切断装置及切断方法
【专利摘要】本发明提供一种切断装置及切断方法，即使在封装基板进行热变形而从预对准时刻开始切断线的位置偏移的情况下，也会通过在即将进行切断之前修正切断线的偏移量来进行切断。在双工位台方式的切断装置(1)中，使用一体化地设置在心轴单元(10B)上的切口检测用照相机(13)，在即将切断封装基板(3)之前拍摄对准标志。即使在封装基板(3)因切削水和冷却水的影响而冷却并进行收缩的状态下，也会基于已拍摄的对准标志的位置，在即将进行切断之前由控制部(CTL)修正距预对准时刻中所设定的切断线的偏移量。能够沿经修正的切断线来切断封装基板(3)。
【专利说明】切断装置及切断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过切断被切断物来制造经单片化的多个电子部件的切断装置及切断方法。
【背景技术】
[0002]将由印刷基板或引线框等构成的基板虚拟地区分为格子状的多个区域，并且在各个区域中安装芯片状的元件之后，对基板整体进行树脂封装的基板称作封装基板。通过使用旋转刃等切断装置而切断该封装基板，并按各区域单位单片化而成的为电子部件。
[0003]以往以来，使用切断装置并通过旋转刃等切断机构而切断封装基板的规定区域。例如，由以下方式来切断BGA(球栅阵列封装，Ball Grid Array Package)产品。首先,在基板放置位置上，以使封装基板的基板侧的表面(植球面)向上的状态将封装基板放置在切断用工作台上并进行吸附。其次，将封装基板的植球面作为对象来进行对准(对位)。此时，使用摄像机构来检测设置在植球面上的对准标志。作为设计值，事先明确对准标志和区分多个区域的虚拟的切断线之间的位置关系。因此，基于这些位置关系，设定虚拟的切断线的位置。其次，使吸附封装基板的切断用工作台移动至基板切断位置。在基板切断位置上，向封装基板的切断部位喷射切削水，并且通过切断机构沿设定在封装基板上的切断线进行切断。通过切断封装基板而制造经单片化的电子部件。
[0004]若使用切断装置来重复封装基板的切断，则由于切断机构上安装的旋转刃而产生的摩擦热、向封装基板喷射的切削水和对切断用工作台的热传导等种种因素而封装基板在进行对准之后通过温度变化进行热变形。因此，在已对准的时刻和即将进行切断之前，有时设定在封装基板上的切断线的位置偏移。若在切断线的位置偏移的状态下进行切断，则有可能引起电子部件的损坏和劣化。
[0005]作为通过测量切断线的错位来进行修正的技术，提出有如下切削方法(例如，专利文献I的段落
[0011]):—种使用切削装置来切削板状物的切削方法，将所述基准线和所述刀片检测机构的间隔设定为D，实施所述切削预对准置和所述基准线的对准，在实施一次该切削预定位置与该基准线的对位的状态下，(略)，利用所述刀片检测机构检测直至所述切削刀片的距离山相对于所述基准线与所述刀片检测机构的间隔D，利用(d-D)修正所述切削刀片的位置并切削板状物。
[0006]专利文献1:特开2009-206362号公报
[0007]然而，在上述的切削方法中，产生如下问题。根据上述的方法，虽然修正切削装置中的切削刀片的错位，但是并没有考虑板状物的热变形。由于切削时通过切削水冷却板状物，因此板状物自身也进行热变形(进行收缩)。进一步，在进行对准期间或进行移动期间，通过对经冷却的切断用工作台的热传导而板状物进行热变形(进行收缩)。在上述的方法中，通过进行对准而设定切削预定位置之后，并没有检测由板状物的热变形引起的切削预定位置的偏移量。因此，若由板状物的热变形引起的偏移量大，则具有在产生切削预定位置的错位的状态下切断板状物的可能性。
[0008]此外，近年来，电子部件的小型化越来越发展，但为了提高电子部件的生产效率，使基板大型化，希望增加从一张基板中取出的电子部件的数量的要求变得强烈。伴随此，切断一张基板所需的时间也增大。为了解决该问题，对切断装置来说也要求提高生产率。作为其一个对策，广泛使用设置两个切断用工作台的所谓双工位台方式的切断装置。
[0009]在双工位台方式的切断装置中，有时直至一个切断用工作台上完成被切断物的切断为止，另一个切断用工作台上产生等待时间。在该等待时间期间，由于对通过切削水等冷却的切断用工作台的热传导而在被切断物中产生热变形。若一个切断用工作台上切断被切断物所需的时间变长，则另一个切断用工作台上的等待时间变长，从而被切断物的切断线的偏移量变大。随着基板大型化，切断一张基板所需的时间增加，由被切断物的热变形引起的偏移量越来越成为较大的问题。
【发明内容】
[0010]本发明解决上述的问题，其目的在于提供一种切断装置及切断方法，该切断装置及方法在即将切断被切断物之前使用一体化地设置在切断机构中的摄像机构来进行对准，从而能够修正从最初的对准时刻开始的偏移量并进行切断。
[0011]为了解决上述的问题，本发明所涉及的切断装置包括:切断机构，沿多个切断线切断具有多个对准标志的被切断物；载物台，供放置所述被切断物；移动机构，使所述载物台在基板放置位置与基板切断位置之间进行移动；喷射机构，朝向切断所述被切断物的被加工点喷射切削水；和控制部，至少控制所述载物台在所述基板放置位置与所述基板切断位置之间的移动和由所述切断机构进行的切断，所述切断装置通过使用所述切断机构来切断放在所述基板切断位置上的所述被切断物，所述切断装置的特征在于，进一步包括:
[0012]第一摄像机构，拍摄所述基板放置位置上的所述被切断物；和
[0013]第二摄像机构，拍摄所述基板切断位置上的所述被切断物，
[0014]所述控制部利用通过所述第一摄像机构拍摄的所述多个对准标志中的至少一部分摄像数据，来设定所述切断线的位置，
[0015]所述控制部利用通过所述第二摄像机构拍摄的所述多个对准标志中的至少一部分摄像数据，来修正所述切断线的位置，
[0016]所述切断机构沿经修正的所述切断线切断所述被切断物。
[0017]另外，本发明所涉及的切断装置的特征在于，在上述的切断装置中，设置有两个所述载物台，
[0018]两个所述载物台能够分别在所述基板放置位置和所述基板切断位置之间进行移动，
[0019]在两个所述载物台中第一载物台位于所述基板切断位置的状态下切断所述被切断物期间，在两个所述载物台中第二载物台位于所述基板放置位置的状态下设定所述切断线的位置。
[0020]本发明所涉及的切断装置具有如下实施方式:
[0021 ] 所述切断机构具有旋转刃，
[0022]所述第二摄像机构配置成拍摄所述旋转刃所切断的所述切断线，
[0023]所述第二摄像机构兼做切口检测用照相机。
[0024]本发明所涉及的切断装置具有如下实施方式:
[0025]所述切断机构和所述第二摄像机构被构成为一体，通过使切断机构进行移动而使第二摄像机构进行移动。
[0026]另外，本发明所涉及的切断装置具有如下实施方式:
[0027]被切断物为封装基板。
[0028]另外，本发明所涉及的切断装置具有如下实施方式:
[0029]被切断物为半导体晶片。
[0030]为了解决上述的问题，本发明所涉及的切断方法包括:
[0031]将具有多个对准标志的被切断物放置在载物台上的工序；使所述载物台在基板放置位置与基板切断位置之间进行移动的工序；朝向切断所述被切断物的被加工点喷射切削水的工序；和使用切断机构沿多个切断线切断放在所述基板切断位置上的所述被切断物的工序，所述切断方法的特征在于，进一步包括:
[0032]在所述基板放置位置上，使用第一摄像机构来拍摄所述多个对准标志中的至少一部分的第一工序；
[0033]利用所述第一工序中拍摄的所述对准标志的摄像数据来设定所述切断线的位置的工序；
[0034]在所述基板切断位置上，使用第二摄像机构来拍摄所述多个对准标志中的至少一部分的第二工序；
[0035]利用所述第二工序中拍摄的所述对准标志的摄像数据来修正所述切断线的位置的工序；和
[0036]沿经修正的所述切断线来切断所述被切断物的工序。
[0037]本发明所涉及的切断方法中具有如下实施方式:
[0038]设置有两个所述载物台，并且进一步包括:
[0039]将第一被切断物放置在两个所述载物台中的第一载物台上的工序；
[0040]使所述第一载物台在所述基板放置位置与所述基板切断位置之间进行移动的工序;
[0041]将第二被切断物放置在两个所述载物台中的第二载物台上的工序；
[0042]使所述第二载物台在所述基板放置位置与所述基板切断位置之间进行移动的工序;
[0043]使所述第一载物台位于所述基板切断位置并切断所述第一被切断物的工序；和
[0044]在使所述第一载物台移动的工序和切断所述第一被切断物的工序中的至少一部分中，使所述第二载物台位于所述基板放置位置上并在所述第二被切断物上设定所述切断线的位置的工序。
[0045]另外，本发明所涉及的切断方法中具有如下实施方式:
[0046]所述切断机构具有旋转刃，并且进一步包括:
[0047]通过所述第二摄像机构拍摄所述旋转刃所切断的所述切断线的工序；
[0048]进行与所述切断线中切断槽有关的检查的工序。
[0049]另外，本发明所涉及的切断方法中具有如下实施方式:
[0050]所述切断机构和所述第二摄像机构被构成为一体，并且进一步包括:
[0051]通过使所述切断机构进行移动而使所述第二摄像机构进行移动的工序。
[0052]另外，本发明所涉及的切断方法中具有如下实施方式:
[0053]所述被切断物为封装基板。
[0054]另外，本发明所涉及的切断方法中具有如下实施方式:
[0055]所述被切断物为半导体晶片。
[0056]根据本发明，在切断装置中，即使在开始被切断物的切断之前产生等待时间，也能够通过检测在对准时刻的对准标志的坐标位置和在即将进行切断之前的对准标志的坐标位置，修正从对准时刻开始的切断线的偏移量。因此，能够在修正被切断物的切断线的位置后沿经修正的切断线进行切断。
【专利附图】
【附图说明】
[0057]图1是表示本实施例所涉及的双工位台方式的切断装置的示意性俯视图。
[0058]图2是表示封装基板的概要的外观图，图2的(a)是从基板侧观察的俯视图，图2的(b)是主视图，图2的(C)是侧视图。
[0059]图3是在双工位台方式的切断装置中，表示本实施例所涉及的各切断用工作台的动作的示意性时间表。
[0060]图4是表示对封装基板进行对准的状态的示意性俯视图，图4的(a)表示预对准时刻，图4的(b)表示即将进行切断之前的对准状态。
[0061]图5是表不封装基板的变形例的图，图5的(a)是从基板侧观察的俯视图，图5的(b)是主视图。
[0062]附图标记说明
[0063]I切断装置
[0064]2前置载物台
[0065]3封装基板(被切断物、第一被切断物、第二被切断物)
[0066]3a植球面
[0067]3b基板面
[0068]4A、4B切断用工作台
[0069]5A、5B切断用载物台(载物台、第一载物台、第二载物台)
[0070]6基板放置部
[0071]7基板切断部
[0072]8基板清洗部
[0073]9对准用照相机(第一摄像机构)
[0074]10AU0B心轴单元(切断机构)
[0075]IlAUlB 旋转刃
[0076]12AU2B切削水用喷嘴(喷射机构)
[0077]13切口检测用照相机(第二摄像机构)
[0078]14由多个电子部件P构成的集合体
[0079]15清洗机构
[0080]16清洗辊
[0081]17检查用载物台
[0082]18检查用照相机
[0083]19转位台
[0084]20移送机构
[0085]21合格品用托盘
[0086]22基板部
[0087]23封装树脂部
[0088]24对准标志
[0089]25、25S、25L 切断线
[0090]26区域
[0091]27封装树脂部
[0092]A接收单元
[0093]B切断单元
[0094]C清洗单元
[0095]D检查单元
[0096]E收容单元
[0097]P电子部件
[0098]CTL控制部
[0099]LD装载(Load)
[0100]PA预对准(Pre Alignment)
[0101]CT切断(Cut)
[0102]WD清洗和干燥(Wash&Dry)
[0103]UL卸载(Unload)
[0104]WT等待(Wait)
[0105]AA补充对准(Addit1nal Alignment)
[0106]S工序(Steps)
【具体实施方式】
[0107]在双工位台方式的切断装置中，通过使用一体化地设置在心轴单元上的切口检测用照相机，在切断封装基板之前再次检测对准标志。由此，在封装基板进行收缩的状态下修正距通过预对准设定的切断线的偏移量，沿即将进行切断之前的经修正的切断线切断封装基板。
[0108]参照图1至图5，对本发明所涉及的切断装置的实施例进行说明。对本申请文件中的任一张图，为了易于理解均进行适当省略或夸张以示意性地描绘。对相同的结构要素使用相同的附图标记，并适当省略说明。
[0109]图1是表示本实施例所涉及的双工位台方式的切断装置I的示意性俯视图。切断装置I使被切断物单片化为多个电子部件。切断装置I具有分别作为结构要素(模块)的接收单元A、切断单元B、清洗单元C、检查单元D和收容单元E。
[0110]相对于其他结构要素，各结构要素(各单元A至E)分别能够装卸且能够交换，事先准备分别具有与预料的要求规格相应的不同的多种规格的各结构要素。通过包括各结构要素A至E来构成切断装置I。
[0111]在接收单元A中设置有前置载物台2。前置载物台2从作为前工序的装置的树脂封装装置接收相当于被切断物的封装基板3。封装基板3 (例如，BGA方式的封装基板)以基板侧的表面(植球面)朝上的方式被配置在前置载物台2上。
[0112]封装基板3具有引线框或印刷基板等的电路板、安装在电路板上的格子状的多个区域中且包括无源元件或有源元件的芯片和由一并成型的硬化树脂构成的封装树脂。
[0113]在切断单元B设置有切断用工作台4A、4B。切断装置I为所谓双工位台方式的切断装置。两个切断用工作台4A、4B通过移动机构(未图示)能够分别沿图中Y方向移动，并且能够沿Θ方向转动。在切断用工作台4A、4B上安装有切断用载物台5A、5B。切断单元B由基板放置部6、基板切断部7和基板清洗部8构成。
[0114]在基板放置部6上设置有对准用照相机9。照相机9能够在基板放置部6上独立地沿X方向移动。封装基板3在基板放置部6中通过照相机9检测出形成于植球面上的对准标志，并且封装基板3上设定有虚拟切断线的位置。
[0115]在基板切断部7设置有作为切断机构的两个心轴单元10A、10B。两个心轴单元10AU0B能够独立地沿X方向及Z方向移动。在两个心轴单元10AU0B分别设置有旋转刃IlAUlB0这些旋转刃IlAUlB分别在沿Y方向的面内旋转而切断封装基板3。因此，在本实施例中，在基板切断部7设置有两个切断机构(心轴单元10AU0B)。
[0116]在各心轴单元10AU0B设置有喷射用于抑制因高速旋转的旋转刃IlAUlB而产生的摩擦热的切削水的切削水用喷嘴12A、12B。朝向旋转刃IlAUlB切断封装基板3的被加工点喷射切削水。进一步，在心轴单元1B侧一体化地设置有用于检测通过旋转刃IlB切断的切断槽(切口)的位置、宽度、有无缺损(崩刃)等的切口检测用照相机13。以拍摄旋转刃IlB所切断的切断线上的方式设置照相机13。在本实施例中，示出了在心轴单元1B侧设置照相机13的情况，但还可以设置在心轴1A侧。或者，还可以在两个心轴10AU0B的两侧设置照相机13。
[0117]在基板清洗部8设置有清洗机构(未图示)，该机构清洗由通过切断封装基板3来单片化的多个电子部件P构成的集合体14的植球面。
[0118]在清洗单元C设置有清洗经单片化的各电子部件P的树脂侧表面(浇铸面)的清洗机构15。在清洗机构15设置有能够以Y方向为轴旋转的清洗辊16。在清洗浇铸面的清洗机构15的上方配置有由多个电子部件P构成的集合体14。通过运送机构(未图示)吸附植球面侧来固定集合体14。即，使浇铸面朝下地将集合体14固定在运送机构上。运送机构能够沿X方向及Z方向移动。通过该运送机构下降并沿X方向往复移动，从而通过清洗辊16清洗集合体14的浇铸面。
[0119]在检查单元D设置有检查用载物台17。由切断封装基板3来经单片化的多个电子部件P构成的集合体14 一并移载在检查用载物台17上。检查用载物台17被构成为能够沿X方向移动，并且能够以Y方向为轴旋转。由经单片化的多个电子部件P(例如，BAG产品)构成的集合体14通过检查用照相机18来检查树脂侧的表面(浇铸面)及基板侧的表面(植球面)，并且被筛选为合格品和次品。由已检查的电子部件P构成的集合体14以格子旗图案状(checker flag pattern状)或格子状移载在转位台19上。在检查单元D设置有用于向托盘移送被配置在转位台19上的电子部件P的多个移送机构20。
[0120]在收容单元E设置有收容合格品的合格品用托盘21和收容次品的次品用托盘(未图示)。被筛选为合格品和次品的电子部件P通过移送机构20被收容到各托盘中。图中，仅表不了一个合格品用托盘21,但在收容单兀21内可设置多个合格品用托盘21。
[0121]在切断装置I中，例如通过设置在接收单元A内的控制部CTL来控制封装基板3的移动、封装基板3中的切断线的位置的设定、使用切断机构的封装基板3的切断、使用清洗机构的植球面及浇铸面的清洗及经单片化的电子部件P的检查和收容等所有处理。本实施例表示了通过设置在接收单元A内的控制部CTL来控制所有处理的情况。不限定于此，还可以将控制部CTL设置在其他单元内。另外，还可以设置各自的控制部来控制从切断至清洗的处理及从检查至收容的处理。
[0122]图2是表示封装基板3的概要的外观图。分别表示为:图2的(a)是从基板侧观察封装基板3的俯视图，图2的(b)是主视图，图2的(c)是侧视图。封装基板3由基板部22和封装树脂部23构成，其中，所述封装树脂部由硬化树脂构成。封装基板3具有基板侧的表面(植球面)3a和树脂侧的表面(浇铸面)3b。在封装基板3的植球面3a上沿长度方向及宽度方向形成有多个对准标志24 (图中用“ + ”表示的标志)。与封装基板3的大小和经单片化的电子部件P的数量相对应地确定沿长度方向及宽度方向形成的对准标志24。
[0123]通过设置在基板放置部6上的对准用照相机9(参照图1)检测出多个对准标志24的坐标位置之后，利用检测出的这些对准标志24的坐标位置数据，设定虚拟的切断线(边界线)25的位置。切断线25分别设定有切断封装基板3的宽度方向的切断线25S和切断长度方向的切断线25L。被切断线25S和切断线25L包围的区域26分别对应电子部件P。可以根据产品任意确定为了设定切断线25S、25L而检测的对准标志24的数量。
[0124]图3是用于说明在图1所示的本实施例的双工位台方式的切断装置I中，切断单元B中的切断用工作台4A及4B的动作的示意性时间表，用从开始起往下时间流逝的时间表来表示。在图3中，附图标记LD表示装载(Load)、PA表示预对准(Pre Alignment)、CT表示切断(Cut)、WD表示清洗和干燥(Wash&Dry)、UL表示卸载(Unload)、WT表示等待时间(Wait)以及AA表示即将进行切断之前的补充对准(Addit1nal Alignment)的各状态。S1、S2、…、S5分别用一根向下的箭头表示在切断用工作台4A、4B中，将一张封装基板作为对象来进行的从装载(LD)至卸载(UL)的工序(Skps)。
[0125]参照图1至图3，对于在各切断用工作台4A、4B中切断封装基板3的一系列的工序进行说明。最初，对于在各切断用工作台4A、4B中切断封装基板3直至单片化为多个电子部件P的动作进行说明。如图1所示，在基板放置部6中，在安装于切断用工作台4A的切断用载物台5A上使植球面3a朝上地放置有封装基板3 (图3的LDl)。其次，使用对准用照相机9，沿长度方向及宽度方向检测出形成在封装基板3的植球面3a上的对准标志24来测定坐标位置。可以根据封装基板3的大小及电子部件P的数量来任意确定检测对准标志24的个数。基于该检测出的对准标志24的坐标位置的数据，分别沿宽度方向及长度方向设定切断封装基板3的虚拟的切断线25S及25L(图3的PAl)。
[0126]其次，使切断用工作台4A从基板放置部6向基板切断部7移动。在基板切断部7中，通过两个设置在心轴单元10AU0B上的旋转刃IlAUlB切断封装基板3。首先，在使封装基板3的长度方向平行于X方向(参照图1)的方式放置的状态下，使切断用工作台4A朝向心轴单元1AUOB (图1的+Y方向)移动。通过使封装基板3进入到旋转刃11A、11B，顺着沿封装基板3的宽度方向的各切断线25S(参照图2)切断封装基板3。在进行切断时，从切削水喷嘴12向旋转刃IlAUlB和封装基板3所接触的被加工点喷射切削水。其次，使切断用工作台4A旋转90度，顺着沿封装基板3的长度方向的各切断线25L(参照图2)切断封装基板3。如此，在切断用工作台4A上放置的封装基板3沿切断线25S及切断线25L被切断，从而形成各区域26。该区域26为分别经单片化的电子部件P (图3的CTl)。
[0127]此时，首先顺着沿封装基板3的宽度方向的各切断线25S切断封装基板3，其次顺着沿长度方向的各切断线25L切断封装基板3。不限于此，还可以首先顺着沿长度方向的各切断线25L切断封装基板3，其次顺着沿宽度方向的各切断线25S切断封装基板3。
[0128]其次，在保持一并吸附由经单片化的多个电子部件P构成的集合体14的状态下，使切断用工作台4A从基板切断部7向基板清洗部8移动。在基板清洗部8中，清洗电子部件P的植球面3a并使其干燥(图3的WDl)。结束清洗及干燥的电子部件P的集合体14通过运送机构(未图示)被一并吸附植球面3a，并且被运送至清洗单元C(图3的ULl)。
[0129]如图3的SI所示，在此一直进行说明的动作表示对放置在切断用工作台4A上的最初的封装基板3进行单片化后运送至清洗工序为止的一系列的工序。即，通过进行装载(LDl)—预对准(PAl)—切断(CTl)—清洗和干燥(WDl)至卸载(ULl)的工序，封装基板3被单片化为由多个电子部件P构成的集合体14，并被一并运送至下面的清洗单元C。
[0130]在完成切断用工作台4A的装载(LDl)之后，在切断用工作台4B中，同样开始进行装载(LD2)—预对准(PA2)—切断(CT2)—清洗和干燥(WD2)至卸载(UL2)的一系列工序。然而，切断用工作台4B不能进入该工序直至完成切断用工作台4A的各工序中的处理。因此，对图3的S2的动作来说，在完成切断用工作台4B中的预对准(PA2)之后，产生等待时间(WT2)直至完成切断用工作台4A中的切断(CTl)为止。换言之，在完成切断用工作台4A的切断(CTl)之后，在切断用工作台4B中开始切断(CT2)。如此，直至一侧的切断用工作台中完成切断(CT)为止，另一侧的切断用工作台中产生等待时间(WT)。
[0131]若在切断用工作台4A、4B中，继续进行切断，则在开始切断之前的等待时间(WT)期间，封装基板3因受到切削水等的影响而进行热变形(进行收缩)。因此，有可能相对于预对准(PA)时刻中设定的切断线25S、25L，在即将进行切断之前的切断线25S、25L上产生错位。若在产生错位的状态下进行切断，则有可能引起电子部件P的损坏和劣化。
[0132]如图1所示，在基板放置部6中，封装基板3在常温(25?25 °C )气氛下进行对准。另一方面，在基板切断部7中，为了抑制旋转刃IlAUlB的摩擦热，从切削水用喷嘴12A、12B向封装基板3喷射切削水。虽然根据切断的条件有所不同，有时切削水冷却至与气氛温度相比低温的10°C?15°C。为了提高冷却效果，切削水有时还会冷却至更低的温度。
[0133]为了提高冷却效果，有时还会设置与切削水用喷嘴12不同地从旋转刃IlAUlB的两侧向被加工点喷射冷却水的冷却用喷嘴(未图示)。还可以通过在旋转刃IlAUlB的两侧设置多个该冷却用喷嘴而非设置一个，从而进一步提高冷却效果。与切削水相同，冷却水也被冷却至10°C?15°C。
[0134]通过这种切削水及冷却水来冷却封装基板3、切断用工作台4A、4B和切断用载物台5A、5B。通过分别冷却封装基板3、切断用工作台4A、4B和切断用载物台5A、5B，从而按照构成这些的材料从常温状态进行收缩。
[0135]切断用工作台4A在完成切断(CTl)之后，从基板切断部7向基板清洗部8移动，并且对植球面3a进行清洗和干燥(WDl)之后，返回到基板放置部6。返回到基板放置部6的切断用工作台4A及切断用工作台5分别保持与被切削水及冷却水冷却的状态几乎相同的温度。如图3的S3所示，在基板放置部6中新的封装基板3被放置在切断用工作台4A上(LD3)。在常温气氛下对切断用工作台4A上放置的封装基板3进行预对准(PA3)。然而，由于另一个切断用工作台4B处于切断(CT2)中，因此切断用工作台4A等待(WT3)切断(CT3)直至完成该切断(CT2)。
[0136]根据现有技术，发生如下的不良情况。即，由于切断用工作台4A及切断用载物台5A在切断(CTl)时被冷却，因此在等待(WT3)期间，对于经冷却的状态的切断用工作台4A及切断用载物台5A从封装基板3产生热传导，其结果，封装基板3经冷却而收缩。通过进行收缩，相对于在预对准(PA3)时刻中设定的切断线25S及25L，在实际的切断线25S及25L的位置上产生偏移。若等待时间(WT3)变长，则该切断线25S及25L的偏移量进一步变大。
[0137]根据现有技术，例如在图3的实施例中，装载(LD)需要10秒时间，预对准(PA)需要30秒时间，切断(CT)需要120秒时间，清洗和干燥(WD)需要30秒时间，卸载(UL)需要10秒时间，补充对准(AA)需要10秒时间。然后，在S3工序中，等待时间(WT3)为50秒，在这个期间封装基板3经冷却而收缩。近年来，由于封装基板3大型化，电子部件P的生产量增加，从而切断线的总体长度增加，因此具有该等待时间(WT)变长的倾向。因此，封装基板3收缩的收缩量也变大，从而切断线25S、25L的偏移量也变大。
[0138]另一方面，根据本发明，为了修正S3工序中等待时间(WT3)期间所产生的偏移量，在切断(CT3)之前进行补充对准(AA3)。换言之，在切断用工作台4B中完成切断(CT2)之后，紧接着在切断用工作台4A中进行补充对准(AA3)。使用一体化地设置在心轴单元10B(参照图1)上的切口检测用照相机13进行补充对准(AA3)。通过将该切口检测用照相机13用于补充对准(AA3)中，在即将进行切断(CT3)之前修正切断线25S及25L的偏移量。
[0139]通过进行补充对准(AA3)，能够检测出在即将进行切断(CT3)之前的对准标志24的坐标位置，并利用该坐标位置数据来修正从预对准(PA3)时刻开始的偏移量。因此，即使因切削水和冷却水的影响而封装基板3处于收缩的状态，也能够基于通过预对准(PA3)设定的切断线25S、25L，在即将切断封装基板3之前修正切断线25S、25L的偏移量。等待时间(WT3)越长，本发明的效果越显著。
[0140]如此，在切断用工作台4A、4B中即将切断封装基板3之前，进行补充对准(AA)，从而修正收缩的封装基板3的切断线25S、25L的位置之后，能够沿修正的切断线25S、25L进行切断。
[0141]图4表示预对准时刻及即将进行切断之前的补充对准时刻的对准状态。图4的(a)是从基板侧观察预对准时刻的封装基板3的俯视图，图4的(b)是从基板侧观察即将进行切断之前的补充对准时刻的封装基板3的俯视图。即将进行切断之前的封装基板3因均沿长度方向和宽度方向进行收缩而变小。在图4中，对切断用工作台4A上放置的封装基板3的宽度方向上的切断线25S进行设定及修正的情况进行说明。
[0142]图4的(a)表示使用设置在基板放置部6 (参照图1)上的对准用照相机9来进行对准的状态。例如，表示通过检测十个设置在封装基板3的植球面3a上的对准标志24来测定其坐标位置的情况。如图1所示，对准用照相机仅能够沿X方向移动。关于Y方向，可通过移动切断用工作台4A，从而使照相机9沿Y方向相对移动。如此，通过使照相机9沿X方向移动，并且使切断用工作台4A沿Y方向移动，检测出设置在封装基板3的植球面3a上的对准标志24，测定坐标位置。照相机9仅能够沿X方向移动，通过使用线性标尺而测定对准标志24距基准点的X坐标。以下，将十个对准标志24分别称作对准标志24-1、24-2、24-3、…、24-10。
[0143]按对准标志24-1、24-2、24_3、…、24_10的顺序检测出各十个对准标志，两点测定长度方向上的各位置A、B、C、D、E的乂坐标乂认32831(:3103巧。首先，使对准用照相机9沿X方向移动，测定对准标志24-1的X坐标X1A。其次，使切断用工作台4A沿Y方向移动，测定对准标志24-2的X坐标X1A。其次，使照相机9沿X方向移动，测定对准标志24_3的X坐标X1B。其次，使切断用工作台4A沿Y方向移动，测定对准标志24-4的X坐标X1B。如此,直至对准标志24-10，测量十个点的X坐标。
[0144]关于封装基板3的长度方向的各位置A?E，两点测定对准标志24的X坐标。通过将所测定的两点的X坐标平均化来求出各位置A?E的X坐标。基于平均化的X坐标及各对准标志24之间距离，分别设定沿宽度方向进行切断的虚拟的各切断线25S的X坐标的位置。
[0145]图4的(b)表示在基板切断部(参照图1)中，使用设置在心轴单元1B上的切口检测用照相机13，对即将进行切断之前的收缩的封装基板3进行对准的状态。照相机13仅能够沿X方向移动。此时，使照相机13沿X方向移动，测定A、E位置上的对准标志24-2、24-10 的 X 坐标(X2A、X2E)。
[0146]对于在预对准时刻中所测定的X坐标和在即将进行切断之前所测定的X坐标进行比较来计算收缩的量。基于计算的收缩量，修正沿宽度方向的各切断线25S的X坐标。如此，即使在封装基板3收缩的状态下，也能够准确地修正切断宽度方向的各切断线25S。
[0147]在本实施例中，为了设定及修正宽度方向上的切断线25S的位置，在对准时刻中测定十个对准标志24-1、24-2、24-3、…、24-10的X坐标，并且在即将进行切断之前的补充对准时刻中测定两个对准标志24-2、24-10的X坐标。不限于此，在按照产品希望进一步提高精度的情况下，还可以通过测定更多数量的对准标志24来设定及修正宽度方向的切断线25S的位置。
[0148]同样，对沿长度方向切断的各切断线25L(参照图2)进行修正。如此，根据本发明，能够在即将进行切断之前对切断线25S、25L进行修正来切断因切削水和冷却水的影响而进行热变形(进行收缩)的封装基板3。由此，能够防止电子部件P的损坏和劣化。
[0149]图5表示封装基板3的变形例。分别表示为:图5的(a)是从基板侧观察封装基板3的俯视图，图5的(b)是主视图。封装基板3由基板部22和分割成四个块单位的封装树脂部27构成。在基板部22与封装树脂部27的线膨胀系数之差大的情况下，通过将封装树脂部27分割成四个块单位，能够抑制起因于硬化树脂进行硬化时的收缩的封装树脂部27的弯曲。另外，在使用Cu(铜合金)作为引线框时，由于Cu的线膨胀系数大，因此将封装树脂部27分割成多个块单位是对弯曲的减少有效的。能够通过抑制封装树脂部27的弯曲而提闻对准精度。
[0150]若在基板部22使用线膨胀系数大的材料，则因切削水和冷却水的影响而进行热变形的量(收缩量)变大。若收缩量变大，则封装基板3上的切断线25S、25L的偏移量也变大。因此，在即将进行切断之前修正切断线25S、25L的位置后进行切断的方法变得更重要。根据本发明，即使使用线膨胀系数大的材料作为基板材料，也能够在即将进行切断之前修正切断线25S、25L的偏移量，因此即使在收缩的状态下也能够沿应切断的准确的切断线25S、25L进行切断。
[0151]如上所述，在双工位台方式的切断装置I中，在一个切断机构完成切断之前，在另一个切断机构中产生等待时间。在该等待时间期间，通过对被切削水和冷却水冷却的切断用工作台4A、4B和切断用载物台5A、5B的热传导来冷却封装基板3。受到该影响，在等待期间封装基板3受到热变形而进行收缩。因此，在预对准时刻中所设定的封装基板3的虚拟的切断线25S、25L的位置上产生偏移。
[0152]根据本发明，通过使用一体化地设置在心轴单元1B上的切口检测用照相机13，在即将切断封装基板3之前检测出预对准标志24并测定其坐标位置。由此，确认即将进行切断之前的封装基板3的切断线24S、25L的位置。即，在预对准时刻和在即将进行切断之前，确认预对准标志24的坐标位置。因此，即使在从预对准时刻至开始对封装基板3进行切断的等待时间中封装基板3进行收缩的情况下，也能够通过对预对准时刻的切断线25S、25L的位置和即将进行切断之前的切断线25S、25L的位置进行比较来修正从预对准时刻开始的偏移量。即使在封装基板3因切削水和冷却水的影响而进行收缩的状态下，也能够在即将进行切断之前修正应切断的准确的切断线25S、25L的位置之后进行切断，从而能够防止电子部件P的损坏和劣化。
[0153]近年来，由于封装基板3的大型化越来越发展，从一张封装基板3中取出的电子部件P的数量也增多，因此切断线的总体长度也在增加。由此，特别是在双工位台方式的切断装置中，切断一张封装基板3所需的时间也在增加。因此，具有等待时间也增加的倾向。对这种状况来说，重点在于准确把握通过从预对准时刻至即将进行切断之前生成的热变形而产生的切断线的偏移量。因此，如本发明，在即将进行切断之前进行对准来修正切断线25S、25L的偏移量之后切断封装基板3的方法为非常有效的方法。
[0154]此外，在本实施例中，使用设置在心轴单元1B上的切口检测用照相机13，在即将进行切断之前检测出对准标志24并测定坐标位置。不限于此，还可以使用预对准时刻中所使用的对准用照相机9，在即将进行切断之前检测出对准标志24。
[0155]另外，即使生成主体框架的应变等经时变化，以使切口检测用照相机13的安装位置变化，也能够调节切口检测用照相机13的拍摄位置，以便拍摄心轴单元1B的旋转刃IlB所切断的切断线25上。因此，能够通过测定对准标志24的正确的坐标位置来切断封装基板3。
[0156]另外，本发明并不限于具有两个切断用工作台的双工位台方式的切断装置1，还可以适用于具有一个切断用工作台的单工位台方式的切断装置。
[0157]作为被切断物，除封装基板3以外还可以使用半导体晶片。由于半导体晶片的各区域中融入有电子电路，因此相当于切断后的各区域的部分(半导体芯片)为电子部件P。
[0158]根据本发明，能够在即将进行切断之前修正在预对准时刻的切断线的位置。因此，本发明对成品率的提高、可靠性的提高和生产率的提高作出巨大贡献，是工业上价值非常高的装置。
[0159]另外，本发明并不限于上述的实施例，在不脱离本发明的主旨范围内，能够按照需要，任意并且适当组合而进行变更，或选择性地采用。
【权利要求】
1.一种切断装置，包括: 切断机构，沿多个切断线切断具有多个对准标志的被切断物；载物台，供放置所述被切断物；移动机构，使所述载物台在基板放置位置与基板切断位置之间进行移动；喷射机构，朝向切断所述被切断物的被加工点喷射切削水；和控制部，至少控制所述载物台在所述基板放置位置与所述基板切断位置之间的移动和由所述切断机构进行的切断，所述切断装置通过使用所述切断机构来切断放在所述基板切断位置上的所述被切断物，所述切断装置的特征在于，进一步包括: 第一摄像机构，在所述基板放置位置上拍摄所述被切断物；和 第二摄像机构，在所述基板切断位置上拍摄所述被切断物， 所述控制部利用通过所述第一摄像机构拍摄的所述多个对准标志中的至少一部分摄像数据，来设定所述切断线的位置， 所述控制部利用通过所述第二摄像机构拍摄的所述多个对准标志中的至少一部分摄像数据，来修正所述切断线的位置， 所述切断机构沿经修正的所述切断线切断所述被切断物。
2.根据权利要求1所述的切断装置，其特征在于， 设置有两个所述载物台， 两个所述载物台能够分别在所述基板放置位置和所述基板切断位置之间进行移动，在两个所述载物台中第一载物台位于所述基板切断位置的状态下切断所述被切断物期间，在两个所述载物台中第二载物台位于所述基板放置位置的状态下设定所述切断线的位置。
3.根据权利要求2所述的切断装置，其特征在于， 所述切断机构具有旋转刃， 所述第二摄像机构配置成拍摄所述旋转刃所切断的所述切断线， 所述第二摄像机构兼做切口检测用照相机。
4.根据权利要求3所述的切断装置，其特征在于， 所述切断机构和所述第二摄像机构被构成为一体， 通过使所述切断机构进行移动而使所述第二摄像机构进行移动。
5.根据权利要求4所述的切断装置，其特征在于， 所述被切断物为封装基板。
6.根据权利要求4所述的切断装置，其特征在于， 所述被切断物为半导体晶片。
7.一种切断方法，包括: 将具有多个对准标志的被切断物放置在载物台上的工序； 使所述载物台在基板放置位置与基板切断位置之间进行移动的工序； 朝向切断所述被切断物的被加工点喷射切削水的工序；和 使用切断机构沿多个切断线切断放在所述基板切断位置上的所述被切断物的工序，所述切断方法的特征在于，进一步包括: 在所述基板放置位置上，使用第一摄像机构来拍摄所述多个对准标志中的至少一部分的第一工序； 利用所述第一工序中拍摄的所述对准标志的摄像数据来设定所述切断线的位置的工序; 在所述基板切断位置上，使用第二摄像机构来拍摄所述多个对准标志中的至少一部分的第二工序； 利用所述第二工序中拍摄的所述对准标志的摄像数据来修正所述切断线的位置的工序；和 沿经修正的所述切断线来切断所述被切断物的工序。
8.根据权利要求7所述的切断方法，其特征在于， 设置有两个所述载物台，并且进一步包括: 将第一被切断物放置在两个所述载物台中的第一载物台上的工序； 使所述第一载物台在所述基板放置位置与所述基板切断位置之间进行移动的工序； 将第二被切断物放置在两个所述载物台中的第二载物台上的工序； 使所述第二载物台在所述基板放置位置与所述基板切断位置之间进行移动的工序； 使所述第一载物台位于所述基板切断位置上并切断所述第一被切断物的工序；和在使所述第一载物台移动的工序和切断所述第一被切断物的工序中的至少一部分中，使所述第二载物台位于所述基板放置位置上并在所述第二被切断物上设定所述切断线的位置的工序。
9.根据权利要求8所述的切断方法，其特征在于， 所述切断机构具有旋转刃，并且进一步包括: 通过所述第二摄像机构拍摄所述旋转刃所切断的所述切断线的工序；和进行与所述切断线中切断槽有关的检查的工序。
10.根据权利要求9所述的切断方法，其特征在于， 所述切断机构和所述第二摄像机构被构成为一体，并且进一步包括: 通过使所述切断机构进行移动而使所述第二摄像机构进行移动的工序。
11.根据权利要求10所述的切断方法，其特征在于， 所述被切断物为封装基板。
12.根据权利要求10所述的切断方法，其特征在于， 所述被切断物为半导体晶片。
【文档编号】H01L21/78GK104425369SQ201410436681
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】片冈昌一, 望月启人 申请人:东和株式会社