TW201726299A - 加工裝置的搬運機構 - Google Patents

Abstract

本發明的課題為提供一種適合省空間化之加工裝置的搬運機構。其解決手段為設置於加工裝置(2)，該加工裝置(2)，具備：夾具台(10)；加工手段(12)；在被加工物(10)加工的加工區域及被加工物搬出入的搬出入區域之間將夾具台朝著加工運送方向移動的加工運送手段；及加工手段朝著與加工運送方向垂直的分度運送方向移動的分度運送手段(16)，將被加工物搬出入於夾具台的加工裝置的搬運機構，具備：在與搬出入區域鄰接的加工運送手段一方側的區域支撐加工前之被加工物的裝載台(42)；在與搬出入區域鄰接的加工運送手段另一方側的區域支撐加工後之被加工物的卸載台(46)；及在夾具台與裝載台或卸載台之間搬運被加工物的搬運手段(46、48、52)。

Description

加工裝置的搬運機構

本發明是關於板狀之被加工物加工用的加工裝置的搬運機構。

在將以半導體晶圓或封裝基板等為代表的板狀的被加工物分割成複數晶片時，例如，使用切削裝置或雷射加工裝置等的加工裝置。近年來，為刪減綠能屋的建設、維持等所需的成本，加速如上述加工裝置的省空間化(例如，參閱專利文獻1、2等)。

加工裝置的省空間化是例如可以從加工裝置省略被加工物的搬運機構來實現。被加工物的搬運機構省略後的場合，朝夾具台之被加工物的搬入，或從夾具台之被加工物的搬出是以操作人員的手操作完成。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-272842號公報

[專利文獻2]日本特開2013-254834號公報

但是，如上述以操作人員的手操作搬運被加工物的場合，比藉著搬運機構之自動搬運的場合有進行更多操作的必要，反而會導致加工成本的增大。

本發明是鑒於上述問題點所研創而成，其目的為提供一種適合省空間化之加工裝置的搬運機構。

根據本發明，提供一種加工裝置的搬運機構，係設置於加工裝置，該加工裝置，具備：保持被加工物的夾具台；保持在該夾具台的被加工物加工用的加工手段；在被加工物加工的加工區域及被加工物搬出入的搬出入區域之間將該夾具台朝著加工運送方向移動的加工運送手段；及該加工手段朝著與該加工運送方向垂直的分度運送方向移動的分度運送手段，將該被加工物搬出入於該夾具台的加工裝置的搬運機構，其特徵為，具備：在與該搬出入區域鄰接的該加工運送手段一方側的區域支撐加工前之被加工物的裝載台；在與該搬出入區域鄰接的該加工運送手段另一方側的區域支撐加工後之被加工物的卸載台；及在該夾具台與該裝載台或該卸載台之間搬運被加工物的搬運手段。

本發明中，該搬運手段，以具備：在該加工運送手段的一方側與該搬出入區域鄰接的裝載區域與定位在該搬出入區域的該夾具台正上方的正上方區域之間移動該裝載台的裝載台移動手段；在該加工運送手段的另一方側與該搬出入區域鄰接的卸載區域與該正上方區域之間移動該卸載台的卸載台移動手段；藉直動式機構朝垂直方向移動，定位在該搬出入區域的該夾具台；及在定位於該正上方區域的該裝載台或該卸載台之間搬運被加工物的轉載手段為佳。

又，本發明中，以進一步具備設置在該卸載台的移動路徑上，朝著該卸載台支撐的被加工物的露出面噴射空氣，將加工時附著的加工液從被加工物除去的乾燥手段為佳。

本發明之加工裝置的搬運機構，具備：在該搬出入區域鄰接的加工運送手段一方側的區域支撐加工前之被加工物的裝載台；在與搬出入區域鄰接的加工運送手段另一方側的區域支撐加工後之被加工物的卸載台；及在夾具台與裝載台或卸載台之間搬運被加工物的搬運手段，可有效運用存在於搬出入區域之兩側的剩餘區域。

因此，可維持著省空間化的狀態自動搬運被加工物，可刪減搬運所需的成本。亦即，根據本發明，可提供適合省空間化之加工裝置的搬運機構。

2‧‧‧切削裝置(加工裝置)

4‧‧‧基台

4a‧‧‧開口

6‧‧‧X軸移動台

8‧‧‧防塵防滴罩

10‧‧‧夾具台

10a‧‧‧保持面

12‧‧‧切削單元(加工手段)

14‧‧‧支撐構造

16‧‧‧切削單元移動機構(分度傳動手段)

18‧‧‧Y軸導軌

20‧‧‧Y軸移動板

22‧‧‧Y軸滾珠螺桿

24‧‧‧Y軸脈衝馬達

26‧‧‧Z軸導軌

28‧‧‧Z軸移動板

30‧‧‧Z軸滾珠螺桿

32‧‧‧Z軸脈衝馬達

34‧‧‧切削刃

36‧‧‧攝影機

42‧‧‧裝載台

42a‧‧‧保持面

44‧‧‧卸載台

44a‧‧‧保持面

46‧‧‧裝載移動機構(裝載移動手段、搬運手段)

48‧‧‧卸載移動機構(卸載移動手段、搬運手段)

50‧‧‧導軌

52‧‧‧轉載機構(轉載手段、搬運手段)

54‧‧‧吸引部

56‧‧‧噴嘴(乾燥手段)

11‧‧‧被加工物

13‧‧‧膠帶

15‧‧‧框架

第1圖是模式表示切削裝置之構成例等的透視圖。

第2(A)圖是模式表示在轉載機構保持被加工物的樣子的上視圖，第2(B)圖是模式表示在膠帶的外圍部份固定環形框架的場合，在轉載機構保持被加工物的樣子的上視圖。

第3(A)圖、第3(B)圖、第3(C)圖及第3(D)圖是模式表示將被加工物搬入夾具台時之一連續步驟的側視圖(前視圖)。

第4(A)圖、第4(B)圖及第4(C)圖是模式表示將被加工物從夾具台搬出時之一連續步驟的側視圖(前視圖)。

第5圖是模式表示變形例相關之搬運機構的構成例的上視圖。

參閱添附圖示，針對本發明的實施形態說明。第1圖為模式表示具備本實施形態相關搬運機構之切削裝置的構成例等的圖。並且，本實施形態中，雖針對切削板狀之被加工物切削裝置說明，但本發明的加工裝置也可是以雷射光線進行被加工物之加工的雷射加工裝置等。

如第1圖表示，切削裝置(加工裝置)2具備 支撐各構造的基台4。在基台4的中央，形成有朝X軸方向(前後方向、加工運送方向)長的矩形的開口4a。在該開口4a內，設有：X軸移動台6；使X軸移動台6在X軸方向移動的X軸移動機構(加工運送手段)(未圖示)；及覆蓋X軸移動機構的防塵防滴罩8。

在X軸移動台6的上方，設有保持被加工物11的夾具台10。如第1圖表示，被加工物11是例如為矩形的半導體晶圓、封裝基板、陶瓷基板、玻璃基板等，在其下面側黏貼有膠帶(薄膜)13。但是，被加工物的形狀、材質等不受限制。並且，也可以在膠帶13的外圍部份固定環形框架。

夾具台10是藉著上述的X軸移動機構與X軸移動台6一起在X軸方向移動。詳細為夾具台10係於被加工物11加工的中央的加工區域與被加工物11搬出入的前方的搬出入區域之間在X軸方向移動。並且在被加工物11的加工時，夾具台10也是在加工區域加工運送於X軸方向。

又，夾具台10是連結於馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，在與Z軸方向(垂直方向)大致平行的轉軸的周圍旋轉。夾具台10的上面是成為吸引、保持被加工物11的保持面10a。該保持面10a是通過形成於夾具台10之內部的吸引道(未圖示)等與吸引源(未圖示)連接。

在基台4的上面配置有跨開口4a的支撐兩組 切削單元(加工手段)12的門型的支撐構造14。在支撐構造14的前面上部，設有使各切削單元12朝著Y軸方向(左右方向、分度運送方向)及Z軸方向移動的兩組的切削單元移動機構(分度運送手段)16。

各切削單元移動機構16共同具備配置在支撐構造14的前面與Y軸方向平行的一對的Y軸導軌18。在Y軸導軌18，可滑動地安裝有構成各切削單元移動機構16的Y軸移動板20。

在各Y軸移動板20的背面側(後面側)設有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部分別栓鎖與Y軸導軌18平行的Y軸滾珠螺桿22。

在各Y軸滾珠螺桿22的一端部連結有Y軸脈衝馬達24。以Y軸脈衝馬達24旋轉Y軸滾珠螺桿22時，Y軸移動板20是沿著Y軸導軌18在Y軸方向移動。

在各Y軸移動板20的表面(前面)設有與Z軸方向平行的一對的Z軸導軌26。在Z軸導軌26可滑動地安裝有Z軸移動板28。

在各Z軸移動板28的背面側(後面側)設有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部分別栓鎖與Z軸導軌26平行的Z軸滾珠螺桿30。

在各Z軸滾珠螺桿30的一端部連結有Z軸脈衝馬達32。以Z軸脈衝馬達32旋轉Z軸滾珠螺桿30時，Z軸移動板28是沿著Z軸導軌26在Z軸方向移動。

在各Z軸移動板28的下部，設有切削單元12。該切削單元12具備裝設在成為轉軸之心軸(未圖示)的一端側的圓環形的切削刃34。在與切削刃34鄰接的位置，配置有被加工物11的切削(加工)時供應純水等的切削液(加工液)的噴嘴。並且，與切削單元12鄰接，設有被加工物11等攝影的攝影機36。

以各切削單元移動機構16在Y軸方向移動Y軸移動板20時，切削單元12及攝影機36朝著Y軸方向進行分度運送。並且，以各切削單元移動機構16在Z軸方向移動Z軸移動板28時，使切削單元12及攝影機36進行升降。

在基台4的前方側，配置有構成本實施形態相關之搬運機構的裝載台42及卸載台44。裝載台42是例如配置在以X軸移動機構(開口4a)的一方側與搬出入區域鄰接的區域，支撐加工前的被加工物11。

另一方面，卸載台44是例如配置在以X軸移動機構(開口4a)的另一方側與搬出入區域鄰接的區域，支撐加工後的被加工物11。亦即，裝載台42及卸載台44是配置在從側方(Y軸方向)夾著開口4a的位置。

在裝載台42的下方，設有移動裝載台42的裝載台移動機構(裝載台移動手段、搬運手段)46。並在卸載台44的下方，設有移動卸載台44的卸載台移動機構(卸載台移動手段、搬運手段)48。

裝載台移動機構46及卸載台移動機構48是 例如共同具備與Y軸方向平行的一對的導軌50，以汽缸等產生的力使得裝載台移動機構46及卸載台移動機構48沿著導軌50移動。

藉著該裝載台移動機構46，裝載台42在以X軸移動機構的一方側與搬出區域鄰接的裝載區域及定位於搬出入區域的夾具台10正上方的正上方區域之間移動。並且，藉著該卸載台移動機構48，卸載台44在以X軸移動機構的另一方側與搬出區域鄰接的卸載區域與正上方區域之間移動。

裝載台42及卸載台44的上面是分別成為吸引、保持被加工物11的保持面42a、44a。該保持面42a、44a是分別通過形成於裝載台42及卸載台44之內部的吸引道(未圖示)等與吸引源(未圖示)連接。

再者，本實施形態中，雖例示可吸引被加工物11的裝載台42及卸載台44，但本發明有關的裝載台及卸載台，至少只要構成可支撐被加工物11即可。亦即，本發明有關的裝載台及卸載台，也可不能吸引被加工物11。

在正上方區域的更上方，設有在定位於搬出入區域之夾具台10，及定位於正上方區域的裝載台42或卸載台44之間搬運被加工物11並轉載的轉載機構(轉載手段、搬運手段)52。該轉載機構52具備吸引、保持被加工物11的複數(本實施形態為4個)的吸引部54，藉著直動式機構(未圖示)在垂直方向移動。各吸引部54 是通過配管(未圖示)等連接於吸引源(未圖示)。

在卸載台44的移動路徑的上方，配置有噴射空氣的噴嘴(乾燥手段)56。該噴嘴56在支撐被加工物11的卸載台44從正上方區域移動至卸載區域為止時，朝著被加工物11的上面(露出面)噴射空氣。藉此，將附著在被加工物11的切削液等乾燥從被加工物11除去。

第2(A)圖是模式表示在上述轉載機構52保持被加工物11的樣子的上視圖。如第2(A)圖表示，以吸引部54接觸膠帶13的上面的狀態使吸引源的負壓作用時，膠帶13會被吸引部54所吸引。藉此，可以轉載機構52保持被加工物11。

再者，該轉載機構52在膠帶13的外圍部份固定環形框架的場合，也可保持被加工物11。第2(B)圖是模式表示在膠帶13的外圍部份固定環形框架的場合，在轉載機構52保持被加工物11的樣子的上視圖。

此時，只要以吸引部54接觸固定於膠帶13之外圍部份的環形框架15的上面的狀態使吸引源的負壓作用，框架15即會被吸引部54所吸引。藉此，即使環形框架15被固定於膠帶13的外圍部份，仍可以轉載機構52保持被加工物11。

說明以本實施形態的搬運機構搬運被加工物11的樣子。第3(A)圖、第3(B)圖、第3(C)圖及第3(D)圖是模式表示將被加工物11搬入夾具台10時之一連續步驟的側視圖(前視圖)。

將被加工物11搬入夾具台10時，首先，如第3(A)圖表示，將夾具台10定位在搬出入區域，並將裝載台42定位於裝載區域。再者，本實施形態中，雖是將卸載台44預先定位於卸載區域，但只要移動卸載台44不與裝載台42干涉即可。例如，也可在此階段中，預先將卸載台44定位於正上方區域，隨後在移動裝載台42的時機，朝卸載區域移動卸載台44。

在裝載台42定位於裝載區域之後，將被加工物11及膠帶13載放於裝載台42，對保持面42a進行吸引源的負壓的作用。接著，如第3(B)圖表示，將裝載台42移動至正上方區域之後，使轉載機構52下降，以吸引部54吸引裝載台42上的膠帶13。

以吸引部54吸引膠帶13之後，解除裝載台42對保持面42a的吸引，使轉載機構52上升。並且，如第3(C)圖表示，將裝載板42朝正上方區域以外(例如，裝載區域)移動之後，使得轉載機構52下降，使膠帶13接觸於夾具台10的保持面10a。

隨後，對夾具台10的保持面10a進行吸引源的負壓作用，並解除吸引部54對於膠帶13的吸引，如第3(D)圖表示，使轉載機構52上升。藉此一連續的步驟，可將被加工物11搬入夾具台10。

第4(A)圖、第4(B)圖及第4(C)圖是模式表示將被加工物11從夾具台10搬出時之一連續步驟的側視圖(前視圖)。從夾具台10搬出被加工物11時， 首先，如第4(A)圖表示，將夾具台10定位於搬出入區域，並將卸載台44定位在正上方區域以外(例如，卸載區域)。

並且，雖是將裝載台42定位在正上方區域以外即可，但本實施形態是預先將裝載台42定位於裝載區域。在卸載台44定位於正上方區域以外之後，使轉載機構52下降，以吸引部54吸引夾具台10上的膠帶13。

以吸引部54吸引膠帶13之後，解除夾具台10對保持面10a的吸引，使轉載機構52上升。並且，如第4(B)圖表示，在卸載台44移動至正上方區域之後，使轉載機構52下降，使得膠帶13與卸載台44的保持面44a接觸。

隨後，使吸引源的負壓作用於卸載台44的保持面44a，並解除吸引部54對膠帶13的吸引，如第3(C)圖表示，在轉載機構52上升之後，使卸載台44移動至卸載區域。藉此一連續的步驟，可以從夾具台10搬出被加工物11。

如以上說明，本實施形態之加工裝置的搬運機構，具備：在與搬出入區域鄰接的X軸移動機構(加工運送手段)一方側的區域支撐加工前之被加工物11的裝載台42；在與搬出入區域鄰接的X軸移動機構另一方側的區域支撐加工後之被加工物11的卸載台44；及在夾具台10與裝載台42或卸載台44之間搬運被加工物的裝載台移動機構(裝載台移動手段、搬運手段)46、卸載台移 動機構(卸載台移動手段、搬運手段)48、轉載移動機構(裝載手段、搬運手段)52，有效運用存在於搬出入區域兩側的剩餘區域。

因此，一邊維持著省空間狀態並可自動搬運被加工物11。亦即，減少搬運所需的操作人員的數量，可刪減成本。

又，本實施形態相關的加工裝置的搬運機構中，在被加工物11搬入夾具台10時，可預先將卸載台44預先定位於卸載區域，因此例如可以比較自由的時機卸下支撐於卸載台44之加工後的被加工物11。

同樣地，本實施形態相關的加工裝置的搬運機構中，在從夾具台10搬出被加工物11時，可預先將裝載台42定位於裝載區域，因此例如可以比較自由的時機將加工前的被加工物11載放於裝載台42。

亦即，與作業人員以手操作將被加工物11搬出入於夾具台10的場合等比較，被加工物11的更換作業在時間上較為餘裕，因此可防止搬出入延遲導致加工處理的停滯。並且，由於被加工物11的更換作業在時間上較有餘裕，可進一步減少操作人員的數量。

另外，本實施形態相關的加工裝置的搬運機構中，藉裝載台42或卸載台44保持被加工物11全面的時間較長，所以搬運中的被加工物11不易彎曲。因此，可防止起因於搬運中的彎曲造成被加工物11的破損。

並且，本發明不限於上述實施形態的記載可 進行種種變更而加以實施。例如，上述實施形態是使裝載台42及卸載台44在相對於Y軸方向平行的方向移動，但也可以使裝載台42及卸載台44在相對於Y軸方向傾斜的方向移動。

第5圖是模式表示變形例相關之搬運機構的構成例的上視圖。例如，存在有成為移動妨礙之障礙物的場合等，如第5圖表示，使裝載台42及卸載台44在相對於Y軸方向傾斜的方向移動，可一邊避開障礙物進行被加工物11的搬運。

又，上述實施形態中，雖例示以吸引源的負壓保持被加工物11的轉載機構(轉載手段、搬運手段)52，但例如也可以使用以磁力保持被加工物11或框架15等的轉載機構(轉載手段、搬運手段)。但是，此時，有使用以產生磁力的材質形成之被加工物11或框架15的必要。

此外，上述實施形態相關的構造、方法等只要在不脫離本發明之目的的範圍皆可適當變更加以實施。

2‧‧‧切削裝置(加工裝置)

4‧‧‧基台

4a‧‧‧開口

6‧‧‧X軸移動台

8‧‧‧防塵防滴罩

10‧‧‧夾具台

10a‧‧‧保持面

11‧‧‧被加工物

12‧‧‧切削單元(加工手段)

13‧‧‧膠帶

14‧‧‧支撐構造

16‧‧‧切削單元移動機構(分度傳動手段)

18‧‧‧Y軸導軌

20‧‧‧Y軸移動板

22‧‧‧Y軸滾珠螺桿

24‧‧‧Y軸脈衝馬達

26‧‧‧Z軸導軌

28‧‧‧Z軸移動板

30‧‧‧Z軸滾珠螺桿

32‧‧‧Z軸脈衝馬達

34‧‧‧切削刃

36‧‧‧攝影機

42‧‧‧裝載台

42a‧‧‧保持面

44‧‧‧卸載台

44a‧‧‧保持面

46‧‧‧裝載移動機構(裝載移動手段、搬運手段)

48‧‧‧卸載移動機構(卸載移動手段、搬運手段)

50‧‧‧導軌

52‧‧‧轉載機構(轉載手段、搬運手段)

54‧‧‧吸引部

56‧‧‧噴嘴(乾燥手段)

Claims (3)

1. 一種加工裝置的搬運機構，係設置於加工裝置，該加工裝置，具備：保持被加工物的夾具台；保持在該夾具台的被加工物加工用的加工手段；在被加工物加工的加工區域及被加工物搬出入的搬出入區域之間將該夾具台朝著加工運送方向移動的加工運送手段；及該加工手段朝著與該加工運送方向垂直的分度運送方向移動的分度運送手段，將被加工物搬出入於該夾具台的加工裝置的搬運機構，其特徵為，具備：在與該搬出入區域鄰接的該加工運送手段一方側的區域支撐加工前之被加工物的裝載台；在與該搬出入區域鄰接的該加工運送手段另一方側的區域支撐加工後之被加工物的卸載台；及在該夾具台與該裝載台或該卸載台之間搬運被加工物的搬運手段。
2. 如申請專利範圍第1項記載的加工裝置的搬運機構，其中，該搬運手段，具備：在該加工運送手段的一方側與該搬出入區域鄰接的裝載區域及定位在該搬出入區域的該夾具台正上方的正上方區域之間移動該裝載台的裝載台移動手段；在該加工運送手段的另一方側與該搬出入區域鄰接的卸載區域及該正上方區域之間移動該卸載台的卸載台移動手段；藉直動式機構朝垂直方向移動，定位在該搬出入區域 的該夾具台；及在定位於該正上方區域的該裝載台或該卸載台之間搬運被加工物的轉載手段。
3. 如申請專利範圍第2項記載的加工裝置的搬運機構，其中，進一步具備設置在該卸載台的移動路徑上，朝著該卸載台支撐的被加工物的露出面噴射空氣，將加工時附著的加工液從被加工物除去的乾燥手段。