TWI644769B - 切削裝置的工作夾台 - Google Patents

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TWI644769B
TWI644769B TW104111424A TW104111424A TWI644769B TW I644769 B TWI644769 B TW I644769B TW 104111424 A TW104111424 A TW 104111424A TW 104111424 A TW104111424 A TW 104111424A TW I644769 B TWI644769 B TW I644769B
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福岡武臣
林雍傑
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日商迪思科股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種切削裝置的工作夾台，其可相對於保持晶圓的保持面來微調支撐環狀框架之框架支撐部的高度。解決手段為使框架支撐機構具有基台部與框架支撐部，該基台部是固定於工作台基座，該框架支撐部是透過調整機構而固定於基台部，其中該調整機構是用以調整於與工作台本體之保持面為直交的高度方向上之位置，且可將框架支撐部所支撐之環狀框架的高度相對於工作台本體的保持面定位在所期望的位置上。

Description

切削裝置的工作夾台 發明領域
本發明是關於切削裝置的工作夾台。
發明背景
在半導體裝置製造步驟或各種電子零件製造步驟中，高速旋轉被稱為切割鋸(dicing saw)之極薄刀片而將被加工物分割成一個個製品或晶片的切削裝置是不可或缺的。在這個切削裝置中，為了使操作方便，會透過切割膠帶將被加工物固定在環狀框架的開口上。
通常，為了避免與切削刀片之接觸，會以將框架下拉至比工作夾台之保持面還要下方而固定的狀態來進行切削。這種情況，雖然會由於切割膠帶具有擴張(expanded)性而可能實現，但依據不同加工條件，當在使用不具擴張性之膠帶(PET基材)之情況中，進行下拉而固定時，會有下列的疑慮：膠帶從框架剝離而形成真空吸附不良(vaccum error)、或剝離之膠帶與刀片接觸而引發刀片破損。因此，在使用不具擴張性之切割膠帶的情況中，就要更換框架支撐部的零件，或更換工作夾台本身，以在與保持面大致相同程度的高度上支撐框架(專利文獻1)。
另一方面，有一種使支撐環狀框架之支撐機構在上下方向上移動之結構。且已揭示了例如下列的技術：藉由將壓縮空氣導入至空氣汽缸，或排出該壓縮空氣，以改變支撐環狀框架的夾具單元的位置(專利文獻2)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2010-21464號公報
專利文獻2：日本專利特開2009-141231號公報
發明概要
然而，因應被加工物的尺寸而進行工作夾台的更換時，依據工作夾台的種類，其厚度會不同，因此與框架支撐部之間的高度關係也會改變，此時，會有因框架支撐部的零件更換等而需要進行調整的課題。此外，在藉由空氣汽缸調整夾具單元之位置的情況中，要微調夾具單元之位置是困難的。
於是，本發明是有鑒於上述事實而作成的發明，其目的在於提供一種可相對於保持被加工物的保持面，微調支撐環狀框架之框架支撐部的高度之切削裝置的工作夾台。
為解決上述課題且達成目的，本發明所述之切削裝置的工作夾台，是用以吸引保持透過黏著膠帶而被支撐 於環狀框架之開口上之被加工物，該切削裝置的工作夾台之特徵在於，前述工作夾台包括：工作台本體，可裝卸自如地固定於前述切削裝置的工作台基座上，並具有用以保持被加工物之保持面；及框架支撐機構，固定於前述工作台基座上且在前述工作台本體的外周支撐前述環狀框架。
又，前述框架支撐機構具有固定於前述工作台基座的基台部，及透過調整機構而被固定在前述基台部上的框架支撐部，其中該調整機構是在與前述保持面為直交之高度方向上調整位置，且是將被前述框架支撐部所支撐之前述環狀框架的高度相對於前述工作台本體的前述保持面定位在所期望的位置上。
藉由本發明之切削裝置的工作夾台，因為構成為可調整框架支撐部的高度，因此可發揮以下的效果：可相對於保持面之高度微調環狀框架之位置，且不需要更換框架支撐部。
1‧‧‧切削裝置
2‧‧‧裝置本體
20‧‧‧第1切削機構
21、31‧‧‧切削刀片
22、32‧‧‧主軸
23、33‧‧‧外殼
30‧‧‧第2切削機構
40‧‧‧第1移動機構
41、51‧‧‧Y軸移動板
42、52‧‧‧Z軸移動板
50‧‧‧第2移動機構
60‧‧‧工作台移動機構
61‧‧‧工作台移動基台
6A、6B‧‧‧環狀框架
7A‧‧‧黏著膠帶
8‧‧‧修整構件
8a‧‧‧修整構件吸引區域
8b‧‧‧吸引配管
10A、10B‧‧‧工作夾台
11‧‧‧工作台基座
12‧‧‧工作台本體
121‧‧‧保持面
13A‧‧‧框架支撐機構
131A、131B‧‧‧框架支撐部
131a、151c‧‧‧貫穿孔
131b‧‧‧內螺紋
131c‧‧‧開口部
132‧‧‧基台部
132a‧‧‧支撐柱
133‧‧‧永久磁石
134A、134B‧‧‧位置決定機構
15‧‧‧調整機構
151‧‧‧調整螺栓
151a‧‧‧外螺紋
151b、152b‧‧‧頭部
152‧‧‧固定螺栓
152a‧‧‧前端部
W‧‧‧晶圓
X、Y、Z‧‧‧方向
A‧‧‧箭頭
圖1是表示第1實施形態所述之切削裝置的構成例之立體圖。
圖2為表示工作夾台之構成例的立體圖。
圖3為表示在工作夾台上裝設有環狀框架之例的立體圖。
圖4是圖3所示之A-A箭頭所見的剖面圖。
圖5是表示圖4所示之調整機構之構成例的放大圖。
圖6是表示工作夾台之動作例的剖面圖。
圖7是表示圖6所示之調整機構之動作例的放大圖。
圖8是表示第2實施形態之工作夾台的構成例之立體圖。
圖9是表示在工作夾台上裝設有環狀框架之例的立體圖。
用以實施發明之形態
關於用以實施本發明之形態(實施形態)，參照著圖面來進行詳細的說明。依以下實施形態所記載之內容並非用以限定本發明者。又，在以下所記載之構成要素中，包含所屬技術領域中具有通常知識者容易聯想得到的構成要素、實質上相同之構成要素。此外，將以下所記載之構成適當組合是可行的。又，在不脫離本發明的主旨之範圍內，可進行構成之各種省略、替換或變更。
[實施形態1]
圖1為表示第1實施形態所述之切削裝置的構成例之立體圖。圖2為表示工作夾台之構成例的立體圖。圖3為表示在工作夾台上裝設有環狀框架之例的立體圖。圖4為圖3所示之A-A箭頭所見的剖面圖。圖5為表示圖4所示之調整機構之構成例的放大圖。圖6為表示工作夾台之動作例的剖面圖。圖7為表示圖6所示之調整機構的動作例的放大圖。
如圖1所示，切削裝置1是包含工作夾台10A、第1切削機構20、第2切削機構30、第1移動機構40、第2移動機構50，及工作台移動機構60而構成。
工作夾台10A是設置成藉由圖未示之旋轉機構以繞著相對於鉛直方向為平行之軸，也就是可在水平面上旋轉。工作夾台10A用以吸引保持作為被加工物之晶圓W。
第1切削機構20用以切削保持於工作夾台10A之晶圓W。第1切削機構20具備切削刀片21、主軸22及外殼23。切削刀片21是從其中一方將晶圓W切斷以分割為一個個晶片。主軸22用以供切削刀片21可裝卸地裝設。外殼23具有馬達等的驅動源，且將主軸22支撐成可繞著Y軸方向之旋轉軸旋轉自如。
第2切削機構30與第1切削機構20同樣地被構成，並用以切削保持於工作夾台10A之晶圓W。第2切削機構30具備切削刀片31、主軸32及外殼33。切削刀片31是從另一方將晶圓W切斷以分割成一個個晶片。主軸32用以供切削刀片31可裝卸地裝設。外殼33具有馬達等的驅動源，且將主軸32支撐成可繞著Y軸方向之旋轉軸旋轉自如。
第1移動機構40是使第1切削機構20在Y軸及Z軸方向上移動的機構，且具有Y軸移動板41及Z軸移動板42。Y軸移動板41卡合於相對於Y軸方向平行地延伸的滾珠螺桿上，且藉由脈衝馬達等所構成的驅動源而可在相對於第2切削機構30接近及遠離之方向上移動。Z軸移動板42卡合於相對於Z軸方向平行地延伸的滾珠螺桿上，且藉由脈衝馬達 等所構成之驅動源而可在相對於工作夾台10A接近及遠離的方向上移動。
第2移動機構50是使第2切削機構30在Y軸及Z軸方向上移動的機構，且具有Y軸移動板51及Z軸移動板52。Y軸移動板51卡合於相對於Y軸方向平行地延伸的滾珠螺桿上，且藉由脈衝馬達等所構成的驅動源而可在相對於第1切削機構20接近及遠離之方向上移動。Z軸移動平板52卡合於相對於Z軸方向平行地延伸的滾珠螺桿上，且藉由脈衝馬達等所構成之驅動源而可在相對於工作夾台10A接近及遠離的方向上移動。
工作台移動機構60具有用以支撐工作夾台10A之工作台移動基台61。工作台移動基台61卡合於相對於X軸方向平行地延伸之滾珠螺桿上，且藉由脈衝馬達等所構成之驅動源，而以配置於第1切削機構20及第2切削機構30之加工區域的形式在X軸方向上移動。
接著，詳細地說明關於工作夾台10A的構成例。如圖2所示，工作夾台10A具有工作台基座11、工作台本體12、框架支撐機構13A及調整機構15(參照圖4)。工作台基座11是形成為圓柱狀，且固定在裝置本體2的工作台移動基台61上。
工作台本體12是裝卸自如地固定在工作台基座11的上端部，且具有用以吸引保持晶圓W的保持面121。圖3所示之晶圓W是透過黏著膠帶7A而被支撐於環狀框架6A的開口上。例如，黏著膠帶7A是被貼著在晶圓W上與形成 有元件之面為相反側的面上的保護構件，且為被稱為所謂的切割膠帶的構件。黏著膠帶7A，在兩面中之其中一方之面上設有黏著劑，且在設置有黏著劑之黏著面上貼著有晶圓W及環狀框架6A。就黏著膠帶7A來看，存在具有擴張性之膠帶、或不具有擴張性之膠帶(例如PET基劑)。工作台本體12的保持面121連通於圖未示之真空吸引源，且藉由真空吸引源的負壓，從環狀框架6A之黏著膠帶7A的非黏著面吸引保持晶圓W。
框架支撐機構13A是被固定在工作台基座11上，且在工作台本體12的外周支撐環狀框架6A。框架支撐機構13A具有框架支撐部131A及基台部132。框架支撐部131A被形成為環狀的板形狀，且具有永久磁石133及位置決定機構134A，該永久磁石133位於將環狀框架6A定位之區域，該位置決定機構134A用以使環狀框架6A的中心位置對齊於工作台本體12之中心而載置。藉由永久磁石133具有90°之相位而在框架支撐部131A之上表面設置於4個位置上，並可利用磁力吸引磁性體的環狀框架6A，使框架支撐部131A可支撐環狀框架6A。位置決定機構134A是在框架支撐部131A的上表面邊緣部上將具有預定間隔之2個位置形成為突起狀，供環狀框架6A的外周抵接以將晶圓W位置對齊於工作台本體12的中央。
基台部132是由被固定於工作台基座11之3根支撐柱132a所構成。3根支撐柱132a是從圓柱狀的工作台基座11的上部用120°的相位且與工作台本體12的上表面平行的 形式以預定長度放射狀地延伸設置。3根支撐柱132a與工作台本體12之間設有預定間隔。
框架支撐部131A是透過調整機構15而被固定於基台部132上，該調整機構15是在與工作台本體12的保持面121為直交之高度方向上調整位置。形成為環狀的板形狀的框架支撐部131A是圍繞工作台本體12，且藉由調整機構15在3點上被固定於基台部132的支撐柱132a上。框架支撐部131A在與將支撐柱132a延伸設置之相位相同的120°相位上，設有3個貫穿孔131a。調整機構15是卡合於此貫穿孔131a。在貫穿孔131a中形成有如圖5所示的內螺紋131b，以及將開口做成比此內螺紋131b之內周還大的開口部131c。
調整機構15具有調整螺栓151及固定螺栓152。調整螺栓151具有外螺紋151a、頭部151b，及在內周的貫穿孔151c。調整螺栓151的外螺紋151a螺合於框架支撐部131A的內螺紋131b，並且調整螺栓151的頭部151b抵接於基台部132的支撐柱132a的上表面，而成為調整螺栓151被挾持在框架支撐部131A與基台部132之間的狀態。調整螺栓151分別螺合於設在框架支撐部131A之3個位置上的貫穿孔131a，且框架支撐部131A是在3點上被基台部132的支撐柱132a所支撐。調整機構15是根據調整螺栓151的外螺紋151a螺合於框架支撐部131A的內螺紋131b的長度，以調整相對於工作台本體12的保持面121的框架支撐部131A的高度。也就是說，可藉由調整調整螺栓151的螺入深度，以將被框架支撐部131A支撐之環狀框架6A的高度，相對於工作台本體12的保 持面121定位到所期望的位置上。例如，如圖4及圖5所示，如果將調整螺栓151的外螺紋151a螺合於框架支撐部131A的內螺紋131b之長度變長，就會使框架支撐部131A下降，而使環狀框架6A的高度與工作台本體12的保持面121之間的高低差變大，適合於使用具有擴張性之黏著膠帶7A的情況。又，如圖6及圖7所示，如果將調整螺栓151的外螺紋151a螺合於框架支撐部131A的內螺紋131b之長度變短，就會使框架支撐部131A上升，而可將環狀框架6A的高度與工作台本體12的保持面121的高度差設定為零，適合於使用不具擴張性之黏著膠帶7A的情況。像這樣，藉由調整調整螺栓151螺入框架支撐部131A的深度，就能相對於工作台本體12之保持面121的高度，微調環狀框架6A的位置。當然，在根據是否具有擴張性而需要調整框架支撐部131A之高度的情況中，就沒有更換框架支撐部131A的必要。又，當調整框架支撐部131A的高度時，藉由以調整機構15調整3個位置的作法，就能調整全周的高度，且可以用最低限度的作業工時進行調整。當以調整螺栓151調整過相對於工作台本體12之保持面121的框架支撐部131A的高度後，可藉由固定螺栓152將框架支撐部131A固定於基台部132的支撐柱132a上。
固定螺栓152是從上方***已螺合在框架支撐部131A之內螺紋131b的調整螺栓151之貫穿孔151c中，且藉由將前端部152a螺合於基台部132的支撐柱132a上並且使頭部152b抵接於框架支撐部131A的開口部131c的周緣，以固定框架支撐部131A與基台部132的支撐柱132a。被設在調整 螺栓151的內周之貫穿孔151c的直徑被設計得比固定螺栓152的前端部152a的直徑還要大，且在將固定螺栓152的前端部152a***調整螺栓151的貫穿孔151c的狀態下，在貫穿孔151c與前端部152a之間會存有間隙。將固定螺栓152分別***已螺合於框架支撐部131A之3個位置的調整螺栓151之貫穿孔151c中，且框架支撐部131A是在3點上被固定於基台部132的支撐柱132a上。藉此，可將藉由框架支撐部131A而被支撐的環狀框架6A設定成可利用調整機構15以相對於工作台本體12之保持面121調整高度。
接著，說明關於調整機構15的動作。具體來說，是針對以下的情況進行說明：在對黏貼有具有擴張性之黏著膠帶7A的晶圓W進行切削加工後，再使用相同的工作夾台10A對黏貼有不具有擴張性之黏著膠帶7A之晶圓W進行切削加工。首先，將具有擴張性之黏著膠帶7A的環狀框架6A從框架支撐部131A取下。接著，解除3個位置的固定螺栓152的螺合。3個位置的固定螺栓152是透過調整機構15的調整螺栓151而將框架支撐部131A固定於基台部132的支撐柱132a上。當解除固定螺栓152的螺合後，再將螺合於框架支撐部131A之3個位置的調整螺栓151調整成使螺入量變少。例如，將3個位置的調整螺栓151之螺合解除特定量，以將調整螺栓151的螺入量調整成使框架支撐部131A載置於基台部132的支撐柱132a上，並使框架支撐部131A的高度與工作台本體12的高度一致。調整調整螺栓151的螺入量後，使固定螺栓152***螺合於框架支撐部131A之調整螺栓151的 貫穿孔151c中，以將框架支撐部131A固定於支撐柱132a上。當固定框架支撐部131A後，將已有不具擴張性的黏著膠帶7A的環狀框架6A配置在框架支撐部131A上。藉此，即可如圖6所示，將被框架支撐部131A所支撐之環狀框架6A配置成與工作台本體12的保持面121的高低差為0，而形成為可以使用不具有擴張性的黏著膠帶7A。此外，在調整框架支撐部131A的高度時，可以藉由調整設置在3個位置的調整螺栓151的螺入深度，而調整框架支撐部131A的全周的高度，因此可以用最低限度的作業工時完成作業，並可提升作業效率。
像這樣，根據第1實施形態的工作夾台10A，構成為可調整框架支撐部131A之高度，因此可發揮以下的效果：可相對於工作台本體12的保持面121之高度，微調環狀框架6A之位置，並且在調整相對於保持面121的環狀框架6A的位置時，不需要更換框架支撐部131A。
再者，如圖6所示，在不將環狀框架6A下拉而進行固定的情況中，會將晶圓W的尺寸限定為較小的尺寸，以使切削刀片21、31不接觸到環狀框架6A，且切削刀片21、31是控制成可在環狀框架6A的附近上升。
[實施形態2]
接著，說明關於第2實施形態所述之工作夾台。圖8為表示第2實施形態所述之工作夾台之構成例的立體圖。圖9為表示在工作夾台上裝設有環狀框架之例的立體圖。在與上述第1實施形態所述之工作夾台10A相同之構成中會附 加相同之符號，並省略其詳細的說明。
工作夾台10B具有框架支撐部131B，該框架支撐部131B是將在切削刀片21、31的修整上所使用的修整構件8與矩形的環狀框架6B一起一併支撐。矩形的環狀框架6B是由平行的2個線段，與連結所述線段之端部之圓弧部所構成。矩形的環狀框架6B與圓形的環狀框架6A相比，為圓弧部被切除掉2處的形狀，因此可在圓形的框架支撐部131B中相當於該被切除掉之圓弧部的部分上，設置用以支撐修整構件8的區域。
框架支撐部131B具有裝設修整構件8的修整構件吸引區域8a，及被連接到修整構件吸引區域8a之吸引配管8b。吸引配管8b是藉由圖未示之真空吸引源而施加負壓，並藉由這個負壓在修整構件吸引區域8a上吸引保持修整構件8。又，在修整構件吸引區域8a上形成有溝槽，並可藉由該溝槽形成為使修整構件8在修整時不會偏移。
框架支撐部131B具有位置決定機構134B。位置決定機構134B是在框架支撐部131B的上表面邊緣部將具有預定間隔之2個位置形成為突起狀，以規定上述修整構件吸引區域8a。位置決定機構134B是抵接於矩形的環狀框架6B的直線部分，而將晶圓W位置對齊工作台本體12的中央。又，可將工作夾台10B的方向設定成使矩形的環狀框架6B的直線部分成為與切削裝置的X方向的平行方向。藉此，就算在將晶圓W載置於工作夾台本體上的狀態下使用修整構件8進行切削刀片的修整，也不會有環狀框架6B與切削刀片 相干涉之情形。
像這樣，根據第2實施形態所述的工作夾台10B，由於具有可將在修整上所使用的修整構件8一併支撐的框架支撐部131B，因此進行晶圓W的切削加工時，可使用與切削加工相同之框架支撐部131B來進行切削刀片21、31的修整作業，並可提升作業效率。
再者，圖9所示的環狀框架6B，雖然使其直線部分抵接於位置決定機構134B之方向可使位置對齊較容易，但是由於所抵接之直線部分相對於滑動之方向的位置並沒有被規定，所以難以進行位置對齊。於是，雖然圖中未示，仍可在矩形的環狀框架6B的直線部分上設置有分別供2個位置的位置決定機構134B嵌合的凹部，如此即可使所抵接之環狀框架6B之直線部分相對於滑動的方向容易形成位置對齊。

Claims (3)

  1. 一種切削裝置的工作夾台，是用以吸引保持透過黏著膠帶而被支撐於環狀框架之開口的被加工物，該切削裝置的工作夾台的特徵在於，前述工作夾台包括：工作台本體，可裝卸自如地固定於前述切削裝置的工作台基座上，並具有用以保持被加工物之保持面；以及框架支撐機構，固定於前述工作台基座上且在前述工作台本體的外周支撐前述環狀框架，又，前述框架支撐機構具有固定於前述工作台基座的基台部，及透過調整機構而被固定在前述基台部上的框架支撐部，其中該調整機構是在與前述保持面為直交之高度方向上調整位置，且是將被前述框架支撐部所支撐之前述環狀框架的高度相對於前述工作台本體的前述保持面定位在所期望的位置上，前述框架支撐部是形成為環狀，且圍繞前述工作台本體，並藉由前述調整機構而在3點上被固定於前述基台部，前述調整機構是由調整螺栓及固定螺栓所構成，該調整螺栓是螺合於貫穿前述框架支撐部之內螺紋，且內周具有貫穿孔，該固定螺栓是插穿已螺合於前述內螺紋之前述調整螺栓的前述貫穿孔中，且將前端部螺合於前述基台部，且是利用前述調整螺栓螺合於前述內螺紋的長度來調整前述框架支撐部之高度。
  2. 如請求項1之切削裝置的工作夾台，其中，前述框架支撐部具有永久磁石及位置決定機構，該永久磁石位於將前述環狀框架定位之區域，該位置決定機構用以使前述環狀框架的中心位置對齊於前述工作台本體的中心而載置。
  3. 如請求項1或2之切削裝置的工作夾台，其中，前述框架支撐部將前述環狀框架與在切削刀片的修整所使用的修整構件一起一併支撐。
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