２０に搬送しないようにできるため、切削装置２の生産性が向上する。

このように、全てのパッケージ基板１１〜１１Ｉについて反り検出手段２１により、パッケージ基板１１の反り量４１を検出し、反り量４１が所定の許容値４２を超えるか否かを判定する。

反り量４１が所定の許容値４２を超えるパッケージ基板は切削加工が実施されることなく搬出手段１０によりカセット５に戻され、そのパッケージ基板が収納されたカセット段をメモリに格納する。反り量４１が所定の許容値４２を超えないパッケージ基板は搬送手段１８により、保持テーブル２０に搬送され、第１及び第２の切削ユニット２２、２４で切削加工を実施する。

カセット５に収納されたパッケージ基板のうち、反り量４１が所定の許容値４２を超えないパッケージ基板の切削加工が全て完了すると、表示モニタ３６に切削加工が完了したことを表示し、さらに切削加工が実施されなかったパッケージ基板が収納されたカセット段を表示する。本実施形態では、カセット段１５Ｂとカセット段１５Ｅが表示される。

以下、代替実施形態を説明する。この代替実施形態では、パッケージ基板にテープ１３を貼着して環状フレームに支持し、保持テーブル２０にクランプを設けてクランプで環状フレームを固定することによりパッケージ基板を切削加工を実施する。

他の代替実施形態では、パッケージ基板にテープ１３を貼着せず、切削加工されたパッケージ基板を全面吸着してキャニスタに搬送して収容する。あるいは、ベース４にピックアップユニットを設けて、ピックアップユニットにより切削加工されたパッケージ基板をチップトレイに収納するようにしても良い。

以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以上に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以上に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

２切削装置
５カセット
６カセット載置台
１０搬出手段
１１パッケージ基板
１７高さ位置測定器
１８搬送手段
１９仮置き部
２０保持テーブル（保持手段）
２２第１の切削ユニット（切削手段）
２３第２の切削ブレード
２４第２の切削ユニット（切削手段）
３８最頂点
４０最低点
４１反り量
４２所定の許容値

Claims

パッケージ基板を切削する切削装置であって、
パッケージ基板を吸引保持する保持手段と、
該保持手段で保持されたパッケージ基板を切削する切削ブレードを有した切削手段と、
パッケージ基板を複数収容可能なカセットが載置されるカセット載置台と、
該カセット載置台に載置された該カセットに収容されたパッケージ基板を仮置きして位置決めする仮置き部と、
該カセット載置台に載置された該カセットに収容されたパッケージ基板を該仮置き部へ搬出する搬出手段と、
該仮置き部で位置決めされたパッケージ基板を該保持手段へと搬送する搬送手段と、
該仮置き部に仮置きされたパッケージ基板の反り量を検出する反り検出手段と、
を備え、
前記反り検出手段は、パッケージ基板の上面の高さ位置を複数点で測定する高さ位置測定手段を有し、
測定した複数点における最頂点と最低点との差からパッケージ基板の該反り量を検出することを特徴とする切削装置。
前記反り検出手段で検出された該反り量が所定の許容値を超えたパッケージ基板を、前記搬送手段で前記保持手段への搬送を実施することなく前記搬出手段で該カセットへと搬入する、請求項１記載の切削装置。