加工装置的搬送机构的制作方法

本发明涉及对板状的被加工物进行加工的加工装置的搬送机构。

背景技术：

在将以半导体晶片、封装基板等为代表的板状的被加工物分割成多个芯片时，例如，会使用切削装置、激光加工装置等加工装置。近年来，为了削减无尘室的建设、维护等所需的成本，这样的加工装置的省空间化不断发展(例如，参照专利文献1、2等)。

例如，能够通过将被加工物的搬送机构从加工装置省略而实现加工装置的省空间化。在省略了被加工物的搬送机构的情况下，通过操作者的手动作业来执行将被加工物搬入到卡盘工作台以及将被加工物从卡盘工作台搬出。

专利文献1：日本特开2010-272842号公报

专利文献2：日本特开2013-254834号公报

但是，在如上述那样通过操作者的手动作业来对被加工物进行搬送的情况下，与由搬送机构进行的自动搬送的情况相比需要更多的操作者，有时反而还增加了加工成本。

技术实现要素：

本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供适合于省空间化的加工装置的搬送机构。

根据本发明，提供一种加工装置的搬送机构，其设置在加工装置中，该加工装置具有：卡盘工作台，其对被加工物进行保持；加工单元，其对保持在该卡盘工作台上的被加工物进行加工；加工进给单元，其使该卡盘工作台在对被加工物进行加工的加工区域与对被加工物进行搬出搬入的搬出搬入区域之间沿加工进给方向移动；以及分度进给单元，其使该加工单元沿垂直于该加工进给方向的分度进给方向移动，该加工装置的搬送机构将被加工物相对于该卡盘工作台搬出搬入，其特征在于，该加工装置的搬送机构具有：装载工作台，其在与该搬出搬入区域相邻的该加工进给单元的一侧的区域中对加工前的被加工物进行支承；卸载工作台，其在与该搬出搬入区域相邻的该加工进给单元的另一侧的区域中对加工后的被加工物进行支承；以及搬送单元，其在该卡盘工作台与该装载工作台或该卸载工作台之间对被加工物进行搬送。

在本发明中，优选该搬送单元具有：装载工作台移动单元，其使该装载工作台在装载区域与正上方区域之间移动，其中，该装载区域在该加工进给单元的一侧与该搬出搬入区域相邻，该正上方区域位于被定位于该搬出搬入区域的该卡盘工作台的正上方；卸载工作台移动单元，其使该卸载工作台在卸载区域与该正上方区域之间移动，其中，该卸载区域在该加工进给单元的另一侧与该搬出搬入区域相邻；以及换载单元，其借助直动机构而在铅直方向上移动，并在被定位于该搬出搬入区域的该卡盘工作台与被定位于该正上方区域的该装载工作台或该卸载工作台之间对被加工物进行搬送。

并且，在本发明中，优选该加工装置的搬送机构还具有干燥单元，该干燥单元设置在该卸载工作台的移动路径上，并朝向该卸载工作台所支承的被加工物的露出面喷射空气，而将加工时所附着的加工液从被加工物去除。

本发明的加工装置的搬送机构具有：装载工作台，其在与搬出搬入区域相邻的加工进给单元的一侧的区域中对加工前的被加工物进行支承；卸载工作台，其在与搬出搬入区域相邻的加工进给单元的另一侧的区域中对加工后的被加工物进行支承；以及搬送单元，其在卡盘工作台与装载工作台或卸载工作台之间对被加工物进行搬送，该加工装置的搬送机构对存在于搬出搬入区域的两侧的剩余区域进行了有效地利用。

因此，能够在维护省空间的同时对被加工物进行自动搬送，从而削减了在搬送中所需的成本。即，根据本发明，能够提供适合于省空间化的加工装置的搬送机构。

附图说明

图1是示意性地示出切削装置的结构例等的立体图。

图2的(a)是示意性地示出被加工物被保持在换载机构上的情形的俯视图，图2的(b)是示意性地示出在将环状的框架固定在带的外周部分的情况下将被加工物保持在换载机构上的情形的俯视图。

图3的(a)、图3的(b)、图3的(c)和图3(d)是示意性地示出将被加工物搬入到卡盘工作台上时的一系列的步骤的侧视图(主视图)。

图4的(a)、图4的(b)和图4(c)是示意性地示出将被加工物从卡盘工作台搬出时的一系列的步骤的侧视图(主视图)。

图5是示意性地示出变形例的搬送机构的结构例的俯视图。

标号说明

2：切削装置(加工装置)；4：基台；4a：开口；6：x轴移动工作台；8：防尘防滴罩；10：卡盘工作台；10a：保持面；12：切削单元(加工单元)；14：支承构造；16：切削单元移动机构(分度进给单元)；18：y轴导轨；20：y轴移动板；22：y轴滚珠丝杠；24：y轴脉冲电动机；26：z轴导轨；28：z轴移动板；30：z轴滚珠丝杠；32：z轴脉冲电动机；34：切削刀具；36：照相机；42：装载工作台；42a：保持面；44：卸载工作台；44a：保持面；46：装载工作台移动机构(装载工作台移动单元、搬送单元)；48：卸载工作台移动机构(卸载工作台移动单元、搬送单元)；50：导轨；52：换载机构(换载单元、搬送单元)；54：吸引部；56：喷嘴(干燥单元)；11：被加工物；13：带；15：框架。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性地示出具有本实施方式的搬送机构的切削装置的结构例等的图。另外，虽然在本实施方式中，说明了对板状的被加工物进行切削的切削装置，但本发明的加工装置也可以是利用激光光线对被加工物进行加工的激光加工装置等。

如图1所示，切削装置(加工装置)2具有对各构造进行支承的基台4。在基台4的中央处形成有在x轴方向(前后方向、加工进给方向)上较长的矩形的开口4a。在该开口4a内设置有x轴移动工作台6、使x轴移动工作台6在x轴方向上移动的x轴移动机构(加工进给单元)(未图示)以及罩住x轴移动机构的防尘防滴罩8。

在x轴移动工作台6的上方设置有对被加工物11进行保持的卡盘工作台10。如图1所示，被加工物11例如是矩形的半导体晶片、封装基板、陶瓷基板、玻璃基板等，在其下表面侧粘贴有带(膜)13。但是，被加工物的形状、材质等并没有限制。并且，还能够将环状的框架固定在带13的外周部分。

卡盘工作台10通过上述的x轴移动机构而与x轴移动工作台6一起在x轴方向上移动。更详细地说，卡盘工作台10在对被加工物11进行加工的中央的加工区域与对被加工物11进行搬出搬入的前方的搬出搬入区域之间在x轴方向上移动。另外，在进行被加工物11的加工时，也在加工区域内在x轴方向上对卡盘工作台10进行加工进给。

并且，卡盘工作台10与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，并绕着与z轴方向(铅直方向)大概平行的旋转轴而旋转。卡盘工作台10的上表面成为对被加工物11进行吸引、保持的保持面10a。该保持面10a通过形成在卡盘工作台10的内部的吸引路(未图示)等而与吸引源(未图示)连接。

在基台4的上表面以横跨开口4a的方式配置有对两组切削单元(加工单元)12进行支承的门型的支承构造14。在支承构造14的前表面上部设置有使各切削单元12在y轴方向(左右方向、分度进给方向)和z轴方向上移动的两组切削单元移动机构(分度进给单元)16。

各切削单元移动机构16共同具有配置在支承构造14的前表面并与y轴方向平行的一对y轴导轨18。在y轴导轨18上以能够滑动的方式安装有构成各切削单元移动机构16的y轴移动板20。

在各y轴移动板20的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，与y轴导轨18平行的y轴滚珠丝杠22分别与该螺母部螺合。

y轴脉冲电动机24与各y轴滚珠丝杠22的一端部连结。如果利用y轴脉冲电动机24来使y轴滚珠丝杠22旋转，则y轴移动板20沿着y轴导轨18在y轴方向上移动。

在各y轴移动板20的正面(前表面)设置有与z轴方向平行的一对z轴导轨26。在z轴导轨26上以能够滑动的方式安装有z轴移动板28。

在各z轴移动板28的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，与z轴导轨26平行的z轴滚珠丝杠30分别与该螺母部螺合。

z轴脉冲电动机32与各z轴滚珠丝杠30的一端部连结。如果利用z轴脉冲电动机32来使z轴滚珠丝杠30旋转，则z轴移动板28沿着z轴导轨26在z轴方向上移动。

在各z轴移动板28的下部设置有切削单元12。该切削单元12具有安装在作为旋转轴的主轴(未图示)的一端侧的圆环状的切削刀具34。在与切削刀具34相邻的位置处配置有当进行被加工物11的切削(加工)时提供纯水等切削液(加工液)的喷嘴。并且，与切削单元12相邻地设置有对被加工物11等进行拍摄的照相机36。

如果利用各切削单元移动机构16来使y轴移动板20在y轴方向上移动，则在y轴方向上对切削单元12和照相机36进行分度进给。并且，如果利用各切削单元移动机构16来使z轴移动板28在z轴方向上移动，则切削单元12和照相机36会升降。

在基台4的前方侧配置有构成本实施方式的搬送机构的装载工作台42和卸载工作台44。装载工作台42例如被配置在与搬出搬入区域相邻的x轴移动机构(开口4a)的一侧的区域内，并对加工前的被加工物11进行支承。

另一方面，卸载工作台44例如被配置在与搬出搬入区域相邻的x轴移动机构(开口4a)的另一侧的区域内，对加工后的被加工物11进行支承。即，装载工作台42和卸载工作台44被配置在从侧方(y轴方向)夹住开口4a的位置处。

在装载工作台42的下方设置有使装载工作台42移动的装载工作台移动机构(装载工作台移动单元、搬送单元)46。并且，在卸载工作台44的下方设置有使卸载工作台44移动的卸载工作台移动机构(卸载工作台移动单元、搬送单元)48。

装载工作台移动机构46和卸载工作台移动机构48例如共同具有与y轴方向平行的一对导轨50，利用从气缸等产生的力来使装载工作台42和卸载工作台44沿着导轨50移动。

装载工作台42通过该装载工作台移动机构46而在装载区域与正上方区域之间移动，其中，该装载区域是在x轴移动机构的一侧与搬出搬入区域相邻的区域，该正上方区域是位于搬出搬入区域的卡盘工作台10的正上方的区域。并且，卸载工作台44通过该卸载工作台移动机构48而在卸载区域与正上方区域之间移动，其中，该卸载区域是在x轴移动机构的另一侧与搬出搬入区域相邻的区域。

装载工作台42和卸载工作台44的上表面分别成为对被加工物11进行吸引、保持的保持面42a、44a。保持面42a、44a分别通过形成在装载工作台42和卸载工作台44的内部的吸引路(未图示)等而与吸引源(未图示)连接。

另外，在本实施方式中，例示了能够对被加工物11进行吸引的装载工作台42和卸载工作台44，但本发明的装载工作台和卸载工作台只要构成为至少能够对被加工物11进行支承即可。即，本发明的装载工作台和卸载工作台也可以不对被加工物11进行吸引。

在正上方区域的更上方设置有：卡盘工作台10，其位于搬出搬入区域；以及换载机构(换载单元、搬送单元)52，其位于正上方区域，在装载工作台42与卸载工作台44之间对被加工物11进行搬送而换载。该换载机构52具有对被加工物11进行吸引、保持的(在本实施方式中为4个)多个吸引部54，并通过直动机构(未图示)在铅直方向上移动。各吸引部54通过配管(未图示)等而与吸引源(未图示)连接。

在卸载工作台44的移动路径的上方配置有喷射空气的喷嘴(干燥单元)56。当对被加工物11进行支承的卸载工作台44从正上方区域移动至卸载区域时，该喷嘴56朝向被加工物11的上表面(露出面)喷射空气。由此，使附着在被加工物11上的切削液等干燥而将切削液从被加工物11去除。

图2的(a)是示意性地示出被加工物11被保持在上述的换载机构52上的情形的俯视图。如图2的(a)所示，如果在吸引部54与带13的上表面接触了的状态下使吸引源的负压作用，则带13被吸引部54吸引。由此，能够利用换载机构52对被加工物11进行保持。

另外，在将环状的框架固定在带13的外周部分的情况下，该换载机构52也能够对被加工物11进行保持。图2的(b)是示意性地示出在将环状的框架固定在带13的外周部分的情况下将被加工物11保持在换载机构52上的情形的俯视图。

在该情况下，如果在吸引部54与环状的框架15的上表面接触了的状态下使吸引源的负压作用，则框架15被吸引部54吸引，其中，该环状的框架15的上表面固定于带13的外周部分。由此，在将环状的框架15固定于带13的外周部分的情况下，也能够利用换载机构52对被加工物11进行保持。

对利用本实施方式的搬送机构来搬送被加工物11的情形进行说明。图3的(a)、图3的(b)、图3的(c)和图3的(d)是示意性地示出在将被加工物11搬入到卡盘工作台10时的一系列的步骤的侧视图(主视图)。

在将被加工物11搬入到卡盘工作台10时，首先，如图3的(a)所示，将卡盘工作台10定位在搬出搬入区域，并且将装载工作台42定位在装载区域。另外，在本实施方式中，预先将卸载工作台44定位在卸载区域，但也可以使卸载工作台44不与装载工作台42干涉地移动。例如，在该阶段，也可以预先将卸载工作台44定位在正上方区域，之后在使装载工作台42移动的时间点将卸载工作台44移动至卸载区域。

在将装载工作台42定位在装载区域之后，将被加工物11和带13载置到装载工作台42上，并使吸引源的负压作用于保持面42a。接着，如图3的(b)所示，在使装载工作台42移动至正上方区域之后，使换载机构52下降并利用吸引部54对装载工作台42上的带13进行吸引。

在利用吸引部54对带13进行吸引之后，将作用在装载工作台42的保持面42a上的吸引解除而使换载机构52上升。然后，如图3的(c)所示，在将装载工作台42移动至正上方区域以外(例如，装载区域)之后，使换载机构52下降并使带13与卡盘工作台10的保持面10a接触。

之后，使吸引源的负压作用于卡盘工作台10的保持面10a，并且解除由吸引部54进行的带13的吸引而如图3的(d)所示，使换载机构52上升。能够通过该一系列的步骤将被加工物11搬入到卡盘工作台10上。

图4的(a)、图4的(b)和图4的(c)是示意性地示出在将被加工物11从卡盘工作台10搬出时的一系列的步骤的侧视图(主视图)。在将被加工物11从卡盘工作台10搬出时，首先，如图4的(a)所示，将卡盘工作台10定位在搬出搬入区域，并且将卸载工作台44定位在正上方区域以外(例如，卸载区域)。

另外，虽然将装载工作台42定位在正上方区域以外即可，但在本实施方式中预先将装载工作台42定位在装载区域。在将卸载工作台44定位在正上方区域以外之后，使换载机构52下降并利用吸引部54对卡盘工作台10上的带13进行吸引。

在利用吸引部54对带13进行吸引之后，将作用在卡盘工作台10的保持面10a上的吸引解除而使换载机构52上升。然后，如图4的(b)所示，在将卸载工作台44移动至正上方区域之后，使换载机构52下降并使带13与卸载工作台44的保持面44a接触。

之后，使吸引源的负压作用于卸载工作台44的保持面44a，并且解除由吸引部54进行的带13的吸引而如图3的(c)所示，在使换载机构52上升之后，将卸载工作台44移动至卸载区域。能够通过该一系列的步骤将被加工物11从卡盘工作台10搬出。

如以上所述的那样，本实施方式的加工装置的搬送机构具有：装载工作台42，其在与搬出搬入区域相邻的x轴移动机构(加工进给单元)的一侧的区域内对加工前的被加工物11进行支承；卸载工作台44，其在与搬出搬入区域相邻的x轴移动机构的另一侧的区域内对加工后的被加工物11进行支承；装载工作台移动机构(装载工作台移动单元、搬送单元)46，其在卡盘工作台10与装载工作台42之间对被加工物进行搬送；卸载工作台移动机构(卸载工作台移动单元、搬送单元)48，其在卡盘工作台10与卸载工作台44之间对被加工物进行搬送；以及换载机构(换载单元、搬送单元)52，该加工装置的搬送机构对存在于搬出搬入区域的两侧的剩余区域进行了有效地利用。

因此，能够在维护省空间的同时对被加工物11进行自动搬送。也就是说，能够减少搬送所需的操作者的人数而削减了成本。

并且，在本实施方式的加工装置的搬送机构中，由于能够在将被加工物11搬入到卡盘工作台10时预先将卸载工作台44定位在卸载区域，所以，例如，能够在比较自由的时间点将被卸载工作台44支承的加工后的被加工物11卸下。

同样，在本实施方式的加工装置的搬送机构中，由于能够在将被加工物11从卡盘工作台10搬出时预先将装载工作台42定位在装载区域，所以例如，能够在比较自由的时间点将加工前的被加工物11载置到装载工作台42上。

也就是说，与通过操作者的手动作业将被加工物11搬出搬入到卡盘工作台10的情况等相比，由于能够在被加工物11的更换作业上有时间的余裕，所以能够防止因搬出搬入的延迟而导致的加工处理的停滞。并且，由于能够在被加工物11的更换作业上有时间的余裕，所以能够使操作者的人数进一步减少。

进而，在本实施方式的加工装置的搬送机构中，由于通过装载工作台42或卸载工作台44来对被加工物11的整个面进行保持的时间较长，所以搬送中的被加工物11不容易挠曲。因此，能够防止因搬送中的挠曲而产生的被加工物11的破损。

另外，本发明并不仅限于上述实施方式的记载，能够实施各种变更。例如，在上述实施方式中，虽然使装载工作台42和卸载工作台44在与y轴方向平行的方向上移动，但也可以使装载工作台42和卸载工作台44在相对于y轴方向倾斜的方向上移动。

图5是示意性地示出变形例的搬送机构的结构例的俯视图。例如，在存在妨碍移动的障碍物的情况下等，如图5所示，通过使装载工作台42和卸载工作台44在相对于y轴方向倾斜的方向上移动，能够一边避开障碍物一边对被加工物11进行搬送。

并且，虽然在上述实施方式中，例示了利用吸引源的负压来保持被加工物11的换载机构(换载单元、搬送单元)52，但例如也能够使用利用磁力来保持被加工物11或框架15等的换载机构(换载单元、搬送单元)。不过，在该情况下，需要使用由产生磁力的材质形成的被加工物11或框架15。

另外，上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围便能够适当变更而实施。