本发明涉及制造将被切断物切断而成为单片的多个产品的切断装置以及切断方法。
背景技术:
将如下这样的基板称为已密封基板,即,在将由印刷电路板、引线框等构成的基板虚拟地划分成格子状的多个区域,在各区域上安装了1个或多个芯片状的元件(例如半导体芯片)后,对整个基板进行树脂密封后得到的基板。利用使用了旋转刀等的切断机构将已密封基板切断,在各区域单位内形成为单片的构件就是产品。
一直以来,使用切断装置并利用旋转刀等切断机构来切断已密封基板的预定区域。例如以如下方式切断bga(ballgridarraypackage,球栅阵列封装)产品。首先,将已密封基板载置到切断用工作台上。接着,将已密封基板对准(对位)。通过对准,设定用于划分多个区域的虚拟的切断线的位置。接着,使切断机构和载置有已密封基板的切断用工作台相对移动。将切削水喷射到已密封基板的切断部位,并且利用切断机构沿设定在已密封基板上的切断线将已密封基板切断。制造通过切断已密封基板而形成为单片的产品。
在切断用工作台上安装有与产品对应的切断用夹具。将已密封基板载置并吸附在切断用夹具上。切断用夹具包括金属板和固定在金属板上的树脂片。在树脂片上设置有用于分别吸附并保持已密封基板的多个区域的多个台地状的突起部。在多个突起部分别设置有自突起部的表面贯通树脂片和金属工作台的吸附孔。在突起部彼此间设置有多条切断槽,该切断槽对应于用于划分已密封基板的各区域的多条切断线的位置。通过使切断用工作台和切断机构相对移动,沿多条切断线将已密封基板切断而形成为单片。
在切断已密封基板的情况下,使已密封基板的切断线与安装在切断用工作台上的切断用夹具的切断槽的位置对齐而进行切断。通过使旋转刀沿切断线移动,将已密封基板切断。当在切断用夹具的切断槽的位置与已密封基板的切断线的位置偏离了的状态下切断已密封基板时,旋转刀有时偏离切断槽的位置而切削掉树脂片的一部分。因树脂片被切削掉而产生大量的垃圾。当因突起部的周边被切削掉而在吸附孔发生泄漏时,难以吸附已密封基板或形成为单片的产品。此外,切断用夹具的寿命变短,当频繁地更换切断用夹具时,切断装置的运用成本增高。因而,使已密封基板的切断线的位置与切断用夹具的切断槽的位置准确对齐而进行切断是重要的。
作为能够高精度地进行位置检测的切断装置,提出了一种切断装置,“(略),包括:输送机构,其自供给部提起电子电路板而倒置在切断用工作台上;以及切断部,其将载置在切断用工作台上的电子电路板切断成各电子电路,输送机构具有对电子电路板进行定位的定位部件”(例如参照专利文献1的第[0009]段、图1、图2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-353723号公报
技术实现要素:
发明要解决的问题
但是,在专利文献1公开的切断装置1中,产生以下这种问题。如专利文献1的图1和图2所示,输送机构24在前端具有把持部25,包括机器手臂、xyz移动台。使把持部25把持工件6而将其自供给工作台15转移到切断用工作台28上。把持部25构成为包括把持板25a、吸附板25c、定位销(定位部件的一部分)25d和弹簧25e等。定位销25d用于一边对工件6进行定位,一边使把持部25把持工件6。在工件6的与定位销25d相对应的位置形成有定位孔(定位部件的一部分)6c。定位孔6c是形成为直径与定位销25d的直径大致一致的圆孔。
在这种输送机构24中,一边将设置于把持板25a的定位销25d插入到工件6的定位孔6c内进行定位,一边通过空气吸附使工件6吸附于把持板25a。因而,必须在工件6上形成四处定位孔6c。由于在要切断的所有工件6上形成四处定位孔6c,因此用于形成定位孔6c的精力和费用变得庞大。也产生如下弊端:若不精度良好地形成定位销25d和定位孔6c,则不能进行工件6的定位。
本发明用于解决上述的问题,其目的在于在切断装置中,提供一种能使已密封基板的切断线的位置与切断用夹具的切断槽的位置准确地对齐的切断装置以及切断方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明的切断装置在通过沿多条切断线将被切断物切断而制造多个产品时使用的,该切断装置包括:切断用夹具,其具有多个第1标记和多条切断槽;切断机构,其沿多条切断线将载置在切断用夹具上并具有多个第2标记的被切断物切断;输送机构,其用于输送被切断物;以及移动机构,其用于使切断用夹具和切断机构相对移动,其特征在于,上述切断装置包括:拍摄部件,其用于拍摄多个第1标记以及多个第2标记;以及控制部件,其用于使切断用夹具与利用输送机构载置在切断用夹具上的被切断物对位,控制部件比较第1位置信息和第2位置信息,从而算出表示切断用夹具与被切断物之间的位置偏离的偏离量,上述第1位置信息包括基于利用拍摄部件获取的图像数据测得并预先存储起来的特定的第1标记的位置信息,上述第2位置信息包括利用拍摄部件测得的特定的第2标记的位置信息,输送机构自切断用夹具提起被切断物,在基于偏离量使输送机构和切断用夹具相对移动,从而使被切断物移动到与偏离量对应的目标位置后,输送机构将被切断物再次载置于切断用夹具,通过使被切断物移动到目标位置,使多条切断槽的位置与多条切断线的位置对位,切断机构沿多条切断线将再次载置的被切断物切断。
本发明的切断装置在上述的切断装置的基础上,其特征在于,切断机构所含有的帮助切断的部件的至少一部分或者自切断机构供给的帮助切断的部件的至少一部分通过与多条切断线中正进行切断的切断线对应的切断槽。
本发明的切断装置在上述的切断装置的基础上,其特征在于,在使输送机构和切断用夹具相对移动,从而使被切断物沿x方向、y方向以及θ方向中至少1个方向移动到了目标位置后,输送机构将被切断物再次载置于切断用夹具。
本发明的切断装置在上述的切断装置的基础上,其特征在于,俯视时沿第1方向以及与第1方向正交的第2方向分别设定至少2个特定的第1标记,俯视时沿第1方向以及与第1方向正交的第2方向分别设定至少2个特定的第2标记。
本发明的切断装置在上述的切断装置的基础上,其特征在于,被切断物是已密封基板或分割后的已密封基板。
本发明的切断装置在上述的切断装置的基础上,其特征在于,被切断物是在与多个产品分别对应的多个区域内制作有功能元件的基板。
为了解决上述的问题,本发明的切断方法包括如下工序:准备具有多条切断槽和多个第1标记的切断用夹具;准备具有多条切断线和多个第2标记的被切断物;利用输送机构将被切断物载置在切断用夹具上;以及通过使切断用夹具和切断机构相对移动,使用切断机构沿多条切断线将被切断物切断,其特征在于,上述切断方法包括如下工序:利用拍摄部件拍摄多个第1标记中特定的第1标记,获取第1图像数据;基于第1图像数据进行图像处理,从而获取包括特定的第1标记的位置信息的第1位置信息;利用拍摄部件拍摄多个第2标记中特定的第2标记,获取第2图像数据;基于第2图像数据进行图像处理,获取包括特定的第2标记的位置信息的第2位置信息;比较第1位置信息和第2位置信息,从而算出表示切断用夹具与被切断物之间的位置偏离的偏离量;输送机构自切断用夹具提起被切断物;基于偏离量使输送机构与切断用夹具相对移动,从而使被切断物向与偏离量对应的目标位置移动;以及输送机构将被切断物再次载置于切断用夹具,在使被切断物移动的工序中,通过使被切断物向目标位置移动,使多条切断槽的位置与多条切断线的位置对位,在将被切断物切断的工序中,将再次载置的被切断物切断。
本发明的切断方法在上述的切断方法的基础上,其特征在于,在将被切断物切断的工序中,使切断机构所含有的帮助切断的部件的至少一部分或者自切断机构供给的帮助切断的部件的至少一部分通过与多条切断线中正进行切断的切断线对应的切断槽。
本发明的切断方法在上述的切断方法的基础上,其特征在于,在使被切断物移动的工序中,通过使输送机构与切断用夹具相对移动,使被切断物沿x方向、y方向以及θ方向中至少1个方向向目标位置移动。
本发明的切断方法在上述的切断方法的基础上,其特征在于,上述切断方法包括如下工序:俯视时沿第1方向以及与第1方向正交的第2方向,分别设定多个第1标记中的、至少2个特定的第1标记;俯视时沿第1方向以及与第1方向正交的第2方向,分别设定多个第2标记中的、至少2个特定的第2标记。
本发明的切断方法在上述的切断方法的基础上,其特征在于,被切断物是已密封基板或分割后的已密封基板。
本发明的切断方法在上述的切断方法的基础上,其特征在于,被切断物是在与多个产品分别对应的多个区域内制作有功能元件的基板。
发明的效果
采用本发明,在切断装置中,包括:切断用夹具,其具有多个第1标记和多条切断槽;切断机构,其沿多条切断线将载置在切断用夹具上并具有多个第2标记的被切断物切断;输送机构,其用于输送被切断物;移动机构,其用于使切断用夹具和切断机构相对移动;拍摄部件,其用于拍摄多个第1标记以及多个第2标记;以及控制部件,其用于使被切断物与切断用夹具对位。比较由拍摄部件测得并预先存储起来的第1位置信息以及由拍摄部件测得的第2位置信息,从而算出切断用夹具与被切断物之间的偏离量。基于偏离量使输送机构和切断用夹具相对移动,从而使被切断物向目标位置移动。由此,设于切断机构的旋转刀不会偏离切断用夹具的切断槽的位置,能够沿切断线准确地切断被切断物。
附图说明
图1a是表示在本发明的切断装置的实施例1中使用的已密封基板的概观图,是从基板侧观察到的俯视图。
图1b是表示在本发明的切断装置的实施例1中使用的已密封基板的概观图,是从基板侧观察到的主视图。
图2a是表示与图1a和图1b所示的已密封基板相对应的切断用夹具的概观图,是俯视图。
图2b是表示与图1a和图1b所示的已密封基板相对应的切断用夹具的概观图,是从a-a线观察到的概略剖视图。
图3a是在本发明的切断装置的实施例2中表示切断用夹具的概观图,是俯视图。
图3b是在本发明的切断装置的实施例2中表示切断用夹具的概观图,是从b-b线观察到的概略剖视图。
图4是在本发明的切断装置的实施例3中表示切断装置的概要的俯视图。
图5a是表示使用设置于切断用夹具的第1标记将已密封基板载置在切断用工作台上的过程的概略剖视图。
图5b是表示使用设置于切断用夹具的第1标记将已密封基板载置在切断用工作台上的过程的概略剖视图。
图5c是表示使用设置于切断用夹具的第1标记将已密封基板载置在切断用工作台上的过程的概略剖视图。
图5d是表示使用设置于切断用夹具的第1标记将已密封基板载置在切断用工作台上的过程的概略剖视图。
图5e是表示使用设置于切断用夹具的第1标记将已密封基板载置在切断用工作台上的过程的概略剖视图。
图6a是表示对以偏离的状态载置在切断用工作台上的已密封基板进行偏离量的校正而载置在正常的位置上的状态的概观图,是表示已密封基板偏离了的状态的俯视图。
图6b是表示对以偏离的状态载置在切断用工作台上的已密封基板进行偏离量的校正而载置在正常的位置上的状态的概观图,是表示将已密封基板载置在正常的位置上的状态的俯视图。
图7a是表示在本发明的切断装置的实施例4中使用的大型的已密封基板的概观图,是从基板侧观察到的俯视图。
图7b是表示在本发明的切断装置的实施例4中使用的大型的已密封基板的概观图,是表示将大型的已密封基板四等分后的状态的俯视图。
图8是表示将分割后的已密封基板载置在切断用工作台上的分割基板的状态的俯视图。
具体实施方式
如图2a和图2b所示,在切断装置中,将与产品相对应的切断用夹具9安装于切断用工作台8。在切断用夹具9的树脂片11上设置由多个对位标记构成的第1标记17a、17b、……(以下适当地总称为第1标记17。其他的构成要素也同样。)。第1标记17a、17b、……与形成于已密封基板1的由多个对位标记构成的第2标记4a、4b、……对应地设置。在切断用工作台8上,对形成在树脂片11上的第1标记17的坐标位置进行测量,预先存储为基准的坐标位置。比较该基准的坐标位置与载置于切断用工作台8并测得的已密封基板1的第2标记4的坐标位置,从而算出已密封基板1的偏离量。通过校正该偏离量,能使已密封基板1的第2标记4的位置准确地与切断用夹具9的第1标记17的位置对齐。因而,能使设定于已密封基板1的多条切断线的位置准确地与设置于切断用夹具9的多条切断槽的位置对齐。由此,设于切断机构的旋转刀不会偏离切断用夹具9的切断槽的位置,能够沿切断线准确地切断已密封基板1。
实施例1
参照图1a、图1b、图2a和图2b说明本发明的切断装置的实施例1。本发明的申请文件中的所有附图都是为了便于理解而适当省略或夸张并示意性地描绘的。对于相同的构成要素,标注相同的附图标记而适当地省略说明。
如图1a和图1b所示,已密封基板1包括由印刷电路板、引线框等构成的基板2、安装在基板2所具有的多个区域(见后述)内的多个芯片状零件(未图示)以及一并覆盖多个区域而形成的密封树脂3。已密封基板1是最后被切断而形成为单片的被切断物。
如图1a所示,在已密封基板1上沿基板2的长度方向以及短边方向形成有许多个第2标记4a、4b、……(附图中用+表示的标记)。根据产品的尺寸、数量任意地设定第2标记4。利用对准用的照相机(未图示)拍摄第2标记4,通过图像识别测量坐标位置。通过测量坐标位置,进行已密封基板1的对位。对位通常使用形成在已密封基板1的4个角的第2标记4。在图1a中,对于形成在已密封基板1的4个角的8个第2标记4,将已密封基板1的左上方作为基点沿逆时针方向分别记作4a、4b、……、4g、4h。
将在已密封基板1的长度方向和短边方向上分别相对地形成的第2标记4连结,分别虚拟地设定沿短边方向延伸的多条第1切断线5和沿长度方向延伸的多条第2切断线6。由多条第1切断线5和多条第2切断线6围成的多个区域7与通过形成为单片而分别制得的产品对应。在图1a中,例如沿短边方向设定7条第1切断线5,沿长度方向设定4条第2切断线5。因而,沿短边方向形成有3个区域7,沿长度方向形成有6个区域7,共计呈格子状形成18个区域7。根据要单片化的产品的尺寸、数量,任意地设定形成于已密封基板1的区域7。
如图2a和图2b所示,切断用工作台8是用于在切断装置中将已密封基板1切断而形成为单片的工作台。在切断用工作台8上安装有与产品对应的切断用夹具9。切断用夹具9包括金属板10和固定在金属板上的树脂片11。树脂片11需要适度的柔软性,以缓和机械冲击。优选的是,树脂片11例如由硅酮树脂、氟化乙烯树脂等形成。多个产品共用切断用工作台8,仅切断用夹具9与产品对应地进行更换。
在切断用夹具9的树脂片11上设置有分别吸附保持已密封基板1上的多个区域7的多个台地状的突起部12。在切断用夹具9设置有分别自多个突起部12的表面贯通树脂片11和金属板10的多个吸附孔13。多个吸附孔13分别与设置于切断用工作台8的空间14相连。空间14与设置在外部的吸引机构(未图示)相连接。
以与图1a和图1b所示的划分出已密封基板1的多个区域7的多条第1切断线5以及多条第2切断线6对应的方式在突起部12彼此间分别设置有多条第1切断槽15以及多条第2切断槽16。多条第1切断槽15沿树脂片11(切断用夹具9)的短边方向形成,多条第2切断槽16沿树脂片11(切断用夹具9)的长度方向形成。对于设置在已密封基板1的最靠端部的第1切断线5以及第2切断线6,形成在树脂片11的最外周的突起部12的外侧的空间具有与切断槽相同的作用。多条第1切断槽15以及多条第2切断槽16的深度(从突起部12的上表面到槽的内底面的距离)设定为0.5mm~1.0mm左右。
另外,在实施例1中,未在切断用夹具9形成与设定在已密封基板1的最靠端部的第1切断线5以及第2切断线6对应的切断槽。本发明不限定于此,也能够在切断用夹具9形成与设定在最靠端部的第1切断线5以及第2切断线6对应的切断槽。在该情况下,以环绕突起部12的外周的方式进一步设置虚设的突起部。
如图2a所示,与形成于已密封基板1的第2标记4(参照图1a)的位置对应地,在树脂片11上沿长度方向以及短边方向形成有多个第1标记17a、17b、……(附图中用+表示的标记)。例如,与设置在已密封基板1的4个角的第2标记4a、4b、……、4g、4h的坐标位置对应地,在树脂片11的4个角形成第1标记17a、17b、……、17g、17h。此外,与形成于已密封基板1的第2标记4对应地,沿长度方向以及短边方向形成所需数量的第1标记17。例如在图2a中,进一步沿长度方向形成有2个第1标记17。在沿长度方向形成的第1标记17a与第1标记17h之间形成有2个第1标记17,在第1标记17d与第1标记17e之间形成有2个第1标记17。
参照图1a、图1b、图2a和图2b对将已密封基板1载置在切断用夹具9上而进行对位的动作进行说明。在切断用工作台8上,切断用夹具9安装于切断用工作台8,已密封基板1被载置在切断用夹具9上。因而,能将形成在切断用夹具9的树脂片11上的第1标记17的位置信息以及形成于已密封基板1的第2标记4的位置信息作为切断用工作台8上的位置信息(坐标位置)进行测量。
首先,在未将已密封基板1载置于切断用夹具9的状态下,利用对准用的照相机(未图示)对形成在树脂片11上的第1标记17进行拍摄,获取图像数据。基于图像数据进行图像识别,从而测量第1标记17的坐标位置。将测得的第1标记17的坐标位置作为切断用工作台8上的基准的坐标位置预先存储起来。例如将形成在树脂片11的4个角的8个第1标记17a、17b、……、17g、17h的坐标位置预先存储起来。
接着,使用输送机构(未图示)将已密封基板1载置于切断用夹具9。在将已密封基板1载置于切断用夹具9的状态下,对形成于已密封基板1的第2标记4进行拍摄,获取图像数据。基于图像数据进行图像识别,从而测量第2标记4的坐标位置。例如对形成在4个角的8个第2标记4a、4b、……、4g、4h的坐标位置进行测量。比较上述测得的第2标记4的坐标位置和预先存储的第1标记17的坐标位置。由此,能够算出已密封基板1的x方向、y方向以及θ方向的偏离量。
接着,基于算得的偏离量校正上述偏离量。详细而言,首先使用输送机构(未图示)自切断用夹具9举起已密封基板1,将已密封基板1保持于输送机构。接着,在不将已密封基板1载置于切断用夹具9而将已密封基板1保持于输送机构的状态下,使输送机构沿x方向、y方向以及θ方向中至少1个方向移动基于偏离量的适当的量。通过使输送机构移动,使被切断物移动到与偏离量对应的目标位置。目标位置是偏离量为零的位置或是偏离量比移动前的位置减小而接近零值的位置。接着,使用输送机构将已密封基板1再次载置于切断用夹具9。
利用以上的工序能使已密封基板1的第2标记4的位置准确地与切断用夹具9的第1标记17的位置对齐。详细而言,能将第1标记17与第2标记4之间的位置关系设定为预定的位置关系。因而,能使设定于已密封基板1的多条第1切断线5以及多条第2切断线6的位置与设置于切断用夹具9的多条第1切断槽15以及多条第2切断槽16的位置准确地对齐。由此,设置于切断机构的旋转刀不会偏离切断用夹具9的切断槽的位置,能沿切断线准确地切断已密封基板1。
也可以依据输送机构(未图示)和切断用夹具9的结构在输送机构自切断用夹具9举起已密封基板1而将已密封基板1保持于输送机构的状态下,使切断用夹具9沿x方向、y方向以及θ方向中至少1个方向移动基于偏离量的适当的量。随后,使用输送机构将已密封基板1再次载置于切断用夹具9。
本质上是,在输送机构自切断用夹具9举起已密封基板1而将已密封基板1保持于输送机构的状态下,使输送机构和切断用夹具9沿x方向、y方向以及θ方向中至少1个方向相对移动基于偏离量的适当的量即可。根据需要,使用切断用夹具9的第1标记17或已密封基板1的第2标记4,使旋转刀(未图示)的位置与设置于切断用夹具9的第1切断槽15(或第2切断槽16)的位置对齐。也可以使旋转刀(未图示)的位置与设定于已密封基板1的第1切断线5(或第2切断线6)的位置对齐。以上说明的偏离量的校正在其他实施例中也同样地执行。
输送机构在图4中表示为“输送机构22”。随着输送机构与切断用夹具9相对移动而产生的、输送机构与切断用夹具9之间的位置的精度(本来应在的位置与实际的位置之间的偏离量)足够小到在与已密封基板1的偏离量相比的情况下可被无视的程度。例如,为使输送机构和切断用夹具9处于相同的位置关系而反复进行了移动的情况下的位置的精度足够小到在与已密封基板1的偏离量相比的情况下可被无视的程度。
采用本实施例,将与产品对应的切断用夹具9安装于切断用工作台8。在切断用夹具9的树脂片11上设置与形成于已密封基板1的多个第2标记4对应的多个第1标记17。在切断用工作台8中,对形成于树脂片11的第1标记17的坐标位置进行测量而作为基准的坐标位置预先存储起来。接着,对载置于切断用工作台8的已密封基板1的第2标记4的坐标位置进行测量。比较第1标记17的坐标位置和第2标记4的坐标位置,从而能够算出已密封基板1的偏离量。通过校正该偏离量,能使已密封基板1的第2标记4的位置与切断用夹具9的第1标记17的位置准确地对齐。因而,能使设定于已密封基板1的多条切断线的位置与设置于切断用夹具9的多条切断槽的位置准确地对齐。由此,设于切断机构的旋转刀不会偏离切断用夹具9的切断槽的位置,能沿切断线准确地切断已密封基板1。
采用本实施例,对形成于切断用夹具9的第1标记17的坐标位置和形成于已密封基板1的第2标记4的坐标位置进行比较,从而算出已密封基板1的偏离量。因而,能够也包括已密封基板1受到已密封基板1本身的尺寸偏差、已密封基板1的翘曲和冷却水等的影响而发生了伸缩的情况等地算出载置于切断用夹具9的状态的已密封基板1的偏离量。因而,无论已密封基板1为哪种状态,都能提高使设定于已密封基板1的切断线的位置与设置于切断用夹具9的切断槽的位置对齐的精度。
采用本实施例,能使设定于已密封基板1的切断线的位置与设置于切断用夹具9的切断槽的位置准确地对齐。因而,设于切断机构的旋转刀不会偏离切断槽的位置,能沿切断线切断已密封基板1。由此,能够防止树脂片11被旋转刀切削掉。因而,不再自切断用夹具9产生垃圾、在切断用夹具9的吸附孔13发生泄漏。由于旋转刀不再切削树脂片11,因此切断用夹具9的寿命变长,能够降低切断装置的运用成本。
实施例2
参照图3a和图3b说明本发明的切断装置的实施例2。实施例2与实施例1的不同之处在于,将切断用夹具9的对位标记(第1标记)形成在金属工作台10上而不是形成在树脂片11上。除此以外的结构、动作与实施例1相同,因此省略说明。
如图3a所示,以能与设置在已密封基板1上的第2标记4的位置对应的方式,环绕树脂片11的周围地沿长度方向以及短边方向在金属板10上形成有多个第1标记18(附图中用+表示的标记)。例如,以能与设定在已密封基板1的4个角的第2标记4a、4b、……、4g、4h(参照图1a)的位置对应的方式,在金属板10的4个角形成有第1标记18a、18b、……、18g、18h。此外,可以以能与形成于已密封基板1的第2标记4对应的方式,沿长度方向以及短边方向形成有所需数量的第1标记18。在图3a中,表示以能与形成于已密封基板1的所有的第2标记4(参照图1a)对应的方式形成了第1标记18的情况。
与图2a和图2b所示的情况同样,将形成在切断用夹具9的金属板10上的第1标记18的位置信息以及形成于已密封基板1的第2标记4的位置信息作为切断用工作台8上的位置信息进行测量。对形成在金属板10上的第1标记18的坐标位置进行测量而作为切断用工作台8上的基准的坐标位置预先存储起来。比较该基准的坐标位置与载置于切断用工作台8并测得的已密封基板1的第2标记4的坐标位置,从而算出已密封基板1的偏离量。校正这些偏离量,从而能与切断用夹具9的沿x方向以及y方向形成的第1标记18的位置对应地对齐已密封基板1的第2标记4的位置。因而,能使设定于已密封基板1的多条切断线的位置与设置于切断用夹具9的多条切断槽的位置准确地对齐。由此,设于切断机构的旋转刀不会偏离切断用夹具9的切断槽的位置,能沿切断线准确地切断已密封基板1。
在实施例2中,在切断用夹具9的金属板10上形成有第1标记18。与树脂片11相比,金属板10易于进行第1标记的加工,加工面的形状尖锐。因而,形成于金属板10的第1标记18的轮廓比形成于树脂片11的第1标记17清楚。由此,通过图像识别得到的第1标记18的对比度变得清楚。因而,切断用夹具9的第1标记18的坐标位置的测量精度提高,对位精度也提高。除此以外,具有与实施例1同样的效果,因此省略说明。
实施例3
参照图4~图6b说明本发明的切断装置的实施例3。如图4所示,切断装置19是将被切断物形成为单片的多个产品的装置。切断装置19具有基板供给组件a、基板切断组件b和检查组件c来分别作为构成要素。各构成要素(各组件a~c)分别能够相对于其他的构成要素装卸且更换。
在基板供给组件a中设置有用于供给相当于被切断物的已密封基板1的基板供给机构20、用于进行已密封基板1的交接的基板载置部21、以及用于输送已密封基板1的输送机构22。输送机构22能沿x方向、y方向以及z方向移动,并且能沿θ方向转动。已密封基板1当在基板载置部21上被定位后,由输送机构22输送到基板切断组件b。
图4所示的切断装置19为单切割台方式的切断装置。因而,在基板切断组件b设置有1个切断用工作台8。切断用工作台8能够利用移动机构23沿附图的y方向移动,并且能够利用旋转机构24沿θ方向转动。在切断用工作台8上安装有切断用夹具9(参照图2a、图2b、图3a和图3b),将已密封基板1载置并吸附在切断用夹具9上。
在基板切断组件b设置有对准用的照相机25。照相机25能够独立地沿x方向移动。通过使照相机25沿x方向移动,并且使切断用工作台8沿y方向移动,对形成于已密封基板1的第2标记4(参照图1a)的坐标位置进行测量。由此,分别虚拟地设定已密封基板1的沿短边方向延伸的多条第1切断线5和沿长度方向延伸的多条第2切断线6(参照图1a)。
在基板切断组件b设置有主轴26作为切断机构。切断装置19是设置有1个主轴26的单轴结构的切断装置。主轴26能够独立地沿x方向和z方向移动。在主轴26上安装有旋转刀27。在主轴26设置有为了抑制因高速旋转的旋转刀27产生的摩擦热而喷射切削水的切削水用喷嘴(未图示)。通过使切断用工作台8和主轴26相对移动,将已密封基板1切断。旋转刀27在包含y方向和z方向在内的面内旋转,从而将已密封基板1切断。
在检查组件c设置有检查用工作台28。在检查用工作台28上载置有由将已密封基板1切断而形成为单片的多个产品p构成的集合体,即,已切断基板29。利用检查用的照相机(未图示)检查多个产品p,筛选出合格品和非合格品。将合格品收纳于托盘30。
另外,在本实施例中,在基板供给单元a内设置有进行切断装置19的动作、已密封基板1的输送、已密封基板1的对位、已密封基板1的切断、已切断基板29的检查等的动作、控制的控制部ctl。本发明不限定于此,也可以将控制部ctl设置在其他单元内。
在本实施例中,说明了单切割台方式且单轴结构的切断装置19。本发明不限定于此,在单切割台方式且是双主轴结构的切断装置、双切割台方式且是双主轴结构的切断装置等中也能应用本发明的切断用工作台8。
参照图4~图6b,说明将已密封基板1载置在安装于切断用工作台8的切断用夹具9上进行对位的动作。在实施例3中,说明在切断用工作台8的切断用夹具9的金属板10上形成有第1标记18的情况。
如图5a所示,切断用工作台8配置为长度方向沿x方向延伸。因而,短边方向以沿y方向延伸的方式(在图5a中从纸面的里侧朝向面前侧)配置。以下,说明切断用工作台8的长度方向以沿x方向延伸的方式配置的情况。
在切断用工作台8上安装有切断用夹具9。在切断用夹具9的金属板10的4个角形成有第1标记18a、18b、……、18g、18h(参照图3a)。在图5a中表示其中的第1标记18d、18e。
接着,例如利用移动机构23(参照图4)使切断用工作台8移动至y方向的预定位置,并且使对准用的照相机25沿x方向移动,从而使照相机25停止在切断用夹具9上的特定的第1标记18d上。利用照相机25拍摄第1标记18d,获取图像数据(第1图像数据)。基于图像数据进行图像识别,从而测量第1标记18d的坐标位置(第1位置信息)并存储起来。此外,使照相机25沿+x方向移动,同样测量第1标记18e的坐标位置并存储起来。通过这样使切断用工作台8沿y方向移动,并且使照相机25沿x方向移动,能够对形成在切断用夹具9的金属板10上的第1标记18的坐标位置进行测量并存储起来。根据需要,测量所需数量的第1标记18的坐标位置并预先存储起来。将这些坐标位置(第1位置信息)设定为切断用工作台8上的对位的基准的坐标位置。在该情况下,例如测量沿着x方向的2个第1标记18d、18e的坐标位置以及沿着y方向的2个第1标记18b、18c(参照图3a)的坐标位置。将测得的第1标记18d、18e、18b、18c的坐标位置的数据发送给切断装置19的控制部ctl(参照图4),并预先存储起来。
接着,如图5b所示,使用输送机构22(参照图4)将已密封基板1载置到切断用夹具9上。此时,有时已密封基板1偏离切断用夹具9的预定位置地被载置。
接着,如图5c所示,使切断用工作台8沿y方向移动,并且使照相机25沿x方向移动,从而使照相机25例如停止在形成于已密封基板1的特定的第2标记4d上。利用照相机25拍摄第2标记4d,获取图像数据(第2图像数据)。基于图像数据进行图像识别,从而测量第2标记4d的坐标位置(第2位置信息)。同样,测量第2标记4e的坐标位置。在该情况下,测量沿着x方向的2个第2标记4d、4e的坐标位置以及沿着y方向的2个第2标记4b、4c(参照图1a)的坐标位置。将测得的第2标记4d、4e、4b、4c的坐标位置(第2位置信息)的数据发送给控制部ctl。
在控制部ctl,对预先存储的切断用夹具9的第1标记18d、18e、18b、18c的坐标位置和测得的已密封基板1的第2标记4d、4e、4b、4c的坐标位置进行比较。对这些坐标位置的数据进行数据处理,从而能够分别算出x方向的偏离、y方向的偏离以及θ方向的偏离。
对预先存储的切断用夹具9的第1标记的坐标位置和测得的已密封基板1的第2标记的坐标位置进行数据处理,结果,在控制部ctl判断为不存在已密封基板1的偏离的情况下,保持载置已密封基板1的状态地使切断用工作台8沿+y方向移动。使用主轴26(参照图4)沿切断线切断已密封基板1。
进行数据处理,结果,在控制部ctl判断为已密封基板1发生了偏离的情况下,如图5d所示,维持已密封基板1被载置于切断用夹具9时的状态,由输送机构22(参照图4)自切断用夹具9提起已密封基板1。基于由控制部ctl算得的偏离量,输送机构22校正已密封基板1的x方向、y方向以及θ方向的偏离量,使已密封基板1向切断用夹具9的预定位置的上方移动。详细而言,输送机构22沿x方向、y方向以及θ方向中至少1个方向移动基于偏离量的适当的量。
接着,如图5e所示,在校正了已密封基板1的x方向、y方向以及θ方向的偏离量的位置,输送机构22将已密封基板1再次载置到切断用夹具9上。由此,将已密封基板1在准确地进行了对位的状态下载置到切断用夹具9的预定位置。因而,能使已密封基板1的切断线位置与设置于切断用夹具9的切断槽的位置准确地对齐。能在已密封基板1的切断线与切断用夹具9的切断槽准确地对位的状态下将已密封基板1切断。
图6a和图6b俯视地表示使图5a~图5e所示的已密封基板1与切断用夹具9的预定位置对位的动作。如图6a所示,在将已密封基板1载置到切断用工作台8上的状态下,已密封基板1的位置沿x方向、y方向以及θ方向分别发生偏离。在图6a中,用点线围起来的区域sub就是切断用工作台8上载置有已密封基板1的区域。例如首先根据已密封基板1的第2标记4d、4e的坐标位置算出θ方向的偏离量。校正θ方向的偏离量,从而能与切断用工作台8的长度方向和短边方向平行地配置已密封基板1的长度方向和短边方向。自该状态分别校正x方向和y方向的偏离量,从而能够如图6b所示地将已密封基板1配置到切断用工作台8的预定区域sub。
采用本实施例,在切断装置19上,能使输送机构22沿x方向、y方向以及z方向移动并且沿θ方向转动。由此,即使在已密封基板1偏离了切断用夹具9的预定位置的情况下,也能利用输送机构22校正已密封基板1的偏离量。保持已密封基板1偏离切断用夹具9的预定位置的状态地利用输送机构22再次提起已密封基板1。自该状态使输送机构22移动已密封基板1的偏离量,在切断用夹具9的预定位置的上方停止。之后,将已密封基板1载置到切断用夹具9上。由于能将已密封基板1载置到切断用夹具9的预定位置,因此能使已密封基板1的切断线的位置与切断用夹具9的切断槽的位置准确地对齐。不对现有的切断装置19追加新的构成要素、新的功能,就能精度良好地进行已密封基板1的对位。不改良切断装置19且不产生费用,就能精度良好地进行已密封基板1的对位。因而,能够抑制切断装置19的费用,并且能够提高切断的精度、成品率。
采用本实施例,能在使已密封基板1的切断线的位置与切断用夹具9的切断槽的位置准确地对位的状态下,将已密封基板1切断。因而,能够防止树脂片11被旋转刀切削掉。能够防止自切断用夹具9产生垃圾、在切断用夹具9的吸附孔13发生泄漏。由于旋转刀不再切削树脂片11,因此切断用夹具9的寿命变长,能够降低切断装置19的运用成本。此外,能够提高产品的成品率,提高产品的品质。
另外,在本实施例中,输送机构22校正已密封基板1的x方向、y方向以及θ方向的偏离量,使已密封基板1移动并载置在切断用夹具9的预定位置的上方。本发明不限定于此,能够使输送机构22校正已密封基板1的x方向的偏离量,使切断用工作台8校正y方向以及θ方向的偏离量,将已密封基板1载置在切断用夹具9的预定位置。在该情况下,可以形成为使输送机构22只能沿x方向移动的结构。
实施例4
参照图7a、图7b和图8说明本发明的切断装置的实施例4。在实施例4中,说明的是将不能搭载在以上说明的现有的切断装置19的切断用工作台8上的大型的已密封基板切断而形成为单片的方法。
如图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上沿基板的长度方向以及短边方向形成有许多个第2标记32(附图中用+表示的标记)。在图7a中,以已密封基板31的左上方为基点沿逆时针方向将形成在已密封基板31的4个角的8个第2标记32分别记作32a、32b、……、32g、32h。在已密封基板31的除4个角以外的部位也沿长度方向以及短边方向形成有许多个第2标记32。虽未图示,但形成在已密封基板31上被四等分的部分(被虚线和双点划线四等分而成的部分)的各部分内的多个区域具有与图1a和图1b所示的多个区域7相同的尺寸。
例如,能搭载在图4所示的切断装置19的切断用工作台8上的已密封基板的大小最大为320mm×320mm,因此不能将已密封基板31载置于切断用工作台8。因而,若维持此状态不变,则不能使用切断装置19将已密封基板31切断。于是,将已密封基板31分割成能搭载于切断用工作台8的大小。例如为了将已密封基板31四等分,设定沿着短边方向的分割线33以及沿着长度方向的分割线34。
接着,如图7b所示,使用能将大型的已密封基板31分割的部件,沿分割线33以及分割线34将已密封基板31切断。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。进行了分割的已密封基板35a、35b、35c、35d具有能够搭载在切断装置19的切断用工作台8上的大小。通过将已密封基板31分割,减少已密封基板31本来具有的翘曲、内部应力等。因而,进行了分割的已密封基板35a、35b、35c、35d的翘曲、尺寸等发生变化。
接着,如图8所示,例如利用输送机构22将四等分后的已密封基板中的1个已密封基板35a载置于切断用工作台8。在切断用工作台8上安装有图3a和图3b所示的切断用夹具9。因而,在切断用夹具9的金属工作台10上形成有许多个第1标记18。在切断用工作台8的预定区域sub的范围内,能够载置已密封基板35a。
在已密封基板35a上,将沿长度方向形成的第2标记32中任意1个的第2标记记作32i,将沿短边方向形成的第2标记32中任意1个的第2标记记作32j。
使用对准用的照相机25(参照图4),测量沿已密封基板35a的长度方向形成的第2标记32a、32i以及沿短边方向形成的第2标记32b、32j的坐标位置。比较这些测得的第2标记32a、32i和32b、32j的坐标位置与预先存储的第1标记18a、18h和18b、18c的坐标位置。由此,能够算出已密封基板35a的偏离量。校正该偏离量,从而能够以与切断用工作台8的第1标记18的位置对应的方式使已密封基板35a的第2标记32的位置对齐。因而,能使设定于已密封基板35a的切断线的位置与设置于切断用夹具9的切断槽的位置准确地对齐。由此,旋转刀不会偏离切断用夹具9的切断槽的位置,而能沿切断线将进行了分割的已密封基板35a准确地切断。以同样的方式分别将进行了分割的已密封基板35b、35c、35d载置于切断用工作台8进行切断。
采用本实施例,通过将不能搭载于现有的切断装置19的切断用工作台8上的大型的已密封基板31分割,能够使用现有的切断装置19将分割后的已密封基板35切断。这能通过采用如下方法得以实现,即,使用对准用的照相机25测量坐标位置的对位方法,而非以往那样的使用了定位销的对位方法。通过对分割后的已密封基板35的第2标记32的坐标位置和预先存储的切断用工作台8的第1标记18的坐标位置进行比较,能够准确地对位。因而,通过将不能搭载于切断用工作台8的大型的已密封基板分割,能够使用现有的切断装置19进行切断。
采用本实施例,能将大型的已密封基板31分割而将分割后的已密封基板35切断。通过将已密封基板31分割,减少已密封基板31的翘曲、内部应力,因此分割后的已密封基板35的翘曲、尺寸等发生变化。即使在分割后的已密封基板35的尺寸发生了变化的情况下,由于测量已密封基板35的第2标记32的坐标位置,因此也能校正尺寸的变化。因而,能够准确地进行分割后的已密封基板35与切断用工作台8的对位。
采用本实施例,能够使用同一切断装置19和同一切断用工作台8将通常的已密封基板1以及分割后的已密封基板35切断。因而,不在现有的切断装置19上追加新的构成要素、新的功能,就能精度良好地进行已密封基板1以及分割后的已密封基板35的对位。不对切断装置19进行改良并且不产生费用,就能精度良好地进行已密封基板的对位。因而,能够抑制切断装置19的费用,并且能够切断具有各种大小的已密封基板。
在各实施例中,说明了将具有芯片状的元件(半导体芯片等)的已密封基板作为被切断物进行切断的情况。本发明不限定于此,在将以下的被切断物作为除已密封基板以外的被切断物进行切断而形成为单片的情况下,也能应用本发明。第一,将由硅、化合物半导体形成,且制作有电路元件、mems(microelectromechanicalsystems,微电子机械系统)等功能元件的半导体晶圆(semiconductorwafer)形成为单片的情况。第二,将制作有电阻、电容、传感器、表面声波器件等功能元件的陶瓷基板、玻璃基板等形成为单片,制造芯片型电阻、芯片型电容、芯片型的传感器、表面声波器件等产品的情况。在上述2种情况下,半导体晶圆和陶瓷基板等相当于制作有与多个区域分别对应的功能元件的基板。第三,将树脂成形品形成为单片而制造透镜、光学组件、导光板等光学零件的情况。第四,将树脂成形品形成为单片而制造通常的成形产品的情况。第五,制造用作各种各样的电器设备的盖等的玻璃板的情况。在包括上述5种情况在内的各种情况下,都能应用以上说明的内容。
在各实施例中,说明了将具有长度方向和短边方向的矩形的形状的被切断物作为被切断物进行切断的情况。本发明不限定于此,在将具有正方形的形状的被切断物切断的情况、将半导体晶圆那样实际上具有圆形的形状的被切断物切断的情况下,也能应用以上说明的内容。
在各实施例中,对形成于已密封基板的第2标记的坐标位置和形成于切断用夹具9的第1标记进行比较,从而算出了偏离量。本发明不限定于此,能够使用除第2标记以外的图案作为多个对位标记。能够使用形成于半导体晶圆的实际的电路图案、已密封基板上的外部连接用的端子的图案、突起状电极(凸块,bga上的焊球)等进行对位。
在各实施例中,在切断用工作台8上安装有包括金属板10和固定在金属板上的树脂片11的切断用夹具9。本发明不限定于此,能够使用由1种或多种金属构成的切断用夹具9,换言之,能够使用金属制的切断用夹具9。能够使用由1种或多种树脂形成的切断用夹具9,换言之,能够使用树脂制的切断用夹具9。也可以不使用切断用工作台8,利用移动机构23和旋转机构24使切断用夹具9的主体直接移动。
在各实施例中,使用了旋转刀作为切断机构。本发明不限定于此,也可以使用钢丝锯、带锯、激光、水力喷射机和喷丸机等。在使用钢丝锯以及带锯的情况下,作为供帮助切断的部件即刀(钢丝锯和带锯)通过的空间的通孔设置于切断用夹具。在使用激光、水力喷射机和喷丸机的情况下,作为供帮助切断的上述部件通过的空间的通孔设置于切断用夹具。由此,本发明中的“切断槽”包含供“切断用夹具”贯穿的狭缝状的通孔。切断机构所含有的帮助切断的部件(旋转刀、钢丝锯和带锯等)的至少一部分通过“切断槽”。自切断机构供给的帮助切断的部件(激光、高压的喷射水和磨粒等)的至少一部分通过“切断槽”。
本发明并不限定于上述的各实施例,能在不脱离本发明的主旨的范围内,根据需要任意且适当地组合、变更或选择来采用。
附图标记说明
1、已密封基板(被切断物);2、基板;3、密封树脂;4、4a、4b、……、4g、4h、第2标记;5、第1切断线(切断线);5、第2切断线(切断线);7、区域(产品);8、切断用工作台;9、切断用夹具;10、金属工作台;11、树脂片;12、突起部;13、吸附孔;14、空间;15、第1切断槽(切断槽);16、第2切断槽(切断槽);17、17a、17b、……、17g、17h、第1标记;18、18a、18b、……、18g、18h、第1标记;19、切断装置;20、基板供给机构;21、基板载置部;22、输送机构;23、移动机构;24、旋转机构;25、对准用的照相机(拍摄部件);26、主轴(切断机构);27、旋转刀;28、检查用工作台;29、已切断基板;30、托盘;31、大型的已密封基板;32、32a、32b、……、32g、32h、32i、32j、第2标记;33、分割线;34、分割线;35、35a、35b、35c、35d、进行了分割的已密封基板(被切断物);a、基板供给组件;b、基板切断组件;c、检查组件;p、产品;ctl、控制部(控制部件);sub、载置有已密封基板的区域。