本發(fā)明涉及制造將被切斷物切斷而成為單片的多個產品的切斷裝置以及切斷方法。
背景技術:
將如下這樣的基板稱為已密封基板,即,在將由印刷電路板、引線框等構成的基板虛擬地劃分成格子狀的多個區(qū)域,在各區(qū)域上安裝了1個或多個芯片狀的元件(例如半導體芯片)后,對整個基板進行樹脂密封后得到的基板。利用使用了旋轉刀等的切斷機構將已密封基板切斷,在各區(qū)域單位內形成為單片的構件就是產品。
一直以來,使用切斷裝置并利用旋轉刀等切斷機構來切斷已密封基板的預定區(qū)域。例如以如下方式切斷bga(ballgridarraypackage,球柵陣列封裝)產品。首先,將已密封基板載置到切斷用工作臺上。接著,將已密封基板對準(對位)。通過對準,設定用于劃分多個區(qū)域的虛擬的切斷線的位置。接著,使切斷機構和載置有已密封基板的切斷用工作臺相對移動。將切削水噴射到已密封基板的切斷部位,并且利用切斷機構沿設定在已密封基板上的切斷線將已密封基板切斷。制造通過切斷已密封基板而形成為單片的產品。
在切斷用工作臺上安裝有與產品對應的切斷用夾具。將已密封基板載置并吸附在切斷用夾具上。切斷用夾具包括金屬板和固定在金屬板上的樹脂片。在樹脂片上設置有用于分別吸附并保持已密封基板的多個區(qū)域的多個臺地狀的突起部。在多個突起部分別設置有自突起部的表面貫通樹脂片和金屬工作臺的吸附孔。在突起部彼此間設置有多條切斷槽,該切斷槽對應于用于劃分已密封基板的各區(qū)域的多條切斷線的位置。通過使切斷用工作臺和切斷機構相對移動,沿多條切斷線將已密封基板切斷而形成為單片。
在切斷已密封基板的情況下,使已密封基板的切斷線與安裝在切斷用工作臺上的切斷用夾具的切斷槽的位置對齊而進行切斷。通過使旋轉刀沿切斷線移動,將已密封基板切斷。當在切斷用夾具的切斷槽的位置與已密封基板的切斷線的位置偏離了的狀態(tài)下切斷已密封基板時,旋轉刀有時偏離切斷槽的位置而切削掉樹脂片的一部分。因樹脂片被切削掉而產生大量的垃圾。當因突起部的周邊被切削掉而在吸附孔發(fā)生泄漏時,難以吸附已密封基板或形成為單片的產品。此外,切斷用夾具的壽命變短,當頻繁地更換切斷用夾具時,切斷裝置的運用成本增高。因而,使已密封基板的切斷線的位置與切斷用夾具的切斷槽的位置準確對齊而進行切斷是重要的。
作為能夠高精度地進行位置檢測的切斷裝置,提出了一種切斷裝置,“(略),包括:輸送機構,其自供給部提起電子電路板而倒置在切斷用工作臺上;以及切斷部,其將載置在切斷用工作臺上的電子電路板切斷成各電子電路,輸送機構具有對電子電路板進行定位的定位部件”(例如參照專利文獻1的第[0009]段、圖1、圖2)。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2005-353723號公報
技術實現要素:
發(fā)明要解決的問題
但是,在專利文獻1公開的切斷裝置1中,產生以下這種問題。如專利文獻1的圖1和圖2所示,輸送機構24在前端具有把持部25,包括機器手臂、xyz移動臺。使把持部25把持工件6而將其自供給工作臺15轉移到切斷用工作臺28上。把持部25構成為包括把持板25a、吸附板25c、定位銷(定位部件的一部分)25d和彈簧25e等。定位銷25d用于一邊對工件6進行定位,一邊使把持部25把持工件6。在工件6的與定位銷25d相對應的位置形成有定位孔(定位部件的一部分)6c。定位孔6c是形成為直徑與定位銷25d的直徑大致一致的圓孔。
在這種輸送機構24中,一邊將設置于把持板25a的定位銷25d插入到工件6的定位孔6c內進行定位,一邊通過空氣吸附使工件6吸附于把持板25a。因而,必須在工件6上形成四處定位孔6c。由于在要切斷的所有工件6上形成四處定位孔6c,因此用于形成定位孔6c的精力和費用變得龐大。也產生如下弊端:若不精度良好地形成定位銷25d和定位孔6c,則不能進行工件6的定位。
本發(fā)明用于解決上述的問題,其目的在于在切斷裝置中,提供一種能使已密封基板的切斷線的位置與切斷用夾具的切斷槽的位置準確地對齊的切斷裝置以及切斷方法。
用于解決問題的方案
為了解決上述問題,本發(fā)明的切斷裝置在通過沿多條切斷線將被切斷物切斷而制造多個產品時使用的,該切斷裝置包括:切斷用夾具,其具有多個第1標記和多條切斷槽;切斷機構,其沿多條切斷線將載置在切斷用夾具上并具有多個第2標記的被切斷物切斷;輸送機構,其用于輸送被切斷物;以及移動機構,其用于使切斷用夾具和切斷機構相對移動,其特征在于,上述切斷裝置包括:拍攝部件,其用于拍攝多個第1標記以及多個第2標記;以及控制部件,其用于使切斷用夾具與利用輸送機構載置在切斷用夾具上的被切斷物對位,控制部件比較第1位置信息和第2位置信息,從而算出表示切斷用夾具與被切斷物之間的位置偏離的偏離量,上述第1位置信息包括基于利用拍攝部件獲取的圖像數據測得并預先存儲起來的特定的第1標記的位置信息,上述第2位置信息包括利用拍攝部件測得的特定的第2標記的位置信息,輸送機構自切斷用夾具提起被切斷物,在基于偏離量使輸送機構和切斷用夾具相對移動,從而使被切斷物移動到與偏離量對應的目標位置后,輸送機構將被切斷物再次載置于切斷用夾具,通過使被切斷物移動到目標位置,使多條切斷槽的位置與多條切斷線的位置對位,切斷機構沿多條切斷線將再次載置的被切斷物切斷。
本發(fā)明的切斷裝置在上述的切斷裝置的基礎上,其特征在于,切斷機構所含有的幫助切斷的部件的至少一部分或者自切斷機構供給的幫助切斷的部件的至少一部分通過與多條切斷線中正進行切斷的切斷線對應的切斷槽。
本發(fā)明的切斷裝置在上述的切斷裝置的基礎上,其特征在于,在使輸送機構和切斷用夾具相對移動,從而使被切斷物沿x方向、y方向以及θ方向中至少1個方向移動到了目標位置后,輸送機構將被切斷物再次載置于切斷用夾具。
本發(fā)明的切斷裝置在上述的切斷裝置的基礎上,其特征在于,俯視時沿第1方向以及與第1方向正交的第2方向分別設定至少2個特定的第1標記,俯視時沿第1方向以及與第1方向正交的第2方向分別設定至少2個特定的第2標記。
本發(fā)明的切斷裝置在上述的切斷裝置的基礎上,其特征在于,被切斷物是已密封基板或分割后的已密封基板。
本發(fā)明的切斷裝置在上述的切斷裝置的基礎上,其特征在于,被切斷物是在與多個產品分別對應的多個區(qū)域內制作有功能元件的基板。
為了解決上述的問題,本發(fā)明的切斷方法包括如下工序:準備具有多條切斷槽和多個第1標記的切斷用夾具;準備具有多條切斷線和多個第2標記的被切斷物;利用輸送機構將被切斷物載置在切斷用夾具上;以及通過使切斷用夾具和切斷機構相對移動,使用切斷機構沿多條切斷線將被切斷物切斷,其特征在于,上述切斷方法包括如下工序:利用拍攝部件拍攝多個第1標記中特定的第1標記,獲取第1圖像數據;基于第1圖像數據進行圖像處理,從而獲取包括特定的第1標記的位置信息的第1位置信息;利用拍攝部件拍攝多個第2標記中特定的第2標記,獲取第2圖像數據;基于第2圖像數據進行圖像處理,獲取包括特定的第2標記的位置信息的第2位置信息;比較第1位置信息和第2位置信息,從而算出表示切斷用夾具與被切斷物之間的位置偏離的偏離量;輸送機構自切斷用夾具提起被切斷物;基于偏離量使輸送機構與切斷用夾具相對移動,從而使被切斷物向與偏離量對應的目標位置移動;以及輸送機構將被切斷物再次載置于切斷用夾具,在使被切斷物移動的工序中,通過使被切斷物向目標位置移動,使多條切斷槽的位置與多條切斷線的位置對位,在將被切斷物切斷的工序中,將再次載置的被切斷物切斷。
本發(fā)明的切斷方法在上述的切斷方法的基礎上,其特征在于,在將被切斷物切斷的工序中,使切斷機構所含有的幫助切斷的部件的至少一部分或者自切斷機構供給的幫助切斷的部件的至少一部分通過與多條切斷線中正進行切斷的切斷線對應的切斷槽。
本發(fā)明的切斷方法在上述的切斷方法的基礎上,其特征在于,在使被切斷物移動的工序中,通過使輸送機構與切斷用夾具相對移動,使被切斷物沿x方向、y方向以及θ方向中至少1個方向向目標位置移動。
本發(fā)明的切斷方法在上述的切斷方法的基礎上,其特征在于,上述切斷方法包括如下工序:俯視時沿第1方向以及與第1方向正交的第2方向,分別設定多個第1標記中的、至少2個特定的第1標記;俯視時沿第1方向以及與第1方向正交的第2方向,分別設定多個第2標記中的、至少2個特定的第2標記。
本發(fā)明的切斷方法在上述的切斷方法的基礎上,其特征在于,被切斷物是已密封基板或分割后的已密封基板。
本發(fā)明的切斷方法在上述的切斷方法的基礎上,其特征在于,被切斷物是在與多個產品分別對應的多個區(qū)域內制作有功能元件的基板。
發(fā)明的效果
采用本發(fā)明,在切斷裝置中,包括:切斷用夾具,其具有多個第1標記和多條切斷槽;切斷機構,其沿多條切斷線將載置在切斷用夾具上并具有多個第2標記的被切斷物切斷;輸送機構,其用于輸送被切斷物;移動機構,其用于使切斷用夾具和切斷機構相對移動;拍攝部件,其用于拍攝多個第1標記以及多個第2標記;以及控制部件,其用于使被切斷物與切斷用夾具對位。比較由拍攝部件測得并預先存儲起來的第1位置信息以及由拍攝部件測得的第2位置信息,從而算出切斷用夾具與被切斷物之間的偏離量?;谄x量使輸送機構和切斷用夾具相對移動,從而使被切斷物向目標位置移動。由此,設于切斷機構的旋轉刀不會偏離切斷用夾具的切斷槽的位置,能夠沿切斷線準確地切斷被切斷物。
附圖說明
圖1a是表示在本發(fā)明的切斷裝置的實施例1中使用的已密封基板的概觀圖,是從基板側觀察到的俯視圖。
圖1b是表示在本發(fā)明的切斷裝置的實施例1中使用的已密封基板的概觀圖,是從基板側觀察到的主視圖。
圖2a是表示與圖1a和圖1b所示的已密封基板相對應的切斷用夾具的概觀圖,是俯視圖。
圖2b是表示與圖1a和圖1b所示的已密封基板相對應的切斷用夾具的概觀圖,是從a-a線觀察到的概略剖視圖。
圖3a是在本發(fā)明的切斷裝置的實施例2中表示切斷用夾具的概觀圖,是俯視圖。
圖3b是在本發(fā)明的切斷裝置的實施例2中表示切斷用夾具的概觀圖,是從b-b線觀察到的概略剖視圖。
圖4是在本發(fā)明的切斷裝置的實施例3中表示切斷裝置的概要的俯視圖。
圖5a是表示使用設置于切斷用夾具的第1標記將已密封基板載置在切斷用工作臺上的過程的概略剖視圖。
圖5b是表示使用設置于切斷用夾具的第1標記將已密封基板載置在切斷用工作臺上的過程的概略剖視圖。
圖5c是表示使用設置于切斷用夾具的第1標記將已密封基板載置在切斷用工作臺上的過程的概略剖視圖。
圖5d是表示使用設置于切斷用夾具的第1標記將已密封基板載置在切斷用工作臺上的過程的概略剖視圖。
圖5e是表示使用設置于切斷用夾具的第1標記將已密封基板載置在切斷用工作臺上的過程的概略剖視圖。
圖6a是表示對以偏離的狀態(tài)載置在切斷用工作臺上的已密封基板進行偏離量的校正而載置在正常的位置上的狀態(tài)的概觀圖,是表示已密封基板偏離了的狀態(tài)的俯視圖。
圖6b是表示對以偏離的狀態(tài)載置在切斷用工作臺上的已密封基板進行偏離量的校正而載置在正常的位置上的狀態(tài)的概觀圖,是表示將已密封基板載置在正常的位置上的狀態(tài)的俯視圖。
圖7a是表示在本發(fā)明的切斷裝置的實施例4中使用的大型的已密封基板的概觀圖,是從基板側觀察到的俯視圖。
圖7b是表示在本發(fā)明的切斷裝置的實施例4中使用的大型的已密封基板的概觀圖,是表示將大型的已密封基板四等分后的狀態(tài)的俯視圖。
圖8是表示將分割后的已密封基板載置在切斷用工作臺上的分割基板的狀態(tài)的俯視圖。
具體實施方式
如圖2a和圖2b所示,在切斷裝置中,將與產品相對應的切斷用夾具9安裝于切斷用工作臺8。在切斷用夾具9的樹脂片11上設置由多個對位標記構成的第1標記17a、17b、……(以下適當地總稱為第1標記17。其他的構成要素也同樣。)。第1標記17a、17b、……與形成于已密封基板1的由多個對位標記構成的第2標記4a、4b、……對應地設置。在切斷用工作臺8上,對形成在樹脂片11上的第1標記17的坐標位置進行測量,預先存儲為基準的坐標位置。比較該基準的坐標位置與載置于切斷用工作臺8并測得的已密封基板1的第2標記4的坐標位置,從而算出已密封基板1的偏離量。通過校正該偏離量,能使已密封基板1的第2標記4的位置準確地與切斷用夾具9的第1標記17的位置對齊。因而,能使設定于已密封基板1的多條切斷線的位置準確地與設置于切斷用夾具9的多條切斷槽的位置對齊。由此,設于切斷機構的旋轉刀不會偏離切斷用夾具9的切斷槽的位置,能夠沿切斷線準確地切斷已密封基板1。
實施例1
參照圖1a、圖1b、圖2a和圖2b說明本發(fā)明的切斷裝置的實施例1。本發(fā)明的申請文件中的所有附圖都是為了便于理解而適當省略或夸張并示意性地描繪的。對于相同的構成要素,標注相同的附圖標記而適當地省略說明。
如圖1a和圖1b所示,已密封基板1包括由印刷電路板、引線框等構成的基板2、安裝在基板2所具有的多個區(qū)域(見后述)內的多個芯片狀零件(未圖示)以及一并覆蓋多個區(qū)域而形成的密封樹脂3。已密封基板1是最后被切斷而形成為單片的被切斷物。
如圖1a所示,在已密封基板1上沿基板2的長度方向以及短邊方向形成有許多個第2標記4a、4b、……(附圖中用+表示的標記)。根據產品的尺寸、數量任意地設定第2標記4。利用對準用的照相機(未圖示)拍攝第2標記4,通過圖像識別測量坐標位置。通過測量坐標位置,進行已密封基板1的對位。對位通常使用形成在已密封基板1的4個角的第2標記4。在圖1a中,對于形成在已密封基板1的4個角的8個第2標記4,將已密封基板1的左上方作為基點沿逆時針方向分別記作4a、4b、……、4g、4h。
將在已密封基板1的長度方向和短邊方向上分別相對地形成的第2標記4連結,分別虛擬地設定沿短邊方向延伸的多條第1切斷線5和沿長度方向延伸的多條第2切斷線6。由多條第1切斷線5和多條第2切斷線6圍成的多個區(qū)域7與通過形成為單片而分別制得的產品對應。在圖1a中,例如沿短邊方向設定7條第1切斷線5,沿長度方向設定4條第2切斷線5。因而,沿短邊方向形成有3個區(qū)域7,沿長度方向形成有6個區(qū)域7,共計呈格子狀形成18個區(qū)域7。根據要單片化的產品的尺寸、數量,任意地設定形成于已密封基板1的區(qū)域7。
如圖2a和圖2b所示,切斷用工作臺8是用于在切斷裝置中將已密封基板1切斷而形成為單片的工作臺。在切斷用工作臺8上安裝有與產品對應的切斷用夾具9。切斷用夾具9包括金屬板10和固定在金屬板上的樹脂片11。樹脂片11需要適度的柔軟性,以緩和機械沖擊。優(yōu)選的是,樹脂片11例如由硅酮樹脂、氟化乙烯樹脂等形成。多個產品共用切斷用工作臺8,僅切斷用夾具9與產品對應地進行更換。
在切斷用夾具9的樹脂片11上設置有分別吸附保持已密封基板1上的多個區(qū)域7的多個臺地狀的突起部12。在切斷用夾具9設置有分別自多個突起部12的表面貫通樹脂片11和金屬板10的多個吸附孔13。多個吸附孔13分別與設置于切斷用工作臺8的空間14相連??臻g14與設置在外部的吸引機構(未圖示)相連接。
以與圖1a和圖1b所示的劃分出已密封基板1的多個區(qū)域7的多條第1切斷線5以及多條第2切斷線6對應的方式在突起部12彼此間分別設置有多條第1切斷槽15以及多條第2切斷槽16。多條第1切斷槽15沿樹脂片11(切斷用夾具9)的短邊方向形成,多條第2切斷槽16沿樹脂片11(切斷用夾具9)的長度方向形成。對于設置在已密封基板1的最靠端部的第1切斷線5以及第2切斷線6,形成在樹脂片11的最外周的突起部12的外側的空間具有與切斷槽相同的作用。多條第1切斷槽15以及多條第2切斷槽16的深度(從突起部12的上表面到槽的內底面的距離)設定為0.5mm~1.0mm左右。
另外,在實施例1中,未在切斷用夾具9形成與設定在已密封基板1的最靠端部的第1切斷線5以及第2切斷線6對應的切斷槽。本發(fā)明不限定于此,也能夠在切斷用夾具9形成與設定在最靠端部的第1切斷線5以及第2切斷線6對應的切斷槽。在該情況下,以環(huán)繞突起部12的外周的方式進一步設置虛設的突起部。
如圖2a所示,與形成于已密封基板1的第2標記4(參照圖1a)的位置對應地,在樹脂片11上沿長度方向以及短邊方向形成有多個第1標記17a、17b、……(附圖中用+表示的標記)。例如,與設置在已密封基板1的4個角的第2標記4a、4b、……、4g、4h的坐標位置對應地,在樹脂片11的4個角形成第1標記17a、17b、……、17g、17h。此外,與形成于已密封基板1的第2標記4對應地,沿長度方向以及短邊方向形成所需數量的第1標記17。例如在圖2a中,進一步沿長度方向形成有2個第1標記17。在沿長度方向形成的第1標記17a與第1標記17h之間形成有2個第1標記17,在第1標記17d與第1標記17e之間形成有2個第1標記17。
參照圖1a、圖1b、圖2a和圖2b對將已密封基板1載置在切斷用夾具9上而進行對位的動作進行說明。在切斷用工作臺8上,切斷用夾具9安裝于切斷用工作臺8,已密封基板1被載置在切斷用夾具9上。因而,能將形成在切斷用夾具9的樹脂片11上的第1標記17的位置信息以及形成于已密封基板1的第2標記4的位置信息作為切斷用工作臺8上的位置信息(坐標位置)進行測量。
首先,在未將已密封基板1載置于切斷用夾具9的狀態(tài)下,利用對準用的照相機(未圖示)對形成在樹脂片11上的第1標記17進行拍攝,獲取圖像數據?;趫D像數據進行圖像識別,從而測量第1標記17的坐標位置。將測得的第1標記17的坐標位置作為切斷用工作臺8上的基準的坐標位置預先存儲起來。例如將形成在樹脂片11的4個角的8個第1標記17a、17b、……、17g、17h的坐標位置預先存儲起來。
接著,使用輸送機構(未圖示)將已密封基板1載置于切斷用夾具9。在將已密封基板1載置于切斷用夾具9的狀態(tài)下,對形成于已密封基板1的第2標記4進行拍攝,獲取圖像數據?;趫D像數據進行圖像識別,從而測量第2標記4的坐標位置。例如對形成在4個角的8個第2標記4a、4b、……、4g、4h的坐標位置進行測量。比較上述測得的第2標記4的坐標位置和預先存儲的第1標記17的坐標位置。由此,能夠算出已密封基板1的x方向、y方向以及θ方向的偏離量。
接著,基于算得的偏離量校正上述偏離量。詳細而言,首先使用輸送機構(未圖示)自切斷用夾具9舉起已密封基板1,將已密封基板1保持于輸送機構。接著,在不將已密封基板1載置于切斷用夾具9而將已密封基板1保持于輸送機構的狀態(tài)下,使輸送機構沿x方向、y方向以及θ方向中至少1個方向移動基于偏離量的適當的量。通過使輸送機構移動,使被切斷物移動到與偏離量對應的目標位置。目標位置是偏離量為零的位置或是偏離量比移動前的位置減小而接近零值的位置。接著,使用輸送機構將已密封基板1再次載置于切斷用夾具9。
利用以上的工序能使已密封基板1的第2標記4的位置準確地與切斷用夾具9的第1標記17的位置對齊。詳細而言,能將第1標記17與第2標記4之間的位置關系設定為預定的位置關系。因而,能使設定于已密封基板1的多條第1切斷線5以及多條第2切斷線6的位置與設置于切斷用夾具9的多條第1切斷槽15以及多條第2切斷槽16的位置準確地對齊。由此,設置于切斷機構的旋轉刀不會偏離切斷用夾具9的切斷槽的位置,能沿切斷線準確地切斷已密封基板1。
也可以依據輸送機構(未圖示)和切斷用夾具9的結構在輸送機構自切斷用夾具9舉起已密封基板1而將已密封基板1保持于輸送機構的狀態(tài)下,使切斷用夾具9沿x方向、y方向以及θ方向中至少1個方向移動基于偏離量的適當的量。隨后,使用輸送機構將已密封基板1再次載置于切斷用夾具9。
本質上是,在輸送機構自切斷用夾具9舉起已密封基板1而將已密封基板1保持于輸送機構的狀態(tài)下,使輸送機構和切斷用夾具9沿x方向、y方向以及θ方向中至少1個方向相對移動基于偏離量的適當的量即可。根據需要,使用切斷用夾具9的第1標記17或已密封基板1的第2標記4,使旋轉刀(未圖示)的位置與設置于切斷用夾具9的第1切斷槽15(或第2切斷槽16)的位置對齊。也可以使旋轉刀(未圖示)的位置與設定于已密封基板1的第1切斷線5(或第2切斷線6)的位置對齊。以上說明的偏離量的校正在其他實施例中也同樣地執(zhí)行。
輸送機構在圖4中表示為“輸送機構22”。隨著輸送機構與切斷用夾具9相對移動而產生的、輸送機構與切斷用夾具9之間的位置的精度(本來應在的位置與實際的位置之間的偏離量)足夠小到在與已密封基板1的偏離量相比的情況下可被無視的程度。例如,為使輸送機構和切斷用夾具9處于相同的位置關系而反復進行了移動的情況下的位置的精度足夠小到在與已密封基板1的偏離量相比的情況下可被無視的程度。
采用本實施例,將與產品對應的切斷用夾具9安裝于切斷用工作臺8。在切斷用夾具9的樹脂片11上設置與形成于已密封基板1的多個第2標記4對應的多個第1標記17。在切斷用工作臺8中,對形成于樹脂片11的第1標記17的坐標位置進行測量而作為基準的坐標位置預先存儲起來。接著,對載置于切斷用工作臺8的已密封基板1的第2標記4的坐標位置進行測量。比較第1標記17的坐標位置和第2標記4的坐標位置,從而能夠算出已密封基板1的偏離量。通過校正該偏離量,能使已密封基板1的第2標記4的位置與切斷用夾具9的第1標記17的位置準確地對齊。因而,能使設定于已密封基板1的多條切斷線的位置與設置于切斷用夾具9的多條切斷槽的位置準確地對齊。由此,設于切斷機構的旋轉刀不會偏離切斷用夾具9的切斷槽的位置,能沿切斷線準確地切斷已密封基板1。
采用本實施例,對形成于切斷用夾具9的第1標記17的坐標位置和形成于已密封基板1的第2標記4的坐標位置進行比較,從而算出已密封基板1的偏離量。因而,能夠也包括已密封基板1受到已密封基板1本身的尺寸偏差、已密封基板1的翹曲和冷卻水等的影響而發(fā)生了伸縮的情況等地算出載置于切斷用夾具9的狀態(tài)的已密封基板1的偏離量。因而,無論已密封基板1為哪種狀態(tài),都能提高使設定于已密封基板1的切斷線的位置與設置于切斷用夾具9的切斷槽的位置對齊的精度。
采用本實施例,能使設定于已密封基板1的切斷線的位置與設置于切斷用夾具9的切斷槽的位置準確地對齊。因而,設于切斷機構的旋轉刀不會偏離切斷槽的位置,能沿切斷線切斷已密封基板1。由此,能夠防止樹脂片11被旋轉刀切削掉。因而,不再自切斷用夾具9產生垃圾、在切斷用夾具9的吸附孔13發(fā)生泄漏。由于旋轉刀不再切削樹脂片11,因此切斷用夾具9的壽命變長,能夠降低切斷裝置的運用成本。
實施例2
參照圖3a和圖3b說明本發(fā)明的切斷裝置的實施例2。實施例2與實施例1的不同之處在于,將切斷用夾具9的對位標記(第1標記)形成在金屬工作臺10上而不是形成在樹脂片11上。除此以外的結構、動作與實施例1相同,因此省略說明。
如圖3a所示,以能與設置在已密封基板1上的第2標記4的位置對應的方式,環(huán)繞樹脂片11的周圍地沿長度方向以及短邊方向在金屬板10上形成有多個第1標記18(附圖中用+表示的標記)。例如,以能與設定在已密封基板1的4個角的第2標記4a、4b、……、4g、4h(參照圖1a)的位置對應的方式,在金屬板10的4個角形成有第1標記18a、18b、……、18g、18h。此外,可以以能與形成于已密封基板1的第2標記4對應的方式,沿長度方向以及短邊方向形成有所需數量的第1標記18。在圖3a中,表示以能與形成于已密封基板1的所有的第2標記4(參照圖1a)對應的方式形成了第1標記18的情況。
與圖2a和圖2b所示的情況同樣,將形成在切斷用夾具9的金屬板10上的第1標記18的位置信息以及形成于已密封基板1的第2標記4的位置信息作為切斷用工作臺8上的位置信息進行測量。對形成在金屬板10上的第1標記18的坐標位置進行測量而作為切斷用工作臺8上的基準的坐標位置預先存儲起來。比較該基準的坐標位置與載置于切斷用工作臺8并測得的已密封基板1的第2標記4的坐標位置,從而算出已密封基板1的偏離量。校正這些偏離量,從而能與切斷用夾具9的沿x方向以及y方向形成的第1標記18的位置對應地對齊已密封基板1的第2標記4的位置。因而,能使設定于已密封基板1的多條切斷線的位置與設置于切斷用夾具9的多條切斷槽的位置準確地對齊。由此,設于切斷機構的旋轉刀不會偏離切斷用夾具9的切斷槽的位置,能沿切斷線準確地切斷已密封基板1。
在實施例2中,在切斷用夾具9的金屬板10上形成有第1標記18。與樹脂片11相比,金屬板10易于進行第1標記的加工,加工面的形狀尖銳。因而,形成于金屬板10的第1標記18的輪廓比形成于樹脂片11的第1標記17清楚。由此,通過圖像識別得到的第1標記18的對比度變得清楚。因而,切斷用夾具9的第1標記18的坐標位置的測量精度提高,對位精度也提高。除此以外,具有與實施例1同樣的效果,因此省略說明。
實施例3
參照圖4~圖6b說明本發(fā)明的切斷裝置的實施例3。如圖4所示,切斷裝置19是將被切斷物形成為單片的多個產品的裝置。切斷裝置19具有基板供給組件a、基板切斷組件b和檢查組件c來分別作為構成要素。各構成要素(各組件a~c)分別能夠相對于其他的構成要素裝卸且更換。
在基板供給組件a中設置有用于供給相當于被切斷物的已密封基板1的基板供給機構20、用于進行已密封基板1的交接的基板載置部21、以及用于輸送已密封基板1的輸送機構22。輸送機構22能沿x方向、y方向以及z方向移動,并且能沿θ方向轉動。已密封基板1當在基板載置部21上被定位后,由輸送機構22輸送到基板切斷組件b。
圖4所示的切斷裝置19為單切割臺方式的切斷裝置。因而,在基板切斷組件b設置有1個切斷用工作臺8。切斷用工作臺8能夠利用移動機構23沿附圖的y方向移動,并且能夠利用旋轉機構24沿θ方向轉動。在切斷用工作臺8上安裝有切斷用夾具9(參照圖2a、圖2b、圖3a和圖3b),將已密封基板1載置并吸附在切斷用夾具9上。
在基板切斷組件b設置有對準用的照相機25。照相機25能夠獨立地沿x方向移動。通過使照相機25沿x方向移動,并且使切斷用工作臺8沿y方向移動,對形成于已密封基板1的第2標記4(參照圖1a)的坐標位置進行測量。由此,分別虛擬地設定已密封基板1的沿短邊方向延伸的多條第1切斷線5和沿長度方向延伸的多條第2切斷線6(參照圖1a)。
在基板切斷組件b設置有主軸26作為切斷機構。切斷裝置19是設置有1個主軸26的單軸結構的切斷裝置。主軸26能夠獨立地沿x方向和z方向移動。在主軸26上安裝有旋轉刀27。在主軸26設置有為了抑制因高速旋轉的旋轉刀27產生的摩擦熱而噴射切削水的切削水用噴嘴(未圖示)。通過使切斷用工作臺8和主軸26相對移動,將已密封基板1切斷。旋轉刀27在包含y方向和z方向在內的面內旋轉,從而將已密封基板1切斷。
在檢查組件c設置有檢查用工作臺28。在檢查用工作臺28上載置有由將已密封基板1切斷而形成為單片的多個產品p構成的集合體,即,已切斷基板29。利用檢查用的照相機(未圖示)檢查多個產品p,篩選出合格品和非合格品。將合格品收納于托盤30。
另外,在本實施例中,在基板供給單元a內設置有進行切斷裝置19的動作、已密封基板1的輸送、已密封基板1的對位、已密封基板1的切斷、已切斷基板29的檢查等的動作、控制的控制部ctl。本發(fā)明不限定于此,也可以將控制部ctl設置在其他單元內。
在本實施例中,說明了單切割臺方式且單軸結構的切斷裝置19。本發(fā)明不限定于此,在單切割臺方式且是雙主軸結構的切斷裝置、雙切割臺方式且是雙主軸結構的切斷裝置等中也能應用本發(fā)明的切斷用工作臺8。
參照圖4~圖6b,說明將已密封基板1載置在安裝于切斷用工作臺8的切斷用夾具9上進行對位的動作。在實施例3中,說明在切斷用工作臺8的切斷用夾具9的金屬板10上形成有第1標記18的情況。
如圖5a所示,切斷用工作臺8配置為長度方向沿x方向延伸。因而,短邊方向以沿y方向延伸的方式(在圖5a中從紙面的里側朝向面前側)配置。以下,說明切斷用工作臺8的長度方向以沿x方向延伸的方式配置的情況。
在切斷用工作臺8上安裝有切斷用夾具9。在切斷用夾具9的金屬板10的4個角形成有第1標記18a、18b、……、18g、18h(參照圖3a)。在圖5a中表示其中的第1標記18d、18e。
接著,例如利用移動機構23(參照圖4)使切斷用工作臺8移動至y方向的預定位置,并且使對準用的照相機25沿x方向移動,從而使照相機25停止在切斷用夾具9上的特定的第1標記18d上。利用照相機25拍攝第1標記18d,獲取圖像數據(第1圖像數據)。基于圖像數據進行圖像識別,從而測量第1標記18d的坐標位置(第1位置信息)并存儲起來。此外,使照相機25沿+x方向移動,同樣測量第1標記18e的坐標位置并存儲起來。通過這樣使切斷用工作臺8沿y方向移動,并且使照相機25沿x方向移動,能夠對形成在切斷用夾具9的金屬板10上的第1標記18的坐標位置進行測量并存儲起來。根據需要,測量所需數量的第1標記18的坐標位置并預先存儲起來。將這些坐標位置(第1位置信息)設定為切斷用工作臺8上的對位的基準的坐標位置。在該情況下,例如測量沿著x方向的2個第1標記18d、18e的坐標位置以及沿著y方向的2個第1標記18b、18c(參照圖3a)的坐標位置。將測得的第1標記18d、18e、18b、18c的坐標位置的數據發(fā)送給切斷裝置19的控制部ctl(參照圖4),并預先存儲起來。
接著,如圖5b所示,使用輸送機構22(參照圖4)將已密封基板1載置到切斷用夾具9上。此時,有時已密封基板1偏離切斷用夾具9的預定位置地被載置。
接著,如圖5c所示,使切斷用工作臺8沿y方向移動,并且使照相機25沿x方向移動,從而使照相機25例如停止在形成于已密封基板1的特定的第2標記4d上。利用照相機25拍攝第2標記4d,獲取圖像數據(第2圖像數據)?;趫D像數據進行圖像識別,從而測量第2標記4d的坐標位置(第2位置信息)。同樣,測量第2標記4e的坐標位置。在該情況下,測量沿著x方向的2個第2標記4d、4e的坐標位置以及沿著y方向的2個第2標記4b、4c(參照圖1a)的坐標位置。將測得的第2標記4d、4e、4b、4c的坐標位置(第2位置信息)的數據發(fā)送給控制部ctl。
在控制部ctl,對預先存儲的切斷用夾具9的第1標記18d、18e、18b、18c的坐標位置和測得的已密封基板1的第2標記4d、4e、4b、4c的坐標位置進行比較。對這些坐標位置的數據進行數據處理,從而能夠分別算出x方向的偏離、y方向的偏離以及θ方向的偏離。
對預先存儲的切斷用夾具9的第1標記的坐標位置和測得的已密封基板1的第2標記的坐標位置進行數據處理,結果,在控制部ctl判斷為不存在已密封基板1的偏離的情況下,保持載置已密封基板1的狀態(tài)地使切斷用工作臺8沿+y方向移動。使用主軸26(參照圖4)沿切斷線切斷已密封基板1。
進行數據處理,結果,在控制部ctl判斷為已密封基板1發(fā)生了偏離的情況下,如圖5d所示,維持已密封基板1被載置于切斷用夾具9時的狀態(tài),由輸送機構22(參照圖4)自切斷用夾具9提起已密封基板1。基于由控制部ctl算得的偏離量,輸送機構22校正已密封基板1的x方向、y方向以及θ方向的偏離量,使已密封基板1向切斷用夾具9的預定位置的上方移動。詳細而言,輸送機構22沿x方向、y方向以及θ方向中至少1個方向移動基于偏離量的適當的量。
接著,如圖5e所示,在校正了已密封基板1的x方向、y方向以及θ方向的偏離量的位置,輸送機構22將已密封基板1再次載置到切斷用夾具9上。由此,將已密封基板1在準確地進行了對位的狀態(tài)下載置到切斷用夾具9的預定位置。因而,能使已密封基板1的切斷線位置與設置于切斷用夾具9的切斷槽的位置準確地對齊。能在已密封基板1的切斷線與切斷用夾具9的切斷槽準確地對位的狀態(tài)下將已密封基板1切斷。
圖6a和圖6b俯視地表示使圖5a~圖5e所示的已密封基板1與切斷用夾具9的預定位置對位的動作。如圖6a所示,在將已密封基板1載置到切斷用工作臺8上的狀態(tài)下,已密封基板1的位置沿x方向、y方向以及θ方向分別發(fā)生偏離。在圖6a中,用點線圍起來的區(qū)域sub就是切斷用工作臺8上載置有已密封基板1的區(qū)域。例如首先根據已密封基板1的第2標記4d、4e的坐標位置算出θ方向的偏離量。校正θ方向的偏離量,從而能與切斷用工作臺8的長度方向和短邊方向平行地配置已密封基板1的長度方向和短邊方向。自該狀態(tài)分別校正x方向和y方向的偏離量,從而能夠如圖6b所示地將已密封基板1配置到切斷用工作臺8的預定區(qū)域sub。
采用本實施例,在切斷裝置19上,能使輸送機構22沿x方向、y方向以及z方向移動并且沿θ方向轉動。由此,即使在已密封基板1偏離了切斷用夾具9的預定位置的情況下,也能利用輸送機構22校正已密封基板1的偏離量。保持已密封基板1偏離切斷用夾具9的預定位置的狀態(tài)地利用輸送機構22再次提起已密封基板1。自該狀態(tài)使輸送機構22移動已密封基板1的偏離量,在切斷用夾具9的預定位置的上方停止。之后,將已密封基板1載置到切斷用夾具9上。由于能將已密封基板1載置到切斷用夾具9的預定位置,因此能使已密封基板1的切斷線的位置與切斷用夾具9的切斷槽的位置準確地對齊。不對現有的切斷裝置19追加新的構成要素、新的功能,就能精度良好地進行已密封基板1的對位。不改良切斷裝置19且不產生費用,就能精度良好地進行已密封基板1的對位。因而,能夠抑制切斷裝置19的費用,并且能夠提高切斷的精度、成品率。
采用本實施例,能在使已密封基板1的切斷線的位置與切斷用夾具9的切斷槽的位置準確地對位的狀態(tài)下,將已密封基板1切斷。因而,能夠防止樹脂片11被旋轉刀切削掉。能夠防止自切斷用夾具9產生垃圾、在切斷用夾具9的吸附孔13發(fā)生泄漏。由于旋轉刀不再切削樹脂片11,因此切斷用夾具9的壽命變長,能夠降低切斷裝置19的運用成本。此外,能夠提高產品的成品率,提高產品的品質。
另外,在本實施例中,輸送機構22校正已密封基板1的x方向、y方向以及θ方向的偏離量,使已密封基板1移動并載置在切斷用夾具9的預定位置的上方。本發(fā)明不限定于此,能夠使輸送機構22校正已密封基板1的x方向的偏離量,使切斷用工作臺8校正y方向以及θ方向的偏離量,將已密封基板1載置在切斷用夾具9的預定位置。在該情況下,可以形成為使輸送機構22只能沿x方向移動的結構。
實施例4
參照圖7a、圖7b和圖8說明本發(fā)明的切斷裝置的實施例4。在實施例4中,說明的是將不能搭載在以上說明的現有的切斷裝置19的切斷用工作臺8上的大型的已密封基板切斷而形成為單片的方法。
如圖7a所示,例如,大型的已密封基板31具有600mm×500mm的大小。在已密封基板31上沿基板的長度方向以及短邊方向形成有許多個第2標記32(附圖中用+表示的標記)。在圖7a中,以已密封基板31的左上方為基點沿逆時針方向將形成在已密封基板31的4個角的8個第2標記32分別記作32a、32b、……、32g、32h。在已密封基板31的除4個角以外的部位也沿長度方向以及短邊方向形成有許多個第2標記32。雖未圖示,但形成在已密封基板31上被四等分的部分(被虛線和雙點劃線四等分而成的部分)的各部分內的多個區(qū)域具有與圖1a和圖1b所示的多個區(qū)域7相同的尺寸。
例如,能搭載在圖4所示的切斷裝置19的切斷用工作臺8上的已密封基板的大小最大為320mm×320mm,因此不能將已密封基板31載置于切斷用工作臺8。因而,若維持此狀態(tài)不變,則不能使用切斷裝置19將已密封基板31切斷。于是,將已密封基板31分割成能搭載于切斷用工作臺8的大小。例如為了將已密封基板31四等分,設定沿著短邊方向的分割線33以及沿著長度方向的分割線34。
接著,如圖7b所示,使用能將大型的已密封基板31分割的部件,沿分割線33以及分割線34將已密封基板31切斷。由此,已密封基板31被四等分,分割成具有300mm×250mm的大小的已密封基板35。進行了分割的已密封基板35a、35b、35c、35d具有能夠搭載在切斷裝置19的切斷用工作臺8上的大小。通過將已密封基板31分割,減少已密封基板31本來具有的翹曲、內部應力等。因而,進行了分割的已密封基板35a、35b、35c、35d的翹曲、尺寸等發(fā)生變化。
接著,如圖8所示,例如利用輸送機構22將四等分后的已密封基板中的1個已密封基板35a載置于切斷用工作臺8。在切斷用工作臺8上安裝有圖3a和圖3b所示的切斷用夾具9。因而,在切斷用夾具9的金屬工作臺10上形成有許多個第1標記18。在切斷用工作臺8的預定區(qū)域sub的范圍內,能夠載置已密封基板35a。
在已密封基板35a上,將沿長度方向形成的第2標記32中任意1個的第2標記記作32i,將沿短邊方向形成的第2標記32中任意1個的第2標記記作32j。
使用對準用的照相機25(參照圖4),測量沿已密封基板35a的長度方向形成的第2標記32a、32i以及沿短邊方向形成的第2標記32b、32j的坐標位置。比較這些測得的第2標記32a、32i和32b、32j的坐標位置與預先存儲的第1標記18a、18h和18b、18c的坐標位置。由此,能夠算出已密封基板35a的偏離量。校正該偏離量,從而能夠以與切斷用工作臺8的第1標記18的位置對應的方式使已密封基板35a的第2標記32的位置對齊。因而,能使設定于已密封基板35a的切斷線的位置與設置于切斷用夾具9的切斷槽的位置準確地對齊。由此,旋轉刀不會偏離切斷用夾具9的切斷槽的位置,而能沿切斷線將進行了分割的已密封基板35a準確地切斷。以同樣的方式分別將進行了分割的已密封基板35b、35c、35d載置于切斷用工作臺8進行切斷。
采用本實施例,通過將不能搭載于現有的切斷裝置19的切斷用工作臺8上的大型的已密封基板31分割,能夠使用現有的切斷裝置19將分割后的已密封基板35切斷。這能通過采用如下方法得以實現,即,使用對準用的照相機25測量坐標位置的對位方法,而非以往那樣的使用了定位銷的對位方法。通過對分割后的已密封基板35的第2標記32的坐標位置和預先存儲的切斷用工作臺8的第1標記18的坐標位置進行比較,能夠準確地對位。因而,通過將不能搭載于切斷用工作臺8的大型的已密封基板分割,能夠使用現有的切斷裝置19進行切斷。
采用本實施例,能將大型的已密封基板31分割而將分割后的已密封基板35切斷。通過將已密封基板31分割,減少已密封基板31的翹曲、內部應力,因此分割后的已密封基板35的翹曲、尺寸等發(fā)生變化。即使在分割后的已密封基板35的尺寸發(fā)生了變化的情況下,由于測量已密封基板35的第2標記32的坐標位置,因此也能校正尺寸的變化。因而,能夠準確地進行分割后的已密封基板35與切斷用工作臺8的對位。
采用本實施例,能夠使用同一切斷裝置19和同一切斷用工作臺8將通常的已密封基板1以及分割后的已密封基板35切斷。因而,不在現有的切斷裝置19上追加新的構成要素、新的功能,就能精度良好地進行已密封基板1以及分割后的已密封基板35的對位。不對切斷裝置19進行改良并且不產生費用,就能精度良好地進行已密封基板的對位。因而,能夠抑制切斷裝置19的費用,并且能夠切斷具有各種大小的已密封基板。
在各實施例中,說明了將具有芯片狀的元件(半導體芯片等)的已密封基板作為被切斷物進行切斷的情況。本發(fā)明不限定于此,在將以下的被切斷物作為除已密封基板以外的被切斷物進行切斷而形成為單片的情況下,也能應用本發(fā)明。第一,將由硅、化合物半導體形成,且制作有電路元件、mems(microelectromechanicalsystems,微電子機械系統(tǒng))等功能元件的半導體晶圓(semiconductorwafer)形成為單片的情況。第二,將制作有電阻、電容、傳感器、表面聲波器件等功能元件的陶瓷基板、玻璃基板等形成為單片,制造芯片型電阻、芯片型電容、芯片型的傳感器、表面聲波器件等產品的情況。在上述2種情況下,半導體晶圓和陶瓷基板等相當于制作有與多個區(qū)域分別對應的功能元件的基板。第三,將樹脂成形品形成為單片而制造透鏡、光學組件、導光板等光學零件的情況。第四,將樹脂成形品形成為單片而制造通常的成形產品的情況。第五,制造用作各種各樣的電器設備的蓋等的玻璃板的情況。在包括上述5種情況在內的各種情況下,都能應用以上說明的內容。
在各實施例中,說明了將具有長度方向和短邊方向的矩形的形狀的被切斷物作為被切斷物進行切斷的情況。本發(fā)明不限定于此,在將具有正方形的形狀的被切斷物切斷的情況、將半導體晶圓那樣實際上具有圓形的形狀的被切斷物切斷的情況下,也能應用以上說明的內容。
在各實施例中,對形成于已密封基板的第2標記的坐標位置和形成于切斷用夾具9的第1標記進行比較,從而算出了偏離量。本發(fā)明不限定于此,能夠使用除第2標記以外的圖案作為多個對位標記。能夠使用形成于半導體晶圓的實際的電路圖案、已密封基板上的外部連接用的端子的圖案、突起狀電極(凸塊,bga上的焊球)等進行對位。
在各實施例中,在切斷用工作臺8上安裝有包括金屬板10和固定在金屬板上的樹脂片11的切斷用夾具9。本發(fā)明不限定于此,能夠使用由1種或多種金屬構成的切斷用夾具9,換言之,能夠使用金屬制的切斷用夾具9。能夠使用由1種或多種樹脂形成的切斷用夾具9,換言之,能夠使用樹脂制的切斷用夾具9。也可以不使用切斷用工作臺8,利用移動機構23和旋轉機構24使切斷用夾具9的主體直接移動。
在各實施例中,使用了旋轉刀作為切斷機構。本發(fā)明不限定于此,也可以使用鋼絲鋸、帶鋸、激光、水力噴射機和噴丸機等。在使用鋼絲鋸以及帶鋸的情況下,作為供幫助切斷的部件即刀(鋼絲鋸和帶鋸)通過的空間的通孔設置于切斷用夾具。在使用激光、水力噴射機和噴丸機的情況下,作為供幫助切斷的上述部件通過的空間的通孔設置于切斷用夾具。由此,本發(fā)明中的“切斷槽”包含供“切斷用夾具”貫穿的狹縫狀的通孔。切斷機構所含有的幫助切斷的部件(旋轉刀、鋼絲鋸和帶鋸等)的至少一部分通過“切斷槽”。自切斷機構供給的幫助切斷的部件(激光、高壓的噴射水和磨粒等)的至少一部分通過“切斷槽”。
本發(fā)明并不限定于上述的各實施例,能在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內,根據需要任意且適當地組合、變更或選擇來采用。
附圖標記說明
1、已密封基板(被切斷物);2、基板;3、密封樹脂;4、4a、4b、……、4g、4h、第2標記;5、第1切斷線(切斷線);5、第2切斷線(切斷線);7、區(qū)域(產品);8、切斷用工作臺;9、切斷用夾具;10、金屬工作臺;11、樹脂片;12、突起部;13、吸附孔;14、空間;15、第1切斷槽(切斷槽);16、第2切斷槽(切斷槽);17、17a、17b、……、17g、17h、第1標記;18、18a、18b、……、18g、18h、第1標記;19、切斷裝置;20、基板供給機構;21、基板載置部;22、輸送機構;23、移動機構;24、旋轉機構;25、對準用的照相機(拍攝部件);26、主軸(切斷機構);27、旋轉刀;28、檢查用工作臺;29、已切斷基板;30、托盤;31、大型的已密封基板;32、32a、32b、……、32g、32h、32i、32j、第2標記;33、分割線;34、分割線;35、35a、35b、35c、35d、進行了分割的已密封基板(被切斷物);a、基板供給組件;b、基板切斷組件;c、檢查組件;p、產品;ctl、控制部(控制部件);sub、載置有已密封基板的區(qū)域。