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KR101952494B1 - 절단 장치 및 전자 부품의 제조 방법 - Google Patents

절단 장치 및 전자 부품의 제조 방법 Download PDF

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KR101952494B1
KR101952494B1 KR1020170018072A KR20170018072A KR101952494B1 KR 101952494 B1 KR101952494 B1 KR 101952494B1 KR 1020170018072 A KR1020170018072 A KR 1020170018072A KR 20170018072 A KR20170018072 A KR 20170018072A KR 101952494 B1 KR101952494 B1 KR 101952494B1
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토와 가부시기가이샤
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Abstract

밀봉 완료 기판이 열 변형함으로써 사전 정렬 시점으로부터 절단선의 위치가 어긋난 경우에 있어서도, 절단하기 직전에 절단선의 어긋남을 보정하여 절단한다.
트윈컷 테이블 방식의 절단 장치(1)에 있어서, 스핀들 유닛(10B)에 일체화하여 설치된 커프 체크용 카메라(13)에 의해, 밀봉 완료 기판(3)을 절단하기 직전에 정렬 마크를 촬상한다. 밀봉 완료 기판(3)이 절삭수나 냉각수의 영향에 의해 차가워져 수축된 상태에 있어서도, 촬상한 정렬 마크의 위치에 기초하여, 제어부(CTL)가 사전 정렬 시점에 설정한 절단선으로부터의 어긋남을 절단하기 직전에 보정한다. 보정한 절단선을 따라 밀봉 완료 기판(3)을 절단할 수 있다.

Description

절단 장치 및 전자 부품의 제조 방법{CUTTING DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은, 피절단물을 절단하여 개편화(個片化)된 복수의 전자 부품을 제조하는 절단 장치 및 전자 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
프린트 기판이나 리드 프레임 등으로 이루어지는 기판을 격자 형상의 복수의 영역으로 가상적으로 구획하고, 각각의 영역에 칩 형상의 소자를 장착한 후, 기판 전체를 수지 밀봉한 것을 밀봉 완료 기판이라고 한다. 이 밀봉 완료 기판을 회전날 등을 사용한 절단 장치에 의해 절단하여, 각 영역 단위로 개편화한 것이 전자 부품이 된다.
종래부터, 절단 장치를 이용해서 밀봉 완료 기판의 소정 영역을 회전날 등의 절단 기구에 의해 절단하고 있다. 예컨대, BGA(Ball Grid Array Package) 제품은, 다음과 같이 하여 절단된다. 먼저, 기판 배치 위치에 있어서, 밀봉 완료 기판의 기판측의 면[볼면(ball side)]을 위로 한 상태에서 절단용 테이블 상에 배치하여 흡착한다. 다음으로, 밀봉 완료 기판의 볼면을 대상으로 해서 정렬(위치 맞춤)한다. 이때, 볼면에 형성된 정렬 마크를 촬상 기구를 이용해서 검출한다. 정렬 마크와 복수의 영역을 구획하는 가상적인 절단선의 위치 관계는, 설계값으로서 미리 판명되어 있다. 따라서, 이들의 위치 관계에 기초하여, 가상적인 절단선의 위치를 설정한다. 다음으로, 밀봉 완료 기판을 흡착한 절단용 테이블을 기판 절단 위치로 이동시킨다. 기판 절단 위치에 있어서, 절삭수(切削水)를 밀봉 완료 기판의 절단 위치에 분사하고, 절단 기구에 의해 밀봉 완료 기판에 설정된 절단선을 따라 절단한다. 밀봉 완료 기판을 절단함으로써 개편화된 전자 부품이 제조된다.
절단 장치를 이용해서 밀봉 완료 기판의 절단을 반복하면, 절단 기구에 장착한 회전날에 의해 발생하는 마찰열, 밀봉 완료 기판에 분사하는 절삭수, 절단용 테이블에 대한 열전도 등 여러 가지 요인에 의해 밀봉 완료 기판은 정렬 이후의 온도 변화에 의해 열 변형한다. 따라서, 정렬한 시점 및 절단하기 직전에 밀봉 완료 기판에 설정된 절단선의 위치가 어긋나는 경우가 있다. 절단선의 위치가 어긋난 상태에서 절단하면, 전자 부품의 파손이나 열화를 일으킬 우려가 있다.
절단선의 위치 어긋남을 계측하여 보정하는 기술로서, 「절삭 장치를 이용해서 판형상물을 절삭하는 절삭 방법으로서, 상기 기준선과 상기 블레이드 검출 수단과의 간격을 D로 설정하고, 상기 절삭 예정 위치와 상기 기준선의 위치 맞춤을 실시하며, 상기 절삭 예정 위치와 상기 기준선의 위치 맞춤이 한 번 실시된 상태에서, (중략), 상기 블레이드 검출 수단으로 상기 절삭 블레이드까지의 거리 d를 검출하고, 상기 기준선과 상기 블레이드 검출 수단과의 간격 D에 대하여, 상기 절삭 블레이드의 위치를 (d-D)로 보정하여 판형상물을 절삭하는」 절삭 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1의 단락 [0011]).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2009-206362호 공보
그러나, 전술한 바와 같은 절삭 방법에서는, 다음과 같은 과제가 발생한다. 상기 방법에 따르면, 절삭 장치에 있어서 절삭 블레이드의 위치 어긋남은 보정되지만, 판형상물의 열 변형에 대해서는 고려되지 않는다. 판형상물은 절삭 시에 절삭수에 의해 차가워지기 때문에, 판형상물 자체도 열 변형한다(수축한다). 또한, 정렬하는 동안이나 이동하는 동안에, 차가워진 절단용 테이블에 대하여 열전도함으로써 판형상물은 열 변형한다(수축한다). 상기 방법에서는 정렬함으로써 절삭 예정 위치를 설정한 후에는, 판형상물의 열 변형에 의한 절삭 예정 위치의 어긋남 정도를 검출하고 있지 않다. 따라서, 판형상물의 열 변형에 의한 어긋남 정도가 크면 절삭 예정 위치의 위치 어긋남이 발생한 상태에서 판형상물을 절단해 버릴 우려가 있다.
덧붙여, 최근, 전자 부품의 소형화가 점점 진행되는 한편, 전자 부품의 생산 효율을 높이기 위해서 기판을 대형화하여, 1장의 기판으로부터 취출하는 전자 부품의 수를 늘리고자 하는 요구가 강해지고 있다. 이에 따라, 1장의 기판을 절단하는 데 필요한 시간도 증대하고 있다. 이 과제를 해결하기 위해서, 절단 장치에도 생산성을 향상시키는 것이 요구된다. 그 하나의 대책으로서 절단용 테이블을 2개 설치한, 소위 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치가 널리 사용되고 있다.
트윈컷 테이블 방식의 절단 장치에서는, 한쪽의 절단용 테이블에 있어서 피절단물의 절단이 완료될 때까지, 다른쪽의 절단용 테이블에 있어서는 대기 시간이 발생하는 경우가 있다. 이 대기 시간 동안에, 절삭수 등에 의해 차가워진 절단용 테이블에 대한 열전도에 의해 피절단물에 열 변형이 발생한다. 한쪽의 절단용 테이블에 있어서 피절단물을 절단하는 데 필요한 시간이 길어지면, 다른쪽의 절단용 테이블에 있어서는 대기 시간이 길어져, 피절단물의 절단선의 어긋남 정도가 커진다. 기판이 대형화하여, 1장의 기판을 절단하는 데 필요한 시간이 증가함에 따라, 피절단물의 열 변형에 의한 어긋남이 큰 문제가 되고 있다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하는 것으로, 절단 장치에 있어서, 절단 기구에 일체화하여 설치된 촬상 기구를 이용해서 피절단물을 절단하기 직전에 정렬을 행하고, 당초의 정렬 시점으로부터의 어긋남을 보정하여 절단하는 것을 가능하게 하는 절단 장치 및 절단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 절단 장치는,
복수의 정렬 마크를 갖는 피절단물을 복수의 절단선을 따라 절단하는 절단 기구와, 상기 피절단물이 배치되는 스테이지와, 상기 스테이지를 기판 배치 위치와 기판 절단 위치 사이에서 이동시키는 이동 기구와, 상기 피절단물이 절단되는 피가공점을 향해 절삭수를 분사하는 분사 수단과, 상기 기판 배치 위치와 상기 기판 절단 위치 사이에서의 상기 스테이지의 이동과 상기 절단 기구에 의한 절단을 적어도 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 절단 기구를 사용해서 상기 기판 절단 위치에 놓여진 상기 피절단물을 절단하는 절단 장치로서,
상기 기판 배치 위치에 있어서 상기 피절단물을 촬상하는 제1 촬상 수단과,
상기 기판 절단 위치에 있어서 상기 피절단물을 촬상하는 제2 촬상 수단
을 구비하고,
상기 제1 촬상 수단에 의해 촬상된 상기 복수의 정렬 마크 중 적어도 일부의 촬상 데이터를 이용해서, 상기 제어부가 절단선의 위치를 설정하며,
상기 제2 촬상 수단에 의해 촬상된 상기 복수의 정렬 마크 중 적어도 일부의 촬상 데이터를 이용해서, 상기 제어부가 상기 절단선의 위치를 보정하고,
보정된 상기 절단선을 따라 상기 절단 기구가 상기 피절단물을 절단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 절단 장치는, 전술한 절단 장치에 있어서, 상기 스테이지는 2개 설치되고,
상기 2개의 스테이지는 각각 상기 기판 배치 위치와 상기 기판 절단 위치 사이를 이동할 수 있으며,
상기 2개의 스테이지 중 제1 스테이지가 상기 기판 절단 위치에 위치한 상태에서 상기 피절단물이 절단되는 동안에, 상기 2개의 스테이지 중 제2 스테이지가 상기 기판 배치 위치에 위치한 상태에서 상기 절단선의 위치가 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 절단 장치에 있어서,
상기 절단 기구는 회전날을 가지며,
상기 제2 촬상 수단은 상기 회전날이 절단하는 상기 절단선을 촬상하도록 배치되고,
상기 제2 촬상 수단은 커프(kerf) 체크용 카메라를 겸하는 양태가 있다.
본 발명에 따른 절단 장치에 있어서,
상기 절단 기구와 상기 제2 촬상 수단은 일체로 구성되고, 절단 기구가 이동함으로써 제2 촬상 수단이 이동하는 양태가 있다.
또한, 본 발명에 따른 절단 장치에 있어서,
피절단물은 밀봉 완료 기판인 양태가 있다.
또한, 본 발명에 따른 절단 장치에 있어서,
피절단물은 반도체 웨이퍼인 양태가 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 절단 방법은,
복수의 정렬 마크를 갖는 피절단물을 스테이지에 배치하는 공정과, 상기 스테이지를 기판 배치 위치와 기판 절단 위치 사이에서 이동시키는 공정과, 상기 피절단물이 절단되는 피가공점을 향해 절삭수를 분사하는 공정과, 상기 기판 절단 위치에 놓여진 상기 피절단물을 복수의 절단선을 따라 절단 기구를 사용해서 절단하는 공정을 포함하는 절단 방법으로서,
상기 기판 배치 위치에서 제1 촬상 수단을 사용해서 상기 복수의 정렬 마크 중 적어도 일부를 촬상하는 제1 공정과,
상기 제1 공정에서 촬상된 상기 정렬 마크의 촬상 데이터를 이용해서 상기 절단선의 위치를 설정하는 공정과,
상기 기판 절단 위치에서 상기 제2 촬상 수단을 사용해서 상기 복수의 정렬 마크 중 적어도 일부를 촬상하는 공정과,
상기 제2 공정에서 촬상된 상기 정렬 마크의 촬상 데이터를 이용해서 상기 절단선의 위치를 보정하는 공정과,
보정된 상기 절단선을 따라 상기 피절단물을 절단하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 절단 방법에 있어서,
상기 스테이지는 2개 설치되고,
상기 2개의 스테이지 중 제1 스테이지에 제1 피절단물을 배치하는 공정과,
상기 제1 스테이지를 상기 기판 배치 위치와 상기 기판 절단 위치 사이에서 이동시키는 공정과,
상기 2개의 스테이지 중 제2 스테이지에 제2 피절단물을 배치하는 공정과,
상기 제2 스테이지를 상기 기판 배치 위치와 상기 기판 절단 위치 사이에서 이동시키는 공정과,
상기 제1 스테이지를 상기 기판 절단 위치에 위치시켜 상기 제1 피절단물을 절단하는 공정과,
상기 제1 스테이지를 이동시키는 공정과 상기 제1 피절단물을 절단하는 공정의 적어도 일부에서, 상기 제2 스테이지를 상기 기판 배치 위치에 위치시켜 상기 제2 피절단물에 있어서 상기 절단선의 위치를 설정하는 공정
을 더 포함하는 양태가 있다.
또한, 본 발명에 따른 절단 방법에 있어서,
상기 절단 기구는 회전날을 가지며,
상기 회전날이 절단하는 상기 절단선을 상기 제2 촬상 수단에 의해 촬상하는 공정과,
상기 절단선에 있어서의 절단홈에 관한 검사를 행하는 공정
을 더 포함하는 양태가 있다.
또한, 본 발명에 따른 절단 방법에 있어서,
상기 절단 기구와 상기 제2 촬상 수단은 일체로 구성되고,
상기 절단 기구를 이동시킴으로써 상기 제2 촬상 수단을 이동시키는 공정
을 더 포함하는 양태가 있다.
또한, 본 발명에 따른 절단 방법에 있어서,
상기 피절단물은 밀봉 완료 기판인 양태가 있다.
또한, 본 발명에 따른 절단 방법에 있어서,
상기 피절단물은 반도체 웨이퍼인 양태가 있다.
본 발명에 따르면, 절단 장치에 있어서, 피절단물의 절단을 개시할 때까지 대기 시간이 발생해도, 정렬한 시점의 정렬 마크의 좌표 위치와 절단하기 직전의 정렬 마크의 좌표 위치를 검출함으로써, 정렬한 시점으로부터의 절단선의 어긋남을 보정할 수 있다. 따라서, 피절단물의 절단선의 위치를 보정하고, 보정한 절단선을 따라 절단하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 실시예에 따른 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치를 도시한 개략적인 평면도이다.
도 2는 밀봉 완료 기판의 개요를 도시한 외관도이며, 도 2의 (a)는 기판측에서 본 평면도, 도 2의 (b)는 정면도, 도 2의 (c)는 측면도이다.
도 3은 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치에 있어서, 본 실시예에 따른 각 절단용 테이블의 작동을 도시한 개략적인 타임테이블이다.
도 4는 밀봉 완료 기판을 정렬한 상태를 도시한 개략적인 평면도이며, 도 4의 (a)는 사전 정렬 시점의 정렬 상태, 도 4의 (b)는 절단하기 직전의 정렬 상태를 도시한다.
도 5는 밀봉 완료 기판의 변형예를 도시한 도면이며, 도 5의 (a)는 기판측에서 본 평면도, 도 5의 (b)는 정면도이다.
트윈컷 테이블 방식의 절단 장치에 있어서, 스핀들 유닛에 일체화하여 설치된 커프 체크용 카메라를 이용함으로써, 밀봉 완료 기판을 절단하기 직전에 재차 정렬 마크를 검출한다. 이에 의해, 사전 정렬에 의해 설정한 절단선으로부터의 어긋남을, 밀봉 완료 기판이 수축한 상태에서 보정하여, 절단 직전의 보정한 절단선을 따라 밀봉 완료 기판을 절단한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 절단 장치의 실시예를 설명한다. 본 출원 서류에 있어서의 어떠한 도면에 대해서도, 이해하기 쉽게 하기 위해서, 적절히 생략하거나 또는 과장하여 모식적으로 그려져 있다. 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절히 생략한다.
도 1은, 본 실시예에 따른 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치(1)를 도시한 개략적인 평면도이다. 절단 장치(1)는, 피절단물을 복수의 전자 부품으로 개편화한다. 절단 장치(1)는, 수납 유닛(A)과 절단 유닛(B)과 세정 유닛(C)과 검사 유닛(D)과 수용 유닛(E)을, 각각 구성 요소(모듈)로서 갖는다.
각 구성 요소[각 유닛(A 내지 E)]는, 각각 다른 구성 요소에 대하여 착탈 가능하고 또한 교환 가능하며, 각각이 예상되는 요구 사양에 따른 상이한 복수의 사양을 갖도록 하여 미리 준비된다. 각 구성 요소 A 내지 E를 포함하여 절단 장치(1)가 구성된다.
수납 유닛(A)에는 프리스테이지(2)가 설치된다. 전공정의 장치인 수지 밀봉 장치로부터, 피절단물에 상당하는 밀봉 완료 기판(3)이 프리스테이지(2)에 받아들여진다. 밀봉 완료 기판(3)(예컨대, BGA 방식의 밀봉 완료 기판)은, 기판측의 면(볼면)을 위로 해서 프리스테이지(2)에 배치된다.
밀봉 완료 기판(3)은, 리드 프레임이나 프린트 기판 등의 회로 기판과, 회로 기판에 있어서의 격자 형상의 복수의 영역에 장착되며 수동 소자 또는 능동 소자를 포함하는 칩과, 일괄해서 성형된 경화 수지로 이루어지는 밀봉 수지를 갖는다.
절단 유닛(B)에는 2개의 절단용 테이블(4A, 4B)이 설치된다. 절단 장치(1)는, 소위, 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치이다. 2개의 절단용 테이블(4A, 4B)은, 이동 기구(도시 없음)에 의해, 각각 도면의 Y방향으로 이동 가능하고, 또한, θ방향으로 회동 가능하다. 절단용 테이블(4A, 4B) 위에는 절단용 스테이지(5A, 5B)가 설치된다. 절단 유닛(B)은, 기판 배치부(6)와 기판 절단부(7)와 기판 세정부(8)로 구성된다.
기판 배치부(6)에는, 정렬용 카메라(9)가 설치된다. 카메라(9)는, 기판 배치부(6)에 있어서 독립적으로 X방향으로 이동 가능하다. 밀봉 완료 기판(3)은, 기판 배치부(6)에 있어서 카메라(9)에 의해 볼면에 형성된 정렬 마크가 검출되고, 가상적인 절단선의 위치가 설정된다.
기판 절단부(7)에는, 절단 기구로서 2개의 스핀들 유닛(10A, 10B)이 설치된다. 2개의 스핀들 유닛(10A, 10B)은, 독립적으로 X방향 및 Z방향으로 이동 가능하다. 2개의 스핀들 유닛(10A, 10B)에는, 각각 회전날(11A, 11B)이 설치된다. 이들 회전날(11A, 11B)은, 각각 Y방향을 따르는 면 내에 있어서 회전함으로써 밀봉 완료 기판(3)을 절단한다. 따라서, 본 실시예에서는, 2개의 절단 기구[스핀들 유닛(10A, 10B)]가 기판 절단부(7)에 설치된다.
각 스핀들 유닛(10A, 10B)에는, 고속 회전하는 회전날(11A, 11B)에 의해 발생하는 마찰열을 억제하기 위해서 절삭수를 분사하는 절삭수용 노즐(12A, 12B)이 설치된다. 절삭수는 회전날(11A, 11B)이 밀봉 완료 기판(3)을 절단하는 피가공점을 향해 분사된다. 또한, 스핀들 유닛(10B)측에는, 회전날(11B)에 의해 절단된 절단홈(커프)의 위치, 폭, 이지러짐(치핑)의 유무 등을 검사하기 위한 커프 체크용 카메라(13)가 일체화하여 설치된다. 카메라(13)는, 회전날(11B)이 절단하는 절단선 상을 촬상하도록 설치된다. 본 실시예에서는, 스핀들 유닛(10B)측에 카메라(13)를 설치한 경우에 대해서 나타내고 있으나, 스핀들 유닛(10A)측에 설치해도 좋다. 또는, 2개의 스핀들 유닛(10A, 10B) 양측에 카메라(13)를 설치해도 좋다.
기판 세정부(8)에 있어서는, 밀봉 완료 기판(3)을 절단하여 개편화된 복수의 전자 부품(P)으로 이루어지는 집합체(14)의 볼면을 세정하는 세정 기구(도시 없음)가 설치되어 있다.
세정 유닛(C)에는, 개편화된 각 전자 부품(P)의 수지측의 면(몰드면)을 세정하는 세정 기구(15)가 설치되어 있다. 세정 기구(15)에는, Y방향을 축으로 해서 회전 가능하도록 세정 롤러(16)가 설치되어 있다. 몰드면을 세정하는 세정 기구(15)의 상방에는, 복수의 전자 부품(P)으로 이루어지는 집합체(14)가 배치된다. 집합체(14)는, 볼면측이 반송 기구(도시 없음)에 의해 흡착되어 고정된다. 즉, 몰드면을 아래로 해서 반송 기구에 고정되어 있다. 반송 기구는 X방향 및 Z방향으로 이동 가능하다. 이 반송 기구가 하강하여 X방향으로 왕복 이동함으로써, 집합체(14)의 몰드면이 세정 롤러(16)에 의해 세정된다.
검사 유닛(D)에는 검사용 스테이지(17)가 설치된다. 밀봉 완료 기판(3)을 절단하여 개편화된 복수의 전자 부품(P)으로 이루어진 집합체(14)는, 검사용 스테이지(17)에 일괄 이송된다. 검사용 스테이지(17)는 X방향으로 이동 가능하고, 또한, Y방향을 축으로 해서 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 개편화된 복수의 전자 부품(P)(예컨대, BGA 제품)으로 이루어지는 집합체(14)는, 수지측의 면(몰드면) 및 기판측의 면(볼면)이 검사용 카메라(18)에 의해 검사되어, 양품과 불량품으로 선별된다. 검사가 완료된 전자 부품(P)으로 이루어지는 집합체(14)는, 인덱스 테이블(19)에 체크 무늬 형상(checker flag pattern 형상) 또는 격자 형상으로 이송된다. 검사 유닛(D)에는, 인덱스 테이블(19)에 배치된 전자 부품(P)을 트레이에 이송하기 위해서 복수의 이송 기구(20)가 설치된다.
수용 유닛(E)에는 양품을 수용하는 양품용 트레이(21)와 불량품을 수용하는 불량품용 트레이(도시 없음)가 설치된다. 이송 기구(20)에 의해 양품과 불량품으로 선별된 전자 부품(P)이 각 트레이에 수용된다. 도면에 있어서는, 양품용 트레이(21)를 1개만 도시하고 있으나, 복수 개의 양품용 트레이(21)가 수용 유닛(E) 내에 설치된다.
절단 장치(1)에 있어서, 밀봉 완료 기판(3)의 이동, 밀봉 완료 기판(3)에 있어서의 절단선의 위치의 설정, 절단 기구에 의한 밀봉 완료 기판(3)의 절단, 세정 기구에 의한 볼면 및 몰드면의 세정, 개편화된 전자 부품(P)의 검사나 수용 등, 모든 처리는, 예컨대, 수납 유닛(A) 내에 설치된 제어부(CTL)에 의해 제어된다. 본 실시예에서는, 수납 유닛(A) 내에 설치된 제어부(CTL)에 의해, 모든 처리가 제어되는 경우를 나타내었다. 이것에 한하지 않고, 다른 유닛 내에 제어부(CTL)를 설치해도 좋다. 또한, 절단으로부터 세정하기까지의 처리, 및 검사로부터 수용하기까지의 처리를, 각각의 제어부를 설치하여 제어하는 것도 가능하다.
도 2는 밀봉 완료 기판(3)의 개요를 도시한 외관도이다. 도 2의 (a)는 밀봉 완료 기판(3)을 기판측에서 본 평면도, 도 2의 (b)는 정면도, 도 2의 (c)는 측면도를 각각 도시한다. 밀봉 완료 기판(3)은, 기판부(22)와 경화 수지로 이루어지는 밀봉 수지부(23)로 구성된다. 밀봉 완료 기판(3)은, 기판측의 면(볼면)(3a)과 수지측의 면(몰드면)(3b)을 갖는다. 밀봉 완료 기판(3)의 볼면(3a)에는, 정렬 마크(24)(도면의 +로 나타낸 마크)가 길이 방향 및 폭 방향을 따라 다수 형성되어 있다. 길이 방향 및 폭 방향을 따라 형성되는 정렬 마크(24)의 수는, 밀봉 완료 기판(3)의 크기나 개편화되는 전자 부품(P)의 수에 대응하여 결정된다.
기판 배치부(6)에 설치된 정렬용 카메라(9)(도 1 참조)에 의해 정렬 마크(24)의 좌표 위치를 복수 개 검출한 후에, 검출한 이들 정렬 마크(24)의 좌표 위치 데이터를 이용해서, 가상적인 절단선(경계선)(25)의 위치가 설정된다. 절단선(25)은, 밀봉 완료 기판(3)의 폭 방향을 절단하는 절단선(25S)과 길이 방향을 절단하는 절단선(25L)이 각각 설정된다. 절단선(25S)과 절단선(25L)으로 둘러싸인 영역(26)이 각각 전자 부품(P)에 대응한다. 절단선(25S, 25L)을 설정하기 위해서 검출하는 정렬 마크(24)의 수는 제품에 따라 임의로 결정될 수 있다.
도 3은, 도 1에 도시한 본 실시예에 따른 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치(1)에 있어서, 절단 유닛(B)에 있어서의 절단용 테이블(4A 및 4B)의 작동을 설명하는 개략적인 타임테이블이며, START로부터 하방으로 시간이 경과해 가는 타임테이블을 나타낸다. 도 3에 있어서, 부호 LD는 로드(Load), PA는 사전 정렬(Pre Alignment), CT는 절단(Cut), WD는 세정 및 건조(Wash & Dry), UL은 언로드(Unload), WT는 대기 시간(Wait), AA는 절단 직전의 추가 정렬(Additional Alignment)의 각 상태를 나타낸다. S1, S2, ‥, S5는, 1장의 밀봉 완료 기판(3)을 대상으로 하여, 절단용 테이블(4A, 4B)에 있어서, 로드(LD)로부터 언로드(UL)까지의 공정들(Steps)을, 각각 1개의 하향의 화살표로 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 각 절단용 테이블(4A, 4B)에 있어서 밀봉 완료 기판(3)을 절단하는 일련의 공정에 대해서 설명한다. 처음에, 절단용 테이블(4A)에 있어서 밀봉 완료 기판(3)을 절단하여 복수의 전자 부품(P)으로 개편화하기까지의 작동에 대해서 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 배치부(6)에 있어서, 절단용 테이블(4A)에 설치된 절단용 스테이지(5A)에 밀봉 완료 기판(3)이 볼면(3a)을 위로 해서 배치된다(도 3의 LD1). 다음으로, 정렬용 카메라(9)를 이용해서, 밀봉 완료 기판(3)의 볼면(3a)에 형성된 정렬 마크(24)를 길이 방향 및 폭 방향에 대해서 검출하여 좌표 위치를 측정한다. 검출하는 정렬 마크(24)의 개수는, 밀봉 완료 기판(3)의 크기나 전자 부품(P)의 수에 따라 임의로 결정된다. 이 검출한 정렬 마크(24)의 좌표 위치의 데이터에 기초하여, 밀봉 완료 기판(3)을 절단하는 가상적인 절단선(25S 및 25L)을 폭 방향 및 길이 방향에 대해서 각각 설정한다(도 3의 PA1).
다음으로, 절단용 테이블(4A)을 기판 배치부(6)로부터 기판 절단부(7)로 이동시킨다. 기판 절단부(7)에서는, 2개의 스핀들 유닛(10A, 10B)에 설치된 회전날(11A, 11B)에 의해 밀봉 완료 기판(3)을 절단한다. 먼저, 밀봉 완료 기판(3)의 길이 방향을 X방향(도 1 참조)에 대하여 평행하게 배치한 상태에서, 스핀들 유닛(10A, 10B)을 향해(도 1의 +Y 방향으로) 절단용 테이블(4A)을 이동시킨다. 회전날(11A, 11B)에 밀봉 완료 기판(3)을 진입시킴으로써, 밀봉 완료 기판(3)의 폭 방향을 따르는 각 절단선(25S)(도 2 참조)을 따라 밀봉 완료 기판(3)을 절단한다. 절단할 때에는, 절삭수용 노즐(12)로부터 회전날(11A, 11B)과 밀봉 완료 기판(3)이 접촉하는 피가공점에 절삭수를 분사한다. 다음으로, 절단용 테이블(4A)을 90도 회전시켜, 밀봉 완료 기판(3)의 길이 방향을 따르는 각 절단선(25L)(도 2 참조)을 따라 밀봉 완료 기판(3)을 절단한다. 이렇게 해서, 절단용 테이블(4A)에 배치된 밀봉 완료 기판(3)은, 절단선(25S) 및 절단선(25L)을 따라 절단되어, 각 영역(26)을 형성한다. 이 영역(26)이 각각 개편화된 전자 부품(P)이 된다(도 3의 CT1).
이 경우에는, 먼저, 밀봉 완료 기판(3)의 폭 방향을 따르는 각 절단선(25S)을 따라 밀봉 완료 기판(3)을 절단하고, 다음으로, 길이 방향을 따르는 각 절단선(25L)을 따라 밀봉 완료 기판(3)을 절단하였다. 이것에 한정하지 않고, 먼저, 길이 방향을 따르는 각 절단선(25L)을 따라 밀봉 완료 기판(3)을 절단하고, 다음으로, 폭 방향을 따르는 각 절단선(25S)을 따라 밀봉 완료 기판(3)을 절단해도 좋다.
다음으로, 개편화된 복수의 전자 부품(P)으로 이루어지는 집합체(14)를 일괄해서 흡착한 채, 절단용 테이블(4A)을 기판 절단부(7)로부터 기판 세정부(8)로 이동시킨다. 기판 세정부(8)에 있어서는, 전자 부품(P)의 볼면(3a)을 세정하여 건조시킨다(도 3의 WD1). 세정 및 건조가 종료된 전자 부품(P)의 집합체(14)는, 반송 기구(도시 없음)에 의해 볼면(3a)이 일괄해서 흡착되어, 세정 유닛(C)에 반송된다(도 3의 UL1).
지금까지 설명해 온 작동이, 도 3의 S1로 나타낸 바와 같이 절단용 테이블(4A)에 배치된 최초의 밀봉 완료 기판(3)을 개편화하여 세정 공정으로 보내기까지의 일련의 공정을 나타낸다. 즉, 로드(LD1)→사전 정렬(PA1)→절단(CT1)→세정 및 건조(WD1)→언로드(UL1)까지의 공정을 행함으로써, 밀봉 완료 기판(3)은 복수의 전자 부품(P)으로 이루어지는 집합체(14)로 개편화되고, 다음의 세정 유닛(C)에 일괄해서 반송된다.
절단용 테이블(4A)의 로드(LD1)가 완료된 후, 절단용 테이블(4B)에 있어서, 동일하게 하여 로드(LD2)→사전 정렬(PA2)→절단(CT2)→세정 및 건조(WD2)→언로드(UL2)까지의 일련의 공정을 개시한다. 그러나, 절단용 테이블(4B)은, 절단용 테이블(4A)의 각 공정에 있어서의 처리가 완료될 때까지는, 그 공정으로 진행할 수 없다. 따라서, 도 3의 S2의 작동에 있어서는, 절단용 테이블(4B)에 있어서의 사전 정렬(PA2)이 완료된 후에 있어서, 절단용 테이블(4A)의 S1에서의 절단(CT1)이 완료될 때까지는 대기 시간(WT2)이 발생한다. 바꿔 말하면, 절단용 테이블(4A)의 절단(CT1)이 완료된 후에, 절단용 테이블(4B)에 있어서 절단(CT2)을 개시한다. 이와 같이, 한쪽의 절단용 테이블에 있어서 절단(CT)이 완료될 때까지는, 다른쪽의 절단용 테이블에 있어서 대기 시간(WT)이 발생한다.
절단용 테이블(4A, 4B)에 있어서, 절단을 계속해 가면, 절단(CT)을 개시하기까지의 대기 시간(WT) 동안에, 밀봉 완료 기판(3)은 절삭수 등의 영향을 받아 열 변형한다(수축한다). 따라서, 사전 정렬(PA) 시점에 설정한 절단선(25S, 25L)에 대하여, 절단하기 직전의 절단선(25S, 25L)에 있어서 위치 어긋남이 발생할 우려가 있다. 위치 어긋남이 발생한 상태에서 절단을 행하면, 전자 부품(P)의 파손이나 열화를 일으킬 우려가 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 배치부(6)에 있어서, 밀봉 완료 기판(3)은 상온(20℃∼25℃)의 분위기 하에서 사전 정렬이 행해진다. 한편, 기판 절단부(7)에 있어서는, 회전날(11A, 11B)의 마찰열을 억제하기 위해서 절삭수용 노즐(12A, 12B)로부터 절삭수가 밀봉 완료 기판(3)에 분사된다. 절단하는 조건에 따라 상이하지만, 절삭수는 분위기 온도보다도 저온인 10℃∼15℃로 냉각되는 경우가 있다. 냉각 효과를 높이기 위해서, 절삭수를 더 낮은 온도로 냉각하는 경우도 있다.
냉각 효과를 높이기 위해서, 절삭수용 노즐(12)과는 별도로 회전날(11A, 11B)의 양측으로부터 피가공점에 냉각수를 분사하는 냉각용 노즐(도시 없음)이 설치되는 경우도 있다. 이 냉각용 노즐을 회전날(11A, 11B)의 양측에 1개뿐만 아니라 복수 개 설치함으로써, 냉각 효과를 더욱 높이는 경우도 있다. 냉각수도 절삭수와 마찬가지로 10℃∼15℃로 냉각된다.
이 절삭수 및 냉각수에 의해, 밀봉 완료 기판(3), 절단용 테이블(4A, 4B), 절단용 스테이지(5A, 5B)가 냉각된다. 밀봉 완료 기판(3), 절단용 테이블(4A, 4B), 절단용 스테이지(5A, 5B)는, 각각 냉각됨으로써, 이들을 구성하는 재료에 따라 상온의 상태로부터 수축한다.
절단용 테이블(4A)은, 절단(CT1) 완료 후, 기판 절단부(7)로부터 기판 세정부(8)로 이동하여 볼면(3a)을 세정 및 건조(WD1)한 후, 기판 배치부(6)로 되돌아온다. 기판 배치부(6)로 되돌아온 절단용 테이블(4A) 및 절단용 스테이지(5A)는, 각각 절삭수 및 냉각수에 의해 차가워진 상태와 거의 동일한 온도를 유지하고 있다. 도 3의 S3으로 나타낸 바와 같이, 기판 배치부(6)에 있어서 새로운 밀봉 완료 기판(3)이 절단용 테이블(4A) 상에 배치된다(LD3). 절단용 테이블(4A) 상에 배치된 밀봉 완료 기판(3)은 상온의 분위기 하에서 사전 정렬(PA3)이 행해진다. 그러나, 다른쪽의 절단용 테이블(4B)에서는 절단(CT2) 중이기 때문에, 이 절단(CT2)이 완료될 때까지, 절단용 테이블(4A)은 절단(CT3)을 기다린다(WT3).
종래의 기술에 따르면, 다음과 같은 문제가 발생한다. 즉, 절단용 테이블(4A) 및 절단용 스테이지(5A)는 절단(CT1) 시에 냉각되기 때문에, 대기 시간(WT3) 동안에, 차가워진 상태의 절단용 테이블(4A) 및 절단용 스테이지(5A)에 대하여 밀봉 완료 기판(3)으로부터 열전도가 발생하고, 그 결과, 밀봉 완료 기판(3)은 차가워져 수축된다. 수축됨으로써, 사전 정렬(PA3) 시점에 설정한 절단선(25S 및 25L)에 대하여 실제의 절단선(25S 및 25L)의 위치에 어긋남이 발생한다. 이 절단선(25S 및 25L)의 어긋남은 대기 시간(WT3)이 길어지면 더욱 커진다.
종래의 기술에 따르면, 예컨대, 도 3의 실시예에 있어서, 로드(LD)는 10초, 사전 정렬(PA)은 30초, 절단(CT)은 120초, 세정 및 건조(WD)는 30초, 언로드(UL)는 10초, 추가 정렬(AA)은 10초의 시간을 필요로 한다. 그러면, S3의 공정에 있어서는, 대기 시간(WT3)은 50초가 되고, 이 동안에 밀봉 완료 기판(3)은 차가워져 수축된다. 최근에는, 밀봉 완료 기판(3)이 대형화하여, 전자 부품(P)의 취득수가 증가하고, 절단선 전체의 길이가 증가하고 있기 때문에, 이 대기 시간(WT)도 길어지는 경향이 있다. 따라서, 밀봉 완료 기판(3)이 수축하는 수축량도 커지고, 절단선(25S, 25L)의 어긋남도 커진다.
한편, 본 발명에 따르면, S3의 공정에 있어서의 대기 시간(WT3) 동안에 발생한 어긋남을 보정하기 위해서, 절단(CT3) 직전에 추가 정렬(AA3)을 행한다. 바꿔 말하면, 절단용 테이블(4B)에 있어서 절단(CT2)이 완료된 직후에, 절단용 테이블(4A)에 있어서 추가 정렬(AA3)을 행한다. 추가 정렬(AA3)은, 스핀들 유닛(10B)(도 1 참조)에 일체화하여 설치된 커프 체크용 카메라(13)를 이용해서 행한다. 이 커프 체크용 카메라(13)를 추가 정렬(AA3)에 이용함으로써, 절단(CT3) 직전에 절단선(25S, 25L)에 있어서의 어긋남을 보정한다.
추가 정렬(AA3)을 행함으로써, 절단(CT3)하기 직전의 정렬 마크(24)의 좌표 위치를 검출하고, 그 좌표 위치 데이터를 이용해서 사전 정렬(PA3) 시점으로부터의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다. 따라서, 절삭수나 냉각수의 영향에 의해 밀봉 완료 기판(3)이 수축한 상태에 있어서도, 사전 정렬(PA3)에 의해 설정한 절단선(25S, 25L)에 기초하여, 밀봉 완료 기판(3)을 절단하기 직전에 절단선(25S, 25L)에 있어서의 어긋남을 보정할 수 있다. 대기 시간(WT3)이 길어지면 길어질수록, 본 발명의 효과는 보다 현저해진다.
이렇게 해서, 절단용 테이블(4A, 4B)에 있어서 밀봉 완료 기판(3)을 절단하기 직전에, 추가 정렬(AA)을 행함으로써, 수축한 밀봉 완료 기판(3)의 절단선(25S, 25L)의 위치를 보정하고, 보정한 절단선(25S, 25L)을 따라 절단하는 것이 가능해진다.
도 4는, 사전 정렬 시점, 및 절단 직전의 추가 정렬 시점의 정렬 상태에 대해서 도시한다. 도 4의 (a)는 사전 정렬 시점의 밀봉 완료 기판(3)을 기판측에서 본 평면도, 도 4의 (b)는 절단 직전의 추가 정렬 시점의 밀봉 완료 기판(3)을 기판측에서 본 평면도이다. 절단 직전의 밀봉 완료 기판(3)은 길이 방향 및 폭 방향 모두 수축하여 작아진 상태이다. 도 4에서는, 절단용 테이블(4A) 상에 배치된 밀봉 완료 기판(3)의 폭 방향에 있어서의 절단선(25S)에 대하여 설정 및 보정하는 경우에 대해서 설명한다.
도 4의 (a)는, 기판 배치부(6)(도 1 참조)에 설치된 정렬용 카메라(9)를 이용해서 사전 정렬하는 상태를 도시한다. 예컨대, 밀봉 완료 기판(3)의 볼면(3a)에 형성된 정렬 마크(24)를 10개 검출하고, 그 좌표 위치를 측정하는 경우에 대해서 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 정렬용 카메라(9)는 X방향으로만 이동 가능하다. Y방향에 대해서는 절단용 테이블(4A)을 이동시킴으로써, 카메라(9)를 상대적으로 Y방향으로 이동시킬 수 있다. 이와 같이, 카메라(9)를 X방향으로 이동시키고, 또한, 절단용 테이블(4A)을 Y방향으로 이동시킴으로써, 밀봉 완료 기판(3)의 볼면(3a)에 형성된 정렬 마크(24)를 검출하고, 좌표 위치를 측정한다. 카메라(9)는 X방향으로만 이동 가능하며, 정렬 마크(24)는 리니어 스케일을 사용함으로써 기준점으로부터의 X좌표가 측정된다. 이하, 10개의 정렬 마크(24) 각각을, 정렬 마크(24-1, 24-2, 24-3, …, 24-10)라고 칭한다.
정렬 마크(24-1, 24-2, 24-3, …, 24-10)의 순으로 각 10개의 정렬 마크를 검출하고, 길이 방향에 있어서의 각 위치(A, B, C, D, E)의 X좌표(X1A, X1B, X1C, X1D, X1E)를 2점 측정한다. 먼저, 정렬용 카메라(9)를 X방향으로 이동시켜, 정렬 마크(24-1)의 X좌표(X1A)를 측정한다. 다음으로, 절단용 테이블(4A)을 Y방향으로 이동시켜, 정렬 마크(24-2)의 X좌표(X1A)를 측정한다. 다음으로, 카메라(9)를 X방향으로 이동시켜, 정렬 마크(24-3)의 X좌표(X1B)를 측정한다. 다음으로, 절단용 테이블(4A)을 Y방향으로 이동시켜, 정렬 마크(24-4)의 X좌표(X1B)를 측정한다. 이렇게 해서, 정렬 마크(24-10)까지 10점의 X좌표를 측정한다.
밀봉 완료 기판(3)의 길이 방향의 각 위치(A 내지 E)에 대해서, 정렬 마크(24)의 X좌표가 2점 측정된다. 측정한 2점의 X좌표를 평균하여 각 위치(A 내지 E)의 X좌표를 구한다. 평균한 X좌표 및 각 정렬 마크(24) 사이의 거리에 기초하여, 폭 방향을 따라 절단하는 가상적인 각 절단선(25S)의 X좌표의 위치를 각각 설정한다.
도 4의 (b)는, 기판 절단부(7)(도 1 참조)에 있어서, 스핀들 유닛(10B)에 설치된 커프 체크용 카메라(13)에 의해, 절단하기 직전의 수축된 밀봉 완료 기판(3)을 정렬하는 상태를 도시한다. 카메라(13)는 X방향으로만 이동 가능하다. 이 경우에는, 카메라(13)를 X방향으로 이동시켜, A 및 E의 위치에 있어서의 정렬 마크(24-2, 24-10)의 X좌표(X2A, X2E)를 측정한다.
사전 정렬 시점에 측정한 X좌표와 절단하기 직전에 측정한 X좌표를 비교하여 수축한 양을 계산한다. 계산한 수축량에 기초하여 폭 방향을 따르는 각 절단선(25S)의 X좌표를 보정한다. 이렇게 함으로써, 밀봉 완료 기판(3)이 수축한 상태에 있어서도 폭 방향을 절단하는 각 절단선(25S)에 대해서 올바르게 보정하는 것이 가능해진다.
본 실시예에서는, 폭 방향의 절단선(25S)의 위치를 설정 및 보정하기 위해서, 사전 정렬 시점에는 10개의 정렬 마크(24-1, 24-2, 24-3, …, 24-10)의 X좌표를 측정하고, 절단 직전의 추가 정렬 시점에는 2개의 정렬 마크(24-2, 24-10)의 X좌표를 측정하였다. 이것에 한정하지 않고, 제품에 따라 더욱 정밀도를 올리고 싶은 경우에는 더 많은 수의 정렬 마크(24)를 측정하여, 폭 방향의 절단선(25S)의 위치를 설정 및 보정해도 좋다.
동일하게 해서, 길이 방향을 따라 절단하는 각 절단선(25L)(도 2 참조)에 대해서 보정한다. 이와 같이, 본 발명에 따르면, 절삭수나 냉각수의 영향에 의해 열 변형한(수축한) 밀봉 완료 기판(3)을, 절단하기 직전에 절단선(25S, 25L)에 대해서 보정하여 절단하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 전자 부품(P)의 파손이나 열화를 방지할 수 있다.
도 5는 밀봉 완료 기판(3)의 변형예를 도시한다. 도 5의 (a)는 밀봉 완료 기판(3)을 기판측에서 본 평면도, 도 5의 (b)는 정면도를 각각 도시한다. 밀봉 완료 기판(3)은, 기판부(22)와 4개의 블록 단위로 분할된 밀봉 수지부(27)로 구성된다. 기판부(22)와 밀봉 수지부(27)의 선팽창 계수의 차가 큰 경우에는, 밀봉 수지부(27)를 4개의 블록 단위로 분할함으로써, 경화 수지가 경화할 때에 수축하는 것에 기인하는 밀봉 수지부(27)의 휘어짐을 억제할 수 있다. 또한, 리드 프레임 재료로서 Cu(구리) 합금을 이용하는 경우에는, Cu의 선팽창 계수가 크기 때문에, 밀봉 수지부(27)를 복수의 블록 단위로 분할하는 것은 휘어짐의 저감에 효과적이다. 밀봉 완료 기판(3)의 휘어짐을 억제함으로써 정렬의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
기판부(22)에 선팽창 계수가 큰 재료가 사용되면, 절삭수나 냉각수의 영향에 의해 열 변형하는 양(수축량)이 커진다. 수축량이 커지면, 밀봉 완료 기판(3)에 있어서의 절단선(25S, 25L)의 어긋남도 커진다. 따라서, 절단 직전에 절단선(25S, 25L)의 위치를 보정하여 절단하는 것이 보다 중요해진다. 본 발명에 따르면, 기판 재료로서 선팽창 계수가 큰 재료를 이용해도, 절단하기 직전에 절단선(25S, 25L)의 어긋남을 보정할 수 있기 때문에, 수축한 상태에서도 절단해야 할 올바른 절단선(25S, 25L)을 따라 절단하는 것이 가능해진다.
지금까지 설명해 온 바와 같이, 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치(1)에 있어서는, 한쪽의 절단 기구가 절단을 완료할 때까지는, 다른쪽의 절단 기구에 대기 시간이 발생한다. 이 대기 시간 동안에, 밀봉 완료 기판(3)은 절삭수나 냉각수에 의해 차가워진 절단용 테이블(4A, 4B)이나 절단용 스테이지(5A, 5B)에 대한 열전도에 의해 차가워진다. 이 영향에 의해, 대기 시간 동안에 밀봉 완료 기판(3)은 열 변형을 받아 수축한다. 따라서, 사전 정렬 시점에 설정된 밀봉 완료 기판(3)의 가상적인 절단선(25S, 25L)의 위치에 어긋남이 발생한다.
본 발명에 따르면, 스핀들 유닛(10B)에 일체화하여 설치된 커프 체크용 카메라(13)를 이용함으로써, 밀봉 완료 기판(3)을 절단하기 직전에 정렬 마크(24)를 검출하여 그 좌표 위치를 측정한다. 이에 의해, 절단하기 직전의 밀봉 완료 기판(3)의 절단선(25S, 25L)의 위치를 확인한다. 즉, 사전 정렬 시점에 추가하여 절단하기 직전에 정렬 마크(24)의 좌표 위치를 확인한다. 따라서, 사전 정렬 시점으로부터 밀봉 완료 기판(3)의 절단을 개시하기까지의 대기 시간에 있어서 밀봉 완료 기판(3)이 수축한 경우에 있어서도, 사전 정렬 시점의 절단선(25S, 25L)의 위치와 절단하기 직전의 절단선(25S, 25L)의 위치를 비교하여 사전 정렬 시점으로부터의 어긋남을 보정할 수 있다. 밀봉 완료 기판(3)이 절삭수나 냉각수의 영향에 의해 수축한 상태에 있어서도 절단하기 직전에 절단해야 할 올바른 절단선(25S, 25L)의 위치로 보정하여 절단하는 것이 가능해지며, 전자 부품(P)의 파손이나 열화를 방지할 수 있다.
최근에는, 밀봉 완료 기판(3)의 대형화가 점점 진행되어, 1장의 밀봉 완료 기판(3)으로부터 취출하는 전자 부품(P)의 수도 증가하고 있기 때문에, 절단선 전체의 길이가 증가하고 있다. 이에 의해, 특히, 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치에 있어서는, 1장의 밀봉 완료 기판(3)을 절단하는 데 필요한 시간이 증가하고 있다. 따라서, 대기 시간도 증가하는 경향에 있다. 이러한 상황에 있어서는, 사전 정렬 시점으로부터 절단하기 직전까지 발생하는 열 변형에 의해 발생하는 절단선의 어긋남을 정확히 파악하는 것이 중요해진다. 따라서, 본 발명과 같이, 절단하기 직전에 정렬을 행하여 절단선(25S, 25L)의 어긋남을 보정한 후에 밀봉 완료 기판(3)을 절단하는 것은 매우 유효한 방법이 된다.
한편, 본 실시예에서는 스핀들 유닛(10B)에 설치된 커프 체크용 카메라(13)를 이용해서, 절단하기 직전에 정렬 마크(24)를 검출하여 좌표 위치를 측정하였다. 이것에 한정하지 않고, 사전 정렬 시점에 사용한 정렬용 카메라(9)를 이용해서, 절단하기 직전에 정렬 마크(24)를 검출하는 것도 가능하다.
또한, 본체 프레임의 일그러짐 등 시간의 경과에 따른 변화가 발생하여, 커프 체크용 카메라(13)의 부착 위치가 변동했다고 해도, 스핀들 유닛(10B)의 회전날(11B)이 절단하는 절단선(25) 상을 촬상하도록 커프 체크용 카메라(13)의 촬상 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 정렬 마크(24)의 올바른 좌표 위치를 측정하여 밀봉 완료 기판(3)을 절단할 수 있다.
또한, 본 발명은 2개의 절단용 테이블을 갖는 트윈컷 테이블 방식의 절단 장치(1)에 한하지 않고, 1개의 절단용 테이블을 갖는 싱글컷 테이블 방식의 절단 장치에 대해서도 적용할 수 있다.
피절단물로서는, 밀봉 완료 기판(3) 외에 반도체 웨이퍼를 사용해도 좋다. 반도체 웨이퍼의 각 영역에는 전자 회로가 만들어져 있기 때문에, 절단 후의 각 영역에 상당하는 부분(반도체 칩)이 전자 부품(P)이 된다.
본 발명에 따르면, 사전 정렬한 시점의 절단선의 위치를 절단하기 직전에 보정하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명은 수율의 향상, 신뢰성의 향상, 생산성의 향상에 크게 기여하며, 공업적으로도 매우 가치가 높은 것이다.
또한, 본 발명은, 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라, 임의로 또한 적절히 조합하거나, 변경하거나, 또는 선택하여 채용할 수 있는 것이다.
1: 절단 장치 2: 프리스테이지
3: 밀봉 완료 기판(피절단물, 제1 피절단물, 제2 피절단물)
3a: 볼면 3b: 기판면
4A, 4B: 절단용 테이블
5A, 5B: 절단용 스테이지(스테이지, 제1 스테이지, 제2 스테이지)
6: 기판 배치부 7: 기판 절단부
8: 기판 세정부
9: 정렬용 카메라(제1 촬상 수단)
10A, 10B: 스핀들 유닛(절단 기구) 11A, 11B: 회전날
12A, 12B: 절삭수용 노즐(분사 수단)
13: 커프 체크용 카메라(제2 촬상 수단)
14: 복수의 전자 부품(P)으로 이루어지는 집합체
15: 세정 기구 16: 세정 롤러
17: 검사용 스테이지 18: 검사용 카메라
19: 인덱스 테이블 20: 이송 기구
21: 양품용 트레이 22: 기판부
23: 밀봉 수지부 24: 정렬 마크
25, 25S, 25L: 절단선 26: 영역
27: 밀봉 수지부 A: 수납 유닛
B: 절단 유닛 C: 세정 유닛
D: 검사 유닛 E: 수용 유닛
P: 전자 부품 CTL: 제어부
LD: 로드(Load) PA: 사전 정렬(Pre Alignment)
CT: 절단(Cut) WD: 세정 및 건조(Wash & Dry)
UL: 언로드(Unload) WT: 대기(Wait)
AA: 추가 정렬(Additional Alignment)
S: 공정(Steps)

Claims (18)

  1. 복수의 정렬 마크를 갖는 피절단물을 복수의 절단선을 따라 절단하는 절단 기구와, 상기 피절단물이 배치되는 스테이지와, 상기 스테이지를 기판 배치 위치와 기판 절단 위치 사이에서 이동시키는 이동 기구와, 상기 피절단물이 절단되는 피가공점을 향해 절삭수(切削水)를 분사하는 분사 수단과, 상기 기판 배치 위치와 상기 기판 절단 위치 사이에서의 상기 스테이지의 이동과 상기 절단 기구에 의한 절단을 적어도 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 절단 기구를 사용해서 상기 기판 절단 위치에 놓여진 상기 피절단물을 절단하는 절단 장치로서,
    상기 기판 배치 위치에서 상기 피절단물을 촬상하는 제1 촬상 수단과,
    상기 기판 절단 위치에서 상기 피절단물을 촬상하는 제2 촬상 수단
    을 구비하고
    상기 제1 촬상 수단에 의해 촬상된 상기 복수의 정렬 마크 중 적어도 일부의 촬상 데이터를 이용해서, 상기 제어부가 상기 절단선의 위치를 설정하며,
    상기 제2 촬상 수단에 의해 촬상된 상기 복수의 정렬 마크 중 적어도 일부의 촬상 데이터를 이용해서, 상기 제어부가 상기 절단선의 위치를 보정하고,
    상기 기판 배치 위치로부터 상기 피절단물이 이동하는 이동 위치인 상기 기판 절단 위치에서, 보정된 상기 절단선을 따라 상기 절단 기구가 상기 피절단물을 절단하며,
    상기 기판 절단 위치에서 상기 절단 기구가 상기 피절단물의 절단을 완료할 때까지, 다음에 절단되어야 할 피절단물에 대기 시간이 발생하고,
    상기 대기 시간에서 다음에 절단되어야 할 피절단물이 차가워지는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 촬상 수단과 상기 제2 촬상 수단은 상이한 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 촬상 수단과 상기 제2 촬상 수단은 공통되는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지는 2개 설치되고,
    2개의 상기 스테이지는 각각 상기 기판 배치 위치와 상기 기판 절단 위치 사이를 이동할 수 있으며,
    2개의 상기 스테이지 중 제1 스테이지가 상기 기판 절단 위치에 위치한 상태에서 상기 피절단물이 절단되는 동안에, 2개의 상기 스테이지 중 제2 스테이지가 상기 기판 배치 위치에 위치한 상태에서 상기 절단선의 위치가 설정되는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절단 기구는 회전날을 가지며,
    상기 제2 촬상 수단은 상기 회전날이 절단하는 상기 절단선을 촬상하도록 배치되고,
    상기 제2 촬상 수단은 커프(kerf) 체크용 카메라를 겸하는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절단 기구와 상기 제2 촬상 수단은 일체로 구성되고,
    상기 절단 기구가 이동함으로써 상기 제2 촬상 수단이 이동하는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 피절단물은 밀봉 완료 기판인 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 피절단물은 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 절단 장치.
  10. 복수의 정렬 마크를 갖는 피절단물을 스테이지에 배치하는 공정과, 상기 스테이지를 기판 배치 위치와 기판 절단 위치 사이에서 이동시키는 공정과, 상기 피절단물이 절단되는 피가공점을 향해 절삭수를 분사하는 공정과, 상기 기판 절단 위치에 놓여진 상기 피절단물을 복수의 절단선을 따라 절단 기구를 사용해서 절단하는 공정을 포함하는, 상기 피절단물을 절단하여 복수의 전자 부품을 제조하는 전자부품의 제조 방법으로서,
    상기 기판 배치 위치에서 제1 촬상 수단을 사용해서 상기 복수의 정렬 마크 중 적어도 일부를 촬상하는 제1 공정과,
    상기 제1 공정에서 촬상된 상기 정렬 마크의 촬상 데이터를 이용해서 상기 절단선의 위치를 설정하는 공정과,
    상기 기판 절단 위치에서 제2 촬상 수단을 사용해서 상기 복수의 정렬 마크 중 적어도 일부를 촬상하는 제2 공정과,
    상기 제2 공정에서 촬상된 상기 정렬 마크의 촬상 데이터를 이용해서 상기 절단선의 위치를 보정하는 공정과,
    상기 기판 배치 위치로부터 상기 피절단물이 이동하는 이동 위치인 상기 기판 절단 위치에서, 보정된 상기 절단선을 따라 상기 피절단물을 절단하는 공정
    을 포함하고,
    상기 기판 절단 위치에서 상기 절단 기구가 상기 피절단물의 절단을 완료할 때까지, 다음에 절단되어야 할 피절단물에 대기 시간이 발생하며,
    상기 대기 시간에서 다음에 절단되어야 할 피절단물이 차가워지는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 촬상 수단과 상기 제2 촬상 수단은 상이한 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 촬상 수단과 상기 제2 촬상 수단은 공통되는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 스테이지는 2개 설치되고,
    2개의 상기 스테이지 중 제1 스테이지에 제1 피절단물을 배치하는 공정과,
    상기 제1 스테이지를 상기 기판 배치 위치와 상기 기판 절단 위치 사이에서 이동시키는 공정과,
    2개의 상기 스테이지 중 제2 스테이지에 제2 피절단물을 배치하는 공정과,
    상기 제2 스테이지를 상기 기판 배치 위치와 상기 기판 절단 위치 사이에서 이동시키는 공정과,
    상기 제1 스테이지를 상기 기판 절단 위치에 위치시켜 상기 제1 피절단물을 절단하는 공정과,
    상기 제1 스테이지를 이동시키는 공정과 상기 제1 피절단물을 절단하는 공정의 적어도 일부에서, 상기 제2 스테이지를 상기 기판 배치 위치에 위치시켜 상기 제2 피절단물에서의 상기 절단선의 위치를 설정하는 공정
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 절단 기구는 회전날을 가지며,
    상기 회전날이 절단하는 상기 절단선을 상기 제2 촬상 수단에 의해 촬상하는 공정과,
    상기 절단선에서의 절단홈에 관한 검사를 행하는 공정
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 절단 기구와 상기 제2 촬상 수단은 일체로 구성되고,
    상기 절단 기구를 이동시킴으로써 상기 제2 촬상 수단을 이동시키는 공정
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 피절단물은 밀봉 완료 기판인 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 피절단물은 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
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