TW201839834A - 切割裝置 - Google Patents

Abstract

[課題] 有效而低成本地實施定位。 　　具備有：第1夾頭座及第2夾頭座，相互鄰接於與該保持面平行的第1方向而配設；第1切割單元及第2切割單元，被配設於該第1夾頭座及該第2夾頭座的上方，可對被保持於各個該保持面上的被加工物進行切割加工；第1攝影機及該第2攝影機，被配設於該第1夾頭座及該第2夾頭座的上方，可對被保持於各個該保持面上的被加工物進行拍攝；攝影機基台，支撐該第1攝影機及該第2攝影機；及攝影機基台移動單元，可使該攝影機基台在該第1方向上移動，該第1攝影機及該第2攝影機，係隔開該第1夾頭座的中心及該第2夾頭座的中心之該第1方向上的距離，被固定於該攝影機基台。

Description

切割裝置

本發明，係關於具備了切割晶圓等的被加工物之2個切割單元的切割裝置。

以半導體形成之晶圓的表面，係以被配列成格子狀的複數條分割預定線來劃分，在所劃分之各區域，係形成有IC等的元件。當該晶圓最後沿著該分割預定線被分割時，則形成一個個的元件晶片。

該晶圓之分割，係使用具備了切割單元的切割裝置。在該切割單元，係裝設有具備圓環狀之刀刃的切割刀。該切割刀之該圓環狀的刀刃，係例如燒結分散有研磨粒之結合材料而形成。

在切割加工時，係將在垂直於被加工物之表面的面內旋轉之該切割刀定位於預定高度，並使該刃與該被加工物往平行於被加工物之表面的切割進給方向相對地移動。於是，被加工物被切割加工。

該切割裝置，係在該切割單元之下方具備有夾頭座。該夾頭座之上面，係成為保持面，該被加工物，係被保持於該保持面上。該夾頭座，係可在該切割進給方向上移動，又，可繞與該保持面垂直的軸旋轉。該切割單元，係可在與該夾頭座之該保持面平行且與該切割進給方向垂直的分度進給方向上移動。

在對被加工物切割加工之前，係以成為適於加工之關係的方式，調整(定位)該切割刀與該被加工物的相對位置。亦即，使夾頭座繞垂直於該保持面之軸的周圍旋轉，將被加工物之分割預定線對準該切割進給方向，使該切割單元在該分度進給方向上移動，且將該切割刀定位於該分割預定線之延伸線的上方。而且，如上述般，實施被加工物之切割加工。

該切割裝置，係更具備有實施定位之際所使用的攝影機或顯微鏡，實施定位之際，係可藉由該攝影機等獲取被加工物的分割預定線。

在該切割裝置中，係可切割各種類的被加工物，例如亦可對封裝基板進行切割加工，該封裝基板，係具有由金屬等所形成之框架，在該框架搭載有元件晶片，並藉由樹脂而密封。該封裝基板，係由於有分割預定線之位置伴隨著樹脂之伸縮等而發生變化的情形，因此，在切割加工之際，針對每一基板適切地獲取分割預定線之位置而實施定位變得特別重要。

然而，近年來，對生產性高之切割裝置的研究開發日益火熱。例如，開發一種切割裝置，其具備有分別具有切割刀的2個切割單元與分別保持被加工物的2個夾頭座(參閱專利文獻1)。在該切割裝置中，2個該切割單元所分別具有的切割刀，係彼此相對。當使用該切割裝置時，由於可對2個被加工物同時地實施切割加工，因此，切割加工之生產率變高。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2006-156809號公報

[本發明所欲解決之課題]

即便在具有2個切割單元與2個夾頭座之切割裝置中實施切割加工的情況下，適切地定位切割刀與被加工物亦重要。為了在該切割裝置中適切且有效地實施定位，只要將2個攝影機等裝設於該切割裝置即可，該2個攝影機，係可分別獨立地獲取被分別保持於2個夾頭座上的被加工物。

例如，當該切割裝置所具備之攝影機等為1個時，則在2個切割單元及夾頭座中無法同時地實施定位。又，必需使該攝影機等在2個夾頭座的上方間移動，且該移動需耗費時間。另一方面，當將2個攝影機等裝設於該切割裝置時，由於無需等待攝影機等的到達，因此，可實施精度與生產性高的切割加工。

但是，僅為了實施定位而裝設2個攝影機等，並在該切割裝置設置可使各個攝影機等獨立地移動的機構，係該切割裝置之構成會變得複雜而耗費成本。

本發明，係有鑑於該問題點而進行研究者，其目的，係提供一種可在具有2個切割單元與2個被加工物之切割裝置中，有效且低成本地實施定位的切割裝置。 [用以解決課題之手段]

根據本發明之一態樣，提供一種切割裝置，其特徵係，具備有：第1夾頭座及第2夾頭座，分別具有保持被加工物之保持面，並相互鄰接於與該保持面平行的第1方向而配設；第1切割進給單元及第2切割進給單元，被配設於該第1夾頭座及該第2夾頭座的下方，可使該第1夾頭座及該第2夾頭座分別在與該保持面平行且垂直於該第1方向的第2方向上進行切割進給；第1切割單元及第2切割單元，被配設於該第1夾頭座及該第2夾頭座的上方，可對被保持於各個該保持面上的被加工物進行切割加工；第1攝影機及該第2攝影機，被配設於該第1夾頭座及該第2夾頭座的上方，可對被保持於各個該保持面上的被加工物進行拍攝；攝影機基台，支撐該第1攝影機及該第2攝影機；及攝影機基台移動單元，可使該攝影機基台在該第1方向上移動，該第1攝影機及該第2攝影機，係隔開該第1夾頭座的中心及該第2夾頭座的中心之該第1方向上的距離，被固定於該攝影機基台。 [發明之效果]

本發明之一態樣之切割裝置，係具備有第1夾頭座與第2夾頭座，並具備有：第1切割單元，切割被保持於各個夾頭座的被加工物；及第2切割單元。又，在各個夾頭座之上方，係具備有第1攝影機與第2攝影機。

在實施該第1夾頭座與該第1切割單元的定位之際，係可使用該第1攝影機。又，在實施該第2夾頭座與該第2切割單元的定位之際，係可使用該第2攝影機。在該切割裝置中，第1攝影機及第2攝影機，係被支撐於一個攝影機基台。

該第1攝影機及第2攝影機，係在間隔著相當於該第1夾頭座的中心與該第2夾頭座的中心之距離的量之位置，被固定於該攝影機基台。因此，在該切割裝置中，係在將第1攝影機定位於第1夾頭座上方的同時，將第2攝影機定位於第2夾頭座之上方。因此，可同時地實施使用了第1攝影機的定位與使用了第2攝影機的定位。

為了使第1攝影機及第2攝影機移動，在該切割裝置設置使各個攝影機獨立地移動之2個移動機構的情況下，切割裝置之構成或動作會變得繁複而耗費成本。因此，在本實施形態之切割裝置中，係使第1攝影機及第2攝影機支撐於一個攝影機基台而共用化。於是，可省略一個用於使攝影機移動的移動單元。

因此，根據本發明之一態樣，提供一種可在具有2個切割單元與2個被加工物之切割裝置中，有效且低成本地實施定位的切割裝置。

參閱附加圖面，說明關於本發明之一態樣之實施形態。首先，使用圖1，說明關於本實施形態之切割裝置。圖1，係示意地表示該切割裝置2的立體圖。如圖1所示，該切割裝置2，係具備有支撐各構成要素的裝置基台4。

在切割裝置2之裝置基台4之前方的角部，係設置有可升降的匣盒升降機30。在匣盒升降機30之上面，係載置有可收容複數個被加工物的匣盒32。在該匣盒升降機30的附近，係設置有將被加工物朝夾頭座14a，14b(後述)搬送的搬送單元(未圖示)。

在裝置基台4上，係配設有：2個X軸移動台6a，6b，鄰接於Y軸方向；及2對X軸導引軌8a，8b，可分別在X軸方向上滑動地支撐該X軸移動台6a，6b，並沿X軸方向延伸。在X軸移動台6a，6b之下面側，係分別設置有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部，係分別螺合有與X軸導引軌8a，8b平行的X軸滾珠螺桿10a，10b。

在X軸滾珠螺桿10a，10b之一端部，係分別連結有X軸脈衝馬達12a，12b。當分別以X軸脈衝馬達12a，12b使X軸滾珠螺桿10a，10b旋轉時，X軸移動台6a，6b，係沿著X軸導引軌8a，8b，在X軸方向上移動。

在X軸移動台6a，6b上，係分別設置有用以吸引、保持被加工物的夾頭座14a，14b。夾頭座14a，14b，係被連結於馬達等的旋轉驅動源(未圖示)，且繞大致與Z軸方向(垂直方向)平行的旋轉軸旋轉。又，當使X軸脈衝馬達12a，12b作動時，則夾頭座14a，14b分別獨立地在X軸方向上進行切割進給(加工進給)。

夾頭座14a，14b之表面(上面)，係分別成為吸引、保持被加工物1a，1b的保持面16a，16b。該保持面16a，16b，係通過分別被形成於夾頭座14a，14b之內部的流路(未圖示)，被連接於吸引源(未圖示)。

說明關於以切割裝置2所加工的被加工物。該被加工物1a，1b，係例如具有由金屬等所形成之框架，在該框架搭載有元件晶片，並藉由樹脂而密封的封裝基板。該封裝基板之表面，係分別以被配列成格子狀的複數條分割預定線來劃分，在藉由該複數條分割預定線所劃分之各區域，係形成有IC等的元件。以該封裝基板最後沿著該分割預定線被分割的方式，形成一個個的元件晶片。

在裝置基台4之上面，係以跨越2對X軸導引軌8a，8b的方式，立設有支撐構造20。支撐構造20，係支撐分別切割被加工物1a，1b的切割單元18a，18b(參閱圖2)。在支撐構造20之後面上部，係配設有與Y軸方向平行的一對Y軸導引軌22c(參閱圖2)。在該Y軸導引軌22c，係可滑動地安裝有2個Y軸移動板體22a，22b。

在Y軸移動板體22a背面側，係設置有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部，係螺合有與Y軸導引軌22c平行的第1Y軸滾珠螺桿(未圖示)。在Y軸移動板體22b背面側，係設置有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部，係螺合有與Y軸導引軌22c平行的第2Y軸滾珠螺桿(未圖示)。

在該第1Y軸滾珠螺桿之一端部，係連結有Y軸脈衝馬達24a。在該第2Y軸滾珠螺桿之一端部，係連結有Y軸脈衝馬達24b(參閱圖2)。當以Y軸脈衝馬達24a使第1Y軸滾珠螺桿旋轉時，Y軸移動板體22a，係沿著Y軸導引軌22c，在Y軸方向上移動。又，當以Y軸脈衝馬達24b使第2Y軸滾珠螺桿旋轉時，Y軸移動板體22b，係沿著Y軸導引軌22c，在Y軸方向上移動。

在Y軸移動板體22a，22b的各個表面，係分別設置有與Z軸方向平行的2對Z軸導引軌26c，26d。在Z軸導引軌26c，26d，係分別可滑動地安裝有Z軸移動板體26a，26b。

在Z軸移動板體26a之背面側，係設置有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部，係螺合有與Z軸導引軌26c平行的第1Z軸滾珠螺桿(未圖示)。在該第1Z軸滾珠螺桿之一端部，係連結有Z軸脈衝馬達28a，當以Z軸脈衝馬達28a使第1Z軸滾珠螺桿旋轉時，則可使Z軸移動板體26a沿Z軸導引軌26c，在Z軸方向上移動。

在Z軸移動板體26b之背面側，係設置有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部，係螺合有與Z軸導引軌26d平行的第2Z軸滾珠螺桿(未圖示)。在該第2Z軸滾珠螺桿之一端部，係連結有Z軸脈衝馬達28b，當以Z軸脈衝馬達28b使第2Z軸滾珠螺桿旋轉時，則可使Z軸移動板體26b沿Z軸導引軌26d，在Z軸方向上移動。

在Z軸移動板體26a，26b之表面側的下部，係分別固定有對被加工物1a，1b進行加工的切割單元18a，18b。若使Y軸移動板體22a，22b在Y軸方向上移動，則切割單元18a，18b分別在Y軸方向上移動，若使Z軸移動板體26a，26b在Z軸方向上移動，則切割單元18a，18b分別升降。

切割單元18a，18b，係分別具備有圓環狀之切割刀，該圓環狀之切割刀，係被裝設於構成與Y軸方向平行的旋轉軸之主軸的一端側。在主軸之另一端側，係連結有馬達等的旋轉驅動源，可使被裝設於主軸之切割刀旋轉。切割刀，係具有圓盤狀之基台。在基台之中央部，係設置有貫通該基台之大致圓形的裝設孔。在基台之外周部，係固定有用以切入被加工物之環狀的刀刃。

一面使被裝設於切割單元18a之切割刀旋轉，一面使其切入被保持於夾頭座14a的被加工物1a，藉此，可切割被加工物1a。又，一面使被裝設於切割單元18b之切割刀旋轉，一面使其切入被保持於夾頭座14b的被加工物1b，藉此，可切割被加工物1b。由於本實施形態之切割裝置2，係具備有2個切割單元18a，18b，因此，可同時對2個被加工物1a，1b實施切割加工。

在支撐構造20之前面上部，係配設有：攝影機基台44，具備有2個攝影機(攝像單元)46a，46b；及攝影機基台移動單元36，使該攝影機基台44移動。詳細敍述關於該攝影機基台移動單元36。

該攝影機基台移動單元36，係在該支撐構造20之前面上面，具有與Y軸方向平行的一對攝影機基台移動用導引軌38。在該攝影機基台移動用導引軌38，係可滑動地安裝有攝影機基台44。在攝影機基台44之背面側，係設置有螺帽部(未圖示)，在該螺帽部，係螺合有與該攝影機基台移動用導引軌38平行的攝影機基台移動用滾珠螺桿40。

在攝影機基台移動用滾珠螺桿40之端部，係連結有攝影機基台移動用脈衝馬達42。當藉由攝影機基台移動用脈衝馬達42使攝影機基台移動用滾珠螺桿40旋轉時，則攝影機基台44，係沿著該攝影機基台移動用導引軌38，在Y軸方向(分度進給方向)上移動。該攝影機基台移動單元36，係如以上般而構成。另外，該攝影機基台44之Y軸方向的寬度，係比該夾頭座14a的中心與該夾頭座14b之Y軸方向上的距離大。

在攝影機基台44之表面的下部，係經由Z軸移動機構48a，48b，配設有攝影機46a，46b。該攝影機46a與該攝影機46b，係以該夾頭座14a的中心及該夾頭座14b的中心之該Y軸方向上的距離，被固定於該攝影機基台44。該攝影機46a與該攝影機46b，係分別在下方側具有鏡頭50a，50b(參閱圖2)。

在被加工物1a的切割加工之際，係將切割單元18a之切割刀與被保持於夾頭座14a之該被加工物1a的相對位置調整(以下，稱為定位)成適於加工的關係。

在定位中，係通過該鏡頭50a，藉由該攝影機46a對被加工物1a之表面側進行拍攝，從攝像圖像特定被加工物1a之分割預定線的位置。而且，以可沿被加工物1a之分割預定線來分割被加工物1a的方式，定位切割刀。亦相同地實施切割單元18b之切割刀與被保持於夾頭座14b之被加工物1b的定位。

Z軸移動機構48a，48b，係分別使攝影機46a，46b在Z軸方向上移動。在使攝影機46a，46b的焦點對準被加工物之際，係使Z軸移動機構48a，48b作動。

在切割裝置2中，係可同時地實施「切割單元18a之切割刀與被加工物1a的定位」及「切割單元18b之切割刀與被加工物1b的定位」。在實施定位時，係使攝影機基台移動單元36作動，藉此，可同時地移動2個攝影機46a，46b。

例如，為了使實施定位之際所使用的2個攝影機46a，46b移動，在切割裝置設置2個攝影機移動單元的情況下，由於必須個別地控制2個攝影機移動單元，因此，切割裝置之動作會變得繁複。相對於此，在本實施形態之切割裝置2中，係使2個攝影機支撐於1個攝影機基台，藉此，可將用於使攝影機移動的移動單元共用化從而抑制成本，並且簡化切割裝置2的動作。

在裝置基台4之前方的其他角部，係設置有洗淨單元34。洗淨單元34，係例如在內部具有洗淨空間。切割加工後之被加工物，係藉由搬送機構(未圖示)，從夾頭座14a，14b被搬送至該洗淨空間內。該洗淨單元34，係具有將切割加工後之被加工物洗淨的功能。

在洗淨單元34之內部，係配置有朝向被加工物噴射洗淨用之流體(作為代表，係混合了水與空氣之二流體)的噴射噴嘴(未圖示)。當從噴射噴嘴噴射洗淨用之流體時，則可將被加工物洗淨。藉由洗淨單元34所洗淨之被加工物，係例如藉由搬送機構(未圖示)被收容於匣盒32。

其次，使用圖2、圖3，說明關於使用了切割裝置2之切割加工。圖2，係示意地表示實施定位之際之切割裝置2的上面圖，圖3，係示意地表示實施切割加工之際之切割裝置2的上面圖。

首先，藉由搬送機構(未圖示)，將從匣盒32所搬出之被加工物1a載置於夾頭座14a的保持面16a上，且使被加工物1a吸引保持於夾頭座14a。相同地，將從匣盒32所搬出之被加工物1b載置於夾頭座14b的保持面16b上，且使被加工物1b吸引保持於夾頭座14b。

其次，如圖2所示般，實施定位。首先，使攝影機基台移動用脈衝馬達42作動，且使攝影機基台移動用滾珠螺桿40旋轉，藉此，使攝影機基台44移動。而且，將攝影機46a之鏡頭50a定位於被保持在夾頭座14a之被加工物1a的上方，並且將攝影機46b之鏡頭50b定位於被保持在夾頭座14b之被加工物1b的上方。

其後，使攝影機46a通過鏡頭50a對被加工物1a進行拍攝，且使夾頭座14a繞與保持面16a垂直的軸旋轉，將被加工物1a之分割預定線對準X軸方向(切割進給方向)。又，以使Y軸脈衝馬達24a作動，在分割預定線之延伸線的上方配置切割單元18a之切割刀的方式，定位切割單元18a。

同時，使攝影機46b通過鏡頭50b對被加工物1b進行拍攝，且使夾頭座14b繞與保持面16b垂直的軸旋轉，將被加工物1b之分割預定線對準X軸方向(切割進給方向)。又，以使Y軸脈衝馬達24b作動，在分割預定線之延伸線的上方配置切割單元18b之切割刀的方式，定位切割單元18b。

由於分割預定線之位置，係有伴隨著樹脂之伸縮等而發生變化的情形，因此，在切割加工封裝基板之際，針對每一基板適切地獲取分割預定線之位置而實施定位變得特別重要。

定位完成後，係實施切割加工。首先，將切割單元18a，18b之分別旋轉的該各切割刀定位於預定高度。其次，使夾頭座14a，14b在X軸方向上進行切割進給，且沿著分割預定線，使切割刀切入被加工物1a，1b。在沿著1條分割預定線實施了切割加工後，係將切割單元18a，18b分別進行分度進給，且沿著鄰接之分割預定線，實施切割加工。

在沿著往被加工物1a，1b之X軸方向伸長的所有分割預定線，分別實施了切割加工後，係使夾頭座14a，14b分別繞與保持面16a，16b垂直的軸旋轉，切換切割進給方向而實施切割加工。當沿著所有的分割預定線來分別對被加工物1a，1b進行切割時，則切割加工完成。

實施了切割加工之被加工物1a，1b，係藉由搬送機構(未圖示)被搬送至洗淨單元34，分別實施洗淨而去除加工屑等的附著物。完成了洗淨之被加工物1a，1b，係藉由搬送機構(未圖示)被搬入至匣盒32。

如以上般，根據本實施形態之切割裝置2，可藉由2個切割單元來同時地對2個被加工物實施切割加工。在該切割裝置2中，攝影機46a，46b，係在隔開2個夾頭座14a，14b之中心間距離的位置，被固定於攝影機基台44。因此，在該切割裝置2中，係可同時地實施2部位之定位。

為了使2個攝影機46a，46b移動，在該切割裝置設置使各個攝影機獨立地移動之2個移動機構的情況下，切割裝置之構成或動作會變得繁複而耗費成本。相對於此，在本實施形態之切割裝置2中，係使2個攝影機46a，46b支撐於一個攝影機基台44，藉此，用於使攝影機移動的移動單元只要一個即可。因此，在本實施形態之切割裝置中，係可低成本地實施有效的定位。

另外，在上述實施形態之切割裝置中，2個攝影機，雖係隔開相當於2個夾頭座之中心間距離的量，被固定於攝影機基台，但本發明之一態樣並不限定於此。固定於攝影機基台之2個攝影機的距離，係只要為該2個攝影機可同時地對成為各個攝像對象之被加工物進行拍攝的距離即可。

又，在上述實施形態之切割裝置中，2個攝影機雖被固定於一個攝影機基台，但本發明之一態樣並不限定於此。切割裝置具備分別支撐2個攝影機的2個攝影機基台，2個該攝影機基台之各個背面所具備的螺帽部亦可被螺合於1個滾珠螺桿。在該情況下，當以脈衝馬達使該滾珠螺桿旋轉時，由於可相同地移動2個該攝影機基台，因此，滾珠螺桿及脈衝馬達只要1組即可，切割裝置進而變得低成本。

又，在本發明之一態樣中，切割裝置所具有的2個攝影機，係亦可分別同時具備高倍率鏡頭及低倍率鏡頭，且亦可具備一個倍率可變的鏡頭。又，在以伸縮之樹脂封裝基板等作為被加工物的情況下，亦可將攝影機設定為使被加工物之伸縮落在攝影機的攝像視野內。

此外，上述實施形態之構造、方法等，係可在不脫離本發明之目的的範圍下進行適當變更而實施。

1a、1b‧‧‧被加工物

2‧‧‧切割裝置

4‧‧‧裝置基台

6a、6b‧‧‧X軸移動台

8a、8b‧‧‧X軸導引軌

10a、10b‧‧‧X軸滾珠螺桿

12a、12b‧‧‧X軸脈衝馬達

14a、14b‧‧‧夾頭座

16a、16b‧‧‧保持面

18a、18b‧‧‧切割單元

20‧‧‧支撐構造

22a、22b‧‧‧Y軸移動板體

22c‧‧‧Y軸導引軌

24a、24b‧‧‧Y軸脈衝馬達

26a、26b‧‧‧Z軸移動板體

26c、26d‧‧‧Z軸導引軌

28a、28b‧‧‧Z軸脈衝馬達

30‧‧‧匣盒升降機

32‧‧‧匣盒

34‧‧‧洗淨單元

36‧‧‧攝影機基台移動單元

38‧‧‧攝影機基台移動用導引軌

40‧‧‧攝影機基台移動用滾珠螺桿

42‧‧‧攝影機基台移動用脈衝馬達

44‧‧‧攝影機基台

46a、46b‧‧‧攝影機

48a、48b‧‧‧攝影機移動機構

50a、50b‧‧‧鏡頭

[圖1]示意地表示切割裝置的立體圖。 　　[圖2]示意地表示定位時之切割裝置的上面圖。 　　[圖3]示意地表示切割加工時之切割裝置的上面圖。

Claims (1)

1. 一種切割裝置，其特徵係，具備有： 　　第1夾頭座及第2夾頭座，分別具有保持被加工物之保持面，並相互鄰接於與該保持面平行的第1方向而配設； 　　第1切割進給單元及第2切割進給單元，被配設於該第1夾頭座及該第2夾頭座的各個下方，可使該第1夾頭座及該第2夾頭座分別在與該保持面平行且垂直於該第1方向的第2方向上進行切割進給； 　　第1切割單元及第2切割單元，被配設於該第1夾頭座及該第2夾頭座的上方，可對被保持於各個該保持面上的被加工物進行切割加工； 　　第1攝影機及該第2攝影機，被配設於該第1夾頭座及該第2夾頭座的上方，可對被保持於各個該保持面上的被加工物進行拍攝； 　　攝影機基台，支撐該第1攝影機及該第2攝影機；及 　　攝影機基台移動單元，可使該攝影機基台在該第1方向上移動， 　　該第1攝影機及該第2攝影機，係隔開該第1夾頭座的中心及該第2夾頭座的中心之該第1方向上的距離，被固定於該攝影機基台。