TWI546876B - Processing device - Google Patents

Description

加工裝置 發明領域

本發明係有關於一種使用刀具，來車削形成於半導體晶圓之凸塊之加工裝置

發明背景

以分割預定線劃分IC、LSI等複數元件而形成於表面之晶圓沿著分割預定線被切斷，而分割成諸個元件，以供各種電子機器利用。

又，關於具有從元件之表面突出，稱為凸塊之電極之晶圓，於進行分割加工前，以加工裝置削凸塊之頭部，以使凸塊之高度一致。進行使凸塊之高度一致之加工的裝置可使用於專利文獻1記載之加工裝置。

於專利文獻1記載之加工裝置包含有保持被加工物之夾頭台、車削保持在夾頭台之被加工物之刀具，使夾頭台與刀具相對地旋轉，刀具可削取凸塊之頭部，藉此，可使凸塊之高度一致。

先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本專利公開公報2005-327838號

發明概要

然而，當進行刀具所作之車削時，有碎片附著於刀具之前端，車削能力降低，而使被加工物之品質降低之問題。又，當碎片附著於刀具之前端，產生熱時，有刀具惡化之問題。

本發明即是鑑於此種事實而發明者，其技術性課題在於防止因車削，碎片附著於刀具之前端，以防範車削能力之降低，並且，防止刀具因熱而惡化。

本發明係有關於一種包含有夾頭台、車削機構、夾頭台安置機構、搬入機構及搬出機構之加工裝置，該夾頭台具有保持被加工物之保持面；該車削機構具有可旋轉的刀具，該刀具對保持於該夾頭台之被加工物進行車削；該夾頭台安置機構將夾頭台安置於裝卸區域與加工區域，該裝卸區域是進行被加工物相對於該夾頭台之裝卸之區域，該加工區域是對被加工物進行車削之區域；該搬入機構將被加工物搬入安置在裝卸區域之夾頭台；該搬出機構將被加工物從安置在裝卸區域之夾頭台搬出；該加工裝置特徵在於配設有具有噴嘴的冷卻水噴射機構，在對安置在該加工區域之被加工物進行車削後，該噴嘴朝該刀具前端噴射冷卻水。冷卻水噴射機構是將冷卻水及壓縮空氣供給至噴嘴，從該噴嘴藉該壓縮空氣噴射該冷卻水的構成為佳。

由於本發明包含有具有於車削安置在加工區域之被加工物後，立即朝刀具之前端噴射冷卻水之噴嘴的冷卻水噴 射機構，故可以所噴射之冷卻水沖刷附著於刀具前端之碎片，而可防止刀具之車削能力之降低。又，由於可以冷卻水冷卻刀具之前端，故可防止因熱引起之刀具之惡化。再者，由於藉壓縮空氣噴射冷卻水，故可有效地從刀具之前端去除碎片。

圖式簡單說明

第1圖係顯示加工裝置之一例之立體圖。

第2圖係顯示冷卻水噴射機構之一例之概略的截面圖。

第3圖係顯示半導體晶圓之一例之平面圖。

第4圖係顯示對刀具噴射冷卻水，並車削半導體晶圓之凸塊之狀態的說明圖。

第5圖係顯示對刀具噴射冷卻水，並車削半導體晶圓之凸塊之狀態的立體圖。

用以實施發明之形態

(1)裝置之結構

第1圖所示之加工裝置1係以車削機構3將保持在夾頭台2之被加工物加工之裝置。加工裝置1以為進行被加工物對夾頭台2之裝卸之區域的裝卸區域A與為進行被加工物之車削加工之區域的加工區域B構成。

於加工裝置1之前部配設有可載置收容有加工前之被加工物之匣40a之匣載置部4a、可載置用以收容加工後之被加工物之匣40b之匣載置部4b。

於匣載置部4a、4b之附近配設有進行被加工物從匣40a 之取出及被加工物往匣40b之收納的搬出搬入機構5。搬出搬入機構5具有吸引保持被加工物之保持部50、使保持部50移動至所期位置之臂部51。

於構成搬出搬入機構5之保持部50之可動區配設有可載置被加工物，並且將該被加工物對位於一定位置之對位機構6。對位機構6由可載置被加工物之載置部60及配設成圓弧狀，且可於半徑方向移動之複數突起部61構成。

於構成搬出搬入機構5之保持部50之可動區配設有洗淨車削加工後之被加工物之洗淨機構7。洗淨機構7具有保持被加工物且可旋轉之旋轉台70、對保持在旋轉台70之被加工物噴出高壓水或高壓空氣之圖中未示之噴嘴。

於搬出搬入機構5之後方向配設有將加工前之被加工物搬入至安置在裝卸區域A之夾頭台2的搬入機構8、從安置在裝卸區域A之夾頭台2搬出加工後之被加工物之搬出機構9。搬入機構8由吸附被加工物之保持部80、構造成可升降及旋繞，以使保持部80移動至所期位置之臂部81構成，搬出機構9由吸附被加工物之保持部90、構造成可升降及旋繞，以使保持部90移動至所期位置之臂部91構成。

車削機構3配設於加工區域B，由具有鉛直方向之軸心之旋轉軸30、將旋轉軸30旋轉驅動之馬達31、形成於旋轉軸30之下端之座32、固定於座32之刀具33構成，而形成為藉馬達31使旋轉軸30旋轉，刀具33可劃出圓軌道而旋轉之結構。

車削機構3可以車削進給機構10驅動而升降。車削進給 機構10由於鉛直方向延伸之滾珠螺桿100、配設成與滾珠螺桿100平行之一對引導軌道101、連結於滾珠螺桿100之一端，以使滾珠螺桿100旋動之脈衝馬達102、圖中未示之內部之螺帽螺合於100，並且，側部與引導軌道101滑動接觸，而可固定車削機構3之升降構件103構成，而形成為藉脈衝馬達102使滾珠螺桿100旋動，升降構件103可為引導軌道101所引導而升降，藉此，可使車削機構3升降的結構。

夾頭台2具有保持被加工物之保持面20，可旋轉，並且，可以夾頭台安置機構11於水平方向移動，而可在裝卸區域A與加工區域B間移動。夾頭台安裝機構11由將夾頭台2支撐成可旋轉，並且於水平方向移動之支撐台110、隨著支撐台110之水平方向之移動而伸縮之蛇管111構成，蛇管111發揮了作為蓋構件之作用，該蓋構件係防止加工時使用之水或因加工而產生之碎片侵入裝置內部者。

於車削機構3之附近配設有朝構成車削機構3之刀具33噴射冷卻水之冷卻水噴射機構12。冷卻水噴射機構12具有噴射冷卻水之噴嘴120。又，於加工區域B形成有用以將從噴嘴120噴出之冷卻水排放之排水口13。排水口13形成於低於支撐台110及蛇管111之上面之位置。

如第2圖所示，於噴嘴120之內部形成有噴出口120a。噴出口120a之結構係連通於藉由閥121連通於壓縮空氣源122之空氣流路123及藉由閥124，連通於水源125之水流路126，藉水流路126與空氣流路123合流，水可藉壓縮空氣加速，而從噴出口120a噴出。

(2)裝置之動作

接著，就車削形成於第3圖所示之半導體晶圓W之元件D之凸塊B時的加工裝置1之動作作說明。此半導體晶圓W於其表面側縱橫形成分割預定線L，以分割預定線L劃分而形成有元件D。凸塊B從元件D突出形成。

參照第1圖來說明，將複數個加工前之半導體晶圓W收容於匣40a。然後，以構成搬出搬入機構5之保持部50予以保持，逐片取出，然後搬送至對位機構6，載置於載置部60。接著，藉突起部61於相互靠近之方向移動，可將半導體晶圓W對位於一定之位置。

接著，在使夾頭台2位於裝卸區域A之狀態下，構成搬入機構8之保持部80吸附半導體晶圓W，藉臂部81之旋繞，將半導體晶圓W搬送至夾頭台2，在其保持面20，吸引保持半導體晶圓之背面側(未形成有凸塊B之側)。

如此進行，當將半導體晶圓W保持於夾頭台2時，夾頭台2移動至加工區域B，而可將半導體晶圓W安置於加工區域B。然後，藉馬達31使旋轉軸30旋轉，可一面使刀具33以6000RPM左右之旋轉速度旋轉，一面使車削機構33下降，而將刀具33安置於預定高度，在此狀態下，使夾頭台2於水平方向移動，藉此，使旋轉之刀具33接觸半導體晶圓W之所有凸塊B，削取所有凸塊B，以使其頭部一致成預定高度。

如第4圖所示，刀具33之旋轉軌道之半徑大於半導體晶圓W之半徑。因而，由於刀具在往C方向旋轉當中，並非一 直車削凸塊B，也有位於不接觸凸塊B之非作用位置之情形。又，如第5圖所示，從水源125及壓縮空氣源122分別將冷卻水及壓縮空氣供至構成冷卻水噴射機構12之噴嘴120，朝位於非作用位置之刀具33從噴嘴120噴射冷卻水127，以洗淨刀具33之前端，亦即與凸塊接觸之部份。在利用刀具33對凸塊B進行加工後，利用冷卻水127對刀具33進行洗淨。如此進行，於加工後，藉將冷卻水碰觸刀具33，每當刀具33作用於凸塊B時，可隨後立即將刀具洗淨，故每次可沖刷附著於刀具33之前端之碎片，而可一直防止車削能力之降低。因而，也不致使凸塊B之加工品質降低。又，由於可冷卻刀具33之前端，故亦可防止刀具33因發熱而惡化。再者，由於藉壓縮空氣噴射冷卻水，故可從刀具33之前端有效地去除碎片。

1‧‧‧加工裝置

2‧‧‧夾頭台

3‧‧‧車削機構

4a，4b‧‧‧匣載置部

5‧‧‧搬出搬入機構

6‧‧‧對位機構

7‧‧‧洗淨機構

8‧‧‧搬入機構

9‧‧‧搬出機構

10‧‧‧車削進給機構

11‧‧‧夾頭台安置機構

12‧‧‧冷卻水噴射機構

13‧‧‧排水口

20‧‧‧保持面

30‧‧‧旋轉軸

31‧‧‧馬達

32‧‧‧座

33‧‧‧刀具

40a，40b‧‧‧匣

50，80，90‧‧‧保持部

51，81，91‧‧‧臂部

60‧‧‧載置部

61‧‧‧突起部

70‧‧‧旋轉台

100‧‧‧滾珠螺桿

101‧‧‧引導軌道

102‧‧‧脈衝馬達

103‧‧‧升降構件

110‧‧‧支撐台

111‧‧‧蛇管

120‧‧‧噴嘴

120a‧‧‧噴出口

121，124‧‧‧閥

122‧‧‧壓縮氣體源

123‧‧‧空氣流路

124‧‧‧閥

125‧‧‧水源

126‧‧‧水流路

127‧‧‧冷卻水

A‧‧‧裝卸區域

B‧‧‧加工區域(第1圖)

B‧‧‧凸塊(第3圖)

C‧‧‧方向

D‧‧‧元件

L‧‧‧分割預定線

W‧‧‧半導體晶圓

第1圖係顯示加工裝置之一例之立體圖。

第2圖係顯示冷卻水噴射機構之一例之概略的截面圖。

第3圖係顯示半導體晶圓之一例之平面圖。

第4圖係顯示對刀具噴射冷卻水，並車削半導體晶圓之凸塊之狀態的說明圖。

第5圖係顯示對刀具噴射冷卻水，並車削半導體晶圓之凸塊之狀態的立體圖。

1‧‧‧加工裝置

2‧‧‧夾頭台

3‧‧‧車削機構

4a，4b‧‧‧匣載置部

5‧‧‧搬出搬入機構

6‧‧‧對位機構

7‧‧‧洗淨機構

8‧‧‧搬入機構

9‧‧‧搬出機構

10‧‧‧車削進給機構

11‧‧‧夾頭台安置機構

12‧‧‧冷卻水噴射機構

13‧‧‧排水口

20‧‧‧保持面

30‧‧‧旋轉軸

31‧‧‧馬達

32‧‧‧座

33‧‧‧刀具

40a，40b‧‧‧匣

50，80，90‧‧‧保持部

51，81，91‧‧‧臂部

60‧‧‧載置部

61‧‧‧突起部

70‧‧‧旋轉台

100‧‧‧滾珠螺桿

101‧‧‧引導軌道

102‧‧‧脈衝馬達

103‧‧‧升降構件

110‧‧‧支撐台

111‧‧‧蛇管

120‧‧‧噴嘴

A‧‧‧裝卸區域

B‧‧‧加工區域(第1圖)

W‧‧‧半導體晶圓

Claims (2)

1. 一種加工裝置，包含有：夾頭台，具有保持被加工物之保持面；車削機構，具有可旋轉的刀具，該刀具對保持於該夾頭台之被加工物進行車削；夾頭台安置機構，將夾頭台安置於裝卸區域與加工區域，該裝卸區域是進行被加工物相對於該夾頭台之裝卸之區域，該加工區域是對被加工物進行車削之區域；搬入機構，將被加工物搬入安置在該裝卸區域之夾頭台；及搬出機構，將被加工物從安置在該裝卸區域之該夾頭台搬出；該加工裝置並配設有具有噴嘴的冷卻水噴射機構，在對安置在該加工區域之被加工物進行車削後，該噴嘴朝在與該被加工物不接觸的非作用位置的該刀具前端，且，不會觸及該被加工物的方向噴射冷卻水。
2. 如申請專利範圍第1項之加工裝置，其中前述冷卻水噴射機構將冷卻水及壓縮空氣供給至噴嘴，從該噴嘴藉該壓縮空氣噴射該冷卻水。