TWI603425B - processing method - Google Patents

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Description

加工方法 發明領域
本發明是有關於一種將板狀的被加工物沿著加工預定線加工的加工方法。
發明背景
半導體晶圓等被加工物會以例如，具有圓環狀的切削刀片的切削裝置，或具有雷射照射用之加工頭的雷射加工裝置進行加工。在這種加工裝置上，於被加工物之加工前，會實施自動校準(autoalignment)，調整切削刀片或加工頭等加工單元與被加工物的位置關係(參照例如，專利文獻1)。
在自動校準時，會對加工裝置設定被加工物的特徵型樣以作為目標型樣，並且登錄自目標型樣到加工預定線為止的距離。藉此，加工裝置可根據拍攝被加工物而得到的目標型樣來指定加工預定線的位置，並將加工單元定位於加工預定線，而可以對被加工物進行加工。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平7-321181號公報
發明概要
然而，於易產生彎曲翹起或歪斜變形的封裝基板或燒結陶瓷基板等被加工物上，自目標型樣到加工預定線的距離並無法保持為固定而是呈現零亂不均。另外，於型樣精度低的被加工物上，有時自目標型樣到加工預定線為止的距離也會有大幅偏離在加工裝置上所登錄之值的情形。
因此，當對這種被加工物應用習知的自動校準處理時，會有將並非加工預定線的領域檢測為加工預定線，並在錯誤的位置加工被加工物而使其破損之虞。
本發明是有鑑於相關問題點而作成者，其目的在於提供一種可以防止伴隨著加工預定線的錯誤檢測而形成被加工物的破損之加工方法。
根據本發明所提供的加工方法，為被加工物之加工方法，特徵在於，其具備：教導步驟，於被加工物上，選定夾著加工預定線的第一目標型樣與第二目標型樣並進行儲存，同時儲存該第一目標型樣與該第二目標型樣的座標位置，和自該第一目標型樣到該加工預定線的第一距離與從該第二目標型樣到該加工預定線的第二距離之比例；粗略對齊步驟，將被加工物相對於在該教導步驟所儲 存的該第一目標型樣與該第二目標型樣的座標位置進行粗略對齊；加工預定線檢測步驟，實施過該粗略對齊步驟之後，以該教導步驟所儲存之該第一目標型樣與該第二目標型樣的座標位置為基礎，在被加工物上分別檢測該第一目標型樣和該第二目標型樣，並將以該教導步驟所儲存的該比例將檢測出的該第一目標型樣與該第二目標型樣間的距離進行分割而得的位置檢測為加工預定線；以及加工步驟，以加工機構沿著於該加工預定線檢測步驟檢測出的該加工預定線進行加工。
又，於本發明中，被加工物具有一對夾著加工預定線的相同目標型樣，且該第一目標型樣與該第二目標型樣宜為相同型樣。
在本發明的加工方法中，因為是用在教導步驟所儲存之比例來分割中間夾著加工預定線的第一目標型樣與第二目標型樣的距離，而檢測出加工預定線，故可適當地檢測出位於第一目標型樣與第二目標型樣之間的加工預定線。因此，可以防止伴隨著加工預定線的錯誤檢測而形成之被加工物的破損。
11、11a、11b‧‧‧被加工物
13、13a、13b‧‧‧加工預定線(切割道)
15、15a、15b、15c、15d‧‧‧領域
17‧‧‧凸塊
19a、19b‧‧‧攝影圖像
21a、21b、21c、21d‧‧‧圖像
2‧‧‧加工裝置
4‧‧‧加工單元(加工機構)
6‧‧‧主軸
8‧‧‧切削刀片
Da、Db‧‧‧距離
X、Y‧‧‧方向
圖1為將受到本實施形態的加工方法加工的被加工物的構成例模式地表示的平面圖。
圖2為將教導步驟模式地表示的平面圖。
圖3為將加工預定線檢測步驟模式地表示的平面圖。
圖4為將加工步驟模式地表示的立體圖。
用以實施發明之形態
以下，參照附加圖式，就本發明之實施形態進行說明。與本實施形態相關的加工方法，包含教導步驟(參照圖2)、粗略對齊步驟、加工預定線檢測步驟(參照圖3)、加工步驟(參照圖4)。
在教導步驟中，將以中間夾著加工預定線的方式而被選定的第一目標型樣以及第二目標型樣，和其等的座標位置儲存於加工裝置，同時將自第一目標型樣到加工預定線的第一距離，和從第二目標型樣到加工預定線的第二距離之比例儲存於加工裝置中。
在粗略對齊步驟中，是將被加工物對準加工裝置的位置。而在加工預定線檢測步驟中，則是用上述之比例來分割於被加工物上檢測出的第一目標型樣及第二目標型樣間的距離，而檢測出加工預定線。在加工步驟中，是沿著加工預定線對被加工物進行加工。以下，將就本實施形態的相關加工方法進行詳細的說明。
圖1為將受到本實施形態的加工方法加工的被加工物之構成例模式地表示的平面圖。如圖1所示，被加工物11是將形成有IC等元件的半導體晶片(未圖示)以樹脂密封而構成的大致呈長方形的CSP(Chip Size Package)基板。
被加工物11的表面由排列成格子狀的加工預定 線(切割道)13劃分成複數個領域15，於各領域15中並設有36個(6個×6個)與元件的電極相連接的凸塊17。
凸塊17可為例如，大致為球形的焊球。加工裝置2(參照圖4)是以此凸塊17為基準，將加工預定線13與加工單元(加工機構)4進行位置對準，以對被加工物11進行加工。
於本實施形態的加工方法中，首先，會實施教導步驟，將用於檢測出被加工物11的加工預定線13所需的資訊儲存下來。圖2為將教導步驟模式地表示的平面圖。
於教導步驟中，首先，使登錄用被加工物11a吸引保持於加工裝置2的夾頭台(未圖示)。接下來，如圖2所示，以加工裝置2的照相機(未圖示)拍攝被加工物11a的表面側，取得包含有中間夾著沿第1方向延伸的任一條加工預定線13a的2個領域15a、15b的攝影圖像19a。
接下來，選定分別包含在攝影圖像19a中的2個領域15a、15b中的特徵型樣的圖像21a、21b，作為第一目標型樣以及第二目標型樣而儲存於控制器(未圖示)內的記憶體中。換言之，將中間夾著目標的加工預定線13a的2個特徵型樣，選擇作為第一目標型樣以及第二目標型樣。
此外，本實施形態的被加工物11具有中間夾著目標的加工預定線13的相同的目標型樣，且對第一目標型樣以及第二目標型樣是選擇相同型樣的圖像21a、21b。對這些圖像21a、21b應用濾鏡(filter)處理等影像處理亦可。
在將第一目標型樣以及第二目標型樣選出之後，將圖像21a、21b的中心座標作為第一目標型樣以及第 二目標型樣的座標位置，儲存至記憶體之中。
此外，再將從第一目標型樣到目標的加工預定線13a的第一距離和從第二目標型樣到目標的加工預定線13a的第二距離的比例算出，並儲存在記憶體中。第一距離以及第二距離，分別相當於從圖像21a、21b的中心到目標的加工預定線13a的中央的距離Da、Db。因此，在記憶體中，是儲存距離Da與Db的比例，作為第一距離與第二距離的比例。
如同上述，在實施過基於攝影圖像19a的一連串的處理之後，宜在其他領域對相同的加工預定線13a取得攝影圖像，並實施同樣的處理。如此，藉由將針對一條加工預定線13在多數個領域所取得的資訊儲存下來，於後續的加工預定線檢測步驟中，就能以高精度檢測加工預定線13。
將沿第1方向延伸的加工預定線13的資訊儲存下來之後，使夾頭台旋轉90度，並將沿著和第1方向垂直的第2方向延伸的加工預定線13的資訊儲存下來。再者，上述處理能夠實施於任一條加工預定線13。例如，當需要檢測所有的加工預定線13時，宜先將沿著第1方向延伸的所有加工預定線13的資訊都儲存下來之後，再將沿著第2方向延伸的所有加工預定線13的資訊都儲存下來。
但是，對於像是位於最末端的加工預定線13，而無法選擇第一目標型樣以及第二目標型樣的加工預定線13，則無法實施上述處理。這樣的加工預定線13的位置，可根據表示相鄰的加工預定線13的位置，或加工預定線13 之間的距離的指標(index)量等而求得。
以上處理，可由作業員以手動操作來執行，亦可藉控制器的自動處理來執行。教導步驟結束之後，可將登錄用被加工物11a從夾頭台搬出。
接下來，實施粗略對齊步驟，使處理用被加工物11b的位置相對於加工裝置2進行對齊。於粗略對齊步驟中，是以將處理用被加工物11b相對於夾頭台的位置，形成為與在教導步驟所使用的登錄用被加工物11a相對於夾頭台的位置大致相同的方式，將處理用被加工物11b載置於夾頭台。
舉例來說，在具有中間夾著加工預定線13的相同目標型樣的本實施形態之被加工物11上，當處理用被加工物11b相對於夾頭台的位置偏移1個指標量以上時，誤檢測出另一條加工預定線13的可能性就會變高。
於是，於本實施形態中，是將處理用被加工物11b相對於夾頭台的位置，與在教導步驟所使用的登錄用被加工物11a相對於夾頭台的位置，設成在X軸方向與Y軸方向上不會偏移1個指標量以上。
藉由此粗略對齊步驟，將變成可在後續的加工預定線檢測步驟中，適當地檢測出加工預定線13。再者，粗略對齊步驟可透過作業員的手動搬送實施，亦可以藉自動搬送方式實施。
在粗略對齊步驟之後，實施檢測加工預定線13的位置的加工預定線檢測步驟。圖3為將加工預定線檢測步 驟模式地表示的平面圖。於加工預定線檢測步驟中，首先，會根據登錄在控制器中的第一目標型樣以及第二目標型樣的座標位置，以照相機拍攝處理用被加工物11b的表面側。
據此，就能取得含有2個領域15c、15d的攝影圖像19b。接下來，可透過型樣匹配(pattern matching)在攝影圖像19b中檢測出與第一目標型樣以及第二目標型樣(圖像21a、21b)相關性最強的型樣之圖像21c、21d。
之後，用教導步驟所儲存的第一距離與第二距離之比例(亦即，距離Da與Db之比例)對所檢測出的圖像21c、21d的中心座標之間的距離進行分割，以求出沿第1方向延伸的加工預定線13b的中央位置。如以上所述地進行，而檢測出沿第1方向延伸的加工預定線13的位置後，使夾頭台旋轉90度，以檢測沿著與第1方向垂直的第2方向延伸的加工預定線13的位置。
於此加工預定線檢測步驟中，可以如上述地檢測所有的加工預定線13，也可以只檢測預先指定的加工預定線13。在只檢測預先指定的加工預定線13的情況中，可以根據例如，已檢測出的加工預定線13與指標量，求出剩下的加工預定線13的位置。又，亦可根據存在於已檢測出的加工預定線13間的加工預定線13的條數，求出剩下的加工預定線13的位置。
在加工預定線檢測步驟之後，可實施加工步驟，將處理用被加工物11b沿著加工預定線13b進行加工。圖4為將加工步驟模式地表示的立體圖。於加工步驟中，首先， 是根據在加工預定線檢測步驟所檢測出的加工預定線13b的位置資訊，將加工裝置2的加工單元4對準加工預定線13b的位置。
如圖4所示，加工單元4具有被支撐成可繞在水平方向上延伸的旋轉軸旋轉的主軸6。在主軸6的其中一端之側裝設有圓環狀的切削刀片8。在主軸6的另一端之側則連結有馬達(未圖示)，裝設在主軸6上的切削刀片8是透過此馬達的轉動力而進行旋轉。
在位置對準之後，讓切削刀片8旋轉以使其切入被加工物11b，同時使夾頭台與切削刀片8沿著加工目標的加工預定線13b相對移動(加工進給)。其結果為，使被加工物11沿著加工目標的加工預定線13b被切割。
之後，使切削刀片4上昇，同時使夾頭台與切削刀片8在相對於加工目標的加工預定線13b為垂直的方向上相對移動(分度進給)，以將切削刀片8對準相鄰的加工預定線13b的位置。當位置對準之後，就可沿著相鄰的加工預定線13b同樣地切割被加工物11b。
在重複進行此動作，而沿著在第1方向上延伸的所有加工預定線13b對被加工物11b進行過切割之後，使夾頭台旋轉90°，以沿著在與第1方向垂直的第2方向上延伸的加工預定線13b對被加工物11b進行切割。當已沿著所有的加工預定線13b將被加工物11b切割後，則加工步驟即結束。
如同以上所述，於本實施形態中，因為是藉由使用在教導步驟所儲存的比例來分割中間夾著加工預定線13 的第一目標型樣與第二目標型樣的距離，而檢測加工預定線13，故可適當地檢測出位於第一目標型樣與第二目標型樣之間的加工預定線13。
特別是，在本實施形態中，因為是將領域15中接近加工預定線13的外周部分設定為第一目標型樣或者是第二目標型樣，所以不會有檢測出的加工預定線13與領域15重疊的情形。藉此，就可以確實防止伴隨著加工預定線的錯誤檢測而形成的被加工物的破損。
還有，本發明並非僅受限於上述實施形態所載，並可作種種變更而實施。例如，在上述實施形態中，雖然區分有登錄用被加工物11a與處理用被加工物11b，不過本發明並不受限於此。例如，也可以將處理用被加工物11b的一部分作為登錄用被加工物11a來使用。
此外，於上述實施形態中，是將在表面設置有凸塊17的CSP基板作為被加工物11來使用，但被加工物11並不受限於此。以WL-CSP(Wafer Level-Chip Size Package)基板為代表的封裝基板、燒結陶瓷基板、半導體晶圓等均可作為被加工物11使用。
又，在上述實施形態中，雖然是以具備切削刀片8的加工裝置2來加工被加工物11，但亦可以用具備雷射照射用加工頭的加工裝置來加工被加工物11。換言之，加工裝置2可以選用具備切削刀片8的切削裝置，或者是具備雷射照射用加工頭的雷射加工裝置的任一個。
又，於上述實施形態中，雖然是取得將2個領域 15a、15b(15a、15b)的整體都包含在內的攝影圖像19a(19b)，但是在攝影圖像19a(19b)中，只要包含至少2個領域15a、15b(15a、15b)的一部分即可。
又，於上述實施形態中，雖然是從表面側拍攝被加工物11a(11b)，但是只要可以取得適當的攝影圖像19a(19b)，從背面側拍攝被加工物11a(11b)亦可。
其他關於上述實施形態的構成、方法等，只要在不脫離本發明目的的範圍之內，均可適當變更而實施。
11a‧‧‧被加工物
13a‧‧‧加工預定線
15a、15b‧‧‧領域
17‧‧‧凸塊
19a‧‧‧攝影圖像
21a、21b‧‧‧圖像
Da、Db‧‧‧距離
X、Y‧‧‧方向

Claims (2)

  1. 一種加工方法，為被加工物的加工方法，特徵在於，其具備：教導步驟，於被加工物上，選定夾著加工預定線的第一目標型樣與第二目標型樣並進行儲存，同時儲存該第一目標型樣與該第二目標型樣的座標位置，和自該第一目標型樣到該加工預定線的第一距離與從該第二目標型樣到該加工預定線的第二距離之比例；粗略對齊步驟，將被加工物相對於在該教導步驟所儲存的該第一目標型樣與該第二目標型樣的座標位置進行粗略對齊；加工預定線檢測步驟，實施過該粗略對齊步驟之後，以該教導步驟所儲存之該第一目標型樣與該第二目標型樣的座標位置為基礎，在被加工物上分別檢測該第一目標型樣與該第二目標型樣，並將以該教導步驟所儲存的該比例將檢測出的該第一目標型樣與該第二目標型樣間的距離進行分割而得的位置檢測為加工預定線；以及加工步驟，以加工機構沿著於該加工預定線檢測步驟檢測出的該加工預定線進行加工。
  2. 如請求項1所述的加工方法，其中，被加工物具有一對夾著加工預定線的相同目標型樣，且該第一目標型樣與該第二目標型樣是相同型樣。
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