CN102820239A - 分割预定线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供分割预定线检测方法。该分割预定线检测方法的特征在于，具有以下步骤：第1对准标记摄像步骤，将摄像单元定位到被卡盘台保持的被加工物，一边使该摄像单元在Y轴方向上移动，一边与该第1对准标记的间隔对应地照射该摄像单元的频闪光来在第1方向上依次拍摄该第1对准标记，检测该第1对准标记的坐标值；第2对准标记摄像步骤，一边使该摄像单元在与该第1方向相反的第2方向上移动，一边与该第2对准标记的间隔对应地从该摄像单元照射频闪光来依次拍摄该第2对准标记，检测该第2对准标记的坐标值；以及分割预定线检测步骤，检测连接对应于Y轴方向的该第1对准标记和该第2对准标记而成的直线作为第1分割预定线。

Description

分割预定线检测方法

技术领域

本发明涉及具有彼此的间隔和平行度不一致的分割预定线的被加工物的分割预定线检测方法。

背景技术

利用分割预定线划分IC、LSI等器件而在表面形成的半导体晶片由切割装置（切削装置）或激光加工装置分割为一个个器件，分割后的器件被广泛用于移动电话、个人计算机等电气设备。

此外，通过分割预定线划分多个陶瓷芯片电容器而形成的陶瓷芯片电容器基板由切割装置分割为一个个陶瓷芯片电容器，分割后的陶瓷芯片电容器被广泛用于电气设备。

形成于半导体晶片的分割预定线的间隔以等间隔高精度地相互平行形成，能够通过检测作为基准的分割预定线并以预定的间隔进行分度进给来正确地切断所有的分割预定线。

但是，在陶瓷芯片电容器基板上存在变形、分割预定线的间隔不是等间隔并且不平行的情况较多，从而存在如果不检测所有的分割预定线来取得位置信息则不能分割为一个个陶瓷芯片电容器的问题。

在利用分割预定线划分具有电极的多个器件搭载部而成的金属基板的各器件搭载部上对器件的表面进行定位来配设器件、并用树脂密封背面而成的CSP（Chip SizePackage：芯片尺寸封装）基板等封装基板中也存在同样的问题。

【专利文献1】日本特许3666068号公报

上述那样的封装基板中的以往的分割预定线检测方法将被可在X轴方向上移动的卡盘台保持的形成于分割预定线的一端的第一个对准标记定位到摄像单元的正下方进行拍摄，检测一端侧的第一个对准标记，接着使卡盘台在X轴方向移动，将形成于分割预定线的另一端的第一个对准标记定位到摄像单元的正下方进行拍摄，检测另一端侧的第一个对准标记，从而检测连接一端侧的第一个对准标记和另一端侧的第一个对准标记而成的直线作为分割预定线。

按照第二个对准标记、第三个对准标记这样的情况依次重复该操作，从而检测出所有的分割预定线。

在以往的对准标记的检测方法中，使摄像单元在各个对准标记位置处停止来拍摄对准标记，因此存在取得各对准标记的坐标位置需要较长时间的问题。

并且，在检测到形成于被加工物的一端侧的第一个对准标记后，移动卡盘台来检测形成于被加工物的另一端侧的第一个对准标记，因此存在检测所有分割预定线在时间上多花费卡盘台的移动时间这样的问题。

发明内容

本发明正是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够正确且迅速地检测分割预定线的间隔不是等间隔并且不平行的被加工物的分割预定线的分割预定线检测方法。

根据本发明，提供一种分割预定线检测方法，在被加工物中拍摄第1对准标记和第2对准标记来检测第1分割预定线，在被加工物中，在由多个该第1分割预定线和与该第1分割预定线交叉的多个第2分割预定线划分而成的各区域中形成有器件，并且在该多个第1分割预定线的第1端部具有与该第1分割预定线关联形成的多个该第1对准标记，在该多个第1分割预定线的该第1端部的相反侧的第2端部具有与该第1分割预定线关联形成的多个该第2对准标记，该分割预定线检测方法的特征在于具有以下步骤：保持步骤，用可在X轴方向上移动的卡盘台保持被加工物；第1对准标记摄像步骤，将摄像单元定位到被该卡盘台保持的被加工物，一边使该摄像单元在与X轴方向垂直的Y轴方向上移动，一边与该第1对准标记的间隔对应地照射该摄像单元的频闪光来在第1方向上依次拍摄该第1对准标记，检测该第1对准标记的坐标值并将该第1对准标记的坐标值存储到存储器中；卡盘台移动步骤，使该卡盘台在X轴方向上移动来将该摄像单元定位到被加工物的该第2端部；第2对准标记摄像步骤，在实施了该卡盘台移动步骤后，一边使该摄像单元在与该第1方向相反的第2方向上移动，一边与该第2对准标记的间隔对应地从该摄像单元照射频闪光来依次拍摄该第2对准标记，检测该第2对准标记的坐标值并将该第2对准标记的坐标值存储到存储器中；以及分割预定线检测步骤，根据利用该第1对准标记摄像步骤存储在存储器中的该第1对准标记的坐标值和利用该第2对准标记摄像步骤存储在存储器中的该第2对准标记的坐标值，检测连接对应于Y轴方向的该第1对准标记和该第2对准标记而成的直线作为第1分割预定线。

根据本发明的分割预定线检测方法，在一边使摄像单元移动一边与形成于被加工物的一端侧的对准标记的间隔对应地照射频闪光来依次检测到一端侧的对准标记后，一边使摄像单元与一端侧的对准标记检测时反向地移动，一边与对准标记的间隔对应地照射频闪光来依次检测形成于被加工物的另一端侧的对准标记。

并且，检测连接在一端侧和另一端侧相对的对准标记彼此而成的直线作为分割预定线的中心，因此与以往方法相比能够缩短检测时间，并且提高生产率。

附图说明

图1是切削装置的概略结构图。

图2是经由切割带被支撑在环状框上的封装基板的立体图。

图3是对分割预定线检测时的摄像单元的结构及其作用进行说明的示意图。

图4是对本发明实施方式的分割预定线检测方法进行说明的封装基板的俯视图。

图5是第1对准标记检测时的照相机的摄像区域的示意图。

图6是对切削槽的状态确认时的摄像单元的作用进行说明的示意图。

标号说明

1：切削装置；11：封装基板；14：X轴进给机构；15a：第1分割预定线；15b：第2分割预定线；17：器件形成部；P1～P 5：第1对准标记；P6～P10：第2对准标记；P11～P13：第3对准标记；P14～P16：第4对准标记；36：Y轴进给机构；44：Z轴进给机构；46：切削单元；50：切削刀；52：对准单元；54：摄像单元；68：物镜；70：氙气闪光灯；74：CCD照相机；76：监视器。

具体实施方式

下面，参照附图来详细地说明本发明实施方式的切削装置2。图1示出了切削装置2的概略结构图。切削装置2包含搭载于静止基座4上的沿X轴方向延伸的一对导轨6。

X轴移动块8利用由滚珠丝杠10和脉冲电动机12构成的X轴进给机构（X轴进给单元）14在加工进给方向、即X轴方向上移动。在X轴移动块8上经由圆筒状支撑部件22搭载有卡盘台20。

卡盘台20具有由多孔性陶瓷等形成的吸附部（吸附卡盘）24。在卡盘台20上配设有夹持图2所示的环状框F的多个（在本实施方式中为4个）夹持器26。

如图2所示，应用本发明的分割预定线检测方法的封装基板11具有矩形形状的金属框（金属基板）13。在金属框13中划分由相互垂直地纵横设置的第1和第2分割预定线15a、15b划分而成的多个器件形成部17，在各个器件形成部17上形成有未图示的多个电极。

并且，在各器件形成部17的背面形成有未图示的器件，形成于各器件的电极与形成于金属基板13的电极连接。各器件的背面用树脂密封。

封装基板11被粘贴到作为粘接带的切割带T，切割带T的外周部被粘贴到环状框F。由此，封装基板11成为经由切割带T被支撑于环状框F的状态，通过利用图1所示的夹持器26夹持环状框F，将封装基板11支撑固定到卡盘台20上。

X轴进给机构14包含沿着导轨6配设在静止基座4上的标尺16、和读取标尺16的X坐标值的配设于X轴移动块8的下表面的读取头18。读取头18与切削装置2的控制器连接。

在静止基座4上，还固定有沿Y轴方向延伸的一对导轨28。Y轴移动块30利用由滚珠丝杠32和脉冲电动机34构成的Y轴进给机构（分度进给机构）36在Y轴方向上移动。

Y轴进给机构36还包含沿着导轨28配设在静止基座4上的未图示的标尺、和读取标尺的Y坐标值的配设于Y轴移动块30的未图示的读取头。读取头与切削装置2的控制器连接。

在Y轴移动块30上形成有沿Z轴方向延伸的一对（仅图示一根）导轨38。Z轴移动块40利用由未图示的滚珠丝杠和脉冲电动机42构成的Z轴进给机构44在Z轴方向上移动。

46是切削单元，将切削单元46的主轴壳体48***并支撑到Z轴移动块40中。在主轴壳体48中收纳有主轴，主轴利用空气轴承被可旋转地支撑。主轴利用收纳在主轴壳体48中的未图示的电动机进行旋转驱动，在主轴的前端部可拆装地安装有切削刀50。

在主轴壳体48上搭载有对准单元52。对准单元52具有对被卡盘台20保持的晶片W进行拍摄的摄像单元54。在X轴方向上排列配置切削刀50和摄像单元54。

接着，参照图3对摄像单元54的结构进行详细说明。摄像单元54具有与摄像区域相对的收纳物镜68的框体56，在框体56的前端部附近安装有具有光透过窗59的隔板58。

在利用框体56的前端部、隔板58、和被卡盘台20保持的封装基板11隔成的空间内划分有水填充室60。框体56的前端56a与被卡盘台20保持的封装基板11之间的间隔优选为大约0.5～1mm左右。在封装基板11的刀痕检查时，经由开闭阀66和水供给口62向水填充室60提供来自水源64的水并填充水填充室60内。

本实施方式的摄像单元54具有作为频闪光源的一种的氙气闪光灯70。从氙气闪光灯70射出的频闪光的一部分由分光镜72反射，并经由物镜68和光透过窗59照射到被卡盘台20保持的封装基板11。

在物镜68的光轴上配设有拍摄用频闪光照射的封装基板11的CCD照相机74。用CCD照相机74拍摄的图像显示在监视器76上。

CCD照相机74与氙气闪光灯70的发光同步地拍摄被卡盘台20保持的封装基板11的摄像区域，所拍摄的图像显示在监视器76上。氙气闪光灯70和CCD照相机74与控制单元80连接，由控制单元80进行控制。

以下，参照图4说明本发明实施方式的分割预定线检测方法。封装基板11在金属框（金属基板）13上形成多个器件搭载部17来构成。

在各器件搭载部17的背面搭载器件，各器件的背面用树脂密封。器件搭载部17形成于通过在第1方向上延伸的多个第1分割预定线15a、和在与第1方向垂直的第2方向上延伸的多个第2分割预定线15b划分而成的区域中。

封装基板11形成为矩形形状，具有第一端11a、与第一端11a相对的第二端11b、第三端11c、与第三端11c相对的第四端11d。

在多个第1分割预定线15a的第一端11a侧，形成有与第1分割预定线15a关联的多个第1对准标记P1～P5。在多个第1分割预定线15a的第二端11b侧，形成有与第1分割预定线15a关联的多个第2对准标记P6～P10。

另一方面，在多个分割预定线15b的第三端11c侧，形成有多个第3对准标记P11～P13。并且，在多个分割预定线15b的第四端11d侧，形成有多个第4对准标记P14～P16。

在本发明的分割预定线检测方法中，首先用可旋转且可在X轴方向上移动的卡盘台20吸附保持粘贴到切割带T上的封装基板11，对X轴进给机构14进行驱动来将封装基板11的第一端11a侧定位到摄像单元54的正下方。

接着，一边使摄像单元54在箭头Y1方向上移动，一边在第1对准标记P1的位置处使氙气闪光灯70动作，将频闪光照射到第1对准标记P1并拍摄该第1对准标记P1，由此检测该第1对准标记P1，并将第1对准标记P1的坐标值存储到控制单元80的存储器中。

一边使摄像单元54在箭头Y1方向上移动，一边与第1对准标记P1～P5的间隔对应地照射频闪光，依次拍摄第1对准标记P2～P5，检测第1对准标记P2～P5的坐标值并将该坐标值存储到控制单元80的存储器中。

参照图5，示出了第1对准标记P2检测时的摄像单元54的照相机的摄像区域55的示意图。摄像区域55具有由在X轴方向延伸的线段57a和在Y轴方向上延伸的线段57b形成的十字标记59，例如在拍摄第1对准标记P2时，在照相机的摄像区域55内，从十字标记59的中心59a起在X轴方向上隔开+8μm、在Y轴方向上隔开－10μm的位置处检测到该第1对准标记P2。

此时，检测到第1对准标记P2的坐标位置处于从摄像单元54的中心坐标位置起在X轴方向上隔开+8μm、在Y轴方向上隔开－10μm的位置处。因此，将该坐标位置作为第1对准标记P2的坐标位置存储到控制单元80的存储器中。

在针对所有第1分割预定线15a的第一端11a侧的第1对准标记P1～P5的检测结束时，使卡盘台20在X轴方向上移动来将封装基板11的第二端11b侧定位到摄像单元54的正下方。

接着，一边使摄像单元54在与箭头Y1相反方向的Y2方向上移动，一边与第2对准标记P10～P6的间隔对应来使氙气闪光灯70动作，从氙气闪光灯70照射频闪光，依次拍摄第2对准标记P10～P6，检测第2对准标记P10～P6的坐标值并将该坐标值存储到控制单元80的存储器中。

在这样将第1对准标记P1～P5的坐标值存储到存储器、并将第2对准标记P10～P6的坐标值存储到存储器后，检测连接同一第1分割预定线15a上的第1对准标记P1和第2对准标记P6而成的直线作为第1分割预定线15a的中心。

在检测到连接对应于Y轴方向的第1对准标记P1～P5和第2对准标记P10～P6而成的直线作为第1分割预定线15a的中心后，旋转卡盘台20以使这些直线与X轴方向平行，并将此时的旋转角度存储到控制单元80的存储器中。

在利用连接第1对准标记P1～P5和第2对准标记P10～P6而成的直线检测到各第1分割预定线15a的中心后，针对所有的第1分割预定线15a实施该卡盘台20的旋转。由此，针对所有第1分割预定线15a的对准结束。

在第1分割预定线15a的检测和对准结束后，在将卡盘台20旋转90度后，针对第2分割预定线15b也执行同样的操作，检测第2分割预定线15b。

即，将封装基板11的第三端11c定位到摄像单元54的正下方，一边使摄像单元54在Y轴方向上移动，一边与第3对准标记P11～P13的间隔对应地照射摄像单元54的频闪光，依次拍摄第3对准标记P11～P13，检测第3对准标记P11～P13的坐标值并将该坐标值存储到控制单元80的存储器中。

接着，使卡盘台20在X轴方向上移动来将封装基板11的第四端11d侧定位到摄像单元54的正下方。接着，一边使摄像单元54在与第3对准标记检测时相反的方向上移动，一边与第四对准标记P16～P14的间隔对应地从摄像单元54照射频闪光，依次拍摄第4对准标记P16～P14，检测第4对准标记P16～P14的坐标值并将该坐标值存储到控制单元80的存储器中。

然后，检测连接同一第2分割预定线15b上的第3对准标记P11～P13和第4对准标记P16～P14而成的直线作为第2分割预定线15b的中心。

在检测到第2分割预定线15b的中心后，针对各第2分割预定线15b实施如下的对准：旋转卡盘台20以使连接3对准标记P11～P13和第4对准标记P16～P14而成的直线与X轴方向平行，并将该旋转角存储到控制单元80的存储器中。针对所有的第2分割预定线15b实施该对准。

在对准结束后，通过一边用X轴进给机构14在X轴方向加工进给卡盘台20，一边使高速旋转的切削刀50通过封装基板11并切入预定量到切割带T，从而切削第1分割预定线15a。

根据存储在存储器中的对准数据驱动Y轴进给机构36，并用切削刀50切削所有的第1分割预定线15a。接着，在使卡盘台20旋转90度后，根据存储在存储器中的对准数据驱动Y轴进给机构36，切削所有的第2分割预定线15b，将封装基板11分割为CSP。

在想在封装基板的切削中途确认切削槽的状态的情况下、即想进行刀痕检查的情况下，驱动X轴进给机构14来将被卡盘台20保持的封装基板11定位到摄像单元54的正下方。

如图6所示，打开开闭阀66向水填充室60内提供水，用净水冲洗附着在封装基板11上的切削屑和/或切削水。一边始终向水填充室60内提供水，一边使氙气闪光灯70发光来用频闪光照明封装基板11的摄像区域。

与氙气闪光灯70的发光同步地用CCD照相机74进行拍摄，因此即使在卡盘台20尚未移动中也能够用CCD照相机74拍摄清晰的静止图像。

CCD照相机74的输出被输入到监视器76，在监视器76上显示所拍摄的切削槽94。操作员能够在观察监视器76上的图像的同时观察在切削槽94中产生的碎屑96等，从而能够确认切削槽94的状态。

在形成于切削槽94的两侧的碎屑96的产生比例较多的情况下，判断为在切削刀50中产生了孔眼堵塞等，操作员实施将切削刀50更换为新的切削刀等的处理。

根据上述本实施方式的分割预定线检测方法，在一边使摄像单元54移动一边与形成于封装基板11的一端侧的第1对准标记P1～P5的间隔对应地照射频闪光来依次检测到一端侧的第1对准标记P1～P5后，针对形成于封装基板11的另一端侧的第2对准标记P10～P6，一边使摄像单元54与一端侧的第1对准标记检测时反向地移动，一边与第2对准标记P10～P6的间隔对应地照射频闪光来依次检测第2对准标记P10～P6。

检测连接在一端侧和另一端侧相对的对准标记彼此而成的直线作为分割预定线的中心，因此与以往方法相比能够缩短检测时间，并且提高生产率。

在上述实施方式中，对将本发明的分割预定线检测方法应用到切削装置2的摄像单元54的例子进行了说明，但是本发明不限于此，还能够同样地应用于激光加工装置等其他加工装置的摄像单元。

Claims (1)

1.一种分割预定线检测方法，在被加工物中拍摄第1对准标记和第2对准标记来检测第1分割预定线，在该被加工物中，在由多个该第1分割预定线和与该第1分割预定线交叉的多个第2分割预定线划分而成的各区域中形成有器件，并且在该多个该第1分割预定线的第1端部具有与该第1分割预定线关联形成的多个该第1对准标记，在该多个该第1分割预定线的该第1端部的相反侧的第2端部具有与该第1分割预定线关联形成的多个该第2对准标记，

该分割预定线检测方法的特征在于具有以下步骤：

保持步骤，由可在X轴方向上移动的卡盘台保持被加工物；

第1对准标记摄像步骤，将摄像单元定位到被该卡盘台保持的被加工物，一边使该摄像单元在与X轴方向垂直的Y轴方向上移动而一边与该第1对准标记的间隔对应地照射该摄像单元的频闪光来在第1方向上依次拍摄该第1对准标记，检测该第1对准标记的坐标值并将该第1对准标记的坐标值存储到存储器中；

卡盘台移动步骤，使该卡盘台在X轴方向上移动来将该摄像单元定位到被加工物的该第2端部；

第2对准标记摄像步骤，在实施了该卡盘台移动步骤后，一边使该摄像单元在与该第1方向相反的第2方向上移动而一边与该第2对准标记的间隔对应地从该摄像单元照射频闪光来依次拍摄该第2对准标记，检测该第2对准标记的坐标值并将该第2对准标记的坐标值存储到存储器中；以及

分割预定线检测步骤，根据通过该第1对准标记摄像步骤存储在存储器中的该第1对准标记的坐标值和通过该第2对准标记摄像步骤存储在存储器中的该第2对准标记的坐标值，检测连接对应于Y轴方向的该第1对准标记和该第2对准标记而成的直线作为第1分割预定线。

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