(57)【要約】      （修正有）【課題】板状被加工物に変形が生成されている場合には、変形を自動的に強制して吸引保持させることができる加工装置を提供する。【解決手段】搬送機構１２は搬送プレート３２と、搬送プレート３２の下面に配設され、板状被加工物２を吸引保持する吸引保持板３４、及び吸引保持板３４を囲繞し且つ吸引保持板３４の下面を越えて突出する弾性囲繞部材３６と含む。吸引保持された板状被加工物２が支持機構１０の吸引支持板２６上に位置されると、搬送機構１２の弾性囲繞部材３６の下端が支持テーブル２４の上面に接触されて、密閉空間Ｒが形成され、板状被加工物２の裏面と吸引保持板３４の表面との間に間隙が生成されている場合には、吸引されることによって密閉空間Ｒに負圧が生成され、これによって大気圧により搬送プレート３２が下降し弾性囲繞部材３６が収縮され、板状被加工物２が吸引支持板２６上に押圧され、板状被加工物２の変形が矯正される。【選択図】図６
2011020215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持テーブルと該支持テーブル上に配設され板状被加工物を吸引支持する吸引支持板とを含み、該支持テーブルは該吸引支持板の外縁を越えて延出している支持機構及び該吸引支持板上に板状被加工物を搬入する搬送機構とを具備する加工装置において、
該搬送機構は鉛直方向に昇降動及び水平方向に往復動される搬送プレートと、該搬送プレートの下面に配設され板状被加工物の上面全体に当接して板状被加工物を吸引保持する吸引保持板と、該搬送プレートの下面に配設されて該吸引保持板を囲繞し且つ該吸引保持板の下面を越えて突出する弾性囲繞部材とを含み、
該搬送機構の該吸引保持板に吸引保持された板状被加工物が該支持機構の該吸引支持板上に位置されると、該搬送機構の該弾性囲繞部材の下端が該支持テーブルの上面に接触されて、該支持テーブル、該弾性囲繞部材、及び該搬送プレートによって密閉空間が形成され、板状被加工物の変形に起因して板状被加工物の裏面と該吸引保持板の表面との間に間隙が生成されている場合には、該吸引支持板を通して吸引されることによって該密閉空間に負圧が生成され、これによって該搬送プレート及び該吸引保持板が下方に変位されて、該弾性囲繞部材が収縮され、板状被加工物が該吸引支持板上に押圧されて、板状被加工物の変形が矯正されて該吸引支持板上に吸引保持される、ことを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反り等の変形を有する板状被加工物の表面を吸引保持し、板状被加工物の裏面を吸引保持する支持テーブルへ搬送するための搬送機構を具備する加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージ基板の如く板状被加工物の加工装置、例えば多数のデバイスが形成されている半導体パッケージ基板を個々のデバイスに分割する切削装置においては、下記特許文献１に開示されているように、支持機構及び搬送機構が装備されている。支持機構は、支持テーブルとこの支持テーブル上に配設され板状被加工物を吸引支持する吸引支持板とを含み、支持テーブルの表面積は吸引支持板の表面積よりも大きく、支持テーブルは吸引支持板の外縁を超えて延出している。搬送機構は、鉛直方向に昇降動及び水平方向に往復動される搬送プレートと、この搬送プレートの下面に配設され板状被加工物を吸引保持する吸引保持板とを含んでいる。搬送機構の吸引保持板に板状被加工物を吸引保持し、搬送プレートを適宜に移動することによって板状被加工物が支持機構の吸引支持板上に位置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６３１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
而して、当業者には周知の如く、半導体パッケージ基板の如き板状被加工物には反り等の変形が生成されている場合が少なくない。かかる変形が生成されている板状被加工物を単にそのまま支持機構の吸引支持板上に搬送した場合、板状被加工物の変形に起因して板状被加工物の裏面と吸引支持板の表面との間に微細な間隙が形成され板状被加工物の吸引支持が不充分になり、板状被加工物が吸引支持板に吸引保持されない、という問題が発生する。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、搬送機構に改良を加えて、板状被加工物に変形が生成されている場合には、かかる変形を自動的に強制して板状被加工物を支持機構の吸引支持板上に吸引保持させることができる、新規且つ改良された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】
【０００６】
本発明によれば、搬送機構における搬送プレートの下面に、吸引保持板を囲繞し且つ吸引保持板の下面を超えて突出する弾性囲繞部材を配設し、搬送機構の吸引保持板に吸引保持された板状被加工物が支持機構の吸引支持板上に位置されると、搬送機構の弾性囲繞部材の下端が支持テーブルの上面に接触され、支持テーブル、弾性囲繞部材及び搬送プレートによって密閉空間が形成されるようになすことによって、上記主たる技術的課題が達成される。
【０００７】
即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決する加工装置として、支持テーブルと該支持テーブル上に配設され板状被加工物を吸引支持する吸引支持板とを含み、該支持テーブルの表面積は該吸引支持板の表面積よりも大きく該支持テーブルは該吸引支持板の外縁を越えて延出している支持機構及び該吸引支持板上に板状被加工物を搬入する搬送機構とを具備する加工装置において、
該搬送機構は鉛直方向に昇降動及び水平方向に往復動される搬送プレートと、該搬送プレートの下面に配設され板状被加工物の上面全体に当接して板状被加工物を吸引保持する吸引保持板と、該搬送プレートの下面に配設されて該吸引保持板を囲繞し且つ該吸引保持板の下面を越えて突出する弾性囲繞部材とを含み、
該搬送機構の該吸引保持板に吸引保持された板状被加工物が該支持機構の該吸引支持板上に位置されると、該搬送機構の該弾性囲繞部材の下端が該支持テーブルの上面に接触されて、該支持テーブル、該弾性囲繞部材、及び該搬送プレートによって密閉空間が形成され、板状被加工物の変形に起因して板状被加工物の裏面と該吸引保持板の表面との間に間隙が生成されている場合には、該吸引支持板を通して吸引されることによって該密閉空間に負圧が生成され、これによって該搬送プレート及び該吸引保持板が下方に変位されて、該弾性囲繞部材が収縮され、板状被加工物が該吸引支持板上に押圧されて、板状被加工物の変形が矯正される、ことを特徴とする加工装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の加工装置においては、板状被加工物に反りの如き変形が生成されている場合には、板状被加工物の変形に起因して板状被加工物の裏面と吸引支持板の表面との間に間隙が形成され、吸引支持基板を通して吸引されることによって密封空間に負圧が生成され、これによって板状被加工物が吸引支持板上に押圧され、かくして板状被加工物の変形が自動的に矯正される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の加工装置の好適実施形態を示す斜視図。
【図２】図１の加工装置の支持テーブルを示す斜視図。
【図３】図１の加工装置の搬送機構の要部を示す斜視図。
【図４】図１の加工装置の搬送機構の作用（板状被加工物を吸引保持した状態）を示す部分断面図。
【図５】図１の加工装置の搬送機構の作用（板状被加工物を吸引支持板に載置した状態）を示す部分断面図。
【図６】図１の加工装置の搬送機構の作用（弾性囲繞部材が収縮され、板状被加工物が吸引支持板に押圧された状態）を示す断面図。
【図７】図１の加工装置の搬送機構の作用（搬送機構が離隔した状態）を示す部分断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に従って構成された加工装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して更に説明する。
【００１１】
図１には、本発明に従って構成された加工装置の典型例である切削機が図示されている。図示の切削機はハウジング１を具備しており、このハウジング１上にはカセット載置手段４、搬出入手段６、一対のガイドレール８、支持機構１０及び搬送機構１２、切削手段１４、及びアライメント手段１６を備えている。カセット載置手段４上には図示しない供給用カセットが配設されており、このカセット内には上下方向に間隔をおいて複数個の板状被加工物であるパッケージ基板２が収納されている。
【００１２】
図２に図示するように、板状被加工物は一例としてQFN基板（Quad  Flat  Non-leaded  package）等の矩形状の半導体パッケージ基板２である。図示のパッケージ基板２は、基板２ａと基板２ａの裏面側に実装されたICチップ等（図示しない）と、ICチップ等を一括封止する樹脂２ｂとから形成される。ICチップ等は基板２ａの表面上に形成された分割ラインＳにより規定された領域に実装されている。分割ラインＳに沿って切断することによりパッケージ基板２が個々のデバイスＤに分割される。このようなパッケージ基板２は、その製造工程において高熱をかけながら樹脂封止を行う等の影響により、反りの如き微細（数〜数十μｍ）な変形が生成されることが少なくない。
【００１３】
図１を参照して説明を続けると、パッケージ基板２はカセットから搬出入手段６によりガイドレール８上へ搬出される。所定位置に搬出されたパッケージ基板２は、本発明に係る搬送機構１２により吸引保持され、支持機構１０上に搬送される。支持機構１０及び搬送機構１２については後に詳述する。
【００１４】
支持機構１０は図１においてＸ軸方向に移動可能に、且つ回転可能に配設されている。支持機構１０の下側にはボールねじ及びモータ等で形成された周知のＸ軸駆動機構（図示していない）が配設されている。この駆動機構はＸ軸方向に伸縮自在である蛇腹等の保護部材１８で覆われている。
【００１５】
アライメント手段１６は、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に配設されている。アライメント手段１６は、ＣＣＤカメラ等を搭載した周知の顕微鏡構造のものである。パッケージ基板２の表面をアライメント手段１６により撮像され、画像処理にて後述する切削ブレード２０によって切削すべき分割ラインＳの位置が検出され、切削時において切削ブレード２０が分割ラインＳに精密に位置付けられる。
【００１６】
アライメント手段１６に隣接して、一対の切削手段１４がＹ軸方向に相互に移動可能に対向して配設されている。切削手段１４は、切削ブレード２０が着脱自在に装着された図示しないスピンドルと、このスピンドルを回転可能に支持するとともに回転駆動させる図示しない回転駆動源を収容しているハウジング２２とを備えている。また、切削手段１４を支持機構１０に対して相対的にＹ軸方向に割り出し送りする図示しない割り出し送り手段と、切削手段１４を支持機構１０に対して相対的にＺ軸方向（鉛直方向）に切り込み送りする図示しない切り込み送り手段が配設されている。割り出し送り手段及び切り込み送り手段は、例えばボールねじとこのボールねじを回転させるパルスモータとを備え、それぞれ所望の方向に切削手段１４を移動させる周知構造のものであり、詳細説明を省略する。
【００１７】
続いて、支持機構１０について図２を参照して説明する。支持機構１０は、支持テーブル２４と支持テーブル２４の上面に固定されパッケージ基板２を吸引支持する吸引支持板２６とを有している。支持テーブル２４はステンレス等の剛性材で形成され、その表面積は吸引支持板２６の表面積よりも大きく、吸引支持板２６の外縁を越えて延出している。吸引支持板２６は、樹脂等の弾性部材で形成され、その表面積はパッケージ基板２の表面積とほぼ同一である。吸引支持板２６にはパッケージ基板２のデバイスＤに対応して吸引孔２８が複数個形成されており、かかる吸引孔２８の周囲には分割ラインＳに対応して切削ブレード２０を受け入れる逃げ溝３０が形成されている。各吸引孔２８は支持テーブル２４内に形成されている吸引路２９（図４）に連通しており、かかる吸引路２９は外部の真空吸引源Ｅに連通している。
【００１８】
続いて、本発明によって改良された搬送機構１２の好適実施形態について、図３を参照して説明する。図３は、図１の矢印Ａ方向から搬送機構１２を見た斜視図である。搬送機構１２は、搬送プレート３２、吸引保持板３４、弾性囲繞部材３６及び支持手段３８（支持手段３８については図１及び図４を参照されたい）を有している。搬送プレート３２はステンレス等の剛性材で薄板形状に形成されている。搬送プレート３２の上面には王字形状の支持板４２を含む支持手段３８を介してＬ字形状の搬送アーム４０（図１）に固定されている。
【００１９】
支持手段３８は、図４に図示するように、支持板４２と複数個の支持ロッド４４と複数個の圧縮バネ４６とから構成される。支持板４２は搬送アーム４０の下端に固定されており、支持板４２の王子形状の端部４カ所及び中央部２カ所には貫通孔（図示していない）が形成されている。支持ロッド４４は、かかる貫通孔を挿通して下方に延びる主部４４aと貫通孔の径よりも大きい径を有する拡大頭部４４bを有し、主部４４aの下端は搬送プレート３２の上面に固定されている。複数個の圧縮バネ４６は、支持ロッド４４の主部４４aを挿入して配設されている。支持板４２と搬送プレート３２によって圧縮バネ４６が挟持されており、支持板４２に対して搬送プレート３２が上方に移動可能となっている。搬送アーム４０の他端には、搬送アーム４０を鉛直方向に昇降動及び水平方向に回転される図示しない駆動手段が配設されている。
【００２０】
吸引保持板３４は樹脂やゴム等の弾性部材で矩形形状に形成され、搬送プレート３２の下面の中央に固定されている。吸引保持板３４の形状はパッケージ基板２の形状と同一に形成されており、パッケージ基板２を搬送する際にはパッケージ基板２の上面全体に当接する。吸引保持板３４には複数個の吸引孔４８が形成されており、搬送プレート３２内に形成された吸引路３９（図４）に連通している。吸引路３９は真空吸引源Ｅに連通している。弾性囲繞部材３６は、軽質樹脂、ゴム等の弾性部材で形成され、搬送プレート３２の下面に固定されて吸引保持板３４を囲繞し且つ吸引保持板３４の下面を越えて突出している。その突出量は、パッケージ基板２の厚みと支持機構１０の吸引支持板２６の厚みを合算した厚みと同等である。
【００２１】
上記のように構成された加工装置の作動について説明する。図１を参照して説明を続けると、カセット載置手段４上に載置されたカセット内に収容されているパッケージ基板２は、搬出入手段６によってガイドレール８上の所定位置に搬出される。ガイドレール８上の所定位置には搬送機構１２が位置づけられている。パッケージ基板２が所定位置に搬出されると駆動手段により搬送プレート３２が下降され、パッケージ基板２の上面に吸引保持板３４が当接し、吸引保持板３４の吸引孔４８が真空吸引源Ｅに連通し、パッケージ基板２が吸引保持板３４に吸引保持される。そして、駆動手段により搬送機構１２は上昇し、ガイドレール８上の所定位置の上方からおよそ１８０°回転し、搬送機構１２に吸引保持されたパッケージ基板２は支持機構１０の吸引支持板２６上に位置づけられる（図４）。
【００２２】
駆動手段により搬送機構１２は下降し、図５に図示するように、パッケージ基板２の樹脂２ｂの下面が支持機構１０の吸引支持板２６に当接される。このとき、支持ロッド４４が支持板４２に対して幾分上方に摺動し圧縮ばね４６が収縮される。その結果、吸引保持板３４に吸引保持されたパッケージ基板２はフレキシブルに支持機構１０の吸引支持板２６に追従し、適度な荷重でパッケージ基板２を吸引支持板２６に押圧することができる。それと共に、搬送機構１２の弾性囲繞部材３６の下端が支持テーブル２４の上面に当接し、支持テーブル２４、弾性囲繞部材３６及び搬送プレート３２によって密閉空間Ｒが形成される。
【００２３】
次いで、支持機構１０の吸引支持板２６が真空吸引源Ｅに連通すると、パッケージ基板２の変形に起因してパッケージ基板２の裏面と吸引保持板２６の表面との間に数〜数百μｍの間隙が生成されている場合には、吸引支持板２６を通して吸引されることによって密閉空間Ｒに負圧が生成される（図５）。密閉空間Ｒに負圧が生成されると、搬送プレート３２に作用する大気圧により搬送プレート３２に上方から下向きの力が作用し、図６に図示するように、支持ロッド４４が下方に摺動し、搬送プレート３２が下降され弾性囲繞部材３６が収縮される。その結果、パッケージ基板２が吸引支持板２６上に押圧され、パッケージ基板２の変形が矯正され、パッケージ基板２は支持機構１０の吸引支持板２６上に吸引保持される（図６）。その後、搬送機構１２の吸引保持板３４の真空吸引源Ｅから遮断されて大気に開放され、次いで駆動手段により搬送機構１２は上昇される（図７）。
【００２４】
このようにして支持機構１０に吸引保持されたパッケージ基板２は、その後、アライメント手段１６により分割ラインＳが検出され、その分割ラインＳに沿って切削手段１８により切削加工が遂行される。
【符号の説明】
【００２５】
２      パッケージ基板（板状被加工物）
１０    支持機構
１２    搬送機構
１４    切削手段
２４    支持テーブル
２６    吸引支持板
３２    搬送プレート
３４    吸引保持板
３６    弾性囲繞部材
Ｓ      分割ライン
Ｒ      密閉空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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