TW201711788A - 被加工物的支持治具 - Google Patents

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Abstract

課題為提供一種以非常簡單的構成來將不使用切割膠帶之被加工物的加工及搬出搬入做成可能的被加工物的支持治具。解決手段是在加工裝置上使用的被加工物的支持治具，該加工裝置具備有：將具有由交叉之複數條分割預定線劃分出的複數個區域之板狀的被加工物吸引保持的工作夾台、和將保持在該工作夾台上的被加工物沿著該分割預定線分割成複數個晶片的加工設備，該被加工物的支持治具的特徵在於，其具備：支持板，以其中一方之面支持被加工物，並以和該一方之面為相反側的另一方之面覆蓋該工作夾台之保持面；以及按壓板，具有覆蓋該被加工物之整體的面積，並且與該支持板挾持被支持在該支持板的該一方之面上的被加工物，該支持板具有與所支持之被加工物的該分割預定線相對應的複數個溝部、和被該交叉之溝部劃分而在用以保持已分割之晶片的區域上形成的複數個貫通孔，在將已利用該加工設備分割成晶片的被加工物從該工作夾台搬出時，是以該支持板及該按壓板將該被加工物挾持並搬出。

Description

被加工物的支持治具 發明領域
本發明是有關於一種在將被加工物分割成晶片時進行支持的被加工物的支持治具。
發明背景
半導體晶圓或光元件晶圓等的晶圓、陶瓷基板、樹脂封裝、玻璃板等可藉由切削裝置或雷射加工裝置分割成一個個的晶片。通常藉由分割而被分割成複數個晶片之後，為了使操作性良好，會作成將被加工物貼附至外周已貼附於環狀框架之切割膠帶上之形態的框架單元，來投入切削裝置或雷射加工裝置等。
然而，由於在框架單元上使用的切割膠帶是使用完即丟棄的，所以成為成本增加的原因。視被加工物的種類而定，也有加工後之晶片的處理即使比較粗糙也不會有問題的被加工物。
例如CSP(Chip Size Package，晶片尺寸封裝)或BGA(Ball Grid Array，球柵陣列封裝)等的樹脂基板或陶瓷基板等即適用於該情形，並且已有一種在切削這些被加工物時實現無膠帶(tapeless)加工的切削裝置之方案被提出。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2001-085449號公報
專利文獻2：日本專利特開2001-024003號公報
專利文獻3：日本專利特開2015-002336號公報
發明概要
但是，在實現無膠帶加工之以往的切削裝置上，要按每1個晶片對晶片進行分類(sort)的搬送機構較複雜且價格較高，所以存有要在價格較便宜的切削裝置或較便宜的元件上導入會較困難之課題。
在專利文獻3中所揭示的無膠帶切割機中，雖然是藉由在未配備手動式(manual type)的搬送機構之切削裝置上追加晶片吹送噴嘴及晶片盒，來實現價格較便宜的無膠帶之切削裝置，但是由於是以空氣將晶片吹送並收容至晶片盒內，所以會有以下課題：操作人員必須將晶片從晶片盒中取出、再次將晶片重新裝進晶片盒中、甚至產生沒有被收容於晶片盒內之晶片。
本發明是有鑒於這樣的課題而作成的發明，其目的在於提供一種以非常簡單的構成來將不使用切割膠帶之被加工物的加工及搬出搬入做成可能的被加工物的支持治具。
依據本發明，可提供一種可在加工裝置上使用的被加工物的支持治具，該加工裝置具備有：將具有由交叉之複數條分割預定線劃分出的複數個區域之板狀的被加工物吸引保持的工作夾台、和將保持在該工作夾台上的被加工物沿著該分割預定線分割成複數個晶片的加工設備，該被加工物的支持治具的特徵在於，其具備： 支持板，以其中一方之面支持被加工物，並以和該一方之面為相反側的另一方之面覆蓋該工作夾台之保持面；以及 按壓板，具有覆蓋該被加工物之整體的面積，並且與該支持板挾持被支持在該支持板的該一方之面上的被加工物， 該支持板具有與所支持之被加工物的該分割預定線相對應的複數個溝部、和被該交叉之溝部劃分而在用以保持已分割之晶片的區域上形成的複數個貫通孔， 在將已利用該加工設備分割成晶片的被加工物從該工作夾台搬出時，是以該支持板及該按壓板將該被加工物挾持並搬出。
較理想的是，被加工物的支持治具更具備有被覆於支持板的該一方之面的支持被加工物之區域上的彈性構件。
依據本發明的被加工物的支持治具，能夠提供一種以非常簡易的構成將不使用切割膠帶之被加工物的加工 及搬出搬入做成可能的被加工物的支持治具。
2‧‧‧切削裝置
4‧‧‧基座
6、6A‧‧‧工作夾台
7‧‧‧吸引保持部
7a‧‧‧保持面
8‧‧‧防水蓋
9‧‧‧銷孔
10‧‧‧伸縮件
11‧‧‧封裝基板
12‧‧‧支柱
13‧‧‧樹脂基板
14、22‧‧‧導軌
15‧‧‧分割預定線
16‧‧‧Y軸移動塊
17‧‧‧區域
18、26‧‧‧滾珠螺桿
19‧‧‧樹脂
20‧‧‧Y軸移動機構
23‧‧‧元件封裝
24‧‧‧Z軸移動塊
28‧‧‧脈衝馬達
30‧‧‧Z軸移動機構
32‧‧‧切削單元
34‧‧‧主軸殼體
36‧‧‧主軸
38‧‧‧切削刀
40‧‧‧攝像單元
42、42A‧‧‧支持治具
44、44A‧‧‧支持板
45、45A‧‧‧保持部
45a‧‧‧保持區域
46、46A‧‧‧按壓板
48‧‧‧退刀溝
50、65‧‧‧貫通孔
52‧‧‧彈性構件
52a‧‧‧孔
54‧‧‧電磁切換閥
56‧‧‧吸引源
58‧‧‧位置決定銷
60‧‧‧抵接銷
62‧‧‧凹部
64a‧‧‧薄肉部
64b‧‧‧厚肉部
66‧‧‧閂扣
68‧‧‧收容部
X1、X、Y、Z‧‧‧方向
圖1是本發明之支持治具可適用的切削裝置的立體圖。
圖2是顯示以本發明第1實施形態之支持治具挾持被加工物之狀態的立體圖。
圖3是顯示以工作夾台吸引保持支持治具的支持板之情形的剖面圖。
圖4是正在切削隔著支持治具而被保持在工作夾台上之被加工物之狀態的局部剖面側視圖。
圖5(A)是將按壓板載置於已被分割成複數個晶片的被加工物上之狀態的剖面圖，圖5(B)是顯示以支持治具的支持板及按壓板將已被分割成複數個晶片的被加工物挾持並從工作夾台搬出之情形的剖面圖。
圖6是本發明第2實施形態的支持治具的剖面圖。
用以實施發明之形態
以下，參照圖式詳細地說明本發明的實施形態。參照圖1，所示為本發明實施形態的被加工物的支持治具可適用的切削裝置2的立體圖。如圖1所示的切削裝置2是利用人力將被加工物或載置到工作夾台6上、或從工作夾台6搬出的手動式的切削裝置。
4為切削裝置2的基座，在基座4上是將工作夾台6以可旋轉且可藉由圖未示的加工進給機構在X軸方向上往 復移動的方式配置著。工作夾台6的周圍配置有防水蓋8，且連結有和此防水蓋8橫跨基座4而用於保護加工進給機構之軸部的伸縮件10。
基座4的後方豎立設置有門型形狀的支柱12。支柱12上固定有朝Y軸方向伸長的一對導軌14。在支柱12上，將Y軸移動塊16以可藉由滾珠螺桿18與圖未示的脈衝馬達所構成之Y軸移動機構(分度進給機構)20而沿著導軌14在Y軸方向上移動的方式搭載。
Y軸移動塊16上固定有朝Z軸方向伸長的一對導軌22。在Y軸移動塊16上，將Z軸移動塊24以可藉由滾珠螺桿26與脈衝馬達28所構成之Z軸移動機構30而被導軌22引導並在Z軸方向上移動的方式搭載。
Z軸移動塊24上安裝有切削單元32，並且在切削單元32的主軸殼體34中將圖4所示的主軸36可旋轉地收容，並且於主軸36的前端部上可裝卸地安裝有切削刀38。Z軸移動塊24上進一步安裝具有顯微鏡及照像機的攝像單元40。
參照圖2，所示為以本發明第1實施形態的被加工物的支持治具42支持為被加工物之一種的封裝基板11之情形的立體圖。封裝基板11具有矩形的樹脂基板13，並且在形成為格子狀之分割預定線15所劃分出的各個區域17之背面側上搭載有元件，並且藉由樹脂19密封各個元件。
支持治具42是由支持板44與按壓板46所構成，該支持板44是以其中一方之面(表面)支持封裝基板11，並以另一方之面(背面)覆蓋工作夾台6之保持面7a(參照圖3)，該按 壓板46是和與支持板44共同挾持被支持在支持板44上的封裝基板11。
較理想的是，支持板44及按壓板46皆由硬質的樹脂所形成。藉由以樹脂形成支持板44，而變得價格便宜並且使與元件晶片對應之大量的吸附部的成型及開孔變容易。
支持板44具有在其表面上對應於封裝基板11的大小之高度高一階的保持部45，且在保持部45上以相互正交的形式形成有複數個切削刀之退刀溝48，並藉由退刀溝48將保持部45分割成複數個保持區域45a。
如圖3所示，各個保持區域45a上形成有貫通孔50。各個保持區域45a上貼附有具有與貫通孔50連通的孔52a之橡膠等的彈性構件52。
如圖5所示，由於按壓板46是從上方按壓已被支持在支持板44上的封裝基板11，所以按壓板46的直徑是形成為比封裝基板11的對角線之長度還要大。
以下，說明如上述所構成的支持治具42的使用方法。首先，如圖3所示，將支持治具42的支持板44載置於工作夾台6上。此時，由多孔陶瓷等所形成的吸引保持部7是藉由將電磁切換閥54定位到遮斷位置，以斷絕與吸引源56的連通。
藉由將支持板44載置於工作夾台6上之後，將封裝基板11載置於支持板44的保持部45上，且將電磁切換閥54切換至連通位置，以將吸引保持部7連接到吸引源56。藉 此，透過工作夾台6的吸引保持部7使負壓作用於貫通孔50，而可將封裝基板11吸引保持在支持板44的保持部45上。
以工作夾台6隔著支持治具42的支持板44吸引保持封裝基板11之後，如圖4所示，藉由利用高速旋轉的切削刀38沿著封裝基板11的分割預定線15切入，並使工作夾台6在圖1中朝X1方向加工進給，以切削封裝基板11。
此時，由於切削刀38的前端是通過形成在支持板44的保持部45之退刀溝48而旋轉，所以不會有切削刀38損傷支持板44的情形。
在Y軸方向上分度進給切削單元32，並且依次切削在第1方向上伸長之封裝基板11的分割預定線15。其次，於將工作夾台旋轉90°之後，同樣地對在與第1方向垂直相交的第2方向上伸長之分割預定線15進行切削，並如圖5所示，將封裝基板11分割成一個個的元件封裝23。
將封裝基板11之分割已結束的狀態顯示於圖5(A)。其次，如圖5(B)所示，將電磁切換閥54切換至遮斷位置而遮斷工作夾台6的吸引保持部7與吸引源56的連通之後，在以支持治具42的支持板44和按壓板46挾持封裝基板11的狀態下，讓操作人員將已被分割成一個個的元件封裝23之狀態的封裝基板11從工作夾台6上搬出。
在本實施形態之被加工物的支持治具42中，由於能夠將分割成一個個的元件封裝23後的封裝基板11以支持板44與按壓板46挾持並搬出，所以能夠以價格非常便宜且簡單的構成來將切削加工後的封裝基板11確實地搬出。
參照圖6，所示為本發明第2實施形態的支持治具及工作夾台的剖面圖。支持治具42A的支持板44A，具有用以使支持板44A對齊於工作夾台6A的一對位置決定銷58，並且在工作夾台6A上形成有與這些銷58嵌合的銷孔9。
在支持板44A上進一步沿著保持部45A的一邊或是相鄰的兩邊形成有用以使封裝基板11對齊於支持板44A的保持部45A之一對抵接銷60。
按壓板46A具有用於收容支持板44A之保持部45A及已載置在保持部45A上的封裝基板11的矩形之凹部62。因此，按壓板46A是由與凹部62對應之薄肉部64a及圍繞薄肉部64a之厚肉部64b所構成的。
按壓板46A具有相互180°分離的一對可轉動的閂扣(latch)66。按壓板46A的薄肉部46a上形成有與支持板44A的貫通孔50相對應的複數個貫通孔65。按壓板46A進一步具有可收容支持板44A之抵接銷60的收容部68。
以下說明如此構成的本實施形態的使用方法。首先，將支持治具46A的支持板44A設成使一對位置決定銷58嵌合於工作夾台6A的銷孔9中，以在工作夾台6A上定位並載置。其次，將封裝基板11抵接於支持板44A的抵接銷60並載置在保持部45A上，而以支持板44A的保持部45A吸引保持封裝基板11。
其次，與如圖4所示之情形同樣地，利用高速旋轉的切削刀38切削封裝基板11的分割預定線15，以將封裝基板11分割成一個個的元件封裝23。
當封裝基板11的分割結束後，即解除封裝基板11的吸引保持，將按壓板46A的閂扣66卡合在支持板44A，並且在以支持治具42A的支持板44A和按壓板46A挾持封裝基板11的狀態下，讓操作人員將已被分割成一個個的元件封裝23之狀態的封裝基板11從工作夾台6A搬出。
在本實施形態的被加工物的支持治具42A上，由於能夠在按壓板46A的閂扣66已卡合於支持板44A的狀態下將封裝基板11從工作夾台6A搬出，所以不會有封裝基板11之搬送時支持板44A與按壓板46A偏移的情形。
又，由於按壓板46A的薄肉部64a上形成有複數個貫通孔65，所以可以在將封裝基板11分割成一個個的元件封裝23而以支持治具42A挾持並搬送後、或在搬送中將已被分割的封裝基板11洗淨或乾燥。
在上述之各個實施形態中，雖然是以將本發明實施形態之被加工物的支持治具42、42A應用於封裝基板11之例來進行說明，但是被加工物並不限定於封裝基板，也可以用於支持陶瓷基板、未燒結陶瓷基板、樹脂基板、玻璃板等而同樣地利用。
6‧‧‧工作夾台
7‧‧‧吸引保持部
11‧‧‧封裝基板
13‧‧‧樹脂基板
19‧‧‧樹脂
32‧‧‧切削單元
36‧‧‧主軸
38‧‧‧切削刀
42‧‧‧支持治具
44‧‧‧支持板
48‧‧‧退刀溝
50‧‧‧貫通孔
52‧‧‧彈性構件
52a‧‧‧孔
54‧‧‧電磁切換閥
56‧‧‧吸引源

Claims (3)

  1. 一種被加工物的支持治具，是在加工裝置上使用，該加工裝置具備有：將具有由交叉之複數條分割預定線劃分出的複數個區域之板狀的被加工物吸引保持的工作夾台、和將保持在該工作夾台上的被加工物沿著該分割預定線分割成複數個晶片的加工設備，該被加工物的支持治具之特徵在於，其具備：支持板，以其中一方之面支持被加工物，並以和該一方之面為相反側的另一方之面覆蓋該工作夾台之保持面；以及按壓板，具有覆蓋該被加工物之整體的面積，並且與該支持板挾持被支持在該支持板的該一方之面上的被加工物，該支持板具有與所支持之被加工物的該分割預定線相對應的複數個溝部、和被該交叉之溝部劃分而在用以保持已分割之晶片的區域上形成的複數個貫通孔，在將已利用該加工設備分割成晶片的被加工物從該工作夾台搬出時，是以該支持板及該按壓板將該被加工物挾持並搬出。
  2. 如請求項1的被加工物的支持治具，其更具備有被覆於該支持板的該一方之面的支持該被加工物之區域上的彈性構件。
  3. 如請求項1或2的被加工物的支持治具，其中，該支持板 是以樹脂構成。
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