CN101859722A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加工装置，其能在利用滑动机构收纳被加工物时可靠防止被加工物从收纳单元飞出。在搬送单元从收纳单元(31)搬出被加工物(W1)并搬送至保持单元、并对保持于保持单元的被加工物进行加工的加工装置中，收纳单元具有：框体(32)，其具有向搬送单元侧开口的第一搬送口(320)、以及向操作者侧开口的第二搬送口(321)；被加工物载置架(33)，其能够经第二搬送口从框体拉出；卡定部(334)，其以预定的力防止载置于被加工物载置架的被加工物由于惯性力而从第一搬送口飞出，所述惯性力是将被加工物载置架从经第二搬送口拉出的状态推入到框体中时的惯性力，在搬送单元经第一搬送口将被加工物搬出和搬入时，解除通过卡定部实现的卡定。

Description

加工装置

技术领域

本发明涉及具有能够收纳被加工物的收纳单元的加工装置。

背景技术

在加工各种被加工物的加工装置中，具有收纳被加工物的收纳单元。例如，在对半导体晶片等被加工物进行切削加工的切削装置中，被加工物收纳于被称为盒的收纳单元，将被加工物从载置于盒载置机构的盒中取出进行切削，并将切削完成后的被加工物再次收纳到盒中。此外，还存在这样的情况：在收纳多个被加工物的盒的下方，载置有收纳检查用的被加工物和修整(dressing)用的修整板等的收纳单元(例如参照专利文献1)。

收纳于收纳单元的被加工物构成为被搬送机构取出并搬送至保持工作台进行加工的结构，收纳单元向搬送机构侧和操作者侧这两侧开口。为了便于操作者相对于收纳单元取放被加工物，还提出了使被加工物的收纳部向操作者侧滑动的机构(例如参照专利文献2)。

但是，在通过推压滑动机构来将被加工物的收纳部收纳到装置侧时，存在被加工物由于该推压势头而向搬送机构侧飞出的情况。当被加工物这样向搬送机构侧飞出时，存在盒载置机构或搬送机构与半导体晶片碰撞的可能。因此，提出了以下等对策：在收纳单元设置用于检测被加工物即将飞出的传感器，或者设置作为停止器的阶梯以使被加工物不会飞出。

专利文献1：日本特开2006-74004号公报

专利文献2：日本特许第2997766号公报

但是，在使用传感器的情况下，仅停留于检测飞出，却无法防止飞出。此外，即使设置了阶梯，在被加工物存在翘曲的情况等下，也存在不能充分地防止飞出的问题。

发明内容

本发明是鉴于这些事实而完成的，其主要的技术课题在于：在利用滑动机构收纳被加工物时，可靠地防止被加工物从收纳单元飞出。

本发明涉及一种加工装置，该加工装置具有：保持单元，其保持被加工物；加工单元，其对保持于保持单元的被加工物进行加工；收纳单元，其收纳被加工物；以及搬送单元，其将被加工物从收纳单元搬出，并搬送至保持单元，收纳单元具有：框体，其具有向搬送单元侧开口的第一搬送口、以及与第一搬送口对置且向操作者侧开口的第二搬送口；被加工物载置架，其能够经第二搬送口从框体拉出；以及卡定部，其以预定的力防止载置于被加工物载置架的被加工物由于惯性力而从第一搬送口飞出，所述惯性力是将被加工物载置架从经第二搬送口拉出的状态推入到框体中时的惯性力，所述预定的力比在被加工物由于惯性力而向第一搬送口方向移动时作用于卡定部的力要大，并且比在利用搬送单元经第一搬送口将被加工物搬出和搬入时作用于卡定部的力要小，在搬送单元将被加工物经第一搬送口搬出和搬入时，通过卡定部实现的卡定被解除。

作为卡定部，例如可以使用板簧。

在本发明中，由于具有防止被加工物从第一搬送口飞出的卡定部，所以能够可靠地避免加工装置所具有的搬送机构等与半导体晶片碰撞。此外，从卡定部对被加工物作用的力比在被加工物由于惯性力而向第一搬送口方向移动时作用于卡定部的力要大，并且比在利用搬送单元经第一搬送口将被加工物搬出和搬入时作用于卡定部的力要小，所以不会阻碍搬送单元对被加工物的搬出搬入功能。

此外，当使用板簧作为卡定部时，通过改变板厚、或者改变板簧的形状以使板面与被加工物或支承该被加工物的部件的接触面所成的角度变化，能够根据被加工物或支承该被加工物的部件的形状和大小、以及搬送单元的性能等，容易地调节所述预定的力。

附图说明

图1是表示切削装置的一个示例的立体图。

图2是表示切削装置的内部结构的立体图。

图3是表示收纳单元的一个示例的立体图。

图4是表示收纳单元的一个示例的分解立体图。

图5是表示收纳单元的被加工物载置架旋转后的状态的立体图。

图6是表示收纳单元的被加工物载置架返回至原来的状态后的状态的立体图。

图7是表示在被加工物载置架收纳有被加工物的状态的立体图。

图8是表示从被加工物载置架搬出被加工物的状态的立体图。

图9是表示被加工物载置架所具有的卡定部的一个示例的立体图。

图10是表示被加工物经粘接带支承于框架的状态的俯视图。

图11是表示卡定部的变化的状态的俯视图。

图12是表示利用卡定部支承框架的状态的俯视图。

图13是表示在被加工物载置架的第二示例中收纳被加工物的状态的立体图。

图14是表示在同上第二示例的被加工物载置架收纳有被加工物的状态的立体图。

标号说明

1：切削装置；2：保持单元；20：吸引部；21：夹紧部；3：收纳单元载置机构；30：第一收纳单元；31：第二收纳单元；32：框体；320：第一搬送口；321：第二搬送口；33：被加工物载置架；330：旋转部；330a：把持部；330b：狭缝；331：滑动部；332：出入部；333：旋转机构；333a：旋转轴；334：卡定部；334a：立起部；334b：止挡部；334c：山部；4：清洗单元；40：保持工作台；5：第一搬送单元；50：导轨；51：臂部；52：夹持部；6：第二搬送单元；60：导轨；61：臂部；62：升降部；63：吸附部；7：第三搬送单元；70：导轨；71：臂部；72：升降部；73：吸附部；8：显示单元；9：收纳单元；90：框体；900：第一搬送口；901：第二搬送口；91：被加工物载置架；910：开闭部；910a：把持部；911：滑动部；912：收纳部；912a：狭缝；913：出入部；914：卡定部；10：第一切削单元；100：第一切削刀具；11：第二切削单元；12：第一进给单元；120：滚珠丝杠；121：导轨；122：可动部；123：升降机构；13：第二进给单元；130：滚珠丝杠；131：脉冲电动机；132：可动部；133：升降机构；W：晶片；W1：检查工件；T：粘接带；F：框架。

具体实施方式

图1所示的切削装置1是加工装置中的一种，该切削装置1具有保持被加工物、能够在水平方向(图1中的X轴方向)移动、并且能够旋转的保持单元2。保持单元2具有吸引半导体晶片等被加工物的吸引部20、以及对半导体晶片等被加工物的周围进行固定的夹紧部21。

在保持单元2的可动区域的前方具有收纳单元载置机构3，该收纳单元载置机构3载置对作为切削对象的被加工物进行收纳的第一收纳单元30、和对检查用的被加工物进行收纳的第二收纳单元31中的一方或双方，并且该收纳单元载置机构3能够升降。在图示的例子中，在收纳单元载置机构3载置有第二收纳单元31，并且在该第二收纳单元31上进一步载置有第一收纳单元30。在图1的示例中，在第一收纳单元30中，作为被加工物的晶片W粘贴在粘贴于环状的框架F的粘接带上，晶片W处于经粘接带T支承于框架F的状态。

在保持部件2的可动区域的后部侧配设有对切削后的被加工物进行清洗的清洗单元4。清洗单元4具有：保持工作台40，其保持被加工物、能够进行旋转并且能够升降；以及未图示的喷嘴类，其喷出清洗水和高压空气。

在保持单元2的可动区域的上方配设有第一搬送单元5、第二搬送单元6以及第三搬送单元7。第一搬送单元5具有在保持单元2与第一收纳单元30或与第二收纳单元31之间搬送被加工物的功能，该第一搬送单元5包括：导轨50，其在搬送方向(Y轴方向)延伸；臂部51，其沿导轨50移动；以及夹持部52，其设置于臂部51的下端，用于在上下方向夹持被加工物。另外，Y轴方向是在水平面上相对于作为保持单元2的移动方向的X轴方向正交的方向。

第二搬送单元6具有将切削后的被加工物搬送至清洗单元4的功能，该第二搬送单元6包括：导轨60，其在搬送方向(Y轴方向)延伸；臂部61，其沿导轨60移动；升降部62，其相对于臂部61升降；以及吸附部63，其设置于升降部62的下端，用于吸附被加工物。

第三搬送单元7具有搬送在清洗单元4中进行了清洗的被加工物以将其收纳到第一收纳单元30或第二收纳单元31中的功能，该第三搬送单元70包括：导轨70，其在搬送方向(Y轴方向)延伸；臂部71，其沿导轨70移动；升降部72，其相对于臂部71升降；以及吸附部73，其设置于升降部72的下端，用于吸附被加工物。

在切削装置1的前部侧具有显示单元8，该显示单元8显示由操作者进行各种操作时的引导画面和被加工物的图像等。

在切削装置1的内部，如图2所示地配设有作为加工单元的第一切削单元10和第二切削单元11。第一切削单元10被第一进给单元12驱动从而能够在Y轴方向移动，第二切削单元11被第二进给单元13驱动从而能够在Y轴方向移动。

第一切削单元10具有能够旋转的第一切削刀具100，第二切削单元11具有在图2中未图示的能够旋转的第二切削刀具。

第一进给单元12具有：滚珠丝杠120，其具有Y轴方向的轴心；导轨121，其与滚珠丝杠120平行地配设；未图示的脉冲电动机，其使滚珠丝杠120转动；可动部122，其内部的螺母与滚珠丝杠120螺合，并且该可动部122的侧部与导轨121滑动接触；以及升降机构123，其使第一切削单元10升降。此外，第二进给单元13具有：滚珠丝杠130，其具有Y轴方向的轴心；导轨121，其与滚珠丝杠130平行地配设；脉冲电动机131，其使滚珠丝杠130转动；可动部132，其内部的螺母与滚珠丝杠130螺合，并且该可动部132的侧部与导轨121滑动接触；以及升降机构133，其使第二切削单元11升降。

在保持单元2沿X轴方向移动的同时，保持于保持单元2的被加工物受到下降了的第一切削单元10以及下降了的第二切削单元11的作用而被切削，其中，第一切削单元10通过第一进给单元12的驱动而下降，第二切削单元11通过第二进给单元13的驱动而下降。

如图3所示，第二收纳单元31具有：框体32；以及能够相对于框体32插入和拔出的被加工物载置架33。框体32在前后方向是贯通的，如图4所示，在框体32的后部侧形成有向图1所示的第一搬送单元5侧开口的第一搬送口320，在与后部侧的第一搬送口320对置的前部侧形成有向操作者侧开口的第二搬送口321。

在被加工物载置架33载置一个或多个被加工物。如图4和图5所示，被加工物载置架33能够经第二搬送口321从框体32中拉出，该被加工物载置架33包括旋转部330和滑动部331，旋转部330具有用于将被加工物载置架33向操作者侧拉出的把持部330a、和支承被加工物的端部的多个槽状的狭缝330b，滑动部331将旋转部330支承成能够旋转，并且该滑动部331能够相对于框体32滑动。在旋转部330的后部侧以开口状态设置有出入部332，在被加工物向第二收纳单元31搬入或被加工物从第二收纳单元31搬出时，该出入部332成为被加工物的搬出搬入口。

旋转部330通过旋转机构333而能够相对于滑动部331旋转。旋转机构333具有在水平面内与作为被加工物的搬出搬入方向的Y轴方向正交的方向的旋转轴333a，并且旋转机构333构成为使旋转部330以该旋转轴333a为中心旋转的结构。如图5所示，旋转部330立起的状态是出入部332朝向上方的状态，并且是操作者容易取放被加工物的状态。此处，所谓上方，并不仅指正上方，也包含出入部332朝向框体32侧和操作者侧中的任一侧倾斜的状态。

这样，在出入部332朝向上方的状态下，将例如经粘接带T支承于框架F的检查工件W1收纳到旋转部330，或将相同的检查工件W1从旋转部330取出。因此，操作者容易看清出入部332，容易将被加工物收纳到各个狭缝中，并且容易取出所希望的被加工物。当旋转部330的高度处于比操作者的视线靠下方的位置时，更容易进行被加工物的收纳和取出。

另外，在旋转部330，除了检查工件W1之外，也可以收纳用于试切割(test cut)的预切割板、用于图2所示的第一切削刀具100和第二切削刀具的修锐(目だし)、修圆(真円だし)、修平(ならし)等的修整板、通常的工件等。

在将被加工物收纳到旋转部330后，如图6所示，将旋转部330放倒而成为卧倒状态，从而返回原来的状态。然后，如图7所示，将被加工物载置架33推入到框体32中。当这样将被加工物收纳到被加工物载置架33并收纳到框体32中时，成为能够通过第一搬送单元5将被加工物搬出的状态。

图1所示的第一搬送单元5的夹持部52从被加工物载置架33的后部侧进入被加工物载置架33的内部并夹持框架F，如图8所示，通过在维持着夹持状态的情况下将夹持部52移出至被加工物载置架33的外部，支承于框架F的检查工件W1从第二收纳单元31被搬出。然后，将被搬出的检查工件W1搬送至图1所示的保持单元2进行保持，并进行加工。

如图9所示，在被加工物载置架33形成有卡定部334，该卡定部334防止所收纳的检查工件W1从出入部332飞出到被加工物载置架33的外部。图9所示的卡定部334以贯穿多层狭缝330b的方式形成，但是也可以在各层狭缝分别单独地设置卡定部。

图示示例的卡定部334是板簧，如图9中放大地表示的那样，该卡定部334具有：立起部334a，其从狭缝330b的侧壁330c朝向前表面侧(操作者侧)立起；止挡部334b，其末端以能够滑动的方式与侧壁330c接触；以及山部334c，其将立起部334a和止挡部334b连接起来。

在从出入部332取放框架F时，山部334c在出没的同时沿框架F的周缘侧面滑动。如图10所示，框架F的外周形成为具有一对对置的直线部F2的形状，这一对对置的直线部F2通过将圆形的曲线部F1的外周的一部分呈直线状地切除而形成。在利用图7、图8所示的第一搬送单元5夹持框架F地将检查工件W1搬入到被加工物载置架33中时，如图11中实线所示，框架F的直线部F2在按压卡定部334的山部334a的同时滑动。然后，如图11中双点划线所示，当直线部F2通过了山部334c而进入到比山部334a的前部侧时，山部334c沿曲线部F1慢慢凸出，如图12所示，卡定部334恢复至被框架F按压前的状态，止挡部334b和山部334c与框架F的曲线部F1接触，从而框架F不能向出入部332侧移动。另一方面，在将检查工件W1经出入部332搬出到被加工物载置架33的外部的情况下，直线部F2通过框架F的滑动而按压止挡部334b和山部334c以使它们没入，直线部F2在与山部334c滑动接触的状态下被向出入部332侧拉出。然后，当直线部F2完全通过了山部334c时，卡定部334恢复至被框架F按压前的状态。

在从如图9所示收纳有被加工物的被加工物载置架33经第二搬送口321被拉出的状态起、如图7所示将被加工物载置架33推入到框体32中时，惯性力向第一搬送口320侧作用于收纳在被加工物载置架33中的被加工物，但是卡定部334能够以预定的力防止被加工物由于该惯性力而从第一搬送口320飞出。此处所说的预定的力，是指比在被加工物由于该惯性力而向第一搬送口320移动时作用于卡定部334的力要大、并且比在第一搬送单元5将被加工物经第一搬送口320搬入或搬出时作用于卡定部334的力要小的力。因此，防止了被加工物从第一搬送口320飞出，并且，在第一搬送单元5经第一搬送口320将被加工物搬入和搬出时，卡定部334对被加工物的卡定被解除，因此不会阻碍第一搬送单元5的搬出搬入功能。

此外，当使用板簧作为卡定部334时，通过改变立起部334a、止挡部334b、山部334c的板厚，或者改变板簧的形状以使板面与框架F的接触面所成的角度变化，能够更具框架F的形状和大小、以及第一搬送单元5的臂部51等的性能容易地调节所述预定的力。

也可以使用图13、图14所示的收纳单元9来代替图3～图9所示的第二收纳单元31。该收纳单元9具有：框体90；以及能够相对于框体90插入和拔出的被加工物载置架91。框体90在前后方向是贯通的，在框体90的后部侧形成有向图1所示的第一搬送单元5侧开口的第一搬送口900，在与后部侧的第一搬送口900对置的前部侧形成有向操作者侧开口的第二搬送口901。

载置一个或多个被加工物的被加工物载置架91能够经第二搬送口901从框体90中拉出，该被加工物载置架91包括：开闭部910，其能够成为立起状态和向前方(操作者侧)倒下的状态；滑动部911，其能够相对于框体90滑动；以及收纳部912，其配设于开闭部910的内侧，用于收纳多个被加工物。收纳部912具有用于支承被加工物的端部的多个槽状的狭缝912a。此外，在收纳部912的后部侧，以开口状态设置有作为被加工物的搬出搬入口的出入部913。

如图14所示，在开闭部910形成有把持部910a，该把持部910a是在开闭时由操作者把持的部分。如图13所示，当将开闭部910放倒而成为打开状态时，能够相对于收纳部912取放被加工物。另一方面，在不进行被加工物的取放时，如图14所示，使开闭部910立起而成为关闭状态。在图13中，示出了经粘接带T由框架F所支承的检查工件W1在支承于狭缝912a的状态下被收纳的状态，但是除了检查工件W1之外，有时也收纳用于试切割的预切割板、用于图2所示的第一切削刀具100和第二切削刀具的修锐、修圆、修平等的修整板、通常的工件等。

在收纳部912形成有卡定部914，该卡定部914防止所收纳的检查工件W1从出入部913飞出到被加工物载置架91的外部。图13、图14所示的卡定部914以贯穿多层狭缝912a的方式形成，但是也可以在各层狭缝分别单独设置卡定部。卡定部914的结构和作用与图9、图11、图12所示的卡定部334相同。

Claims (2)

1.一种加工装置，其具有：

保持单元，其保持被加工物；

加工单元，其对保持于所述保持单元的被加工物进行加工；

收纳单元，其收纳所述被加工物；以及

搬送单元，其将所述被加工物从所述收纳单元搬出，并搬送至所述保持单元，

所述加工装置的特征在于，

所述收纳单元具有：

框体，其具有向所述搬送单元侧开口的第一搬送口、以及与该第一搬送口对置且向操作者侧开口的第二搬送口；

被加工物载置架，其能够经所述第二搬送口从所述框体拉出；

卡定部，其以预定的力防止载置于所述被加工物载置架的所述被加工物由于惯性力而从所述第一搬送口飞出，所述惯性力是将所述被加工物载置架从经所述第二搬送口拉出的状态推入到所述框体中时的惯性力，

所述预定的力比在所述被加工物由于所述惯性力而向所述第一搬送口方向移动时作用于所述卡定部的力要大，并且比在利用所述搬送单元经所述第一搬送口将所述被加工物搬出和搬入时作用于所述卡定部的力要小，

在所述搬送单元将所述被加工物经所述第一搬送口搬出和搬入时，通过所述卡定部实现的卡定被解除。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其特征在于，

所述卡定部由板簧构成。

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