KR20140147014A - 절삭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장치 자체의 저비용화를 도모할 수 있고, 대형화를 억제할 수 있는 절삭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
절삭 장치(1)는 피가공물(W)을 유지면(11a)에서 흡인 유지하는 척 테이블(10)과, 피가공물(W)을 절삭 블레이드(21)로 분할 가공하는 가공 수단(20a, 20b)과, 피가공물(W)을 반입 반출 영역(O)과 가공 영역(P) 사이에서 이동시키는 X축 이동 수단(30)과, 척 테이블(10) 상의 칩(T)에 유체를 내뿜어 칩 케이스(100)로 이동시키는 칩 이동 수단(60)을 구비하고 있다. 칩 이동 수단(60)은 유지면(11a) 상의 칩(T)을 향해 유체(F)를 분사하여 칩 케이스(100)를 향해 칩(T)을 날려 보내는 칩 블로잉 노즐(chip blowing nozzle; 61)을 구비하고 있다. 칩 케이스(100)는 X축 이동 수단(30)의 단부에 인접하여 착탈 가능하게 배치되며, 척 테이블(10)의 유지면(11a)보다 낮은 위치에 개구되어 있다.

Description

절삭 장치{CUTTING APPARATUS}
본 발명은 절삭 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 제조 공정이나 각종의 전자 부품 제조 공정에 있어서, 다이싱 소(dicing saw)라고 불리는 아주 얇은 절삭 블레이드를 고속 회전시켜 피가공물을 개개의 제품이나 칩으로 분할하는 절삭 장치는 없어서는 안 된다. 이러한 종류의 절삭 장치에서는, 본드재와 본드재 중에 다량으로 포함되는 미소한 지립(다이아몬드나 SiC 등)으로 구성되는 날끝의 두께 20 ㎛∼300 ㎛의 절삭 블레이드를 고속으로 회전시켜, 피가공물(반도체 웨이퍼나 유리, CSP나 BGA 등의 수지 기판, 세라믹스 등)의 분할 예정 라인을 마이크론 레벨로 분쇄 제거하여, 개개의 제품이나 칩으로 분할한다.
피가공물에는, 가공 후의 디바이스 칩의 취급이 비교적 거칠어도 문제없는 것도 있다. 예컨대, CSP나 BGA 등의 수지 기판이나 세라믹스 기판 등이 그에 해당한다. CSP나 BGA 등의 수지 기판이나 세라믹스 기판 등을 가공하는 절삭 장치로서는, 직접 척 테이블에 기판을 고정시키고, 분할 후, 칩을 직접 반송하며, 세정 후 케이스 등에 넣는 테이프리스(tapeless)의 절삭 장치도 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 경우, 통상 이용하는 다이싱 테이프가 필요 없어지기 때문에, 소모품의 삭감, 접착 공정수 삭감, 비용 삭감으로 이어진다.
[특허문헌 1] 일본 특허 제4388640호 공보
그러나, 특허문헌 1에 나타난 절삭 장치에서는, 척 테이블로부터 분할된 칩을 반송하기 위한 반송 수단의 구조가 복잡해지고, 칩의 반송 수단에 대한 확실한 흡인 고정이 요구된다. 이 때문에, 절삭 장치 자체가 비교적 고가가 되고, 장치 자체도 대형화되어 버린다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 장치 자체의 저비용화를 도모할 수 있고, 대형화를 억제할 수 있는 절삭 장치를 제공하는 것이다.
전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 절삭 장치는, 판형의 피가공물을 복수의 칩으로 분할하여 칩 케이스에 수용하는 절삭 장치로서, 상기 피가공물을 유지면에서 흡인 유지하는 척 테이블과, 이 척 테이블에 의해 유지된 상기 피가공물을 절삭 블레이드로 분할 가공하는 가공 수단과, 상기 피가공물을 반입 및 반출하는 반입 반출 영역과 상기 피가공물을 분할 가공하는 가공 영역 사이에서 상기 척 테이블을 X축 방향으로 가공 이송시키는 가공 이송 수단과, 상기 가공 수단을 상기 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송시키는 인덱싱 이송 수단과, 복수로 분할된 상기 척 테이블 상의 상기 칩에 유체를 내뿜어 상기 반입 반출 영역을 사이에 두고 상기 가공 영역과 반대측에 위치한 칩 케이스로 상기 척 테이블로부터 상기 칩을 이동시키는 칩 이동 수단을 구비하고, 상기 칩 이동 수단은, 상기 반입 반출 영역과 상기 가공 영역의 경계 부근에 배치되며, 상기 유지면으로부터의 흡인을 정지함으로써 상기 반입 반출 영역과 상기 가공 영역 사이에서 이동하는 상기 척 테이블의 상기 유지면 상의 상기 칩을 향해, 상방으로부터 상기 칩 케이스로 상기 유체를 분사하여, 상기 척 테이블로부터 상기 칩 케이스를 향해 상기 칩을 날려 보내는 칩 블로잉 노즐(chip blowing nozzle)을 구비하며, 상기 칩 케이스는, 상기 가공 이송 수단의 단부에 인접하여 착탈 가능하게 배치되고, 상기 척 테이블의 상기 유지면보다 낮은 위치에 개구되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절삭 장치는, 상기 척 테이블과 일체로 가공 이송되며, 상기 척 테이블로부터 상기 칩 케이스를 향해 상기 척 테이블의 상기 유지면보다 낮은 위치로부터 연장되어 상기 가공 이송 수단을 덮는 안내 트레이를 더 구비하고, 상기 안내 트레이의 선단은 상기 칩 케이스의 상기 개구보다 높은 위치에 설정되며, 적어도 상기 반입 반출 영역으로부터 상기 가공 영역으로 이동하는 상기 척 테이블이 상기 칩 블로잉 노즐의 아래를 통과할 때까지, 상기 안내 트레이의 선단이 상기 칩 케이스의 상기 개구와 오버랩되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절삭 장치에 있어서, 상기 칩 케이스의 상기 개구는, 상기 가공 이송 수단에 인접하는 단부가 상기 척 테이블을 향해 상기 가공 이송 수단을 덮도록 돌출된 돌출부를 갖고 있는 것이 바람직하다.
그래서, 본 발명의 절삭 장치에서는, 소위 매뉴얼 타입의 반송 기구를 갖지 않는 절삭 장치에, 칩 블로잉 노즐과 칩 케이스를 추가함으로써, 저렴하게 공간을 절약하여, 테이프리스의 절삭 장치를 실현하였다. 따라서, 척 테이블로부터 분할된 칩을 반송하기 위한 반송 수단의 구조의 간이화를 도모할 수 있고, 장치 자체의 저비용화를 도모할 수 있으며, 대형화를 억제할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 절삭 장치의 구성예를 도시하는 사시도이다.
도 2는 실시형태에 따른 절삭 장치의 구성예의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 3의 (a)는 실시형태에 따른 절삭 장치의 분할 가공 후의 칩을 유지한 척 테이블을 반입 반출 영역에 위치시킨 상태를 도시하는 단면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 도시된 척 테이블을 반입 반출 영역으로부터 가공 영역을 향해 이동시키는 상태를 도시하는 단면도이며, 도 3의 (c)는 도 3의 (b)에 도시된 척 테이블로부터 모든 칩이 날아간 상태를 도시하는 단면도이고, 도 3의 (d)는 도 3의 (c)에 도시된 척 테이블을 가공 영역에 위치시킨 상태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 실시형태의 변형예에 따른 절삭 장치의 구성예의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 5는 실시형태의 다른 변형예에 따른 절삭 장치의 구성예의 주요부를 도시하는 사시도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.
〔실시형태〕
실시형태에 따른 절삭 장치를, 도 1 내지 도 3에 기초하여 설명한다. 도 1은 실시형태에 따른 절삭 장치의 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 2는 실시형태에 따른 절삭 장치의 구성예의 주요부를 도시하는 사시도이다. 도 3의 (a)는 실시형태에 따른 절삭 장치의 분할 가공 후의 칩을 유지한 척 테이블을 반입 반출 영역에 위치시킨 상태를 도시하는 단면도이다. 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 도시된 척 테이블을 반입 반출 영역으로부터 가공 영역을 향해 이동시키는 상태를 도시하는 단면도이다. 도 3의 (c)는 도 3의 (b)에 도시된 척 테이블로부터 모든 칩이 날아간 상태를 도시하는 단면도이다. 도 3의 (d)는 도 3의 (c)에 도시된 척 테이블을 가공 영역에 위치시킨 상태를 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시된 본 실시형태에 따른 절삭 장치(1)는, 가공 수단(20)과, 피가공물(W)을 유지한 척 테이블(10)을 상대 이동시킴으로써, 피가공물(W)(도 2에 도시함)을 분할 가공하는 것이다. 절삭 장치(1)는, 판형의 피가공물(W)을 복수의 칩(T)(도 3의 (b)에 도시함)으로 분할하여, 칩 케이스(100)에 수용하는 것이다. 절삭 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 가공 수단(20)을 2개 구비한, 즉, 2스핀들의 다이서, 이른바 페이싱 듀얼 타입의 절삭 장치이다. 절삭 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 척 테이블(10)과, 가공 수단(20)과, X축 이동 수단(30)(가공 이송 수단에 상당)과, Y축 이동 수단(40)(인덱싱 이송 수단에 상당)과, Z축 이동 수단(50)과, 칩 이동 수단(60)과, 안내 트레이(70)와, 도시하지 않은 제어 수단을 구비하고 있다.
여기서, 피가공물(W)은, 절삭 장치(1)에 의해 가공되는 가공 대상이며, 본 실시형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 서로 직교하는 분할 예정 라인(L1, L2)에 의해 구획되고 또한 소정의 전극 등을 가지며 수지에 의해 밀봉된 디바이스를 복수 가진 패키지 기판이다. 피가공물(W)은, 절삭 장치(1)가 척 테이블(10)과 절삭 블레이드(21)를 갖는 가공 수단(20)을 상대 이동시켜, 분할 예정 라인(L1, L2)에 분할 가공이 실시됨으로써, 디바이스를 포함한 개개의 칩(T)으로 분할된다.
척 테이블(10)은, 분할 가공 전의 피가공물(W)이 오퍼레이터에 의해 유지면(11a)에 배치되고, 상기 피가공물(W)을 다이싱 테이프를 이용하지 않고서 유지면(11a)에서 직접 흡인 유지하는 것이다. 또한, 척 테이블(10)은, 개개로 분할된 칩(T)을 이탈시킬 때, 유지면(11a)으로부터의 흡인을 정지한 후, 유지면(11a)에 유체로서의 가압된 기체를 간헐적으로 공급하여 상기 유지면(11a)으로부터 분사시켜, 척 테이블(10)로부터 확실하게 칩(T)을 이탈시키는 것이기도 하다.
척 테이블(10)은, 피가공물(W)을 흡인 유지하는 유지면(11a)을 가진 평판형의 흡인 유지부(11)와, 흡인 유지부(11)를 유지면(11a)과 직교하는 Z축 주위로 회전시키는 기대(基臺; 12)(도 3에 도시함)를 구비하고 있다. 흡인 유지부(11)에 있어서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 분할 예정 라인(L1, L2)에 들어간 절삭 블레이드(21)와의 접촉을 회피하기 위한 도피홈(escape groove; 13)이 유지면(11a)에 복수 형성되어 있다. 또한, 흡인 유지부(11)에 있어서, 피가공물(W)의 개개의 칩(T)을 흡인하기 위한 흡인 구멍(14)이 유지면(11a)에 각 칩(T)마다 형성되어 있다. 흡인 구멍(14)에는, 도시하지 않은 흡인원과 유체 공급원이 접속되어 있으며, 흡인원에 의해 흡인 구멍(14)으로부터 분위기가 흡인되고, 유체 공급원에 의해 흡인 구멍(14)으로부터 유체로서의 가압된 기체가 간헐적으로 분사된다. 한편, 본 발명에서는, 척 테이블(10)의 흡인 유지부(11)의 흡인 구멍(14)으로부터 간헐적으로 분사되는 유체는, 물 등의 액체여도 좋고, 가압된 공기 등의 기체여도 좋으며, 물 등의 액체와 가압된 공기 등의 기체가 혼합된 것이어도 좋다.
가공 수단(20)은, 척 테이블(10)에 의해 유지된 피가공물(W)에 가공액을 노즐(23)로부터 공급하면서, 피가공물(W)을 도시하지 않은 스핀들의 선단에 장착된 절삭 블레이드(21)로 분할 가공하는 것이다. 가공 수단(20)은, 피가공물(W)의 분할 예정 라인(L1, L2) 중 피가공물(W)의 외측 가장자리부에 형성된 4개의 분할 예정 라인(L2)에 분할 가공을 실시한 후, 피가공물(W)의 중앙부의 분할 예정 라인(L1)에 분할 가공을 실시한다. 스핀들은, 각기둥 형상의 하우징(22)에 각각 회전 가능하게 지지되며, 하우징(22)에 각각 수납되어 있는 도시하지 않은 블레이드 구동원에 각각 연결되어 있다. 절삭 블레이드(21)는, 대략 링 형상을 갖는 아주 얇은 절삭 지석(砥石)이며, 스핀들에 각각 착탈 가능하게 장착된다. 절삭 블레이드(21)는, 블레이드 구동원에 의해 발생한 회전력에 의해 회전 구동한다. 본 실시형태의 2개의 가공 수단(20)(이하, 부호 20a, 20b로 나타냄)의 스핀들의 축심 방향은, 유지면(11a)과 평행한 Y축 방향으로 설정되어 있다.
한쪽의 가공 수단(20a)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, Y축 이동 수단(40), Z축 이동 수단(50) 등을 통해, 장치 본체(2)로부터 세워 마련한 한쪽의 기둥부(3a)에 설치되어 있다. 다른쪽의 가공 수단(20b)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, Y축 이동 수단(40), Z축 이동 수단(50) 등을 통해, 다른쪽의 기둥부(3b)에 설치되어 있다.
가공 수단(20a, 20b)은, Y축 이동 수단(40) 및 Z축 이동 수단(50)에 의해, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동되고, 척 테이블(10)의 유지면(11a)의 임의의 위치에 절삭 블레이드(21)를 위치시킬 수 있도록 되어 있다. 다른쪽의 가공 수단(20b)을 지지한 Z축 이동 수단(50)에는, 피가공물(W)의 상면을 촬상하는 촬상 수단(80)도 고정되어 있으며, 스핀들과 일체적으로 이동한다. 촬상 수단(80)은, 척 테이블(10)에 유지된 분할 가공 전의 피가공물(W)의 분할해야 할 영역을 촬상하는 CCD 카메라를 구비하고 있다. CCD 카메라는, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)을 촬상하여, 피가공물(W)과 절삭 블레이드(21)와의 위치 맞춤을 행하는 얼라이먼트를 수행하기 위한 화상을 얻고, 얻은 화상을 제어 수단에 출력한다.
X축 이동 수단(30)은, 피가공물(W) 및 칩(T)을 척 테이블(10)로부터 반입 및 반출하는 반입 반출 영역(O)과, 가공 수단(20)에 의해 피가공물(W)을 분할 가공하는 가공 영역(P) 사이에서 척 테이블(10)을 X축 방향으로 가공 이송(이동)시키는 것이다. 가공 영역(P)에서는, 척 테이블(10)은, 가공 수단(20a, 20b)의 하방에 위치한다. 한편, 반입 반출 영역(O)과 가공 영역(P) 사이에는, 칸막이판(31)(도 3에 도시함)이 설치되어 있다. 칸막이판(31)은, 촬상 수단(80)과 칩 이동 수단(60) 사이에 설치되어 있다.
X축 이동 수단(30)은, 기대(12)를 X축 방향으로 이동시킨다. 또한, X축 이동 수단(30)은, 상방이 신축 가능한 벨로우즈 시트(bellows sheet; 32)에 의해 덮여 있다. 벨로우즈 시트(32)는, X축 방향으로 직선형으로 형성되고, 기대(12)가 관통하며, 양단부가 장치 본체(2)의 X축 방향의 양단부에 부착되어 있다. 벨로우즈 시트(32)는, 접을 수 있는 적절한 재료로 구성되어 있으며, 기대(12), 즉 척 테이블(10)이 X축 방향으로 이동함에 따라 신축된다. 벨로우즈 시트(32)는, X축 이동 수단(30)에 가공액이 부착되는 것을 방지한다.
Y축 이동 수단(40)은, 가공 수단(20a, 20b)을 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송(이동)시키는 것이다. Y축 이동 수단(40)은, 가공 수단(20a, 20b)과 1 대 1로 대응하여 기둥부(3a, 3b)에 설치되어 있고, 대응한 가공 수단(20a, 20b)을 Y축 방향으로 이동시킨다. Z축 이동 수단(50)은, 가공 수단(20a, 20b)을 X축 방향과 Y축 방향에 직교하는 Z축 방향으로 승강(이동)시키는 것이다. Z축 이동 수단(50)은, 가공 수단(20a, 20b)과 1 대 1로 대응하여 기둥부(3a, 3b)에 설치되어 있고, 대응한 가공 수단(20a, 20b)을 Z축 방향으로 이동시킨다.
칩 이동 수단(60)은, 분할 가공 후의 복수로 분할된 척 테이블(10) 상의 칩(T)에 유체(F)(도 3의 (a) 등에 도시함)를 내뿜어, 척 테이블(10)로부터 칩 케이스(100)로 칩(T)을 이동시키는 것이다. 칩 이동 수단(60)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 칩 블로잉 노즐(61)을 구비하고 있다.
칩 블로잉 노즐(61)은, 반입 반출 영역(O)과 가공 영역(P)의 경계 부근에 배치되며, 척 테이블(10)의 유지면(11a)으로부터의 흡인이 정지되어, 반입 반출 영역(O)과 가공 영역(P) 사이에서 이동하는 척 테이블(10)의 유지면(11a) 상의 칩(T)을 향해 상방으로부터 칩 케이스(100)로 유체(F)를 분사한다. 칩 블로잉 노즐(61)은, 척 테이블(10)로부터 칩 케이스(100)를 향해 칩(T)을 날려 보내는 것이다.
칩 블로잉 노즐(61)은, 원통형으로 형성되며, 장치 본체(2)의 상면으로부터 세워 설치한 지지 부재(4)에 의해 양단이 지지되어 있다. 칩 블로잉 노즐(61)은, Y축 방향과 평행하게 배치되며, 양단이 지지 부재(4)에 의해 지지됨으로써, X축 이동 수단(30) 및 척 테이블(10)에 걸쳐 있는 모습으로 배치되어 있다. 칩 블로잉 노즐(61)은, 도시하지 않은 유체 공급원과 접속되어 있으며, 유체 공급원으로부터 공급된 유체(F)를 분사하는 분사 구멍(62)이 복수 형성되어 있다. 복수의 분사 구멍(62)은, Y축 방향으로 직선형으로 나란히 배치되어 있다. 칩 블로잉 노즐(61)의 분사 구멍(62)은, 절삭 장치(1)를 측면에서 보았을 때, 칩 블로잉 노즐(61)로부터 수평 방향보다도 약간 하향으로 유체(F)를 분사한다. 한편, 본 발명에서는, 칩 블로잉 노즐(61)의 분사 구멍(62)으로부터 분사되는 유체(F)는, 물 등의 액체여도 좋고, 가압된 공기 등의 기체여도 좋으며, 물 등의 액체와 가압된 공기 등의 기체가 혼합된 것이어도 좋다. 한편, 본 발명에서는, 분사 구멍(62)은, 칩 블로잉 노즐(61)이 연장되는 방향을 따른 세공(細孔) 형상이어도 좋다.
안내 트레이(70)는, 척 테이블(10)과 일체로 가공 이송되며, 즉 X축 방향으로 이동되는 것이다. 안내 트레이(70)는, 척 테이블(10)로부터 칩 케이스(100)를 향해 척 테이블(10)의 유지면(11a)보다 낮은 위치로부터 연장되며, X축 이동 수단(30)을 덮는 것이다. 안내 트레이(70)는, 척 테이블(10)의 기대(12)에 부착되고, 유지면(11a)보다도 낮은 위치에 배치되어 있으며, 흡인 유지부(11)와 함께 Z축 주위로 회전하지 않는다. 또한, 안내 트레이(70)는, 척 테이블(10)의 기대(12)에 부착되며, X축 이동 수단(30)의 상방을 덮는다.
안내 트레이(70)는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 기대(12)로부터 기대(12)의 외주 방향으로 연장되어 흡인 유지부(11)의 하방에 배치된 하방 배치부(71)와, 하방 배치부(71)로부터 X축 방향으로 가공 영역(P)으로부터 멀어지는 방향으로 연장된 연장부(72)를 구비하고 있다. 하방 배치부(71)에는, 외측 가장자리로부터 상방으로 세워 마련한 측벽(71a)이 설치되어 있다. 측벽(71a)은, 척 테이블(10)로부터 날아간 칩(T)이 안내 트레이(70) 상으로부터 탈락하는 것을 억제한다. 연장부(72)에는, Y축 방향의 양 가장자리로부터 상방으로 세워 마련한 가이드벽(72a)이 설치되어 있다. 가이드벽(72a)은, 척 테이블(10)로부터 날아간 칩(T)을 칩 케이스(100)로 안내한다.
또한, 절삭 장치(1)의 장치 본체(2)에는, 칩(T)을 수용하는 칩 케이스(100)가 착탈 가능하게 배치되어 있다. 칩 케이스(100)는, 장치 본체(2)에 부착되면, 반입 반출 영역(O)을 사이에 두고 가공 영역(P)과 반대측에 위치하게 된다. 칩 케이스(100)는, X축 이동 수단(30)의 반입 반출 영역(O)측의 단부에 인접하여 배치되어 있다. 칩 케이스(100)는, X축 이동 수단(30)의 반입 반출 영역(O)측의 단부와 X축 방향으로 나란히 배치되어 있다. 칩 케이스(100)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 척 테이블(10)의 흡인 유지부(11)의 유지면(11a)보다도 낮은 위치에 개구되어 있다. 칩 케이스(100)는, 메시 형상의 부재에 의해 구성되며, 상방이 개구된, 즉 상방에 개구(100a)가 형성된 상자 형상으로 형성되어 있다.
칩 케이스(100)의 개구(100a)는, 안내 트레이(70)의 연장부(72)의 선단보다도 낮은 위치에 설정되어 있다. 즉, 안내 트레이(70)의 연장부(72)의 선단은, 칩 케이스(100)의 개구(100a)보다도 높은 위치에 설정되어 있다. 또한, 칩 케이스(100)의 개구(100a)는, X축 이동 수단(30)에 인접하는 단부가 척 테이블(10)을 향해 X축 이동 수단(30)을 덮도록 돌출된 돌출부(101)를 갖고 있다. 즉, 돌출부(101)는, 칩 케이스(100)의 개구(100a) 근방의 단부가, X축 방향을 따라 척 테이블(10)을 향해 X축 이동 수단(30)을 덮도록 돌출되어 있다.
또한, 칩 케이스(100)의 개구(100a)가 형성된 돌출부(101)는, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 반입 반출 영역(O)으로부터 가공 영역(P)으로 이동하는 척 테이블(10)이 칩 블로잉 노즐(61)의 아래를 통과할 때까지, 안내 트레이(70)의 연장부(72)의 선단과 Z축 방향으로 포개져서 오버랩된다. 즉, 본 실시형태에서는, 적어도 반입 반출 영역(O)으로부터 가공 영역(P)으로 이동하는 척 테이블(10)이 칩 블로잉 노즐(61)의 아래를 통과할 때까지, 안내 트레이(70)의 연장부(72)의 선단이 칩 케이스(100)의 개구(100a)와 오버랩된다.
제어 수단은, 절삭 장치(1)를 구성하는 전술한 구성 요소를 각각 제어하여, 피가공물(W)에 대한 분할 가공을 절삭 장치(1)에 행하게 하는 것이다. 한편, 제어 수단은, 예컨대 CPU 등으로 구성된 연산 처리 장치나 ROM, RAM 등을 구비하는 도시하지 않은 마이크로 프로세서를 주체로 하여 구성되어 있으며, 가공 동작의 상태나 상기 화상 등을 표시하는 표시 수단이나, 오퍼레이터가 가공 내용 정보 등을 등록할 때에 이용하는 도시하지 않은 조작 수단과 접속되어 있다.
다음으로, 실시형태에 따른 절삭 장치(1)를 이용한 피가공물(W)의 분할 가공에 대해서 설명한다. 오퍼레이터가 가공 내용 정보를 제어 수단에 등록하고, 오퍼레이터로부터 가공 동작의 개시 지시가 있었던 경우에, 절삭 장치(1)가 가공 동작을 개시한다. 가공 동작에 있어서, 제어 수단은, X축 이동 수단(30)을 구동시켜, 척 테이블(10)을 반입 반출 영역(O)에 위치시킨다. 오퍼레이터가 반입 반출 영역(O)에 위치한 척 테이블(10)의 유지면(11a)에 피가공물(W)을 배치하면, 제어 수단은, 흡인 구멍(14)을 통해 척 테이블(10)의 유지면(11a)에 피가공물(W)을 흡인 유지시킨다. 한편, 제어 수단은, 칩 이동 수단(60)의 칩 블로잉 노즐(61)의 분사 구멍(62)으로부터의 유체(F)의 분사를 정지시키고 있다.
다음으로, 제어 수단은, X축 이동 수단(30)에 의해 척 테이블(10)을 반입 반출 영역(O)으로부터 가공 영역(P)을 향해 이동시켜, 촬상 수단(80)의 하방에 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)을 위치시키고, 촬상 수단(80)에 촬상시킨다. 촬상 수단(80)은, 촬상한 화상의 정보를 제어 수단에 출력한다. 그리고, 제어 수단이, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)의 분할 예정 라인(L1, L2)과, 가공 수단(20)의 절삭 블레이드(21)와의 위치 맞춤을 행하기 위한 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실행하여, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)을 가공 영역(P)으로 반송한 후, 척 테이블(10)에 유지된 피가공물(W)과 가공 수단(20)과의 상대 위치를 조정한다.
그리고, 제어 수단은, 가공 내용 정보에 기초하여, 절삭 블레이드(21)를 회전시켜, 절삭 블레이드(21)에 의해 피가공물(W)의 분할 예정 라인(L2)을 절삭한다. 제어 수단은, 분할 예정 라인(L2)을 절삭한 후, 절삭 블레이드(21)에 피가공물(W)의 분할 예정 라인(L1)을 절삭시킨다. 모든 분할 예정 라인(L1, L2)에 분할 가공이 실시되면, 피가공물(W)은, 개개의 칩(T)으로 분할된다.
제어 수단은, 모든 분할 예정 라인(L1, L2)에 대한 분할 가공이 종료되면, 가공 수단(20a, 20b)을 정지시키고, X축 이동 수단(30)에 의해 개개로 분할된 복수의 칩(T)을 흡인 유지한 척 테이블(10)을, 반입 반출 영역(O)까지 이동시킨다. 그리고, 제어 수단은, 척 테이블(10)이 반입 반출 영역(O)에 위치하면, 흡인원을 정지시켜, 분할된 개개의 칩(T)을 흡인 유지하는 흡인력을 정지시킨다.
그 후, 제어 수단은, 유체 공급원을 구동시키는 등에 의해, 유지면(11a)의 흡인 구멍(14)에 가압된 기체를 소정 시간 간헐적으로 공급하여, 유지면(11a)의 흡인 구멍(14)으로부터 분사시킨다. 그리고, 제어 수단은, 척 테이블(10)로부터 확실하게 개개로 분할된 복수의 칩(T)에 가압된 기체에 의해 진동을 부여하여, 척 테이블(10)로부터 개개로 분할된 복수의 칩(T)을 확실하게 이탈시킨다.
제어 수단은, 척 테이블(10)로부터의 개개로 분할된 복수의 칩(T)의 이탈이 종료되면, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 칩 블로잉 노즐(61)의 분사 구멍(62)으로부터 유체(F)를 분사시키면서, X축 이동 수단(30)에 의해, 척 테이블(10)을 반입 반출 영역(O)으로부터 가공 영역(P)을 향해 이동시킨다. 그러면, 척 테이블(10)의 이동과 함께, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 칩 케이스(100)로부터 멀리 떨어진 측의 칩(T)부터 순서대로 칩 케이스(100)를 향해 날아가게 된다. 날아간 칩(T)은, 칩 케이스(100)에 직접 수용되거나, 또는 안내 트레이(70)에 안내된 후에 칩 케이스(100)에 수용된다. 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 척 테이블(10)로부터 모든 칩(T)이 날아간 후에, 도 3의 (d)에 도시하는 바와 같이, 척 테이블(10)이 칩 블로잉 노즐(61)의 아래를 통과하면, 제어 수단은, 칩 이동 수단(60)을 정지시키고, 칩 블로잉 노즐(61)의 분사 구멍(62)으로부터의 유체(F)의 분사를 정지시킨다. 그리고, 오퍼레이터가, 도 3의 (d)에 도시하는 바와 같이, 칩 케이스(100)를 장치 본체(2)로부터 떼어내고, 분할 가공에 의해 얻어진 칩(T)을 취출한다. 그리고, 전술한 공정과 마찬가지로, 분할 가공 전의 피가공물(W)에 분할 가공을 실시한다.
이상과 같이, 실시형태에 따른 절삭 장치(1)는, 소위 매뉴얼 타입의 반송 기구를 갖지 않으며, 다이싱 테이프를 이용하지 않고서 직접 척 테이블(10)에 피가공물(W)을 흡인 유지하는 것이다. 절삭 장치(1)는, 소위 매뉴얼 타입의 반송 기구를 갖지 않는 절삭 장치에, 칩 블로잉 노즐(61)과 칩 케이스(100) 등을 추가함으로써, 저렴하게 공간을 절약하여, 분할 후의 칩(T)을 직접 반송하는 것을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 절삭 장치(1)는, 척 테이블(10)로부터 분할된 칩(T)을 반송하기 위한 반송 수단의 구조의 간이화를 도모할 수 있고, 장치 자체의 저비용화를 도모할 수 있으며, 대형화를 억제할 수 있다.
또한, 절삭 장치(1)는, 칩(T)을 칩 케이스(100)를 향해 날려 보낼 때에 척 테이블(10)과 칩 케이스(100)가 이격되어 버리지만, 척 테이블(10)로부터 칩 케이스(100)로 칩(T)을 안내하는 안내 트레이(70)를 설치하고 있다. 절삭 장치(1)는, 척 테이블(10)이 칩 블로잉 노즐(61)의 아래를 통과할 때까지, 안내 트레이(70)의 선단이 칩 케이스(100)의 개구(100a)와 오버랩된다. 따라서, 절삭 장치(1)는, 척 테이블(10) 상으로부터 날려 보낸 칩(T)을 안내 트레이(70)에 의해 칩 케이스(100)에 확실하게 안내할 수 있다.
또한, 절삭 장치(1)는, 칩 케이스(100)의 개구(100a)에 척 테이블(10)을 향해 돌출된 돌출부(101)를 갖고 있기 때문에, 척 테이블(10) 상으로부터 날려 보낸 칩(T)을 칩 케이스(100) 내에 확실하게 수용할 수 있다. 따라서, 절삭 장치(1)는, 척 테이블(10) 상의 칩(T)을 칩 케이스(100)에 수용하기 위해서, 칩 블로잉 노즐(61), 안내 트레이(70) 및 칩 케이스(100) 이외의 것을 추가할 필요가 없다. 따라서, 절삭 장치(1)는, 척 테이블(10)로부터 분할된 칩(T)을 반송하기 위한 반송 수단의 구조의 간이화를 도모할 수 있고, 장치 자체의 저비용화와 대형화를 억제할 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 칩 블로잉 노즐(61)을 직선 형상으로 형성하였으나, 본 발명에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 절삭 장치(1)를 평면에서 보았을 때, 양단부가 중앙보다도 분사 구멍(62)으로부터의 유체(F)의 분사 방향의 전방에 위치하도록, 칩 블로잉 노즐(61)의 중앙을 굴곡시켜, く자 형상으로 형성해도 좋다. 한편, 도 4는 실시형태의 변형예에 따른 절삭 장치의 구성예의 주요부를 도시하는 사시도이며, 도 4에 있어서, 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 4에 도시된 칩 블로잉 노즐(61)은, く자 형상을 이루고 있음으로써, 양단부의 분사 구멍(62)으로부터 칩 케이스(100)의 폭의 중앙을 향해 유체(F)를 분사한다. 그리고, 칩 블로잉 노즐(61)은, 칩(T)을 흩뜨리지 않고, 칩 케이스(100)로 유도한다. 따라서, 도 4에 도시된 변형예에 따르면, 절삭 장치(1)는, 실시형태의 효과에 더하여, 칩 케이스(100)에 칩(T)을 확실하게 수용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 칩 케이스(100)에 더하여, 도 5에 도시하는 바와 같이, 단재(端材) 케이스(110)를 장치 본체(2)에 착탈 가능하게 해도 좋다. 한편, 도 5는 실시형태의 다른 변형예에 따른 절삭 장치의 구성예의 주요부를 도시하는 사시도이며, 도 5에 있어서, 실시형태와 동일 부분에는, 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한, 도 5에서는, 칩 블로잉 노즐(61)을 생략하고 있으나, 도 5에 도시된 절삭 장치(1)는, 칩 블로잉 노즐(61)을 구비하고 있다.
단재 케이스(110)는, 장치 본체(2)에 부착되면, X축 이동 수단(30)의 가공 영역(P)측의 단부에 인접하여 배치되어 있다. 단재 케이스(110)는, X축 이동 수단(30)의 가공 영역(P)측의 단부와 X축 방향으로 나란히 배치되어 있다. 단재 케이스(110)는, 척 테이블(10)의 흡인 유지부(11)의 유지면(11a)보다도 낮은 위치에 개구되며, 메시 형상의 부재에 의해 구성되고, 상방이 개구된, 즉 상방에 개구(110a)가 형성된 상자 형상으로 형성되어 있다.
또한, 단재 케이스(110)의 개구(110a)는, 척 테이블(10)의 유지면(11a)보다도 낮은 위치에 설정되어 있다. 또한, 단재 케이스(110)의 개구(110a)는, X축 이동 수단(30)에 인접하는 단부가 척 테이블(10)을 향해 X축 이동 수단(30)을 덮도록 돌출된 단재 돌출부(111)를 갖고 있다. 단재 케이스(110)는, 가공 수단(20a, 20b)에 의해 피가공물(W)로부터 분할되고 또한 절삭 블레이드(21)의 회전 및 가공 수단(20a, 20b)의 노즐(23)로부터 분사되는 가공액에 의해 비산된 단재(도시하지 않음)를 수용하는 것이다.
한편, 단재는, 피가공물(W)의 척 테이블(10)의 흡인 유지부(11)의 유지면(11a)에 흡인 유지되어 있지 않은 부분으로서, 가공 수단(20a, 20b)에 의한 분할 예정 라인(L2)을 따르는 분할 가공에 의해, 피가공물(W)로부터 분리됨으로써 발생하는 것이다. 즉, 단재는, 피가공물(W)의 디바이스가 설치되어 있지 않은 외측 가장자리부이다. 도 5에 도시된 변형예에서는, 피가공물(W)의 외측 가장자리부가 분리됨으로써 발생하는 단재는, 척 테이블(10)에 의해 흡인되지 않기 때문에, 절삭 블레이드(21)의 회전이나 노즐(23)로부터 분사되는 가공액의 기세에 의해 날아가게 된다. 그 날아가는 방향으로 착탈 가능한 단재 케이스(110)를 설치하고 있기 때문에, 날아간 단재가 자동적으로 단재 케이스(110) 내에 수용된다. 따라서, 도 5에 도시된 변형예에 따르면, 절삭 장치(1)는, 실시형태의 효과에 더하여, 비용의 상승과 대형화를 억제하면서도, 단재 케이스(110)에 단재를 확실하게 수용할 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 반입 반출 영역(O)으로부터 가공 영역(P)의 방향으로 이동하는 척 테이블(10)의 유지면(11a) 상의 칩(T)을 향해 칩 블로잉 노즐(61)로부터 유체(F)를 분사하고 있다. 그러나, 본 발명에서는, 가공 영역(P)으로부터 반입 반출 영역(O)의 방향으로 이동하는 척 테이블(10)의 유지면(11a) 상의 칩(T)을 향해 칩 블로잉 노즐(61)로부터 유체(F)를 분사해도 좋다. 이 경우, 제어 수단은, 모든 분할 예정 라인(L1, L2)에 대한 분할 가공이 종료되면, 가공 수단(20a, 20b)을 정지시키고, 척 테이블(10)이 가공 영역(P)에 위치한 채, 흡인원을 정지시켜, 분할된 개개의 칩(T)을 흡인 유지하는 흡인력을 정지시킨다.
그리고, 제어 수단은, 유체 공급원을 구동시키는 등에 의해, 유지면(11a)의 흡인 구멍(14)에 가압된 기체를 소정 시간 간헐적으로 공급하여, 유지면(11a)의 흡인 구멍(14)으로부터 분사시킨다. 그리고, 제어 수단은, 척 테이블(10)로부터 확실하게 개개로 분할된 복수의 칩(T)에 가압된 기체에 의해 진동을 부여하여, 척 테이블(10)로부터 개개로 분할된 복수의 칩(T)을 확실하게 이탈시킨다. 그 후, 제어 수단은, X축 이동 수단(30)에 의해 개개로 분할된 복수의 칩(T)을 흡인 유지한 척 테이블(10)을, 반입 반출 영역(O)까지 이동시키면서, 칩 블로잉 노즐(61)의 분사 구멍(62)으로부터 유체(F)를 분사시킨다. 그러면, 척 테이블(10)의 이동과 함께, 칩 케이스(100)쪽의 칩(T)부터 순서대로 칩 케이스(100)를 향해 날려 보내고, 날아간 칩(T)을 칩 케이스(100)에 수용한다. 그리고, 척 테이블(10)이 반입 반출 영역(O)에 위치하면, 칩 이동 수단(60)을 정지시키고, 칩 블로잉 노즐(61)의 분사 구멍(62)으로부터의 유체(F)의 분사를 정지시킨다. 그리고, 오퍼레이터가, 칩 케이스(100)를 장치 본체(2)로부터 떼어내고, 분할 가공에 의해 얻어진 칩(T)을 취출한다. 그리고, 전술한 공정과 마찬가지로, 분할 가공 전의 피가공물(W)에 분할 가공을 실시한다.
또한, 본 발명에서는, 직접 척 테이블(10)에 유지되는 것이면, 피가공물로서, 패키지 기판 이외의 여러 가지 피가공물(W)에 분할 가공을 실시하는 절삭 장치에 적용해도 좋다.
한편, 본 발명은 상기 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
1: 절삭 장치 10: 척 테이블
20, 20a, 20b: 가공 수단 21: 절삭 블레이드
30: X축 이동 수단(가공 이송 수단)
40: Y축 이동 수단(인덱싱 이송 수단)
60: 칩 이동 수단 61: 칩 블로잉 노즐
70: 안내 트레이 100: 칩 케이스
100a: 개구 101: 돌출부
F: 유체 T: 칩
W: 피가공물 O: 반입 반출 영역
P: 가공 영역

Claims (3)

  1. 판형의 피가공물을 복수의 칩으로 분할하여 칩 케이스에 수용하는 절삭 장치로서,
    상기 피가공물을 유지면에서 흡인 유지하는 척 테이블과, 이 척 테이블에 의해 유지된 상기 피가공물을 절삭 블레이드로 분할 가공하는 가공 수단과, 상기 피가공물을 반입 및 반출하는 반입 반출 영역과 상기 피가공물을 분할 가공하는 가공 영역 사이에서 상기 척 테이블을 X축 방향으로 가공 이송시키는 가공 이송 수단과, 상기 가공 수단을 상기 X축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 인덱싱 이송시키는 인덱싱 이송 수단과, 복수로 분할된 상기 척 테이블 상의 상기 칩에 유체를 내뿜어 상기 반입 반출 영역을 사이에 두고 상기 가공 영역과 반대측에 위치한 칩 케이스로 상기 척 테이블로부터 상기 칩을 이동시키는 칩 이동 수단을 구비하고,
    상기 칩 이동 수단은,
    상기 반입 반출 영역과 상기 가공 영역의 경계 부근에 배치되며, 상기 유지면으로부터의 흡인을 정지함으로써 상기 반입 반출 영역과 상기 가공 영역 사이에서 이동하는 상기 척 테이블의 상기 유지면 상의 상기 칩을 향해, 상방으로부터 상기 칩 케이스로 상기 유체를 분사하여, 상기 척 테이블로부터 상기 칩 케이스를 향해 상기 칩을 날려 보내는 칩 블로잉 노즐(chip blowing nozzle)을 구비하며,
    상기 칩 케이스는,
    상기 가공 이송 수단의 단부에 인접하여 착탈 가능하게 배치되고, 상기 척 테이블의 상기 유지면보다 낮은 위치에 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 척 테이블과 일체로 가공 이송되며, 상기 척 테이블로부터 상기 칩 케이스를 향해 상기 척 테이블의 상기 유지면보다 낮은 위치로부터 연장되어 상기 가공 이송 수단을 덮는 안내 트레이를 더 구비하고,
    상기 안내 트레이의 선단은 상기 칩 케이스의 상기 개구보다 높은 위치에 설정되며,
    적어도 상기 반입 반출 영역으로부터 상기 가공 영역으로 이동하는 상기 척 테이블이 상기 칩 블로잉 노즐의 아래를 통과할 때까지, 상기 안내 트레이의 선단이 상기 칩 케이스의 상기 개구와 오버랩되는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 칩 케이스의 상기 개구는,
    상기 가공 이송 수단에 인접하는 단부가 상기 척 테이블을 향해 상기 가공 이송 수단을 덮도록 돌출된 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 장치.
KR1020140069834A 2013-06-18 2014-06-10 절삭 장치 KR102046667B1 (ko)

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