TWI508153B - Disconnection device and disconnection method of brittle material substrate - Google Patents
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Description
本發明係關於一種用以使形成有切割道之脆性材料基板沿其切割道斷開之斷開裝置及斷開方法。
先前於LED之製造步驟中，係於圓形藍寶石基板上格子狀配置LED晶片，格子狀形成切割道以便斷開各LED晶片，並沿上述切割道進行斷開。於專利文獻1中揭示有此種斷開裝置。圖1係表示斷開基板時之一例之剖面圖。於圖1中，基板101上隔開等間隔而預先形成有複數之LED晶片102，且基板101之上表面黏接有黏著薄膜103。於基板101上之LED晶片102之中間部分，等間隔形成有切割道104。將上述基板101配置於薄片105上，並進而配置於一對承受母刀106上。切刀107沿z軸上下自由移動地保持於基板101之上部，且下方配置有相機108。而且，斷開時以切割道104成為承受母刀106中心之方式進行定位，將切刀107自切割道104正上方向z軸方向壓下，沿切割道104而進行斷開。
圖2係斷開作業時之序列圖。圖3係表示上述切刀於z軸方向之位置之時序圖，且同時表示了圖2之步驟編號。以切割道104位於切刀107正下方之狀態開始斷開時，於圖2之步驟S1中，使切刀107自0.00 mm之位置起下降。進而，當切刀107之前端接觸到上表面之黏著薄膜103之後，減小下降速度，使切刀107壓下至-0.30 mm之位置，從而斷開基板(步驟S2)。以此方式斷開之後，於步驟S3中使切刀107上升，返回至原來的0.00 mm之位置。繼而，於步驟S4中使基板101於圖1之y軸方向上移動至下一切割道為止。上述移動距離相當於平行劃出之切割道之間之間距，移動之後下一切割道位於切刀107之大致正下方。然而，基板位置多少會因斷開而偏移，故切割道應並未準確地位於切刀107正下方。因此，當移動結束之後利用相機108自下方之承受母刀106之間取得基板101之圖像(步驟S5)。然後，藉由圖像處理檢測下一切割道之位置(步驟S6)，以切割道於y方向之位置位於切刀107正下方之方式略微修正基板101(步驟S7)。當上述修正結束之後，返回至步驟S1，重複同樣之處理。
[專利文獻1]日本專利特開平2008-244222號公報
然而，根據先前之斷開方法，切刀係接觸於基板，且當斷開時基板位置會偏移，故而為校正上述偏移，每次斷開時均要進行位置之微調整。然而，使基板移動至下一應斷開之切割道之後，利用相機取得圖像，進而執行圖像處理以檢測切割位置，故存於圖像處理等花費時間且斷開處理時間變長之問題。又，以存於基板角度偏移時之校正不充分之問題。
本發明係著眼於如上所述之先前問題研究而成者，其目的在於藉由使圖像處理與基板移動同時進行以便能夠縮短處理時間。
為解決上述問題，本發明之斷開方法係沿切割道抵壓切刀而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，其係藉由：對應切割道使切刀下降，壓下上述切刀而沿形成於基板上之切割道進行斷開，使上述切刀上升，並且利用相機取得基板圖像，其次以使下一應斷開之切割道與斷開位置一致之方式移動基板，並且與上述基板之移動同時地藉由圖像處理自上述拍攝到之圖像中檢測下一應斷開之切割道之位置，於上述基板移動之後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式修正上述基板之位置，藉此沿切割道依序進行斷開。
為解決上述問題，本發明之斷開裝置係沿切割道而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，且具備：切刀升降機構，其使切刀於上下方向升降而斷開基板；承受母刀，其保持形成有複數之切割道之基板；移動機構，其使上述基板沿其表面移動；相機，其拍攝上述承受母刀之間之基板；及控制器，其於斷開後使上述切刀上升，利用相機取得基板圖像，並以使下一應斷開之切割道與斷開位置一致之方式移動基板，與上述基板之移動同時地藉由圖像處理而自上述拍攝圖像中檢測下一應斷開之切割道之位置，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式修正上述基板之位置。
為解決上述問題，本發明之斷開方法係沿切割道抵壓切刀而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，其係藉由：執行第1斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升，沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第2斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升，沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；於上述第1斷開處理結束後，與上述第2斷開處理同時地，利用相機取得基板圖像，並藉由圖像處理來檢測下一應斷開之切割道之位置；於上述第2斷開處理後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式修正上述基板之位置，並返回至上述第2斷開處理，藉此沿切割道依序進行斷開。
此處，上述第1、第2斷開處理亦可為如下者：對應切割道使切刀下降，壓下上述切刀而沿形成於基板上之切割道進行斷開，使上述切刀上升，並以使下一應斷開之切割道與斷開位置一致之方式移動基板。
為解決上述問題，本發明之斷開裝置係沿切割道而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，且具備：切刀升降機構，其使切刀於上下方向升降而斷開基板；承受母刀，其保持形成有複數之切割道之基板；移動機構，其使上述基板沿其表面移動；相機，其拍攝上述承受母刀之間之基板；及控制器，其執行第1斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第2斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；於上述第1斷開處理結束後，與上述第2斷開處理同時地，利用相機取得基板圖像，並藉由圖像處理檢測下一應斷開之切割道之位置；於上述第2斷開處理之後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式修正上述基板之位置。
此處，上述斷開裝置可更具備照明裝置，其於利用上述相機取得圖像時照射基板。
此處，上述照明裝置可具有發出單色光之光源。
此處，上述照明裝置可利用透過型及反射型中之任一方而向基板照射光。
此處，上述照明裝置可使用與相機拍攝同軸之明視場照明及非同軸之暗視場照明中之任一方之照明。
為解決上述問題，本發明之斷開方法係沿切割道抵壓切刀而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，其係藉由：執行第1斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道而進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第2斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道而進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第3斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道而進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第1圖像處理，即於上述第1斷開處理結束之後，與上述第2斷開處理同時地利用相機取得基板圖像，並檢測下一應斷開之切割道之位置；執行第2圖像處理，即於上述第2斷開處理結束後，與上述第3斷開處理同時地利用相機於不同位置取得基板圖像，並檢測下一應斷開之切割道之位置；且於上述第3斷開處理之後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式，根據由上述第1、第2圖像處理所檢測出之圖像之位置而修正上述基板之角度，並返回至上述第2斷開處理，藉此沿切割道依序進行斷開。
此處，上述第1、第2、第3斷開處理亦可為如下者：對應切割道使切刀下降，壓下上述切刀而沿形成於基板上之切割道進行斷開，使上述切刀上升，並以使下一應斷開之切割道與斷開位置一致之方式移動基板。
為解決上述問題，本發明之斷開裝置係沿切割道而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，且具備：切刀升降機構，其使切刀於上下方向升降而斷開基板；承受母刀，其保持形成有複數之切割道之基板；移動機構，其使上述基板沿其表面移動及旋轉；相機，其拍攝上述承受母刀之間之基板；相機移動機構，其使上述相機於與基板驅動方向垂直之方向上移動；及控制器，其執行第1斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第2斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第3斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道而進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第1圖像處理，即於上述第1斷開處理結束後，與上述第2斷開處理同時地，利用相機取得基板圖像，並檢測下一應斷開之切割道之位置；執行第2圖像處理，即於上述第2斷開處理結束後，與上述第3斷開處理同時地利用相機於不同位置取得基板圖像，並檢測下一應斷開之切割道之位置；且於上述第3斷開處理之後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式，根據由上述第1、第2圖像處理所檢測出之圖像之位置而修正上述基板之角度。
根據具有如上所述之特徵之本發明，取得圖像後直至使基板移動至下一切割道附近之期間，與圖像處理同時地檢測下一切割位置。因此，能夠獲得如下效果：可縮短整個斷開之處理時間，可進行基板之切割位置及角度校正，從而可準確地斷開基板。
圖4及圖5係自不同方向表示本發明之實施形態之脆性材料基板之斷開裝置之立體圖。於該等圖中，斷開裝置10係藉由4根支柱12而將支持平台11保持於台13上。支持平台11用以支持Y平台14，且於Y平台14上設置有旋轉平台15。Y平台14用以使旋轉平台15於y軸方向上移動，且旋轉平台15用以使下述基板旋轉。於支持平台11之上表面除設置有旋轉平台15之外，還豎立設置有4根圓柱狀升降導引器17，且以架設升降導引器17之上端之方式設置有基座18。於支持平台11與基座18之間，以能夠利用升降導引器17而僅於z軸方向上自由移動之方式，設置經升降導引之升降平台19。
於基座18上經由支持構件20而設置有步進馬達21。於步進馬達21之旋轉軸上連結有以能夠相對於基座18自由旋轉之方式貫通之滾珠螺桿22，且滾珠螺桿22係擰接於升降平台19上。因此，升降平台19受到步進馬達21之驅動而於z軸方向上升降。於升降平台19之下面經由支持構件24而安裝有切刀23，藉由斷開時按壓基板而切斷基板。
於支持平台11上設置有步進馬達30及利用其驅動而旋轉之滾珠螺桿31，受到滾珠螺桿31之驅動而使Y平台14向y軸方向移動。馬達32、旋轉機構33用以使旋轉平台15旋轉。
圖6表示旋轉平台15上所保持之藍寶石基板。圖6中，於環狀之環狀構件51上黏滿黏著薄膜52，並於該黏著薄膜52之中心部分貼附圓形之基板50。如圖7所示，基板50上預先格子狀形成有LED等複數之晶片53，且其下面預先格子狀形成有切割道54，以便能夠將各LED晶片之間分離。
於支持平台11上設置有保持安裝於環狀構件51上之基板50之承受母刀34。如圖7所示，承受母刀34係一對之台狀構件。支持平台11於承受母刀34之間之部分成為開口部。
另一方面，如圖5所示，於支持平台11之下方設置有相機35。相機35例如係CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)相機，用以拍攝基板50，該基板50經由支持平台11上形成之開口部及其上之承受母刀之間而保持於承受母刀之上部。藉由拍攝基板50，而檢測基板50上形成之切割道或晶片位置，藉此可對基板50之位置進行微調整。
又，於支持平台11之下方設置有使相機35於x軸方向移動之移動機構。如圖5所示，上述移動機構具有步進馬達36及連結於其軸上之滾珠螺桿37，沿導軌38使相機支持部39於x軸方向移動，藉此使其上部之相機35同時移動。
又，如圖7所示，於相機35之上部設置有半反射鏡40，且其側方設置有LED(light-emitting diode，發光二極體)光源41。LED光源41較好的是使用可獲得高對比度且高精度之圖像之單色光、例如藍色光。
此處，升降導引器17、基座18、升降平台19、支持構件24、步進馬達30及滾珠螺桿31構成使切刀23於z軸方向上下移動之切刀驅動機構。又，Y平台14、旋轉平台15及其驅動機構構成使承受母刀34上之基板50沿其表面移動的移動機構。又，步進馬達36、滾珠螺桿37及導軌38構成使相機35於x軸方向上移動之相機移動機構。
其次，對本發明之第1實施形態之斷開裝置之控制器進行說明。圖8係表示斷開裝置之控制器60A之構成之方塊圖。本圖中相機35之輸出係藉由控制器60A之圖像處理部61而供給至控制部62。輸入部63用以輸入脆性材料基板之基準間距。控制部62上連接有Y馬達驅動部64、旋轉用馬達驅動部65及升降平台驅動部66。Y馬達驅動部64用以驅動步進馬達30。旋轉用馬達驅動部65用以驅動馬達32。控制部62根據切割道之間距等資料，控制Y平台14於y軸方向上之位置，並對旋轉平台15進行旋轉控制。又，控制部62藉由升降平台驅動部66而調整步進馬達21。藉此，可使升降平台19於z軸方向上下移動，且藉由升降平台19之下降可將切刀23壓接於基板50之切割道上。又，控制部62上設置有照明驅動電路68，且其上連接有LED光源41。照明驅動電路68以特定時序驅動LED光源41，藉此作為相機35之光源而使用，且與LED光源41一併構成照明裝置。進而，控制部62上連接有監視器69及資料保持部70。資料保持部70用以保持切割道及根數等資料。
其次，對本發明之第1實施形態之斷開裝置之斷開方法進行說明。圖9係斷開作業時之序列圖，圖10係表示上述切刀23之下端之z軸方向之位置之時序圖，且同時表示圖9之步驟編號。將切割道54設為位於切刀23之正下方。若於時刻t0
開始斷開，則於圖9之步驟S11中使切刀23下降。然後於切刀23之前端接觸到上表面之黏著薄膜52之時刻t1
之後一面降低下降速度並壓下切刀23至達到-0.30 mm之時刻t2
為止，從而斷開基板50。斷開之後，自時刻t3
開始於步驟S13中使切刀23上升，並於時刻t5
返回至原來之位置(步驟S14)。藉此使切刀23之位置變成0.00 mm。接著，於步驟S15中使基板50於圖7之y軸方向上移動至下一切割道。上述移動距離相當於平行劃出之切割道之間之間距，且移動之後切割道係位於切刀23之大致正下方。然而由於基板位置多少會因斷開而偏移，故準確而言應並非切刀23之正下方。
自時刻t3
開始使切刀23上升，切刀23之下端變成-0.20 mm以上時，則不與基板50接觸。於上升至此位置之後之時刻t4
利用相機35取得圖像(步驟S16)。取得圖像之後，於步驟S17中執行圖像處理，檢測下一切割道之位置。即，於本實施形態中，如圖9、圖10所示，將基板50不與切刀接觸之後之剩餘的上升及向y軸方向之移動，與圖像取得及圖像處理同時執行。於該等處理之後在步驟S18中，以使切刀23位於下一切割道之正下方之方式修正基板之位置。如此於本實施形態中將移動與圖像處理同時執行，故可縮短斷開處理之時間。於上述修正結束之後，自時刻t6
開始返回至步驟S11並重複相同處理。
再者，本實施形態中，係於切刀上升至不與基板接觸之位置之後利用相機取得圖像，但亦可於上升至圖9所示之步驟S14之移動位置之後利用相機取得圖像，並將圖像取得及圖像處理、與至下一切割道為止之移動同時執行。
其次，對本發明之第2~第4實施形態之斷開裝置進行說明。上述斷開裝置之構成與上述圖4~圖7之說明相同，且該斷開裝置中進而於x軸方向驅動相機。
其次，對本發明之第2~第4實施形態之斷開裝置之控制器進行說明。圖11係表示斷開裝置之控制器60B之構成之方塊圖。本圖中相機35之輸出係藉由控制器60B之圖像處理部61而供給至控制部62。輸入部63用以輸入脆性材料基板之基準間距。控制部62上連接有Y馬達驅動部64、旋轉用馬達驅動部65及升降平台驅動部66。Y馬達驅動部64用以驅動步進馬達30。旋轉用馬達驅動部65用以驅動馬達32。相機驅動部67用以驅動步進馬達36。控制部62根據切割道之間距等資料，控制Y平台14於y軸方向之位置，並對旋轉平台15進行旋轉控制。又，控制部62藉由升降平台驅動部66而調整步進馬達21。控制部62藉由相機驅動部67而調整相機35於x軸方向之位置。藉此，可使升降平台19於z軸方向上下移動，且藉由升降平台19之下降可使切刀23壓接於基板50之切割道上。又，控制部62中設置有照明驅動電路68，且上述照明驅動電路68上連接有LED光源41。照明驅動電路68以特定時序驅動LED光源41，藉此作為相機35之光源使用，且與LED光源41一併構成照明裝置。進而，控制部62上連接有監視器69及資料保持部70。資料保持部70保持切割道及根數等資料。
其次，對本發明之第2實施形態之斷開裝置之斷開方法進行說明。圖12係斷開作業時之序列圖，圖13係表示上述切刀23之下端於z軸方向之位置之時序圖，且同時表示了圖12之步驟編號。切割道54係位於切刀23之正下方。若於時刻t0
處開始斷開，則圖12之步驟S21中使切刀23下降。然後於切刀23之前端接觸上表面之黏著薄膜42之時刻t1
之後降低下降速度並將切刀23於時刻t2
處壓下至-0.30 mm，從而斷開基板50。斷開之後，自時刻t3
開始於步驟S23中使切刀23上升，並於時刻t4
處返回至原來之位置。藉此切刀23之位置變成0.00 mm。繼而於步驟S24中使基板50於圖7之y軸方向上移動至下一切割道為止。上述移動距離相當於平行劃出之切割道之間之間距，且移動之後切割道係位於切刀23之大致正下方。此處，將步驟S21~S24稱為第1斷開處理。
其次，於步驟S25中自時刻t5
開始使切刀23下降。然後於切刀23之前端接觸上表面之黏著薄膜52之後降低下降速度並將切刀23於時刻t6
處壓下至-0.30 mm為止，從而斷開基板50(步驟S26)。斷開之後自時刻t7
開始於步驟S27中使切刀23上升，並於時刻t8
處返回至原來之位置。藉此，切刀23之位置變成0.00 mm。繼而於步驟S28中使基板50於圖7之y軸方向移動至下一切割道為止。上述移動距離相當於平行劃出之切割道之間之間距，且移動之後切割道係位於切刀23之大致正下方。然而，基板之位置多少會因斷開而偏移，故準確而言應並非切刀23之正下方。此處將步驟S25~S28之處理稱為第2斷開處理。
接著對與第2斷開處理同時執行之平行處理進行說明。首先，於快到時刻t5
之前利用相機35取得圖像(步驟S29)。取得圖像之後，於步驟S30中執行圖像處理，加上切割道之1個間距而檢測下一切割道之位置。即，本實施形態中如圖12、圖13所示，切刀之上下移動及基板50向y軸方向之移動、與圖像取得及圖像處理係同時執行。該等處理之後，於步驟S31中以切刀23位於下一切割道之正下方之方式修正基板之位置。當上述修正結束之後，返回至步驟S25並自時刻t9
開始重複相同處理。
如此於第1斷開處理(S21~S25)中雖無法修正基板之位置，但可根據其後之第2斷開處理、及之後一個週期前之圖像處理所得之切割之位置資料，而修正基板之位置。如此於本實施形態中，切刀之上下移動及移動處理與圖像處理係同時執行，故可縮短斷開處理之時間。
其次，對本發明之第3實施形態進行說明。本實施形態中執行的並非基板之間距方向之處理，而是基板之角度校正，斷開裝置自身構造及控制器係與第2實施形態相同，故省略說明。圖14A、圖14B係本實施形態之斷開作業時之序列圖，圖15係表示基板之上表面及切割道之位置以及相機之拍攝位置之圖。開始斷開之後，與第2實施形態之第1斷開處理同樣地，於圖14A之步驟S41~S44中執行切刀23之下降、基板50之斷開、切刀23之上升、基板向下一切割道之移動(第1斷開處理)。
其次，於步驟S45~S48中亦與第2實施形態之第2斷開處理同樣地，執行切刀23之下降、基板50之斷開、切刀23之上升、及向下一切割道移動(第2斷開處理)。進而，於本實施形態中，在步驟S49~S52中進一步執行切刀23之下降、切刀23之上升及基板50之移動，作為第3斷開處理。步驟S44、S48及步驟S52中之移動距離相當於平行劃出之切割道之間之間距，且移動之後切割道係位於切刀23之大致正下方。然而，基板之位置多少會因斷開而偏移，故準確而言應並非切刀23之正下方。
接著，對與第2、第3斷開處理同時執行之平行處理進行說明。首先將相機設置於圖15之位置P1處，於將要進行步驟S45之切刀下降之前，利用相機35取得圖像(步驟S54)。上述位置P1於圖15(b)中係相機35可移動之x軸上之左端位置，取得圖15(a)之左端虛線表示之部分之圖像。取得圖像之後，於步驟S55中執行圖像處理，檢測下一切割道之位置。進而與位置檢測處理同時地，於步驟S56中使相機位置移動至圖15(b)之位置P2處。上述位置P2於圖15(b)中係相機35可移動之右端位置。而且，當移動結束之後，於步驟S48中使基板50移動至下一切割道，然後進入至步驟S57中，再次利用相機取得圖像。於步驟S58中執行圖像處理，檢測下一切割道之位置。
執行位置檢測之後，進入至步驟S59中，執行角度檢測處理。上述角度之檢測處理係根據步驟S55、59之2個部位之圖像處理中之切割位置，而檢測圖像之角度變化。此處步驟S55與S59偏移了1個間距，將步驟S55之圖像位置加上規定之1個間距之後之位置與步驟S59中之圖像位置加以比較，從而執行角度偏移之檢測。然後，於步驟S53中藉由旋轉用馬達驅動部65使馬達32旋轉，藉此修正基板之旋轉角度之偏移。又，與步驟S58、S59之切割位置檢測、角度檢測同時地，於步驟S60中使相機位置移動至下一圖像取得位置處。於重複執行角度修正之情形時，使相機移動至x軸方向之右端位置P1處，且於執行延遲平行處理之情形時使其移動至中央位置P0處。當步驟S53之角度修正結束之後，返回至步驟S54、S45而重複相同處理。
本實施形態中如圖14、圖15所示，基板50向x軸方向之移動、與圖像取得及圖像處理係同時執行。本實施形態中雖於最初之斷開週期中無法執行角度校正，但之後可每2個週期執行一次角度修正。如此本實施形態中移動與圖像處理係同時執行，故可縮短斷開處理之時間。
其次，對本發明之第4實施形態進行說明。上述實施形態係將第2實施形態之延遲平行處理與第3實施形態之角度延遲平行處理組合而處理者。圖16之程序R0係上述圖12表示之步驟S21~S24之處理，程序R1係表示直步驟S25~S31為止之延遲平行處理之程序。上述程序R1、R2表示重複步驟S25~S31之延遲平行處理，此處重複次數設為2次。繼而，如程序R3所示執行角度校正處理。上述角度校正處理與第3實施形態中說明之圖14A、圖14B之步驟S45~S60之處理相同，上述處理結束之後，返回至程序R1並重複延遲平行處理。
圖17係表示上述時序之圖，Ti(i係自然數)表示斷開週期。在斷開週期T0、T1、T2中執行斷開處理R0及延遲平行處理R1、R2之處理。圖17中表示於週期T0、T1之大致結束時間點，將相機35於圖15(b)所示之中央位置P0處取得之圖像資料用於下一週期之基板之位置修正。於下一週期T2中將相機之位置設為P1，於週期T3中將相機位置設為P2。於週期T3、T4中執行角度校正之延遲平行處理程序R3。而且，於週期T4中執行角度位置調整。於週期T4之最終階段，將相機再次移動至中央位置P0，並於週期T5中執行位置修正。如此添加2個週期之校正作為角度修正，藉此同時執行角度校正及間距之位置修正。與間距之位置調整相比，角度校正產生誤差之可能性小，因此亦可在執行多次例如5~20次延遲平行處理之後，添加一次角度調整處理。
再者，於上述各實施形態中表示了斷開於藍寶石基板上形成有LED晶片之母板之步驟，但所要斷開之基板並不侷限於藍寶石基板，可為金剛石基板等高硬度基板、或單晶矽基板、碳化矽基板、磁化鋁基板等脆性材料基板。又，本發明可適用於LED或記憶體等之矽基板之斷開步驟、雷射、高頻元件等中使用之GaN基板之斷開步驟、功率電晶體中使用之SiC基板之步驟等各種脆性材料基板之斷開步驟。
此處，相機之圖像獲取於各實施形態中如圖7所示，係藉由反射型照明來取得圖像，即自基板50下方照射光，利用半反射鏡40使其一部分反射後自下方照射切割道，但只要能夠於短時間內取得圖像亦可使用其他方法。例如，亦可使用透過型照明取得圖像，即於基板50之正下方配置LED等光源，接收透過基板50之光。又，本發明利用使相機拍攝與照明光之光軸同軸之明視場照明，但亦可利用暗視場照明，即於基板之斜上方或斜下方配置光源，將非同軸之光照射至基板上，從而獲得圖像。
於上述各實施形態中係將LED用於照明，但亦可於將CCD相機始終設為可拍攝狀態之時間段中，利用瞬間點亮之閃光燈而取得發光瞬間之圖像。如此可進行高速拍攝，從而可準確地判別基板之位置。
本發明可於短時間內斷開於脆性材料基板上形成有複數之切割道之基板，於LED基板等之製造過程中有利。
10．．．斷開裝置
11．．．支持平台
12．．．支柱
13．．．台
14．．．Y平台
15．．．旋轉平台
16．．．脆性材料基板
17．．．升降導引器
18．．．基座
19．．．升降平台
20、24．．．支持構件
21．．．步進馬達
22、31、37．．．滾珠螺桿
23、107．．．切刀
30、36．．．步進馬達
32．．．馬達
33．．．旋轉機構
34、106．．．承受母刀
35、108．．．相機
38．．．導軌
39．．．相機支持部
40．．．半反射鏡
41．．．LED光源
50、101．．．基板
51．．．環狀構件
52、103．．．黏著薄膜
53、102．．．晶片
54、104．．．切割道
60A、60B．．．控制器
61．．．圖像處理部
62．．．控制部
63．．．輸入部
64．．．Y馬達驅動部
65．．．旋轉用馬達驅動部
66．．．升降平台驅動部
67．．．相機驅動部
68．．．照明驅動電路
69．．．監視器
70．．．資料保持部
105．．．薄片
R0．．．斷開處理
R1．．．延遲平行處理
R2．．．延遲平行處理
R3．．．角度校正延遲平行處理
S1~S60．．．步驟
圖1係表示先前之斷開裝置之斷開狀態之圖。
圖2係表示先前斷開時之作業步驟之序列圖。
圖3係表示先前之斷開作業中之切刀位置之時序圖。
圖4係表示本發明之各實施形態之斷開裝置之構成之立體圖。
圖5係自不同方向表示本發明之各實施形態之斷開裝置構成之立體圖。
圖6係表示用以將基板設置於斷開裝置上之環狀構件之平面圖。
圖7係表示本發明之各實施形態之斷開裝置之斷開狀態之圖。
圖8係本發明之第1實施形態之控制器之方塊圖。
圖9係表示第1實施形態之斷開作業之序列圖。
圖10係表示第1實施形態之斷開步驟中之切刀於z軸方向之位置之時序圖。
圖11係本發明之第2~第4實施形態之控制器之方塊圖。
圖12係表示本發明之第2實施形態之斷開作業之序列圖。
圖13係表示第3實施形態之斷開步驟中之切刀於z軸方向之位置之時序圖。
圖14A係表示本發明之第3實施形態之斷開作業之序列圖(其1)。
圖14B係表示本發明之第3實施形態之斷開作業之序列圖(其2)。
圖15(a)、(b)係第3實施形態之斷開作業之基板之俯視圖及側視圖。
圖16係表示本發明之第4實施形態之斷開作業之序列圖。
圖17係表示本發明之第4實施形態之斷開作業之時序圖及當時之相機位置的圖。
(無元件符號說明)
Claims (20)
- 一種斷開方法，其係沿切割道抵壓切刀而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，其係藉由對應切割道而使切刀下降；將上述切刀壓下而沿形成於基板上之切割道進行斷開；使上述切刀上升，並且利用相機取得基板圖像；以使下一應斷開之切割道與斷開位置成為一致之方式移動基板，並且與上述基板移動同時地從上述拍攝到之圖像中藉由圖像處理而檢測下一應斷開之切割道之位置；於上述基板移動之後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式修正上述基板之位置，藉此沿切割道依序進行斷開。
- 一種斷開裝置，其係沿切割道而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，且具備：切刀升降機構，其使切刀於上下方向升降而斷開基板；承受母刀，其保持形成有複數之切割道之基板；移動機構，其使上述基板沿其表面移動；相機，其拍攝上述承受母刀之間之基板；及控制器，其於斷開後使上述切刀上升，利用相機取得基板圖像，以使下一應斷開之切割道與斷開位置成為一致之方式移動基板，且與上述基板移動同時地從上述拍 攝圖像中藉由圖像處理而檢測下一應斷開之切割道之位置，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式修正上述基板之位置。
- 如請求項2之斷開裝置，其更具備照明裝置，該照明裝置於利用上述相機取得圖像時照射基板。
- 如請求項3之斷開裝置，其中上述照明裝置具有發出單色光之光源。
- 如請求項3之斷開裝置，其中上述照明裝置係利用透過型及反射型中之任一方而向基板照射光。
- 如請求項3之斷開裝置，其中上述照明裝置使用與相機拍攝同軸之明視場照明及非同軸之暗視場照明中之任一方之照明。
- 一種斷開方法，其係沿切割道抵壓切刀而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，其係藉由執行第1斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第2斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；於上述第1斷開處理結束後，與上述第2斷開處理同時地利用相機取得基板圖像，並藉由圖像處理檢測下一應斷開之切割道之位置；於上述第2斷開處理後以使應斷開之下一切割道位於 上述切刀正下方之方式修正上述基板之位置，並返回至上述第2斷開處理，藉此沿切割道依序進行斷開。
- 如請求項7之斷開方法，其中上述第1、第2斷開處理係如下處理：對應切割道使切刀下降；壓下上述切刀而沿形成於基板上之切割道進行斷開，使上述切刀上升；以使下一應斷開之切割道與斷開位置成為一致之方式移動基板。
- 一種斷開裝置，其係沿切割道而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，且具備：切刀升降機構，其使切刀於上下方向升降而斷開基板；承受母刀，其保持形成有複數之切割道之基板；移動機構，其使上述基板沿其表面移動；相機，其拍攝上述承受母刀之間之基板；及控制器，其執行第1斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第2斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；於上述第1斷開處理結束後，與上述第2斷開處理同時地利用相機取得基板圖像，藉由圖像處理檢測下一應斷開之切割道之位置；且 於上述第2斷開處理之後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式修正上述基板之位置。
- 如請求項9之斷開裝置，其更具備照明裝置，該照明裝置於利用上述相機取得圖像時照射基板。
- 如請求項10之斷開裝置，其中上述照明裝置具有發出單色光之光源。
- 如請求項10之斷開裝置，其中上述照明裝置利用透過型及反射型中之任一方而向基板照射光。
- 如請求項10之斷開裝置，其中上述照明裝置使用與相機拍攝同軸之明視場照明及非同軸之暗視場照明中之任一方之照明。
- 一種斷開方法，其係沿切割道抵壓切刀而依序斷開形成有複數之切割道之基板者，其係藉由執行第1斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第2斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第3斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第1圖像處理，即於上述第1斷開處理結束後，與上述第2斷開處理同時地利用相機取得基板圖像，並檢 測下一應斷開之切割道之位置；執行第2圖像處理，即於上述第2斷開處理結束後，與上述第3斷開處理同時地於不同位置利用相機取得基板圖像，並檢測下一應斷開之切割道之位置；且於上述第3斷開處理之後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式，根據由上述第1、第2圖像處理所檢測出之圖像位置而修正上述基板之角度，並返回至上述第2斷開處理，藉此沿切割道依序進行斷開。
- 如請求項14之斷開方法，其中上述第1、第2、第3斷開處理係如下處理：對應切割道使切刀下降；壓下上述切刀而沿形成於基板上之切割道進行斷開，並使上述切刀上升；以使下一應斷開之切割道與斷開位置成為一致之方式移動基板。
- 一種斷開裝置，其係沿切割道依序斷開形成有複數之切割道之基板者，且具備：切刀升降機構，其使切刀於上下方向升降而斷開基板；承受母刀，其保持形成有複數之切割道之基板；移動機構，其使上述基板沿其表面移動及旋轉；相機，其拍攝上述承受母刀之間之基板；相機移動機構，其使上述相機於與基板驅動方向垂直之方向上移動；及控制器，其執行第1斷開處理，即對應切割道使切刀 下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第2斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第3斷開處理，即對應切割道使切刀下降及上升而沿切割道進行斷開，並以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式移動上述基板；執行第1圖像處理，即於上述第1斷開處理結束後，與上述第2斷開處理同時地利用相機取得基板圖像，並檢測下一應斷開之切割道之位置；執行第2圖像處理，即於上述第2斷開處理結束後，與上述第3斷開處理同時地於不同位置利用相機取得基板圖像，並檢測下一應斷開之切割道之位置；並於上述第3斷開處理之後，以使應斷開之下一切割道位於上述切刀正下方之方式，根據由上述第1、第2圖像處理所檢測出之圖像位置而修正上述基板之角度。
- 如請求項16之斷開裝置，其更具備照明裝置，該照明裝置於利用上述相機取得圖像時照射基板。
- 如請求項17之斷開裝置，其中上述照明裝置具有發出單色光之光源。
- 如請求項17之斷開裝置，其中上述照明裝置利用透過型及反射型中之任一方而向基板照射光。
- 如請求項17之斷開裝置，其中上述照明裝置使用與相機拍攝同軸之明視場照明及非同軸之暗視場照明中之任一方之照明。
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