JP4339452B2 - Ｃｓｐ基板分割装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＳＰ基板を個々のペレットに分割し、各ペレットを搬送トレーに収納するまでを行うＣＳＰ基板分割装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９に示すようなＣＳＰ（Chip Size Package）基板１００は、複数の半導体チップをガラスエポキシ等の樹脂によって封止して一体的にパッケージングしたもので、縦横に設けた切削ライン１０１、１０２に沿って切削することにより、ペレットである個々のＣＳＰに分割される。
【０００３】
このようなＣＳＰ基板１００の分割には、例えば図１０に示すような、通常の半導体ウェーハの分割にも使用される分割装置１１０を用いる。この分割装置１１０を用いてＣＳＰ基板１００を分割するときは、図示したように、テープＴを介してフレームＦに保持されたＣＳＰ基板１００がカセット１１１に予め収容される。
【０００４】
そして、カセット１１１から搬出入手段１１２によってＣＳＰ基板１００が１枚ずつ搬出され、第一の搬送手段１１３に吸着されて旋回動することによりチャックテーブル１１４に載置され、吸引保持される。
【０００５】
更に、チャックテーブル１１４がＸ軸方向に移動して撮像手段１１５によってＣＳＰ基板１００の表面が撮像され、アライメント手段１１６によって切削ライン１０１、１０２が検出された後、更にチャックテーブル１１４がＸ軸方向に移動して、検出された切削ライン１０１が切削ブレード１１７を備えた切削手段１１８の作用を受けて切削される。
【０００６】
また、横方向の切削ライン１０１が全て切削されると、次にチャックテーブル１１４が９０度回転し、切削手段１１８の作用を受けて切削ライン１０１に直交する切削ライン１０２が切削される。このようにしてＣＳＰ基板１００が縦横に切削されると、個々のペレットであるＣＳＰに分割される。
【０００７】
分割後のＣＳＰ基板１００は、そのままの状態で第二の搬送手段１１９によって洗浄領域１２０に搬送されて洗浄・乾燥された後、搬出入手段１１２によって再びカセット１１１に収納される。このようにして、分割により形成された個々のＣＳＰは、テープＴを介してフレームＦに保持されたままの状態でカセット１１１に収容され、カセット１１１ごと分割装置１１０から搬出され、後の工程において個々のＣＳＰは搬送トレーに適宜の間隔をおいて整列して収容され、出荷されるか、または、電化製品の組立ラインに搬送される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
通常の半導体ウェーハの場合は、分割後に個々のペレットをピックアップしてワイヤボンディング、パッケージング等の工程を経る必要があるが、ＣＳＰ基板の場合は分割により形成された個々のペレットが製品となり得るため、そのままトレーに収容すればすぐに出荷または電化製品の組立ラインに搬送できる状態にある。
【０００９】
しかしながら、図１０に示した分割装置１１０は、個々のペレットに分割してカセットに収容するまでの機能しか有していないため、ＣＳＰをピックアップしてトレーに収容するには、カセットをトレーへの収容を行う工程に搬送し、他の装置等においてペレットをトレーに収容する作業を経る必要があり、生産性の点で問題がある。
【００１０】
また、ピックアップから搬送トレーへの収容を行うために別個の装置が必要となったり、またはそれを操作するための人手が必要となったりするため、経済性の面でも問題がある。
【００１１】
このように、ＣＳＰ基板の分割後のペレットを搬送トレーに収容する場合においては、工程を簡略化して生産性及び経済性を高めることに解決すべき課題を有している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、ＣＳＰ基板を個々のペレットに分割して搬送トレーに移し替えるＣＳＰ基板分割装置であって、ＣＳＰ基板を支持する治具と、該治具を格納する治具ラックと、該治具ラックから治具を搬出し、搬出した治具をＣＳＰ基板が載置される領域に位置付ける治具搬出入テーブルと、ＣＳＰ基板を収容したカセットが載置されるカセット載置テーブルと、該カセットからＣＳＰ基板を搬出するＣＳＰ基板搬出手段と、搬出したＣＳＰ基板を該治具搬出入テーブル上の治具に載置するＣＳＰ基板載置手段と、治具搬出入テーブル上の治具に載置されたＣＳＰ基板を治具と共に加工テーブルまで搬送する第一の搬送手段と、加工テーブルに保持されたＣＳＰ基板をペレットに分割する切削ブレードを備えた分割手段と、ペレットに分割されたＣＳＰ基板を治具と共に加工テーブルから洗浄テーブルまで搬送する第二の搬送手段と、洗浄済みのＣＳＰ基板を治具と共に洗浄テーブルからペレットピックアップテーブルまで搬送する第三の搬送手段と、
該ペレットピックアップテーブル上の治具からペレットをピックアップし、ペレット移し替え領域に位置付けられた搬送トレーに移し替える移し替え手段と、ペレットがピックアップされることにより空になった治具を該ペレットピックアップテーブルから該治具搬出入テーブルまで搬送する第四の搬送手段とから少なくとも構成されるＣＳＰ基板分割装置を提供する。
【００１３】
そしてこのＣＳＰ基板分割装置は、空の搬送トレーが収容される第一の搬送トレーラックと、ペレットで満たされた搬送トレーが収容される第二の搬送トレーラックと、第一の搬送トレーラックから空の搬送トレーを搬出してペレット移し替え領域まで移動する第一の搬送トレーテーブルと、ペレットで満たされた搬送トレーを第二の搬送トレーラックに収容する第二の搬送トレーテーブルと、ペレットで満たされた搬送トレーを第一の搬送トレーテーブルから第二の搬送トレーテーブルに載せ替える載せ替え手段とが含まれること、治具の表面にはＣＳＰ基板をペレットに分割する切削ブレードの逃げ溝が格子状に形成されており、格子によって区画された各領域には、治具の表裏面を貫通し、加工テーブルの吸引源と連通してＣＳＰ基板を吸引保持する第一の吸引孔と、治具の側面に形成された係合孔と連通し、第一の搬送手段と第二の搬送手段と第三の搬送手段とに形成された吸引源パイプが係合することによりＣＳＰ基板を吸引保持する第二の吸引孔とが形成されていること、第一の搬送手段と第二の搬送手段と第三の搬送手段とに形成された吸引源パイプは、治具の係合孔に係合してＣＳＰ基板を吸引保持すると共に該治具を挟持することを付加的要件とする。
【００１４】
このように構成されるＣＳＰ基板分割装置では、基板の切削から切削により分割された個々のペレットの搬送トレーへの収容までを一つの装置で行うことができるため、搬送トレーへの収容までにかかる時間を短縮することができ、人手も少なくて済むようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示すＣＳＰ基板分割装置１０について説明する。このＣＳＰ基板分割装置１０は、ＣＳＰ基板を切削することにより個々のペレットであるＣＳＰに分割して搬送トレーに移し替える装置であり、分割しようとするＣＳＰ基板１１は、上下動可能なカセット載置テーブル１２上に載置されたカセット１３に複数収容される。
【００１６】
また、ＣＳＰ基板１１の切削の際にＣＳＰ基板１１を下方から支持する治具が治具ラック１５に複数収容されている。ここで、治具にはＣＳＰ基板１１の大きさや厚さ、分割後のペレットのサイズ等に対応してブレードの逃げ溝を予め形成しておく必要があるため、ＣＳＰ基板の種類に個別に対応した２種類以上の治具が治具ラック１５の所定の番地に収容されている。図１の例においては、４種類の治具１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄがそれぞれ治具ラック１５の１番地、２番地、３番地、４番地に４枚ずつ収容されている。
【００１７】
ＣＳＰ基板１１は、例えば図２に示すような平面上の基板であり、破線で示した切削ライン１６、１７を縦横に切削することにより個々のＣＳＰとなる。また、個々の治具、例えば図２に示す治具１４ａは、ＣＳＰ基板１１の裏面全体を保持できるように、かつ分割後も個々のＣＳＰを保持できるように構成されている。具体的には、ＣＳＰ基板１１の切削ライン１６、１７に対応して予め縦横に設けた逃げ溝１８、１９によって区画された領域ごとに、１つの第一の吸引孔２０と２つの第二の吸引孔２１とを備えている。
【００１８】
なお、図３に示すＣＳＰ基板２２のように、切削ライン２３、２４の数が多く個々のＣＳＰが小さく分割される場合には、治具においてもこれに対応する必要があるため、この場合は例えば図３に示す治具１４ｂのように、切削ライン２３、２４に対応して逃げ溝２５、２６を多く形成する。そして、逃げ溝２５、２６の数が多いために区画された領域の数も多くなり、これにより第一の吸引孔２７、第二の吸引孔２８も多く形成される。
【００１９】
図２の例を参照して説明を続けると、治具１４ａの側面には、後述する第一の搬送手段６０の吸引源パイプ６４、第二の搬送手段６９の吸引源パイプ７３、第三の搬送手段７４の吸引源パイプ７９が係合する３つの係合孔２９、３０、３１を備えている。ここで、図４において、図２に示した治具１４ａの内部構造を示すように、第一の吸引孔２０は治具１４ａの表裏面を貫通し、第二の吸引孔２１は治具１４ａの内部に形成された通気路３２を介して３つの係合孔２９、３０、３１に連通している。
【００２０】
また、各治具の表面には、治具の品番を示す識別マーク３３が設けられている。識別マーク３３は、例えば孔の数によって治具の品番の識別を可能とするもので、図２の治具１４ａには、識別マーク３３として孔３４が３つ形成されている。また、図３に示した治具１４ｂには孔３４が２つ形成されている。なお、識別マーク３３は、例えばバーコード等により構成されていてもよい。
【００２１】
治具ラック１５に収容された各治具は、図５（Ａ）に示す治具搬出入手段３５によって治具搬出入テーブル３６の上に載置される。この治具搬出入手段３５においては、起立した壁部３７に垂直方向に設けた一対の第一のガイドレール３８にテーブル支持部３９が摺動可能に係合しており、２つのガイドレール３８の間に形成された貫通部４０を貫通したテーブル支持部３９が、壁部３７の後部側に垂直方向に設けたボールネジ（図示せず）に螺合している。そして、ボールネジに連結されたモータ４１に駆動されてボールネジが回動するのに伴い、テーブル支持部３９がガイドレール３８にガイドされて上下動する構成となっている。
【００２２】
また、テーブル支持部３９の上面にはＹ軸方向に一対の第二のガイドレール４２が配設されており、これに治具搬出入テーブル３６が摺動可能に係合している。治具搬出入テーブル３６は、テーブル支持部３９の側部に設けられたレール３９ａに係合した駆動源３６ａの駆動によって、第二のガイドレール４２にガイドされてＹ軸方向に所要範囲移動可能となっている。また、治具搬出入テーブル３６の上面には、識別マーク３３を検出する検出手段４６となる発光素子及び受光素子からなる複数の光センサー４３が例えば４つ並んで配設されている。この光センサー４３は、搬出しようとする治具がＣＳＰ基板に対応したものであるか否かを判断するために設けられている。
【００２３】
例えば、治具搬出入手段３５を用いて治具ラック１５に収容された治具１４ａを搬出する際は、テーブル支持部３９が上下動して該当する番地に位置付けられ、搬出しようとする治具１４ａが収容されている位置より若干低い位置まで移動する。そして、図５（Ｂ）に示すように、治具搬出入テーブル３６が＋Ｙ方向に移動して治具ラック１５内の搬出しようとする治具１４ａの下に進入し、分割しようとするＣＳＰ基板に対応した治具かどうかを判断する。
【００２４】
この判断は、例えば図６に示すような構成の判断手段４４において行われる。この判断手段４４は、ＣＳＰ基板分割装置１０に備えたキーボード、ＣＰＵ、メモリ等からなり、機能に基づいて示すと、図６のように、制御手段４５、検出手段４６、第一の記憶手段４７、第二の記憶手段４８、第三の記憶手段４９、情報入力手段５０とから構成される。
【００２５】
制御手段４５は、情報入力手段５０からの情報の入力、各記憶手段への情報の格納や読み出し、各記憶手段に記憶された内容の比較、判断等を行う。
【００２６】
検出手段４６は、図５に示した例では、治具搬出入テーブル３６に配設された光センサー４３であり、図２及び図３のように治具に設けた識別マーク３３が孔の場合は光センサー、識別マーク３３がバーコードの場合はバーコードリーダにより構成される。
【００２７】
第一の記憶手段４７には、図７（Ａ）に示すように、分割しようとするＣＳＰ基板１１の品番が情報入力手段５０からオペレータによって入力され記憶されている。ＣＳＰ基板１１の品番は、ＣＳＰ基板の大きさ、厚さ、ペレットのサイズ等によりそれぞれ異なる識別番号となっており、例えば３桁の数字で表される。図７（Ａ）の例においては、品番００１のみがオペレータによって入力され第一の記憶手段４７に記憶されている。即ち、この場合は品番００１のＣＳＰ基板が分割の対象となる。
【００２８】
図７（Ｂ）に示すように、第二の記憶手段４８には、ＣＳＰ基板の品番と、それに対応する治具の品番及び孔の数、その治具が収容されている治具ラックの番地、ペレットサイズからなる対応表が予め記憶されている。例えば、品番００２のＣＳＰ基板に対応する治具の品番はＢであり、その治具は治具ラック１５の２−１、２−２、２−３、２−４番地に収容されている。また、品番００２のＣＳＰ基板のペレットサイズは５ｍｍ角で、分割によりタテ６個、ヨコ１４個のペレットにより分割される等の情報も記憶されている。
【００２９】
図７（Ｃ）に示すように、第三の記憶手段４９には、実際に治具搬出入テーブル３６に搬出しようとしている治具の識別マーク３３が検出手段４６によって検出され、検出された治具の品番が記憶される。
【００３０】
情報入力手段５０は、第一の記憶手段４７、第二の記憶手段４８に格納する情報を入力するもので、例えば、図１に示したＣＳＰ基板分割装置１０の前部側に備えたキーボード５１である。
【００３１】
このように構成される判断手段４４においては、分割を始める前に、情報入力手段５０を用いて分割しようとするＣＳＰ基板１１の品番００１をオペレータが入力して第一の記憶手段４７に格納する。
【００３２】
そして、図５（Ｂ）に示したように、治具搬出入テーブル３６が治具ラック１５内の搬出しようとする治具１４ａ（品番Ａ）の下に進入したときに、その治具１４ａの品番を検出手段４６によって検出し、第三の記憶手段４９に格納する。
【００３３】
具体的には、図５（Ａ）に示したように、検出手段４６が光センサー４３の場合は、光センサー４３から治具に形成された孔３４に対して光を照射する。光を照射すると、孔３４を通った光の反射光は弱くなるのに対し、孔が形成されていない部分に照射した光は治具１４ａの裏面において反射するため反射光は強くなる。このようにして光センサー４３において検出される反射光に基づいて孔３４がいくつ形成されているかを判断する。
【００３４】
例えば、図２、図３に示したように、品番Ａの治具１４ａには３つの孔３４が形成され、品番Ｂの治具１４ｂには２つの孔３４が形成されており、また、図示していないが、品番Ｃの治具ｃには１つの孔が形成され、品番Ｄの治具１４ｄには孔が形成されていないとした場合、治具搬出入テーブル３６の直上にある治具が品番Ａの治具１４ａであるとすると、品番Ａの治具には孔が３つ形成されているため、図５（Ａ）のように検出手段４６が４つの光センサー４３から構成されている場合は、反射光は３つが弱く、１つが強くなる。このように、反射光の強弱により、治具１４ａにいくつの孔が形成されているかを判断することができる。即ち、この場合は、治具搬出入テーブル３６の直上にある治具１４ａは、品番Ａの治具であることがわかる。この検出結果は第三の記憶手段４９に格納される。
【００３５】
こうして治具搬出入テーブル３６の直上にある治具１４ａの品番が検出されて第三の記憶手段４９に記憶されると、制御手段４５において第一の記憶手段４７に記憶されている内容と第三の記憶手段４９に記憶されている内容とが、予め第二の記憶手段４８に記憶されている対応関係を具備しているかどうかを判断する。
【００３６】
図７に示した例の場合、第一の記憶手段４７に記憶されたＣＳＰ基板の品番は００１、第三の記憶手段４９に記憶された治具の品番はＡであり、この場合は第二の記憶手段４８の対応関係を具備するため、治具搬出入テーブル３６の直上にある治具１４ａはＣＳＰ基板００１に対応した治具であると判断する。
【００３７】
このように、第一の記憶手段４７に記憶されている内容と第三の記憶手段４９に記憶されている内容とが、第二の記憶手段４８に記憶されている対応関係を具備している場合は、テーブル支持部３９を若干上昇させて、図５（Ｃ）に示すように治具搬出入テーブル３６の上にその治具１４ａを載置する。こうして品番Ａの治具１４ａが治具搬出入テーブル３６に載置されると、治具搬出入テーブル３６が−Ｙ方向に移動することにより、治具１４ａを載置したまま治具ラック１５から待避し、次にテーブル支持部３９が上昇することにより、図５（Ｄ）のように治具搬出入テーブル３６が最も上に位置付けられ、治具１４ａが載置された治具搬出入テーブル３６がＣＳＰ基板分割装置１０の上部に現れる。
【００３８】
一方、第一の記憶手段４７に記憶されている内容と第三の記憶手段４９に記憶されている内容とが、第二の記憶手段４８に記憶されている対応関係を具備していない場合は、その治具はＣＳＰ基板１１に対応していないと判断する。そして、この場合は搬出をやめ、その旨を図１に示したモニター５２に表示する等してオペレータに知らせる。
【００３９】
このようにして判断手段４４により搬出しようとする治具がＣＳＰ基板１１に対応する治具かどうかを判断することで、例えば治具ラック１５の所定の番地に第二の記憶手段４８に格納された対応関係を具備しない誤った治具が収容されている場合には、その誤った治具が搬出されて使用されることがなくなるため、ペレットのサイズと治具の逃げ溝とが合致せずに治具や切削ブレードを損傷させたり、ＣＳＰ基板自体を損傷させるといった問題が発生しなくなる。
【００４０】
こうして分割しようとするＣＳＰ基板１１に対応した治具１４ａが治具搬出入テーブル３６にセットされると、次に、カセット１２に収容された分割前のＣＳＰ基板１１が、Ｘ軸方向に移動可能なＣＳＰ基板搬出手段５３によって押し出されて仮置き領域５４に載置される。
【００４１】
仮置き領域５４には、Ｘ軸方向に循環するベルト５４ａが設けられており、カセット１２から押し出されたＣＳＰ基板１１はベルト５４ａ上に載置され、ベルト５４ａの上面の−Ｘ方向のスライドによって仮置き領域５４における一定の位置に位置付けられる。そして、ＣＳＰ基板１１は、ＣＳＰ基板載置手段５５によって治具搬出入テーブル３６上の治具１４ａに載置される。
【００４２】
ここで、ＣＳＰ基板載置手段５５は、Ｙ軸方向に配設された第三のガイドレール５６と、これに摺動可能に係合した駆動部５７と、駆動部５７に対して上下動可能な上下動部５８とから構成され、上下動部５８の下部には吸着部５９を備えており、上下動部５８が下降して仮置き領域５４に載置されたＣＳＰ基板１１を吸着部５９によって吸着し、上下動部５８が上昇すると共に−Ｙ方向に移動して治具搬出入テーブル３６の載置された治具１４ａの直上に位置付けられた後、上下動部５８が下降すると共に吸着を解除することにより、図８のようにしてＣＳＰ基板１１が治具１４ａの上に載置される。
【００４３】
こうして治具搬出入テーブル３６上において治具１４ａの上にＣＳＰ基板１１が載置されると、第一の搬送手段６０によって治具１４ａと共にＣＳＰ基板１１が加工テーブル６１に搬送される。
【００４４】
第一の搬送手段６０は、治具搬出入テーブル３６の上方から加工テーブル６１の上方までＸ軸方向に架設された橋部６２と、橋部６２に沿ってＸ軸方向に移動可能にかつＺ軸方向に上下動可能に配設された保持部６３とから構成されており、保持部６３には、治具を保持する３つの吸引源パイプ６４を備えている。
【００４５】
この吸引源パイプ６４は、図２に示した治具１４ａの側面に形成された係合孔２９、３０、３１に係合して治具１４ａを保持する。そして、３つの係合孔２９、３０、３１から供給された吸引力は、図２におけるＡ−Ａ断面の一部を図４に示した治具１４ａの内部の通気路３２を介し、第二の吸引孔２１にも供給され、この吸引力によってＣＳＰ基板１１が治具１４ａに吸引保持される。従って、吸引源パイプ６４を係合孔２９、３０、３１に係合させ、この状態で保持部６３が−Ｘ方向に移動することにより、ＣＳＰ基板１１をしっかりと保持した状態で治具１４ａを搬送することができる。こうして搬送することによってＣＳＰ基板１１を吸引保持した治具１４ａが加工テーブル６１の直上に位置付けられると、保持部６３を下降させると共に向かい合う吸引源パイプ６４が互いが離れる方向にスライドして係合孔２９、３０、３１との係合状態を解除することにより、ＣＳＰ基板１１が治具１４ａと共に加工テーブル６１に載置される。そして、加工テーブル６１の中心部に設けた吸引孔６５から供給される吸引力が治具１４ａの表裏面を貫通する第一の吸引孔２０に供給され、この吸引力によって治具１４ａ及びＣＳＰ基板１１が吸引保持される。
【００４６】
こうして治具１４ａと共に加工テーブル６１に吸引保持されたＣＳＰ基板１１は、加工テーブル６１が−Ｘ方向に移動することにより、まずアライメント手段６６の直下に位置付けられ、ここで図２に示した切削ライン１６が検出されてブレード６７とのＹ軸方向の位置合わせがなされる。
【００４７】
そして更に加工テーブル６１が−Ｘ方向に移動することにより、スピンドルの先端に切削ブレード６７が装着された分割手段６８の作用を受けて、まず切削ライン１６が切削される。更に、切削ライン１６が１本切削されるごとに、隣り合う切削ライン間の間隔だけ分割手段６８がＹ軸方向に割り出し送りされ、加工テーブル６１がＸ軸方向の往復移動と共に順次切削ライン１６が切削されていく。
【００４８】
また、同方向の切削ライン１６がすべて切削されると、加工テーブル６１が９０度回転し、上記と同様に切削ライン１６に直交する切削ライン１７が切削されてＣＳＰ基板１１が個々のペレットに分割される。
【００４９】
こうして分割されたＣＳＰ基板１１は、治具１４ａと共に第二の搬送手段６９によって洗浄テーブル７０に搬送される。ここで、第二の搬送手段６９は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に移動可能なアーム部７１と、アーム部７１の先端に上下動可能に配設された上下動部７２とから構成され、上下動部７２は、第一の搬送手段６０と同様に、治具１４ａの係合孔２９、３０、３１に係合する３つの吸引源パイプ７３を備えており、この吸引源パイプ７３が係合孔２９、３０、３１に係合し、分割された個々のＣＳＰが治具１４ａに吸引保持された状態で治具１４ａと共に分割済みのＣＳＰ基板１１が搬送される。
【００５０】
洗浄テーブル７０は、実質的に加工テーブル６１と同様の構造で、吸引孔を有すると共にスピン回転可能に構成されており、治具１４ａと共にＣＳＰ基板１１が載置され、洗浄テーブル７０の回転と共に洗浄水の噴射によって切削屑が除去され、更に高圧エアーによって乾燥される。
【００５１】
洗浄及び乾燥が行われたＣＳＰ基板１１は、治具１４ａと共に第三の搬送手段７４によってペレットピックアップテーブル７５に搬送される。第三の搬送手段７４は、Ｘ軸方向に架設した橋部７６と、橋部７６に沿ってＸ軸方向に移動可能にかつ上下動可能に配設されたアーム部７７と、アーム部７７の先端に配設された保持部７８とから構成され、保持部７８は、第一の搬送手段６０、第二の搬送手段６９と同様に、治具１４ａの係合孔２９、３０、３１に係合する３つの吸引源パイプ７９を備えており、この吸引源パイプ７９が係合孔２９、３０、３１に係合した状態で治具１４ａに吸引保持された分割済みのＣＳＰ基板１１が搬送される。
【００５２】
治具１４ａと共にＣＳＰ基板１１を吸引保持した保持部７８が＋Ｘ方向に移動してペレットピックアップテーブル７５の直上に位置付けられると、保持部７８がアーム部７７と共に下降し、向かい合う吸引源パイプ７９が互いが離れる方向にスライドして係合孔２９、３０、３１との係合状態を解除することにより、治具１４ａと共にＣＳＰ基板１１がペレットピックアップテーブル７５に載置される。
【００５３】
ペレットピックアップテーブル７５の＋Ｘ方向の近傍には、個々のペレットが収容される搬送トレーが載置される領域であるペレット移し替え領域８０が設けられており、移し替え手段８１がペレットピックアップテーブル７５の上方からペレット移し替え領域８０の上方まで架設されている。
【００５４】
移し替え手段８１は、Ｘ軸方向に架設された橋部８２と、橋部８２に沿ってＸ軸方向に移動可能でかつＺ軸方向に上下動可能な保持部８３を２つ有している。それぞれの保持部８３は、ペレットピックアップテーブル７５に治具１４ａと共に載置された分割済みのＣＳＰ基板１１から個々のペレットであるＣＳＰを吸着する吸着部８４を備えている。
【００５５】
また、ペレットピックアップテーブル７５はＹ軸方向に移動可能でかつ回転可能となっており、ペレットのピックアップ時は、ペレットピックアップテーブル７５がＹ軸方向に移動して適宜の位置にＣＳＰ基板１１を位置付ける。
【００５６】
一方、ペレット移し替え領域８０には、Ｙ軸方向に移動可能な第一の搬送トレーテーブル８５が配設されており、この上にはペレットが収容される空の搬送トレー８６が載置される。この第一の搬送トレーテーブル８５は、Ｚ軸方向にも移動可能であり、装置内部を通り、第一の搬送トレーラック８７の下部に進入することができる。
【００５７】
第一の搬送トレーラック８７には、複数の空の搬送トレー８６が重ねて格納されており、第一の搬送トレーテーブル８５によって下から順番に取り出されていく。そして、取り出された空の搬送トレー８６は、第一の搬送トレーテーブル８５の上に載置されてペレット移し替え領域８０に位置付けられる。
【００５８】
ペレットを移し替える際は、まず、ペレットピックアップテーブル７５をＹ軸方向に移動させると共にペレットピックアップテーブル７５に治具１４ａと共に載置されたＣＳＰ基板１１のピックアップしようとするペレットの上方に吸着部８４を位置付け、保持部８３を下降させてペレットを吸着してから、保持部８３を上昇させる。
【００５９】
一方、搬送トレー８６は、第一の搬送トレーテーブル８５がＹ軸方向にスライドすることに伴いＹ軸方向に移動し、吸着部８４とのＹ軸方向の位置合わせがなされる。この状態で、ペレットを吸着保持した保持部８３を＋Ｘ方向に移動させて第一の搬送トレーテーブル８５に載置された搬送トレー８６の所定の空きスロットの直上まで移動させ、保持部８３を下降させると共に吸着部８４による吸着を解除することにより、搬送トレー８６の所定のスロットにペレットであるＣＳＰが収容される。
【００６０】
このような作業を繰り返して行うことにより、搬送トレー８６のすべてのスロットにペレットが収容される。なお、本実施の形態のように、２つの保持部８３がある場合には、両者を並行して動作させてピックアップを行えば、より効率的である。
【００６１】
すべてのペレットがピックアップされることによりペレットピックアップテーブル７５に残された治具１４ａは、ペレットピックアップテーブル７５が９０度回転して＋Ｙ方向に移動することにより治具載置領域８８に位置付けられる。そして、第四の搬送手段８９によって治具搬出入テーブル３６に搬送され、再度分割すべきＣＳＰ基板が治具１４ａに載置されて前述した作業が繰り返される。
【００６２】
一方、分割すべきＣＳＰ基板がなくなった場合は、治具搬出入手段３５によって治具ラック１５のもとの番地に収容される。このように、治具を何度も繰り返し使用することができるため、従来のように使用後のテープを着脱、廃棄する必要がなくなり、経済性、生産性に優れている。
【００６３】
なお、これまでは１枚の治具の流れについて説明してきたが、実際には４枚の治具がタイミングを図りながら効率よく流れている。
【００６４】
移し替えによりペレットで満たされた搬送トレー９０は、載せ替え手段９１によって第二の搬送トレーテーブル９２に搬送される。ここで、載せ替え手段９１は、ガイドレール９１ａと、ガイドレール９１ａに沿ってＸ軸方向に移動可能なアーム部９３とアーム部９３の先端において上下動可能に配設された挟持部９４とから構成されており、挟持部９４が下降して
第一の搬送トレーテーブル８５においてペレットが収容された搬送トレー９０を挟持し、挟持部９４が上昇すると共に＋Ｘ方向に移動し、挟持された搬送トレー９０が第二の搬送トレーテーブル９２の直上に位置付けられたときに挟持部９４が下降して挟持状態を解除することにより第二の搬送トレーテーブル９２に載置される。
【００６５】
第二の搬送トレーテーブル９２は、第一の搬送トレーテーブル８５と同様にＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能であり、装置内部を通り第二の搬送トレーラック９５の下部に進入することができるため、ペレットで満たされた搬送トレー９０が第二の搬送トレーテーブル９２に載置されると、第二の搬送トレーテーブル９２が第二の搬送トレーラック９５の内部に進入してペレットで満たされた搬送トレー９０が第二の搬送トレーラック９５に下から収容されていく。
【００６６】
以上のように構成されるＣＳＰ基板分割装置１０においては、ＣＳＰ基板の分割からペレットの搬送トレーへの収容までの作業を１つの装置で効率よく行うことができるため、ＣＳＰ基板の分割とペレットの搬送トレーへの収容を別個に行っていた従来と比較して、生産性が大幅に改善される。また、また、機械の操作等に必要な人手も減らすことができるため、経済性も向上する。
【００６７】
また、ＣＳＰ基板搬送装置１０におけるＣＳＰ基板及びそれを支持する治具の搬送時は、吸引源パイプ６４、７３、７９を治具に係合させるだけで、簡単な構造でありながらＣＳＰ基板を吸引保持しながら治具を保持して搬送することができるため、搬送途中でＣＳＰ基板が落下して破損することがなく、安全性も向上させることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＣＳＰ基板分割装置では、ＣＳＰ基板の切削から切削により分割されたペレットの搬送トレーへの収容までを一つの装置で行うことができるため、基板の分割とペレットの搬送トレーへの収容を別個の装置等によって行っていた従来と比較して搬送トレーへの収容までにかかる時間を大幅に短縮することができ、生産性が大幅に向上する。また、機械の操作等に必要な人手も減らすことができるため、経済性も向上する。
【００６９】
更に、ＣＳＰ基板を保持した治具は、一連の作業が終了した後、再度ＣＳＰ基板を保持して循環し、何回も使用されるので、従来のようにテープの着脱や廃棄が不要となり、生産性、経済性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＣＳＰ基板分割装置の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】同ＣＳＰ基板分割装置によって分割されるＣＳＰ基板及びＣＳＰ基板を支持する治具の第一の例を示す斜視図である。
【図３】同ＣＳＰ基板分割装置によって分割されるＣＳＰ基板及びＣＳＰ基板を支持する治具の第二の例を示す斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面の一部を示す断面図である。
【図５】治具搬出入手段を用いて治具が治具ラックから搬出される様子を段階的に示す示す斜視図である
【図６】分割するＣＳＰ基板に対応する治具か否かを判断する判断手段の構成を示すブロック図である。
【図７】同判断手段を構成する第一の記憶手段、第二の記憶手段、第三の記憶手段に格納された内容の一例を示す説明図である。
【図８】ＣＳＰ基板が治具に支持された状態を示す斜視図である。
【図９】ＣＳＰ基板の一例を示す斜視図である。
【図１０】ＣＳＰ基板を分割するのに従来使用していた分割装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…ＣＳＰ基板分割装置 １１…ＣＳＰ基板
１２…カセット載置テーブル １３…カセット
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ…治具
１５…治具ラック １６、１７…切削ライン
１８、１９…逃げ溝 ２０…第一の吸引孔
２１…第二の吸引孔 ２２…ＣＳＰ基板
２３、２４…切削ライン ２５、２６…逃げ溝
２７…第一の吸引孔 ２８…第二の吸引孔
２９、３０、３１…係合孔 ３２…通気路
３３、３４…孔 ３５…治具搬出入手段
３６…治具搬出入テーブル ３６ａ…駆動源
３７…壁部 ３８…第一のガイドレール
３９…テーブル支持部 ３９ａ…レール
４０…貫通部 ４１…モータ
４２…第二のガイドレール ４３…光センサー
４４…判断手段 ４５…制御手段 ４６…検出手段
４７…第一の記憶手段 ４８…第二の記憶手段
４９…第三の記憶手段 ５０…情報入力手段
５１…キーボード ５２…モニター
５３…ＣＳＰ基板搬出手段 ５４…仮置き領域
５４ａ…ベルト ５５…ＣＳＰ基板載置手段
５６…第三のガイドレール ５７…駆動部
５８…上下動部 ５９…吸着部 ６０…第一の搬送手段
６１…加工テーブル ６２…橋部 ６３…保持部
６４…吸引源パイプ ６５…吸引孔
６６…アライメント手段 ６７…切削ブレード
６８…分割手段 ６９…第二の搬送手段
７０…洗浄テーブル ７１…アーム部 ７２…上下動部
７３…吸引源パイプ ７４…第三の搬送手段
７５…ペレットピックアップテーブル ７６…橋部
７７…アーム部 ７８…保持部 ７９…吸引源パイプ
８０…ペレット移し替え領域 ８１…移し替え手段
８２…橋部 ８３…保持部 ８４…吸着部
８５…第一の搬送トレーテーブル
８６…空の搬送トレー ８７…第一の搬送トレーラック
８８…治具載置領域 ８９…第四の搬送手段
９０…搬送トレー ９１…載せ替え手段
９１ａ…ガイドレール
９２…第二の搬送トレーテーブル ９３…アーム部
９４…挟持部 ９５…第二の搬送トレーラック
１００…ＣＳＰ基板 １０１、１０２…切削ライン
１１０…分割装置…１１１…カセット
１１２…搬出入手段 １１３…第一の搬送手段
１１４…チャックテーブル １１５…撮像手段
１１６…アライメント手段 １１７…切削ブレード
１１８…切削手段 １１９…第二の搬送手段
１２０…洗浄領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＳＰ基板を個々のペレットに分割し、各ペレットを搬送トレーに収納するまでを行うＣＳＰ基板分割装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９に示すようなＣＳＰ（Chip Size Package）基板１００は、複数の半導体チップをガラスエポキシ等の樹脂によって封止して一体的にパッケージングしたもので、縦横に設けた切削ライン１０１、１０２に沿って切削することにより、ペレットである個々のＣＳＰに分割される。
【０００３】
このようなＣＳＰ基板１００の分割には、例えば図１０に示すような、通常の半導体ウェーハの分割にも使用される分割装置１１０を用いる。この分割装置１１０を用いてＣＳＰ基板１００を分割するときは、図示したように、テープＴを介してフレームＦに保持されたＣＳＰ基板１００がカセット１１１に予め収容される。
【０００４】
そして、カセット１１１から搬出入手段１１２によってＣＳＰ基板１００が１枚ずつ搬出され、第一の搬送手段１１３に吸着されて旋回動することによりチャックテーブル１１４に載置され、吸引保持される。
【０００５】
更に、チャックテーブル１１４がＸ軸方向に移動して撮像手段１１５によってＣＳＰ基板１００の表面が撮像され、アライメント手段１１６によって切削ライン１０１、１０２が検出された後、更にチャックテーブル１１４がＸ軸方向に移動して、検出された切削ライン１０１が切削ブレード１１７を備えた切削手段１１８の作用を受けて切削される。
【０００６】
また、横方向の切削ライン１０１が全て切削されると、次にチャックテーブル１１４が９０度回転し、切削手段１１８の作用を受けて切削ライン１０１に直交する切削ライン１０２が切削される。このようにしてＣＳＰ基板１００が縦横に切削されると、個々のペレットであるＣＳＰに分割される。
【０００７】
分割後のＣＳＰ基板１００は、そのままの状態で第二の搬送手段１１９によって洗浄領域１２０に搬送されて洗浄・乾燥された後、搬出入手段１１２によって再びカセット１１１に収納される。このようにして、分割により形成された個々のＣＳＰは、テープＴを介してフレームＦに保持されたままの状態でカセット１１１に収容され、カセット１１１ごと分割装置１１０から搬出され、後の工程において個々のＣＳＰは搬送トレーに適宜の間隔をおいて整列して収容され、出荷されるか、または、電化製品の組立ラインに搬送される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
通常の半導体ウェーハの場合は、分割後に個々のペレットをピックアップしてワイヤボンディング、パッケージング等の工程を経る必要があるが、ＣＳＰ基板の場合は分割により形成された個々のペレットが製品となり得るため、そのままトレーに収容すればすぐに出荷または電化製品の組立ラインに搬送できる状態にある。
【０００９】
しかしながら、図１０に示した分割装置１１０は、個々のペレットに分割してカセットに収容するまでの機能しか有していないため、ＣＳＰをピックアップしてトレーに収容するには、カセットをトレーへの収容を行う工程に搬送し、他の装置等においてペレットをトレーに収容する作業を経る必要があり、生産性の点で問題がある。
【００１０】
また、ピックアップから搬送トレーへの収容を行うために別個の装置が必要となったり、またはそれを操作するための人手が必要となったりするため、経済性の面でも問題がある。
【００１１】
このように、ＣＳＰ基板の分割後のペレットを搬送トレーに収容する場合においては、工程を簡略化して生産性及び経済性を高めることに解決すべき課題を有している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、ＣＳＰ基板を個々のペレットに分割して搬送トレーに移し替えるＣＳＰ基板分割装置であって、ＣＳＰ基板を支持する治具と、該治具を格納する治具ラックと、該治具ラックから治具を搬出し、搬出した治具をＣＳＰ基板が載置される領域に位置付ける治具搬出入テーブルと、ＣＳＰ基板を収容したカセットが載置されるカセット載置テーブルと、該カセットからＣＳＰ基板を搬出するＣＳＰ基板搬出手段と、搬出したＣＳＰ基板を該治具搬出入テーブル上の治具に載置するＣＳＰ基板載置手段と、治具搬出入テーブル上の治具に載置されたＣＳＰ基板を治具と共に加工テーブルまで搬送する第一の搬送手段と、加工テーブルに保持されたＣＳＰ基板をペレットに分割する切削ブレードを備えた分割手段と、ペレットに分割されたＣＳＰ基板を治具と共に加工テーブルから洗浄テーブルまで搬送する第二の搬送手段と、洗浄済みのＣＳＰ基板を治具と共に洗浄テーブルからペレットピックアップテーブルまで搬送する第三の搬送手段と、
該ペレットピックアップテーブル上の治具からペレットをピックアップし、ペレット移し替え領域に位置付けられた搬送トレーに移し替える移し替え手段と、ペレットがピックアップされることにより空になった治具を該ペレットピックアップテーブルから該治具搬出入テーブルまで搬送する第四の搬送手段とから少なくとも構成されるＣＳＰ基板分割装置を提供する。
【００１３】
そしてこのＣＳＰ基板分割装置は、空の搬送トレーが収容される第一の搬送トレーラックと、ペレットで満たされた搬送トレーが収容される第二の搬送トレーラックと、第一の搬送トレーラックから空の搬送トレーを搬出してペレット移し替え領域まで移動する第一の搬送トレーテーブルと、ペレットで満たされた搬送トレーを第二の搬送トレーラックに収容する第二の搬送トレーテーブルと、ペレットで満たされた搬送トレーを第一の搬送トレーテーブルから第二の搬送トレーテーブルに載せ替える載せ替え手段とが含まれること、治具の表面にはＣＳＰ基板をペレットに分割する切削ブレードの逃げ溝が格子状に形成されており、格子によって区画された各領域には、治具の表裏面を貫通し、加工テーブルの吸引源と連通してＣＳＰ基板を吸引保持する第一の吸引孔と、治具の側面に形成された係合孔と連通し、第一の搬送手段と第二の搬送手段と第三の搬送手段とに形成された吸引源パイプが係合することによりＣＳＰ基板を吸引保持する第二の吸引孔とが形成されていること、第一の搬送手段と第二の搬送手段と第三の搬送手段とに形成された吸引源パイプは、治具の係合孔に係合してＣＳＰ基板を吸引保持すると共に該治具を挟持することを付加的要件とする。
【００１４】
このように構成されるＣＳＰ基板分割装置では、基板の切削から切削により分割された個々のペレットの搬送トレーへの収容までを一つの装置で行うことができるため、搬送トレーへの収容までにかかる時間を短縮することができ、人手も少なくて済むようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１に示すＣＳＰ基板分割装置１０について説明する。このＣＳＰ基板分割装置１０は、ＣＳＰ基板を切削することにより個々のペレットであるＣＳＰに分割して搬送トレーに移し替える装置であり、分割しようとするＣＳＰ基板１１は、上下動可能なカセット載置テーブル１２上に載置されたカセット１３に複数収容される。
【００１６】
また、ＣＳＰ基板１１の切削の際にＣＳＰ基板１１を下方から支持する治具が治具ラック１５に複数収容されている。ここで、治具にはＣＳＰ基板１１の大きさや厚さ、分割後のペレットのサイズ等に対応してブレードの逃げ溝を予め形成しておく必要があるため、ＣＳＰ基板の種類に個別に対応した２種類以上の治具が治具ラック１５の所定の番地に収容されている。図１の例においては、４種類の治具１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄがそれぞれ治具ラック１５の１番地、２番地、３番地、４番地に４枚ずつ収容されている。
【００１７】
ＣＳＰ基板１１は、例えば図２に示すような平面上の基板であり、破線で示した切削ライン１６、１７を縦横に切削することにより個々のＣＳＰとなる。また、個々の治具、例えば図２に示す治具１４ａは、ＣＳＰ基板１１の裏面全体を保持できるように、かつ分割後も個々のＣＳＰを保持できるように構成されている。具体的には、ＣＳＰ基板１１の切削ライン１６、１７に対応して予め縦横に設けた逃げ溝１８、１９によって区画された領域ごとに、１つの第一の吸引孔２０と２つの第二の吸引孔２１とを備えている。
【００１８】
なお、図３に示すＣＳＰ基板２２のように、切削ライン２３、２４の数が多く個々のＣＳＰが小さく分割される場合には、治具においてもこれに対応する必要があるため、この場合は例えば図３に示す治具１４ｂのように、切削ライン２３、２４に対応して逃げ溝２５、２６を多く形成する。そして、逃げ溝２５、２６の数が多いために区画された領域の数も多くなり、これにより第一の吸引孔２７、第二の吸引孔２８も多く形成される。
【００１９】
図２の例を参照して説明を続けると、治具１４ａの側面には、後述する第一の搬送手段６０の吸引源パイプ６４、第二の搬送手段６９の吸引源パイプ７３、第三の搬送手段７４の吸引源パイプ７９が係合する３つの係合孔２９、３０、３１を備えている。ここで、図４において、図２に示した治具１４ａの内部構造を示すように、第一の吸引孔２０は治具１４ａの表裏面を貫通し、第二の吸引孔２１は治具１４ａの内部に形成された通気路３２を介して３つの係合孔２９、３０、３１に連通している。
【００２０】
また、各治具の表面には、治具の品番を示す識別マーク３３が設けられている。識別マーク３３は、例えば孔の数によって治具の品番の識別を可能とするもので、図２の治具１４ａには、識別マーク３３として孔３４が３つ形成されている。また、図３に示した治具１４ｂには孔３４が２つ形成されている。なお、識別マーク３３は、例えばバーコード等により構成されていてもよい。
【００２１】
治具ラック１５に収容された各治具は、図５（Ａ）に示す治具搬出入手段３５によって治具搬出入テーブル３６の上に載置される。この治具搬出入手段３５においては、起立した壁部３７に垂直方向に設けた一対の第一のガイドレール３８にテーブル支持部３９が摺動可能に係合しており、２つのガイドレール３８の間に形成された貫通部４０を貫通したテーブル支持部３９が、壁部３７の後部側に垂直方向に設けたボールネジ（図示せず）に螺合している。そして、ボールネジに連結されたモータ４１に駆動されてボールネジが回動するのに伴い、テーブル支持部３９がガイドレール３８にガイドされて上下動する構成となっている。
【００２２】
また、テーブル支持部３９の上面にはＹ軸方向に一対の第二のガイドレール４２が配設されており、これに治具搬出入テーブル３６が摺動可能に係合している。治具搬出入テーブル３６は、テーブル支持部３９の側部に設けられたレール３９ａに係合した駆動源３６ａの駆動によって、第二のガイドレール４２にガイドされてＹ軸方向に所要範囲移動可能となっている。また、治具搬出入テーブル３６の上面には、識別マーク３３を検出する検出手段４６となる発光素子及び受光素子からなる複数の光センサー４３が例えば４つ並んで配設されている。この光センサー４３は、搬出しようとする治具がＣＳＰ基板に対応したものであるか否かを判断するために設けられている。
【００２３】
例えば、治具搬出入手段３５を用いて治具ラック１５に収容された治具１４ａを搬出する際は、テーブル支持部３９が上下動して該当する番地に位置付けられ、搬出しようとする治具１４ａが収容されている位置より若干低い位置まで移動する。そして、図５（Ｂ）に示すように、治具搬出入テーブル３６が＋Ｙ方向に移動して治具ラック１５内の搬出しようとする治具１４ａの下に進入し、分割しようとするＣＳＰ基板に対応した治具かどうかを判断する。
【００２４】
この判断は、例えば図６に示すような構成の判断手段４４において行われる。この判断手段４４は、ＣＳＰ基板分割装置１０に備えたキーボード、ＣＰＵ、メモリ等からなり、機能に基づいて示すと、図６のように、制御手段４５、検出手段４６、第一の記憶手段４７、第二の記憶手段４８、第三の記憶手段４９、情報入力手段５０とから構成される。
【００２５】
制御手段４５は、情報入力手段５０からの情報の入力、各記憶手段への情報の格納や読み出し、各記憶手段に記憶された内容の比較、判断等を行う。
【００２６】
検出手段４６は、図５に示した例では、治具搬出入テーブル３６に配設された光センサー４３であり、図２及び図３のように治具に設けた識別マーク３３が孔の場合は光センサー、識別マーク３３がバーコードの場合はバーコードリーダにより構成される。
【００２７】
第一の記憶手段４７には、図７（Ａ）に示すように、分割しようとするＣＳＰ基板１１の品番が情報入力手段５０からオペレータによって入力され記憶されている。ＣＳＰ基板１１の品番は、ＣＳＰ基板の大きさ、厚さ、ペレットのサイズ等によりそれぞれ異なる識別番号となっており、例えば３桁の数字で表される。図７（Ａ）の例においては、品番００１のみがオペレータによって入力され第一の記憶手段４７に記憶されている。即ち、この場合は品番００１のＣＳＰ基板が分割の対象となる。
【００２８】
図７（Ｂ）に示すように、第二の記憶手段４８には、ＣＳＰ基板の品番と、それに対応する治具の品番及び孔の数、その治具が収容されている治具ラックの番地、ペレットサイズからなる対応表が予め記憶されている。例えば、品番００２のＣＳＰ基板に対応する治具の品番はＢであり、その治具は治具ラック１５の２−１、２−２、２−３、２−４番地に収容されている。また、品番００２のＣＳＰ基板のペレットサイズは５ｍｍ角で、分割によりタテ６個、ヨコ１４個のペレットにより分割される等の情報も記憶されている。
【００２９】
図７（Ｃ）に示すように、第三の記憶手段４９には、実際に治具搬出入テーブル３６に搬出しようとしている治具の識別マーク３３が検出手段４６によって検出され、検出された治具の品番が記憶される。
【００３０】
情報入力手段５０は、第一の記憶手段４７、第二の記憶手段４８に格納する情報を入力するもので、例えば、図１に示したＣＳＰ基板分割装置１０の前部側に備えたキーボード５１である。
【００３１】
このように構成される判断手段４４においては、分割を始める前に、情報入力手段５０を用いて分割しようとするＣＳＰ基板１１の品番００１をオペレータが入力して第一の記憶手段４７に格納する。
【００３２】
そして、図５（Ｂ）に示したように、治具搬出入テーブル３６が治具ラック１５内の搬出しようとする治具１４ａ（品番Ａ）の下に進入したときに、その治具１４ａの品番を検出手段４６によって検出し、第三の記憶手段４９に格納する。
【００３３】
具体的には、図５（Ａ）に示したように、検出手段４６が光センサー４３の場合は、光センサー４３から治具に形成された孔３４に対して光を照射する。光を照射すると、孔３４を通った光の反射光は弱くなるのに対し、孔が形成されていない部分に照射した光は治具１４ａの裏面において反射するため反射光は強くなる。このようにして光センサー４３において検出される反射光に基づいて孔３４がいくつ形成されているかを判断する。
【００３４】
例えば、図２、図３に示したように、品番Ａの治具１４ａには３つの孔３４が形成され、品番Ｂの治具１４ｂには２つの孔３４が形成されており、また、図示していないが、品番Ｃの治具ｃには１つの孔が形成され、品番Ｄの治具１４ｄには孔が形成されていないとした場合、治具搬出入テーブル３６の直上にある治具が品番Ａの治具１４ａであるとすると、品番Ａの治具には孔が３つ形成されているため、図５（Ａ）のように検出手段４６が４つの光センサー４３から構成されている場合は、反射光は３つが弱く、１つが強くなる。このように、反射光の強弱により、治具１４ａにいくつの孔が形成されているかを判断することができる。即ち、この場合は、治具搬出入テーブル３６の直上にある治具１４ａは、品番Ａの治具であることがわかる。この検出結果は第三の記憶手段４９に格納される。
【００３５】
こうして治具搬出入テーブル３６の直上にある治具１４ａの品番が検出されて第三の記憶手段４９に記憶されると、制御手段４５において第一の記憶手段４７に記憶されている内容と第三の記憶手段４９に記憶されている内容とが、予め第二の記憶手段４８に記憶されている対応関係を具備しているかどうかを判断する。
【００３６】
図７に示した例の場合、第一の記憶手段４７に記憶されたＣＳＰ基板の品番は００１、第三の記憶手段４９に記憶された治具の品番はＡであり、この場合は第二の記憶手段４８の対応関係を具備するため、治具搬出入テーブル３６の直上にある治具１４ａはＣＳＰ基板００１に対応した治具であると判断する。
【００３７】
このように、第一の記憶手段４７に記憶されている内容と第三の記憶手段４９に記憶されている内容とが、第二の記憶手段４８に記憶されている対応関係を具備している場合は、テーブル支持部３９を若干上昇させて、図５（Ｃ）に示すように治具搬出入テーブル３６の上にその治具１４ａを載置する。こうして品番Ａの治具１４ａが治具搬出入テーブル３６に載置されると、治具搬出入テーブル３６が−Ｙ方向に移動することにより、治具１４ａを載置したまま治具ラック１５から待避し、次にテーブル支持部３９が上昇することにより、図５（Ｄ）のように治具搬出入テーブル３６が最も上に位置付けられ、治具１４ａが載置された治具搬出入テーブル３６がＣＳＰ基板分割装置１０の上部に現れる。
【００３８】
一方、第一の記憶手段４７に記憶されている内容と第三の記憶手段４９に記憶されている内容とが、第二の記憶手段４８に記憶されている対応関係を具備していない場合は、その治具はＣＳＰ基板１１に対応していないと判断する。そして、この場合は搬出をやめ、その旨を図１に示したモニター５２に表示する等してオペレータに知らせる。
【００３９】
このようにして判断手段４４により搬出しようとする治具がＣＳＰ基板１１に対応する治具かどうかを判断することで、例えば治具ラック１５の所定の番地に第二の記憶手段４８に格納された対応関係を具備しない誤った治具が収容されている場合には、その誤った治具が搬出されて使用されることがなくなるため、ペレットのサイズと治具の逃げ溝とが合致せずに治具や切削ブレードを損傷させたり、ＣＳＰ基板自体を損傷させるといった問題が発生しなくなる。
【００４０】
こうして分割しようとするＣＳＰ基板１１に対応した治具１４ａが治具搬出入テーブル３６にセットされると、次に、カセット１２に収容された分割前のＣＳＰ基板１１が、Ｘ軸方向に移動可能なＣＳＰ基板搬出手段５３によって押し出されて仮置き領域５４に載置される。
【００４１】
仮置き領域５４には、Ｘ軸方向に循環するベルト５４ａが設けられており、カセット１２から押し出されたＣＳＰ基板１１はベルト５４ａ上に載置され、ベルト５４ａの上面の−Ｘ方向のスライドによって仮置き領域５４における一定の位置に位置付けられる。そして、ＣＳＰ基板１１は、ＣＳＰ基板載置手段５５によって治具搬出入テーブル３６上の治具１４ａに載置される。
【００４２】
ここで、ＣＳＰ基板載置手段５５は、Ｙ軸方向に配設された第三のガイドレール５６と、これに摺動可能に係合した駆動部５７と、駆動部５７に対して上下動可能な上下動部５８とから構成され、上下動部５８の下部には吸着部５９を備えており、上下動部５８が下降して仮置き領域５４に載置されたＣＳＰ基板１１を吸着部５９によって吸着し、上下動部５８が上昇すると共に−Ｙ方向に移動して治具搬出入テーブル３６の載置された治具１４ａの直上に位置付けられた後、上下動部５８が下降すると共に吸着を解除することにより、図８のようにしてＣＳＰ基板１１が治具１４ａの上に載置される。
【００４３】
こうして治具搬出入テーブル３６上において治具１４ａの上にＣＳＰ基板１１が載置されると、第一の搬送手段６０によって治具１４ａと共にＣＳＰ基板１１が加工テーブル６１に搬送される。
【００４４】
第一の搬送手段６０は、治具搬出入テーブル３６の上方から加工テーブル６１の上方までＸ軸方向に架設された橋部６２と、橋部６２に沿ってＸ軸方向に移動可能にかつＺ軸方向に上下動可能に配設された保持部６３とから構成されており、保持部６３には、治具を保持する３つの吸引源パイプ６４を備えている。
【００４５】
この吸引源パイプ６４は、図２に示した治具１４ａの側面に形成された係合孔２９、３０、３１に係合して治具１４ａを保持する。そして、３つの係合孔２９、３０、３１から供給された吸引力は、図２におけるＡ−Ａ断面の一部を図４に示した治具１４ａの内部の通気路３２を介し、第二の吸引孔２１にも供給され、この吸引力によってＣＳＰ基板１１が治具１４ａに吸引保持される。従って、吸引源パイプ６４を係合孔２９、３０、３１に係合させ、この状態で保持部６３が−Ｘ方向に移動することにより、ＣＳＰ基板１１をしっかりと保持した状態で治具１４ａを搬送することができる。こうして搬送することによってＣＳＰ基板１１を吸引保持した治具１４ａが加工テーブル６１の直上に位置付けられると、保持部６３を下降させると共に向かい合う吸引源パイプ６４が互いが離れる方向にスライドして係合孔２９、３０、３１との係合状態を解除することにより、ＣＳＰ基板１１が治具１４ａと共に加工テーブル６１に載置される。そして、加工テーブル６１の中心部に設けた吸引孔６５から供給される吸引力が治具１４ａの表裏面を貫通する第一の吸引孔２０に供給され、この吸引力によって治具１４ａ及びＣＳＰ基板１１が吸引保持される。
【００４６】
こうして治具１４ａと共に加工テーブル６１に吸引保持されたＣＳＰ基板１１は、加工テーブル６１が−Ｘ方向に移動することにより、まずアライメント手段６６の直下に位置付けられ、ここで図２に示した切削ライン１６が検出されてブレード６７とのＹ軸方向の位置合わせがなされる。
【００４７】
そして更に加工テーブル６１が−Ｘ方向に移動することにより、スピンドルの先端に切削ブレード６７が装着された分割手段６８の作用を受けて、まず切削ライン１６が切削される。更に、切削ライン１６が１本切削されるごとに、隣り合う切削ライン間の間隔だけ分割手段６８がＹ軸方向に割り出し送りされ、加工テーブル６１がＸ軸方向の往復移動と共に順次切削ライン１６が切削されていく。
【００４８】
また、同方向の切削ライン１６がすべて切削されると、加工テーブル６１が９０度回転し、上記と同様に切削ライン１６に直交する切削ライン１７が切削されてＣＳＰ基板１１が個々のペレットに分割される。
【００４９】
こうして分割されたＣＳＰ基板１１は、治具１４ａと共に第二の搬送手段６９によって洗浄テーブル７０に搬送される。ここで、第二の搬送手段６９は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に移動可能なアーム部７１と、アーム部７１の先端に上下動可能に配設された上下動部７２とから構成され、上下動部７２は、第一の搬送手段６０と同様に、治具１４ａの係合孔２９、３０、３１に係合する３つの吸引源パイプ７３を備えており、この吸引源パイプ７３が係合孔２９、３０、３１に係合し、分割された個々のＣＳＰが治具１４ａに吸引保持された状態で治具１４ａと共に分割済みのＣＳＰ基板１１が搬送される。
【００５０】
洗浄テーブル７０は、実質的に加工テーブル６１と同様の構造で、吸引孔を有すると共にスピン回転可能に構成されており、治具１４ａと共にＣＳＰ基板１１が載置され、洗浄テーブル７０の回転と共に洗浄水の噴射によって切削屑が除去され、更に高圧エアーによって乾燥される。
【００５１】
洗浄及び乾燥が行われたＣＳＰ基板１１は、治具１４ａと共に第三の搬送手段７４によってペレットピックアップテーブル７５に搬送される。第三の搬送手段７４は、Ｘ軸方向に架設した橋部７６と、橋部７６に沿ってＸ軸方向に移動可能にかつ上下動可能に配設されたアーム部７７と、アーム部７７の先端に配設された保持部７８とから構成され、保持部７８は、第一の搬送手段６０、第二の搬送手段６９と同様に、治具１４ａの係合孔２９、３０、３１に係合する３つの吸引源パイプ７９を備えており、この吸引源パイプ７９が係合孔２９、３０、３１に係合した状態で治具１４ａに吸引保持された分割済みのＣＳＰ基板１１が搬送される。
【００５２】
治具１４ａと共にＣＳＰ基板１１を吸引保持した保持部７８が＋Ｘ方向に移動してペレットピックアップテーブル７５の直上に位置付けられると、保持部７８がアーム部７７と共に下降し、向かい合う吸引源パイプ７９が互いが離れる方向にスライドして係合孔２９、３０、３１との係合状態を解除することにより、治具１４ａと共にＣＳＰ基板１１がペレットピックアップテーブル７５に載置される。
【００５３】
ペレットピックアップテーブル７５の＋Ｘ方向の近傍には、個々のペレットが収容される搬送トレーが載置される領域であるペレット移し替え領域８０が設けられており、移し替え手段８１がペレットピックアップテーブル７５の上方からペレット移し替え領域８０の上方まで架設されている。
【００５４】
移し替え手段８１は、Ｘ軸方向に架設された橋部８２と、橋部８２に沿ってＸ軸方向に移動可能でかつＺ軸方向に上下動可能な保持部８３を２つ有している。それぞれの保持部８３は、ペレットピックアップテーブル７５に治具１４ａと共に載置された分割済みのＣＳＰ基板１１から個々のペレットであるＣＳＰを吸着する吸着部８４を備えている。
【００５５】
また、ペレットピックアップテーブル７５はＹ軸方向に移動可能でかつ回転可能となっており、ペレットのピックアップ時は、ペレットピックアップテーブル７５がＹ軸方向に移動して適宜の位置にＣＳＰ基板１１を位置付ける。
【００５６】
一方、ペレット移し替え領域８０には、Ｙ軸方向に移動可能な第一の搬送トレーテーブル８５が配設されており、この上にはペレットが収容される空の搬送トレー８６が載置される。この第一の搬送トレーテーブル８５は、Ｚ軸方向にも移動可能であり、装置内部を通り、第一の搬送トレーラック８７の下部に進入することができる。
【００５７】
第一の搬送トレーラック８７には、複数の空の搬送トレー８６が重ねて格納されており、第一の搬送トレーテーブル８５によって下から順番に取り出されていく。そして、取り出された空の搬送トレー８６は、第一の搬送トレーテーブル８５の上に載置されてペレット移し替え領域８０に位置付けられる。
【００５８】
ペレットを移し替える際は、まず、ペレットピックアップテーブル７５をＹ軸方向に移動させると共にペレットピックアップテーブル７５に治具１４ａと共に載置されたＣＳＰ基板１１のピックアップしようとするペレットの上方に吸着部８４を位置付け、保持部８３を下降させてペレットを吸着してから、保持部８３を上昇させる。
【００５９】
一方、搬送トレー８６は、第一の搬送トレーテーブル８５がＹ軸方向にスライドすることに伴いＹ軸方向に移動し、吸着部８４とのＹ軸方向の位置合わせがなされる。この状態で、ペレットを吸着保持した保持部８３を＋Ｘ方向に移動させて第一の搬送トレーテーブル８５に載置された搬送トレー８６の所定の空きスロットの直上まで移動させ、保持部８３を下降させると共に吸着部８４による吸着を解除することにより、搬送トレー８６の所定のスロットにペレットであるＣＳＰが収容される。
【００６０】
このような作業を繰り返して行うことにより、搬送トレー８６のすべてのスロットにペレットが収容される。なお、本実施の形態のように、２つの保持部８３がある場合には、両者を並行して動作させてピックアップを行えば、より効率的である。
【００６１】
すべてのペレットがピックアップされることによりペレットピックアップテーブル７５に残された治具１４ａは、ペレットピックアップテーブル７５が９０度回転して＋Ｙ方向に移動することにより治具載置領域８８に位置付けられる。そして、第四の搬送手段８９によって治具搬出入テーブル３６に搬送され、再度分割すべきＣＳＰ基板が治具１４ａに載置されて前述した作業が繰り返される。
【００６２】
一方、分割すべきＣＳＰ基板がなくなった場合は、治具搬出入手段３５によって治具ラック１５のもとの番地に収容される。このように、治具を何度も繰り返し使用することができるため、従来のように使用後のテープを着脱、廃棄する必要がなくなり、経済性、生産性に優れている。
【００６３】
なお、これまでは１枚の治具の流れについて説明してきたが、実際には４枚の治具がタイミングを図りながら効率よく流れている。
【００６４】
移し替えによりペレットで満たされた搬送トレー９０は、載せ替え手段９１によって第二の搬送トレーテーブル９２に搬送される。ここで、載せ替え手段９１は、ガイドレール９１ａと、ガイドレール９１ａに沿ってＸ軸方向に移動可能なアーム部９３とアーム部９３の先端において上下動可能に配設された挟持部９４とから構成されており、挟持部９４が下降して
第一の搬送トレーテーブル８５においてペレットが収容された搬送トレー９０を挟持し、挟持部９４が上昇すると共に＋Ｘ方向に移動し、挟持された搬送トレー９０が第二の搬送トレーテーブル９２の直上に位置付けられたときに挟持部９４が下降して挟持状態を解除することにより第二の搬送トレーテーブル９２に載置される。
【００６５】
第二の搬送トレーテーブル９２は、第一の搬送トレーテーブル８５と同様にＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能であり、装置内部を通り第二の搬送トレーラック９５の下部に進入することができるため、ペレットで満たされた搬送トレー９０が第二の搬送トレーテーブル９２に載置されると、第二の搬送トレーテーブル９２が第二の搬送トレーラック９５の内部に進入してペレットで満たされた搬送トレー９０が第二の搬送トレーラック９５に下から収容されていく。
【００６６】
以上のように構成されるＣＳＰ基板分割装置１０においては、ＣＳＰ基板の分割からペレットの搬送トレーへの収容までの作業を１つの装置で効率よく行うことができるため、ＣＳＰ基板の分割とペレットの搬送トレーへの収容を別個に行っていた従来と比較して、生産性が大幅に改善される。また、また、機械の操作等に必要な人手も減らすことができるため、経済性も向上する。
【００６７】
また、ＣＳＰ基板搬送装置１０におけるＣＳＰ基板及びそれを支持する治具の搬送時は、吸引源パイプ６４、７３、７９を治具に係合させるだけで、簡単な構造でありながらＣＳＰ基板を吸引保持しながら治具を保持して搬送することができるため、搬送途中でＣＳＰ基板が落下して破損することがなく、安全性も向上させることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＣＳＰ基板分割装置では、ＣＳＰ基板の切削から切削により分割されたペレットの搬送トレーへの収容までを一つの装置で行うことができるため、基板の分割とペレットの搬送トレーへの収容を別個の装置等によって行っていた従来と比較して搬送トレーへの収容までにかかる時間を大幅に短縮することができ、生産性が大幅に向上する。また、機械の操作等に必要な人手も減らすことができるため、経済性も向上する。
【００６９】
更に、ＣＳＰ基板を保持した治具は、一連の作業が終了した後、再度ＣＳＰ基板を保持して循環し、何回も使用されるので、従来のようにテープの着脱や廃棄が不要となり、生産性、経済性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＣＳＰ基板分割装置の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】同ＣＳＰ基板分割装置によって分割されるＣＳＰ基板及びＣＳＰ基板を支持する治具の第一の例を示す斜視図である。
【図３】同ＣＳＰ基板分割装置によって分割されるＣＳＰ基板及びＣＳＰ基板を支持する治具の第二の例を示す斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面の一部を示す断面図である。
【図５】治具搬出入手段を用いて治具が治具ラックから搬出される様子を段階的に示す示す斜視図である
【図６】分割するＣＳＰ基板に対応する治具か否かを判断する判断手段の構成を示すブロック図である。
【図７】同判断手段を構成する第一の記憶手段、第二の記憶手段、第三の記憶手段に格納された内容の一例を示す説明図である。
【図８】ＣＳＰ基板が治具に支持された状態を示す斜視図である。
【図９】ＣＳＰ基板の一例を示す斜視図である。
【図１０】ＣＳＰ基板を分割するのに従来使用していた分割装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…ＣＳＰ基板分割装置 １１…ＣＳＰ基板
１２…カセット載置テーブル １３…カセット
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ…治具
１５…治具ラック １６、１７…切削ライン
１８、１９…逃げ溝 ２０…第一の吸引孔
２１…第二の吸引孔 ２２…ＣＳＰ基板
２３、２４…切削ライン ２５、２６…逃げ溝
２７…第一の吸引孔 ２８…第二の吸引孔
２９、３０、３１…係合孔 ３２…通気路
３３、３４…孔 ３５…治具搬出入手段
３６…治具搬出入テーブル ３６ａ…駆動源
３７…壁部 ３８…第一のガイドレール
３９…テーブル支持部 ３９ａ…レール
４０…貫通部 ４１…モータ
４２…第二のガイドレール ４３…光センサー
４４…判断手段 ４５…制御手段 ４６…検出手段
４７…第一の記憶手段 ４８…第二の記憶手段
４９…第三の記憶手段 ５０…情報入力手段
５１…キーボード ５２…モニター
５３…ＣＳＰ基板搬出手段 ５４…仮置き領域
５４ａ…ベルト ５５…ＣＳＰ基板載置手段
５６…第三のガイドレール ５７…駆動部
５８…上下動部 ５９…吸着部 ６０…第一の搬送手段
６１…加工テーブル ６２…橋部 ６３…保持部
６４…吸引源パイプ ６５…吸引孔
６６…アライメント手段 ６７…切削ブレード
６８…分割手段 ６９…第二の搬送手段
７０…洗浄テーブル ７１…アーム部 ７２…上下動部
７３…吸引源パイプ ７４…第三の搬送手段
７５…ペレットピックアップテーブル ７６…橋部
７７…アーム部 ７８…保持部 ７９…吸引源パイプ
８０…ペレット移し替え領域 ８１…移し替え手段
８２…橋部 ８３…保持部 ８４…吸着部
８５…第一の搬送トレーテーブル
８６…空の搬送トレー ８７…第一の搬送トレーラック
８８…治具載置領域 ８９…第四の搬送手段
９０…搬送トレー ９１…載せ替え手段
９１ａ…ガイドレール
９２…第二の搬送トレーテーブル ９３…アーム部
９４…挟持部 ９５…第二の搬送トレーラック
１００…ＣＳＰ基板 １０１、１０２…切削ライン
１１０…分割装置…１１１…カセット
１１２…搬出入手段 １１３…第一の搬送手段
１１４…チャックテーブル １１５…撮像手段
１１６…アライメント手段 １１７…切削ブレード
１１８…切削手段 １１９…第二の搬送手段
１２０…洗浄領域
Claims (4)
- ＣＳＰ基板を個々のペレットに分割して搬送トレーに移し替えるＣＳＰ基板分割装置であって、
ＣＳＰ基板を支持する治具と、
該治具を格納する治具ラックと、
該治具ラックから治具を搬出し、搬出した治具をＣＳＰ基板が載置される領域に位置付ける治具搬出入テーブルと、
ＣＳＰ基板を収容したカセットが載置されるカセット載置テーブルと、
該カセットからＣＳＰ基板を搬出するＣＳＰ基板搬出手段と、
搬出したＣＳＰ基板を該治具搬出入テーブル上の治具に載置するＣＳＰ基板載置手段と、
該治具搬出入テーブル上の治具に載置されたＣＳＰ基板を治具と共に加工テーブルまで搬送する第一の搬送手段と、
該加工テーブルに保持されたＣＳＰ基板をペレットに分割する切削ブレードを備えた分割手段と、
ペレットに分割されたＣＳＰ基板を治具と共に該加工テーブルから洗浄テーブルまで搬送する第二の搬送手段と、
洗浄済みのＣＳＰ基板を治具と共に洗浄テーブルからペレットピックアップテーブルまで搬送する第三の搬送手段と、
該ペレットピックアップテーブル上の治具からペレットをピックアップし、ペレット移し替え領域に位置付けられた搬送トレーに移し替える移し替え手段と、
ペレットがピックアップされることにより空になった治具を該ペレットピックアップテーブルから該治具搬出入テーブルまで搬送する第四の搬送手段と
から少なくとも構成されるＣＳＰ基板分割装置。 - 空の搬送トレーが収容される第一の搬送トレーラックと、
ペレットで満たされた搬送トレーが収容される第二の搬送トレーラックと、
該第一の搬送トレーラックから空の搬送トレーを搬出してペレット移し替え領域まで移動する第一の搬送トレーテーブルと、
ペレットで満たされた搬送トレーを該第二の搬送トレーラックに収容する第二の搬送トレーテーブルと、
ペレットで満たされた搬送トレーを該第一の搬送トレーテーブルから該第二の搬送トレーテーブルに載せ替える載せ替え手段と
が含まれる請求項１に記載のＣＳＰ基板分割装置。 - 治具の表面にはＣＳＰ基板をペレットに分割する切削ブレードの逃げ溝が格子状に形成されており、
該格子によって区画された各領域には、
該治具の表裏面を貫通し、加工テーブルの吸引源と連通してＣＳＰ基板を吸引保持する第一の吸引孔と、
該治具の側面に形成された係合孔と連通し、第一の搬送手段と第二の搬送手段と第三の搬送手段とに形成された吸引源パイプが係合することによりＣＳＰ基板を吸引保持する第二の吸引孔と
が形成されている請求項１または２に記載のＣＳＰ基板分割装置。 - 第一の搬送手段と第二の搬送手段と第三の搬送手段とに形成された吸引源パイプは、治具の係合孔に係合してＣＳＰ基板を吸引保持すると共に該治具を挟持する請求項３に記載のＣＳＰ基板分割装置。
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