TW202039133A - 加工裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題] 提供一種加工裝置，可緩和保持手段或加工手段進行加速及減速時的反作用力。[解決手段]一種加工裝置2，至少由保持被加工物之保持手段4、對被保持在保持手段4的被加工物進行加工之加工手段6、以及對保持手段4或加工手段6進行加工進給之加工進給手段8所構成。加工進給手段8至少由以下所構成：移動台30，連結保持手段4或加工手段6；基台32，配設有支撐移動台30並在加工進給方向X延伸的導軌32a；線性馬達軌34，驅動移動台30並在加工進給方向X延伸；緩和軌32b，配設在基台32並支撐線性馬達軌34且在加工進給方向X延伸，並緩和移動台30進行加速及減速時的反作用力；以及阻尼器36，配設在線性馬達軌34與基台32之間。

Description

加工裝置
本發明是關於一種加工裝置，至少由保持被加工物之保持手段、對被保持在保持手段的被加工物進行加工之加工手段、以及對保持手段或加工手段進行加工進給之加工進給手段所構成。
IC、LSI等多個元件被分割預定線所劃分並形成於正面的晶圓，是藉由切割裝置及雷射加工裝置等加工裝置分割為各個元件晶片，分割後的各元件晶片被利用於行動電話、電腦等的電子設備。
切割裝置、雷射加工裝置是大致由保持晶圓之保持手段、對保持於保持手段的晶圓進行加工（切割加工、雷射加工）之加工手段、以及對保持手段或加工手段進行加工進給的加工進給手段所構成，可將晶圓高精確度地分割為一個個元件晶片（例如參閱專利文獻1及2）。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-279526號公報 [專利文獻2]日本特開2007-152355號公報
[發明所欲解決的課題] 但是，藉由加工進給手段對保持手段或加工手段進行加工進給時，會有因保持手段或加工手段進行加速及減速時的反作用力而在加工裝置產生搖晃、阻礙高精確度加工之問題。
鑒於上述事實，本發明的課題為提供一種加工裝置，可緩和保持手段或加工手段進行加速及減速時的反作用力。
[解決課題的技術手段] 本發明提供以下的加工裝置用來解決上述課題。亦即，一種加工裝置，至少由保持被加工物之保持手段、對被保持在該保持手段的被加工物進行加工之加工手段、以及對該保持手段或該加工手段進行加工進給之加工進給手段所構成，該加工進給手段至少由以下所構成：移動台，連結該保持手段或該加工手段；基台，配設有支撐該移動台並在加工進給方向延伸的導軌；線性馬達軌，驅動該移動台並在加工進給方向延伸；緩和軌，配設在該基台並支撐該線性馬達軌且在加工進給方向延伸，並緩和該移動台進行加速及減速時的反作用力；以及阻尼器，配設在該線性馬達軌與該基台之間。
較佳為，在該線性馬達軌配設永久磁鐵，在該移動台配設與該永久磁鐵對向且相位變化之電磁鐵。亦可為，在該移動台配設永久磁鐵，在該線性馬達軌配設與該永久磁鐵對向且相位變化之電磁鐵。較佳為，該加工手段對保持於該保持手段的被加工物照射雷射光線並施予加工。
[發明功效] 本發明提供一種加工裝置，至少由保持被加工物之保持手段、對被保持在該保持手段的被加工物進行加工之加工手段、以及對該保持手段或該加工手段進行加工進給之加工進給手段所構成，該加工進給手段至少由以下所構成：移動台，連結該保持手段或該加工手段；基台，配設有支撐該移動台並在加工進給方向延伸的導軌；線性馬達軌，驅動該移動台並在加工進給方向延伸；緩和軌，配設在該基台並支撐該線性馬達軌且在加工進給方向延伸，並緩和該移動台進行加速及減速時的反作用力；以及阻尼器，配設在該線性馬達軌與該基台之間，故當移動台開始往加工進給方向移動時，藉由移動台進行加速時的反作用力，線性馬達軌會在與移動台移動方向相反的方向上在緩和軌上移動，同時藉由阻尼器使線性馬達軌的運動能量衰減，藉此吸收並緩和移動台進行加速時的反作用力。
另外，本發明的加工裝置中，當移動台減速時，藉由移動台進行減速時的反作用力，線性馬達軌會在與移動台移動方向相同的方向上在緩和軌上移動，同時藉由阻尼器使線性馬達軌的運動能量衰減，藉此吸收並緩和移動台進行減速時的反作用力。因此，根據本發明的加工裝置，可緩和保持手段或加工手段進行加速及減速時的反作用力，消除在加工裝置產生搖晃、阻礙高精確度加工之問題。
以下參閱圖式說明根據本發明而構成的加工裝置的較佳實施方式。
參閱圖1進行說明，以符號2表示整體的加工裝置，至少由保持被加工物之保持手段4、對被保持在保持手段4的被加工物進行加工之加工手段6、以及對保持手段4或加工手段6進行加工進給之加工進給手段8所構成。
如圖1所示，保持手段4包含基板10、固定在基板10的上表面之圓筒狀的支柱12、以及固定在支柱12的上端之蓋板14。在蓋板14形成長孔14a，通過長孔14a往上方延伸的卡盤台16旋轉自如地搭載在支柱12的上端。卡盤台16是藉由內置於支柱12的卡盤台用馬達（未圖示）旋轉。在卡盤台16的上端部分配置連接有吸引手段（未圖示）的多孔質的圓形的吸附卡盤18。在卡盤台16，以吸引手段在吸附卡盤18的上表面生成吸引力，藉此吸引保持在吸附卡盤18的上表面承載的晶圓等的被加工物。另外，在卡盤台16的周緣，在周方向相隔間隔配置多個夾具20。
圖示的實施方式的加工手段6由雷射光線照射手段所構成，該雷射光線照射手段包含：框體24，從加工裝置2的支撐台22的上表面往上方延伸然後實質上水平地延伸；脈衝雷射光線振盪器（未圖示），內置於框體24；以及聚光器26，配置於框體24的前端下表面。然後，在加工手段6中，以聚光器26將脈衝雷射光線振盪器所振盪的脈衝雷射光線聚光，照射在卡盤台16吸引保持的被加工物，藉此對被加工物施予雷射加工。另外，在框體24的前端下表面裝設攝像手段28，其用以拍攝在保持手段4保持的被加工物並檢測應進行雷射加工的區域。再者，加工手段6可為由可旋轉地具備切割被加工物的切割刀片（未圖示）之切割手段所構成。
加工進給手段8雖可對保持手段4或加工手段6中任一者進行加工進給，但在圖示的實施方式中以加工進給手段8對保持手段4進行加工進給為例進行說明。
參閱圖2及圖3進行說明，加工進給手段8至少由以下所構成：移動台30，連結保持手段4；基台32，配設有支撐移動台30並在加工進給方向（圖2及圖3箭頭X所示方向）延伸的導軌32a；線性馬達軌34，驅動移動台30並在加工進給方向X延伸；緩和軌32b，配設在基台32並支撐線性馬達軌34且在加工進給方向X延伸，並緩和移動台30進行加速及減速時的反作用力；以及阻尼器36，配設在線性馬達軌34與基台32之間。
矩形狀的移動台30是被導軌32a在加工進給方向X移動自如地支撐。在移動台30的下表面配設多個永久磁鐵38（參閱圖2），沿著加工進給方向X會交互呈現N極及S極。在移動台30雖然連結保持手段4或加工手段6中任一者，但如圖示的實施方式中的圖1所示，在移動台30的上表面，保持手段4的基板10在圖1箭頭Y所示的分度進給方向移動自如地被搭載，同時搭載在分度進給方向Y分度進給基板10的分度進給手段40。再者，分度進給方向Y是正交於加工進給方向X的方向，加工進給方向X及分度進給方向Y所規定的平面為實質上水平。
如圖1所示，移動台30上的分度進給手段40具有連結於基板10並往分度進給方向Y延伸的滾珠螺桿42、以及使滾珠螺桿42旋轉的馬達44。然後，分度進給手段40是藉由滾珠螺桿42將馬達44的旋轉運動轉換為直線運動並傳遞至基板10，沿著在移動台30的上表面固定的一對導軌30a，在分度進給方向Y對保持手段4進行分度進給。
如圖1及圖2所示，圖示的實施方式的加工進給手段8的基台32具有被固定在支撐台22的上表面的長方形狀之主板32c，主板32c往加工進給方向X延伸。在主板32c的短邊方向（分度進給方向Y）的兩端部設有往加工進給方向X延伸的上述導軌32a，上述導軌32a為一對設置。在主板32c的上表面，往加工進給方向X延伸的上述緩和軌32b在分度進給方向Y相隔間隔設置一對。另外，如圖2所示，基台32包含在加工進給方向X相隔間隔並固定在主板32c的上表面的矩形狀的一對彈簧承載板32d。圖示的實施方式的一對彈簧承載板32d是配置在其中一個導軌32a及其中一個緩和軌32b之間。
如圖2所示，線性馬達軌34包含：長方形狀的可動板46，往加工進給方向X移動自如地被支撐在基台32的緩和軌32b；以及多個電磁鐵48，配設在可動板46的上表面。可動板46的長邊方向是與加工進給方向X一致，且多個電磁鐵48在加工進給方向X整齊排列。多個電磁鐵48是與移動台30的永久磁鐵38對向且相位變化。
然後，在線性馬達軌34藉由多個電磁鐵48與移動台30的永久磁鐵38的相互作用生成磁性推進力，沿著導軌32a使移動台30在加工進給方向X移動。據此，移動台30上的保持手段4在加工進給方向X加工進給。另外，線性馬達軌34是使移動台30移動時，藉由移動台30進行加速及減速時的反作用力，在緩和軌32b上移動。再者，亦可與圖示的實施方式相反地在線性馬達軌34配設多個永久磁鐵，在移動台30配設與線性馬達軌34的永久磁鐵對向且相位變化之多個電磁鐵。
圖示的實施方式的阻尼器36如圖2及圖3所示，包含：導桿50，沿著加工進給方向X延伸；彈簧承載片52，滑動自如地插入在導桿50的中間部；以及一對螺旋彈簧54，插入導桿50。導桿50的兩端部是在基台32的一對的彈簧承載板32d被支撐。彈簧承載片52是在線性馬達軌34的側面被固定。如圖3所示，其中一個螺旋彈簧54是定位在彈簧承載片52與基台32的其中一個彈簧承載板32d之間，另一個螺旋彈簧54是定位在彈簧承載片52與基台32的另一個彈簧承載板32d之間。然後，在阻尼器36中，線性馬達軌34在緩和軌32b上移動時，與線性馬達軌34同時移動的彈簧承載片52與彈簧承載板32d協力運作而使螺旋彈簧54收縮，藉此使線性馬達軌34的運動能量衰減。
使用如前述之加工裝置2對晶圓等的被加工物施予加工時，首先，以保持手段4的卡盤台16保持被加工物，以加工進給手段8使保持有被加工物的保持手段4移動至攝像手段28的下方並拍攝被加工物。接著，基於以攝像手段28拍攝的被加工物的影像，檢測應進行雷射加工的區域。接著，一邊以加工進給手段8對保持有被加工物的保持手段4進行加工進給，一邊藉由加工手段6對被加工物照射雷射光線並施予雷射加工。
以加工進給手段8使保持手段4在加工進給方向X移動時，藉由線性馬達軌34使移動台30在加工進給方向X移動。當移動台30開始往加工進給方向移動時，藉由移動台30在進行加速時的反作用力，線性馬達軌34會在與移動台30移動方向相反的方向上在緩和軌32b上移動。另外，當線性馬達軌34在緩和軌32b上移動時，彈簧承載片52與線性馬達軌34一起移動，使螺旋彈簧54收縮，藉由阻尼器36使線性馬達軌34的運動能量衰減。如此，在加工裝置2中，線性馬達軌34會在與移動台30移動方向相反的方向上移動，同時藉由阻尼器36使線性馬達軌34的運動能量衰減，藉此吸收並緩和移動台30進行加速時的反作用力。
另外，在加工裝置2中，當移動台30減速時，藉由移動台30進行減速時的反作用力，線性馬達軌34會在與移動台30移動方向相同的方向上移動，另外，彈簧承載片52進行移動，使螺旋彈簧54收縮，藉由阻尼器36使線性馬達軌34的運動能量衰減。如此，在加工裝置2中，線性馬達軌34會在與移動台30的移動方向相同的方向上移動，同時藉由阻尼器36使線性馬達軌34的運動能量衰減，藉此吸收並緩和移動台30進行加速時的反作用力。因此，根據加工裝置2，可緩和保持手段4或加工手段6進行加速及減速時的反作用力，消除在加工裝置2產生搖晃、阻礙高精確度加工之問題。
再者，關於阻尼器36，在圖示的實施方式雖以具備一對螺旋彈簧54為例進行說明，但亦可為具備磁鐵的磁性阻尼器。舉例而言，如圖4所示，亦可為磁性阻尼器36’，其包含滑動自如地插入在導桿50的中間部並裝設於線性馬達軌34的可動磁鐵片56，以及固定於基台32之一對固定磁鐵片58。此種情況，能以可動磁鐵片56的S極與其中一個固定磁鐵片58的S極面對、可動磁鐵片56的N極與另一個固定磁鐵片58的N極面對之方式，配置可動磁鐵片56及一對固定磁鐵片58。
2:加工裝置 4:保持手段 6:加工手段 8:加工進給手段 30:移動台 32:基台 32a:導軌 32b:緩和軌 34:線性馬達軌 36:阻尼器 38:永久磁鐵 48:電磁鐵
圖1係根據本發明而構成的加工裝置之立體圖。 圖2係圖1所示的加工進給手段之分解立體圖。 圖3係圖1所示的加工進給手段之立體圖。 圖4係磁性阻尼器之示意圖。
2:加工裝置
4:保持手段
6:加工手段
8:加工進給手段
10:基板
12:支柱
14:蓋板
14a:長孔
16:卡盤台
18:吸附卡盤
20:夾具
22:支撐台
24:框體
26:聚光器
28:攝像手段
30:移動台
30a:導軌
32:基台
32a:導軌
32b:緩和軌
32c:主板
32d:彈簧承載板
34:線性馬達軌
36:阻尼器
40:分度進給手段
42:滾珠螺桿
44:馬達
46:可動板
48:電磁鐵
54:螺旋彈簧

Claims (4)

  1. 一種加工裝置，至少由保持被加工物之保持手段、對被保持在該保持手段的被加工物進行加工之加工手段、以及對該保持手段或該加工手段進行加工進給之加工進給手段所構成， 該加工進給手段至少由以下所構成：移動台，連結該保持手段或該加工手段；基台，配設有支撐該移動台並在加工進給方向延伸的導軌；線性馬達軌，驅動該移動台並在加工進給方向延伸；緩和軌，配設在該基台並支撐該線性馬達軌且在加工進給方向延伸，並緩和該移動台進行加速及減速時的反作用力；以及阻尼器，配設在該線性馬達軌與該基台之間。
  2. 如請求項1之加工裝置，其中，在該線性馬達軌配設永久磁鐵，在該移動台配設與該永久磁鐵對向且相位變化之電磁鐵。
  3. 如請求項1之加工裝置，其中，在該移動台配設永久磁鐵，在該線性馬達軌配設與該永久磁鐵對向且相位變化之電磁鐵。
  4. 如請求項1之加工裝置，其中，該加工手段對保持於該保持手段的被加工物照射雷射光線並施予加工。
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