JP7564747B2 - Processing device and manufacturing method of processed products - Google Patents
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Description
本発明は、加工装置、及び加工品の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a processing device and a method for manufacturing processed products.
従来の切断装置としては、特許文献1に示すように、矩形状の封止済基板を切断する場合には、封止済基板毎に、長手方向に沿ってカメラを移動させてアライメント動作(位置合わせ動作)を行った後に切断し、その後、封止済基板を90度回転させて、短手方向に沿ってカメラを移動させてアライメント動作を行った後に切断している。 As shown in Patent Document 1, in a conventional cutting device, when cutting a rectangular sealed substrate, a camera is moved along the longitudinal direction for each sealed substrate to perform an alignment operation (positioning operation) before cutting, and then the sealed substrate is rotated 90 degrees and the camera is moved along the lateral direction to perform an alignment operation before cutting.
しかしながら、上記の切断装置では、長手方向及び短手方向の2方向においてそれぞれアライメント動作を行っているので、アライメント動作に時間がかかってしまう。その結果、切断装置の生産性が低下してしまう。 However, in the above-mentioned cutting device, alignment operations are performed in both the longitudinal and lateral directions, and the alignment operations take time. As a result, the productivity of the cutting device decreases.
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、アライメント動作にかかる時間を短縮することをその主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention was made to solve the above problems, and its main objective is to shorten the time required for alignment operations.
すなわち本発明に係る加工装置は、アライメントマークが設けられた加工対象物を保持するとともに回転可能な加工テーブルと、前記加工テーブルに保持された前記加工対象物を加工する加工機構と、前記加工テーブルに設けられ、前記加工テーブルの回転中心との相対位置が既知である基準マークと、前記基準マーク及び前記アライメントマークを撮像する撮像カメラとを備え、前記加工対象物に対して一方向に前記撮像カメラを移動させつつ前記アライメントマークを撮像し、撮像された前記アライメントマーク及び前記基準マークに基づいて、前記一方向及び前記一方向に直交する方向における前記加工対象物と前記加工機構とのアライメントを行うことを特徴とする。 In other words, the processing device according to the present invention is characterized in that it comprises a rotatable processing table that holds a processing object having an alignment mark, a processing mechanism that processes the processing object held on the processing table, a reference mark that is provided on the processing table and whose relative position with respect to the center of rotation of the processing table is known, and an imaging camera that images the reference mark and the alignment mark, and images the alignment mark while moving the imaging camera in one direction relative to the processing object, and aligns the processing object and the processing mechanism in the one direction and in a direction perpendicular to the one direction based on the captured alignment mark and reference mark.
このように構成した本発明によれば、アライメント動作にかかる時間を短縮することができる。 The present invention configured in this way can reduce the time required for alignment operations.
次に、本発明について、例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。 Next, the present invention will be described in more detail using examples. However, the present invention is not limited to the following description.
本発明の加工装置は、前述のとおり、アライメントマークが設けられた加工対象物を保持するとともに回転可能な加工テーブルと、前記加工テーブルに保持された前記加工対象物を加工する加工機構と、前記加工テーブルに設けられ、前記加工テーブルの回転中心との相対位置が既知である基準マークと、前記基準マーク及び前記アライメントマークを撮像する撮像カメラとを備え、前記加工対象物に対して一方向に前記撮像カメラを移動させつつ前記アライメントマークを撮像し、撮像された前記アライメントマーク及び前記基準マークに基づいて、前記一方向及び前記一方向に直交する方向における前記加工対象物と前記加工機構とのアライメントを行うことを特徴とする。
この加工装置は、加工対象物を回転させることなく、加工対象物に対して一方向に撮像カメラを移動させつつアライメントマークを撮像し、撮像されたアライメントマーク及び基準マークに基づいて、一方向及び当該一方向に直交する方向(つまり、2方向)における加工対象物と加工機構とのアライメントを行う。そのため、加工対象物を回転させる前後それぞれにおいて加工対象物のアライメントマークを撮像する動作が不要となる。その結果、アライメントマークを撮像する回数が減り、アライメント動作にかかる時間を短縮することができる。
As described above, the processing apparatus of the present invention comprises a rotatable processing table that holds a workpiece having an alignment mark, a processing mechanism that processes the workpiece held on the processing table, a reference mark that is provided on the processing table and whose relative position with respect to the center of rotation of the processing table is known, and an imaging camera that images the reference mark and the alignment mark, and is characterized in that the imaging camera images the alignment mark while moving in one direction relative to the workpiece, and aligns the workpiece and the processing mechanism in the one direction and in a direction perpendicular to the one direction based on the imaged alignment mark and reference mark.
This processing device captures the alignment marks while moving the imaging camera in one direction relative to the workpiece without rotating the workpiece, and aligns the workpiece and the processing mechanism in one direction and a direction perpendicular to the one direction (i.e., two directions) based on the captured alignment marks and reference marks. Therefore, it is not necessary to capture images of the alignment marks of the workpiece before and after rotating the workpiece. As a result, the number of times the alignment marks are captured is reduced, and the time required for the alignment operation can be shortened.
加工装置の具体的な実施の態様としては、前記加工対象物が矩形状をなすものであり、前記加工対象物の長手方向又は短手方向の一方に前記撮像カメラを移動させつつ前記アライメントマークを撮像し、撮像された前記アライメントマーク及び前記基準マークに基づいて、前記長手方向及び前記短手方向における前記加工対象物と前記加工機構とのアライメントを行うことが望ましい。 As a specific embodiment of the processing device, it is desirable that the workpiece to be processed is rectangular, the image of the alignment mark is captured while the imaging camera is moved in one of the longitudinal or lateral directions of the workpiece, and the alignment between the workpiece and the processing mechanism in the longitudinal and lateral directions is performed based on the captured alignment mark and reference mark.
前記加工テーブルは、前記加工対象物を保持するための保持用プレートと、当該保持用プレートが着脱可能に取り付けられ、前記保持用プレートを用いて前記加工対象物を保持する保持ベース部とを有し、前記基準マークは、前記保持用プレート又は前記保持ベース部に設けられていることが望ましい。 The processing table has a holding plate for holding the workpiece, and a holding base to which the holding plate is removably attached and which holds the workpiece using the holding plate, and it is desirable that the reference mark be provided on the holding plate or the holding base.
アライメントを制御良く行うためには、加工装置は、前記撮像カメラが前記基準マークを撮像することにより、前記撮像カメラのずれ量を補正することが望ましい。 To perform alignment control with precision, it is desirable for the processing device to correct the amount of misalignment of the imaging camera by having the imaging camera capture an image of the reference mark.
そして、前記ずれ量が補正された前記撮像カメラが前記アライメントマークを撮像することにより、加工対象物と加工機構とのアライメントを正確に行うことができる。 Then, the imaging camera with the misalignment corrected captures an image of the alignment mark, allowing accurate alignment between the workpiece and the machining mechanism.
前記加工テーブルの回転中心と前記基準マークとの相対位置を求めるための具体的な実施の態様としては、前記加工テーブルには、前記加工テーブルの回転中心を算出するための中心算出用マークが設けられており、前記加工テーブルを所定角度回転させる前後において前記中心用マークを前記撮像カメラで撮像することにより前記回転中心を算出し、当該算出された回転中心に基づいて前記基準マークと前記回転中心との相対位置が算出されることが望ましい。 As a specific embodiment for determining the relative position between the rotation center of the processing table and the reference mark, it is desirable that the processing table is provided with a center calculation mark for calculating the rotation center of the processing table, the center of rotation is calculated by capturing an image of the center mark with the imaging camera before and after rotating the processing table by a predetermined angle, and the relative position between the reference mark and the rotation center is calculated based on the calculated rotation center.
本発明の加工装置は、前記加工機構を水平面において互いに直交するX方向及びY方向に移動させる加工用移動機構をさらに備え、前記加工用移動機構は、前記加工テーブルを挟んで前記X方向に沿って設けられた一対のX方向ガイドレールと、当該一対のX方向ガイドレールに沿って移動するとともに、前記Y方向に沿って前記加工機構を移動可能に支持する支持体とを有することが望ましい。
この構成であれば、加工用移動機構により加工機構を水平面において互いに直交するX方向及びY方向それぞれに移動させるので、加工テーブルをX方向及びY方向に移動させることなく、加工対象物を加工することができる。このため、加工テーブルを移動させる移動機構を不要にすることができ、装置構成を簡素化するとともに、フットプリントを低減することができる。
The processing apparatus of the present invention further includes a processing movement mechanism that moves the processing mechanism in X and Y directions perpendicular to each other in a horizontal plane, and it is preferable that the processing movement mechanism has a pair of X-direction guide rails provided along the X direction across the processing table, and a support that moves along the pair of X-direction guide rails and supports the processing mechanism movably along the Y direction.
With this configuration, the processing mechanism is moved by the processing movement mechanism in each of the X and Y directions perpendicular to each other on a horizontal plane, so the workpiece can be processed without moving the processing table in the X and Y directions. This makes it possible to eliminate the need for a movement mechanism for moving the processing table, simplifying the device configuration and reducing the footprint.
この構成において、前記撮像カメラは、前記加工機構とともに前記支持体に沿ってY方向に移動することが望ましい。
この構成であれば、加工用移動機構を用いて撮像カメラを移動させることができる。
In this configuration, it is preferable that the imaging camera moves in the Y direction along the support body together with the processing mechanism.
With this configuration, the imaging camera can be moved using the processing movement mechanism.
また、上記の加工装置を用いて加工品を製造する加工品の製造方法も本発明の一態様である。 An aspect of the present invention is also a method for manufacturing processed products using the above processing device.
<本発明の一実施形態>
以下に、本発明に係る加工装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示すいずれの図についても、わかりやすくするために、適宜省略し又は誇張して模式的に描かれている。同一の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
<One embodiment of the present invention>
Hereinafter, an embodiment of a processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in all of the drawings shown below, for ease of understanding, some parts are omitted or exaggerated as appropriate and schematic drawings are shown. The same components are given the same reference numerals and the description thereof is omitted as appropriate.
<加工装置の全体構成>
本実施形態の加工装置100は、加工対象物である封止済基板Wを切断することによって、複数の加工品である製品Pに個片化する切断装置である。
<Overall configuration of processing device>
The processing apparatus 100 of the present embodiment is a cutting apparatus that cuts a sealed substrate W, which is an object to be processed, to separate the sealed substrate W into a plurality of products P, which are processed items.
具体的に切断装置100は、図1に示すように、封止済基板Wを保持する2つの切断用テーブル(加工用テーブル)2A、2Bと、封止済基板Wを切断用テーブル2A、2Bに搬送するために封止済基板Wを保持する第1保持機構3と、切断用テーブル2A、2Bに保持された封止済基板Wを切断する切断機構(加工機構)4と、複数の製品Pが移される移載テーブル5と、複数の製品Pを切断用テーブル2A、2Bから移載テーブル5に搬送するために複数の製品Pを保持する第2保持機構6と、第1保持機構3及び第2保持機構6を移動させるための共通のトランスファ軸71を有する搬送用移動機構7と、切断機構4を切断用テーブル2A、2Bに保持された封止済基板Wに対して移動させる切断用移動機構(加工用移動機構)8とを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the cutting device 100 includes two cutting tables (processing tables) 2A and 2B that hold the sealed substrate W, a first holding mechanism 3 that holds the sealed substrate W to transport it to the cutting tables 2A and 2B, a cutting mechanism (processing mechanism) 4 that cuts the sealed substrate W held on the cutting tables 2A and 2B, a transfer table 5 to which multiple products P are transferred, a second holding mechanism 6 that holds multiple products P to transport them from the cutting tables 2A and 2B to the transfer table 5, a transport moving mechanism 7 having a common transfer shaft 71 for moving the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6, and a cutting moving mechanism (processing moving mechanism) 8 that moves the cutting mechanism 4 relative to the sealed substrate W held on the cutting tables 2A and 2B.
ここで、封止済基板Wとは、半導体チップ、抵抗素子、キャパシタ素子等の電子素子が接続された基板に対して、少なくとも電子素子を樹脂封止するように樹脂成形したものである。封止済基板Wを構成する基板としては、リードフレーム、プリント配線板を用いることができ、これら以外にも、半導体製基板(シリコンウェーハ等の半導体ウェーハを含む)、金属製基板、セラミック製基板、ガラス製基板、樹脂製基板等を用いることができる。また、封止済基板Wを構成する基板には、配線が施されていても施されていなくてもよい。 Here, the encapsulated substrate W is a substrate to which electronic elements such as semiconductor chips, resistor elements, and capacitor elements are connected, and which is molded with resin to encapsulate at least the electronic elements. The substrate constituting the encapsulated substrate W may be a lead frame or a printed wiring board, and other substrates such as semiconductor substrates (including semiconductor wafers such as silicon wafers), metal substrates, ceramic substrates, glass substrates, and resin substrates. Furthermore, the substrate constituting the encapsulated substrate W may or may not be wired.
以下の説明において、切断用テーブル2A、2Bの上面に沿った平面(水平面)内で互いに直交する方向をそれぞれX方向及びY方向、X方向及びY方向に直交する鉛直方向をZ方向とする。具体的には、図1の左右方向をX方向とし、上下方向をY方向とする。後述するが、X方向は、支持体812の移動方向であり、また、門型の支持体812における一対の脚部を架け渡される梁部(ビーム部)の長手方向(梁部の延びる方向)に直交する方向である(図2参照)。 In the following description, the directions perpendicular to each other in a plane (horizontal plane) along the upper surfaces of the cutting tables 2A and 2B are referred to as the X and Y directions, respectively, and the vertical direction perpendicular to the X and Y directions is referred to as the Z direction. Specifically, the left-right direction in FIG. 1 is referred to as the X direction, and the up-down direction is referred to as the Y direction. As will be described later, the X direction is the direction in which the support 812 moves, and is also the direction perpendicular to the longitudinal direction (extension direction of the beam) of the beam section (beam section) that spans a pair of legs in the gate-shaped support 812 (see FIG. 2).
<切断用テーブル>
2つの切断用テーブル2A、2Bは、X方向、Y方向及びZ方向に固定して設けられている。なお、切断用テーブル2Aは、切断用テーブル2Aの下に設けられた回転機構9Aによってθ方向に回転可能である。また、切断用テーブル2Bは、切断用テーブル2Bの下に設けられた回転機構9Bによってθ方向に回転可能である。
<Cutting table>
The two cutting tables 2A, 2B are fixed in the X, Y, and Z directions. The cutting table 2A can be rotated in the θ direction by a rotation mechanism 9A provided below the cutting table 2A. The cutting table 2B can be rotated in the θ direction by a rotation mechanism 9B provided below the cutting table 2B.
これら2つの切断用テーブル2A、2Bは、水平面上においてX方向に沿って設けられている。具体的には、2つの切断用テーブル2A、2Bは、それらの上面が同一の水平面上に位置する(Z方向において同じ高さ位置する)ように配置されるとともに(図4参照)、それらの上面の中心(具体的には回転機構9A、9Bによる回転中心)がX方向に延びる同一直線上に位置するように配置されている(図2及び図3参照)。 These two cutting tables 2A, 2B are arranged along the X direction on a horizontal plane. Specifically, the two cutting tables 2A, 2B are arranged so that their upper surfaces are located on the same horizontal plane (same height in the Z direction) (see FIG. 4), and the centers of their upper surfaces (specifically, the centers of rotation of the rotation mechanisms 9A, 9B) are located on the same straight line extending in the X direction (see FIGS. 2 and 3).
また、2つの切断用テーブル2A、2Bは、封止済基板Wを吸着保持するものであり、図1に示すように、2つの切断用テーブル2A、2Bに対応して、吸着保持するための2つの真空ポンプ10A、10Bが配置されている。各真空ポンプ10A、10Bは、例えば水封式真空ポンプである。 The two cutting tables 2A, 2B are used to suction and hold the sealed substrate W, and as shown in FIG. 1, two vacuum pumps 10A, 10B for suction and holding are arranged in correspondence with the two cutting tables 2A, 2B. Each vacuum pump 10A, 10B is, for example, a water-sealed vacuum pump.
ここで、切断用テーブル2A、2BがXYZ方向に固定されているため、真空ポンプ10A、10Bから切断用テーブル2A、2Bに接続される配管(不図示)を短くすることができ、配管の圧力損失を低減して、吸着力の低下を防止することができる。その結果、例えば1mm角以下の極小パッケージであっても確実に切断用テーブル2A、2Bに吸着することができる。また、配管の圧力損失による吸着力の低下を防止できるので、真空ポンプ10A、10Bの容量を小さくすることができ、小型化やコストダウンにもつながる。 Here, because the cutting tables 2A, 2B are fixed in the XYZ directions, the piping (not shown) connecting the vacuum pumps 10A, 10B to the cutting tables 2A, 2B can be shortened, reducing pressure loss in the piping and preventing a decrease in suction power. As a result, even extremely small packages, for example, 1 mm square or less, can be reliably suctioned to the cutting tables 2A, 2B. In addition, because a decrease in suction power due to pressure loss in the piping can be prevented, the capacity of the vacuum pumps 10A, 10B can be reduced, leading to size reduction and cost reduction.
<第1保持機構>
第1保持機構3は、図1に示すように、封止済基板Wを基板供給機構11から切断用テーブル2A、2Bに搬送するために封止済基板Wを保持するものである。この第1保持機構3は、図5及び図6に示すように、封止済基板Wを吸着保持するための複数の吸着部311が設けられた吸着ヘッド31と、当該吸着ヘッド31の吸着部311に接続された真空ポンプ(不図示)とを有している。そして、吸着ヘッド31が、後述する搬送用移動機構7などにより所望の位置に移動されることにより、封止済基板Wを基板供給機構11から切断用テーブル2A、2Bに搬送する。
<First Retention Mechanism>
As shown in Fig. 1, the first holding mechanism 3 holds the sealed substrate W in order to transport the sealed substrate W from the substrate supply mechanism 11 to the cutting tables 2A and 2B. As shown in Figs. 5 and 6, the first holding mechanism 3 has a suction head 31 provided with a plurality of suction parts 311 for suction-holding the sealed substrate W, and a vacuum pump (not shown) connected to the suction parts 311 of the suction head 31. The suction head 31 is moved to a desired position by a transport moving mechanism 7 (described later) or the like, thereby transporting the sealed substrate W from the substrate supply mechanism 11 to the cutting tables 2A and 2B.
基板供給機構11は、図1に示すように、複数の封止済基板Wが外部から収容される基板収容部111と、当該基板収容部111に収容された封止済基板Wを第1保持機構3により吸着保持される保持位置RPに移動させる基板供給部112とを有している。この保持位置RPは、2つの切断用テーブル2A、2BとX方向において同列となるように設定されている。なお、基板供給機構11は、第1保持機構3により吸着される封止済基板Wを柔軟な状態として、吸着を容易とするために加熱する加熱部113を有していても良い。 As shown in FIG. 1, the substrate supply mechanism 11 has a substrate accommodation section 111 in which a plurality of sealed substrates W are accommodated from outside, and a substrate supply section 112 that moves the sealed substrate W accommodated in the substrate accommodation section 111 to a holding position RP where the sealed substrate W is adsorbed and held by the first holding mechanism 3. This holding position RP is set so as to be aligned in the same row in the X direction as the two cutting tables 2A, 2B. The substrate supply mechanism 11 may also have a heating section 113 that heats the sealed substrate W adsorbed by the first holding mechanism 3 to make it flexible and facilitate adsorption.
<切断機構(加工機構)>
切断機構4は、図1、図2及び図3に示すように、ブレード41A、41B及び2つのスピンドル部42A、42Bからなる2つの回転工具40を有するものである。2つのスピンドル部42A、42Bは、それらの回転軸がY方向に沿うように設けられており、それらに取り付けられるブレード41A、41Bが互いに対向するように配置される(図3参照)。スピンドル部42Aのブレード41A及びスピンドル部42Bのブレード41Bは、X方向とZ方向とを含む面内において回転することによって各切断用テーブル2A、2Bに保持された封止済基板Wを切断する。なお、本実施形態の切断装置100には、図4に示すように、ブレード41A、41Bによって発生する摩擦熱を抑えるために切削水(加工液)を噴射する噴射ノズル121を有する液体供給機構12が設けられている。この噴射ノズル121は、例えば、後述するZ方向移動部83に支持されている。
<Cutting mechanism (processing mechanism)>
As shown in Figures 1, 2 and 3, the cutting mechanism 4 has two rotary tools 40 each consisting of a blade 41A, 41B and two spindles 42A, 42B. The blades 41A and 41B are arranged so that their rotation axes are aligned along the Y direction, and the blades 41A and 41B attached thereto are arranged so as to face each other (see FIG. 3). The blade 41B of the cutting apparatus 100 of the present embodiment rotates in a plane including the X direction and the Z direction to cut the sealed substrate W held on each of the cutting tables 2A and 2B. 4, a liquid supply mechanism 12 having an injection nozzle 121 for injecting cutting water (machining fluid) to suppress frictional heat generated by the blades 41A and 41B is provided. 121 is supported by, for example, a Z-direction moving unit 83 which will be described later.
<移載テーブル>
本実施形態の移載テーブル5は、図1に示すように、後述する検査部13により検査された複数の製品Pが移されるテーブルである。この移載テーブル5は、いわゆるインデックステーブルといわれるものであり、複数の製品Pを各種トレイ21に仕分けする前に、複数の製品Pが一時的に載置される。また、移載テーブル5は、2つの切断用テーブル2A、2Bと水平面上においてX方向に沿って一列に配置される。さらに、移載テーブル5は、Y方向に沿って前後に移動可能であり、仕分け機構20まで移動することができる。移載テーブル5に載置された複数の製品Pは、検査部13による検査結果(良品、不良品など)に応じて、仕分け機構20によって各種トレイ21に仕分けされる。
<Transfer table>
As shown in FIG. 1, the transfer table 5 in this embodiment is a table to which a plurality of products P inspected by the inspection unit 13 described later are transferred. This transfer table 5 is a so-called index table, on which a plurality of products P are temporarily placed before sorting the plurality of products P into various trays 21. The transfer table 5 is arranged in a line along the X direction on a horizontal plane together with the two cutting tables 2A and 2B. Furthermore, the transfer table 5 can move back and forth along the Y direction, and can move to the sorting mechanism 20. The plurality of products P placed on the transfer table 5 are sorted into various trays 21 by the sorting mechanism 20 according to the inspection results (good products, defective products, etc.) by the inspection unit 13.
なお、各種トレイ21は、トランスファ軸71に沿って移動するトレイ搬送機構22により所望の位置に搬送され、仕分け機構20によって仕分けられる製品Pが載置される。仕分けされた後に各種トレイ21は、トレイ搬送機構22によりトレイ収容部23に収容される。本実施形態では、トレイ収容部23に、例えば製品Pを収容する前のトレイ21、良品の製品Pを収容したトレイ21、リワークが必要な不良品の製品Pを収容したトレイ21といった3種類のトレイを収容するように構成されている。 The various trays 21 are transported to the desired position by a tray transport mechanism 22 that moves along the transfer shaft 71, and the products P to be sorted by the sorting mechanism 20 are placed on them. After sorting, the various trays 21 are stored in the tray storage section 23 by the tray transport mechanism 22. In this embodiment, the tray storage section 23 is configured to store three types of trays, for example, trays 21 before storing products P, trays 21 storing good products P, and trays 21 storing defective products P that require rework.
<検査部>
ここで、検査部13は、図1に示すように、切断用テーブル2A、2Bと移載テーブル5との間に設けられ、第2保持機構6に保持された複数の製品Pを検査するものである。本実施形態の検査部13は、製品Pの封止面(パッケージ面)を検査する第1検査部131と、製品Pのリード面を検査する第2検査部132とを有している。第1検査部131は、パッケージ面を検査するための光学系を有する撮像カメラであり、第2検査部132は、リード面を検査するための光学系を有する撮像カメラである。なお、第1検査部131及び第2検査部132を共通としても良い。
<Inspection Department>
1, the inspection unit 13 is provided between the cutting tables 2A, 2B and the transfer table 5, and inspects a plurality of products P held by the second holding mechanism 6. The inspection unit 13 in this embodiment has a first inspection unit 131 that inspects the sealing surface (package surface) of the product P, and a second inspection unit 132 that inspects the lead surface of the product P. The first inspection unit 131 is an imaging camera having an optical system for inspecting the package surface, and the second inspection unit 132 is an imaging camera having an optical system for inspecting the lead surface. The first inspection unit 131 and the second inspection unit 132 may be a common unit.
本実施形態の封止済基板W及び製品Pは、基板の一面が樹脂成形された構成となっている。このような構成において、樹脂成形された面は、基板に接続された電子素子が樹脂封止された面であって、「封止面」又は「パッケージ面」と呼ばれる。一方、樹脂成形された面とは反対側の樹脂成形されない面は、通常製品の外部接続電極として機能するリードが露出されるので、リード面と呼ばれる。このリードが、BGA(Ball Grid Array)などの電子部品で用いられる突起状電極の場合には、「ボール面」と呼ばれることもある。さらに、樹脂成形された面とは反対側の樹脂成形されない面は、リードが形成されていない形態もあるので、「基板面」と呼ばれることもある。本実施形態の説明では、樹脂成形された面を「封止面」又は「パッケージ面」と記載し、樹脂成形された面と反対側の樹脂成形されない面を「リード面」と記載する。 In the present embodiment, the sealed substrate W and the product P are configured such that one surface of the substrate is resin-molded. In such a configuration, the resin-molded surface is the surface on which the electronic elements connected to the substrate are resin-molded, and is called the "sealing surface" or "package surface". On the other hand, the non-resin-molded surface opposite the resin-molded surface is called the lead surface because the leads that usually function as the external connection electrodes of the product are exposed. In the case where the leads are protruding electrodes used in electronic components such as BGA (Ball Grid Array), they are sometimes called the "ball surface". Furthermore, the non-resin-molded surface opposite the resin-molded surface may be called the "substrate surface" because there are some forms in which no leads are formed. In the description of this embodiment, the resin-molded surface is referred to as the "sealing surface" or "package surface", and the non-resin-molded surface opposite the resin-molded surface is referred to as the "lead surface".
また、検査部13により複数の製品Pの両面を検査可能にするために、複数の製品Pを反転させる反転機構14が設けられている(図1参照)。この反転機構14は、複数の製品Pを保持する保持テーブル141と、当該保持テーブル141を表裏逆となるように反転させるモータなどの反転部142とを有している。 In addition, in order to enable the inspection unit 13 to inspect both sides of the multiple products P, an inversion mechanism 14 is provided that inverts the multiple products P (see FIG. 1). This inversion mechanism 14 has a holding table 141 that holds the multiple products P, and an inversion unit 142 such as a motor that inverts the holding table 141 so that the front and back are reversed.
第2保持機構6が切断用テーブル2A、2Bから複数の製品Pを保持した際には、製品Pのパッケージ面が下側を向いている。この状態で、切断用テーブル2A、2Bから反転機構14に複数の製品Pを搬送する途中で、第1検査部131により製品Pのパッケージ面が検査される。その後、第2保持機構6に保持された複数の製品Pが反転機構14により反転される。この状態で、製品Pのリード面が下側を向いており、反転機構14を第2検査部132に移動させることによって、製品Pのリード面が検査される。 When the second holding mechanism 6 holds multiple products P from the cutting tables 2A, 2B, the package surfaces of the products P face downward. In this state, while the multiple products P are being transported from the cutting tables 2A, 2B to the inversion mechanism 14, the package surfaces of the products P are inspected by the first inspection unit 131. The multiple products P held by the second holding mechanism 6 are then inverted by the inversion mechanism 14. In this state, the lead surfaces of the products P face downward, and the lead surfaces of the products P are inspected by moving the inversion mechanism 14 to the second inspection unit 132.
<第2保持機構>
第2保持機構6は、図1に示すように、複数の製品Pを切断用テーブル2A、2Bから移載テーブル5に搬送するために複数の製品Pを保持するものである。この第2保持機構6は、図8に示すように、複数の製品Pを吸着保持するための複数の吸着部611が設けられた吸着ヘッド61と、当該吸着ヘッド61の吸着部611に接続された真空ポンプ(不図示)とを有している。そして、吸着ヘッド61が、後述する搬送用移動機構7などにより所望の位置に移動されることにより、複数の製品Pを切断用テーブル2A、2Bから保持テーブル141又は移載テーブル5に搬送する。
<Second Retention Mechanism>
As shown in Fig. 1, the second holding mechanism 6 holds a plurality of products P in order to transport the plurality of products P from the cutting tables 2A and 2B to the transfer table 5. As shown in Fig. 8, the second holding mechanism 6 has a suction head 61 provided with a plurality of suction sections 611 for suction-holding the plurality of products P, and a vacuum pump (not shown) connected to the suction sections 611 of the suction head 61. The suction head 61 is moved to a desired position by a transport moving mechanism 7 (described later) or the like, thereby transporting the plurality of products P from the cutting tables 2A and 2B to the holding table 141 or the transfer table 5.
<搬送用移動機構>
搬送用移動機構7は、図1に示すように、第1保持機構3を少なくとも基板供給機構11と切断用テーブル2A、2Bとの間で移動させるとともに、第2保持機構6を少なくとも切断用テーブル2A、2Bと保持テーブル141との間で移動させるものである。
<Transportation movement mechanism>
As shown in FIG. 1, the transport moving mechanism 7 moves the first holding mechanism 3 at least between the substrate supply mechanism 11 and the cutting tables 2A, 2B, and moves the second holding mechanism 6 at least between the cutting tables 2A, 2B and the holding table 141.
そして、搬送用移動機構7は、図1に示すように、2つの切断用テーブル2A、2B及び移載テーブル5の配列方向(X方向)に沿って一直線に延び、第1保持機構3及び第2保持機構6を移動させるための共通のトランスファ軸71を有する。 The transport movement mechanism 7, as shown in FIG. 1, extends in a straight line along the arrangement direction (X direction) of the two cutting tables 2A, 2B and the transfer table 5, and has a common transfer axis 71 for moving the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6.
このトランスファ軸71は、第1保持機構3が基板供給機構11の基板供給部112の上方に移動できるとともに、第2保持機構6が移載テーブル5の上方に移動できる範囲で設けられている(図1参照)。また、このトランスファ軸71に対して、第1保持機構3、第2保持機構6、切断用テーブル2A、2B及び移載テーブル5は、平面視において同じ側(手前側)に設けられている。その他、検査部13、反転機構14、各種トレイ21、トレイ搬送機構22、トレイ収容部23、後述する第1クリーニング機構18及び第2クリーニング機構19、回収容器172も、トランスファ軸71に対して同じ側(手前側)に設けられている。 The transfer shaft 71 is provided in a range that allows the first holding mechanism 3 to move above the substrate supply section 112 of the substrate supply mechanism 11, and allows the second holding mechanism 6 to move above the transfer table 5 (see FIG. 1). The first holding mechanism 3, the second holding mechanism 6, the cutting tables 2A and 2B, and the transfer table 5 are provided on the same side (near side) of the transfer shaft 71 in a plan view. In addition, the inspection section 13, the reversing mechanism 14, the various trays 21, the tray transport mechanism 22, the tray storage section 23, the first cleaning mechanism 18 and the second cleaning mechanism 19 described below, and the collection container 172 are also provided on the same side (near side) of the transfer shaft 71.
さらに搬送用移動機構7は、図5、図6及び図8に示すように、トランスファ軸71に沿ってX方向に第1保持機構3及び第2保持機構6を移動させるメイン移動機構72と、トランスファ軸71に対して第1保持機構3及び第2保持機構6をZ方向に昇降移動させる昇降移動機構73と、トランスファ軸71に対して第1保持機構3及び第2保持機構6をY方向に水平移動させる水平移動機構74とを有している。 Furthermore, as shown in Figures 5, 6 and 8, the transport movement mechanism 7 has a main movement mechanism 72 that moves the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6 in the X direction along the transfer shaft 71, an elevation movement mechanism 73 that moves the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6 up and down in the Z direction relative to the transfer shaft 71, and a horizontal movement mechanism 74 that moves the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6 horizontally in the Y direction relative to the transfer shaft 71.
メイン移動機構72は、図5~図8に示すように、トランスファ軸71に設けられ、第1保持機構3及び第2保持機構6をガイドする共通のガイドレール721と、当該ガイドレール721に沿って第1保持機構3及び第2保持機構6を移動させるラックアンドピニオン機構722とを有している。 As shown in Figures 5 to 8, the main movement mechanism 72 is provided on the transfer shaft 71 and has a common guide rail 721 that guides the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6, and a rack and pinion mechanism 722 that moves the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6 along the guide rail 721.
ガイドレール721は、トランスファ軸71に沿ってX方向に一直線に延びており、トランスファ軸71と同様に、第1保持機構3が基板供給機構11の基板供給部112の上方に移動できるとともに、第2保持機構6が移載テーブル5の上方に移動できる範囲で設けられている。このガイドレール721には、昇降移動機構73及び水平移動機構74を介して第1保持機構3及び第2保持機構6が設けられるスライド部材723がスライド可能に設けられている。ここで、ガイドレール721は第1保持機構3及び第2保持機構6に共通するが、昇降移動機構73、水平移動機構74及びスライド部材723は、第1保持機構3及び第2保持機構6のそれぞれに対して個別に設けられている。 The guide rail 721 extends in a straight line in the X direction along the transfer shaft 71, and is provided in a range in which the first holding mechanism 3 can move above the substrate supply section 112 of the substrate supply mechanism 11, and the second holding mechanism 6 can move above the transfer table 5, just like the transfer shaft 71. A slide member 723 is slidably provided on this guide rail 721, on which the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6 are provided via a lifting mechanism 73 and a horizontal movement mechanism 74. Here, the guide rail 721 is common to the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6, but the lifting mechanism 73, the horizontal movement mechanism 74, and the slide member 723 are provided individually for each of the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6.
ラックアンドピニオン機構722は、第1保持機構3及び第2保持機構6に共通のカムラック722aと、第1保持機構3及び第2保持機構6それぞれに設けられ、アクチュエータ(不図示)により回転するピニオンギア722bとを有している。カムラック722aは、共通のトランスファ軸71に設けられており、複数のカムラック要素を連結することにより、種々の長さに変更することができるものである。また、ピニオンギア722bは、スライド部材723に設けられ、いわゆるローラピニオンと呼ばれるものであり、図7に示すように、モータの回転軸とともに回転する一対のローラ本体722b1と、当該一対のローラ本体722b1の間において周方向に等間隔に設けられ、ローラ本体722b1に対して転動可能に設けられた複数のローラピン722b2とを有するものである。本実施形態のラックアンドピニオン機構722は、上記のローラピニオンを用いているので、カムラック722aに対して2つ以上のローラピン722b2が接触することになり、正逆方向にバックラッシが発生せず、第1保持機構3及び第2保持機構6をX方向に移動させる際に位置決め精度が良くなる。 The rack and pinion mechanism 722 has a cam rack 722a common to the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6, and a pinion gear 722b provided to each of the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6 and rotated by an actuator (not shown). The cam rack 722a is provided on a common transfer shaft 71, and can be changed to various lengths by connecting multiple cam rack elements. The pinion gear 722b is provided on a slide member 723 and is a so-called roller pinion. As shown in FIG. 7, it has a pair of roller bodies 722b1 that rotate with the rotation shaft of the motor, and multiple roller pins 722b2 that are provided at equal intervals in the circumferential direction between the pair of roller bodies 722b1 and are provided to be able to roll on the roller body 722b1. The rack and pinion mechanism 722 of this embodiment uses the roller pinion described above, so two or more roller pins 722b2 come into contact with the cam rack 722a, which prevents backlash from occurring in the forward and reverse directions, improving positioning accuracy when moving the first holding mechanism 3 and second holding mechanism 6 in the X direction.
昇降移動機構73は、図5及び図8に示すように、第1保持機構3及び第2保持機構6それぞれに対応して設けられている。第1保持機構3の昇降移動機構73は、図5及び図6に示すように、トランスファ軸71(具体的にはメイン移動機構72)と第1保持機構3との間に介在して設けられており、Z方向に沿って設けられたZ方向ガイドレール73aと、当該Z方向ガイドレール73aに沿って第1保持機構3を移動させるアクチュエータ部73bとを有している。なお、アクチュエータ部73bは、例えばボールねじ機構を用いたものであっても良いし、エアシリンダを用いたものであっても良いし、リニアモータを用いたものであっても良い。なお、第2保持機構6の昇降移動機構73の構成は、図8に示すように、第1保持機構3の昇降移動機構73と同様である。 As shown in Figs. 5 and 8, the lifting and moving mechanism 73 is provided corresponding to each of the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6. As shown in Figs. 5 and 6, the lifting and moving mechanism 73 of the first holding mechanism 3 is provided between the transfer shaft 71 (specifically, the main moving mechanism 72) and the first holding mechanism 3, and has a Z-direction guide rail 73a provided along the Z direction and an actuator unit 73b that moves the first holding mechanism 3 along the Z-direction guide rail 73a. The actuator unit 73b may be, for example, a ball screw mechanism, an air cylinder, or a linear motor. The configuration of the lifting and moving mechanism 73 of the second holding mechanism 6 is the same as that of the lifting and moving mechanism 73 of the first holding mechanism 3, as shown in Fig. 8.
水平移動機構74は、図5、図6及び図8に示すように、第1保持機構3及び第2保持機構6それぞれに対応して設けられている。第1保持機構3の水平移動機構74は、図5及び図6に示すように、トランスファ軸71(具体的には昇降移動機構73)と第1保持機構3との間に介在して設けられており、Y方向に沿って設けられたY方向ガイドレール74aと、第1保持機構3に対してY方向ガイドレール74aの一方側に力を付与する弾性体74bと、第1保持機構3をY方向ガイドレール74aの他方側に移動させるカム機構74cとを有する。ここで、カム機構74cは、偏心カムを用いたものであり、当該偏心カムをモータ等のアクチュエータで回転させることにより、第1保持機構3のY方向への移動量を調整することができる。 As shown in Figs. 5, 6 and 8, the horizontal movement mechanism 74 is provided corresponding to each of the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6. As shown in Figs. 5 and 6, the horizontal movement mechanism 74 of the first holding mechanism 3 is provided between the transfer shaft 71 (specifically, the lifting movement mechanism 73) and the first holding mechanism 3, and has a Y-direction guide rail 74a provided along the Y direction, an elastic body 74b that applies a force to one side of the Y-direction guide rail 74a to the first holding mechanism 3, and a cam mechanism 74c that moves the first holding mechanism 3 to the other side of the Y-direction guide rail 74a. Here, the cam mechanism 74c uses an eccentric cam, and the amount of movement of the first holding mechanism 3 in the Y direction can be adjusted by rotating the eccentric cam with an actuator such as a motor.
なお、第2保持機構6の水平移動機構74の構成は、図8に示すように、第1保持機構3の昇降移動機構73と同様である。また、第2保持機構6には水平移動機構74を設けない構成としても良いし、第1保持機構3及び第2保持機構6の両方に水平移動機構74を設けない構成としても良い。さらに、水平移動機構74は、昇降移動機構73と同様に、カム機構74cを用いることなく、例えばボールねじ機構を用いたものであっても良いし、エアシリンダを用いたものであっても良いし、リニアモータを用いたものであっても良い。 The horizontal movement mechanism 74 of the second holding mechanism 6 is configured similarly to the lifting movement mechanism 73 of the first holding mechanism 3, as shown in FIG. 8. The second holding mechanism 6 may not be provided with the horizontal movement mechanism 74, or neither the first holding mechanism 3 nor the second holding mechanism 6 may be provided with the horizontal movement mechanism 74. Furthermore, like the lifting movement mechanism 73, the horizontal movement mechanism 74 may not use the cam mechanism 74c, but may use, for example, a ball screw mechanism, an air cylinder, or a linear motor.
<切断用移動機構(加工用移動機構)>
切断用移動機構8は、2つのスピンドル部42A、42Bそれぞれを、X方向、Y方向及びZ方向それぞれに独立して直線移動させるものである。
<Cutting movement mechanism (processing movement mechanism)>
The cutting movement mechanism 8 linearly moves each of the two spindle portions 42A, 42B independently in the X direction, the Y direction, and the Z direction.
具体的に切断用移動機構8は、図2、図3、図9及びに示すように、スピンドル部42A、42BをX方向に直線移動させるX方向移動部81と、スピンドル部42A、42BをY方向に直線移動させるY方向移動部82と、スピンドル部42A、42BをZ方向に直線移動させるZ方向移動部83とを備えている。 Specifically, as shown in Figures 2, 3, and 9, the cutting movement mechanism 8 includes an X-direction movement unit 81 that moves the spindles 42A and 42B linearly in the X direction, a Y-direction movement unit 82 that moves the spindles 42A and 42B linearly in the Y direction, and a Z-direction movement unit 83 that moves the spindles 42A and 42B linearly in the Z direction.
X方向移動部81は、2つの切断用テーブル2A、2Bで共通のものであり、特に図2及び図3に示すように、2つの切断用テーブル2A、2Bを挟んでX方向に沿って設けられた一対のX方向ガイドレール811と、当該一対のX方向ガイドレール811に沿って移動するとともに、Y方向移動部82及びZ方向移動部83を介してスピンドル部42A、42Bを支持する支持体812とを有している。一対のX方向ガイドレール811は、X方向に沿って設けられた2つの切断用テーブル2A、2Bの側方に設けられている。また、支持体812は、例えば門型のものであり、Y方向に延びる形状を有している。具体的に支持体812は、一対のX方向ガイドレール811から上方に延びる一対の脚部と、当該一対の脚部に架け渡される梁部(ビーム部)とを有し、当該梁部がY方向に延びている。 The X-direction moving part 81 is common to the two cutting tables 2A and 2B, and as shown in particular in FIG. 2 and FIG. 3, has a pair of X-direction guide rails 811 arranged along the X direction between the two cutting tables 2A and 2B, and a support 812 that moves along the pair of X-direction guide rails 811 and supports the spindle parts 42A and 42B via the Y-direction moving part 82 and the Z-direction moving part 83. The pair of X-direction guide rails 811 are arranged on the sides of the two cutting tables 2A and 2B arranged along the X direction. The support 812 is, for example, gate-shaped and has a shape extending in the Y direction. Specifically, the support 812 has a pair of legs extending upward from the pair of X-direction guide rails 811 and a beam part (beam part) that is bridged across the pair of legs, and the beam part extends in the Y direction.
そして、支持体812は、例えば、X方向に延びるボールねじ機構813により、一対のX方向ガイドレール811上をX方向に沿って直線的に往復移動する。このボールねじ機構813はサーボモータ等の駆動源(不図示)により駆動される。その他、支持体812は、リニアモータ等の他の直動機構により往復移動するように構成しても良い。 The support 812 moves linearly back and forth along the X direction on a pair of X-direction guide rails 811 by, for example, a ball screw mechanism 813 extending in the X direction. This ball screw mechanism 813 is driven by a drive source (not shown) such as a servo motor. Alternatively, the support 812 may be configured to move back and forth by another linear motion mechanism such as a linear motor.
Y方向移動部82は、特に図3に示すように、支持体812においてY方向に沿って設けられたY方向ガイドレール821と、当該Y方向ガイドレール821に沿って移動するY方向スライダ822とを有している。Y方向スライダ822は、例えばリニアモータ823により駆動されるものであり、Y方向ガイドレール821上を直線的に往復移動する。本実施形態では、2つのスピンドル部42A、42Bに対応して2つのY方向スライダ822が設けられている。これにより、2つのスピンドル部42A、42Bは互いに独立してY方向に移動可能とされている。その他、Y方向スライダ822は、ボールねじ機構を用いた他の直動機構により往復移動するように構成しても良い。 As shown in FIG. 3, the Y-direction moving unit 82 has a Y-direction guide rail 821 provided along the Y direction on the support 812, and a Y-direction slider 822 that moves along the Y-direction guide rail 821. The Y-direction slider 822 is driven by, for example, a linear motor 823, and moves linearly back and forth on the Y-direction guide rail 821. In this embodiment, two Y-direction sliders 822 are provided corresponding to the two spindle units 42A, 42B. This allows the two spindle units 42A, 42B to move in the Y direction independently of each other. Alternatively, the Y-direction slider 822 may be configured to move back and forth by another linear motion mechanism using a ball screw mechanism.
Z方向移動部83は、図2~図4に示すように、各Y方向スライダ822においてZ方向に沿って設けられたZ方向ガイドレール831と、当該Z方向ガイドレール831に沿って移動するとともにスピンドル部42A、42Bを支持するZ方向スライダ832とを有している。つまり、Z方向移動部83は、各スピンドル部42A、42Bに対応して設けられている。Z方向スライダ832は、例えば、偏心カム機構(不図示)により駆動されるものであり、Z方向ガイドレール831上を直線的に往復移動する。その他、Z方向スライダ832は、ボールねじ機構等の他の直動機構により往復移動するように構成しても良い。 As shown in Figures 2 to 4, the Z-direction moving unit 83 has a Z-direction guide rail 831 provided along the Z direction on each Y-direction slider 822, and a Z-direction slider 832 that moves along the Z-direction guide rail 831 and supports the spindle units 42A and 42B. In other words, the Z-direction moving unit 83 is provided corresponding to each spindle unit 42A and 42B. The Z-direction slider 832 is driven, for example, by an eccentric cam mechanism (not shown), and moves back and forth linearly on the Z-direction guide rail 831. Alternatively, the Z-direction slider 832 may be configured to move back and forth by another linear motion mechanism such as a ball screw mechanism.
この切断用移動機構8とトランスファ軸71との位置関係は、図1及び図4に示すように、トランスファ軸71が、切断用移動機構8の上方において切断用移動機構8を横切るように配置されている。具体的にトランスファ軸71は、支持体812の上方において当該支持体812を横切るように配置され、トランスファ軸71及び支持体812は互いに交差する位置関係となる。 As shown in Figures 1 and 4, the positional relationship between the cutting movement mechanism 8 and the transfer shaft 71 is such that the transfer shaft 71 is disposed above the cutting movement mechanism 8 and crosses the cutting movement mechanism 8. Specifically, the transfer shaft 71 is disposed above the support 812 and crosses the support 812, and the transfer shaft 71 and the support 812 are in a mutually intersecting positional relationship.
<加工屑収容部>
また、本実施形態の切断装置100は、図1に示すように、封止済基板Wの切断により生じた端材などの加工屑Sを収容する加工屑収容部17をさらに備えている。
<Processing waste storage section>
As shown in FIG. 1, the cutting apparatus 100 of this embodiment further includes a processing waste storage section 17 for storing processing waste S such as scraps generated by cutting the sealed substrate W.
この加工屑収容部17は、図2~図4に示すように、切断用テーブル2A、2Bの下方に設けられており、平面視において切断用テーブル2A、2Bを取り囲む上部開口171Xを有する案内シュータ171と、当該案内シュータ171によりガイドされた加工屑Sを回収する回収容器172とを有している。加工屑収容部17を切断用テーブル2A、2Bの下方に設けることによって、加工屑Sの回収率を向上することができる。 As shown in Figures 2 to 4, the processing debris storage section 17 is provided below the cutting tables 2A, 2B, and has a guide chute 171 with an upper opening 171X that surrounds the cutting tables 2A, 2B in a plan view, and a collection container 172 that collects processing debris S guided by the guide chute 171. By providing the processing debris storage section 17 below the cutting tables 2A, 2B, the collection rate of processing debris S can be improved.
案内シュータ171は、切断用テーブル2A、2Bから飛散又は落下した加工屑Sを回収容器172に導くものである。本実施形態は、案内シュータ171の上部開口171Xが切断用テーブル2A、2Bを取り囲むように構成されているので(図3参照)、加工屑Sを取りこぼしにくくなり、加工屑Sの回収率を一層向上することができる。また、案内シュータ171は、切断用テーブル2A、2Bの下に設けられた回転機構9A、9Bを取り囲むように設けられており(図4参照)、加工屑S及び切削水から回転機構9A、9Bを保護するように構成されている。 The guide chute 171 guides the machining scraps S that have scattered or fallen from the cutting tables 2A, 2B to the collection container 172. In this embodiment, the upper opening 171X of the guide chute 171 is configured to surround the cutting tables 2A, 2B (see FIG. 3), making it difficult for the machining scraps S to be missed, and the collection rate of the machining scraps S can be further improved. In addition, the guide chute 171 is configured to surround the rotation mechanisms 9A, 9B provided below the cutting tables 2A, 2B (see FIG. 4), and is configured to protect the rotation mechanisms 9A, 9B from the machining scraps S and cutting water.
本実施形態では、加工屑収容部17は2つの切断用テーブル2A、2Bに共通のものとされているが、切断用テーブル2A、2Bそれぞれに対応して設けられても良い。 In this embodiment, the processing waste storage section 17 is common to the two cutting tables 2A and 2B, but it may be provided for each cutting table 2A and 2B.
回収容器172は、案内シュータ171を自重により通過した加工屑Sを回収するものであり、本実施形態では、図4等に示すように、2つの切断用テーブル2A、2Bそれぞれに対応して設けられている。そして、2つの回収容器172は、トランスファ軸の手前側に配置されており、それぞれ独立して切断装置100の手前側から取り外すことができるように構成されている。この構成により、加工屑Sの廃棄等のメンテナンス性を向上することができる。なお、回収容器172は、封止済基板Wのサイズや、加工屑Sのサイズ及び量、作業性などを考慮して、全ての切断用テーブルの下全体に1つ設けて良いし、3つ以上に分割して設けても良い。 The collection container 172 collects the processing scraps S that have passed through the guide chute 171 under their own weight, and in this embodiment, as shown in FIG. 4 etc., is provided for each of the two cutting tables 2A, 2B. The two collection containers 172 are arranged on the front side of the transfer shaft, and are configured so that they can be independently removed from the front side of the cutting device 100. This configuration improves the ease of maintenance, such as disposal of the processing scraps S. Note that the collection container 172 may be provided in one place under all the cutting tables, or may be divided into three or more, taking into consideration the size of the sealed substrate W, the size and amount of the processing scraps S, and workability.
また、加工屑収容部17は、図4等に示すように、切削水と加工屑とを分離する分離部173を有している。この分離部173の構成としては、例えば、回収容器172の底面に切削水を通過させる多孔板等のフィルタを設けることが考えられる。この分離部173により、回収容器172に切削水を溜めることなく、加工屑Sを回収することができる。 As shown in FIG. 4 and other figures, the processing debris storage section 17 also has a separation section 173 that separates the cutting water from the processing debris. One possible configuration for this separation section 173 is to provide a filter such as a porous plate that allows the cutting water to pass through the bottom surface of the collection container 172. This separation section 173 allows the processing debris S to be collected without the cutting water accumulating in the collection container 172.
<第1クリーニング機構>
また、本発明の切断装置100は、図1及び図5に示すように、切断用テーブル2A、2Bに保持された複数の製品Pの上面側(リード面)をクリーニングする第1クリーニング機構18をさらに備えている。この第1クリーニング機構18は、切断用テーブル2A、2Bに保持された複数の製品Pの上面に洗浄液及び/又は圧縮空気を噴射する噴射ノズル18a(図5参照)によって、製品Pの上面側をクリーニングするものである。
<First cleaning mechanism>
1 and 5, the cutting device 100 of the present invention further includes a first cleaning mechanism 18 for cleaning the upper surfaces (lead surfaces) of the multiple products P held on the cutting tables 2A and 2B. The first cleaning mechanism 18 cleans the upper surfaces of the products P by using an injection nozzle 18a (see FIG. 5) that injects cleaning liquid and/or compressed air onto the upper surfaces of the multiple products P held on the cutting tables 2A and 2B.
この第1クリーニング機構18は、図5に示すように、第1保持機構3とともにトランスファ軸71に沿って移動可能に構成されている。ここでは、第1クリーニング機構18は、トランスファ軸71に設けられるガイドレール721をスライドするスライド部材723に設けられている。ここで、第1クリーニング機構18及びスライド部材723の間には、第1クリーニング機構18をZ方向に昇降移動するための昇降移動機構181が設けられている。この昇降移動機構181は、例えばラックアンドピニオン機構を用いたもの、ボールねじ機構を用いたもの、又はエアシリンダを用いたもの等が考えられる。 As shown in FIG. 5, the first cleaning mechanism 18 is configured to be movable along the transfer shaft 71 together with the first holding mechanism 3. Here, the first cleaning mechanism 18 is provided on a slide member 723 that slides on a guide rail 721 provided on the transfer shaft 71. Here, a lifting movement mechanism 181 for lifting and moving the first cleaning mechanism 18 up and down in the Z direction is provided between the first cleaning mechanism 18 and the slide member 723. This lifting movement mechanism 181 may be, for example, one that uses a rack and pinion mechanism, one that uses a ball screw mechanism, or one that uses an air cylinder.
<第2クリーニング機構>
さらに、本発明の切断装置100は、図1に示すように、第2保持機構6に保持された複数の製品Pの下面側(パッケージ面)をクリーニングする第2クリーニング機構19をさらに備えている。この第2クリーニング機構19は、切断用テーブル2Bと検査部13との間に設けられており、第2保持機構6に保持された複数の製品Pの下面に洗浄液及び/又は圧縮空気を噴射することによって、製品Pの下面側をクリーニングする。つまり、第2保持機構6がトランスファ軸71に沿って移動される途中において、第2クリーニング機構19は製品Pの下面側をクリーニングする。
<Second Cleaning Mechanism>
1, the cutting device 100 of the present invention further includes a second cleaning mechanism 19 that cleans the bottom surfaces (package surfaces) of the multiple products P held by the second holding mechanism 6. This second cleaning mechanism 19 is provided between the cutting table 2B and the inspection unit 13, and cleans the bottom surfaces of the multiple products P held by the second holding mechanism 6 by spraying cleaning liquid and/or compressed air onto the bottom surfaces of the multiple products P. In other words, the second cleaning mechanism 19 cleans the bottom surfaces of the products P while the second holding mechanism 6 is moving along the transfer shaft 71.
<切断装置の動作の一例>
次に、切断装置100の動作の一例を説明する。図9には、切断装置10の動作における第1保持機構3の移動経路、及び、第2保持機構6の移動経路を示している。なお、本実施形態においては、切断装置100の動作、例えば封止済基板Wの搬送、封止済基板Wの切断、製品Pの検査など、すべての動作や制御は制御部CTL(図1参照)により行われる。
<Example of the operation of the cutting device>
Next, an example of the operation of the cutting apparatus 100 will be described. Fig. 9 shows a movement path of the first holding mechanism 3 and a movement path of the second holding mechanism 6 in the operation of the cutting apparatus 10. In this embodiment, all operations and controls of the cutting apparatus 100, such as transporting the sealed substrate W, cutting the sealed substrate W, and inspecting the product P, are performed by the controller CTL (see Fig. 1).
基板供給機構11の基板供給部112は、第1保持機構3により保持される保持位置RPに向けて、基板収容部111に収容された封止済基板Wを移動させる。 The substrate supply section 112 of the substrate supply mechanism 11 moves the sealed substrate W accommodated in the substrate accommodation section 111 toward the holding position RP held by the first holding mechanism 3.
次に、搬送用移動機構7は第1保持機構3を保持位置RPに移動させ、第1保持機構3は封止済基板Wを吸着保持する。その後、搬送用移動機構7は、封止済基板Wを保持した第1保持機構3を切断用テーブル2A、2Bに移動させて、第1保持機構3は吸着保持を解除して、封止済基板Wを切断用テーブル2A、2Bに載置する。このとき、メイン移動機構72により封止済基板WのX方向の位置を調整し、水平移動機構74により封止済基板WのY方向の位置を調整する。そして、切断用テーブル2A、2Bは、封止済基板Wを吸着保持する。 Next, the transport movement mechanism 7 moves the first holding mechanism 3 to the holding position RP, and the first holding mechanism 3 adsorbs and holds the sealed substrate W. Thereafter, the transport movement mechanism 7 moves the first holding mechanism 3 holding the sealed substrate W to the cutting tables 2A and 2B, and the first holding mechanism 3 releases the adsorption and places the sealed substrate W on the cutting tables 2A and 2B. At this time, the main movement mechanism 72 adjusts the position of the sealed substrate W in the X direction, and the horizontal movement mechanism 74 adjusts the position of the sealed substrate W in the Y direction. Then, the cutting tables 2A and 2B adsorb and hold the sealed substrate W.
ここで、封止済基板Wを保持した第1保持機構3を切断用テーブル2Bに移動させる場合には、昇降移動機構73が第1保持機構3を切断用移動機構8(支持体812)に物理的に干渉しない位置まで上昇させる。なお、封止済基板Wを保持した第1保持機構3を切断用テーブル2Bに移動させる際に、支持体812を切断用テーブル2Bから移載テーブル5側に退避させる場合には、上記のように第1保持機構3を昇降させる必要はない。 When the first holding mechanism 3 holding the sealed substrate W is moved to the cutting table 2B, the lifting and moving mechanism 73 raises the first holding mechanism 3 to a position where it does not physically interfere with the cutting moving mechanism 8 (support 812). Note that when moving the first holding mechanism 3 holding the sealed substrate W to the cutting table 2B, if the support 812 is retracted from the cutting table 2B to the transfer table 5 side, there is no need to raise and lower the first holding mechanism 3 as described above.
この状態で、切断用移動機構8が2つのスピンドル部42A、42BをX方向及びY方向に順次移動させるとともに、切断用テーブル2A、2Bが回転することによって、封止済基板Wを格子状に切断して個片化する。 In this state, the cutting movement mechanism 8 sequentially moves the two spindle parts 42A, 42B in the X direction and Y direction, while the cutting tables 2A, 2B rotate, cutting the sealed substrate W into individual pieces in a lattice pattern.
切断後に、搬送用移動機構7は第1クリーニング機構18を移動させて、切断用テーブル2A、2Bに保持されている複数の製品Pの上面側(リード面)をクリーニングする。このクリーニングの後、搬送用移動機構7は、第1保持機構3及び第1クリーニング機構18を所定の位置に退避させる。 After cutting, the transport movement mechanism 7 moves the first cleaning mechanism 18 to clean the top surfaces (lead surfaces) of the multiple products P held on the cutting tables 2A and 2B. After this cleaning, the transport movement mechanism 7 retreats the first holding mechanism 3 and the first cleaning mechanism 18 to a predetermined position.
次に、搬送用移動機構7は第2保持機構6を切断後の切断用テーブル2A、2Bに移動させ、第2保持機構6は複数の製品Pを吸着保持する。その後、搬送用移動機構7は、複数の製品Pを保持した第2保持機構6を第2クリーニング機構19に移動させる。これにより、第2クリーニング機構19が、第2保持機構6に保持されている複数の製品Pの下面側(パッケージ面)をクリーニングする。 Next, the transport movement mechanism 7 moves the second holding mechanism 6 to the post-cutting cutting tables 2A, 2B, and the second holding mechanism 6 suctions and holds the multiple products P. After that, the transport movement mechanism 7 moves the second holding mechanism 6 holding the multiple products P to the second cleaning mechanism 19. This causes the second cleaning mechanism 19 to clean the underside (package surface) of the multiple products P held by the second holding mechanism 6.
クリーニングの後、第2保持機構6に保持された複数の製品Pは、検査部13及び反転機構14により、両面検査が行われる。その後、搬送用移動機構7は、第2保持機構6を移載テーブル5に移動させて、第2保持機構6は吸着保持を解除して、複数の製品Pを移載テーブル5に載置する。移載テーブル5に載置された複数の製品Pは、検査部13による検査結果(良品、不良品など)に応じて、仕分け機構20によって各種トレイ21に仕分けされる。 After cleaning, the multiple products P held by the second holding mechanism 6 are inspected on both sides by the inspection unit 13 and the inversion mechanism 14. The transport movement mechanism 7 then moves the second holding mechanism 6 to the transfer table 5, which then releases the suction hold and places the multiple products P on the transfer table 5. The multiple products P placed on the transfer table 5 are sorted by the sorting mechanism 20 into various trays 21 according to the inspection results (good products, defective products, etc.) by the inspection unit 13.
なお、両面検査については、例えば、まず、第2保持機構6により吸着保持した状態で製品Pの一方の面を検査する。次に、第2保持機構6から反転機構14の保持テーブル141に製品Pを移載して、反転後の保持テーブル141により吸着保持した状態で製品Pの他方の面を検査することにより、両面検査を実行することができる。そして、この後の反転テーブル14から移載テーブル5への製品Pの搬送は、保持テーブル141から第2保持機構6に移載することにより行うことができる。また、保持テーブル141をX方向に移動可能な構成とし、保持テーブル141又は移載テーブル5の少なくとも一方をZ方向に移動可能な構成として、保持テーブル141を移載テーブル5の上方に移動させることにより、製品Pを移載テーブル5に搬送して移載することもできる。 For double-sided inspection, for example, first, one side of the product P is inspected while it is held by suction with the second holding mechanism 6. Next, the product P is transferred from the second holding mechanism 6 to the holding table 141 of the inversion mechanism 14, and the other side of the product P is inspected while it is held by suction with the holding table 141 after inversion, thereby performing double-sided inspection. The product P can then be transported from the inversion table 14 to the transfer table 5 by transferring it from the holding table 141 to the second holding mechanism 6. In addition, the holding table 141 can be configured to be movable in the X direction, and at least one of the holding table 141 and the transfer table 5 can be configured to be movable in the Z direction, and the product P can be transported and transferred to the transfer table 5 by moving the holding table 141 above the transfer table 5.
<切断装置のアライメント機能>
本実施形態の切断装置100は、切断用テーブル2A、2Bに保持された封止済基板Wと切断機構100のブレード41A、41Bとを、切断用テーブル2A、2B(封止済基板W)を回転することなく、X方向及びY方向の2方向においてアライメントするアライメント機能を有している。
<Cutting device alignment function>
The cutting device 100 of this embodiment has an alignment function for aligning the sealed substrate W held on the cutting tables 2A, 2B and the blades 41A, 41B of the cutting mechanism 100 in two directions, the X direction and the Y direction, without rotating the cutting tables 2A, 2B (sealed substrate W).
具体的に切断装置100は、図10に示すように、切断用テーブル2A、2Bに設けられ、切断用テーブル2A、2Bの回転中心RCとの相対位置が既知である基準マークM1と、基準マークM1及びアライメントマークAMを撮像する撮像カメラ24とを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 10, the cutting device 100 includes a reference mark M1 that is provided on the cutting tables 2A and 2B and whose relative position with respect to the rotation center RC of the cutting tables 2A and 2B is known, and an imaging camera 24 that captures an image of the reference mark M1 and the alignment mark AM.
ここで、本実施形態の切断用テーブル2A、2Bは、図10及び図11に示すように、交換可能な保持用プレート201と、保持用プレート201が着脱可能に取り付けられ、保持用プレート201を用いて封止済基板Wを保持する保持ベース部202とを有している。なお、保持用プレート201は、封止済基板Wを保持するための治具である。 As shown in Figures 10 and 11, the cutting tables 2A and 2B of this embodiment have an exchangeable holding plate 201 and a holding base portion 202 to which the holding plate 201 is removably attached and which holds the sealed substrate W using the holding plate 201. The holding plate 201 is a jig for holding the sealed substrate W.
基準マークM1は、切断用テーブル2A、2Bの保持用プレート201の上面に設けられている。この保持用プレート201は、矩形状の封止済基板Wを保持するものであり、当該封止済基板Wの短手辺部に対応した箇所に2つの基準マークM1が設けられている。なお、基準マークM1は1つであっても良いし、3つ以上であっても良い。 The reference mark M1 is provided on the upper surface of the holding plate 201 of the cutting tables 2A and 2B. This holding plate 201 holds the rectangular sealed substrate W, and two reference marks M1 are provided at locations corresponding to the short sides of the sealed substrate W. Note that there may be one reference mark M1, or three or more reference marks M1.
また、切断用テーブル2A、2Bの保持ベース部202の上面には、切断用テーブル2A、2Bの回転中心RCを求めるための中心算出用マークM2が設けられている。この中心算出用マークM2は、保持ベース部202に保持用プレート201を取り付けた状態で撮像カメラ24により撮像可能な位置に設けられている。本実施形態の中心算出用マークM2は、切断用テーブル2A、2Bにより封止済基板Wの長手方向をY方向に一致させた状態において、回転中心RCとX方向において同一直線上に位置するように設けられている(図10参照)。 A center calculation mark M2 for finding the center of rotation RC of the cutting tables 2A and 2B is provided on the upper surface of the holding base portion 202 of the cutting tables 2A and 2B. This center calculation mark M2 is provided at a position where it can be imaged by the imaging camera 24 with the holding plate 201 attached to the holding base portion 202. In this embodiment, the center calculation mark M2 is provided so as to be located on the same straight line in the X direction as the center of rotation RC when the cutting tables 2A and 2B are used to align the longitudinal direction of the sealed substrate W with the Y direction (see FIG. 10).
撮像カメラ24は、図1~図3及び図10に示すように、2つのスピンドル部42A、42Bの一方(ここではスピンドル部42A)に設けられており、そのスピンドル部42Aとともに移動する。つまり、撮像カメラ24は、切断用移動機構8のX方向ガイドレール811に沿ってX方向に移動可能とされ、支持体812に沿ってY方向に移動可能とされている。本実施形態の撮像カメラ24は、広視野かつ高分解能なものであり、1回の撮像で複数のマークを検出可能なものである。 As shown in Figures 1 to 3 and 10, the imaging camera 24 is provided on one of the two spindle parts 42A, 42B (here, spindle part 42A) and moves together with the spindle part 42A. In other words, the imaging camera 24 is movable in the X direction along the X direction guide rail 811 of the cutting movement mechanism 8, and is movable in the Y direction along the support body 812. The imaging camera 24 of this embodiment has a wide field of view and high resolution, and is capable of detecting multiple marks in a single imaging session.
そして、切断装置100は、封止済基板Wに対して一方向(ここでは長手方向)に撮像カメラ24を移動させつつ封止済基板WのアライメントマークAMを撮像し、撮像されたアライメントマークAM及び基準マークM1に基づいて、長手方向及び短手方向における封止済基板Wと切断機構4のブレード41A、41Bとのアライメントを行う。 The cutting device 100 then captures an image of the alignment mark AM on the sealed substrate W while moving the imaging camera 24 in one direction (here, the longitudinal direction) relative to the sealed substrate W, and aligns the sealed substrate W with the blades 41A and 41B of the cutting mechanism 4 in the longitudinal and lateral directions based on the captured alignment mark AM and reference mark M1.
具体的に切断装置100は、切断用テーブル2A、2Bに保持された封止済基板Wの長手方向がY方向に沿った状態とし、この状態で撮像カメラ24を支持体812に沿ってY方向に移動させつつ、封止済基板Wに設けられた複数のアライメントマークAMをそれぞれ撮像する。 Specifically, the cutting device 100 aligns the longitudinal direction of the sealed substrate W held on the cutting tables 2A and 2B along the Y direction, and in this state moves the imaging camera 24 in the Y direction along the support 812 to capture images of each of the multiple alignment marks AM provided on the sealed substrate W.
本実施形態では、封止済基板Wの長手方向に沿った2つの対向辺部それぞれに複数のアライメントマークAMが設けられており、図12に示すように、一方の対向辺部(図12において左側辺部)の複数のアライメントマークAMをY方向(長手方向)に沿って移動させつつ撮像し、その後、支持体812をX方向に移動させて、他方の対向辺部(図12において右側辺部)の複数のアライメントマークAMをY方向(長手方向)に沿って移動させつつ撮像する。 In this embodiment, multiple alignment marks AM are provided on each of two opposing sides along the longitudinal direction of the sealed substrate W, and as shown in FIG. 12, the multiple alignment marks AM on one opposing side (the left side in FIG. 12) are imaged while being moved along the Y direction (longitudinal direction), and then the support 812 is moved in the X direction to image the multiple alignment marks AM on the other opposing side (the right side in FIG. 12) while being moved along the Y direction (longitudinal direction).
図12の封止済基板Wのアライメント動作では、基準マークM1を撮像する動作2回と、アライメントマークAMを撮像する動作10回の計12回の動作を行う。つまり、各撮像動作において撮像カメラ24が所定の撮像位置に位置決めされる。なお、図12に示す封止済基板Wでは12個のアライメントマークAMが設けられたものであるが、本実施形態の撮像カメラ24では4つ角それぞれにある2つのアライメントマークAMを一回の撮像動作により撮像している。具体的には、2つのアライメントマークAMが示す切断ラインが交差する点を画像の中央に配置して撮像を行った上でアライメントマークAMの位置を検出する。 In the alignment operation of the sealed substrate W in FIG. 12, a total of 12 operations are performed, including two operations for imaging the reference mark M1 and 10 operations for imaging the alignment marks AM. That is, in each imaging operation, the imaging camera 24 is positioned at a predetermined imaging position. Note that the sealed substrate W shown in FIG. 12 has 12 alignment marks AM, but the imaging camera 24 of this embodiment images two alignment marks AM at each of the four corners in one imaging operation. Specifically, the point where the cutting lines indicated by the two alignment marks AM intersect is positioned in the center of the image, an image is taken, and the position of the alignment marks AM is detected.
また、本実施形態の切断装置100は、中心算出用マークM2を用いて切断用テーブル2A、2Bの回転中心RCを算出する機能を有している。具体的には、図13(a)の状態、つまり、中心算出用マークM2が左側にある状態で、中心算出用マークM2を撮像するとともに、図13(b)の状態、つまり、切断用テーブル2A、2Bを所定角度(本実施形態では180度)回転させて、中心算出用マークM2が右側にある状態で、中心算出用マークM2を撮像する。これら2つの撮像画像を撮像した際の撮像カメラ24の位置と、回転前の中心算出用マークM2の座標及び回転後の中心算出用マークM2の座標とから、切断用テーブル2A、2Bの回転中心RCの座標を算出する。 The cutting device 100 of this embodiment also has a function of calculating the rotation center RC of the cutting tables 2A and 2B using the center calculation mark M2. Specifically, the center calculation mark M2 is imaged in the state of FIG. 13(a), that is, in the state where the center calculation mark M2 is on the left side, and the center calculation mark M2 is imaged in the state of FIG. 13(b), that is, in the state where the cutting tables 2A and 2B are rotated by a predetermined angle (180 degrees in this embodiment) and the center calculation mark M2 is on the right side. The coordinates of the rotation center RC of the cutting tables 2A and 2B are calculated from the position of the imaging camera 24 when these two captured images were taken, the coordinates of the center calculation mark M2 before rotation, and the coordinates of the center calculation mark M2 after rotation.
また、本実施形態の切断装置100は、封止済基板WのアライメントマークAMを撮像する前に、撮像カメラ24により基準マークM1を撮像して、撮像カメラ24の位置のずれ量(特にY方向のずれ量)を算出する。そして、切断装置100は、撮像カメラ24のずれ量を補正しつつ複数のアライメントマークAMを撮像する。このように撮像カメラ24の位置のずれ量を基準マークM1を用いて補正することにより、高精度のリニアスケールが不要となり、例えばサーボモータに内蔵されるロータリーエンコーダを用いることができる。 In addition, the cutting device 100 of this embodiment captures an image of the reference mark M1 using the imaging camera 24 before capturing an image of the alignment mark AM of the sealed substrate W, and calculates the amount of misalignment of the imaging camera 24 (particularly the amount of misalignment in the Y direction). The cutting device 100 then captures an image of the multiple alignment marks AM while correcting the amount of misalignment of the imaging camera 24. By correcting the amount of misalignment of the imaging camera 24 using the reference mark M1 in this manner, a high-precision linear scale is not required, and a rotary encoder built into a servo motor, for example, can be used.
<アライメント動作及び切断動作の詳細>
次に、本実施形態の切断装置100のアライメント動作及び切断動作について、図14を参照して説明する。なお、以下のアライメント動作及び切断動作は、制御部CTLにより制御される。
<Details of alignment and cutting operations>
Next, the alignment operation and cutting operation of the cutting device 100 of this embodiment will be described with reference to Fig. 14. The following alignment operation and cutting operation are controlled by the control unit CTL.
(ステップS1:回転中心RCの決定)
まず、切断用テーブル2A、2Bに設けられた中心算出用マークM2を、切断用テーブル2A、2Bを所定角度(ここでは180度)回転させる前と後とで撮像カメラ24で撮像する(図13参照)。そして、制御部CTLは、回転前の撮像画像から求まる回転前の中心算出用マークM2の座標と、回転後の撮像画像から求まる中心算出用マークM2の座標とから、切断用テーブル2A、2Bの回転中心RCの座標を算出する。なお、2つの切断用テーブル2A、2Bそれぞれにおいて上記の動作を行い、2つの切断用テーブル2A、2Bそれぞれの回転中心RCの座標を算出する。
(Step S1: Determination of rotation center RC)
First, the center calculation mark M2 provided on the cutting tables 2A and 2B is captured by the imaging camera 24 before and after rotating the cutting tables 2A and 2B by a predetermined angle (here, 180 degrees) (see FIG. 13). Then, the control unit CTL calculates the coordinates of the rotation center RC of the cutting tables 2A and 2B from the coordinates of the center calculation mark M2 before rotation obtained from the captured image before rotation and the coordinates of the center calculation mark M2 obtained from the captured image after rotation. Note that the above operation is performed for each of the two cutting tables 2A and 2B, and the coordinates of the rotation center RC of each of the two cutting tables 2A and 2B are calculated.
(ステップS2:基準マークM1と回転中心RCとの距離L1、L2を算出)
次に、保持用プレート201に設けられた基準マークM1それぞれを撮像カメラ24で撮像する。そして、その撮像画像から基準マークM1と切断用テーブル2A、2Bの回転中心RCとの長手方向の距離L1と短手方向の距離L2とを算出する(図15参照)。これにより、基準マークM1と回転中心RCとの相対位置が決定される。なお、これら距離L1、L2は、支持体812に設けられたリニアスケール(不図示)を用いて測定するようにしても良い。
(Step S2: Calculate the distances L1 and L2 between the reference mark M1 and the rotation center RC)
Next, the image of each of the reference marks M1 provided on the holding plate 201 is captured by the imaging camera 24. Then, the longitudinal distance L1 and the lateral distance L2 between the reference mark M1 and the rotation center RC of the cutting tables 2A and 2B are calculated from the captured image (see FIG. 15). This determines the relative position between the reference mark M1 and the rotation center RC. Note that these distances L1 and L2 may be measured using a linear scale (not shown) provided on the support 812.
(ステップS3:理想切断ラインの算出)
そして、切断用テーブル2A、2Bの回転中心RCを基準として、制御部CTLは、封止済基板Wの長手方向及び短手方向の理想切断ラインを算出する。なお、理想切断ラインは、封止済基板Wの品種に応じて決まり、封止済基板Wの品種を変更する度に、上記のステップS1~S3が行われる。
(Step S3: Calculation of ideal cutting line)
Then, using the rotation center RC of the cutting tables 2A, 2B as a reference, the controller CTL calculates ideal cutting lines in the longitudinal and lateral directions of the sealed substrate W. Note that the ideal cutting lines are determined according to the type of the sealed substrate W, and the above steps S1 to S3 are performed every time the type of the sealed substrate W is changed.
(ステップS4:封止済基板Wの保持)
保持用プレート201に封止済基板Wを載置して、切断用テーブル2A、2Bに封止済基板Wを保持する。このとき、切断用テーブル2A、2Bは、保持した封止済基板Wの長手方向がY方向(支持体812の長手方向)に一致した状態とされる。なお、以下のステップS5~ステップS8までは、切断用テーブル2A、2Bは回転されずに固定される。
(Step S4: Holding the Sealed Substrate W)
The sealed substrate W is placed on the holding plate 201, and the sealed substrate W is held on the cutting tables 2A and 2B. At this time, the cutting tables 2A and 2B are in a state in which the longitudinal direction of the held sealed substrate W coincides with the Y direction (the longitudinal direction of the support 812). Note that, from the following steps S5 to S8, the cutting tables 2A and 2B are fixed without being rotated.
(ステップS5:撮像カメラ24のズレ量を算出)
保持用プレート201に設けられた基準マークM1を撮像カメラ24で撮像する。そして、その撮像画像及び撮像カメラ24の位置から撮像カメラ24の位置のズレ量を算出する。
(Step S5: Calculate the amount of deviation of the imaging camera 24)
The image of the reference mark M1 provided on the holding plate 201 is captured by the image capturing camera 24. Then, the amount of deviation of the position of the image capturing camera 24 is calculated from the captured image and the position of the image capturing camera 24.
(ステップS6:アライメントマークAMの撮像)
制御部CTLは、算出した撮像カメラ24の位置のズレ量を補正しながら、撮像カメラ24を封止済基板Wの長手方向(Y方向)に移動させつつ、封止済基板Wの複数のアライメントマークAMそれぞれを撮像する(図12参照)。この複数のアライメントマークAMの撮像は、切断用テーブル2A、2B(封止済基板W)を回転させることなく、つまり、封止済基板Wの長手方向がY方向に一致して固定された状態で、行われる。
(Step S6: Imaging of alignment mark AM)
The control unit CTL corrects the calculated amount of deviation in the position of the imaging camera 24, and moves the imaging camera 24 in the longitudinal direction (Y direction) of the sealed substrate W, capturing an image of each of the alignment marks AM of the sealed substrate W (see FIG. 12). The imaging of the alignment marks AM is performed without rotating the cutting tables 2A, 2B (sealed substrate W), that is, with the longitudinal direction of the sealed substrate W fixed and aligned with the Y direction.
(ステップS7:全てのアライメントマークを撮像?)
上記のステップS6により封止済基板Wの複数のアライメントマークAMの全部を撮像した場合には、次のステップS8に移行する。一方、封止済基板Wの複数のアライメントマークAMの全部を撮像していない場合には、上記のステップS6に戻る。
(Step S7: Are all alignment marks photographed?)
When all of the alignment marks AM on the sealed substrate W have been imaged in step S6, the process proceeds to step S8. On the other hand, when all of the alignment marks AM on the sealed substrate W have not been imaged, the process returns to step S6.
(ステップS8:実測切断ラインの算出)
撮像された複数のアライメントマークAM及び基準マークM1に基づいて、制御部CTLは、封止済基板Wの長手方向及び短手方向の実測切断ラインを算出する。つまり、封止済基板Wを回転させることなく封止済基板Wの長手方向のみでアライメントマークAMを撮像する動作により、長手方向の実測切断ライン及び短手方向の実測切断ラインの両方を算出する。
(Step S8: Calculation of measured cutting line)
Based on the captured images of the alignment marks AM and the reference mark M1, the controller CTL calculates measured cutting lines in the longitudinal and lateral directions of the sealed substrate W. That is, by capturing images of the alignment marks AM only in the longitudinal direction of the sealed substrate W without rotating the sealed substrate W, the controller CTL calculates both the measured cutting lines in the longitudinal direction and the measured cutting lines in the lateral directions.
(ステップS9:実測切断ラインのずれ量の算出)
制御部CTLは、上記のステップS3により得られた理想切断ラインと、上記のステップS8により得られた実測切断ラインとのずれ量を算出する。
(Step S9: Calculation of deviation of measured cutting line)
The control unit CTL calculates the amount of deviation between the ideal cutting line obtained in the above step S3 and the actually measured cutting line obtained in the above step S8.
(ステップS10:ずれ量の補正)
制御部CTLは、上記のステップS9により算出されたずれ量に基づいて、切断用テーブル2A、2Bを回転させるとともにスピンドル部42A、42Bを移動させてずれ量を補正する。
(Step S10: Correction of deviation amount)
Based on the amount of deviation calculated in step S9, the control unit CTL rotates the cutting tables 2A, 2B and moves the spindles 42A, 42B to correct the amount of deviation.
(ステップS11:短手方向の切断)
上記のステップS10によりずれ量が補正された後に、スピンドル部42A、42BをX方向(切断送り方向)に移動して封止済基板Wの短手方向を切断するとともに、スピンドル部42A、42BをY方向(ピッチ送り方向)に移動させて封止済基板Wを複数に切断する。なお、この短手方向の切断時において切断用テーブル2A、2Bは固定されている。
(Step S11: Cutting in the short direction)
After the deviation amount is corrected by step S10, the spindle parts 42A, 42B are moved in the X direction (cutting feed direction) to cut the lateral direction of the sealed substrate W, and the spindle parts 42A, 42B are moved in the Y direction (pitch feed direction) to cut the sealed substrate W into a plurality of pieces. Note that the cutting tables 2A, 2B are fixed during this cutting in the lateral direction.
(ステップS12:封止済基板Wの回転)
ステップS11により封止済基板Wの短手方向の切断が終わった後に、切断用テーブル2A、2Bを90度回転させて、封止済基板Wを90度回転させる。
(Step S12: Rotation of Sealed Substrate W)
After cutting of the sealed substrate W in the short-side direction is completed in step S11, the cutting tables 2A and 2B are rotated by 90 degrees, and the sealed substrate W is rotated by 90 degrees.
(ステップS13:長手方向の切断)
スピンドル部42A、42BをX方向(切断送り方向)に移動して封止済基板Wの長手方向を切断するとともに、スピンドル部42A、42BをY方向(ピッチ送り方向)に移動させて封止済基板Wを複数に切断する。なお、この長手方向の切断時において切断用テーブル2A、2Bは固定されている。
(Step S13: Cutting in the Longitudinal Direction)
The spindle parts 42A, 42B are moved in the X direction (cutting feed direction) to cut the encapsulated substrate W in the longitudinal direction, and the spindle parts 42A, 42B are moved in the Y direction (pitch feed direction) to cut the encapsulated substrate W into a plurality of pieces. Note that the cutting tables 2A, 2B are fixed during this cutting in the longitudinal direction.
<本実施形態の効果>
本実施形態の切断装置100によれば、封止済基板Wを回転させることなく、封止済基板Wに対して長手方向に撮像カメラ24を移動させつつアライメントマークAMを撮像し、撮像されたアライメントマークAM及び基準マークM1に基づいて、長手方向及び短手方向の2方向における封止済基板Wと切断機構4のブレード41A、41Bとのアライメントを行うことができる。つまり、本実施形態の切断装置100によれば、長手方向のみのアライメント動作で済むので、封止済基板Wを回転させる前後それぞれにおいて封止済基板WのアライメントマークAMを撮像する動作が不要となる。その結果、アライメントマークAMを撮像する回数が減り、アライメント動作にかかる時間を短縮することができる。
<Effects of this embodiment>
According to the cutting device 100 of this embodiment, the alignment mark AM is imaged while the imaging camera 24 is moved in the longitudinal direction relative to the sealed substrate W without rotating the sealed substrate W, and alignment between the sealed substrate W and the blades 41A, 41B of the cutting mechanism 4 in two directions, the longitudinal direction and the lateral direction, can be performed based on the imaged alignment mark AM and reference mark M1. In other words, according to the cutting device 100 of this embodiment, since alignment operation is required only in the longitudinal direction, it is not necessary to image the alignment mark AM of the sealed substrate W before and after rotating the sealed substrate W. As a result, the number of times the alignment mark AM is imaged is reduced, and the time required for the alignment operation can be shortened.
その他、本実施形態では、切断用テーブル2A、2B及び移載テーブル5の配列方向に沿って延びる共通のトランスファ軸71により第1保持機構3及び第2保持機構6を移動させる構成とし、切断用移動機構8により切断機構4を水平面においてトランスファ軸71に沿ったX方向及びX方向に直交するY方向それぞれに移動させるので、切断用テーブル2A、2BをX方向及びY方向に移動させることなく、封止済基板Wを加工することができる。このため、切断用テーブル2A、2Bをボールねじ機構により移動させることなく、ボールねじ機構を保護するための蛇腹部材及び当該蛇腹部材を保護するためのカバー部材を不要にすることができる。その結果、切断装置100の装置構成を簡素化することができる。また、切断用テーブル2A、2BをX方向及びY方向に移動しない構成にすることができ、切断装置100のフットプリントを低減することができる。 In addition, in this embodiment, the first holding mechanism 3 and the second holding mechanism 6 are moved by a common transfer shaft 71 extending along the arrangement direction of the cutting tables 2A, 2B and the transfer table 5, and the cutting mechanism 4 is moved by the cutting movement mechanism 8 in the X direction along the transfer shaft 71 in a horizontal plane and in the Y direction perpendicular to the X direction, so that the sealed substrate W can be processed without moving the cutting tables 2A, 2B in the X direction and the Y direction. Therefore, the cutting tables 2A, 2B do not need to be moved by the ball screw mechanism, and a bellows member for protecting the ball screw mechanism and a cover member for protecting the bellows member are not required. As a result, the device configuration of the cutting device 100 can be simplified. In addition, the cutting tables 2A, 2B can be configured not to move in the X direction and the Y direction, and the footprint of the cutting device 100 can be reduced.
<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other Modified Embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、前記実施形態では、封止済基板Wを回転させることなく封止済基板Wの長手方向のみでアライメントマークAMを撮像する動作を行うものであったが、封止済基板Wを回転させることなく封止済基板Wの短手方向のみでアライメントマークAMを撮像する動作を行うものであっても良い。短手方向のみでアライメントマークAMを撮像する動作を行う場合、切断は、まず長手方向を行い、その後、切断用テーブルを90度回転させてから、短手方向を行うとよい。 For example, in the above embodiment, the operation of imaging the alignment mark AM only in the longitudinal direction of the sealed substrate W is performed without rotating the sealed substrate W, but the operation of imaging the alignment mark AM only in the lateral direction of the sealed substrate W may also be performed without rotating the sealed substrate W. When performing the operation of imaging the alignment mark AM only in the lateral direction, cutting may be performed first in the longitudinal direction, and then the cutting table may be rotated 90 degrees before cutting in the lateral direction.
また、前記実施形態の加工対象物は、矩形状の封止済基板Wであったが、例えば円形などの矩形状以外の形状をなす加工対象物であっても良い。 In addition, the workpiece in the above embodiment was a rectangular sealed substrate W, but the workpiece may be of a shape other than rectangular, such as circular.
前記実施形態では、ツインカットテーブル方式であって、ツインスピンドル構成の切断装置を説明したが、これに限らず、シングルカットテーブル方式であって、シングルスピンドル構成の切断装置や、シングルカットテーブル方式であって、ツインスピンドル構成の切断装置などであってもよい。 In the above embodiment, a cutting device with a twin cut table system and a twin spindle configuration has been described, but the present invention is not limited to this, and may be a cutting device with a single cut table system and a single spindle configuration, or a cutting device with a single cut table system and a twin spindle configuration.
また、前記実施形態の移載テーブル5は、各種トレイ21に仕分ける前に一時的に載置されるインデックステーブルであったが、移載テーブル5を反転機構14の保持テーブル141としても良い。 In addition, the transfer table 5 in the above embodiment was an index table on which the items were temporarily placed before being sorted into the various trays 21, but the transfer table 5 may also be the holding table 141 of the inversion mechanism 14.
さらに、前記実施形態では、移載テーブル5からトレイ21に仕分ける構成であったが、枠状部材の内側に配置された粘着テープに製品Pを搬送して貼り付ける構成であっても良い。 In addition, in the above embodiment, the product P is sorted from the transfer table 5 to the tray 21, but the product P may be transported and attached to an adhesive tape placed inside the frame-shaped member.
その上、前記実施形態の構成において、切断用テーブル2A、2Bにおいて封止済基板を切断することなく、溝を形成する構成としても良い。この場合、例えば、切断用テーブル2A、2Bで溝加工が施された封止済基板Wは、第1保持機構3及び搬送用移動機構7によって、基板供給部112に戻す構成としても良い。また、この基板供給部112に戻された封止済基板Wを基板収容部111に収容する構成としても良い。 Furthermore, in the configuration of the above embodiment, the grooves may be formed without cutting the sealed substrate on the cutting tables 2A and 2B. In this case, for example, the sealed substrate W that has been grooved on the cutting tables 2A and 2B may be returned to the substrate supply unit 112 by the first holding mechanism 3 and the transport movement mechanism 7. The sealed substrate W returned to the substrate supply unit 112 may also be accommodated in the substrate accommodation unit 111.
また、トランスファ軸71を構成するカムラック要素は複数を連結して構成することができるので、例えば、切断装置(加工装置)100を、第2クリーニング機構19と検査部13との間で分離及び連結可能(着脱可能)なモジュール構成とすることができる。この場合、例えば、第2クリーニング機構19側のモジュールと、検査部13側のモジュールとの間に、検査部13での検査とは異なる種類の検査を行うモジュールを追加することができる。なお、ここに例示した構成以外にも、切断装置(加工装置)100をどこで分離及び連結可能(着脱可能)なモジュール構成としてもよく、追加するモジュールを検査以外の様々な機能のモジュールとしてもよい。 In addition, since the cam rack elements that make up the transfer shaft 71 can be configured by connecting multiple elements, for example, the cutting device (processing device) 100 can be configured as a module that can be separated and connected (detached) between the second cleaning mechanism 19 and the inspection unit 13. In this case, for example, a module that performs a type of inspection different from the inspection at the inspection unit 13 can be added between the module on the second cleaning mechanism 19 side and the module on the inspection unit 13 side. Note that in addition to the configurations exemplified here, the cutting device (processing device) 100 may be configured as a module that can be separated and connected (detached) anywhere, and the added module may be a module with various functions other than inspection.
また、本発明の加工装置は、切断以外の加工を行うものであってもよく、例えば切削や研削などのその他の機械加工を行うものであってもよい。 The processing device of the present invention may also perform processing other than cutting, for example, other mechanical processing such as cutting and grinding.
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.
100・・・切断装置(加工装置)
W・・・封止済基板(加工対象物)
AM・・・アライメントマーク
P・・・製品(加工品)
2A、2B・・・切断用テーブル(加工テーブル)
201・・・保持用プレート
202・・・保持ベース部
4・・・切断機構(加工機構)
8・・・切断用移動機構(加工用移動機構)
811・・・X方向ガイドレール
812・・・支持体
24・・・撮像カメラ
M1・・・基準マーク
M2・・・中心算出用マーク
100...Cutting device (processing device)
W: Sealed substrate (object to be processed)
AM: Alignment mark P: Product (processed product)
2A, 2B...Cutting table (processing table)
201: Holding plate 202: Holding base portion 4: Cutting mechanism (processing mechanism)
8... Cutting movement mechanism (processing movement mechanism)
811: X-direction guide rail 812: Support body 24: Image capture camera M1: Reference mark M2: Center calculation mark
Claims (9)
前記加工テーブルに保持された前記加工対象物を加工する加工機構と、
前記加工テーブルに設けられ、前記加工テーブルの回転中心との相対位置が既知である基準マークと、
前記基準マーク及び前記アライメントマークを撮像する撮像カメラとを備え、
前記加工対象物に対して一方向に前記撮像カメラを移動させつつ前記アライメントマークを撮像し、撮像された前記アライメントマーク及び前記基準マークに基づいて算出された実測切断ラインと、前記回転中心に基づいて算出された理想切断ラインとのずれ量を補正することにより、前記一方向及び前記一方向に直交する方向における前記加工対象物と前記加工機構とのアライメントを行う、加工装置。 a processing table that holds an object to be processed having an alignment mark and is rotatable;
a processing mechanism that processes the object held on the processing table; and
a reference mark provided on the processing table, the relative position of which with respect to a rotation center of the processing table is known;
an imaging camera for imaging the reference mark and the alignment mark,
A processing device that images the alignment mark while moving the imaging camera in one direction relative to the workpiece, and aligns the workpiece and the processing mechanism in the one direction and in a direction perpendicular to the one direction by correcting the amount of deviation between a measured cutting line calculated based on the imaged alignment mark and reference mark and an ideal cutting line calculated based on the rotation center.
前記加工対象物の長手方向又は短手方向の一方に前記撮像カメラを移動させつつ前記アライメントマークを撮像し、撮像された前記アライメントマーク及び前記基準マークに基づいて算出された実測切断ラインと、前記回転中心に基づいて算出された理想切断ラインとのずれ量を補正することにより、前記長手方向及び前記短手方向における前記加工対象物と前記加工機構とのアライメントを行う、請求項1に記載の加工装置。 The object to be processed has a rectangular shape,
2. The processing apparatus of claim 1, wherein the alignment mark is imaged while the imaging camera is moved in one of the longitudinal or lateral directions of the workpiece, and alignment between the workpiece and the processing mechanism in the longitudinal direction and the lateral direction is performed by correcting the amount of deviation between a measured cutting line calculated based on the imaged alignment mark and reference mark and an ideal cutting line calculated based on the center of rotation .
前記基準マークは、前記保持用プレート又は前記保持ベース部に設けられている、請求項1又は2に記載の加工装置。 the processing table includes a holding plate for holding the workpiece, and a holding base portion to which the holding plate is detachably attached and which holds the workpiece by using the holding plate;
The processing device according to claim 1 or 2, wherein the reference mark is provided on the holding plate or the holding base portion.
前記加工テーブルを所定角度回転させる前後において前記中心算出用マークを前記撮像カメラで撮像することにより前記回転中心を算出し、当該算出された回転中心に基づいて前記基準マークと前記回転中心との相対位置が算出される、請求項1乃至5の何れか一項に記載の加工装置。 the processing table is provided with a center calculation mark for calculating a rotation center of the processing table,
6. The processing device according to claim 1, wherein the rotation center is calculated by capturing an image of the center calculation mark with the imaging camera before and after rotating the processing table by a predetermined angle, and the relative position of the reference mark and the rotation center is calculated based on the calculated rotation center.
前記加工用移動機構は、前記加工テーブルを挟んで前記X方向に沿って設けられた一対のX方向ガイドレールと、当該一対のX方向ガイドレールに沿って移動するとともに、前記Y方向に沿って前記加工機構を移動可能に支持する支持体とを有する、請求項1乃至6の何れか一項に記載の加工装置。 Further, a processing movement mechanism is provided which moves the processing mechanism in an X direction and a Y direction perpendicular to each other on a horizontal plane,
7. The processing device according to claim 1, wherein the processing movement mechanism includes a pair of X-direction guide rails arranged along the X-direction on either side of the processing table, and a support body that moves along the pair of X-direction guide rails and supports the processing mechanism movably along the Y-direction.
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