JP5894876B2 - チップホルダ収納体 - Google Patents
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Description
本発明は、テーブル上に載置した基板の表面に、円周稜線にV字型の刃先が形成されたホイールチップ(カッターホイール、またはスクライビングホイールともいう)を押しつけながらスクライブすることにより、前記基板に分断用のスクライブラインを加工したり、分断(ブレイク)したりする基板加工装置に用いられるチップホルダの収納体に関する。
従来から、ガラス、シリコン、セラミック、半導体などの脆性材料からなる基板や貼り合わせ基板(以下単に「基板」という)の表面に、ホイールチップでスクライブ予定ラインに沿ったスクライブライン(分断用の溝)を形成したり、あるいは、分断予定ラインから完全分断したりする基板加工装置が知られている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
図16は、上記特許文献などに開示されている、従来の基板加工装置の一例を示す概略的な斜視図である。この基板加工装置Bは、加工対象となる基板Wを載置して保持する水平なテーブル31を備えている。テーブル31は、モータを内蔵する回転駆動部32により水平面内で回動できるようになっており、かつ、水平なレール33に沿ってY方向に移動できるように構成されている。このY方向の移動は、モータ34によって回転するネジ軸35により行われる。
基板加工装置Bには、一対の支柱36、36と、これら支柱36、36をつなぐようにX方向に水平に延びるガイドバー37とを備えたブリッジ38が、テーブル31を跨ぐようにして設けられている。ガイドバー37には、X方向に水平に延びるガイド39が設けられ、スクライブヘッド40がガイド39に沿ってX方向に移動できるように配置されている。スクライブヘッド40のX方向への移動はモータ41の駆動によって行われる。スクライブヘッド40にはホイールチップ42eを備えたチップホルダ42がホルダジョイント43を介して着脱可能に取り付けられる。スクライブヘッド40の内部には、ホルダジョイント43の昇降を可能とする昇降機構が組み込まれている。
このような構成のもとで、テーブル31上に載置した基板Wにホイールチップ42eを押しつけながらホイールチップ42eとテーブル31の一方または双方を移動させることにより、基板WをX−Y方向にスクライブしてスクライブ溝を形成したり分断したりすることができるようになっている。
図17並びに図18は、従来のチップホルダ42及びホルダジョイント43の構成を示すものである。チップホルダ42は略円柱状の胴部42aと、胴部42aの一端(下端)で胴部42aの軸心に対して平行かつ互いに対称に形成された一対の平坦面42b、42bとを備え、さらに、これら一対の平坦面42b、42bの間に、該平坦面42bと平行に形成された切り欠き溝42cが胴部42aの軸心に沿って形成されている。この切り欠き溝42cに、胴部42aの軸心に対して直交するホイール軸42dを介してホイールチップ42eが回転自在に取り付けられている。一対の平坦面42bの一方には、このチップホルダ42に取り付けられているホイールチップ42eの直径や種類、ホイールチップを取り付ける際の設定情報などの管理上有用な固有のデータを記録したコード42iが印字されている。
また、胴部42aの他端(上端)には、ホルダジョイント43に取り付ける際の位置決め用の取付部42fが設けられている。取付部42fは、胴部42aを切り欠いて形成された平面部42gと傾斜面42hとを備えている。平面部42gは胴部42aの軸心とは平行であり、下方にある一対の平坦面42bとは直交している。また、胴部42aは鉄などの磁性体金属で構成されている。
ホルダジョイント43は、上部にベアリング43aを備えており、下部がチップホルダ42を保持する保持部43bとなっている。保持部43bには、下方に向かって開口する断面略円形の開口部43cが設けられており、その内奥部に磁石43jが取り付けられている。さらに、開口部43cの内部には、開口部の軸心とは離れた箇所で該軸心と垂直な方向に延びる位置決め用の平行ピン43dが設けられている。この平行ピン43dは、チップホルダ42が開口部43cに挿入されたときに、チップホルダ42の傾斜面42hに接触してチップホルダ42の方向や姿勢が一定になるように位置決めするものである。
チップホルダ42をホルダジョイント43に取り付ける際は、図18に示すように、ホルダジョイント43の開口部43cにチップホルダ42を、その取付部42fから挿入して行う。取付部42fがホルダジョイント43の開口部43cに挿入されると、チップホルダ42の傾斜面42hに平行ピン43dが接触して位置決めされると共に、チップホルダ42の上端部が磁石43jに磁着されて保持される。これにより、チップホルダ42の姿勢が一定方向に向いた状態で簡単にホルダジョイント43に取り付けることができる。ホイールチップ42eを取り替えるときは、ホルダジョイント43の開口部43cからチップホルダ42を磁石の磁力に抗して引き抜いてチップホルダごと交換する。新たに取り付けられるチップホルダ42は、平坦面42bに印字されているチップ固有のデータを記録したコード42iを別途に設置したリーダで読み取ることにより選択される。
ホイールチップが所定の走行距離を走って交換時期に達したときや、別仕様のホイールチップを必要とするときは、基板加工装置Bを停止させた後、チップホルダの交換が行われる。具体的には、チップホルダをスクライブヘッドのホルダジョイントから取り外した後、保管してあるチップホルダの中からリーダでコードを読み取ることにより所望のチップホルダを選択し、この選択されたチップホルダをホルダジョイントに取り付ける。このような交換作業はオペレータが手作業で行うと手間がかかるので、ロボットで自動的に行うのが好都合である。
ロボットで交換作業を行う場合、複数のチップホルダから希望するチップホルダを選ぶのに、コードを備えたチップホルダの平坦面をリーダで読み取りやすいように、かつ、ロボットで引き出しやすいように配置する必要がある。この場合、チップホルダは直径約2〜3mmの小さなホイールチップを備えているので、コード面を露出させた状態でホイールチップが傷つかないように、例えば載置台などに安定的に載置することが要求される。また、ロボットでチップホルダを選択して掴み、そのままスクライブヘッドのホルダジョイントまで運んで装着するためには、載置台とロボットとの相関的な組み付けに配慮しなければならない。
しかし、従来は、このようなロボットによるチップホルダの自動交換に好適なシステム構成は開示されておらず、未解決のままであった。
しかし、従来は、このようなロボットによるチップホルダの自動交換に好適なシステム構成は開示されておらず、未解決のままであった。
そこで本発明は、上記課題に鑑み、ロボットによる自動交換に好適な機能を備えたチップホルダを収納するチップホルダ収納体を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明のチップホルダ収納体は、基板加工装置のスクライブヘッドに取り付けられる胴部と、該胴部の一端に該胴部の軸心に平行に形成された一対の平坦面と、該一対の平坦面の間に該一対の平坦面と平行に形成された切り欠き溝と、該切り欠き溝に取り付けられたホイールチップと、前記一対の平坦面のいずれかに設けられたコードと、前記胴部の外周面に胴部の軸心に平行に形成されたスライド溝とを備えたチップホルダを収納するチップホルダ収納体であって、前記チップホルダ収納体は、前記チップホルダを収納する収納穴と、平坦な底面とを備え、前記収納穴の内面には前記チップホルダの前記スライド溝に滑動可能に嵌合する凸条が設けられており、前記収納穴に前記チップホルダを収納した際、前記チップホルダの前記コードを設けた平坦面が前記底面と平行に上向きの姿勢で保持されるように、前記スライド溝と前記凸条の位置が設定されている構成とした。
本発明のチップホルダ収納体によれば、チップホルダをチップホルダ収納体に収納したときに、スライド溝と凸条との嵌合によって位置決めされた状態でガタツキなくチップホルダを保持することができる。これにより、チップホルダを収納した収納体を運搬する際のホイールチップの損傷を防止することができる。また、チップホルダ収納体の底面を平らとし、かつ、チップホルダ収納体にチップホルダを収納した際、チップホルダのコードを設けた平坦面がチップホルダ収納体の底面と平行に上向きの姿勢で保持されるように、スライド溝と凸条の位置が設定されているので、載置棚などの台板上に水平に載置したとき、コードを設けた平坦面を上向きの姿勢で安定よく保持することができる。従って、次工程でのリーダによるコード読み取りやロボットによる取り出し操作が容易となる、といった効果がある。
以下において、本発明の詳細をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係るチップホルダを備えた基板加工装置の一例を示す概略的な斜視図である。この基板加工装置Aは、加工対象となる基板Wを載置して保持する水平なテーブル1を備えている。テーブル1は、モータを内蔵する回転駆動部2により水平面内で回動できるようになっており、かつ、水平なレール3に沿ってY方向に移動できるように構成されている。このY方向の移動は、モータ4によって回転するネジ軸5より行われる。
図1は、本発明に係るチップホルダを備えた基板加工装置の一例を示す概略的な斜視図である。この基板加工装置Aは、加工対象となる基板Wを載置して保持する水平なテーブル1を備えている。テーブル1は、モータを内蔵する回転駆動部2により水平面内で回動できるようになっており、かつ、水平なレール3に沿ってY方向に移動できるように構成されている。このY方向の移動は、モータ4によって回転するネジ軸5より行われる。
基板加工装置Aには、一対の支柱6、6と、これら支柱6、6をつなぐようにX方向に水平に延びるガイドバー7とを備えたブリッジ8が、テーブル1を跨ぐようにして設けられている。ガイドバー7には、X方向に水平に延びるガイド9が設けられ、スクライブヘッド10がガイド9に沿ってX方向に移動できるように配置されている。スクライブヘッド10のX方向への移動はモータ11の駆動によって行われる。スクライブヘッド10にはホイールチップ12eを備えたチップホルダ12がホルダジョイント13を介して着脱可能に取り付けられる。スクライブヘッド10の内部には、チップホルダ12の昇降を可能とする昇降機構が組み込まれている。また、ブリッジ8の上部には、基板Wのアライメントマークを撮像する2台のCCDカメラ18、18が設けられている。
このような構成のもとで、テーブル1上に載置した基板Wにホイールチップ12eを押しつけながらホイールチップ12eとテーブル1の一方または双方を移動させることにより、基板WをX−Y方向にスクライブしてスクライブ溝を形成したり分断したりすることができるようになっている。
さらに、基板加工装置Aのテーブル1の近傍に、チップホルダ12を収納する複数のチップホルダ収納体15を載置する載置棚16と、チップホルダ12をチップホルダ収納体15から抜き出してスクライブヘッド10のホルダジョイント13に取り付けたり、あるいは、ホルダジョイント13からチップホルダ12を取り外したりするロボット17とが設置されている。
図2は、チップホルダ12の一例を示すものであって、図2(a)は正面図であり、図2(b)は側面縦断面図であり、図2(c)は斜視図である。チップホルダ12は略円柱状の胴部12aと、胴部12aの一端(下端)で胴部12aの軸心に対して平行かつ互いに対称に形成された一対の平坦面12b、12bとを備え、さらに、これら一対の平坦面12b、12bの間に、該平坦面12bと平行に形成された切り欠き溝12cが胴部12aの軸心に沿って形成されている。この切り欠き溝12cに、胴部12aの軸心に対して直交するホイール軸12dを介してホイールチップ12eが、その一部を胴部12aの下端面から露出させた状態で回転自在に取り付けられている。平坦面12bの一方には、後述するように、このチップホルダ12に取り付けられているホイールチップ12eの直径や種類などの、管理上有用なチップ固有のデータを記録したコード12iが印字されている。
また、胴部12aの他端(上端)には、ホルダジョイント13に取り付ける際の位置決め用の取付部12fが設けられている。取付部12fは、胴部12aを切り欠いて形成された平面部12gと傾斜面12hとを備えている。平面部12gは胴部12aの軸心とは平行であり、下方にある一対の平坦面12bとは直交している。また、取付部12fは鉄などの磁性体金属で構成されている。
さらに、一対の平坦面12b、12bの下端部分には、平坦面12bから突出する一本のピン12jがそれぞれ設けられている。このピン12jは平坦面12b、12bにおいて回転対称位置あるいは左右対称位置に配置されているのが好ましい。ピン12jは、後述するように、ロボット17でチップホルダ12をチップホルダ収納体15から抜き出すときの掛かりとして作用する。なお、ピン12jはそれぞれの平坦面において一本ずつ設けられているが、複数本設けてもよい。また、いずれか一方の平坦面12bのピン12jを省略することも可能である。なお、チップホルダ12をチップホルダ収納体15に収納したものを「チップホルダ収納セット」という。
胴部12aの外周面で取付部12fの反対側には、胴部12aの軸心方向に延びるスライド溝12kが設けられている。このスライド溝12kは、後述するチップホルダ収納体15の収納穴内面に形成された凸条15sに嵌合するようになっている。このスライド溝12kの一端は、切り欠き溝12cに連なっている。
スクライブヘッド10に取り付けられたホルダジョイント13は、図3及び図4に示すように、上部にベアリング13aを備えており、下部がチップホルダ12を保持する保持部13bとなっている。保持部13bには、下方に向かって開口する断面略円形の開口部13cが設けられており、その内奥部に磁石13eが取り付けられている。さらに、開口部13cの内部には、開口部13cの軸心とは離れた箇所で該軸心と垂直な方向に延びる位置決め用の平行ピン13dが設けられている。この平行ピン13dは、チップホルダ12が開口部13cに挿入されたときに、チップホルダ12の傾斜面12h(図2参照)に接触してチップホルダ12の姿勢を一定方向に位置決めするものである。本発明の場合、ホイールチップ12eの回転走行方向がスクライブ方向と一致するように位置決めされている。
チップホルダ12をホルダジョイント13に取り付ける際は、図3に示すように、ホルダジョイント13の開口部13cにチップホルダ12を、その取付部12fから挿入して行う。取付部12fがホルダジョイント13の開口部13cに挿入されると、チップホルダ12の傾斜面12hに接触して位置決めされると共に、チップホルダ12の上端部が磁石13eに磁着されて保持される。これにより、チップホルダ12の姿勢が一定方向に向いた状態で簡単にホルダジョイント13に取り付けることができる。ホイールチップ12eを取り替えるときは、チップホルダ12を磁石13eの磁力に抗して引き抜き、チップホルダごと交換する。
図5は、チップホルダ12を収納するチップホルダ収納体15の一例を示す分解斜視図であり、図6はチップホルダ12を収納した状態の断面図である。チップホルダ収納体15は、前後に貫通する断面略円形の収納穴15aを備え、かつ、平らな底面15yを有するドーム状本体15bと、収納穴15aの前開口部を閉じる前部キャップ15cと、後開口部を閉じる後部キャップ15dとからなる。収納穴15aは、その軸心が底面15yと平行に形成されている。ドーム状本体15bには、収納穴15aの前開口部の下縁に連なって前方に延びる平らな顎部15eが設けられている。
チップホルダ12をチップホルダ収納体15の収納穴15aに収納する際は、収納穴15aの後開口部からホイールチップ12eを先頭にして挿入する。この挿入の際、チップホルダ12のコード12iを設けた平坦面12bがドーム状本体15bの底面15yと平行で常に上向きの姿勢となるように、チップホルダ12のスライド溝12kが嵌合する凸条15sが収納穴15aの内面に形成されている。チップホルダ12のスライド溝12kの一端は、切り欠き溝12cに連なって形成されているので、チップホルダ12を収納穴15aに挿入する際、切り欠き溝12cがガイドとなって凸条15sに嵌め込むことができ、挿入操作が容易となる。また、チップホルダ12を収納穴15aに手で挿入する場合は、取付部12fの平面部12gを上に向けた状態で、平面部12gに親指を添え、180°反対側のスライド溝12kの近傍に人差し指を添え、両の指で挟むようにチップホルダ12をつまんで収納穴15aに挿入すると、作業効率が向上する。
前部キャップ15cは、弾性のある合成樹脂材で一体成形され、ドーム状本体15bの底面15yに面接する平らな板状部15fと、ドーム状本体15bの頂部周面に面接する円弧状上カバー15gとを備えており、板状部15fと円弧状上カバー15gとは前壁15hで連結されている。板状部15fの上面には、傘状頭部15kを有する弾性ストッパ15iが上方に向かって突出して設けられており、ドーム状本体15bの前開口部の近傍には、弾性ストッパ15iを底面15yから挿通させるための貫通孔15jが形成されている。
弾性ストッパ15iを貫通孔15jに挿通するときは、まず図7(a)に示すように傘状頭部15kが圧縮されて進入し、貫通孔15jを抜けると図7(b)に示すように傘状頭部15kが原形に復元して拡大し、貫通孔15jから抜け出ないようになっている。この姿勢において、弾性ストッパ15iの傘状頭部15kは、ドーム状本体15bの収納穴15aの内周面から内側に少し突き出るようにその寸法が予め設定されている。さらに、弾性ストッパ15iを貫通孔15jに挿通した後、この弾性ストッパ15iを残して前部キャップ15cを除去することができるように、弾性ストッパ15i近傍の板状部15fに脆弱な切取線15nが設けられている。また、円弧状上カバー15gの下面にはドーム状本体15bの上周面に設けられた係合溝15pに弾性係合する突起15q(図6参照)が形成されており、突起15qの反対側、即ち、円弧状上カバー15gの上面には、突起15qの係合を解除するためのつまみ片15rが設けられている。
切取線15nから切り取られてドーム状本体15bに残された弾性ストッパ15iは、図6に示すように、収納穴15aに収納されたチップホルダ12の平坦面12bが収納穴15aの前開口部から露出した位置で、チップホルダ12の前進を一時的に制止するストッパとして機能する。即ち、チップホルダ12の平坦面12bに隣接する肩部12mが弾性ストッパ15iの傘状頭部15kに当接して弾性ストッパ15iの弾性変形の範囲内で前進が制止される。そして、図7(d)に示すように、弾性ストッパ15iの弾性力に抗してチップホルダ12を前開口部から引き出し方向に強く引っ張ると、弾性ストッパ15iは傾倒してチップホルダ12の進行を許すように形成されている。この場合、弾性ストッパ15iが傾倒できるように、貫通孔15jは余裕を持たせて形成する。なお、肩部12mは、図に示すような傾斜面や円弧が好ましいが、傘状頭部15kを弾力に抗して乗り越えることができれば、略直角なエッジであってもよい。
後部キャップ15dは、弾性のある合成樹脂材で一体成形され、キャップ内面の上下に形成された突起15tが、ドーム状本体15bの外周面の上下に設けられた係合溝15uに弾性的に係合して着脱自在に取り付けられている。
前部キャップ15cは、チップホルダ収納体15にチップホルダ12を収納したときに、前開口部からのチップホルダ12の脱落を防止するとともに、ホイールチップ12eの刃先を保護するためのものであり、前壁15hの内面にはホイールチップ12eの刃先が嵌まり込む凹部が形成されている(図6参照)。また、後部キャップ15dは、チップホルダ12が収納穴15aの後開口部から脱落するのを防止するためのものである。
図8(a)は、ストッパの別の実施例を示す。この実施例では、前記した弾性ストッパ15iにかえて、弾性係止爪15vでチップホルダ12の前進を規制するストッパを形成している。弾性係止爪15vは、バネ15wで押し上げ方向に弾力を受けた状態でチップホルダ収納体15のドーム状本体15bに取り付けられている。弾性係止爪15vの先端は、チップホルダ12の肩部12mに斜面を向けた傾斜面で形成されているが、円弧であってもよい。この実施例における前部キャップ15c’は、先の実施例で示した前部キャップ15cから弾性ストッパ15iをなくした構造であって、互いに弾性的に嵌合する係合溝15p’並びに突起15q’により収納穴15aの前開口部に着脱自在に取り付けられている。また、前壁15hの内面には、前部キャップ15cと同様、ホイールチップ12eの刃先が嵌まり込む凹部が形成されている。また、収納穴15aの後開口部には、先の実施例と同様に後部キャップ15dが着脱自在に取り付けられている。
また、上記の後部キャップ15dにかえて、図8(b)に示すように、弾性係止爪15vと同じ構成を有する弾性係止爪15xを収納穴15aの後開口部付近に設けて、チップホルダ12が収納穴15aの後開口部から脱落しないようにしてもよい。弾性係止爪15xの先端も、チップホルダ12を挿入しやすく、かつ抜け難いように、後開口部に斜面を向けた傾斜面で形成されているが、円弧であってもよい。
上記した実施例においては、各チップホルダ収納体15に1個のチップホルダ12を収納した例を示したが、図9に示すように、複数個、例えば5〜10個のチップホルダ12を収納することもできる。この場合、先行のチップホルダ12の尾部に後続のチップホルダ12のホイールチップ12eが当って刃先が破損するのを防止するために、チップホルダ12の尾部(図2における上端面)に刃先が嵌まり込む凹部12pを設けるのがよい。
上記チップホルダ収納体15は複数個用意され、種類の異なるホイールチップ12eを備えたチップホルダ12を種類ごとに区分けしてそれぞれのチップホルダ収納体15に収納し、工場内などで保管される。そして使用時に、前部キャップ15cを取り外した状態で基板加工装置Aの載置棚16に整列して配置する。
図10は、複数の、例えば3個のチップホルダ収納体15を整列して載置する載置棚16と、該載置棚の近傍に設置されたロボット17とを示す斜視図である。
この実施例において、載置棚16は、チップホルダ収納体15の平らな底面15yを載置面として載置する3枚の棚板16aを備えている。各棚板16aには、チップホルダ収納体15に収納されたチップホルダ12の平坦面12bが、棚板16aの前端縁16bから突き出た状態で保持されるように、棚板周縁部に囲枠16cが設けられている。また、各棚板16aは、前端縁16b側から見て階段状に組まれている。
この実施例において、載置棚16は、チップホルダ収納体15の平らな底面15yを載置面として載置する3枚の棚板16aを備えている。各棚板16aには、チップホルダ収納体15に収納されたチップホルダ12の平坦面12bが、棚板16aの前端縁16bから突き出た状態で保持されるように、棚板周縁部に囲枠16cが設けられている。また、各棚板16aは、前端縁16b側から見て階段状に組まれている。
ロボット17は、先端に挟着爪17bを有するロボットアーム17aと、このロボットアーム17aに取り付けられてチップホルダ12の平坦面12bに設けられたコード12iを読み取るリーダ17cとを備えている。ロボットアーム17aは、その先端の挟着爪17bが、チップホルダ収納体15から露出したチップホルダ12の一対の平坦面12b、12bを横から挟んで引き出すことができるように構成されている。この際、各棚板16aは階段状に組まれているので、他のチップホルダ12に邪魔されることなく、目的のチップホルダ12を掴んで引き出すことができるとともに、各チップホルダ12のコード12iが平面上で重なることがないので、上方からリーダ17cで各チップホルダ12のコード12iを容易かつ正確に読み取ることができる。
また、挟着爪17bで一対の平坦面12b、12bを横から挟んで引き出す際に、各平坦面12bのピン12j、12jが引き抜き方向に対する挟着爪17bへの掛かりとなって、確実かつ滑らかに引き出すことができる。この際、ピン12jが各平坦面12b、12bに配置されているので、挟着爪17bを引き出し方向に対してバランスよく引っかけることができ、滑らかにチップホルダ12を引き出すことができる。また、スクライブヘッドのホルダジョイント13(図3参照)から抜き出す場合も同様である。
また、挟着爪17bで一対の平坦面12b、12bを横から挟んで引き出す際に、各平坦面12bのピン12j、12jが引き抜き方向に対する挟着爪17bへの掛かりとなって、確実かつ滑らかに引き出すことができる。この際、ピン12jが各平坦面12b、12bに配置されているので、挟着爪17bを引き出し方向に対してバランスよく引っかけることができ、滑らかにチップホルダ12を引き出すことができる。また、スクライブヘッドのホルダジョイント13(図3参照)から抜き出す場合も同様である。
載置棚16における複数の棚板16aは、図11に示すように、同一平面上でロボット17に近い側にある棚板16aほど、前端縁16bが後退するようにそれぞれ後方にずらして形成してもよい。これにより、先の階段状に組み付けた実施例と同様に、ロボットアーム17aの挟着爪17bでチップホルダ12を引き出す際に、他のチップホルダ12に邪魔されることなく、目的のチップホルダ12を掴んで引き出すことができるとともに、上方からロボットアーム17aのリーダ17cで各チップホルダ12のコード12iを読み取るのが容易となる。
上記した載置棚16の棚板16aは、図12に示すように、前端縁16bが下方となるように傾斜して形成するのがよい。これにより、チップホルダ収納体15からチップホルダ12をロボットアーム17aで引き抜く際に、自重による滑り効果で軽く引き出すことができる。特に、図9で示した複数のチップホルダ12を収納するチップホルダ収納体15を棚板16aに載置する場合、チップホルダ12が自重によって前進する程度の傾斜角を棚板16aにつけておくのがよい。これにより、先行のチップホルダ12が引き出されると、後続のチップホルダ12が自重によって前進してストッパ位置で次の引き出しのために待機させることができる。
図1の基板加工装置によりスクライブを開始するにあたっては、まず基板Wをテーブル1上に載置保持させる。そしてブリッジ8上に設置された2台のCCDカメラ18、18で、図13に示すように、基板上の左右2カ所の位置決め用アライメントマークM1、M2を検出する。このときのアライメントマークを結ぶ直線Sが、2台のCCDカメラ18、18を結ぶ基準直線Lに対して傾いている場合には、テーブル1を回転駆動部2で回転させて傾き角が0になるように修正する。また、予め設定されたスクライブ開始位置に対するホイールチップ12eのずれもCCDカメラ18によって検出される。もし、Y方向にずれていれば、そのずれ量に相当する分だけテーブル1を移動させる。また、X方向にずれていれば、スクライブヘッド10をそのずれ量に相当する分だけX方向に移動させる。このX−Y方向のずれの補正や基板の傾き角の修正は、図14のブロック図に示すように、付帯するコンピュータ19の制御部20によって行われる。
図14のブロック図において、2台のCCDカメラ18からの出力はコンピュータ19の制御部20に与えられる。制御部20は、補正値に基づいてテーブル回転駆動部2を動作してテーブル1を回転し、前記傾き角が0になるように修正する。また、X−Y方向のずれの補正もそれぞれの駆動部21、22を駆動することにより行われる。補正完了後、チップホルダ昇降駆動部23を駆動してチップホルダ12を下降させ、基板Wにホイールチップ12eを押しつけながらホイールチップ12eとテーブル1の一方または双方を移動させることにより、基板WをX−Y方向にスクライブしてスクライブ溝を形成する。このときに使用されるホイールチップ12eの走行距離はデータ保持部24に記録され、ホイールチップ12eの交換時期になればアラームなどで表示される。
チップホルダ12のコード12iには以下のデータが記録されている。このコードは1次元コード、例えばバーコードを用いてもよいが、狭い面積で多くの情報を入力できる2次元コードが好ましい。2次元コードは直接印字して形成されるが、ラベルを貼り付けるようにしてもよい。データの入力は付帯するコンピュータで行われ、個体識別用の番号、刃先の形態や直径などのホイールチップ固有の仕様に加え、以下で説明する「外切り」「内切り」などのスクライブ方式やスクライブのレシピに符合する型式番号などが記録されている。
基板Wをホイールチップでスクライブする方法には、「外切り」と「内切り」とがあり、基板の種類や用途によって選択的に使い分けられている。「外切り」は、図15(a)に示すように、ホイールチップ12eの最下端を基板Wの表面(上面)より僅かに下方まで降下させた状態で、基板Wの端縁の外側位置(スクライブ開始位置)にセットする。そしてセットした位置から水平移動させ、基板端部に衝突させて乗り上げ、さらに所定のスクライブ圧で押圧しながら水平移動させてスクライブを行う。一方「内切り」は、図15(b)に示すように、基板の端縁から内側(スクライブ開始位置)にてホイールチップ12eを上方から下降させて基板に所定のスクライブ圧で当接させ、押圧しながら水平移動させてスクライブを行う。この「外切り」の際の基板端縁からスクライブ開始位置までの距離を「+」値とし、「内切り」の際の基板端縁からスクライブ開始位置までの距離を「−」値とし、これら数値を段階的に分けた「外切り」「内切り」の各種スクライブレシピがコンピュータ19に予め入力設定され、レシピ選択ボタン25で選択できるようにしてある。例えば「外切り」で「+」値が2mmの場合は(A1)のボタンを、「内切り」で「−」値が2mmの場合は(A5)のボタンといったように、複数の選択肢からレシピを選ぶことができるようにしてある。
ホイールチップ12eが所定の走行距離を走って交換時期に達したときや別仕様のホイールチップ12eに交換するときは、基板加工装置Aが停止された後、ロボット17によりホイールチップ12eの交換が行われる。ロボット17は交換すべきホイールチップ12eを有するチップホルダ12をホルダジョイント13から取り外して別に用意した収納ボックスに移した後、ロボットアーム17aに取り付けられたリーダ17cによりチップホルダ収納体15にストックしてあるチップホルダ12のコード12iを読み取って、適正なチップホルダ12を選択して抜き出し、ホルダジョイント13に取り付ける。
また、コンピュータ19には、選択されるレシピごとに好適なホイールチップ12eの型式番号が登録されているので、コンピュータ19に予め入力設定されているレシピの選択ボタン25を選択するだけで、レシピに適合するチップホルダ12に取り替えることができる。即ち、選択ボタン25でレシピを選択すると、選択されたレシピに好適なチップホルダ12が決定され、ロボットアーム17aが載置棚16に載置してあるチップホルダ収納体15に移動してリーダ17cでチップホルダ12のコード12iを読み取って好適なチップホルダ12をチップホルダ収納体15から抜き取る。抜き取られたチップホルダ12は、スクライブヘッド10のホルダジョイント13に取り付けられ、コンピュータに予め設定されたレシピ通りに自動的にスクライブされる。従って、レシピを設定するたびにオペレータがそのレシピに好適なチップホルダ12を選択する煩雑さを解消することができる。
以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではなく、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
本発明は、基板の表面にホイールチップを押しつけながらスクライブすることにより、基板に分断用のスクライブラインを加工したり分断したりする基板加工装置に利用することができる。
A 基板加工装置
W 基板
1 テーブル
10 スクライブヘッド
12 チップホルダ
12a 胴部
12b 平坦部
12c 切り欠き溝
12d ホイール軸
12e ホイールチップ
13 ホルダジョイント
15 チップホルダ収納体
15a 収納穴
15s 凸条
16 載置棚
17 ロボット
17b 挟着爪
W 基板
1 テーブル
10 スクライブヘッド
12 チップホルダ
12a 胴部
12b 平坦部
12c 切り欠き溝
12d ホイール軸
12e ホイールチップ
13 ホルダジョイント
15 チップホルダ収納体
15a 収納穴
15s 凸条
16 載置棚
17 ロボット
17b 挟着爪
Claims (1)
- 基板加工装置のスクライブヘッドに取り付けられる胴部と、該胴部の一端に該胴部の軸心に平行に形成された一対の平坦面と、該一対の平坦面の間に該一対の平坦面と平行に形成された切り欠き溝と、該切り欠き溝に取り付けられたホイールチップと、前記一対の平坦面のいずれかに設けられたコードと、前記胴部の外周面に胴部の軸心に平行に形成されたスライド溝とを備えたチップホルダを収納するチップホルダ収納体であって、
前記チップホルダ収納体は、前記チップホルダを収納する収納穴と、平坦な底面とを備え、前記収納穴の内面には前記チップホルダの前記スライド溝に滑動可能に嵌合する凸条が設けられており、前記収納穴に前記チップホルダを収納した際、前記チップホルダの前記コードを設けた平坦面が前記底面と平行に上向きの姿勢で保持されるように、前記スライド溝と前記凸条の位置が設定されているチップホルダ収納体。
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