利用高压空气的装置的制作方法

1.本发明涉及与作为高压空气的提供路径的配管连接而在内部利用高压空气的装置。


背景技术：

2.在移动电话、计算机等电子设备中使用的器件芯片由晶片制造，该晶片由硅或碳化硅等材料构成。首先，在晶片的正面上设定相互交叉的多条分割预定线，在晶片的正面的由分割预定线划分的各区域内形成ic(integrated circuit，集成电路)、lsi(large scale integration，大规模集成)等器件。接着，当从背面侧对晶片进行磨削而薄化并沿着分割预定线对晶片进行分割时，能够形成各个器件芯片。
3.在由晶片形成各个器件芯片的过程中，使用对晶片进行磨削的磨削装置、对晶片进行分割的切削装置以及激光加工装置等装置(参照专利文献1至3)。并且，在这些装置中，在对晶片进行保持的卡盘工作台的吸引源的驱动、加工后的晶片的清洗以及旋转的主轴的轴承等各种用途中利用高压空气。
4.专利文献1：日本特开2009-246098号公报
5.专利文献2：日本特开2010-36275号公报
6.专利文献3：日本特开2012-2604号公报
7.在装置的外部设置有作为高压空气提供源的空气压缩机等。并且，作为高压空气提供源发挥功能的该空气压缩机对空气进行压缩，通过配管而向该装置提供高压空气。此时，在空气压缩机的内部使用的润滑油等油有可能混入至高压空气中。
8.当在提供至装置的高压空气中混入有油时，油附着于利用该装置进行加工的晶片而产生晶片的品质的降低、或油附着于在装置中使用的光学系统而使光学系统劣化、或油附着于驱动机构而引起动作不良。因此，采用了如下的对策：在高压空气所通过的配管的内部设置过滤器，利用该过滤器将混入至高压空气的油去除。
9.但是，当油对过滤器的污染加重时，存在无法利用该过滤器将高压空气所包含的油去除的情况、该过滤器所捕获的油从该过滤器释放的情况。在这些情况下，当保持现状而继续装置的运转时，在装置的管理者等未注意到的状态下，由于油所导致的问题扩大，有时也产生较大的损失。


技术实现要素：

10.本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于提供能够对所提供的高压空气进行监视并在油混入至该高压空气时进行通知的装置。
11.根据本发明的一个方式，提供在内部利用高压空气的装置，其特征在于，该装置具有：主体；空气配管，从高压空气提供源向该空气配管提供高压空气，该空气配管将该高压空气提供至该主体的内部；过滤器，其将在该空气配管内通过的该高压空气中所包含的油去除；气体检测器，其对通过该过滤器后的该高压空气中所包含的有机气体进行检测；以及
通知单元，其在该气体检测器检测到该高压空气中所包含的有机气体时，通知在该高压空气中混入有该油。
12.优选向该空气配管提供该高压空气的该高压空气提供源是空气压缩机。
13.另外，优选该装置具有切断阀，在该通知单元通知了在该高压空气中混入有该油的情况下，该切断阀将在该空气配管中流动的该高压空气切断。
14.另外，优选该装置还在该空气配管中具有对通过该过滤器前的该高压空气中所包含的该有机气体进行检测的辅助气体检测器。
15.在本发明的一个方式的装置中，具有：过滤器，其将在空气配管内通过的高压空气中所包含的油去除；以及气体检测器，其对通过该过滤器后的该高压空气中所包含的有机气体进行检测。并且，该装置还具有在气体检测器检测到高压空气中所包含的有机气体时通知在该高压空气中混入有该油的通知单元。
16.在通过过滤器后的高压空气中包含有机气体的情况下，理解为该过滤器的污染加重，油混入至该高压空气中。在这样的状态下，会将混入有油的高压空气提供至装置内部，因此例如通过将空气配管切断，能够阻止混入至高压空气的油进入至装置的内部。并且，通过更换污染加重的过滤器，能够利用过滤器将混入至高压空气的油充分地去除。
17.这样，在本发明的一个方式的装置中，能够接受通知单元的通知而在由于油所导致的问题严重前进行应对，因此恢复作业所需的时间成本和金钱成本均较少。
18.因此，根据本发明，提供能够对所提供的高压空气进行监视并在该高压空气中混入有油时进行通知的装置。
附图说明
19.图1是示意性示出被提供高压空气的装置和高压空气提供源的立体图。
20.图2的(a)是示意性示出组装于装置的空气配管的一例的结构图，图2的(b)是示意性示出组装于装置的空气配管的另一例的结构图。
21.标号说明
22.1：晶片；3：分割预定线；9：划片带；7：框架；11：框架单元；13：盒；2、2a：装置；4：主体；4a、4b：开口；6：盒台；8：导轨；10：暂放工作台；12：搬出单元；14、40：搬送单元；16：移动工作台；18：工作台基座；20：卡盘工作台；22：保持面；24：夹具；26：防尘防滴罩；28：支承构造；30：拍摄单元；32：切削单元；34：切削刀具；36：主轴；38：清洗单元；42、42a、42b：高压空气提供源；44、44a、44b：空气配管；44c：内部配管；46、46a、46b：过滤器；48、48a、48b：气体检测器；50：通知单元；52：显示监视器；54：警报灯；56：切断阀；58：三通阀；60：控制单元。
具体实施方式
23.参照附图，对本发明的一个方式的实施方式进行说明。图1是示意性示出本实施方式的装置2的立体图。在图1中包含示意性示出利用装置2进行加工的晶片1的框架单元11的立体图。框架单元11具有：具有开口的环状的框架7；按照封住该开口的方式粘贴在该框架7上的划片带9；以及在开口的内侧配设于划片带9上的晶片1。
24.晶片1例如是由si(硅)、sic(碳化硅)、gan(氮化镓)、gaas(砷化镓)或其他半导体等材料或者蓝宝石、玻璃、石英等材料形成的大致圆板状的基板等。
25.晶片1的正面由相互交叉的多条分割预定线划分。在晶片1的正面的由分割预定线划分的各区域内形成有ic或lsi、led(light emitting diode，发光二极管)等器件。当沿着分割预定线对晶片1进行分割时，形成各个器件芯片。
26.本实施方式的装置2例如是具有环状的切削刀具的切削装置。晶片1的分割例如利用该切削装置来实施。不过，本实施方式的装置不限于此，也可以是对晶片1等被加工物照射激光束的激光加工装置，也可以是利用磨削磨具对被加工物进行磨削的磨削装置。以下，以本实施方式的装置2是切削装置的情况为例而进行说明。
27.晶片1可以在搬入至装置2之前与划片带9和框架7一体化，并且可以形成包含晶片1、划片带9以及框架7的框架单元11。在该情况下，对晶片1进行分割而形成的各个器件芯片支承于划片带9。然后，当通过对划片带9进行扩展而将器件芯片间的间隔扩展时，容易进行器件芯片的拾取。
28.如图1所示，在装置2的主体4的角部设置有供盒13载置的盒台6。盒台6能够通过升降机构(未图示)在上下方向(z轴方向)上升降。在图1中，用双点划线示出载置于盒台6的盒13的轮廓。
29.在主体4的上表面的与盒台6相邻的位置设置有暂放工作台10，该暂放工作台10包含一边维持与y轴方向(左右方向、分度进给方向)平行的状态一边相互接近、远离的一对导轨8。另外，在主体4的上表面的与暂放工作台10相邻的位置设置有将收纳于载置在盒台6上的盒13中的框架单元11从盒13中搬出的搬出单元12。搬出单元12在前表面上具有能够把持框架7的把持部。
30.在将收纳于盒13的框架单元11搬出时，使搬出单元12朝向盒13移动，利用该把持部对框架7进行把持，然后使搬出单元12向离开盒13的方向移动。于是，将框架单元11从盒13拉出至暂放工作台10。此时，使一对导轨8在x轴方向上向相互接近的方向联动地移动，当利用该一对导轨8夹持框架7时，将框架单元11定位于规定的位置。
31.在主体4的上表面的与盒台6相邻的位置形成有在x轴方向(前后方向、加工进给方向)上长的开口4a。在开口4a内配设有未图示的滚珠丝杠式的x轴移动机构(加工进给单元)以及覆盖x轴移动机构的上部的折皱状的防尘防滴罩26。
32.x轴移动机构与x轴移动工作台16的下部连接，具有使该x轴移动工作台16在x轴方向上移动的功能。例如x轴移动工作台16在接近盒台6的搬入搬出区域与后述的切削单元32的下方的加工区域之间移动。
33.在x轴移动工作台16上设置有工作台基座18和载置于该工作台基座18上的卡盘工作台20。卡盘工作台20具有对包含晶片1的框架单元11进行保持的功能，卡盘工作台20的上表面成为保持面22。在卡盘工作台20的径向外侧设置有对框架7进行把持的夹具24。卡盘工作台20通过上述的x轴移动机构在x轴方向上移动。
34.卡盘工作台20具有在保持面22上露出的多孔质部件。在卡盘工作台20的内部配设有一端与该多孔质部件连接且另一端与吸引源(未图示)连接的吸引路(未图示)。例如该吸引源是吸引器，通过提供高压空气而产生吸引力。
35.框架单元11从暂放工作台10向卡盘工作台20的搬送通过设置于主体4的上表面的与暂放工作台10和开口4a相邻的位置的第1搬送单元14来实施。第1搬送单元14具有：轴部，其从主体4的上表面向上方突出，能够升降并且能够旋转；臂部，其从轴部的上端起沿水平
方向延伸；以及保持部，其设置于臂部的前端下方。该保持部例如利用高压空气而产生吸引力，利用该吸引力对框架单元11进行保持。
36.在利用第1搬送单元14将框架单元11从暂放工作台10搬送至卡盘工作台20时，使x轴移动工作台16移动而将卡盘工作台20定位于搬入搬出区域。并且，利用该保持部对暂放于暂放工作台10的框架单元11的框架7进行保持，提起框架单元11，使该轴部旋转，从而使框架单元11移动至卡盘工作台20的上方。
37.然后，使框架单元11下降而载置于卡盘工作台20的保持面22上。并且，利用夹具24固定框架7，并且利用卡盘工作台20隔着框架单元11的划片带9而对晶片1进行吸引保持。
38.装置2在x轴移动工作台16从搬入搬出区域向加工区域的移动路径的上方具有按照横切开口4a的方式配设的支承构造28。并且，在支承构造28上设置有朝向下方的拍摄单元30。拍摄单元30对移动至切削单元32的下方的加工区域的卡盘工作台20所吸引保持的晶片1的正面进行拍摄，对设置于正面的分割预定线3的位置和朝向进行检测。
39.在该加工区域设置有对卡盘工作台20所保持的框架单元11的晶片1进行切削(加工)的切削单元(加工单元)32。切削单元32具有：切削刀具34，其在外周具有圆环状的磨具部；以及主轴36，其在前端部安装有切削刀具34，主轴36沿着作为该切削刀具34的旋转轴的y轴方向。在旋转的主轴36的轴承中，利用高压空气。
40.在主轴36的基端侧连结有电动机等旋转驱动源(未图示)。当旋转的切削刀具34切入至利用卡盘工作台20保持的框架单元11所包含的晶片1时，能够对晶片1进行切削(加工)。当沿着所有的分割预定线对晶片1进行切削时，将晶片1分割而形成各个器件芯片。然后，卡盘工作台20通过x轴移动机构而移动至搬入搬出区域。
41.在主体4的上表面的与暂放工作台10和开口4a相邻的位置形成有开口4b，在开口4b中收纳有对加工后的框架单元11进行清洗的清洗单元38。清洗单元38具有对框架单元11进行保持的旋转工作台。在旋转工作台的下部连结有使旋转工作台以规定的速度旋转的旋转驱动源(未图示)。
42.装置2具有将框架单元11从定位于搬入搬出区域的卡盘工作台20搬送至清洗单元38的第2搬送单元40。第2搬送单元40具有：臂部，其能够沿着y轴方向移动；以及保持部，其设置于臂部的前端下方。
43.在利用第2搬送单元40将框架单元11从卡盘工作台20搬送至清洗单元38时，首先利用该保持部对框架单元11进行保持。并且，使臂部沿着y轴方向移动，将框架单元11载置于清洗单元38的旋转工作台上。然后，利用旋转工作台对框架单元11进行保持而对晶片1进行清洗。
44.在利用清洗单元38对晶片1进行清洗时，一边使旋转工作台旋转一边朝向晶片1的正面喷射清洗用的流体(代表性地为将水和高压空气混合而得的混合流体)。然后，将高压空气提供至晶片1的正面而对晶片1进行干燥。并且，将利用清洗单元38进行了清洗的框架单元11收纳于载置在盒台6上的盒13中。
45.在将框架单元11收纳于盒13时，使用第1搬送单元14将框架单元11从清洗单元38搬送至暂放工作台10。并且，使搬出单元12朝向盒13移动而将框架单元11推入至盒13中。
46.这样，在装置2中，从盒13中搬出框架单元11，利用卡盘工作台20对框架单元11进行吸引保持，利用切削单元32对框架单元11所包含的晶片1进行加工。然后，利用清洗单元
38对框架单元11进行清洗并再次收纳于盒13中。在装置2中，从盒13中一个一个地搬出框架单元11，在卡盘工作台20上，利用切削单元32一个一个地切削晶片1。
47.另外，装置2具有控制该装置2的各构成要素的控制单元60。控制单元由计算机构成，该控制单元包含cpu(central processing unit，中央处理器)等处理装置和闪存等存储装置。按照存储装置所存储的程序等软件使处理装置进行动作，由此控制单元60作为软件和处理装置(硬件资源)协作的具体单元发挥功能。
48.如上所述，在装置2中，在各种部位和各种用途中利用高压空气。图2的(a)是示意性示出高压空气提供源42与装置2的连接关系的结构图。高压空气例如是通过利用作为高压空气提供源42发挥功能的压缩机对空气进行压缩而生成的。并且，高压空气通过由聚氨酯或氯乙烯等形成的耐压管等空气配管44而提供至装置2。
49.此时，有时在空气压缩机的内部使用的润滑油等油会混入至高压空气。当在提供至装置2的高压空气中混入有油时，有时油附着于利用装置2进行加工的晶片1上而在由晶片1制造的器件芯片中产生电特性不良。
50.另外，有时油附着于拍摄单元30而该拍摄单元30成为无法适当地检测晶片1的分割预定线的状态。另外，油附着于驱动机构而引起动作不良。因此，采取如下的对策：在高压空气所通过的空气配管44的内部设置过滤器46，利用过滤器46将在高压空气提供源42内通过的高压空气中所包含的油去除。
51.但是，在长时间运转装置2的过程中，油对过滤器46的污染加重，有时油从该过滤器46释放。另外，会变得无法利用过滤器46将混入到从高压空气提供源42提供至空气配管44的高压空气中的油充分去除。因此，在本实施方式的装置2中，对所提供的高压空气进行监视，能够检测到在该高压空气中混入有油。
52.在过滤器46的污染加重且在通过过滤器46后的高压空气中混入油时，源自油的有机气体也包含在该高压空气中。因此，在本实施方式的装置2中，对通过过滤器46后的高压空气进行监视，对该高压空气中所包含的有机气体进行检测，由此对在该高压空气中混入有油的情况进行检测并进行通知。
53.如图2的(a)所示，本实施方式的装置2具有对通过过滤器46后的高压空气中所包含的有机气体进行检测的气体检测器48。气体检测器48设置于空气配管44的内部的壁面上。气体检测器48具有如下的功能：对通过空气配管44的高压空气进行监视，将与高压空气中所包含的各种成分相关的信息输出至接下来说明的通知单元50。例如在气体检测器48中可以使用盛思锐(sensirion)有限公司生产的气体传感器“sgp30”。
54.另外，本实施方式的装置2具有通知单元50，该通知单元50在气体检测器48检测到高压空气中所包含的有机气体时通知在该高压空气中混入有油。通知单元50例如通过装置2的控制单元60的功能来实现。这里，通知单元50也可以代替通知在该高压空气中混入有油的方式而通知在该高压空气中包含有机气体。
55.如图1所示，装置2可以具有能够显示各种信息的显示监视器52。另外，也可以具有根据装置2的状态而点亮规定颜色的灯的警报灯54。或者，也可以具有能够发出警报音的扬声器(未图示)。
56.通知单元50在装置2中在气体检测器48检测到从高压空气提供源42提供至装置2的高压空气中包含有机气体的情况下，例如使显示监视器52显示警告信息。或者，点亮示出
异常状态的红色的警报灯54。或者，使该扬声器发出警报音。这样，通知单元50向装置2的使用者等通知在高压空气中包含有机气体，混入有油。
57.装置2还可以在空气配管44的内部具有使高压空气的流动停止的切断阀56。例如切断阀56是与通知单元50电连接的电磁阀，能够接受来自通知单元50的指令而开闭。并且，通知单元50在装置2中在气体检测器48检测到在从高压空气提供源42提供至装置2的高压空气中包含有机气体的情况下，使切断阀56进行动作而将高压空气的流动切断，防止油进入至装置2的内部。
58.另外，通过控制单元60实现的通知单元50在检测到混入至高压空气的有机气体的情况下，为了不使问题发展至装置2的各处，尽可能早地停止装置2的运转。并且，作业者对高压空气提供源42进行检查或者实施更换过滤器46等措施，使装置2再次运转。
59.另外，当在停止高压空气的提供的期间停止装置2的运转时，装置2所实施的加工停止，被加工物的加工效率降低。因此，可以在停止高压空气的提供的期间，从其他提供源向装置2提供高压空气而继续装置2的运转。
60.图2的(b)是示意性示出从两个系统提供高压空气的本实施方式的装置2a的结构的结构图。图2的(b)所示的装置2a具有从第1高压空气提供源42a提供高压空气的第1空气配管44a以及从第2高压空气提供源42b提供高压空气的第2空气配管44b。
61.在第1空气配管44a中配设有将从第1高压空气提供源42a提供的高压空气中所包含的油去除的第1过滤器46a以及对通过该第1过滤器46a后的高压空气中所包含的有机气体进行检测的第1气体检测器48a。第1气体检测器48a与通知单元50电连接。
62.另外，在第2空气配管44b中配设有将从第2高压空气提供源42b提供的高压空气中所包含的油去除的第2过滤器46b以及对通过该第2过滤器46b后的高压空气中所包含的有机气体进行检测的第2气体检测器48b。第2气体检测器48b与通知单元50电连接。
63.并且，在第1空气配管44a的下游侧和第2空气配管44b的下游侧连接有三通阀58。三通阀58与朝向装置2a的主体4的内部的内部配管44c连接，以能够进行切换的方式将第1空气配管44a和第2空气配管44b中的一方与该内部配管44c连接。
64.例如利用三通阀58将第1空气配管44a和内部配管44c连接，将从第1高压空气提供源42a提供的高压空气提供至装置2a。此时，利用第1气体检测器48a对高压空气进行监视。并且，在通过第1气体检测器48a检测到该高压空气中所包含的有机气体的情况下，通知单元50向作业者通知油混入至高压空气，并且对三通阀58进行切换。即，将从第2高压空气提供源42b提供的高压空气提供至装置2a。
65.在该情况下，在实施更换第1过滤器46a的作业、检测第1高压空气提供源42a的作业等的期间，也持续向装置2a提供高压空气。因此，无需在实施使第1高压空气提供源42a等恢复的作业的期间使装置2a中的加工停止。
66.然后，利用第2气体检测器48b对在第2空气配管44b中流动的高压空气进行监视，在利用第2气体检测器48b检测到该高压空气中所包含的有机气体的情况下，再次对三通阀58进行切换。即，将从第1高压空气提供源42a提供的高压空气提供至装置2a。
67.这样，即使在一方的高压空气的提供系统中产生问题的情况下，也可在使该一方的高压空气的提供系统恢复的期间利用另一方的高压空气的提供系统持续向装置2a提供高压空气。另外，高压空气的提供系统的数量可以超过两个，还可以准备三个以上的高压空
气的提供系统。
68.如以上所说明的那样，本实施方式的装置能够对所提供的高压空气进行监视而检测该高压空气中所包含的有机气体。因此，在高压空气提供源42、42a、42b中使用的润滑油等的油混入至该高压空气的情况下，作业者等也能够在由于该油引起的问题扩大之前应对该问题。
69.另外，在上述实施方式中，说明了如下的情况：在比将混入至高压空气的油去除的过滤器46靠下游侧的位置，在空气配管44中设置气体检测器48，但本发明的一个方式的装置2不限于此。即，在装置2中，除了气体检测器48以外，还可以在空气配管44的内部的比过滤器46靠上游侧的位置设置辅助气体检测器。在该情况下，能够在过滤器46的前后监视高压空气，容易确定油的产生源。
70.例如在利用气体检测器48检测到高压空气中所包含的有机气体，另一方面利用辅助气体检测器未检测到该有机气体的情况下，能够确认到过滤器46的污染加重，油混入至通过该过滤器46后的高压空气中。另外，在利用辅助气体检测器检测到有机气体的情况下，可理解在高压空气提供源42中产生一些不良情况。
71.除此以外，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，则可以适当变更而实施。

技术特征：
1.一种在内部利用高压空气的装置，其特征在于，该装置具有：主体；空气配管，从高压空气提供源向该空气配管提供高压空气，该空气配管将该高压空气提供至该主体的内部；过滤器，其将在该空气配管内通过的该高压空气中所包含的油去除；气体检测器，其对通过该过滤器后的该高压空气中所包含的有机气体进行检测；以及通知单元，其在该气体检测器检测到该高压空气中所包含的有机气体时，通知在该高压空气中混入有该油。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，向该空气配管提供该高压空气的该高压空气提供源是空气压缩机。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该装置具有切断阀，在该通知单元通知了在该高压空气中混入有该油的情况下，该切断阀将在该空气配管中流动的该高压空气切断。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的装置，其特征在于，该装置还在该空气配管中具有对通过该过滤器前的该高压空气中所包含的该有机气体进行检测的辅助气体检测器。

技术总结
本发明提供利用高压空气的装置。该装置对所提供的高压空气进行监视，通知在该高压空气中混入有油。该装置在内部利用高压空气，其中，该装置具有：主体；空气配管，从高压空气提供源向该空气配管提供高压空气，该空气配管将该高压空气提供至该主体的内部；过滤器，其将在该空气配管内通过的该高压空气中所包含的油去除；气体检测器，其对通过该过滤器后的该高压空气中所包含的有机气体进行检测；以及通知单元，其在该气体检测器检测到该高压空气中所包含的有机气体时，通知在该高压空气中混入有该油。油。油。


技术研发人员：笠井刚史 上原健 高桥聪
受保护的技术使用者：株式会社迪思科
技术研发日：2021.09.03
技术公布日：2022/3/8