TWI811522B - 被洗淨物的洗淨方法 - Google Patents

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TWI811522B TW109103394A TW109103394A TWI811522B TW I811522 B TWI811522 B TW I811522B TW 109103394 A TW109103394 A TW 109103394A TW 109103394 A TW109103394 A TW 109103394A TW I811522 B TWI811522 B TW I811522B
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Abstract

提供一種能夠以簡單的構造將洗淨液力道強烈地噴出的洗淨噴嘴、及被洗淨物的洗淨方法。

一種沖擊並洗淨所切割之端材的洗淨單元，其具備：洗淨水供給路，連通洗淨水供給源與洗淨噴嘴；空氣供給路，連通空氣供給源與洗淨噴嘴；氣閥，將空氣供給路開閉；以及控制單元，將氣閥間歇地開閉。

Description

被洗淨物的洗淨方法
本發明是有關於一種洗淨噴嘴及被洗淨物的洗淨方法。
在切割被稱為CSP(晶片尺寸封裝，Chip Size Package)基板或QFN(方形扁平無引線封裝，Quad Flat Non-leaded Package)基板的封裝基板之切割裝置中，設置有端材處理裝置，前述端材處理裝置是處理因切割而產生之包含端材等的切割屑、或切割時所供給的切割水。此端材處理裝置在切割時支撐封裝基板之工作夾台的兩側具備有溝形的承接搬送構件，於承接搬送構件的底部設置有流出洗淨水的洗淨噴嘴(端材吹送噴嘴)。可藉由承接搬送構件來承接飛散的切割屑或切割水，並以洗淨水沖擊而使其朝端部(加工進給的下游側)流下，並透過端材搬送組件即無端傳送帶或斜坡形狀之引導板使其往容置容器落下來回收(參照例如專利文獻1)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2015-5544號公報
為了確實地沖擊切割屑或切割水，所要求的是在承接搬送構件之底部的較寬廣的範圍中，以較強的力道來供給洗淨水(洗淨液)。以往之洗淨噴嘴在噴射方向上有限制，為了使洗淨水之噴射範圍變廣，必須將大量的洗淨噴嘴 以橫向排列的方式來配置、或是具備將洗淨噴嘴之噴射方向設成可變的機構。又，為了使洗淨水力道強烈地噴出，必須配設強力的泵等。如此之構成，因為會產生因零件數量之增加或機構之複雜化而造成的成本增加或維護的負擔，所以其解決備受期待。
本發明是有鑒於上述而作成的發明，其目的在於提供一種能夠用簡單的構造將洗淨液力道強烈地噴出的洗淨噴嘴、及被洗淨物的洗淨方法。
為了解決上述之課題且達成目的，本發明是一種洗淨被洗淨物的洗淨噴嘴，其特徵在於具備：洗淨液供給路，連通洗淨液供給源與該洗淨噴嘴；空氣供給路，連通空氣供給源與該洗淨噴嘴；氣閥，將空氣供給路開閉；及控制組件，將該氣閥間歇地開閉。
又，本發明之特徵在於：具備以下步驟：洗淨液供給步驟，對洗淨噴嘴供給洗淨液；及洗淨液噴射步驟，對該洗淨噴嘴供給空氣而噴射已蓄積於該洗淨噴嘴內之洗淨液，又，該洗淨液噴射步驟是間歇地在洗淨液於該洗淨噴嘴內蓄積預定量的時間點進行。
根據本發明，由於是在水蓄積於洗淨噴嘴的時間點將空氣間歇地供給至將水押出的位置，因此可以力道強烈地供給水，且可以例如去除端材。
10:切割裝置
11:第1工作夾台
11A,12A:治具
12:第2工作夾台
13:水箱
15:底部
15A:第1側邊區域
15B:中間區域
15C:第3側邊區域
16,17:側壁
18:端壁
19:第1移動板
20:第2移動板
21,22:蛇腹罩蓋
23:第1罩蓋
23A,24A:滑動部
24:第2罩蓋
25,27:傾斜面
26,28:中央傾斜面
29,30:立壁部
31,32:軌道
40:洗淨單元
41:單元本體
42:洗淨噴嘴
42A:前端部
43:洗淨水供給路
44:洗淨水閥
45:空氣供給路
46:氣閥
47:混合器
50:端材處理裝置
51:切割屑引導板
52:切割屑回收箱
52A:網孔部
53:箱載置部
60:控制單元
70:洗淨水
100:封裝基板
102:切割預定線
103:元件
104:元件部
105:剩餘連結構件
106:端材
200:洗淨水供給源
201:空氣供給源
X,Y,Z:方向
圖1是顯示具備有本實施形態之洗淨噴嘴的切割裝置的一部分的立體圖。
圖2是從加工進給方向的下游側來觀看切割裝置的一部分的側面圖。
圖3是顯示洗淨單元之構成的示意圖。
針對用於實施本發明之形態(實施形態)，一面參照圖式一面詳細地進行說明。本發明並非因以下的實施形態所記載之內容而受到限定之發明。又，在以下所記載之構成要件中，包含所屬技術領域中具有通常知識者可以輕易設想得到的或實質上是相同的構成要件。此外，以下所記載之構成是可適當組合的。又，在不脫離本發明之要旨的範圍內，可以進行各種構成的省略、置換或變更。
參照圖式來說明本實施形態之洗淨噴嘴。圖1是顯示具備有本實施形態之洗淨噴嘴的切割裝置的一部分的立體圖。圖2是從加工進給方向的下游側來觀看切割裝置的一部分的側面圖。
圖1所示之切割裝置10具備有以下功能：處理因切割封裝基板而產生之端材及切割屑(被洗淨物)或在切割時供給的切割水。因為在切割裝置10當中，有關於端材、切割屑、切割水之處理的部分以外的構成是眾所周知之構成，所以部分地省略圖示而簡單地說明。
在切割裝置10中，是將圖1所示之CSP基板或QFN基板之類的封裝基板100作為被加工物來進行切割加工。在封裝基板100的正面形成有藉由設置成格子狀之切割預定線102所區劃出的複數個區域，且在一個個的區域中形成有元件103。在封裝基板100上，形成有2個元件部104，前述元件部104形成有複數個元件103，且在元件部104的外側形成有剩餘連結構件105。此剩餘連結構件105會在將元件部104分割成一個個的元件103之前預先被切離而產生端材。
切割裝置10具有第1工作夾台11與第2工作夾台12，且一邊使各工作夾台11、12在X軸方向(加工進給方向)上移動，一邊對保持在各工作夾台11、12的治具11A、11B上的封裝基板100進行切割加工。X軸方向當中，將於切割時 各工作夾台11、12行進之方向設為下游側，並將其相反之方向設為上游側。使第1工作夾台11與第2工作夾台12在X軸方向上移動的加工進給組件(圖示省略)，是以具備有藉由馬達而旋轉的滾珠螺桿之滾珠螺桿機構等所構成。各工作夾台11、12是以可將朝向Z軸方向(上下方向)之軸作為中心來旋轉的方式被支撐。治具11A、11B是各自被固定在工作夾台11、12的上表面，且具備因應於封裝基板100之一個個的元件103的複數個吸引口。
在第1工作夾台11與第2工作夾台12的附近設置有第1切割組件(圖示省略)與第2切割組件(圖示省略)。各切割組件具備有安裝於主軸的切割刀片(圖示省略)，且可在Y軸方向與Z軸方向(上下方向)上移動，其中前述主軸是將朝向相對於X軸方向垂直之Y軸方向(分度進給方向)之軸設為中心且可旋轉。
可以藉由一邊使第1切割組件的切割刀片旋轉來使其切入第1工作夾台11的治具11A上的封裝基板100，一邊使第1工作夾台11朝X軸方向的下游側移動，而對治具11A上的封裝基板100沿著預定的切割預定線102進行切割。同樣地，可以藉由一邊使第2切割組件的切割刀片旋轉來使其切入第2工作夾台12的治具12A上的封裝基板100，一邊使第2工作夾台12朝X軸方向的下游側移動，而對治具12A上的封裝基板100沿著預定的切割預定線102進行切割。
已在第1工作夾台11的治具11A上的封裝基板100上完成沿著一條切割預定線102的切割後，將切割刀片朝上方拉並分別使第1工作夾台11朝X軸方向的上游側移動，並且使第1切割組件在Y軸方向上移動(分度進給)。然後，執行沿著下一條切割預定線102的切割。在沿著於Y軸方向上排列的複數條切割預定線102的切割完成後，使第1工作夾台11旋轉90度，來對在Y軸方向上排列的其他的複數條切割預定線102與上述同樣地進行而進行切割。如此進行，可以對封裝基板100施行沿著格子狀的切割預定線102的切割加工。對第2工作夾台12上的封 裝基板100也是同樣地進行，而可以施行沿著格子狀的切割預定線102的切割加工。
在第1切割組件與第2切割組件的每一個的附近，設置有切割水噴射噴嘴，前述切割水噴射噴嘴是噴射從切割水供給源(省略圖示)所輸送來之切割水。在以各切割組件對封裝基板100進行切割加工時，從切割水噴射噴嘴將切割水供給到切割刀片周圍。藉由切割水來冷卻切割處，並且沖洗切割時所產生之切割屑。
第1工作夾台11與第2工作夾台12是配置在形成於水箱(亦稱為承接搬送構件)13上之開口部內。開口部是被形成水箱13的上表面之底部15、及從底部15朝上方突出的一對側壁16、17及端壁18所包圍。側壁16與側壁17是在Y軸方向上相間隔而朝X軸方向延伸的壁部。端壁18是位於X軸方向的上游側且朝Y軸方向延伸的壁部。於開口部內設置有與第1工作夾台11一起在X軸方向上移動的第1移動板19、及與第2工作夾台12一起在X軸方向上移動的第2移動板20。在第1移動板19的X軸方向的上游側設置有蛇腹罩蓋21，在第2移動板20的X軸方向的上游側設置有蛇腹罩蓋22。
使第1工作夾台11與第2工作夾台12在X軸方向上移動之加工進給組件是配置在防水空間(圖示省略)，前述防水空間是被水箱13、第1移動板19及第2移動板20、蛇腹罩蓋21及蛇腹罩蓋22等所覆蓋。
開口部內更設置有第1罩蓋23與第2罩蓋24，前述第1罩蓋23與第2罩蓋24是用於使端材或切割屑、切割水在X軸方向上朝第1移動板19與第2移動板20的下游側流出。第1罩蓋23具有朝向Y軸方向之中心逐漸地變低的一對傾斜面25、及在Y軸方向上位於該一對傾斜面25之間且從上游側到下游側逐漸地變低的中央傾斜面26。與第1罩蓋23同樣，第2罩蓋24具有朝向Y軸方向之中心逐漸地變 低的一對傾斜面27、及在Y軸方向上位於該一對傾斜面27之間且從上游側到下游側逐漸地變低的中央傾斜面28。
在第1移動板19的周緣設置有往上方突出的立壁部29，且在第2移動板20的周緣設置有往上方突出的立壁部30。立壁部29具有連通於第1罩蓋23的中央傾斜面26側之開口，立壁部30具有連通於第2罩蓋24的中央傾斜面28側之開口。在對第1工作夾台11上的封裝基板100進行切割時，包含端材或切割屑的切割水是從第1移動板19上往第1罩蓋23上流動。在對第2工作夾台12上的封裝基板100進行切割時，包含端材或切割屑的切割水是從第2移動板20上往第2罩蓋24上流動。
如圖2所示，在第1罩蓋23與第2罩蓋24的每一個的內側，形成有可相對於鋪設在水箱13的底部15上之軌道31、32滑動的滑動部23A、24A。第1罩蓋23與第2罩蓋24，是藉由軌道31、32與滑動部23A、24A而以可往X軸方向移動的方式被引導。如圖1所示，第1罩蓋23的上游側之端部連接到第1移動板19，第1罩蓋23是與第1工作夾台11及第1移動板19一起在X軸方向上移動。第2罩蓋24的上游側之端部連接到第2移動板20，第2罩蓋24是與第2工作夾台12及第2移動板20一起在X軸方向上移動。第1罩蓋23與第2罩蓋24的各自的下游側的端部是成為對於水箱13等為未固定之自由端。
當在第1工作夾台11或第2工作夾台12上切割封裝基板100時，會產生封裝基板100之剩餘連結構件105作為端材。相較於在一般的矽晶圓等的切割上所產生之微細的切割屑(例如大小為數μm)，這種端材大小及重量非常地大(例如大小為數cm)。因此，切割裝置10具備有用於使端材確實地排出的端材處理裝置50。以下，針對此端材處理裝置50進行說明。
第1罩蓋23與第2罩蓋24是分別通過傾斜面25與中央傾斜面26、傾 斜面27與中央傾斜面28將從上游側之第1移動板19或第2移動板20所流過來的端材(切割屑)或切割水朝下游側引導而使其從自由端流出。此外，亦可在第1罩蓋23或第2罩蓋24的自由端設置刷子(brush)。可以藉由刷子來將掉落於底部15的端材或切割屑朝下游側掃出。
如圖2所示，端材處理裝置50在比第1罩蓋23及第2罩蓋24的自由端更靠X軸方向的下游側設置有相鄰於水箱13的切割屑引導板51。切割屑引導板51是隨著沿Y軸方向前進而使Z軸方向的高度改變之斜坡部，且是傾斜成從第1罩蓋23側到第2罩蓋24側依序變低。在接續於切割屑引導板51的下端的位置上具備有可上下移動之切割屑回收箱52，且切割屑回收箱52是載置於箱載置部53的內部。切割屑回收箱52具有至少將底部形成為網孔狀的網孔部52A，而可以將不能通過網孔部52A而勾掛住的端材或比較大型的切割屑回收。通過切割屑回收箱52之網孔部52A的切割水是排出至外部。
藉由切割加工所產生的端材(切割屑)或切割時所供給的切割水，是在立壁部29或立壁部30被承接且被引導到第1罩蓋23或第2罩蓋24而朝X軸方向的下游側流動，並從第1罩蓋23或第2罩蓋24的自由端流出到切割屑引導板51側。但是，端材(切割屑)或切割水並非只是像這樣經由第1罩蓋23或第2罩蓋24而朝下游側流動，還會因高速旋轉的切割刀片而朝周圍飛散，且在各工作夾台11、12或各罩蓋23、24的側邊區域中也掉落至底部15上。因此，端材處理裝置50具備有洗淨單元40，前述洗淨單元40是用於朝向已飛散到各工作夾台11、12或各罩蓋23、24的側邊區域的端材(被洗淨物)噴射洗淨水(洗淨液)，並藉由此洗淨液來將端材朝下游側沖擊。在本實施形態中，是在第1工作夾台11及第1罩蓋23與側壁16之間的第1側邊區域15A、第1工作夾台11及第1罩蓋23與第2工作夾台12及第2罩蓋24之間的中間區域15B、以及第2工作夾台12及第2罩蓋24與側壁17之 間的第3側邊區域15C各自配置有洗淨單元40。又，亦可在切割屑引導板51的上端部設置洗淨單元40。此洗淨單元40是將切割屑引導板51上的端材(被洗淨物)朝向切割屑回收箱52沖擊。
接著，說明洗淨單元。圖3是顯示洗淨單元之構成的示意圖。如圖3所示，洗淨單元40具備單元本體41、從單元本體41朝向端材106延伸的一對洗淨噴嘴42、42，及控制單元本體41的動作之控制單元(控制組件)60。此控制單元60是控制複數個(4台)洗淨單元40的動作之單元，亦可讓切割裝置10的控制單元兼用。
單元本體41具備有連通至洗淨水供給源(洗淨液供給源)200之洗淨水供給路(洗淨液供給路)43、設於此洗淨水供給路43之中途的洗淨水閥(洗淨液閥)44、連通於空氣供給源201之空氣供給路45、設於此空氣供給路45之中途的氣閥46、與連結於洗淨水供給路43以及空氣供給路45的混合器47，且將洗淨噴嘴42連結於此混合器47。因此，洗淨水供給路43是透過混合器47而連通洗淨水供給源200與洗淨噴嘴42，且空氣供給路45是透過混合器47而連通空氣供給源201與洗淨噴嘴42。
洗淨噴嘴42是以例如金屬等之管狀構件所形成，且從前端部42A噴出洗淨水。洗淨噴嘴42是朝向X軸方向或Y軸方向之下游側並分別固定於水箱13之底部15或切割屑引導板51，在本實施形態中，前端部42A是例如在Z軸方向(上下方向)上被壓擠而成為扁平的形狀。藉此，可以從前端部42A將洗淨水朝寬度較寬的範圍噴出，而可以例如讓洗淨水確實地噴中已飛散到上述之第1側邊區域15A的端材106。再者，洗淨噴嘴42亦可藉具有可撓性之樹脂製的管件等之配管來形成。
洗淨水供給源200是供給洗淨水(例如純水)，空氣供給源201是供 給壓縮空氣。洗淨水供給路43及空氣供給路45是藉由例如具有可撓性之樹脂製的管件配管等而形成。洗淨水閥44是以可遮斷洗淨水供給路43內的洗淨水的流通的方式開閉。氣閥46是以可遮斷空氣供給路45內的空氣(壓縮空氣)的流通的方式開閉。洗淨水閥44以及氣閥46的開閉動作是被控制單元60所控制。混合器47是使洗淨水和空氣合流而引導到洗淨噴嘴42。在本實施形態中，雖然是使用純水(洗淨水)作為洗淨液，但並不受限於此，亦可包含用於提升洗淨力的物質、或為不同的液體之種類。
接著，說明洗淨單元40洗淨(沖擊)端材106之方法。首先，控制單元60在開始切割裝置10之切割動作後，即開放洗淨水閥44而將洗淨水供給至洗淨噴嘴42(洗淨液供給步驟)。在本實施形態中，是將洗淨水閥44控制成在洗淨動作(沖擊動作)中，始終開放。藉此，可蓄積供給至洗淨噴嘴42內之洗淨水，並且使過剩的洗淨水從前端部42A流出。此流出之洗淨水是藉由弄濕水箱13之底部15(第1側邊區域15A等)或切割屑引導板51、或是讓水滯留在端材106的周邊，而減輕與端材106的摩擦阻力。
接著，控制單元60是藉由開放氣閥46來對洗淨噴嘴42供給空氣，而噴射已蓄積於洗淨噴嘴42內之洗淨水(洗淨液噴射步驟)。氣閥46是在洗淨動作中，進行交互地實施封閉與開放之間歇控制。具體而言，是在封閉了預定的封閉時間(例如4秒)後，開放比此封閉時間更短的預定之開放時間(例如0.4秒)。此封閉時間是到洗淨噴嘴42內蓄積預定量洗淨水(例如洗淨水充滿洗淨噴嘴42之量)為止的時間。又，亦可相隔到水滯留於端材106的周邊為止的時間。並且，氣閥46是藉由瞬間地開放，而藉由空氣之壓力來將洗淨噴嘴42內的洗淨水70朝向端材106噴射。
在此，若如雙流體噴嘴的方式，讓洗淨水和空氣完全地混合時， 會成為霧狀，而無法發揮洗淨水的沖擊之力。相對於此，在本案發明中，可藉由以較短的開放時間間歇地開閉氣閥46，而如圖3所示，將洗淨水70的水珠連續地噴射。此洗淨水70的水珠，因為相較於霧狀的洗淨水具有較大的重量，因此可以力道強烈地噴出洗淨水70的水珠，且可以在噴中端材106時將該端材106朝下游側沖擊。又，若在端材106之周圍蓄積有洗淨水的狀態下噴射洗淨水時，會更有效果。
像這樣，本實施形態的洗淨單元40因為具備連通洗淨水供給源200與洗淨噴嘴42之洗淨水供給路43、連通空氣供給源201與洗淨噴嘴42之空氣供給路45、將空氣供給路45開閉的氣閥46、以及將氣閥46間歇地開閉的控制單元60，所以可以將洗淨水70從洗淨噴嘴42力道強烈地朝向端材106噴出，而可以將端材106朝下游側沖擊。
又，根據本案之被洗淨物的洗淨方法，因為具備對洗淨噴嘴42供給洗淨液之洗淨液供給步驟、及對洗淨噴嘴42供給空氣而噴射已蓄積於該洗淨噴嘴42內之洗淨水的洗淨液噴射步驟，且該洗淨液噴射步驟是間歇地在洗淨液於洗淨噴嘴42內蓄積預定量之時間點進行，所以可以簡單地將洗淨水70從洗淨噴嘴42力道強烈地朝向端材106噴出，而可以將端材106朝下游側沖擊。
再者，本發明並非限定於上述實施形態之發明。亦即，在不脫離本發明之要旨的範圍內，可以進行各種變形來實施。例如，在上述實施形態中，雖然是將洗淨單元40設成具備2支洗淨噴嘴42的構成，但是洗淨單元40所具備之洗淨噴嘴42的數量並不限定於此，而是可以因應於進行洗淨(沖擊端材)的範圍等之條件來適當變更。例如，在對比本實施形態更狹窄的範圍進行洗淨的情況下，亦可只具備1支洗淨噴嘴，相反地，在對比本實施形態更寬廣的範圍進行洗淨的情況下，亦可並排配置3支以上的洗淨噴嘴。
又，在本實施形態中，雖然是將洗淨噴嘴42的前端部42A在Z軸方向(上下方向)上壓扁而設成扁平的形狀，但並非受限於此，亦可設為直接維持圓形管狀之狀態。
又，在本實施形態中，雖然說明了氣閥46的封閉時間及開放時間的例示，但並非受限於此時間，封閉時間及開放時間可根據洗淨噴嘴42的長度等之尺寸、或端材的重量或尺寸而適當變更。
15:底部
15A:第1側邊區域
40:洗淨單元
41:單元本體
42:洗淨噴嘴
42A:前端部
43:洗淨水供給路
44:洗淨水閥
45:空氣供給路
46:氣閥
47:混合器
60:控制單元
70:洗淨水
106:端材
200:洗淨水供給源
201:空氣供給源

Claims (3)

  1. 一種被洗淨物的洗淨方法，其特徵在於：具備以下步驟：洗淨液供給步驟，切割裝置的對被加工物進行切割加工之切割動作開始後，對洗淨噴嘴供給洗淨液，藉由讓水滯留在因切割該被加工物所產生之端材的周邊，而減輕該端材的摩擦阻力；及洗淨液噴射步驟，對該洗淨噴嘴供給空氣而對該端材噴射已蓄積於該洗淨噴嘴內之洗淨液，又，該洗淨液噴射步驟是間歇地在洗淨液於該洗淨噴嘴內蓄積預定量的時間點進行。
  2. 如請求項1之被洗淨物的洗淨方法，其中該洗淨噴嘴被固定在水箱，前述水箱形成有將保持該被加工物的工作夾台配置在內側的開口部。
  3. 如請求項1之被洗淨物的洗淨方法，其中該洗淨噴嘴被固定在具備切割屑引導板及切割屑回收箱的端材處理裝置之該切割屑引導板的上端部，前述切割屑引導板相鄰於水箱，前述水箱形成有將保持該被加工物的工作夾台配置在內側的開口部，前述切割屑回收箱接續於該切割屑引導板的下端。
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