TWI602640B - Cutting device and cutting method - Google Patents

Description

切斷裝置及切斷方法

本發明涉及藉由切斷被切斷物來製造經分割後的複數產品的切斷裝置以及切斷方法。

將由印刷基板或引線框等構成的基板虛擬地劃分為格子狀的複數區域，並在各個區域中安裝晶片狀的元件(例如，半導體晶片)，之後對基板整體進行樹脂封裝所得到的產物稱為封裝基板。藉由使用有旋轉刃等的切斷機構來切斷封裝基板，分割為各個區域單位後成為產品。

一直以來，在切斷裝置中使用切斷機構並藉由旋轉刃等切斷單元來切斷封裝基板的規定區域。首先，將封裝基板放置並吸附於切斷用工作台上。接著，對封裝基板進行對準(對位)。藉由進行對準，從而設定劃分複數區域的虛擬切斷線的位置。接著，使吸附有封裝基板的切斷用工作台與切斷機構相對移動。在對封裝基板的切斷部位噴射切削水的同時，由切斷機構沿著設定於封裝基板的切斷線來切斷封裝基板。藉由切斷封裝基板來製造經分割後的產品。

在切斷機構中，旋轉刃與驅動機構經由旋轉軸而連接。切斷機構藉由驅動機構使旋轉軸高速旋轉，從而將封裝基板切斷。由於旋轉軸高速旋轉，使得旋轉軸發熱而產生熱膨脹，從而在沿著旋轉軸的中心線的方向(旋轉軸方向)上延伸。當旋轉軸延伸時，安裝在旋轉軸前端的旋轉 刃也在旋轉軸方向上延伸。因此，為了抑制旋轉軸產生熱膨脹而對旋轉軸的周圍供給冷卻水。為了極力控制旋轉軸的延伸量，假定在驅動機構中一直流過額定電流的情況而將大量的冷卻水供給到切斷機構。然而，空轉狀態等實際上流過的電流並未達到額定電流的情況也較多，對切斷機構供給大量的冷卻水會使經濟負擔大且造成浪費。

如果使供給到切斷機構的冷卻水的流量減少，則旋轉軸的延伸量會增加。此外，如果對供給到切斷機構的冷卻水的流量進行變更，則旋轉軸的延伸量也會發生變化。因此，如果對切斷裝置在動作過程中變更冷卻水的流量，則安裝在旋轉軸的前端的旋轉刃的偏移量會發生變化。為此，難以在對冷卻水的流量進行變更時與旋轉軸延伸出的量相對應地對旋轉刃的偏移量進行校正。因此，雖然浪費，但現狀還是一直對切斷機構供給大量的冷卻水。

作為要節約使用水、空氣等流體的加工裝置，提出有如下的加工裝置(例如，參照專利文獻1的段落[0010]、圖3~圖5)，該加工裝置「(略)是至少由心軸單元和流體構成的加工裝置，所述心軸單元由旋轉心軸和可旋轉地支撐旋轉心軸的心軸支撐架構成，所述流體在對被加工物進行切削時使用或者產生，在流體的流通路徑中配設有對流體的流量進行調整的流量調整單元，與旋轉心軸的運轉及停止連動地對該流體的流量進行調整」。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2001-259961號公報

然而，專利文獻1所揭示的加工裝置，會產生如下所述的問題。如專利文獻1的圖4所示，旋轉心軸22發熱而在Y軸方向(旋轉軸方向)上膨脹，因此為了不使切割刀片18產生錯位，在旋轉心軸22進行旋轉的期間，使冷卻水在冷卻水供給路徑30中流通。在此期間，冷卻水由冷卻水生成單元32供給，並經由被第一控制單元33指示而成為開狀態的第一調節閥31而流入到冷卻水供給路徑30中，在心軸支撐架23內流通後，被排出到排水管。

這種裝置，在旋轉心軸22進行旋轉的期間，一直使一定量的冷卻水流通。然而，隨著欲切斷的被加工物的不同，大小、厚度、欲切斷的材料等也不同。因此，隨著欲切斷的被加工物的不同，進行切斷時的切斷負荷也不同。切斷負荷增大時，用於使旋轉心軸22旋轉的負載電流增大，使得發熱量增大。此外，當切割刀片18產生磨損或者切割刀片18的磨粒脫落時，切割刀片18變鈍而使切斷負荷增大。在這種情況下，由熱膨脹引起的旋轉心軸22的延伸量增大，因此必須供給大量的冷卻水。在旋轉心軸22進行旋轉的期間，例如，即使是在未進行切斷的狀態下負載電流較小的情況，也同樣供給大量的冷卻水。為此，由於過量供給冷卻水而造成浪費，因此無法降低切斷裝置的運用成本。

本發明用於解決上述問題，其目的在於提供一種切斷裝置以及切斷方法，在切斷裝置中，在旋轉軸進行旋轉的期間，能夠對一直向切斷機構供給的冷卻水的流量進行調整。

為了解決上述問題，本發明的切斷裝置具備：工作台，放置被切斷物；切斷機構，對所述被切斷物進行切斷；以及移動機構，使所述工作台和所述切斷機構相對移動，所述切斷裝置在藉由沿著切斷線切斷所述被切斷物來製造複數產品時被使用，其特徵在於，具備：旋轉軸，設置於所述切斷機構；驅動機構，設置於所述切斷機構，並使所述旋轉軸進行旋轉；冷卻水通路，設置於所述切斷機構，並形成在所述旋轉軸的周圍；旋轉刃，安裝於所述旋轉軸的前端部；第一固定具，在所述前端部中被設置於所述切斷機構那一側；第二固定具，從所述第一固定具來看被設置於所述前端部那一側，並以與所述第一固定具之間夾住所述旋轉刃的狀態，將所述旋轉刃固定；電流供給機構，向所述驅動機構供給電流；測定單元，對關於所述切斷機構的物理量進行測定；流量調整單元，被連接於所述冷卻水通路，對向所述冷卻水通路供給的冷卻水的流量進行調整；冷卻水送出機構，向所述流量調整單元送出所述冷卻水；以及控制單元，至少被連接於所述流量調整單元，所述控制單元對由所述測定單元測定出的所述物理量的測定值與預先儲存的所述物理量的儲存值進行比較，並根據所述比較的結果，對供給到所述冷卻水通路的所述冷卻水的流量進行變更。

本發明所涉及的切斷裝置，具有如下態樣，所述測定單元是被連接於所述驅動機構並對所述電流進行測定的電流測定單元，所述物理量是所述電流，所述控制單元被連接於所述電流測定單元，所述控制單元根據所述比較的結果對所述電流的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對所述冷卻水的流量進行增減。

此外，本發明所涉及的切斷裝置，具有如下態樣，所述測定單元是被設置於所述切斷機構並對所述切斷機構與所述固定具之間的距離進行測定的距離測定單元，所述物理量是所述距離，所述控制單元被連接於所述距離測定單元，所述控制單元根據所述比較的結果對所述距離的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對所述冷卻水的流量進行增減。

此外，本發明所涉及的切斷裝置，具有如下態樣，所述控制單元求出所述切斷機構與所述固定具之間的距離的測定值與預先儲存的所述距離的儲存值之間的差值，並根據所述差值，使所述旋轉刃的位置對準於所述切斷線的位置。

此外，本發明所涉及的切斷裝置，具有如下態樣，所述距離測定單元至少包括渦流式位移感測器或光學式位移感測器。

此外，本發明所涉及的切斷裝置，具有如下態樣，儲存有複數儲存值以作為所述儲存值， 所述複數儲存值與所述冷卻水的複數流量值分別對應，藉由對所述測定值與所述複數儲存值進行比較，從而使向所述冷卻水通路供給的所述冷卻水的流量被調整為所述複數流量值中的一個。

此外，本發明所涉及的切斷裝置，具有如下態樣，所述被切斷物是封裝基板。

此外，本發明所涉及的切斷裝置，具有如下態樣，所述被切斷物是在分別與所述複數產品相對應的複數區域中已製作有功能元件的基板。

為了解決上述問題，本發明所涉及的切斷方法包括：在工作台載置被切斷物的步驟；使所述工作台與切斷機構相對移動的步驟；以及藉由使所述工作台與所述切斷機構相對移動從而使用所述切斷機構沿著切斷線來切斷所述被切斷物的步驟，其特徵在於，包括：向設置於所述切斷機構的驅動機構供給電流的步驟；藉由所述驅動機構使旋轉軸和旋轉刃進行旋轉的步驟，所述旋轉刃藉由第一固定具和第二固定具被夾住從而被安裝，所述第一固定具在所述旋轉軸的前端部中被設置於所述切斷機構那一側，所述第二固定具從所述第一固定具來看被設置於所述前端部那一側；從冷卻水送出機構向流量調整單元送出冷卻水的步驟；從所述流量調整單元向在所述旋轉軸的周圍形成的冷卻水通路供給所述冷卻水的步驟； 對關於所述切斷機構的物理量進行測定的步驟；對測定出的所述物理量的測定值與預先儲存的所述物理量的儲存值進行比較的步驟；以及根據所述進行比較的步驟中的比較結果，對供給到所述冷卻水通路的所述冷卻水的流量進行變更的步驟。

本發明所涉及的切斷方法，具有如下態樣，所述物理量是所述電流，在所述對流量進行變更的步驟中，根據所述比較的結果，對所述電流的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對所述冷卻水的流量進行增減。

此外，本發明所涉及的切斷方法，具有如下態樣，所述物理量是所述切斷機構與所述固定具之間的距離，在所述對流量進行變更的步驟中，根據所述比較的結果，對所述距離的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對所述冷卻水的流量進行增減。

此外，本發明所涉及的切斷方法，具有如下態樣，包括：使用被設置於所述切斷機構的距離測定單元，來對所述切斷機構與所述固定具之間的所述距離進行測定的步驟；求出預先儲存的所述距離的儲存值與測定出的所述距離的測定值之間的差值的步驟；以及根據所述差值使所述旋轉刃的位置對準於所述切斷線的位置的步驟。

此外，本發明所涉及的切斷方法，具有如下態樣，所述距離測定單元至少包括渦流式位移感測器或光學式位移感測器。

此外，本發明所涉及的切斷方法，具有如下方式， 儲存有複數儲存值以作為所述儲存值，所述複數儲存值與所述冷卻水的複數流量值分別對應，藉由對所述測定值與所述複數儲存值進行比較，從而將向所述冷卻水通路供給的所述冷卻水的流量調整為所述複數流量值中的一個。

此外，本發明所涉及的切斷方法，具有如下態樣，所述被切斷物是封裝基板。

此外，本發明所涉及的切斷方法，具有如下態樣，所述被切斷物是在分別與所述複數產品相對應的複數區域中已製作有功能元件的基板。

根據本發明，在切斷裝置中具備：工作台，放置被切斷物；切斷機構，對被切斷物進行切斷；以及移動機構，使工作台和切斷機構相對移動。在切斷機構中設置有：旋轉軸；驅動機構，使旋轉軸進行旋轉；冷卻水通路，形成在旋轉軸的周圍；以及旋轉刃，安裝在旋轉軸的前端部。在驅動機構中具備：電流供給機構，供給電流；測定單元，對關於切斷機構的物理量進行測定；冷卻水送出機構，將冷卻水送出；流量調整單元，對冷卻水的流量進行調整；以及控制單元，被連接於流量調整單元。控制單元對由測定單元測定出的物理量的測定值與預先儲存的物理量的儲存值進行比較，並根據比較的結果，對供給到冷卻水通路的冷卻水的流量進行變更。因此，能夠與測定出的物理量相對應地對冷卻水的流量進行變更，故而能夠削減冷卻水的使用量，降低運用成本。

1‧‧‧心軸(切斷機構)

2‧‧‧心軸本體部

3‧‧‧心軸馬達(驅動機構)

4‧‧‧旋轉軸

5‧‧‧徑向空氣軸承

6‧‧‧軸向空氣軸承

7‧‧‧冷卻水通路

8‧‧‧旋轉刃

9‧‧‧凸緣(第一固定具、第二固定具)

10‧‧‧位移感測器(測定單元、距離測定單元)

11‧‧‧電力供給機構(電流供給機構)

12‧‧‧電流測定單元(測定單元)

13‧‧‧流量調整單元

14‧‧‧冷卻水供給口

15‧‧‧冷卻水送出機構

16‧‧‧冷卻水排出口

17‧‧‧冷卻水循環機構

18‧‧‧轉換器

19‧‧‧控制機構

20‧‧‧切斷裝置

21‧‧‧基板供給機構

22‧‧‧封裝基板(被切斷物)

23‧‧‧切斷用工作台(工作台)

24‧‧‧移動機構

25‧‧‧旋轉機構

26‧‧‧檢查用工作台

27‧‧‧切斷後基板

28‧‧‧托盤

I(t)‧‧‧電流值的測定值

I0‧‧‧預先儲存的電流值的儲存值

d(t)‧‧‧從位移感測器的前端部到凸緣的距離的測定值

L(t)‧‧‧從心軸本體部的前端到旋轉刃的中心線的距離

α‧‧‧固定值

A‧‧‧基板供給單元

B‧‧‧基板切斷單元

C‧‧‧檢查單元

P‧‧‧產品

圖1是示出本發明所涉及的切斷裝置的實施例1中的心軸的結構的概要圖。

圖2是示出在圖1所示的心軸中，與心軸馬達的電流值相對應地對向心軸供給的冷卻水的流量進行調整的過程的流程圖。

圖3是示出圖1所示的心軸的位移的概要圖，圖3(a)是示出旋轉刃為初始狀態的概要圖，圖3(b)是示出旋轉刃在旋轉軸方向上發生位移後的狀態的概要圖。

圖4是示出本發明所涉及的切斷裝置的實施例2中的切斷裝置的概要的俯視圖。

如圖1所示，切斷裝置，在心軸1中設置有心軸馬達3、連接於心軸馬達3的旋轉軸4、以及在旋轉軸4的前端部安裝的旋轉刃8。在心軸1所具有的心軸本體部2中，設置有使冷卻水在旋轉軸4的周圍循環的冷卻水通路7，並在與凸緣9相對向的位置處設置有位移感測器10。在心軸馬達3上連接有對驅動旋轉軸4的電流進行測定的電流測定單元12。在冷卻水通路7上連接有對冷卻水的流量進行調整的流量調整單元15。將由電流測定單元12測定出的電流值的測定值I(t)與預先儲存的電流值的儲存值I0進行比較。當測定值I(t)大於儲存值I0時，將最初設定的流量的冷卻水從流量調整手段15供給到心軸1。當測定值I(t)為儲存值I0以下時，減少流量後從流量調整手段15向心軸1供給冷卻水。因此，能夠與心軸馬達3的負載電流的大小相對應地，對向心軸1供給的冷卻水的流量進 行調整。據此，能夠將與切斷封裝基板時的切斷負荷，換言之，與心軸馬達3的負載電流相對應的適當流量的冷卻水供給到心軸1。

(實施例1)

對於本發明所涉及的切斷裝置的實施例1，參照圖1至圖3來進行說明。關於本申請文件中的任意一個圖式，為了易於理解，均適當省略或誇張而示意性地進行了描繪。對於相同的構成要素，標注相同的符號而適當省略說明。

如圖1所示，作為切斷機構的心軸1具備：心軸本體部2；作為驅動機構的心軸馬達3；以及連接於心軸馬達3的旋轉軸4。旋轉軸4藉由從徑向空氣軸承5和軸向空氣軸承6中噴出的空氣(air)，以非接觸的狀態被可旋轉地支撐於心軸本體部2。為了抑制因進行高速旋轉的旋轉軸4的發熱而產生的熱膨脹，而設置有使冷卻水在旋轉軸4的周圍流動的冷卻水通路7。冷卻水通路7較佳形成為螺旋狀以包圍旋轉軸4的周圍。在旋轉軸4的前端部安裝有用於將封裝基板切斷的旋轉刃8。旋轉刃8被一對凸緣9夾住兩側，從而被固定於旋轉軸4。旋轉刃8可裝卸，能夠進行更換。凸緣9例如由不銹鋼或鉻鋼等具有導電性的金屬形成。

在心軸本體部2的前端設置有位移感測器10，用以作為對從心軸本體部2的前端到旋轉刃8的中心線的距離進行測定的單元。位移感測器10以與在靠近心軸本體部2的一側設置的凸緣9的一個面對向設置的方式被設置於心軸本體部2。位移感測器10對從位移感測器10的前端部到凸緣9的距離進行測定。作為位移感測器10，例如，較佳使用利用了渦流變化的渦流式位移感測器、利用了雷射反射的光學式位移感測器等。

為了對心軸馬達3進行驅動，在心軸馬達3上連接有供給高頻電力的電力供給機構11。作為心軸馬達3，較佳使用伺服馬達。藉由使用伺服馬達，從而能夠以伺服馬達對驅動電流進行控制，使得在切斷狀態下即使是旋轉刃8的轉數發生了變化的情況也維持一定的轉數。對驅動心軸馬達3時的電流進行測定的電流測定單元12被連接於心軸馬達3。

對向在心軸1中設置的冷卻水通路7供給的冷卻水的流量進行調整的流量調整單元13被連接於設置在心軸本體部2的冷卻水供給口14。將規定流量的冷卻水送出的冷卻水送出機構15被連接於流量調整單元13。在心軸本體部2中，冷卻水供給口14、冷卻水通路7以及冷卻水排出口16相連接。冷卻水從冷卻水供給口14經由冷卻水通路7而從冷卻水排出口16排出。藉由使冷卻水在旋轉軸4的周圍流動，從而抑制了旋轉軸4產生熱膨脹。冷卻水排出口16被連接於冷卻水循環機構17。從冷卻水排出口16排出的冷卻水藉由冷卻水循環機構17被再度送到冷卻水送出機構15而被再次利用。

由位移感測器10測定的位移量即距離藉由轉換器18被線性化(直線化)為輸出電壓與距離之間的關係。橫軸表示距離，縱軸表示輸出電壓，能夠獲得與距離成比例的輸出電壓。據此，能夠求出從位移感測器10的前端部到凸緣9的距離。藉由求出從位移感測器10的前端部到凸緣9的距離，從而能夠一直準確地對旋轉軸4的延伸量進行測定。

控制機構19是對切斷裝置以及心軸1的動作及條件等全部進行設定並進行控制的控制機構。控制機構19具備：儲存部，對各種資料進行收集並儲存；資料處理部，對各種資料進行加工和分析；以及輸入輸 出部，與切斷裝置的各構成要素之間交換訊號(均未圖示)。因此，電力供給機構11、電流測定單元12、流量調整單元13、冷卻水送出機構15、轉換器18等構成心軸1的構成要素均獨立地連接於控制機構19。此外，在圖1中示出了儲存部、資料處理部、輸入輸出部等均包含於控制機構19的情況。不限於此，也可以將儲存部和資料處理部設置在控制機構19的外部。

參照圖1和圖2來說明對向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整的動作。首先，將切斷裝置設為可動作狀態。接著，從冷卻水送出機構15將冷卻水送出到流量調整單元13。在冷卻水送出機構15中，從工廠的供水機構(未圖示)供給最大每分鐘15公升(15L/分)的冷卻水。例如，在切斷裝置的通常的動作狀態下，首先在冷卻水送出機構15中將從工廠供給的冷卻水的流量從每分鐘15公升(15L/分)變更為每分鐘5公升(5L/分)。接著，將每分鐘5公升(5L/分)的冷卻水從冷卻水送出機構15送出到流量調整單元13。流量調整單元13將從冷卻水送出機構15供給的冷卻水進一步調整為所需的流量。例如，將從冷卻水送出機構15供給的冷卻水的流量從每分鐘5公升(5L/分)調整為每分鐘3公升(3L/分)後，從流量調整單元13向心軸1以每分鐘3公升(3L/分)的流量供給冷卻水。在心軸1中，藉由使冷卻水從冷卻水供給口14流動到冷卻水通路7，從而對旋轉軸4進行冷卻。據此，能夠抑制旋轉軸4的熱膨脹。

接著，進行用於使心軸1適應的空轉。從電力供給機構11供給規定的電力來使心軸馬達3進行驅動。由於心軸馬達3進行驅動，從而使旋轉軸4和旋轉刃8高速旋轉。在空轉狀態下，以實際使用的轉數或者設為比實際的轉數少的條件使旋轉軸4旋轉，從而使旋轉軸4和冷卻水 相適應。

接著，使用電流測定單元12來對使心軸馬達3進行驅動時的電流值進行測定。以下，將所測定的電流值稱為測定值I(t)。其中，t是表示時間的變數。將藉由電流測定單元12測定出的測定值I(t)作為資料儲存在設置於控制機構19的儲存部中。在設置於控制機構19的資料處理部中，對測定出的測定值I(t)與預先設定的電流值的儲存值I0進行比較。預先設定的閾值即儲存值I0被預先儲存在資料處理部中。若為這種情況，則例如預先儲存I0=5A以作為儲存值(閾值)。

在資料處理部中，對測定值I(t)與預先儲存的儲存值I0進行比較。當測定值I(t)大於儲存值I0=5A時，繼續以每分鐘3公升(3L/分)的流量將冷卻水從流量調整手段13供給到心軸1。當測定值I(t)為儲存值I0=5A以下時，例如，在將冷卻水的流量從每分鐘3公升(3L/分)減少到每分鐘1公升(1L/分)後，從流量調整單元13向心軸1供給冷卻水。據此，能夠與施加到心軸馬達3的負載電流的大小相對應地，對從流量調整單元13向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。因此，當切斷負荷較大時，即，負載電流較大時，對心軸1供給大量的冷卻水來抑制旋轉軸4的熱膨脹。相反地，當切斷負荷較小(負載電流較小)時，將冷卻水的流量減少後，從流量調整單元13向心軸1供給冷卻水。由於與在心軸1的旋轉刃8上施加的切斷負荷，換言之，與心軸馬達3的負載電流相對應地調整冷卻水的流量，因此能夠調整並削減冷卻水的使用量。

在切斷裝置的動作狀態中，可以假定各種狀態以作為旋轉軸4進行旋轉的狀態。例如，存在對封裝基板進行切斷的狀態、進行空轉的狀 態、對切斷的條件及旋轉刃8的校正值進行設定的狀態、對旋轉刃8進行打磨的狀態等。在使旋轉軸4進行旋轉的期間，一直藉由電流測定單元12對驅動心軸馬達3的電流值的測定值I(t)進行測定。藉由對測定出的測定值I(t)的大小與閾值即儲存值I0進行比較，從而對從流量調整單元13向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。能夠與旋轉軸4的旋轉狀態相對應地，向心軸1供給適當流量的冷卻水。因此，無論切斷裝置進行動作的期間處於何種狀態，都能夠與該狀態相對應地，將適當流量的冷卻水供給到心軸1。由於能夠削減冷卻水的使用量，因此能夠降低切斷裝置的運用成本。

作為使用切斷裝置來進行切斷的被切斷物，有封裝基板、半導體晶圓等各種對象物。這些對象物的結構、構成的材料、厚度等都不相同。因此，進行切斷時的切斷負荷也都不相同。在本實施例中，由於與切斷負荷的大小相對應地向心軸1供給適當流量的冷卻水，因此無論是哪種被切斷物，都能夠供給適當流量的冷卻水。

此外，若繼續進行切斷，則旋轉刃8逐步磨損，根據情況的不同，有時會發生旋轉刃8的磨粒的缺損。當成為這種狀態時，與初始(新產品)的狀態相比，切斷負荷變大。即使成為這種狀態，由於一直與切斷負荷相對應地向心軸1供給適當流量的冷卻水，因此無論旋轉刃8為何種狀態，都能夠供給適當流量的冷卻水。

與藉由電流測定單元12測定出的測定值I(t)的大小相對應地，對向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。據此，旋轉軸4向旋轉軸方向的延伸量會根據冷卻水的流量而發生變化。即使旋轉軸4向旋轉軸方向延伸的延伸量根據冷卻水的流量而發生變化，也能夠使用位移感測器 10一直對旋轉軸4的延伸量進行測定。因此，能夠準確地對旋轉軸4的延伸量進行校正，從而使旋轉刃8的切斷位置正確地對準於封裝基板的切斷線的位置。

參照圖3來說明對旋轉軸4的延伸量進行校正來進行切斷的動作。在心軸1中，使用渦流式位移感測器或光學式位移感測器來作為位移感測器10，對從位移感測器10的前端部到凸緣9的距離進行測定。以下，將測定出的距離設為測定值d(t)，進而如圖3(a)所示，在即將開始對封裝基板進行切斷的狀態下，將從位移感測器10的前端部到凸緣9的距離的測定值設為d(0)，將從心軸本體部2的前端到旋轉刃8的中心線的距離設為L(0)。其中，t是表示時間的變數，0表示即將開始對封裝基板進行切斷的時間點。在初始狀態下，處於L(0)=d(0)+α的關係，α的值可事先根據位移感測器10的尺寸、凸緣9的厚度、旋轉刃8的厚度等求出。α的值被表示為幾乎不會受到熱的影響的固定值。因此，在開始對封裝基板進行切斷後，當旋轉軸4因熱膨脹而在旋轉軸方向上延伸時，藉由對從位移感測器10的前端部到凸緣9的距離進行測定，從而能夠測定出從心軸本體部2的前端到旋轉刃8的中心線的距離。

藉由對心軸馬達3(參照圖1)進行驅動以使旋轉刃8高速旋轉，從而將封裝基板切斷。如圖3(b)所示，若繼續對封裝基板進行切斷，則高速旋轉中的旋轉軸4發熱，據此，旋轉軸4因熱膨脹而在旋轉軸方向(圖中為+X方向)上逐步延伸。由於旋轉軸4向+X方向延伸，因此旋轉刃8也以旋轉軸4延伸出的量向+X方向移動。在開始對封裝基板進行切斷之後的某個時間點，假設從位移感測器10的前端部到凸緣9的距離的測 定值為d(X)，則從心軸本體部2的前端到旋轉刃8的中心線的距離LX為L(X)=d(X)+α。由於旋轉軸4產生熱膨脹，使得旋轉軸4在X方向上延伸出了(d(X)-d(0))。因此，在切斷封裝基板時，以相當於該旋轉軸4延伸出的量的距離差，也就是位移量(d(X)-d(0))，對旋轉刃8的位置進行校正。具體而言，使旋轉刃8的中心線的位置向-X方向移動(d(X)-d(0))。據此，能夠使旋轉刃8的中心線的位置正確地對準於封裝基板的切斷線的位置來將封裝基板切斷。

根據本實施例，在切斷裝置中，在心軸1中設置有心軸馬達3、連接於心軸馬達3的旋轉軸4、以及在旋轉軸4的前端部安裝的旋轉刃8。在心軸本體部2中，設置有使冷卻水在旋轉軸4的周圍循環的冷卻水通路7，並在與凸緣9相對向的位置處設置有位移感測器10。在心軸馬達3上連接有對驅動旋轉軸4的電流進行測定的電流測定單元12。在設置於心軸1的冷卻水通路7上連接有對冷卻水的流量進行調整的流量調整單元13。將由電流測定單元12測定出的電流值的測定值I(t)與預先儲存的閾值即電流值的儲存值I0進行比較。當測定值I(t)大於儲存值I0時，以最初設定的流量即每分鐘3公升(3L/分)將冷卻水從流量調整手段13供給到心軸1。當測定值I(t)為儲存值I0以下時，在將流量從每分鐘3公升(3L/分)減少到每分鐘1公升(1L/分)後，從流量調整手段13向心軸1供給冷卻水。因此，能夠與心軸馬達3的負載電流的大小相對應地，對向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。據此，能夠將與切斷封裝基板時的切斷負荷，換言之，與心軸馬達3的負載電流相對應的適當流量的冷卻水供給到心軸1。

此外，根據本實施例，能夠與向心軸1的旋轉刃8施加的切 斷負荷的大小，換言之，與心軸馬達3的負載電流的大小相對應地，將適當流量的冷卻水從流量調整單元13供給到心軸1。因此，只要是對封裝基板進行切斷的狀態、使旋轉軸4旋轉並待機的狀態、進行打磨的狀態等旋轉軸4進行旋轉的狀態，無論對於哪種狀態，都能夠相對應地將適當流量的冷卻水供給到心軸1。因此，能夠與旋轉軸4所受到的負荷相對應地將適當流量的冷卻水供給到心軸1，故而能夠降低切斷裝置的運用成本。

此外，根據本實施例，能夠與向心軸1的旋轉刃8施加的切斷負荷的大小，換言之，與心軸馬達3的負載電流的大小相對應地，將適當流量的冷卻水供給到心軸1。因此，能夠與切斷作為欲切斷的被切斷物而由封裝基板、半導體晶圓等各種對象物構成的被切斷物時的切斷負荷相對應地，將適當流量的冷卻水供給到心軸1。

此外，根據本實施例，能夠與向心軸1的旋轉刃8施加的切斷負荷的大小，換言之，與心軸馬達3的負載電流的大小相對應地，將適當流量的冷卻水供給到心軸1。因此，即使旋轉刃8發生磨損或磨粒脫落，也能夠與該狀態相對應地將適當流量的冷卻水供給到心軸1。

此外，根據本實施例，與藉由電流測定單元12測定出的電流值的測定值I(t)的大小相對應地，對冷卻水的流量進行調整。據此，旋轉軸4向旋轉軸方向延伸的延伸量會根據冷卻水的流量而發生變化。即使旋轉軸4向旋轉軸方向延伸的延伸量發生了變化，也能夠使用位移感測器10來準確地測定旋轉軸4的延伸量。因此，即使削減了向心軸1供給的冷卻水的流量，也能夠準確地測定旋轉軸4的延伸量。可以對因熱膨脹而伸縮的旋轉軸4的位移量進行校正，使旋轉刃4的中心線的位置正確地對準 於封裝基板的切斷線的位置來進行切斷。因此，能夠防止在旋轉刃4的中心線的位置從封裝基板的切斷線處偏離的狀態下進行切斷，從而實現良率的提高和品質的提高。

(實施例2)

對於本發明所涉及的切斷裝置的實施例2，參照圖4來進行說明。如圖4所示，切斷裝置20是將被切斷物分割為複數產品的裝置。切斷裝置20具備基板供給單元A、基板切斷單元B以及檢查單元C以分別作為構成要素。各構成要素(各單元A~C)分別相對於其他的構成要素可裝卸且可更換。

在基板供給單元A中設置有基板供給機構21。相當於被切斷物的封裝基板22從基板供給機構21中被運出，藉由移送機構(未圖示)被移送到基板切斷單元B。在基板供給單元A中設置有控制機構19，該控制機構19對切斷裝置20以及心軸1的動作、冷卻水的流量等進行控制。

圖4所示的切斷裝置20是單切割工作台方式的切斷裝置。因此，在基板切斷單元B中設置有一個切斷用工作台23。切斷用工作台23能夠藉由移動機構24在圖中的Y方向上移動，並且能夠藉由旋轉機構25在θ方向上旋動。在切斷用工作台23上放置並吸附封裝基板22。

在基板切斷單元B中設置有心軸1以作為切斷機構。切斷裝置20是設置有一個心軸1的單心軸結構的切斷裝置。心軸1能夠獨立地在X方向和Z方向上移動。在心軸1上安裝有旋轉刃8。位移感測器10與凸緣9(參考圖1)相對向地配置於心軸1。藉由使切斷用工作台24和心軸1相對移動，從而對封裝基板22進行切斷。旋轉刃8在包含Y方向和Z方向的面內進行旋轉，據此來將封裝基板22切斷。

在檢查單元C中設置有檢查用工作台26。在檢查用工作台26上放置有切斷後基板27，該切斷後基板27是由將封裝基板22切斷並分割而成的複數產品P構成的集合體。複數產品P藉由檢查用的照相機(未圖示)來進行檢查，並被篩選為合格品和不合格品。合格品被收容於托盤28。

在本實施例中，對單切割工作台方式且單心軸結構的切斷裝置20進行了說明。不限於此，在單切割工作台方式且雙心軸結構的切斷裝置、雙切割工作台方式且雙心軸結構的切斷裝置等中，也能夠應用本發明的心軸1。

在實施例1、2中，藉由對由電流測定單元12測定的電流值的測定值I(t)與預先儲存的單一的電流值的儲存值I0進行比較，從而分兩個階段對從流量調整單元13向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。不限於此，還可以將所測定的測定值I(t)與預先儲存的複數儲存值進行比較。在這種情況下，能夠將冷卻水的流量與複數儲存值相對應地分複數階段進行調整，從流量調整單元13向心軸1供給適當流量的冷卻水。因此，能夠與切斷負荷的大小，換言之，與驅動電流的大小相對應地，更為精密地對向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。

此外，在以上的實施例1、2的說明中，根據由電流測定單元12測定的電流值的測定值I(t)的大小，對從流量調整單元13向心軸1供給的冷卻水的流量進行了調整。代替於此，也可以根據由位移感測器10測定出的位移量(心軸本體部2的前端與凸緣9之間的距離的變化量)的測定值，對從流量調整單元13向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。在 這種情況下，當位移量的測定值變大而超過規定的儲存值(閾值)時，使從流量調整單元13供給的冷卻水的流量增加。

還可以根據由電流測定單元12測定的電流值的測定值I(t)的大小與由位移感測器10測定出的位移量的測定值的大小這兩者，對從流量調整單元13向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。在這種情況下，例如，將電流值的測定值的大小與電流值的儲存值(閾值)進行比較，進而，將位移量的測定值的大小與位移量的儲存值(閾值)進行比較。根據比較後的兩個結果的邏輯或，對從流量調整單元13向心軸1供給的冷卻水的流量進行調整。具體而言，當電流值的測定值的大小與位移量的測定值的大小這兩者中的至少任意一方低於相對應的儲存值(閾值)時，將冷卻水的流量減少。

在以上的實施例1、2的說明中，對根據作為物理量的電流值的測定值和位移量的測定值這兩者中的至少一方來減少冷卻水的流量的情況進行了說明。不限於此，也可以設定與物理量的測定值較大時相對應的第二儲存值(第二閾值)，並在電流值的測定值的大小或位移量的測定值的大小超過了各自的第二儲存值時，為了增強冷卻效果而增加冷卻水的流量。例如，將穩定狀態下的冷卻水的流量設為每分鐘5公升(5L/分)，當電流值的測定值的大小或位移量的測定值的大小這兩者中的至少任意一方超過第二儲存值時，將冷卻水的流量從每分鐘5公升(5L/分)增加到每分鐘7公升(7L/分)以作為用於增強冷卻效果的強化用的冷卻水。據此，由於對心軸1進行冷卻的效果提公升，因此能夠降低電流值或位移量。

對電流值的大小進行測定的電流測定單元12和對心軸本體 部2的前端與凸緣9之間的距離的位移量的大小進行測定的位移感測器10作為對物理量進行測定的測定單元來發揮功能。根據電流測定單元12和位移感測器10所分別測定出的物理量，控制機構19還可以顯示電流值和位移量。因此，電流測定單元12與控制機構19的組合以及位移感測器10與控制機構19的組合分別相當於廣義上的測定單元。

也可以將與異常時相對應的第三儲存值(第三閾值)按照每個物理量(電流值、位移量)來進行設定，當電流值的測定值或位移量的測定值超過第三儲存值時，供給比強化用的冷卻水的流量更多流量的冷卻水以作為異常用的冷卻水。例如，在將強化用的冷卻水的流量設為每分鐘7公升(7L/分)的情況下，將異常用的冷卻水的流量設為每分鐘10公升(10L/分)。據此，在心軸馬達3異常動作時等情況下，能夠防止心軸馬達3的燒毀等損失。在這種情況下，較佳在切斷裝置中同時進行向心軸1的待機位置退避、停止心軸馬達3、點亮警告燈、產生警告音等動作。此外，物理量的測定值與物理量的儲存值的比較、從冷卻水送出機構15送出的冷卻水的流量設定、從流量調整單元13向心軸1供給的冷卻水的流量設定等均由控制機構16進行。

作為成為確定冷卻水的流量的基準的物理量即電流值的大小或位移量的大小，可以是絕對值或變化率中的任意一個。例如，設定每分鐘Dμm(Dμm/分)這樣的值，用以作為與從心軸本體部2的前端到旋轉刃8的中心線的距離的測定值L(t)的變化率相對應的儲存值(閾值)。當連續測定出的距離的測定值L(t)的變化率超過儲存值(每分鐘Dμm(Dμm/分))時，可以從供給通常的冷卻水的流量變化至供給強化用的冷卻 水的流量(或者異常用的冷卻水的流量)。

在心軸本體部2中，在與凸緣9相對向的位置處設置有位移感測器10。不限於此，可以使用適當形狀(例如，字母「L」形狀)的安裝板，來將位移感測器10設置於各種位置。例如，將相當於上述的安裝板的縱線的部分安裝於心軸本體部2的端面(圖1中的右側面)，在相當於安裝板的橫線的部分安裝位移感測器10。由渦流式位移感測器構成的位移感測器10以凸緣9的稜線部(圖1中的左下角)為對象來對渦流的變化進行測定。據此，使用位移感測器10，能夠對心軸本體部2的右端與凸緣9的稜線部之間的距離進行測定。同樣地，還可以將位移感測器10設置於以右側的凸緣(也可以是螺母等其他的緊固件，在圖1中沒有符號)的稜線部(圖1中的右下角)為對象來測定渦流變化的位置。也可以使用具有適當形狀的安裝板，來將位移感測器10設置在與右側的凸緣的頂面(圖1中的右側面)相對向的位置。

在各個實施例中，示出了使用具有圈形的形狀(環形)的墊圈式旋轉刃來作為旋轉刃8的情況。不限於此，還可以使用在底部安裝刀尖部的襯套式旋轉刃。

此外，在各實施例中，示出了切斷包含晶片狀的元件的封裝基板22作為被切斷物的情況。不限於此，還可以在切斷作為除了封裝基板22之外的被切斷物的下一個被切斷物並進行分割的情況下適用本發明。第一為對由矽、化合物半導體構成且製作有電路元件、微機電系統(MEMS，Micro Electro Mechanical Systems)等功能元件的半導體晶圓(semiconductor wafer)進行分割的情況。第二為對製作有電阻、電容器、感測器、表面聲 波設備等功能元件的陶瓷基板等進行分割來製造晶片電阻、晶片電容器、晶片型感測器、表面聲波設備等產品的情況。在這兩種情況下，半導體晶圓、陶瓷基板等相當於已製作有分別與複數區域相對應的功能元件的基板。第三為對樹脂成型品進行分割來製造透鏡、光學模組、導光板等光學部件的情況。第四為對樹脂成型品進行分割來製造一般的成型產品的情況。在包括上述四種情況的各種情況下，都能夠適用以上說明的內容。

本發明並不限定於上述的各實施例，在不脫離本發明主旨的範圍內，可根據需要任意且適當地進行組合、變更或選擇性地採用。

1‧‧‧心軸(切斷機構)

2‧‧‧心軸本體部

3‧‧‧心軸馬達(驅動機構)

4‧‧‧旋轉軸

5‧‧‧徑向空氣軸承

6‧‧‧軸向空氣軸承

7‧‧‧冷卻水通路

8‧‧‧旋轉刃

9‧‧‧凸緣(第一固定具、第二固定具)

10‧‧‧位移感測器(測定單元、距離測定單元)

11‧‧‧電力供給機構(電流供給機構)

12‧‧‧電流測定單元(測定單元)

13‧‧‧流量調整單元

14‧‧‧冷卻水供給口

15‧‧‧冷卻水送出機構

16‧‧‧冷卻水排出口

17‧‧‧冷卻水循環機構

18‧‧‧轉換器

19‧‧‧控制機構

Claims (16)

1. 一種切斷裝置，具備：工作台，放置被切斷物；切斷機構，對該被切斷物進行切斷；以及移動機構，使該工作台和該切斷機構相對移動，該切斷裝置在沿著切斷線切斷該被切斷物以製造複數產品時被使用，其特徵在於，具備：旋轉軸，設置於該切斷機構；驅動機構，設置於該切斷機構，並使該旋轉軸進行旋轉；冷卻水通路，設置於該切斷機構，並形成在該旋轉軸的周圍；旋轉刃，安裝於該旋轉軸的前端部；第一固定具，在該前端部中被設置於該切斷機構側；第二固定具，從該第一固定具來看被設置於該前端部側，並以與該第一固定具之間夾住該旋轉刃的狀態，將該旋轉刃固定；電流供給機構，向該驅動機構供給電流；測定單元，對關於該切斷機構的物理量進行測定；流量調整單元，被連接於該冷卻水通路，對向該冷卻水通路供給的冷卻水的流量進行調整；冷卻水送出機構，向該流量調整單元送出該冷卻水；以及控制單元，至少被連接於該流量調整單元，該控制單元對由該測定單元測定出的該物理量的測定值與預先儲存的該物理量的儲存值進行比較，並根據該比較的結果，對供給到該冷卻水通 路的該冷卻水的流量進行變更，其中，該測定單元是被連接於該驅動機構並對該電流進行測定的電流測定單元，該物理量是該電流，該控制單元被連接於該電流測定單元，該控制單元根據該比較的結果對該電流的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對該冷卻水的流量進行增減。
2. 如申請專利範圍第1項之切斷裝置，其中，該測定單元是被設置於該切斷機構並對該切斷機構與該固定具之間的距離進行測定的距離測定單元，該物理量是該距離，該控制單元被連接於該距離測定單元，該控制單元根據該比較的結果對該距離的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對該冷卻水的流量進行增減。
3. 如申請專利範圍第2項之切斷裝置，其中，該控制單元求出該切斷機構與該固定具之間的距離的測定值與預先儲存的該距離的儲存值之間的差值，並根據該差值，使該旋轉刃的位置對準於該切斷線的位置。
4. 如申請專利範圍第2項之切斷裝置，其中，該距離測定單元至少包括渦流式位移感測器或光學式位移感測器。
5. 如申請專利範圍第1項之切斷裝置，其中，儲存有複數儲存值以作為該儲存值， 該複數儲存值與該冷卻水的複數流量值分別對應，藉由對該測定值與該複數儲存值進行比較，從而使向該冷卻水通路供給的該冷卻水的流量被調整為該複數流量值中的一個。
6. 如申請專利範圍第1項之切斷裝置，其中，該被切斷物是封裝基板。
7. 如申請專利範圍第1項之切斷裝置，其中，該被切斷物是在分別與該複數產品相對應的複數區域中製作有功能元件的基板。
8. 一種切斷方法，包括：在工作台載置被切斷物的步驟；使該工作台與切斷機構相對移動的步驟；以及藉由使該工作台與該切斷機構相對移動從而使用該切斷機構沿著切斷線切斷該被切斷物的步驟，其特徵在於，包括：向設置於該切斷機構的驅動機構供給電流的步驟；藉由該驅動機構使旋轉軸和旋轉刃進行旋轉的步驟，該旋轉刃藉由第一固定具和第二固定具被夾住從而被安裝，該第一固定具在該旋轉軸的前端部中被設置於該切斷機構側，該第二固定具從該第一固定具來看被設置於該前端部側；從冷卻水送出機構向流量調整單元送出冷卻水的步驟；從該流量調整單元向在該旋轉軸的周圍形成的冷卻水通路供給該冷卻水的步驟； 對關於該切斷機構的物理量進行測定的步驟；對測定出的該物理量的測定值與預先儲存的該物理量的儲存值進行比較的步驟；以及根據該進行比較的步驟中的比較結果，對供給到該冷卻水通路的該冷卻水的流量進行變更的步驟，其中，該物理量是該電流，在該對流量進行變更的步驟中，根據該比較的結果，對該電流的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對該冷卻水的流量進行增減。
9. 如申請專利範圍第8項之切斷方法，其中，該物理量是該切斷機構與該固定具之間的距離，在該對流量進行變更的步驟中，根據該比較的結果，對該距離的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對該冷卻水的流量進行增減。
10. 如申請專利範圍第9項之切斷方法，其中，包括：使用被設置於該切斷機構的距離測定單元，來對該切斷機構與該固定具之間的該距離進行測定的步驟；求出預先儲存的該距離的儲存值與測定出的該距離的測定值之間的差值的步驟；以及根據該差值使該旋轉刃的位置對準於該切斷線的位置的步驟。
11. 如申請專利範圍第9項之切斷方法，其中，該距離測定單元至少包括渦流式位移感測器或光學式位移感測器。
12. 如申請專利範圍第8項之切斷方法，其中，儲存有複數儲存值以作為該儲存值， 該複數儲存值與該冷卻水的複數流量值分別對應，藉由對該測定值與該複數儲存值進行比較，從而將向該冷卻水通路供給的該冷卻水的流量調整為該複數流量值中的一個。
13. 如申請專利範圍第8項之切斷方法，其中，該被切斷物是封裝基板。
14. 如申請專利範圍第8項之切斷方法，其中，該被切斷物是在分別與該複數產品相對應的複數區域中製作有功能元件的基板。
15. 一種切斷裝置，具備：工作台，放置被切斷物；切斷機構，對該被切斷物進行切斷；以及移動機構，使該工作台和該切斷機構相對移動，該切斷裝置在沿著切斷線切斷該被切斷物以製造複數產品時被使用，其特徵在於，具備：旋轉軸，設置於該切斷機構；驅動機構，設置於該切斷機構，並使該旋轉軸進行旋轉；冷卻水通路，設置於該切斷機構，並形成在該旋轉軸的周圍；旋轉刃，安裝於該旋轉軸的前端部；第一固定具，在該前端部中被設置於該切斷機構側；第二固定具，從該第一固定具來看被設置於該前端部側，並以與該第一固定具之間夾住該旋轉刃的狀態，將該旋轉刃固定；電流供給機構，向該驅動機構供給電流； 測定單元，對關於該切斷機構的物理量進行測定；流量調整單元，被連接於該冷卻水通路，對向該冷卻水通路供給的冷卻水的流量進行調整；冷卻水送出機構，向該流量調整單元送出該冷卻水；以及控制單元，至少被連接於該流量調整單元，該控制單元對由該測定單元測定出的該物理量的測定值與預先儲存的該物理量的儲存值進行比較，並根據該比較的結果，對供給到該冷卻水通路的該冷卻水的流量進行變更，其中，該測定單元是被設置於該切斷機構並對該切斷機構與該第一固定具之間的距離進行測定的距離測定單元，該物理量是該距離，該控制單元被連接於該距離測定單元，該控制單元根據該比較的結果對該距離的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對該冷卻水的流量進行增減。
16. 一種切斷方法，包括：在工作台載置被切斷物的步驟；使該工作台與切斷機構相對移動的步驟；以及藉由使該工作台與該切斷機構相對移動從而使用該切斷機構沿著切斷線切斷該被切斷物的步驟，其特徵在於，包括：向設置於該切斷機構的驅動機構供給電流的步驟；藉由該驅動機構使旋轉軸和旋轉刃進行旋轉的步驟，該旋轉刃藉由第 一固定具和第二固定具被夾住從而被安裝，該第一固定具在該旋轉軸的前端部中被設置於該切斷機構側，該第二固定具從該第一固定具來看被設置於該前端部側；從冷卻水送出機構向流量調整單元送出冷卻水的步驟；從該流量調整單元向在該旋轉軸的周圍形成的冷卻水通路供給該冷卻水的步驟；對關於該切斷機構的物理量進行測定的步驟；對測定出的該物理量的測定值與預先儲存的該物理量的儲存值進行比較的步驟；以及根據該進行比較的步驟中的比較結果，對供給到該冷卻水通路的該冷卻水的流量進行變更的步驟，其中，該物理量是該切斷機構與該第一固定具之間的距離，在該對流量進行變更的步驟中，根據該比較的結果，對該距離的增減進行檢測，並根據該檢測結果，對該冷卻水的流量進行增減。