專利名稱：加工裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及具備簡易標尺的加工裝置，所述加工裝置是切削裝置、激光加工裝置
坐寸O
背景技術(shù)：
在半導體器件制造工藝中，在大致圓板形狀的硅晶片、砷化鎵晶片等半導體晶片的表面，通過呈格子狀地形成的被稱作間隔道的分割預定線劃分出多個區(qū)域，在劃分出的各區(qū)域形成 IC (Integrated Circuit :集成電路)、LSI (Large Scale Integration :大規(guī)模集成電路)等器件。然后，利用切削裝置或激光加工裝置將半導體晶片分割成一個個的器件，分割出的器件被廣泛應用在便攜電話、計算機等各種電氣設備中。
切削裝置具備卡盤工作臺，其保持半導體晶片；切削單元(切削構(gòu)件)，其將切削刀具支承成能夠旋轉(zhuǎn)，所述切削刀具對保持于卡盤工作臺的晶片進行切削；加工進給構(gòu)件，其對卡盤工作臺沿X軸方向進行加工進給；以及分度進給構(gòu)件，其對切削單元沿Y軸方向進行分度進給，該切削裝置能夠高精度地將晶片分割成一個個的器件。另一方面，激光加工裝置具備卡盤工作臺，其保持半導體晶片或光器件晶片等晶片；激光束照射單元，其向保持于卡盤工作臺的晶片照射脈沖激光束；加工進給構(gòu)件，其對卡盤工作臺沿X軸方向進行加工進給；以及分度進給構(gòu)件，其對卡盤工作臺沿Y軸方向進行分度進給。在切削裝置中，一邊對以預定間距形成的分割預定線沿Y軸方向進行分度進給，一邊以切削刀具切削分割預定線，因此為了實現(xiàn)Y軸方向的高精度的定位，以沿Y軸方向延伸的方式搭載有線性標尺單元，所述線性標尺單元由線性標尺和讀取頭構(gòu)成，所述線性標尺由低膨脹玻璃等形成。在激光加工裝置中，除了 Y軸方向的分度進給用線性標尺單元外，激光束照射單元相對于保持在卡盤工作臺的晶片的X軸方向的定位也很重要，因此為了在X軸方向也實現(xiàn)高精度的定位，以沿X軸方向延伸的方式搭載有線性標尺單元。由于加工進給構(gòu)件和分度進給構(gòu)件一般通過滾珠絲杠與脈沖馬達的組合而構(gòu)成，因此通過室溫的變化或者與裝置啟動相伴的裝置內(nèi)部的溫度變化會使?jié)L珠絲杠熱膨脹，因此為了對熱膨脹進行修正以實現(xiàn)高精度的定位而設有線性標尺單元。專利文獻I :日本特開昭62-173147號公報線性標尺單元由線性標尺和讀取頭構(gòu)成，所述線性標尺由低膨脹玻璃等形成，線性標尺單元非常昂貴。因此，存在下述這樣的要求希望不搭載線性標尺單元而是利用廉價的機構(gòu)來實現(xiàn)高精度的定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供一種加工裝置，能夠利用比較廉價的機構(gòu)來實現(xiàn)高精度的定位。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種加工裝置，所述加工裝置具備可動部；移動構(gòu)件，所述移動構(gòu)件包括使所述可動部移動的馬達和滾珠絲杠；以及控制構(gòu)件，所述控制構(gòu)件控制所述移動構(gòu)件，所述加工裝置的特征在于，所述加工裝置具備簡易標尺單元，所述簡易標尺單元用于檢測該可動部從基準距離的始點移動至終點這一情況，所述控制構(gòu)件包括旋轉(zhuǎn)角存儲部，所述旋轉(zhuǎn)角存儲部存儲旋轉(zhuǎn)角，該旋轉(zhuǎn)角是在預定的時刻使所述馬達旋轉(zhuǎn)、從而使所述可動部從所述基準距離的始點移動至終點時的所述馬達的旋轉(zhuǎn)角；單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部，所述單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部根據(jù)由所述旋轉(zhuǎn)角存儲部存儲的旋轉(zhuǎn)角和所述基準距離來計算出每單位旋轉(zhuǎn)所對應的所述可動部的移動距離；旋轉(zhuǎn)角計算部，所述旋轉(zhuǎn)角計算部基于由所述單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部計算出的所述每單位旋轉(zhuǎn)所對應的移動距離，計算出使所述可動部移動預定距離所需要的所述馬達的旋、轉(zhuǎn)角；以及馬達控制部，所述馬達控制部使所述馬達旋轉(zhuǎn)由所述旋轉(zhuǎn)角計算部計算出的所述旋轉(zhuǎn)角的量，從而使所述可動部移動所述預定距離。優(yōu)選的是，簡易標尺單元由下述部件構(gòu)成簡易標尺，所述簡易標尺被安裝在可動部，并且具有第I狹縫和第2狹縫，所述第2狹縫從第I狹縫離開基準距離；和光電斷路器，所述光電斷路器由發(fā)光元件和受光元件構(gòu)成，所述發(fā)光元件和受光元件夾著簡易標尺以對置的方式配設在基座上。本發(fā)明的加工裝置具備用于檢測基準距離的由比較廉價的機構(gòu)構(gòu)成的簡易標尺單元，以簡易標尺單元檢測可動部的為基準距離的移動，并根據(jù)可動部移動了基準距離時的馬達的旋轉(zhuǎn)角來計算出每單位旋轉(zhuǎn)所對應的移動距離。并且，在使可動部移動預定距離時，根據(jù)每單位旋轉(zhuǎn)角所對應的移動距離來計算出馬達應該旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角，然后使可動部移動，因此即使室溫或裝置內(nèi)部發(fā)生溫度變化也能夠?qū)崿F(xiàn)精密的定位。


圖I是本發(fā)明實施方式涉及的切削裝置的立體圖。圖2是經(jīng)由切割帶而被環(huán)狀框架支承的半導體晶片的立體圖。圖3是圖I所示的切削裝置的主要部分的俯視圖。圖4是圖I所示的切削裝置的主要部分的側(cè)視圖。圖5是控制構(gòu)件的框圖。標號說明2:切削裝置；20 :卡盤工作臺；30 Y軸移動塊；34 :脈沖馬達；36 Y軸移動機構(gòu)；46 :切削單元(切削構(gòu)件);50 :切削刀具；60 :簡易標尺；64a :第 I 狹縫；
64b :第 2 狹縫；65:簡易標尺單元；66 :發(fā)光兀件；68 :受光元件；70 :控制構(gòu)件。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明實施方式涉及的切削裝置2詳細地進行說明。圖I示出了切削裝置2的概要結(jié)構(gòu)圖。切削裝置2包括安裝在靜止基臺(基座)4上的一對導軌6，該一對導軌6沿X軸方向延伸。X軸移動塊8借助于X軸進給機構(gòu)(加工進給構(gòu)件)14沿著加工進給方向、即X軸方向移動，所述X軸進給機構(gòu)14由滾珠絲杠10和脈沖馬達12構(gòu)成。在X軸移動塊8上隔著圓筒狀支承部件22搭載有卡盤工作臺20?？ūP工作臺20具有由多孔質(zhì)陶瓷等形成的吸附部(吸附卡盤)24。在卡盤工作臺20配設有多個(在本實施方式中為4個)夾緊器26，所述夾緊器26用于夾緊圖2所示的環(huán)狀框架F。如圖2所示，在作為切削裝置2的加工對象的半導體晶片W的表面，第I間隔道SI和第2間隔道S2正交地形成，在由第I間隔道SI和第2間隔道S2劃分出的區(qū)域形成有大量的器件D。晶片W被粘貼在作為粘接帶的切割帶T，切割帶T的外周部被粘貼在環(huán)狀框架F。由此，晶片W成為經(jīng)由切割帶T被環(huán)狀框架F支承的狀態(tài)，通過利用圖I所示的夾緊器26夾緊環(huán)狀框架F，從而將晶片W支承固定于卡盤工作臺20上。在靜止基臺4上還固定有沿Y軸方向延伸的一對導軌28。Y軸移動塊30借助于Y軸進給機構(gòu)(分度進給構(gòu)件)36沿Y軸方向移動，所述Y軸進給機構(gòu)36由滾珠絲杠32和脈沖馬達34構(gòu)成。在Y軸移動塊30形成有沿Z軸方向延伸的一對(僅圖示出一個)導軌38。Z軸移動塊40借助于Z軸進給機構(gòu)44沿Z軸方向移動，所述Z軸進給機構(gòu)44由未圖示的滾珠絲杠和脈沖馬達42構(gòu)成。標號46為切削單元(切削構(gòu)件)，切削單元46的主軸殼體48被插入Z軸移動塊40中進行支承。主軸49 (參照圖3和圖4)被收納在主軸殼體48中，并通過空氣軸承支承成能夠旋轉(zhuǎn)。主軸49由收納于主軸殼體48中的未圖示的馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，在主軸49的末端部以能夠裝卸的方式安裝有切削刀具50。在主軸殼體48安裝有校準單元(校準構(gòu)件)52。校準單元52具有對保持于卡盤工作臺20的晶片W進行攝像的攝像單元(攝像構(gòu)件)54。切削刀具50和攝像單元54沿X軸方向?qū)R地進行配置。 在Y軸移動塊30安裝有框體58，在框體58裝配有簡易標尺60。簡易標尺60由零膨脹玻璃條或低膨脹玻璃條形成，如圖4所示，為了防止透光，至少在簡易標尺60的一個表面施加有金屬鍍層62。構(gòu)成簡易標尺60的材料除了零膨脹玻璃和低膨脹玻璃之外，還能夠由低膨脹陶瓷、低膨脹金屬等熱膨脹較小的材料形成。
簡易標尺60具有第I狹縫64a和第2狹縫64b，第I狹縫64a的內(nèi)側(cè)邊緣與第2狹縫64b的內(nèi)側(cè)邊緣之間的距離被設定為基準距離LI。
如圖I和圖3所示，發(fā)光元件66和受光元件68夾著簡易標尺60以對置的方式配設在靜止基臺4上。由發(fā)光元件66和受光元件68構(gòu)成光電斷路器。利用簡易標尺60以及由發(fā)光元件66和 受光元件68構(gòu)成的光電斷路器來構(gòu)成用于檢測基準距離的簡易標尺單兀65。發(fā)光元件66經(jīng)由未圖示的驅(qū)動電路與控制構(gòu)件70連接，受光元件68也與控制構(gòu)件70連接。由受光元件68進行光電轉(zhuǎn)換得到的電信號被輸入至控制構(gòu)件70。Y軸進給機構(gòu)36的脈沖馬達34也與控制構(gòu)件70連接。如圖5的框圖所示，控制構(gòu)件70具有旋轉(zhuǎn)角存儲部72，其存儲當使脈沖馬達34旋轉(zhuǎn)而使Y軸移動塊30沿Y軸方向移動了基準距離LI時的脈沖馬達34的旋轉(zhuǎn)角；以及單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部74，其基于由旋轉(zhuǎn)角存儲部72存儲的旋轉(zhuǎn)角和基準距離LI來計算每單位旋轉(zhuǎn)所對應的Y軸移動塊30的移動距離?？刂茦?gòu)件70還具有旋轉(zhuǎn)角計算部76，其基于由單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部74計算出的每單位旋轉(zhuǎn)角所對應的移動距離，來計算出使Y軸移動塊30移動預定距離所需要的脈沖馬達34的旋轉(zhuǎn)角；以及馬達控制部78，其使脈沖馬達34旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)角計算部76計算出的旋轉(zhuǎn)角的量，從而使Y軸移動塊30移動預定距離。下面，對具有上述結(jié)構(gòu)的切削裝置2的作用進行說明。通常，在切削裝置2的啟動時，一邊供給切削液一邊實施預定時間的空載運轉(zhuǎn)。在實施了充分時間的空載運轉(zhuǎn)后，在預定的時刻使Y軸進給機構(gòu)36的脈沖馬達34旋轉(zhuǎn)，使Y軸移動塊30、即切削單元46沿Y軸方向移動，利用簡易標尺單元65檢測切削單元46的為基準距離LI的移動，并利用控制構(gòu)件70的旋轉(zhuǎn)角存儲部72存儲當檢測出移動了基準距離LI時的脈沖馬達34的旋轉(zhuǎn)角，所述簡易標尺單元65由簡易標尺60和光電斷路器所構(gòu)成，所述光電斷路器由發(fā)光元件66和受光元件68構(gòu)成。如圖4所示，在圖示的實施方式中，由于基準距離LI由第I狹縫64a的內(nèi)側(cè)邊緣與第2狹縫64b的內(nèi)側(cè)邊緣限定，因此一旦由受光元件68檢測出透過第I狹縫64a的、來自發(fā)光元件66的光，則將自該檢測中斷起至穿過第2狹縫64b檢測出來自發(fā)光元件66的光為止的脈沖馬達34的旋轉(zhuǎn)角存儲于旋轉(zhuǎn)角存儲部72。然后，基于由旋轉(zhuǎn)角存儲部72存儲的旋轉(zhuǎn)角和基準距離LI，利用單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部74來計算每單位旋轉(zhuǎn)所對應的切削單元46的移動距離。接著，基于由單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部74計算出的每單位旋轉(zhuǎn)角所對應的移動距離，利用旋轉(zhuǎn)角計算部76來計算使切削單元46移動預定距離、例如相鄰的第I間隔道SI的間隔的量所需要的脈沖馬達34的旋轉(zhuǎn)角。通過馬達控制部78使脈沖馬達34旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)角計算部76計算出的旋轉(zhuǎn)角的量，從而使切削單元46分度進給預定的距離、例如第I間隔道SI的間距的量。在上述實施方式中，利用由簡易標尺60和光電斷路器構(gòu)成的比較廉價的簡易標尺單元65，根據(jù)在使切削單元46沿Y軸方向移動了基準距離LI的量的時候的脈沖馬達34的旋轉(zhuǎn)角來計算出脈沖馬達34的每單位旋轉(zhuǎn)所對應的移動距離，當使切削單元46移動預定距離時，根據(jù)每單位旋轉(zhuǎn)所對應的移動距離來計算出脈沖馬達34應該旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角，然后使切削單元46移動，因此，即使室溫或裝置內(nèi)部的溫度發(fā)生變化，也能夠?qū)崿F(xiàn)切削單元46的精密的定位。
在上述的實施方式中，切削單元46構(gòu)成可動部，而在激光加工裝置中，激光束照射單元或具有卡盤工作臺的卡盤工作臺單元構(gòu)成可動部。
權(quán)利要求
1.一種加工裝置，所述加工裝置具備可動部；移動構(gòu)件，所述移動構(gòu)件包括使所述可動部移動的馬達和滾珠絲杠；以及控制構(gòu)件，所述控制構(gòu)件控制所述移動構(gòu)件， 所述加工裝置的特征在于， 所述加工裝置具備簡易標尺單元，所述簡易標尺單元用于檢測該可動部從基準距離的始點移動至終點這一情況， 所述控制構(gòu)件包括 旋轉(zhuǎn)角存儲部，所述旋轉(zhuǎn)角存儲部存儲旋轉(zhuǎn)角，該旋轉(zhuǎn)角是在預定的時刻使所述馬達旋轉(zhuǎn)、從而使所述可動部從所述基準距離的始點移動至終點時的所述馬達的旋轉(zhuǎn)角； 單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部，所述單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部根據(jù)由所述旋轉(zhuǎn)角存儲部存儲的旋轉(zhuǎn)角和所述基準距離來計算出每單位旋轉(zhuǎn)所對應的所述可動部的移動距離； 旋轉(zhuǎn)角計算部，所述旋轉(zhuǎn)角計算部基于由所述單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部計算出的所述每單位旋轉(zhuǎn)所對應的移動距離，計算出使所述可動部移動預定距離所需要的所述馬達的旋轉(zhuǎn)角；以及 馬達控制部，所述馬達控制部使所述馬達旋轉(zhuǎn)由所述旋轉(zhuǎn)角計算部計算出的所述旋轉(zhuǎn)角的量，從而使所述可動部移動所述預定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工裝置，其中， 所述簡易標尺單元由下述部件構(gòu)成 簡易標尺，所述簡易標尺被安裝在所述可動部，并且具有第I狹縫和第2狹縫，所述第2狹縫從該第I狹縫離開基準距離；和 光電斷路器，所述光電斷路器由發(fā)光元件和受光元件構(gòu)成，所述發(fā)光元件和受光元件夾著所述簡易標尺以對置的方式配設在基座上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠不搭載昂貴的線性標尺單元而是利用比較廉價的機構(gòu)實現(xiàn)高精度的定位的加工裝置。加工裝置具備可動部；移動構(gòu)件，其包括馬達和滾珠絲杠；以及控制移動構(gòu)件的控制構(gòu)件，加工裝置具備用于檢測可動部從基準距離的始點移動至終點這一情況的簡易標尺單元，控制構(gòu)件包括存儲在預定的時刻使馬達旋轉(zhuǎn)從而使可動部從基準距離的始點移動至終點時的馬達的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)角存儲部；根據(jù)該旋轉(zhuǎn)角和基準距離計算出每單位旋轉(zhuǎn)所對應的可動部的移動距離的單位旋轉(zhuǎn)角移動距離計算部；基于該每單位旋轉(zhuǎn)所對應的移動距離計算出使可動部移動預定距離所需的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)角計算部；以及使馬達旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)角的量來使可動部移動該預定距離的馬達控制部。
文檔編號B23K26/38GK102629566SQ20121002346
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月4日
發(fā)明者安田信哉, 寺師健太郎, 高橋聰 申請人:株式會社迪思科