TW200913043A - Dicing device - Google Patents

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200913043 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於切割裝置，尤其是關於在半導體和電 零件材料等工件上進行溝加工和切斷加工的切割裝置。 【先前技術】 在半導體和電子零件材料等工件進行溝加工和切斷 工（以下稱爲加工）之先前技術的切割裝置中，在被稱爲 速旋轉刃的薄型砂輪一面灑上硏磨液一面加工被載置於 件台上之工件。在此切割裝置中係構成，保持薄型砂輪 芯軸進行向 Y軸方向之分度移送及朝Z軸方向之微量 送，同時承載工件的工件台進行朝X軸方向的硏磨移送 又，觀察工件上方的顯微鏡（對準裝置），藉由挾持部臂 固定於保持薄型砂輪的芯軸。使用此顯微鏡觀察工件 面，一邊進行對準工件，或一邊進行加工後的切溝之評估 在此顯微鏡中連接c C D照相機，將以此C C D相機拍攝 畫面以圖案匹配裝置等實施影像處理並進行工件之對準 然而，因爲此切割裝置僅設有承載工件的工件台 台 '組裝有拍攝工件的CCD照相機的顯微鏡1台，故在 工件加工的期間無法進行其他工件的對準。因此，顯微 或C CD照相機、及影像處理裝置等之昂貴的對準裝置之 轉率很差，甚至切割裝置全體的運轉率亦降低。 爲解決此問題，在日本特開2006-156809號公報（專 文獻1)中揭示有設置刀刃、工件台、及顯微鏡各兩台的 割裝置。藉由此切割裝置，以一方的顯微鏡將承載於一 子 加 咼 工 的 移 〇 而 上 〇 的 將 鏡 運 利 切 邊 200913043 之工件台的工件對準，同時以另一方的顯微鏡將承載於另 一方的工件台之工件對準。然後，以一方的刀刃加工承載 於一方的工件台的工件，同時以另一方的刀刃加工承載於 另一方的工件台之工件，或者，以一方及另一方的刀刃加 工承載於一方或另一方的工件台之工件。如此，以2台顯 微鏡分別地對準2個工件，同時藉由以2片刀刃加工1片 工件，而提高切割裝置之運轉率。 專利文獻1:日本特開2006-156809號公報 【發明內容】 〔發明欲解決之課題〕 如上述’在日本特開2 0 0 6 - 1 5 6 8 0 9號公報記載的切割 裝置’係爲以2台顯微鏡個別地對準2個工件的裝置。因 此’在此切割裝置中’關於對準來說，係相當於僅設有承 載工件的工件台1台、拍攝工件的顯微鏡1台之上述切割 装置。因此，在日本特開2006-156809號公報中記載的切 割裝置中，顯微鏡或CCD照相機、及影像處理裝置等昂貴 的對準裝置之運轉率很差’甚至，無法使切割裝置全體的 運轉率顯著地提高。 本發明爲鑑於此情況而開發者，係以提供一種切割裝 置，可提高對準裝置的運轉率、及加工品質確認的可動率， 同時也能提升裝置全體的運轉率作爲目的。 〔課題解決手段〕 爲了達成上述目的，關於本發明第1形態的切割裝 置，具備：承載工件之複數個工件台、拍攝上述承載於複 200913043 數個工件台的工件並檢測加工區域的複數個對準裝置、& 以旋轉刃加工承載於上述複數個工件台的工件的複數個力口 工裝置，上述複數個對準裝置，係設置成單獨地隨意移動， 而拍攝承載於上述複數個工件台的各個工件。 關於第2形態的切割裝置，係在關於第1形態的切割 裝置中，上述複數個對準裝置係與承載於1個工作平台的 1片工件協同動作而拍攝，以檢測加工區域。 ’ 根據第1形態時，在切割裝置中具備複數個工件台、 對準裝置及加工裝置，使複數個對準裝置設置成單獨且自 由地移動，而分別拍攝承載於複數個工件台的工件。因此， 複數個對準裝置可將承載於複數個工件台的任意工件（複 數個工件中任意1個或以上）加以對準。 然後’根據第2形態時，複數個對準裝置係與承載於 1個工作平台的1片工件協同動作而拍攝，以檢測加工區 域。在檢測加工區域時，在先前技術的切割裝置中藉由] 台對準裝置測定例如1 0點，相對於此，在本形態中，例如 在具有2台對準裝置時，因爲兩台的對準裝置可各測5點 即可，對準裝置所花費的處理時間可縮短約一半。又，可 使對準裝置中的加工工件之品質確認（切口檢查）單獨地實 施，並可謀求工件處理時間的縮短化。因此，可謀求昂貴 之對準裝置的運轉率之提高和切割裝置全體的運轉率之提 高。 又’即使假設在1台對準裝置故障時，因爲藉由其餘 的對準裝置可將設於複數個工件台的工件對準，故可繼續 200913043 生產。 根據第3形態時，在第1或第2形態相關的切割裝 中，上述複數個對準裝置’除了檢測工件的加工區域之外 對於上述複數個工件台上的複數個工件或對於1個工件 上的1個工件進行協同動作而實施加工途中工件的加工 質之確認。藉此，也可提高切口檢查之可動率。 〔發明的效果〕 根據本發明的形態時，具備工件台、對準裝置及加 裝置各複數個，而分別拍攝承載於複數個工件台的各 件，將複數個對準裝置設置成單獨且隨意地移動。藉此 可謀求昂貴之對準裝置的運轉率之提高、加工品質確認 可動率的提高、及切割裝置全體的運轉率之提高。 【實施方式】 以下將依據附圖針對關於本發明切割裝置之較佳實 形態詳細說明。 第1圖顯示的實施形態之切割裝置1，具有：將收 多數個工件的卡匣在與外部裝置之間移交的承載口 2、 有吸附部3而將工件w搬送到裝置各部的搬送裝置4、 察工件之上面的一對顯微鏡（對準裝置）5，5、加工部6、 淨加工後之工件W且加以乾燥的旋轉器7、及控制裝置 部之動作的控制器8等。加工部6設有2個對向配置且 裝有旋轉刃（加工裝置）9的高頻馬達內建型之空氣軸承 芯軸（或機械軸承式芯軸）10，10，此等芯軸1〇，係以高 旋轉且互相獨立地進行圖之γ方向的分度移送及Z方向 置 台 品 工 工 > 之 施 容 具 觀 洗 各 安 式 速 的 200913043 微量移送。旋轉刃9係由正前側及下方開口之未圖示的凸 緣蓋所圍住，硏磨液從設於凸緣蓋的硏磨噴嘴向加工點供 給。又，凸緣蓋設有未圖不之洗淨噴嘴，洗淨液由此洗淨 噴嘴向加工點供給。旋轉刃9係薄之圓盤狀的砂輪，可使 用將鑽石砂粒或CBN砂粒以鎳進行電著的電著刃、或以樹 脂結合的樹脂刃。又，加工部6具備吸附承載工件W的2 台同形狀的工件台1 2，1 4，此等係藉由後述之第2圖的X 台16，18之移動而朝第1圖之X方向進行硏磨移送般所構 成。 第2圖爲顯示切割裝置1的加工部6之主要部的立體 圖。 如同一圖所示，箱狀的油盤20水平地配置在加工部6 之工件台12，14的下方。以2支成一對的導軌22，22沿著 圖之箭號X方向配置在此油盤2〇之左側面，構成驅動機構 的滾珠螺桿24係與導軌22, 22平行且沿著油盤20之左側 面配置在此等導軌2 2，2 2之間。

又’旋轉驅動此滾珠螺桿2 4的伺服馬達（亦可爲線性 馬達）2 6係配置在油盤2 0之深度方向的裏側。又，於縱向 配置有被導軌22，22引導且由伺服馬達26使滾珠螺桿24 旋轉而朝X方向驅動的X台16。在X台16設置有如第3 圖所示與滾珠螺桿24螺合的滾珠螺帽28、及搖動自如地 卡合在導軌22, 22的滑件30, 30。又，在X台16搭載有以 z方向（參照第1圖）作爲軸而旋轉Θ之Θ台32，在此Θ台 32安裝有工件台12。6台32之旋轉軸係其側面固定在X 200913043 台1 6，以使工件台1 2在水平面上朝Θ方向旋轉。 又’伴隨X台16之X方向移動而伸縮動作且包覆導 軌22，22及滾珠螺桿24的一對波紋管34，34，係被配置 在油盤20的左側面。一方的波紋管34的—端係固定於油 盤2 0的深度方向正前側，另一端係固定於X台丨6的深度 處方向正前側緣部。又，另一方之波紋管3 4的—端係固定 於油盤20的深度方向正後側，而另一端係固定於乂台16 的深度方向裏側緣部。此外，在第2圖中省略另一方之波 紋管3 4。 另一方面，如第2圖，在此油盤20之右側面亦同樣地， 以2支成一對的導軌36，36沿著第1圖之箭號X方向配 置’構成驅動機構的滾珠螺桿3 8亦係與導軌3 6，3 6平行且 沿著油盤20之右側面配置在此等導軌36, 36之間。 又’轉動驅動此滾珠螺桿3 8的伺服馬達4 0係設置於 油盤2 〇深度方向裏側。又，配置有藉由導軌3 6 , 3 6引導 並藉由伺服馬達4 0引起滾珠螺桿3 8之轉動而朝X方向驅 動的X台1 8。在X台1 8設置有與滾珠螺桿3 8螺合的滾珠 螺帽（未圖示）、及搖動自如地卡合在導軌36，36的滑件（未 圖示）’同時搭載有以Ζ方向（參照第1圖）作爲軸而旋轉Θ 之Θ台44。又，在此θ台44安裝有工件台14。Θ台44之 旋轉軸之側面係固定在X台1 8，以使工件台1 4在水平面 上朝Θ方向旋轉。 又’伴隨X台18之X方向移動而伸縮動作且包覆導 軌3 6 ’ 3 6及滾珠螺桿3 8的一對波紋管4 6，4 6，係配置在 -10- 200913043 油盤20的右側面。一方之波紋管46其一端係固定在X台 18之深度方向正前側，另一端係固定在油盤20之深度方 向正前側緣部。又，另一方之波紋管46其一端係固定在油 盤20之深度方向正後側，另一端係固定在X台1 8之深度 方向後側緣部。此外，在第2圖中，另一方之波紋管46被 省略。 又，如第4圖、第5圖所示，在加工部6直立地設置 有門型形狀的引導基部48。在引導基部48之第5圖中左 側面，朝向圖之箭號Y方向水平地安裝有芯軸Y導部50。 又，在引導基部48之第5圖中左側面，設置有2台藉由被 引導於此芯軸Y導部5 0的未圖示之驅動機構而朝Y方向 作分度移送的芯軸Y台52, 52。在各芯軸Y台52，52，設 置有藉由未圖示之導軌及驅動機構朝圖之箭號Z方向作微 量移送之芯軸Z台54，在各芯軸Z台54經由夾件56安裝 有芯軸1 0。2支芯軸1 〇, 1 0配置成互相對向，在各芯軸1 〇 上之前端安裝旋轉刃9。藉此機構，2片旋轉刃9各自獨立 而進行Z方向之微量移送及Y方向之分度移送。又，芯軸 Y台5 2, 5 2及芯軸z台54之驅動機構，可使用線性馬達， 亦可使用伺服馬達及導螺桿。 在引導基座48的第5圖中右側面，設有2台顯微鏡驅 動裝置5 8，6 0。此等顯微鏡驅動裝置5 8，6 〇，係被安裝於 引導基座4 8的右側面，沿著朝向圖之箭號Y方向水平地配 置之顯微鏡Y導部62, 62而朝箭頭Y方向自由移動地被支 撐。又，顯微鏡驅動裝置58，60也可自由移動地支撐在顯 -11- 200913043 微鏡Y導部62，62以外的另外導部。 又，顯微鏡驅動裝置58，60各具備被引導於顯微 導部62’ 62的顯微鏡Υ台64。顯微鏡驅動裝置58之 鏡Υ台64’其滾珠螺帽（未圖示）係螺合在與顯微鏡γ 62 ’ 62平行設置的第4圖之滾珠螺桿70上，並藉由 珠螺桿70旋轉驅動的伺服馬達72之轉動力而朝γ方 動。同樣地，顯微鏡驅動裝置60之顯微鏡γ台64， 珠螺帽（未圖示）係螺合在與顯微鏡Υ導部62，62平行 置之滾珠螺桿7 4上，並藉由將滾珠螺桿7 4旋轉驅動 服馬達7 6之轉動力而朝Υ方向移動。此等滾珠螺桿 7 4，如第5圖所示，係橫亙於工件台1 2，1 4的上方而設 藉此，顯微鏡驅動裝置58，60可獨立於工件台12，14 的上方位置而移動。 另一方面’在各個顯微鏡Υ台64，設有朝圖之箭 方向移送的顯微鏡Ζ台66，在此等顯微鏡Ζ台66各 裝有觀察工件W之上面的顯微鏡5。藉由如以上構成 微鏡驅動裝置58，60，顯微鏡5, 5可朝圖之γ方向和 向移送，同時雙方之顯微鏡5，5可拍攝在工件台12 各自承載的工件W。 在顯微鏡5中組裝有未圖示的CCD照相機。將以 照相機拍攝的工件W之影像以設置於第1圖之控制器 的影像處理裝置進行圖案修補處理，並行使工件 W 準。此等各部之驅動裝置的控制、對準裝置的控制、 部6的控制、及搬送裝置4的控制等全部藉由控制器 鏡Υ 顯微 導部 將滾 向移 其滚 地設 的伺 70, :置， 雙方 頭Ζ 自安 的顯 Ζ方 ，14 CCD 8內 之對 加工 8來 1 200913043 操控。 其次，將針對如此構成的切割裝置1之作用說明。 首先，收容工件w的卡匣藉由外部搬送裝置而交付至 切割裝置1之承載口 2。在此卡匣中，收容有複數個介由 切割膠帶而貼附於框架的工件w°其次，藉由切割裝置1 之搬送裝置4逐一地從卡匣拉出工件W，並吸附於工件台 12。其後，工件台12移動至顯微鏡Y導件62的下方，同 時2台顯微鏡5，5藉由顯微鏡Y台64而被搬送至工件W 的正上方。在此，藉由顯微鏡2台66可對準2台顯微鏡 5 , 5的焦點。其後，在工件W的上面形成的圖案部分藉由 組裝於2台顯微鏡5, 5的CCD照相機進行拍攝，並使用已 知的圖案匹配手法對準。此外’在對準此工件時，下一個 工件W被承載於工件台1 4上。 對準後的工件W藉由工件台12而搬送至加工部6。在 此，2片回轉刃9，9各自行使必要的微量移送，藉由工件 台12之X方向硏磨移送，2條加工區域（加工道）同時被加 工。其次，回轉刃9，9朝Y方向進行必要的節距分量之分 度移送並定位於下一個加工道，藉由工件台丨2之X方向硏 磨移送，2條線也可被加工。重覆此動作可加工工件W之 一個方向全部的加工道。當加工一個方向全部的線時，藉 由0台32之旋轉，工件W可90度轉動，並可加工和剛才 的加工道直行的加工道。 在以加工部6加工最初的工件W之期間’下一個工件 W移動至顯微鏡Y導部62的下方，2台顯微鏡5, 5藉由顯 200913043 微鏡台64而被搬送至此工件|的正上方。在此亦同 藉由顯微鏡Z台66可對準2台顯微鏡5, 5的焦點 於下一個工件W之上面的圖案部分以組裝在顯微鏡 C CD照相機拍照，並進行對準。當最初之工件w的 成時’完成對準之下一個工件W被搬入加工部6並 被加工。此外，在由回轉刃9，9之加工中，藉由2 鏡5，5進行對準時’可一面藉由顯微鏡5，5拍攝同 道，一面確認各個顯微鏡之照相機軸之精度，並一 校正値（溫度變化等引起的精度之確認或搭載2台照 照相機之間之校正値確認）。這便是顯微鏡5之移動 軸10之移動軸各自分離所引起的效果。 完成所有加工的最初之工件W，視需要在2台 5，5之下測量加工溝之形狀或間距的狀況並進行評 完成加工溝之評估時，工件W藉由搬送裝置4被搬 轉器7，在此進行旋轉洗淨及旋轉乾燥。完成洗淨 後的工件W’再度藉由搬送裝置4被收容到原來的 下一個工件w也同樣地進行加工、洗淨、及乾燥， 容到原來的卡匣。如以上的動作一個接一個反覆地 使卡匣內之所有的工件W被加工。以上係藉由本發 的切割裝置加工工件W時的流程。又，在藉由顯微 對準工件w時，可一面確認旋轉刃9的磨損量，並 換旋轉刃9。這也是顯微鏡5的移動軸和芯軸1〇的 各自分開所引起的效果。 然而’實施形％的切割裝置1具備各2台工件 樣地， ，形成 5，5的 加工完 同樣地 台顯微 一加工 反映 相機時 軸與芯 顯微鏡 估。當 送到旋 及乾燥 卡E。 且被收 進行， 明相關 鏡5，5 一面更 移動軸 :台 12, 200913043 14、顯微鏡5，5及旋轉刃9，9，使2台顯微鏡5，5單獨且 隨意移動地設置，而各自拍攝承載於2台工件台1 2，1 4的 工件W。藉此，2台顯微鏡5, 5可對準承載於2台工件台 12，14的2個工件W。然後，2台顯微鏡5，5如第5圖所 示與承載於1台工件台14(12)的1個工件W協同動作而進 行拍攝，以檢測出加工區域。在檢測加工區域時’先前技 術的切割裝置係藉由1台顯微鏡進行例如1 〇點之測定’相 對於此，在實施形態之切割裝置1中，因爲顯微鏡5，5雙 r 方各自進行5點測定即可，故可縮短對準耗費時間約一 半。又，可單獨實施對準中之加工工件W之切口檢查’而 謀求工作處理時間之縮短化。因此，可謀求昂貴的對準裝 置之運轉率的提高及切割裝置全體的運轉率之提高。 又，若1台顯微鏡5故障時，因爲可藉由另一台顯微 鏡5對準承載於2台工件台12, 14的工件W’故可繼續生 產。 又，根據實施形態的切割裝置1時，2台顯微鏡5，5 ( 檢測出工件w的加工區域之外’可與2台工件台12，14的 2個工件W，或是1台工件台12(14)的1個工件協同動作 而實施加工途中的工件加工品質（切口檢查）確認。也就是： 暫時停止加工使工件W移動至2台顯微鏡5，5的下方，在 此藉由2台顯微鏡5，5將加工途中工件W進行切口檢查。 藉此，也可提高切口檢查之可動率。 又，雖在本實施形態中，顯微鏡5、回轉刃9及工件 台1 2係各設有2台，但並不限於此，亦可設置3台以上。 200913043 又，關於僅以卸下承載口 2後的加工部（切削部）6的切割機 構， 也 可 適 用 加 工 部 6 的 機構 內容 〇 【圖 式 簡 單 說 明 ] 第 1 圖 爲 顯 示 與 本 發 明實 施形 態 相 關 的 切 割 裝 置 之 外 觀的 體 圖 〇 第 2 圖 爲 顯 示 第 1 圖 顯耶 的切 割 裝 置 的 加 工 部 之 構 造 的立 體 圖 〇 第 3 圖 爲 顯 示 第 2 圖 顯不 之加 工 部 的 重 要 部 分 構 造 的 剖面 圖 〇 第 4 圖 爲 第 2 圖 顯 示 的加 工部 之 體 圖 0 第 5 圖 爲 第 2 圖 顯 示 的加 工部 之 平 面 圖 〇 【主 要 元 件 符 號 說 明 ] 1 切 割 裝 置 5 顯 微 鏡 9 旋 轉 刃 10 -f+- 心 軸 12, 14 工 件 台 16, 18 X 台 20 油 盤 22 導 軌 24 滾 珠 螺 桿 26 伺 服 馬 達 28 滾 珠 螺 帽 3 0 滑 件 -16- 200913043 3 2 Θ台 3 4 波紋管 3 6 導軌 3 8 滾珠螺桿 40 伺服馬達 44 Θ台 46 波紋管 48 引導基部 5 0 芯軸Υ導部 52 芯軸Υ台 5 4 芯軸ζ台 56 夾件 5 8 , 60 顯微鏡驅動裝置 62 顯微鏡Υ導部 64 顯微鏡Υ台 66 顯微鏡Ζ台 70, 74 滾珠螺桿 72, 76 伺服馬達

Claims (1)

1. 200913043 十、申請專利範圍： 1 ·—種切割裝置，具備·· 承載工件的複數個工件台； 複數個對準裝置，拍攝承載於上述複數 工件並檢測出加工區域； 複數個加工部，藉由回轉刃加工承載於 工件台之工件； 上述複數個對準裝置，係單獨且隨意移 而各拍攝承載於上述複數個工件台的各工件 2 ·如申請專利範圍第1項之切割裝置，其中上 準裝置係與承載於1台工件台的1個工件協 行拍攝，以檢測出加工區域。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之切割裝置，其 個對準裝置除了檢測出工件之加工區域之外 複數個工件台上的複數個工件，或是1個工 個工件協同動作，而實施加工途中工件的加 認。 個工件台的 上述複數個 動地設置， 〇 述複數個對 同動作而進 中上述複數 ，並對上述 件台上的1 工品質之確