JP6016566B2

JP6016566B2 - 切削装置

Info

Publication number: JP6016566B2
Application number: JP2012222690A
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: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2032-10-05
Also published as: JP2014075500A

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該保持手段へと搬送する搬送手段と、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の反りを検出する反り検出手段と、を備え、該反り検出手段は、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撮像する撮像手段を有し、該撮像手段でパッケージ基板を撮像し形成した撮像画像をもとにパッケージ基板の反りを検出する切削装置が提供される。

好ましくは、前記反り検出手段は、前記カセット載置台に載置された前記カセットに収容された複数のパッケージ基板を一度に撮像する前記撮像手段を有し、該撮像手段で複数のパッケージ基板を一度に撮像し形成した撮像画像をもとに各パッケージ基板の反りを検出する。

好ましくは、前記搬送手段は、前記反り検出手段で検出された反りの反り量が所定の許容値を超えたパッケージ基板を前記保持手段へ搬送せず、前記カセットに収容したままとする。

本発明によると、パッケージ基板は保持テーブル上に搬送される前に、反りの反り量が検出され、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が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。カセットに収納された複数のパッケージ基板を撮像した撮像画像から一部のパッケージ基板が撮像された部分を切り出した画像を示す図である。カセットに収納された複数のパッケージ基板を撮像した撮像画像から図３とは異なる一部のパッケージ基板が撮像された部分を切り出した画像を示す図である。

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軸方向に搬送するクランプ１０が設けられている。クランプ１０の上に撮像ユニット（撮像手段）１２を有する反り検出手段１７が設けられている。カセット載置台６とクランプ１０の間に、クランプ１０が搬送したパッケージ基板１１を一時的に載置する仮置き部１４が設けられている。

仮置き部１４の両端に、パッケージ基板１１の中心位置合わせをする一対のセンタリングガイド１６が設けられている。仮置き部１４に隣接して、パッケージ基板１１を搬送するロアアーム１８が設けられている。ロアアーム１８とクランプ１０により、パッケージ基板１１を搬送する搬送手段１９が構成されている。

さらに、ベース４の上にロアアーム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（収容部）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５を載置したカセット載置台６がカセットエレベータ８により最下段のカセット段１５Ｉが撮像可能位置まで上昇すると、撮像ユニット１２がカセット５に収納された１０枚のパッケージ基板を全て一度に撮像する。

図３を参照すると、カセット５に収納された複数のパッケージ基板を撮像した撮像画像から一部のパッケージ基板１１が撮像された部分を切り出した画像を示す図が示されている。反り検出手段１７はパッケージ基板１１を撮像した撮像画像から、パッケージ基板１１の最高位置の座標とパッケージ基板１１の最低位置の座標の差に基づいて、パッケージ基板１１の反りの反り量２７（パッケージ基板自体の厚みを含む）を検出する。

反り量２７が図３に示すように所定の許容値２５を超えない場合、搬送手段１９はパッケージ基板１１を保持テーブル２０に搬送する。所定の許容値２５は限定されないが、本実施形態ではパッケージ基板の厚みに約５ｍｍ加算した値である。

パッケージ基板１１の反り量２７が所定の許容値２５を超えないため、パッケージ基板１１はクランプ１０により仮置き部１４に搬送され、センタリングガイド１６により中心位置合わせが実施される。

その後、ロアアーム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。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はロアアーム１８により仮置き部１４に搬送され、その後クランプ１０によりカセット５に収納される。

図４を参照すると、カセット５に収納された複数のパッケージ基板を撮像した撮像画像から図３とは異なる一部のパッケージ基板１１Ｂが撮像された部分を切り出した画像を示す図が示されている。反り検出手段１７は、パッケージ基板１１Ｂの最高位置の座標とパッケージ基板１１Ｂの最低位置の座標の差に基づいてパッケージ基板１１Ｂの反りの反り量２７を検出する。

図４に示されたパッケージ基板１１Ｂでは、パッケージ基板１１Ｂの反り量２７が所定の許容値２５を超えるため、クランプ１０はパッケージ基板１１Ｂをカセット５から仮置き部１４に搬送せず、カセット内に収容したままとする。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２７の反りを有したパッケージ基板１１Ｂを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。

全てのパッケージ基板１１〜１１Ｉについて反り量２７を検出し、反り量２７が所定の許容値２５を超えるか否かを判定し、所定の許容値２５を超えたカセット段をメモリに格納し、格納されたカセット段へのクランプ１０のアクセスを中止する。

カセット５内に収容された反り量２７が所定の許容値２５内のパッケージ基板１１をクランプ１０で次々と取り出して第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内に収納された反り量２７が所定の許容値２５内のパッケージ基板の切削加工が完了すると、表示モニタ３６に切削加工が完了したことを表示し、さらに保持テーブル２０に搬送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、撮像ユニット１２を有する反り検出手段１７をベース４の上のカセット載置台６に対面する位置に設ける。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の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。

一般に、パッケージ基板１１の反り量２７はカセット５に収納された手前側と奥側とで異なる場合が多い。この場合には、撮像ユニット１２がクランプ１０により搬送されるパッケージ基板毎にパッケージ基板を撮像するのが好ましい。撮像ユニット１２は、カセット５の手前側と奥側にそれぞれ焦点を合わせてパッケージ基板を撮像し、焦点手前側撮像画像と焦点奥側撮像画像を合成する。

合成画像に映されたパッケージ基板の最高位置と最低位置の座標の差に基づいて、反り検出手段１７がパッケージ基板の反りの反り量２７が所定の許容値２５を超えるか否かを検出する。パッケージ基板の最高位置と最低位置の座標の差からパッケージ基板自体の厚みを除いてパッケージ基板の反り量２７を算出してもよい。

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
１１パッケージ基板
１２撮像ユニット（撮像手段）
１７反り検出手段
１９搬送手段
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）
２５所定の許容値
２７反り量

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該保持手段へと搬送する搬送手段と、
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の反りを検出する反り検出手段と、
を備え、
該反り検出手段は、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撮像する撮像手段を有し、該撮像手段でパッケージ基板を撮像し形成した撮像画像をもとにパッケージ基板の反りを検出することを特徴とする切削装置。
前記反り検出手段は、前記カセット載置台に載置された前記カセットに収容された複数のパッケージ基板を一度に撮像する前記撮像手段を有し、該撮像手段で複数のパッケージ基板を一度に撮像し形成した撮像画像をもとに各パッケージ基板の反りを検出する請求項１に記載の切削装置。
前記搬送手段は、前記反り検出手段で検出された反りの反り量が所定の許容値を超えたパッケージ基板を前記保持手段へ搬送せず、前記カセットに収容したままとする請求項１又は請求項２に記載の切削装置。