JP7032147B2

JP7032147B2 - 加工装置

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Publication number: JP7032147B2
Application number: JP2018005423A
Authority: JP
Inventors: 修河田; 宏北村
Original assignee: Disco Corp
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Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2038-01-17
Also published as: JP2019122989A

Description

本発明は、ＤＡＦ（ＤｉｅＡｔｔａｃｈＦｉｌｍ）の上面に複数のデバイスが隙間を有して配設された被加工物を個々のデバイスに対応してＤＡＦを分割する加工装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。

一般的に、デバイスの裏面には、配線フレームにボンディングするためのＤＡＦと称されるボンド層が配設される。ＤＡＦは、ウエーハを個々のデバイスに分割する前にウエーハの裏面に配設され、ウエーハと共に個々のデバイスに対応して分割される。

ところで、ウエーハの分割予定ラインにデバイスの仕上がり厚さに相当する深さの溝を形成し、ウエーハの表面に保護部材を配設して裏面を研削し、分割溝をウエーハの裏面に表出させてウエーハを個々のデバイスに分割する技術（例えば、特許文献１を参照。）、及びウエーハの裏面から分割予定ラインに対応する内部にレーザー光線の集光点を位置付けて照射し、分割予定ラインに沿って改質層を形成し、その後、外力を付与してウエーハを個々のデバイスに分割する技術（例えば、特許文献２を参照。）においては、上記した一般的な方法を適用して、ウエーハを個々のデバイスに分割する前にウエーハの裏面にＤＡＦを配設してウエーハと共にＤＡＦを分割することができない。よって、このような場合は、ＤＡＦの上面に個々のデバイスに分割された後のウエーハを配設し、ウエーハを分割した際に形成される隙間に沿ってレーザー光線を照射して個々のデバイスに対応してＤＡＦを切断している（例えば、特許文献３を参照。）。

特開２０１１－１１３４４６号公報特開２００２－１９２３７０号公報特開２００２－１１８０８１号公報

特許文献３に記載された技術によれば、ＤＡＦの上面に個々のデバイスに分割した後のウエーハを配設し、個々のデバイスに対応してＤＡＦを分割することができる。しかし、個々のデバイスに分割した後のウエーハをＤＡＦの上面に配設した場合、分割予定ラインに沿って分割された分割溝からなる隙間が蛇行した状態で個々のデバイスがＤＡＦの上面に保持されることになる。この蛇行した隙間を、通常のアライメント工程等において使用される撮像手段によって撮像して検出し、該隙間の座標を記録し、この記録した座標に従ってレーザー光線の照射位置を制御して個々のデバイスに対応してＤＡＦを切断する場合は、レーザー光線の照射とは別に、予め全ての隙間の蛇行状態を検出する必要があるため、レーザー加工を開始するまでの時間が掛かり、生産性が悪くなるという問題がある。

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ＤＡＦの上面に複数のデバイスが第一の方向、及び第一の方向に直交する第二の方向に延在する隙間を有して配設された被加工物を効率よく個々のデバイスに対応してＤＡＦを分割する加工装置を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、ＤＡＦの上面に複数のデバイスが第一の方向、及び第二の方向に延在する隙間を有して配設された被加工物を個々のデバイスに対応してＤＡＦを分割する加工装置であって、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段に対して該集光器をＸ軸方向に相対的に加工送りする加工送り手段と、該保持手段に対して該集光器をＸ軸方向に直交するＹ軸方向に相対的に補正送りする補正送り手段と、該集光器に隣接し先行する方向に該集光器を介さずに撮像する形態で独立して配設され、該保持手段に保持された被加工物を撮像し、該第一の方向に延在する隙間を検出してＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出すると共に、該第二の方向に延在する隙間を撮像してＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出する撮像手段と、該撮像手段により検出された該隙間の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標を記録する座標記録手段と、該撮像手段により該隙間の蛇行を検出し記録しながら、該座標記録手段に記録されたＸ座標、及びＹ座標に基づいて該補正送り手段を作動して該集光器を補正送りし、該保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射して第一の方向、及び第二の方向に延在する隙間のＤＡＦを切断する制御手段と、から少なくとも構成された加工装置が提供される。

該撮像手段は、該集光器のＸ軸方向に先行して配設されるようにすることができ、また、該撮像手段は、Ｙ軸方向に先行して配設されるようにすることもできる。さらに、該撮像手段によって、該隙間のＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出し、該Ｘ座標、及び該Ｙ座標を座標記録手段に記録するのと並行して、該座標記録手段に記録された該Ｘ座標、及び該Ｙ座標に基づいて該保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射して個々のデバイスに対応してＤＡＦを分割するように構成することが好ましい。

本発明の加工装置は、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、該保持手段に対して該集光器をＸ軸方向に相対的に加工送りする加工送り手段と、該保持手段に対して該集光器をＸ軸方向に直交するＹ軸方向に相対的に補正送りする補正送り手段と、該集光器に隣接し先行する方向に該集光器を介さずに撮像する形態で独立して配設され、該保持手段に保持された被加工物を撮像し、該第一の方向に延在する隙間を検出してＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出すると共に、該第二の方向に延在する隙間を撮像してＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出する撮像手段と、該撮像手段により検出された該隙間の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標を記録する座標記録手段と、該撮像手段により該隙間の蛇行を検出し記録しながら、該座標記録手段に記録されたＸ座標、及びＹ座標に基づいて該補正送り手段を作動して該集光器を補正送りし、該保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射して第一の方向、及び第二の方向に延在する隙間のＤＡＦを切断する制御手段と、から少なくとも構成されていることから、効率よくＤＡＦを切断することが可能になるので、加工装置の生産性を向上させることができる。

第一の実施形態に係る加工装置の全体斜視図である。図１に示す加工装置における被加工物の隙間の蛇行の検出、及びレーザー加工を説明するための概念図である。第二の実施形態に係る加工装置における被加工物の隙間の蛇行の検出、及びレーザー加工を説明するための概念図である。

以下、本発明の第一の実施形態、及び第二の実施形態に係る加工装置について添付図面を参照して、詳細に説明する。

図１には、第一の実施形態に係る加工装置１の全体斜視図が示されている。加工装置１は、被加工物を保持する保持手段２０と、保持手段２０を移動させる移動手段３０と、保持手段２０に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５０と、を備えている。

保持手段２０は、図中に矢印Ｘで示すＸ軸方向において移動自在に基台２に載置される矩形状のＸ方向可動板２１と、図中に矢印Ｙで示すＹ軸方向において移動自在にＸ方向可動板２１に載置される矩形状のＹ方向可動板２２と、Ｙ方向可動板２２の上面に固定された円筒状の支柱２４と、支柱２４の上端に固定された矩形状のカバー板２６とを含む。カバー板２６には、カバー板２６上に形成された長穴を通って上方に延びる円形状のチャックテーブル２８が配設されている。チャックテーブル２８は被加工物を保持し、図示しない回転駆動手段により回転可能に構成されている。チャックテーブル２８の上面には、多孔質材料から形成され実質上水平に延在する円形状の吸着チャック４０が配置されている。吸着チャック４０は、支柱２４の内部を通る流路によって図示しない吸引手段に接続されている。チャックテーブル２８には、後述する保護テープＴを介して被加工物を支持する環状のフレームＦ（図２、及び図３を参照。）を固定するためのクランプ４２が配設されている。なお、Ｘ軸方向は図１に矢印Ｘで示す方向であり、Ｙ軸方向は矢印Ｙで示す方向であってＸ軸方向に直交する方向である。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向で規定される平面は実質上水平である。

移動手段３０は、静止基台２上に配設され、保持手段２０をＸ軸方向に加工送りするＸ軸送り手段３１と、保持手段２０をＹ軸方向に割り出し送りするＹ軸送り手段３２と、を備えている。Ｘ軸送り手段３１は、パルスモータ３３の回転運動を、ボールねじ３４を介して直線運動に変換してＸ方向可動板２１に伝達し、基台２上の案内レール２ａ、２ａに沿ってＸ方向可動板２１をＸ軸方向において進退させる。Ｙ軸送り手段３２は、パルスモータ３５の回転運動を、ボールねじ３６を介して直線運動に変換してＹ方向可動板２２に伝達し、Ｘ方向可動板２１上の案内レール２１ａ、２１ａに沿ってＹ方向可動板２２をＹ軸方向において進退させる。なお、図示は省略するが、Ｘ軸送り手段３１、Ｙ軸送り手段３２、及びチャックテーブル２８には、位置検出手段が配設されており、チャックテーブル２８のＸ軸方向の位置、Ｙ軸方向の位置、周方向の回転位置が正確に検出され、後述する制御手段１０（図２、及び図３を参照。）に伝達され、制御手段１０から指示される指示信号に基づいてＸ軸送り手段３１、Ｙ軸送り手段３２、及び図示しないチャックテーブル２８の回転駆動手段が駆動され、任意のＸ座標位置、Ｙ座標位置、及び角度にチャックテーブル２８を位置付けることが可能である。

移動手段３０の側方には、枠体４が立設される。枠体４は、基台２上に配設される垂直壁部４ａ、及び垂直壁部４ａの上端部から水平方向に延びる水平壁部４ｂと、を備えている。枠体４の水平壁部４ｂの内部には、図２に示すようにレーザー光線照射手段５０の光学系が内蔵されている。水平壁部４ｂの先端部下面には、レーザー光線照射手段５０の一部を構成する集光器５１が配設され、集光器５１の内部には、レーザー光線を集光する図示しない集光レンズが内蔵されている。レーザー光線照射手段５０は、レーザー発振器５２を備えており、レーザー発振器５２から発振されたレーザー光線ＬＢは、反射ミラー部５３において光路を下方側に９０度変換されて集光器５１によって集光され、保持手段２０に保持される被加工物の所望の位置に集光スポットを形成する。

レーザー光線照射手段５０は、上記構成に加え、補正送り手段７０を備えている。補正送り手段７０は、保持手段２０に対して集光器５１をＸ軸方向に直交するＹ軸方向（図中矢印Ｙ２で示す方向）に補正送りする機能を備える。具体的には、補正送り手段７０は、パルスモータ７１の回転運動を、ボールねじ７２を介して直線運動に変換して集光器保持基台７３に伝達し、矢印Ｙ２で示す方向に配設された案内レール７４、７４に沿って集光器保持基台７３を進退させる。図に示すように、集光器５１は、集光器保持基台７３に固定されていることから、集光器保持基台７３と共に矢印Ｙ２で示す方向に進退させられる。また、図示は省略するが、補正送り手段７０には、集光器５１のＹ軸方向の位置を検出する位置検出手段が配設されており、集光器５１のＹ軸方向の位置がμｍオーダーで精密に検出される。該位置検出手段によって検出される位置情報は、制御手段１０に伝達され、該位置情報を参照しながら算出される指示信号に基づいてパルスモータ７１が駆動される。これにより、集光器５１によるレーザー光線のＹ軸方向における照射位置をμｍオーダーで補正することが可能である。

制御手段１０は、コンピュータにより構成され、制御プログラムに従って演算を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、検出した検出値、演算結果等を格納するための読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、入力インターフェース、及び出力インターフェースとを備えている。

水平壁部４ｂの先端部下面において、集光器５１のＸ軸方向で隣接し先行する方向には、被加工物を撮像する撮像手段６０が配設される。なお、ここで「先行する方向に、被加工物を撮像する撮像手段６０が配設される」とは、加工装置１においてレーザー加工を実施する際に、撮像手段６０が、集光器５１から照射されるレーザー光線が通過する隙間の所定位置の直上を、該レーザー光線の通過に先行して通過するように配設されることをいう。

撮像手段６０は、可視光線により撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）６２と、被加工物に光線を照射する図示しない照明手段と、を備え、制御手段１０に接続されている。撮像手段６０によって撮像された画像の信号は、制御手段１０に送られる。

制御手段１０は、制御部１１と、座標記録部１２とを備える。制御部１１は、上記した構成に基づき、メモリに記録された制御プログラムによってＸ軸送り手段３１、Ｙ軸送り手段３２、及び補正送り手段７０を含むレーザー光線照射手段５０を作動させるための制御信号を出力する。また、座標記録部１２は、撮像手段６０から送られた画像の信号に基づき、隙間の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標を記録する。

本実施形態の加工装置１は、概ね上記したとおりの構成を備えており、図１、及び図２を参照しながら、その作用について説明する。

図２に示すように、本実施形態における被加工物Ｗは、ＤＡＦの上面に、複数のデバイス１００が第一の方向Ｄ１、及び第一の方向に直交する第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０を有して配設されている。被加工物Ｗに形成されるデバイス１００は、複数のデバイス１００が分割予定ラインによって区画され表面に形成された半導体ウエーハを該分割予定ラインに沿って分割することで得られる。これにより、隣接するデバイス１００の間には隙間１１０が形成される。該半導体ウエーハには、被加工物Ｗの方向を規定するためのノッチＮが予め形成されており、このノッチＮを基準として、隙間１１０が形成された後の被加工物Ｗの第一の方向Ｄ１と、第一の方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２が規定される。図に示されているように、この被加工物Ｗは、保護テープＴを介して環状のフレームＦに保持される。

ここで、図２に基づき、座標記録手段１２に記憶される被加工物Ｗの第一の方向Ｄ１、及び第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０の蛇行について、より具体的に説明する。図２の中央の上方に被加工物Ｗの一部を拡大して示すように、第一の方向Ｄ１に延在する各隙間１１０の中心を結ぶ線（拡大部分において一点鎖線Ｌ１～Ｌ４で示す。）が、Ｘ軸方向のＸ座標（Ｘ１～Ｘｎ）においてＹ軸方向に対し蛇行している。これと同様に、第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０も蛇行している。この被加工物Ｗ上の第一の方向Ｄ１、及び第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０をＸ軸方向に沿って撮像することにより、Ｘ軸方向のＸ座標（Ｘ１～Ｘｎ）におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標（Ｙ１～Ｙｍ）として検出することが可能になる。なお、このＹ軸方向の蛇行を特定するＹ座標の値は、被加工物Ｗ上の第一の方向Ｄ１、及び第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０の中心を結ぶ線の座標を直接的に示すものでよいが、被加工物Ｗ上の第一の方向Ｄ１、及び第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０の中心を結ぶ線が、Ｘ軸方向のＸ座標（Ｘ１～Ｘｎ）においてＹ軸方向に対して蛇行しないと想定した場合の設計上の隙間の中心線に対するずれ量として求めるものであってもよい。

加工装置１によるレーザー加工を実施する際には、まず、保護テープＴを介してフレームＦに保持された被加工物Ｗをチャックテーブル２８の吸着チャック４０上に載置し、図示しない吸引手段を作動することにより、チャックテーブル２８の吸着チャック４０に被加工物Ｗを吸引保持する。チャックテーブル２８に被加工物Ｗを吸引保持したならば、クランプ４２を作動してフレームＦを把持して固定する。

チャックテーブル２８に被加工物Ｗを固定したならば、撮像手段６０、及び制御手段１０の作用により、被加工物Ｗの第一の方向Ｄ１に形成されている隙間１１０と、レーザー光線照射手段５０の集光器５１との位置合わせを行う。より具体的には、ＤＡＦ上に配設されるデバイス１００を構成する半導体ウエーハを上方から撮像し、パターンマッチング等の画像処理を実行してレーザー光線照射位置のアライメントを行う。なお、第一の方向Ｄ１と直交する第二の方向Ｄ２に形成される隙間１１０に対しても同様のアライメント工程を遂行する。

上記したアライメント工程を実施したならば、被加工物Ｗに対するレーザー加工を実施する。レーザー加工を実施するに際し、上記したアライメント工程において求めた位置情報に基づき、保持手段２０を構成するＸ軸送り手段３１、Ｙ軸送り手段３２を作動して、図２で示す座標において、Ｙ１で示す位置にある隙間１１０の一端部の直上に撮像手段６０を位置付ける。

隙間１１０の一端部を撮像手段６０の直下に位置付けたならば、撮像手段６０による撮像を開始すると共に、加工送り手段として機能するＸ軸送り手段３１を作動して、図２において矢印Ｘ１で示す方向にチャックテーブル２８を移動させる。これにより、撮像手段６０が、保持手段２０に保持された被加工物Ｗ上においてＸ軸方向に延在する隙間１１０を撮像することになる。撮像した画像の情報は、制御手段１０に送られ、撮像した隙間１１０の中心を画像処理等により検出し、Ｘ座標おけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出する。ここで検出された蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標は、制御手段１０の座標記録手段１２に記録される。

上記したように、撮像手段６０により隙間１１０の蛇行を検出し記録しながら、Ｘ軸送り手段３１によって保持手段２０をさらに矢印Ｘ１で示す方向に移動させることで、レーザー光線照射手段５０の集光器５１が、先に蛇行を検出した隙間１１０の一端部の直上に位置付けられる。

上記した集光器５１が先に蛇行を検出した隙間１１０の一端部の直上に位置付けられるタイミングで、レーザー発振器５２の作動が開始され、集光器５１を介してレーザー光線ＬＢの照射が開始される。撮像手段６０は、集光器５１にＸ軸方向で隣接し先行する方向に配設されていることから、集光器５１によってレーザー光線ＬＢが照射される位置の隙間１１０の蛇行が、既に座標記録手段１２に記録されている。制御部１１は、隙間１１０の蛇行をＸ座標におけるＹ座標として検出し、座標記録手段１２に記録するのと並行して、座標記録手段１２を参照し、座標記録手段１２から得られた蛇行に関するＸ座標、Ｙ座標の情報に基づき、補正送り手段７０のパルスモータ７１に対して制御信号を送信する。この制御信号により、集光器５１の位置を矢印Ｙ２で示す方向で進退させて補正送りし、隙間１１０の中心に沿ってレーザー光線ＬＢが照射されるようにする。このようにして、隙間１１０の他端が集光器５１の直下位置に達したならば、レーザー光線ＬＢの照射を停止するとともに、チャックテーブル２８の移動を停止する。この結果、被加工物Ｗの隙間１１０の中心に沿ってＤＡＦが分割される。隙間１１０の一端から他端に対してこのようなレーザー加工を実施したならば、Ｙ軸送り手段３２によりチャックテーブル２８を矢印Ｙ１で示す方向に対して順次割り出し送りし、隣接する未加工の隙間１１０の中心線Ｌ１～Ｌ４に沿って、上記した加工と同様のレーザー加工を実施する。このような加工を、第一の方向Ｄ１に沿って配設された隙間１１０に対して繰り返すことにより、被加工物Ｗの第一の方向Ｄ１に沿う全ての隙間１１０に対してＤＡＦを分割するレーザー加工を実施する。

第一の方向Ｄ１に形成された全ての隙間１１０に対するレーザー加工が実施されたならば、チャックテーブル２８を９０度回転させることにより、被加工物Ｗにおける第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０をＸ軸方向に沿うように位置付ける。このように第二の方向Ｄ２をＸ軸方向に位置付けたならば、上記した第一の方向Ｄ１に形成された隙間１１０に対するレーザー加工と同様のレーザー加工を実施する。すなわち、撮像手段６０を使用して第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標を検出し、検出したＸ座標、及びＹ座標を座標記録手段１２に記録すると共に、これと並行して、座標記録手段１２を参照しながら、隙間１１０に沿ってＤＡＦを分割する。これを第二の方向Ｄ２に延在する全ての隙間１１０に対し実施することで、第一の方向Ｄ１、及び第二の方向に沿う全ての隙間１１０に対応してＤＡＦを分割するレーザー加工が完了する。なお、隙間１１０が蛇行する量は、数μｍ～数十μｍ程度であり、補正送り手段７０によって実施される補正送りの量は、この蛇行する量に対応して設定される。

上記したレーザー加工工程は、例えば、以下の加工条件で実施することができる。
レーザー光線の波長：３５５ｎｍ
繰り返し周波数：５０ｋＨｚ
平均出力：３．０Ｗ
加工送り速度：２５０ｍｍ／秒

上記した第一の実施形態によれば、撮像手段６０を、集光器５１に隣接し先行する方向に配設し、保持手段２０に保持された被加工物Ｗを撮像し、第一の方向Ｄ１、及び第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０を検出してＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出し、座標記録手段１２に記録されたＸ座標、及びＹ座標に基づいて保持手段２０に保持された被加工物Ｗにレーザー光線ＬＢを照射する。よって、第一の方向Ｄ１、及び第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０の中央に沿ってＤＡＦを分割することが可能になり、加工装置１におけるレーザー加工を短時間で完了させることができ、生産効率が極めて良好である。

上記した実施形態に限定されず、本発明の技術的範囲に含まれる範囲で種々の変形例が提供される。以下に、図３に示す第二の実施形態について説明する。

第二の実施形態に係る加工装置１’を、第一の実施形態の加工装置１と対比すると、撮像手段６０’の配設位置、及び被加工物Ｗの加工送り方向（矢印Ｙ３で示す。）が相違し、同一の番号を付したその余の構成、及び作用は一致する。よって、以下では、該相違点を中心に説明し、その余の構成についての詳細な説明は省略する。

撮像手段６０’の配設位置は、集光器５１に対しＹ軸方向で隣接する位置であり、集光器５１に先行する方向に配設されている。

加工装置１’によるレーザー加工を実施するに際し、まず、保護テープＴを介してフレームＦに保持された被加工物Ｗをチャックテーブル２８の吸着チャック４０上に載置し、図示しない吸引手段を作動することにより、チャックテーブル２８の吸着チャック４０に被加工物Ｗを吸引保持する。チャックテーブル２８に被加工物Ｗを吸引保持したならば、クランプ４２を作動してフレームＦを把持して固定する。

チャックテーブル２８に被加工物Ｗを固定したならば、撮像手段６０’、及び制御手段１０は、ＤＡＦの上面にデバイス１００が配設された被加工物Ｗを上方から撮像し、撮像手段６０’に配設された撮像素子６２’により撮像された画像の信号に基づき、パターンマッチング等の画像処理を実行してレーザー光線照射位置の位置合わせ（アライメント工程）を遂行する。

上記したアライメント工程を実施したならば、被加工物Ｗに対するレーザー加工を実施する。レーザー加工を実施するに際し、上記したアライメント工程において求めた位置情報に基づき、保持手段２０を構成するＸ軸送り手段３１、Ｙ軸送り手段３２を作動して、図３の座標においてＹｍで示す位置にある隙間１１０の一端部の直上に撮像手段６０’を位置付ける。

座標のＹｍで示す位置の隙間１１０の一端部を撮像手段６０’の直下に位置付けたならば、撮像手段６０’による撮像を開始すると共に、Ｘ軸送り手段３１を作動して、図３において矢印Ｘ１で示す方向にチャックテーブル２８を移動させる。これにより、撮像手段６０’が、保持手段２０に保持された被加工物Ｗ上においてＸ軸方向に延在する隙間１１０を撮像する。撮像した画像の信号は、制御手段１０に送られ、撮像した隙間１１０の中心を画像処理等により検出し、Ｘ座標おけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出する。ここで検出された隙間１１０の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標は、制御手段１０の座標記録手段１２に記録される。

上記したように、撮像手段６０’により隙間１１０の蛇行を検出し、Ｘ座標、及びＹ座標を記録しながら、Ｘ軸送り手段３１によって保持手段２０をさらに矢印Ｘ１で示す方向に移動させる。このようにして、隙間１１０の他端が撮像手段６０’の直下に達したならば、チャックテーブル２８の移動を停止する。この結果、被加工物Ｗの隙間１１０が一端部から他端部に亘って撮像され、隙間１１０の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標が制御手段１０の座標記録手段１２に記録される。一つの隙間１１０に対してこのような蛇行の検出、及び座標記録手段への記録を実施したならば、Ｙ軸送り手段３２によりチャックテーブル２８を矢印Ｙ３で示す方向に対して割り出し送りし、図３に示す隙間１１０の中心線Ｌ１～Ｌ４に沿って、隙間１１０の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標の検出を実施する。このような検出を、第一の方向Ｄ１に沿って配設された隙間１１０に対して繰り返すことにより、被加工物Ｗの第一の方向Ｄ１に沿う全ての隙間１１０の蛇行を示すＸ座標、及びＹ座標の検出、及び座標記録手段１２への記録を実施することができる。

本実施形態の加工装置１’においても、隙間１１０の蛇行を示すＸ座標、及びＹ座標の検出、及び座標記録手段１２への記録と並行して、ＤＡＦを分割するレーザー加工が実施される。上記したように、撮像手段６０’は、集光器５１に対しＹ軸方向に隣接して配設されている。したがって、図３に矢印Ｙ３で示す方向に割り出し送りしながら隙間１１０の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標の検出を所定回数実施することで、蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標が記録された隙間１１０が、レーザー光線ＬＢが照射される位置に順次達する。

上記した移動手段３０の作用により、隙間１１０の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標が記録された隙間１１０が、レーザー光線ＬＢが照射される位置に達したならば、レーザー発振器５２の作動が開始され、集光器５１を介してレーザー光線ＬＢの照射が開始される。集光器５１によってレーザー光線ＬＢが照射される位置の隙間１１０の蛇行は、既に座標記録手段１２に記録されていることから、制御部１１は座標記録手段１２を参照しながら補正送り手段７０を制御する。補正送り手段７０によって集光器５１を矢印Ｙ２で示す方向に制御して、レーザー光線ＬＢの照射位置をＹ軸方向において制御することにより、隙間１１０の中心に沿ってレーザー光線ＬＢが照射される。このようして、隙間１１０の他端が集光器５１の直下位置に達すると共に、撮像手段６０’によって未加工の隙間１１０に対して実施されている蛇行の検出が隙間１１０の他端に達したならば、矢印Ｘ１で示す加工送り方向へのチャックテーブル２８の移動を停止する。この結果、未加工の隙間１１０に対する蛇行の検出が実施されると共に、先行して蛇行が検出された隙間１１０の中心に沿ってＤＡＦが分割される。次いで、Ｙ軸送り手段３２によりチャックテーブル２８を矢印Ｙ３で示す方向に対して割り出し送りし、蛇行が検出されていない新たな隙間１１０に対する蛇行の検出と、既に蛇行が検出された未加工の新たな隙間１１０に対するレーザー加工を並行して実施する。このような検出、及びレーザー加工を、第一の方向Ｄ１に沿って配設された隙間１１０に対して繰り返すことにより、被加工物Ｗの第一の方向Ｄ１に沿う全ての隙間１１０に対してＤＡＦを分割するレーザー加工が実施される。なお、撮像手段６０’がＹ軸方向に隣接して先行する位置に配設されていることから、隙間１１０の蛇行の検出は、蛇行が検出された未加工の隙間１１０に対するレーザー加工よりも先に終了する。

第一の方向Ｄ１に沿って形成された全ての隙間１１０に対するレーザー加工が実施されたならば、チャックテーブル２８を９０度回転させることにより、被加工物Ｗにおける第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０をＸ軸方向に沿うように位置付ける。このように第二の方向Ｄ２をＸ軸方向に位置付けたならば、上記した第一の方向Ｄ１に形成された隙間１１０に対するレーザー加工と同様のレーザー加工を実施する。すなわち、撮像手段６０’を使用して第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０の蛇行をＸ座標、及びＹ座標で検出し、検出したＸ座標、及びＹ座標を座標記録手段１２に記録すると共に、これと並行して、座標記録手段１２を参照しながら、先に蛇行の状態を検出した隙間１１０に沿ってＤＡＦを分割する。これを第二の方向Ｄ２に延在する全ての隙間１１０に対し実施することで、第一の方向Ｄ１、及び第二の方向に沿う全ての隙間１１０に対応してＤＡＦを分割するレーザー加工が完了する。なお、第二の実施形態におけるレーザー加工は、第一の実施形態と同様の加工条件で実施することができる。

上記した第二の実施形態によっても、第一の実施形態と同様に、撮像手段６０’を、集光器５１に隣接し先行する方向に配設し、保持手段２０に保持された被加工物Ｗの第一の方向Ｄ１、及び第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０を撮像してＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出し、これと並行して、座標記録手段１２に記録されたＸ座標、及びＹ座標に基づいて保持手段２０に保持された被加工物Ｗの隙間１１０にレーザー光線ＬＢを照射して第一の方向Ｄ１、及び第二の方向Ｄ２に延在する隙間１１０のＤＡＦを分割することが可能になる。したがって、加工装置１におけるレーザー加工を短時間で完了させることができ、生産効率が極めて良好である。

上記した第一、及び第二の実施形態では、補正送り手段７０を、パルスモータ７１とボールねじ７２により構成した。しかし、集光器５１を補正送りする手段はこれに限定されず、公知の他の駆動手段を採用してもよい。例えば、集光器５１をＹ軸方向に補正送りするための駆動源として、圧電素子からなるピエゾアクチュエータを採用することができる。具体的には、図２、及び図３に示すパルスモータ７１、及びボールねじ７２に代えて、ピエゾアクチュエータをＹ軸方向に沿って配置する。このピエゾアクチュエータに集光器保持基台７３を結合して制御手段１０からの制御信号に基づきピエゾアクチュエータを駆動する。これにより、集光器保持基台７３を矢印Ｙ２で示す方向にて補正送りするように構成することが可能である。ピエゾアクチュエータによる補正送り量は、上記した実施形態と同様に、蛇行の量に合わせて設定される。ピエゾアクチュエータは、応答性が高く、且つ精密な制御が可能であり、補正送り手段として好適である。

１、１’：加工装置
２：静止基台
４：枠体
１０：制御手段
１１：制御部
１２：座標記録手段
２０：保持手段
２８：チャックテーブル
３０：移動手段
３１：Ｘ軸送り手段
３２：Ｙ軸送り手段
４０：吸着チャック
５０：レーザー光線照射手段
５１：集光器
６０、６０’：撮像手段
７０：補正送り手段

Claims

ＤＡＦの上面に複数のデバイスが第一の方向、及び第二の方向に延在する隙間を有して配設された被加工物を個々のデバイスに対応してＤＡＦを分割する加工装置であって、
被加工物を保持する保持手段と、
該保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射する集光器を備えたレーザー光線照射手段と、
該保持手段に対して該集光器をＸ軸方向に相対的に加工送りする加工送り手段と、
該保持手段に対して該集光器をＸ軸方向に直交するＹ軸方向に相対的に補正送りする補正送り手段と、
該集光器に隣接し先行する方向に該集光器を介さずに撮像する形態で独立して配設され、該保持手段に保持された被加工物を撮像し、該第一の方向に延在する隙間を検出してＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出すると共に、該第二の方向に延在する隙間を撮像してＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出する撮像手段と、
該撮像手段により検出された該隙間の蛇行を特定するＸ座標、及びＹ座標を記録する座標記録手段と、
該撮像手段により該隙間の蛇行を検出し記録しながら、該座標記録手段に記録されたＸ座標、及びＹ座標に基づいて該補正送り手段を作動して該集光器を補正送りし、該保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射して第一の方向、及び第二の方向に延在する隙間のＤＡＦを切断する制御手段と、
から少なくとも構成された加工装置。
該撮像手段は、該集光器のＸ軸方向に先行して配設される請求項１に記載の加工装置。
該撮像手段は、該集光器のＹ軸方向に先行して配設される請求項１に記載の加工装置。
該撮像手段によって、該隙間のＸ軸方向のＸ座標におけるＹ軸方向の蛇行をＹ座標として検出し、該Ｘ座標、及び該Ｙ座標を座標記録手段に記録するのと並行して、該座標記録手段に記録された該Ｘ座標、及び該Ｙ座標に基づいて該保持手段に保持された被加工物にレーザー光線を照射して個々のデバイスに対応してＤＡＦを分割する、請求項１乃至３のいずれかに記載の加工装置。