(57)【要約】【課題】  デバイスの良否を簡単に且つ正確に判別可能な樹脂基板の加工装置を提供することである。【解決手段】  格子状の分割予定ラインによって区画された領域にそれぞれデバイスが形成された樹脂基板を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された樹脂基板を加工する加工手段と、デバイスを撮像する撮像手段とを備えた樹脂基板の加工装置であって、デバイス撮像時にデバイスを照明する照明手段と、該撮像手段で撮像された撮像画像からデバイスの良否を判別する判別手段と、を更に具備したことを特徴とする。照明手段は赤色照明装置若しくは青色照明装置の少なくとも一方を含んでいる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状の分割予定ラインによって区画された領域にそれぞれデバイスが形成された樹脂基板を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された樹脂基板を加工する加工手段と、デバイスを撮像する撮像手段とを備えた樹脂基板の加工装置であって、
デバイス撮像時にデバイスを照明する照明手段と、
該撮像手段で撮像された撮像画像からデバイスの良否を判別する判別手段と、
を更に具備したことを特徴とする樹脂基板の加工装置。
【請求項２】
前記照明手段は赤色照明装置若しくは青色照明装置の少なくとも一方を含んでいる請求項１記載の樹脂基板の加工装置。
【請求項３】
前記加工手段は切削ブレードを有する切削手段から構成され、
デバイスは表面に露出した構造体を有しており、
該切削手段によって前記分割予定ラインに沿って切削して個々のデバイスへと分割されたデバイスの外周エッジを前記撮像手段で撮像する際には、前記赤色照明装置を使用して撮像部を照明し、
デバイス表面の構造体を撮像する際には、前記青色照明装置を使用して撮像部を照明する請求項２記載の樹脂基板の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に樹脂基板を加工する加工装置に関し、特に、切削ブレードを有する切削手段によって樹脂基板を切削する樹脂基板の加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の集積回路が複数形成され、樹脂によってパッケージングされたＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）等の樹脂基板は、ダイシング装置などの切削装置によって個々のデバイスへと分割され、デバイスケースに収容された状態で電子機器の組み立て工程に搬送される。搬送された個々のデバイスは組み立て工程において、各種電子機器に実装される。
【０００３】
一般に、デバイスケースへのデバイスの収容には専用のデバイス収容装置が用いられるが、特開２０００−２０８４４５号公報又は特開２００６−１５６７７７号公報では、切削装置とデバイス収容装置とを一体化した加工装置が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２０８４４５号公報
【特許文献２】特開２００６−１５６７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、これらのデバイスの表面には電気的接続のためのバンプと呼ばれる突起電極が樹脂基板から露出して形成されている。樹脂基板を切削加工する前には、各デバイスの特性を測定するデバイステストが一般的に実施され、樹脂基板によっては一部に特性不良を生じたデバイスを含むものがある。
【０００５】
樹脂基板の全てのデバイスに特性不良が発生した場合には、予めその樹脂基板を廃棄すれば良いが、一部に特性不良を生じた不良デバイスを含む樹脂基板では、不良デバイスにバッドマークと呼ばれる不良を示すマークをつけて良品デバイスと判別可能にしておくことが一般的に行われている。
【０００６】
樹脂基板が切削されて個々のデバイスに分割された後は、良品デバイスは良品デバイスケースへ収容し、不良品デバイスは不良品デバイスケースへ収容して後で廃棄する。
【０００７】
樹脂基板製造中や樹脂基板のハンドリング中にバンプが破損したデバイスや、切削によって切削エッジに大きな欠けが発生したデバイスも不良デバイスとなるため、これらバンプが破損したデバイスや欠けが発生したデバイスも良品デバイスと判別する必要がある。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デバイスの良否を簡単に確実に判別可能な樹脂基板の加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、格子状の分割予定ラインによって区画された領域にそれぞれデバイスが形成された樹脂基板を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された樹脂基板を加工する加工手段と、デバイスを撮像する撮像手段とを備えた樹脂基板の加工装置であって、デバイス撮像時にデバイスを照明する照明手段と、該撮像手段で撮像された撮像画像からデバイスの良否を判別する判別手段と、を更に具備したことを特徴とする樹脂基板の加工装置が提供される。
【００１０】
好ましくは、照明手段は赤色照明装置若しくは青色照明装置の少なくとも一方を含んでいる。好ましくは、加工手段は切削ブレードを有する切削手段から構成され、デバイスは表面に露出した構造体を有している。
【００１１】
好ましくは、切削手段によって樹脂基板を分割予定ラインに沿って切削して個々のデバイスへと分割したデバイスの外周エッジを撮像手段で撮像する際には、赤色照明装置を使用して撮像部を赤色で照明し、デバイス表面の構造体を撮像する際には、青色照明装置を使用して撮像部を青色で照明する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、デバイスの良否を簡単に確実に判別可能とする樹脂基板の加工装置が提供される。一般に樹脂基板では、撮像部を赤色で照明することによりデバイスの外周剥離を観察し易く、青色で照明することによりデバイス表面のバンプ（突起状電極）やバッドマーク等の構造体を観察し易くなり、より高精度の良否の判別が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１を参照すると、例えば図２に示すような矩形状の樹脂基板４に格子状に形成された分割予定ライン６を切削して個々のデバイスに分割する樹脂基板の分割装置２の斜視図が示されている。図２に示した樹脂基板４は、分割予定ライン６によって区画されて複数のデバイスが形成されている。
【００１４】
デバイスは、図示の例では第１デバイス列Ｄ１〜第８デバイス列Ｄ８により構成されており、各デバイス列は三つのデバイスと両端の二つの端材８により構成されている。第１デバイス列Ｄ１及び第８デバイス列Ｄ８よりも外周側には不要端部（端材）１０が形成されている。端材８及び不要端部１０は、最終的には廃棄されるものである。
【００１５】
樹脂基板４の裏面には、デバイス保護用の保護テープＴが貼着されている。図１に示した分割装置２を用いて分割予定ライン６を切削することにより、樹脂基板４を個々のデバイスに分割することができる。樹脂基板４は例えばＣＳＰから構成される。
【００１６】
図３（Ａ）に示すように、樹脂基板４から分割されたデバイスＤは、その表面に電気的接続の為の多数のバンプ（突起電極）１１を有している。バンプ１１は樹脂封止された基板から表面に露出している。
【００１７】
図３（Ｂ）はデバイスＤの特性テストの結果、不良品デバイスと判定されたデバイスＤを示しており、作業者がその表面に不良を示すマークとしてのバッドマーク１３をつけたものである。バッドマーク１３は、インクによるマーキングや、デバイス表面を削り取ることで形成される。
【００１８】
図１を再び参照すると、分割装置２は裏面に保護テープＴが貼着された樹脂基板４を縦横に切削して個々のデバイスに分割する切削担当領域１２と、樹脂基板４から保護テープＴを剥離するテープ剥離担当領域１４と、個々のデバイスをデバイスケースに収容するデバイス収容担当領域１６とから構成される。
【００１９】
切削担当領域１２には、複数の樹脂基板を収容したカセットが載置されるカセットテーブル１８と、カセットテーブル１８から樹脂基板を搬出する搬出手段２０と、回転ベース２１の上面に固定され搬出された樹脂基板を保持するとともに回転可能なチャックテーブル（保持テーブル）２２と、チャックテーブル２２に保持された樹脂基板を分割予定ライン６に沿って切削して個々のデバイスに分割する切削ブレード２４を有する切削手段２６と、切削済みの樹脂基板を洗浄する洗浄手段２８とが設けられており、切削担当領域１２では、樹脂基板の切削によるダイシング及び切削後の樹脂基板の洗浄が行われる。
【００２０】
搬出手段２０はＹ軸方向に移動可能であり、カセットテーブル１８上に載置されたカセットＣ１又はＣ２から樹脂基板を搬出する。カセットテーブル１８は後述するカセット位置付け手段３０とともにＺ軸方向に昇降可能となっており、その上に二つのカセットＣ１，Ｃ２が取り外し可能に載置されている。
【００２１】
カセットテーブル１８の下方には、何れかのカセットに収容された樹脂基板が搬出手段２０により搬出可能となる位置に選択的に位置付け可能なカセット位置付け手段３０が配設され、カセットテーブル１８はＸ軸方向にも移動可能に構成されている。これにより、それぞれのカセットＣ１，Ｃ２中に格納された樹脂基板を次々と効率良く搬出することができる。
【００２２】
図４に示すように、チャックテーブル２２の上方であってカセットテーブル１８と搬出手段２０との間には、Ｙ軸方向に長尺で断面がＬ字型の一対の開閉部材３２が対向して構成される姿勢矯正手段３４が配設されている。
【００２３】
一対の開閉部材３２の各々は、底部３２ａと側部３２ｂとから構成され、互いに近づく方向又は離れる方向に移動し、近づいた状態において閉状態を形成し、離れた状態において第１の開状態と第２の開状態を形成する。
【００２４】
カセットＣ１又はカセットＣ２から樹脂基板を搬出する際には、姿勢矯正手段３４が第１の開状態となっており、搬出された樹脂基板は二つの底部３２ａ上に載置される。即ち、第１の開状態は、樹脂基板を搬出できる程度に開いており、且つ、樹脂基板が下方に落下しない程度に開いた状態である。
【００２５】
一方、第２の開状態は、樹脂基板が一対の開閉部材３２の間を垂直方向に移動できる程に開いた状態である。一対の開閉部材３２が近づいて閉状態となることにより、樹脂基板の姿勢が矯正され、一定の位置に位置合わせされて所定の方向を向くようになる。
【００２６】
カセットテーブル１８が所定の高さに位置付けられると、搬出手段２０が＋Ｙ軸方向に移動し、把持部３６によってカセットＣ１又はカセットＣ２に収容された樹脂基板を把持する。
【００２７】
そして、開閉部材３２が第１の開状態となった状態で、搬出手段２０が−Ｙ軸方向に移動すると、樹脂基板４が裏面に貼着された保護テープＴとともに開閉部材３２の底部３２ａの上をスライドする。
【００２８】
樹脂基板４がチャックテーブル２２の真上の位置まで移動されると、搬出手段２０の移動を停止させるとともに把持部３６による把持状態を解除し、樹脂基板４を二つの底部３２ａの上に載置する。この状態で、一対の開閉部材３２が近づいて閉状態となり、樹脂基板４の姿勢が矯正される。
【００２９】
チャックテーブル２２の真上には、第１の搬送手段３８が配設されている。第１の搬送手段３８は、吸引源に連通した複数の吸着パッド４０ａが下部に固定された保持部４０を備えており、樹脂基板４が開閉部材３２の底部３２ａ上に載置されると、保持部４０が下降して樹脂基板４の表面が吸着パッド４０ａによって吸着される。
【００３０】
そして、一対の開閉部材３２を第１の開状態とした後に、樹脂基板４を吸着した状態で保持部４０が上昇して樹脂基板４を持ち上げると共に、次に一対の開閉部材３２を第２の開状態として保持部４０を下降させて樹脂基板４をチャックテーブル２２に載置し、吸着パッド４０ａによる吸着を解除すると、樹脂基板４の裏面に貼着された保護テープＴがチャックテーブル２２に吸引保持され、樹脂基板４もチャックテーブル２２によって保持される。
【００３１】
チャックテーブル２２は回転可能であると共に、Ｘ軸方向に移動可能に構成されており、チャックテーブル２２の移動経路の上方には、樹脂基板に形成された分割予定ライン６（図２参照）を検出するアライメント手段４２が配設されている。
【００３２】
チャックテーブル２２上に樹脂基板４が保持されると、チャックテーブル２２が＋Ｘ軸方向に移動して樹脂基板４がアライメント手段４２の直下に位置付けられる。アライメント手段４２は撮像部４４を備えており、アライメント手段４２は、撮像部４４がＹ軸方向に移動しながら取得した画像と予め記憶された画像とのパターンマッチング等によって分割予定ライン６を検出する。
【００３３】
図１を再び参照すると、アライメント手段４２よりも＋Ｘ軸方向側には、高速回転する切削ブレード２４を備え、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能な切削手段２６が配設されている。
【００３４】
切削手段２６は撮像部４４と一体に構成されており、撮像部４４の＋Ｘ軸方向の延長線上に切削ブレード２４が位置している。アライメント手段４２によって分割予定ライン６が検出された時には、その分割予定ライン６と切削ブレード２４とのＹ軸方向の位置合わせが自動的に達成される。
【００３５】
このようにして、切削しようとする分割予定ライン６と切削ブレード２４とのＹ軸方向の位置合わせが行われると、次に、チャックテーブル２２に保持された樹脂基板４が＋Ｘ軸方向に移動するとともに、切削ブレード２４が高速回転しながら切削手段２６が下降し、高速回転する切削ブレード２４が検出された分割予定ライン６に切り込み、当該分割予定ライン６が切削される。
【００３６】
分割予定ラインのピッチずつ切削ブレード２４をＹ軸方向に割り出し送りしながら順次分割予定ライン６を切削していくと、同方向の分割予定ライン６が全て切削される。更に、チャックテーブル２２を９０度回転させて樹脂基板４を９０度回転させた後に上記と同様の切削を行うと、全ての分割予定ライン６が切削されて個々のデバイスに分割される。
【００３７】
分割の終了した樹脂基板４は第２の搬送手段４６で洗浄手段２８に搬送され、ここで洗浄及びスピン乾燥される。尚、洗浄手段２８の詳細構成については特許文献２に開示された内容を本明細書中にリファレンスとして取り込むため、特許文献２を参照されたい。
【００３８】
洗浄手段２８で洗浄及びスピン乾燥された樹脂基板４は、第３の搬送手段４８でテープ剥離担当領域１４に配置されたテープ剥離機構５１に搬送される。
【００３９】
図５に示すように、テープ剥離機構５１は個々のデバイスに分割後、洗浄及び乾燥された樹脂基板４が仮置きされる仮置きテーブル５２と、デバイスが載置されてピックアップされるテーブルであるピックアップテーブル５４と、樹脂基板４の裏面に貼着された保護テープＴを剥離しながら仮置きテーブル５２からピックアップテーブル５４にデバイスを移載するデバイス移載手段５６を備えている。
【００４０】
仮置きテーブル５２の上方には、保護テープＴが貼着された切削済みの樹脂基板４を＋Ｙ軸方向に移動させるプッシャ５８が配設されている。プッシャ５８よりも＋Ｙ軸方向側には、仮置きテーブル５２に載置された樹脂基板４を上方から押圧して仮置きテーブル５２との間で挟み込む押圧ローラ６０が配設されている。
【００４１】
ピックアップテーブル５４は、第１のテーブル５４ａと第２のテーブル５４ｂとから構成されている。第１のテーブル５４ａは、仮置きテーブル５２と第２のテーブル５４ｂとの間の領域をＹ軸方向に移動可能に配設され、仮置きテーブル５２に近づいたり第２のテーブル５４ｂに近づいたりすることができる。
【００４２】
ピックアップテーブル５４の上方には、第１のテーブル５４ａに載置されているデバイスを第２のテーブル５４ｂに移動させるデバイス移動手段６２が配設されている。また、第２のテーブル５４ｂよりも＋Ｙ軸方向側の下方には、ダイシングされた樹脂基板４の外周にある端材８，１０（図２参照）を収容する端材収容部６４が配設されている。更に、仮置きテーブル５２の下方には、廃棄する保護テープＴを収容する保護テープ収容部６６が配設されている。
【００４３】
デバイス移動手段６２は、Ｙ軸方向に水平移動する水平移動部６８と、水平移動部６８によってＺ軸方向に昇降可能に支持された昇降部７０と、昇降部７０の先端に固定され第１のテーブル５４ａの上又は第２のテーブル５４ｂの上においてデバイスや端材を摺動させて＋Ｙ軸方向に押し出す押し出し部７２とから構成される。
【００４４】
押し出し部７２は、第１のテーブル５４ａに載置されているデバイスを＋Ｙ軸方向に押し出して第２のテーブル５４ｂに移動させるデバイス押し出し部７２ａと、第２のテーブル５４ｂに残存している端材を端材収容部６４に廃棄する端材押し出し部７２ｂを有している。
【００４５】
このように構成されたテープ剥離機構５１において、仮置きテーブル５２上に載置された樹脂基板４をデバイス移載手段５６のプッシャ５８で＋Ｙ軸方向に押しながら図示しない把持部で樹脂基板４の不良端部１０を保護テープＴとともに把持して下側に引き込むことにより、保護テープＴは樹脂基板４から剥離され、まず第１デバイス列Ｄ１が第１のテーブル５４ａ上に載置される。
【００４６】
尚、テープ剥離機構５１のテープ剥離動作の詳細については上述した特許文献２に詳細に記載されているため、本明細書中にその内容をリファレンスとして取り組むことにするため、特許文献２を参照されたい。
【００４７】
第１のテーブル５４ａ上の第１デバイス列Ｄ１は押し出し部７２のデバイス押し出し部７２ａにより＋Ｙ軸方向に押し込まれ、第１のテーブル５４ａから図５に示すように第２のテーブル５４ｂに移載される。
【００４８】
図６を参照すると、テープ剥離機構５１はピックアップテーブル５４の上方に固定的に配設された支持部材７４を備えている。支持部材７４は第２のテーブル５４ｂ上に載置されたデバイスＤをピックアップして仮置きテーブル９０（図７参照）まで搬送する第１ピックアップ手段７６と、仮置きテーブル９０上のデバイスＤをピックアップして図示しないデバイスケースまで搬送する第２ピックアップ手段８０を支持している。
【００４９】
第１ピックアップ手段７６にはＣＣＤカメラ等からなる撮像手段７８が取り付けられており、第２ピックアップ手段８０には同じくＣＣＤカメラ等からなる撮像手段８２が取り付けられている。第１及び第２ピックアップ手段７６，８０はともにＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能である。
【００５０】
第２のテーブル５４ｂを跨ぐようにそれぞれ多数の赤色ＬＥＤ８４が取り付けられた一対の赤色照明装置８６，８８が配設されている。第１ピックアップ手段７６を第２のテーブル５４ｂ上に移動して、赤色照明装置８６，８８で第２のテーブル５４ｂ上の第１デバイス列Ｄ１を照明しながら撮像手段７８で第１デバイス列Ｄ１のデバイスＤを撮像する。
【００５１】
撮像により取得した画像からデバイスＤの外周を観察し、図示しない判別部で所定以上の大きさのチッピングが有るか無いかを判別し、ある場合には不良品デバイスと判別する。赤色照明を使用することでデバイスＤの外周剥離を観察し易くなる。
【００５２】
第１デバイス列Ｄ１の各デバイスＤの撮像が終了すると、第１ピックアップ手段７６でデバイスＤをピックアップして、図７に示す仮置きテーブル９０まで搬送する。図７において、仮置きテーブル９０はモータ９２で約２７０度回転するように配設されており、仮置きテーブル９０上には四つの吸着パッド９４が取り付けられている。各吸着パッド９４は吸引路９６を介して真空吸引源９８に接続されている。仮置きテーブル９０が３６０度回転しないのは、吸引路９６が絡むことを防止するためである。
【００５３】
第１ピックアップ手段７６でピックアップされて仮置きテーブル９０まで搬送されたデバイスＤは、吸着パッド９４に吸引保持される。仮置きテーブル９０の上方には、多数の青色ＬＥＤ１０４をリング状取り付け部材１０２に取り付けて構成される青色照明装置１００が配設されている。
【００５４】
図８に示すように、青色ＬＥＤ１０４は観察面に直交するＺ軸に対して約３０度程度傾斜してリング状取り付け部材１０２に取り付けられている。尚、図８では青色ＬＥＤ１０４の一部の図示が省略されている。
【００５５】
このように青色ＬＥＤ１０４を傾斜して取り付けることにより、バンプ１１の形状が認識し易くなる（無影照明）。無影照明により、バンプとメッキとの判別が可能となる。仮置きテーブル９０の上面はバンプ撮像時のハレーションを防止するため黒色に着色されている。
【００５６】
第２ピックアップ手段８０を仮置きテーブル９０上まで移動して、青色照明装置１００で照明しながら仮置きテーブル９０の吸着パッド９４に吸着されたデバイスＤを撮像手段８２で撮像する。
【００５７】
撮像手段８２で取得した撮像画像からデバイス表面のバンプ１１及びバッドマーク１３等の構造体を観察し、破損したバンプ１１又はバッドマーク１３の有り無しを判別部１０６で判別する。
【００５８】
バンプ１１の破損やバッドマーク１３を観察した場合には不良品デバイスと判別する。青色照明を使用することでデバイス表面のバンプ１１及びバッドマーク１３等の構造体を観察し易くなり、より高精度の判別が可能となる。
【００５９】
図９を参照すると、赤色照明装置８６，８８及び青色照明装置１００の他の配置例が示されている。この実施形態では、仮置きテーブル９０の上方に配置した青色照明装置１００に加えて、仮置きテーブル９０の両側に赤色照明装置８６，８８を配置する。
【００６０】
そして、まず赤色照明装置８６，８８で仮置きテーブル９０上のデバイスＤを照明しながら撮像手段８２で撮像して、撮像画像からデバイスＤの外周部のチッピングの有無を判別部１０６で判別する。
【００６１】
次いで、青色照明装置１００を点灯して、撮像手段８２で仮置きテーブル９０上のデバイスＤを撮像し、撮像画像からデバイス表面のバンプ１１の損傷の有無及びバッドマーク１３の有無を判別部１０６で判別する。
【００６２】
仮置きテーブル９０を９０度ずつ回転しながら赤色照明装置８６，８８を使用したデバイスＤの撮像及び青色照明装置１００を使用したデバイスＤの撮像を行うことにより、効率良く不良品デバイスを判別することができる。
【００６３】
本実施形態の照明装置の配置でも、赤色照明を使用することでデバイスＤの外周剥離を観察し易くなり、青色照明を使用することでデバイスＤの表面のバンプ（突起電極）１１及びバッドマーク１３等の構造体を観察し易くなり、より高精度の判別が可能となる。
【００６４】
尚、上述した実施形態では、照明装置の配置及びデバイスの良否を判別する判別手段を切削装置に適用した例について説明したが、本発明の特徴部分は他の加工装置にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明実施形態に係る樹脂基板の分割装置の外観斜視図である。
【図２】樹脂基板の一例を示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）はデバイス表面の斜視図、図３（Ｂ）はバッドマークを有するデバイス表面の斜視図である。
【図４】切削担当領域の一部を示す斜視図である。
【図５】テープ剥離担当領域を示す斜視図である。
【図６】赤色照明装置の配置の一例を示す斜視図である。
【図７】青色照明装置の配置の一例を示す斜視図である。
【図８】青色照明装置の縦断面図である。
【図９】赤色照明装置及び青色照明装置の他の配置例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
２    分割装置
４    樹脂基板
６    分割予定ライン
８    端材
１０    不要端部
１１    バンプ
１２    切削担当領域
１３    バッドマーク
１４    テープ剥離担当領域
１６    デバイス収容担当領域
２２    チャックテーブル
２４    切削ブレード
２６    切削手段
５１    テープ剥離機構
５４    ピックアップテーブル
５４ａ    第１のテーブル
５４ｂ    第２のテーブル
７６    第１ピックアップ手段
７８，８２    撮像手段
８０    第２ピックアップ手段
８６，８８    赤色照明装置
９０    仮置きテーブル
１００    青色照明装置
１０６    判別部
【図１】
2010147113.tif 000003
【図２】
2010147113.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010147113.tif 000006
【図５】
2010147113.tif 000007
【図６】
2010147113.tif 000008
【図７】
2010147113.tif 000009
【図８】
2010147113.tif 000010
【図９】
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