CN104835753A - 切割刀具的位置感测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种切割刀具的位置感测装置，是在固定座一端的二侧分别向上凸设具有空气供应嘴的第一凸体及第二凸体，以供分别装设对照式的光发射器及光接收器，第一凸体及第二凸体间具有一凹部，以供切割刀具移入进行位置感测作业，该固定座上设有一可由驱动源驱动作水平移动的罩盖，以移动罩覆于第一凸体及第二凸体的外侧；该罩盖于相对第一凸体及第二凸体间的凹部位置处设有塞块，该塞块填塞于该凹部空间内；当空气供应嘴吹气清洁光发射器及光接收器区域时，吹气气体以正气压的型态于同一方向向外吹出，不仅可有效降低紊流现象且可避免引入混杂有切削液及切屑的污染空气，进而确保光发射器及光接收器的洁净度，准确执行切割刀具位置感测。

Description

切割刀具的位置感测装置

技术领域

本发明涉及一种应用于半导体元件的切割作业，而可确保光发射器及光接收器的洁净度，以准确执行切割刀具位置感测，并进一步经由程式执行进给补偿，达到确保切割刀具于正确切割深度位置的位置感测装置。

背景技术

请参阅图1，一般而言，晶圆10上横直划设有复数条的经纬线，晶圆10粘附于一粘膜层11上，粘膜层11再固定于一金属制的框架12上，而可以框架12搬移晶圆10。请参阅图2，在切割时，将晶圆移送至切割机进行晶圆的切割，该切割机控制切割刀具13的切割深度，在不切断粘膜层11的情形下，将晶圆10依据划设的经纬线横直切割出复数个晶片，并继续以框架搬移至下一个作业站。由于切割刀具13会因使用磨损而使直径减少，若仍继续维持原先的切割深度，将会造成切割深度不足而无法完全切割晶圆；此外，当更换新的切割刀具，若新的切割刀具其外径有较大误差时，若仍继续维持原先的切割深度，将会造成切割深度过深而切断位于晶圆10下方的粘膜层11；也即，随着切割刀具13的磨损或更新，都必须掌握其直径的变化，并以程式控制进行切割深度的位置调整补偿，才能准确的进行晶圆切割作业。

请参阅图3、图4，其是中国台湾专利申请第90106909号切割机的切割刀侦测机构发明专利案，其是在机体的适当位置上固设一侦测器本体20，在该侦测器本体20的一端向上设有凹缘21，并在该凹缘21的二侧分别装设有对照式的光发射器22及光接收器23，另于该侦测器本体20的另一端则装设有分别对应于光发射器22的空气供应嘴24及清水供应嘴25，以及分别对应于光接收器23的空气供应嘴26及清水供应嘴27。当切割刀具28磨损或更新时，可将切割刀具28移动至侦测器本体20的凹缘21内，并使切割刀具28的转轴位于标准位置的高度，接着对照式的光发射器22发射光源，并由光接收器23接收未被切割刀具28遮蔽的光源，若切割刀具28磨损时，光接收器23接收到的通光量较大，若切割刀具28更新时，光接收器23接收到的通光量较小，光接收器23会将接收到的通光量转换成电压值，而传输至控制器，并经由控制器的运算，即可换算出切割刀具28直径的变化量，并进一步由程式执行切割深度的位置进给补偿，而确保切割刀具28在正确的切割深度位置。然而，该侦测器本体20固设于切割机的一侧机体上，因仅位于切割刀具28的旁侧，因此当晶圆进行切割作业时，其切割使用的切削液常会混杂着切屑而喷溅沾附到光发射器22及光接收器23的表面，而影响到光接收器23所接收到的光通量，使得侦测机构在执行切割刀具28的位置侦测时，无法正确的侦测出切割刀具28直径的变化量；请再参阅图3，为了避免光发射器22及光接收器23的表面污染，因此设置光发射器22的空气供应嘴24及清水供应嘴25，以及光接收器23的空气供应嘴26及清水供应嘴27，使得晶圆进行切割作业时，不断地以空气及清水喷洒光发射器22及光接收器23的表面，将沾附在光发射器22及光接收器23表面的污染物清除，以使光发射器22及光接收器23的表面保持在洁净的状态下。惟在空气供应嘴24、26及清水供应嘴25、27的喷洒过程中，由于凹缘21是一个开放的空间，因此会在光发射器22及光接收器23的周边形成紊流，并不断的将空间中混杂有切削液及切屑的污染空气引入凹缘21的空间内，不仅浪费水资源，且无法使光发射器22及光接收器23的表面保持在完全洁净的状态，而影响侦测机构对于切割刀具的位置侦测结果。

发明内容

有鉴于此，本发明人遂以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入研究，经过长期努力的研究与试作，终究研创出一种不仅可有效降低紊流现象且可避免引入混杂有切削液及切屑的污染空气，进而确保光发射器及光接收器的洁净度，达到准确执行切割刀具的位置感测，以有效改善现有技术的缺点，此即为本发明的设计宗旨。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种切割刀具的位置感测装置，其特征在于，其包括有：

固定座：设于机体；

感测器座：设于固定座上，该感测器座的一侧凸设有第一凸体，另一侧凸设有第二凸体，该第一凸体及该第二凸体间具有一凹部；

光发射器：设于感测器座的第一凸体上，以发射光源；

光接收器：设于感测器座的第二凸体上，并相对设置于光发射器的对向位置，以感测光源通过凹部的光通量；

第一空气供应嘴：设于感测器座上，该第一空气供应嘴连接空气供应源，并朝向光发射器区域吹气；

第二空气供应嘴：设于感测器座上，该第二空气供应嘴连接空气供应源，并朝向光接收器区域吹气；

罩盖：设于固定座上，该罩盖在相对感测器座的凹部位置处设有塞块，该罩盖能够由驱动源驱动作水平移动，以罩覆于感测器座的第一凸体及第二凸体的外侧，并使塞块填塞于该感测器座的凹部的位置空间内。

所述的切割刀具的位置感测装置，其中，该固定座的一端设有一直立板架，并在该直立板架的上端设有一承座，在该承座上方锁设感测器座。

所述的切割刀具的位置感测装置，其中，该第一空气供应嘴设于感测器座的第一凸体上。

所述的切割刀具的位置感测装置，其中，该第二空气供应嘴设于感测器座的第二凸体上。

所述的切割刀具的位置感测装置，其中，该罩盖的驱动源是压缸。

所述的切割刀具的位置感测装置，其中，该压缸的伸缩杆连接一连接板，该连接板再连接罩盖，而由压缸带动连接板及罩盖作水平移动。

所述的切割刀具的位置感测装置，其中，该固定座上设有至少一滑轨组，该连接板锁设于该滑轨组上，而使连接板及罩盖能够沿着滑轨组作水平移动。

所述的切割刀具的位置感测装置，其中，该滑轨组的滑轨锁设于固定座上，该连接板锁设于该滑轨组的滑座上。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

本发明提供一种切割刀具的位置感测装置，其设有一锁设于机体的固定座，在该固定座是在一端的二侧分别向上凸设具有空气供应嘴的第一凸体及第二凸体，以供分别装设对照式的光发射器及光接收器，并在第一凸体及第二凸体间具有一凹部，以供切割刀具移入进行位置感测作业，另于该固定座上设有一可由驱动源驱动作水平移动的罩盖，而可在切割刀具进行切割作业时，移动罩覆于第一凸体及第二凸体的外侧，进而可降低混杂有切削液及切屑的污染空气喷溅到光发射器及光接收器的表面，进而确保光发射器及光接收器的洁净度。

本发明提供一种切割刀具的位置感测装置，其中，该罩盖于相对第一凸体及第二凸体间的凹部位置处设有塞块，当该移动罩覆于第一凸体及第二凸体的外侧时，该塞块填塞于该凹部位置的空间内，当空气供应嘴吹气清洁光发射器及光接收器的表面区域时，由于塞块填塞于凹部位置的空间内，因此吹气气体以正气压的型态于同一方向向外吹出，不仅可有效降低紊流现象且可避免引入混杂有切削液及切屑的污染空气，进而确保光发射器及光接收器的洁净度，达到准确执行切割刀具位置感测的效益。

附图说明

图1是现有晶圆切割的示意图（一）；

图2是现有晶圆切割的示意图（二）；

图3是中国台湾专利申请第90106909号切割机的切割刀侦测机构专利案的架构示意图；

图4是中国台湾专利申请第90106909号切割机的切割刀侦测机构专利案的侦测示意图；

图5是本发明的分解示意图；

图6是本发明的部分组合外观示意图；

图7是本发明感测器座的部分剖面示意图；

图8是本发明罩盖关闭时的外观示意图；

图9是本发明罩盖关闭时的部分剖面示意图；

图10是本发明罩盖开启时的外观示意图；

图11是本发明罩盖开启时切割刀具位置感测的示意图。

附图标记说明：

现有部分：10-晶圆；11-粘膜层；12-框架；13-切割刀具；20-侦测器本体；21-凹缘；22-光发射器；23-光接收器；24-空气供应嘴；25-清水供应嘴；26-空气供应嘴；27-清水供应嘴；28-切割刀具；

本发明部分：30-固定座；31-感测器座；311-第一凸体；312-第二凸体；313-凹部；32-直立板架；33-承座；34-光发射器；35-第一空气供应嘴；36-光发射器；37-第二空气供应嘴；38-罩盖；381-塞块；39-压缸；391-伸缩杆；40-连接板；41-滑轨组；411-滑轨；412-滑座；42-保护盖；43-切割刀具。

具体实施方式

为使贵审查委员对本发明作更进一步的了解，兹举较佳实施例并配合图式，详述如后：

请参阅图5、图6、图7所示，本发明切割刀具的位置感测装置，其设有一锁设于机体侧壁的固定座30，该固定座30是在一端锁设有感测器座31，在本实施例中，是在该固定座30的一端锁设有一直立板架32，并在该直立板架32的上端锁设有一承座33，而在该承座33上方锁设感测器座31；该感测器座31的上端二侧分别向上凸设第一凸体311及第二凸体312，以供分别装设对照式的光发射器及光接收器，并在第一凸体311及第二凸体312间具有一供切割刀具移入进行位置感测作业的凹部313，在本实施例中，该第一凸体311是折角状的凸块，并在该第一凸体311上装设有光发射器34，一设于感测器座31上，并朝向该光发射器34区域吹气的第一空气供应嘴35，该第一空气供应嘴35并连接于一干净空气供应源（图式未示），而可对光发射器34的表面区域吹气清洁，在本实施例中，该第一空气供应嘴35设于该第一凸体311上，另该第二凸体312也为折角状的凸块，并相对设置于第一凸体311的对向位置，该第二凸体312上装设有接收光发射器34所发射光源的光接收器36，而可以对照的方式感测光源通过凹部313的光通量，并转换成电压值后传输至控制器，经由控制器的运算，即可换算出位于凹部313内切割刀具的变化量，另一设于感测器座31上，并朝向该光接收器36区域吹气的第二空气供应嘴37，该第二空气供应嘴37相同连接于一干净空气供应源（图式未示），而可对光接收器36的表面区域吹气清洁，在本实施例中，该第二空气供应嘴37设于该第二凸体312上，另于该固定座30上设有一可由驱动源驱动作水平移动的罩盖38，以移动罩覆于第一凸体311及第二凸体312的外侧，在本实施例中，该罩盖38的驱动源是一压缸39，该压缸39的一端设于直立板架32上，而压缸39的伸缩杆391端部则连接一连接板40，该连接板40再锁设连接罩盖38，而可利用压缸39带动连接板40及罩盖38作水平移动，为了使连接板40及罩盖38可以稳定的作水平移动，另于固定座30上锁设有至少一滑轨组41，并使该连接板40锁设于该滑轨组41上，在本实施例中，该滑轨组41的滑轨411锁设于固定座30上，而该连接板40则锁设于该滑轨组41的滑座412上，并在该连接板40的后端连接有一可罩覆滑轨411的保护盖42，进而压缸39于作动时，可以稳定的带动连接板40及罩盖38沿着滑轨组41作水平移动；其中，该罩盖38于相对第一凸体311及第二凸体312间的凹部313位置处设有一塞块381，在该罩盖38水平移动罩覆于第一凸体311及第二凸体312的外侧时，使该塞块381填塞于该凹部313的位置空间内。

请参阅图8、图9所示，由于位置感测装置设于接近切割刀具的机体侧壁，使得晶圆进行切割作业时，其切割使用的切削液常会混杂着切屑而喷溅沾附到位置感测装置，因此本发明将会使压缸39作动，而带动罩盖38作水平移动，而罩覆于第一凸体311及第二凸体312的外侧，同时并使塞块381填塞于该凹部313的位置空间内，接着分别以第一空气供应嘴35及第二空气供应嘴37吹气清洁光发射器34区域及光接收器36区域，由于该塞块381填塞于凹部313的位置空间内，因此第一空气供应嘴35的吹气气体会在光发射器34与塞块381之间的通道空间内以正气压的型态于同一方向向外吹出，以及第二空气供应嘴37的吹气气体会在光接收器36与塞块381之间的通道空间以正气压的型态于同一方向向外吹出，其不仅可有效降低光发射器34及光接收器36与塞块381间的通道空间的紊流现象以避免由周侧引入混杂有切削液及切屑的污染空气，且因塞块381填塞于凹部313，而形成封闭凹部313后端的通道，也可有效避免由后方引入混杂有切削液及切屑的污染空气，进而确保光发射器34及光接收器36的洁净度。

请参阅图10所示，当切割刀具因磨损或更新而需重新感测其直径的位置时，切割刀具将会停止转动及停止喷溅切削液，接着本发明将会使压缸39作动，而带动罩盖38作水平移动并脱离第一凸体311及第二凸体312的外侧，同时并使塞块381脱离凹部313的位置空间，使第一凸体311上的光发射器34及第二凸体312上的光接收器36曝露于开放的空间中。请参阅图11所示，切割刀具43进行位置感测作业时，其将切割刀具43移动至第一凸体311及第二凸体312间的凹部313位置空间内，接着对照式的光发射器34发射光源，并由光接收器36接收未被切割刀具43遮蔽的光源，该光接收器36会将接收到的通光量转换成电压值，而传输至控制器，并经由控制器的运算，即可换算出切割刀具43的直径位置，并进一步由程式执行切割深度的位置进给补偿，而确保切割刀具43在正确的切割深度位置，进而达到准确执行切割刀具43位置感测的效益。

据此，本发明实为一深具实用性及进步性的设计，然未见有相同的产品及刊物公开，从而允符发明专利申请要件，爰依法提出申请。

Claims (8)

1.一种切割刀具的位置感测装置，其特征在于，其包括有：

固定座：设于机体；

感测器座：设于固定座上，该感测器座的一侧凸设有第一凸体，另一侧凸设有第二凸体，该第一凸体及该第二凸体间具有一凹部；

光发射器：设于感测器座的第一凸体上，以发射光源；

光接收器：设于感测器座的第二凸体上，并相对设置于光发射器的对向位置，以感测光源通过凹部的光通量；

第一空气供应嘴：设于感测器座上，该第一空气供应嘴连接空气供应源，并朝向光发射器区域吹气；

第二空气供应嘴：设于感测器座上，该第二空气供应嘴连接空气供应源，并朝向光接收器区域吹气；

罩盖：设于固定座上，该罩盖在相对感测器座的凹部位置处设有塞块，该罩盖能够由驱动源驱动作水平移动，以罩覆于感测器座的第一凸体及第二凸体的外侧，并使塞块填塞于该感测器座的凹部的位置空间内。

2.根据权利要求1所述的切割刀具的位置感测装置，其特征在于，该固定座的一端设有一直立板架，并在该直立板架的上端设有一承座，在该承座上方锁设感测器座。

3.根据权利要求1所述的切割刀具的位置感测装置，其特征在于，该第一空气供应嘴设于感测器座的第一凸体上。

4.根据权利要求1所述的切割刀具的位置感测装置，其特征在于，该第二空气供应嘴设于感测器座的第二凸体上。

5.根据权利要求1所述的切割刀具的位置感测装置，其特征在于，该罩盖的驱动源是压缸。

6.根据权利要求5所述的切割刀具的位置感测装置，其特征在于，该压缸的伸缩杆连接一连接板，该连接板再连接罩盖，而由压缸带动连接板及罩盖作水平移动。

7.根据权利要求6所述的切割刀具的位置感测装置，其特征在于，该固定座上设有至少一滑轨组，该连接板锁设于该滑轨组上，而使连接板及罩盖能够沿着滑轨组作水平移动。

8.根据权利要求7所述的切割刀具的位置感测装置，其特征在于，该滑轨组的滑轨锁设于固定座上，该连接板锁设于该滑轨组的滑座上。