特開 2025-27628 基板分割装置用の治具、該治具を配置する治具配置装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025027628

(43)【公開日】2025-02-28

(54)【発明の名称】基板分割装置用の治具、該治具を配置する治具配置装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/00 20060101AFI20250220BHJP

   B23Q 3/02 20060101ALI20250220BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20250220BHJP

【ＦＩ】

H05K3/00 X

B23Q3/02 A

B25J13/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023132561

(22)【出願日】2023-08-16

(71)【出願人】

【識別番号】512085614

【氏名又は名称】株式会社ライジング

(71)【出願人】

【識別番号】523312015

【氏名又は名称】ランクトラスト株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】513010251

【氏名又は名称】常盤産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136630

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 祐啓

(74)【代理人】

【識別番号】100201514

【弁理士】

【氏名又は名称】玉井 悦

(72)【発明者】

【氏名】四ツ谷 浩稔

(72)【発明者】

【氏名】柏 豊

(72)【発明者】

【氏名】大澤 雅弘

【テーマコード（参考）】

3C016

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C016BA05

3C016EA01

3C707AS01

3C707DS01

3C707ES03

3C707EV07

(57)【要約】

【課題】基板分割の工数とコストを低減できる基板分割装置用の治具及び該治具を配置する治具配置装置を提供する。
【解決手段】本開示の治具配置装置１は、基板分割装置２に用いられる治具を配置するものであり、分割前基板Ｗ１を支持する治具ピン２と、治具ピン２を配置するステージ３と、治具ピン２をステージ３の所定の位置に配置する台ロボットハンド１４と、第１ロボットハンド１４を制御する第１制御部７とを備える。治具ピン２は、マグネット２５を含む。ステージ３は、マグネット２５を磁着可能な第１被磁着面３３を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板分割装置に用いられる治具であって、
分割前基板を支持する治具ピンと、前記治具ピンを配置するステージと、を備え、
前記治具ピンが、マグネットを含み、
前記ステージが、前記マグネットを磁着可能な被磁着面を含むことを特徴とする基板分割装置用の治具。

【請求項2】

前記ステージの表面に、前記治具ピンの位置ずれを防止する樹脂膜を設けた、請求項１に記載の基板分割装置用の治具。

【請求項3】

前記分割前基板が、分割線を構成するスリットを含み、
前記治具ピンが、前記スリットに挿通される挿通部を含む、請求項１に記載の基板分割装置用の治具。

【請求項4】

前記治具ピンが、前記分割前基板のエッジを受ける段差を含む、請求項１に記載の基板分割装置用の治具。

【請求項5】

基板分割装置に用いられる治具を配置する治具配置装置であって、
分割前基板を支持する治具ピンと、前記治具ピンを配置するステージと、前記治具ピンを前記ステージの所定の位置に配置するロボットハンドと、前記ロボットハンドを制御する制御手段と、を備え、
前記治具ピンが、マグネットを含み、
前記ステージが、前記マグネットを磁着可能な被磁着面を含むことを特徴とする治具配置装置。

【請求項6】

前記治具ピンを相互に離間させた状態で保管するストッカーを備え、
前記ストッカーが、前記治具ピンを個別に収容する収容穴を含み、
前記収容穴が、前記マグネットを磁着可能な被磁着面を含む、請求項５に記載の治具配置装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板分割装置用の治具、及び、該治具を配置する治具配置装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板分割装置により基板を分割する際に、分割前基板を固定する治具の技術が知られている。例えば、図８に示す従来の治具の例では、分割前基板Ｗ１の大きさや分割線（スリットＳ）の形状に応じて一対の治具（上側治具７１及び下側治具７２）を製造し、上側治具７１と下側治具７２との間に分割前基板Ｗ１を保持するように構成されている。上側治具７１及び下側治具７２は、スリットＳに沿う開口部７３を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－１６３４３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、分割前基板は、種類毎にサイズ、電子回路の配置、及び、スリットの配置等が相違する。このため、分割前基板の種類毎に治具を製造する必要があり、基板分割の工数とコストが増大するという問題があった。

【0005】

そこで、本開示の目的は、基板分割の工数とコストを低減できる基板分割装置用の治具及び該治具を配置する治具配置装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示の基板分割装置用の治具は、以下の特徴を備える。 （１）基板分割装置に用いられる治具であって、分割前基板を支持する治具ピンと、治具ピンを配置するステージと、を備え、治具ピンが、マグネットを含み、前記ステージが、前記マグネットを磁着可能な被磁着面を含むこと。

【0007】

（２）（１）の場合に、ステージの表面に、治具ピンの位置ずれを防止する樹脂膜を設けたこと。

【0008】

（３）（１）又は（２）の場合に、分割前基板が、分割線を構成するスリットを含み、治具ピンが、スリットに挿通される挿通部を含むこと。

【0009】

（４）（１）～（３）の何れか一つの場合に、治具ピンが、分割前基板のエッジを受ける段差を含むこと。

【0010】

上記課題を解決するために、本開示の治具配置装置は、以下の特徴を備える。
（５）基板分割装置に用いられる治具を配置する治具配置装置であって、分割前基板を支持する治具ピンと、治具ピンを配置するステージと、治具ピンをステージの所定の位置に配置するロボットハンドと、ロボットハンドを制御する制御手段と、を備え、治具ピンが、マグネットを含み、前記ステージが、前記マグネットを磁着可能な被磁着面を含むこと。

【0011】

（６）（５）の場合に、治具ピンを相互に離間させた状態で保管するストッカーを備え、ストッカーが、治具ピンを個別に収容する収容穴を含み、収容穴が、前記マグネットを磁着可能な被磁着面を含むこと。

【発明の効果】

【0012】

本開示の基板分割装置用の治具や治具配置装置によれば、治具ピンの配置を変更することにより異種の分割前基板に対応できるため、分割前基板の種類毎に治具を製造する必要が無く、ひいては、基板分割の工数とコストを低減しつつ、少量多種の基板分割に対応できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の一実施形態を示す治具配置装置の概略図である。

【図2】治具配置装置の斜視図である。

【図3】治具ピンの（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。

【図4】第１ロボットハンドが治具ピンを把持する動作を説明する説明図である。

【図5】ステージに治具ピンを配置した様子を示す平面図である。

【図6】治具配置装置から基板分割装置用の治具を取り外す様子を示す斜視図である。

【図7】基板分割装置の斜視図である。

【図8】従来例による基板分割装置用の治具を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示を治具配置装置及び基板分割装置に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、治具配置装置及び基板分割装置の水平（正面及び背面）方向をＸ方向、水平（右側面及び左側面）方向をＹ方向、鉛直上下方向をＺ方向として説明する。

【0015】

図１に示すように、治具配置装置１は、基板分割装置１１に隣接して設けられている。

【0016】

図２に示すように、治具配置装置１は、分割前基板Ｗ１を支持する治具ピン２と、治具ピンを配置するステージ３と、ステージ３を設置する第１セットベース６と、治具ピン２をステージ３の所定の位置に配置する第１ロボットハンド４と、第１ロボットハンド４を制御する第１制御部７と、治具ピン２の配置位置を示す配置情報（図示なし）とを備える。

【0017】

図３に示すように、治具ピン２は、円柱形状に形成されている。治具ピン２は、分割前基板Ｗ１を支持する先端部２１と、ステージ３に磁着される台座部２４と、第１ロボットハンド４のチャック部５により把持される被チャック部２２とから構成される。治具ピン２の台座部２４には、マグネット２５が設けられている。被チャック部２２の側面には、被チャック部２２の外周方向に突出する凸部２３が周設されている。治具ピン２の材質は、例えば、アルミニウム、真鍮、マグネシウム等を選択できる。アルミニウム、真鍮、マグネシウム等を選択することにより、治具ピン２のマグネット２５による磁化を防止し、ストッカー６１からの出し入れやステージ３への配置及び撤去をスムーズに行うことができる。特に、アルミニウム等を選択した場合には、治具ピン２を軽量化し、第１ロボットハンド４の負担を軽減することができる。

【0018】

治具ピン２は、第１治具ピン２－１と、第２治具ピン２－２と、第３治具ピン２－３とを含む。治具ピン２は、先端部２１の少なくとも一部に、分割前基板Ｗ１及び／又は基板Ｗ２を支持する支持部２１ａを含む。第１治具ピン２－１の先端部２１は、スリットＳに挿通される挿通部２１ｂを含む。挿通部２１ｂをスリットＳに挿通することにより、分割前基板Ｗ１の位置ずれを防止することができる。第２治具ピン２－２の先端部２１は、フラットに形成されている。第３治具ピン２－３の先端部２１は、被チャック部２２よりも大径に設けられている。また、第３治具ピン２－３の先端部２１に、分割前基板Ｗ１のエッジＥを受ける段差２１ｃと、エッジＥを段差２１ｃに導く傾斜面２１ｄとが形成されている。第３治具ピン２－３の台座部２４の側面には、段差２１ｃの向きを判別するための平坦部２４ａが形成されている。

【0019】

第１ロボットハンド４は、治具ピン２を把持するチャック部５と、第１ロボットハンド４全体をＹ方向にスライド移動させるスライド機構（図示なし）と、第１ロボットハンド４全体をＺ方向に移動（昇降）させる昇降機構とを備える。

【0020】

図４に示すように、チャック部５は、開閉可能な一対の把持部５１から構成され、各々の把持部５１は、半円柱形状の溝部５２と、被チャック部２２に周設された凸部２３を収容する凹部５３とを含む。溝部５２は、治具ピン２の被チャック部２２と略同径に形成されている。チャック部５の材質は、例えば、アルミニウム、真鍮、マグネシウム等を選択できる。アルミニウム、真鍮、マグネシウム等を選択することにより、チャック部５のマグネット２５による磁化を防止し、治具ピン２の把持及び開放をスムーズに行うことができる。特に、真鍮、マグネシウム等を選択した場合には、チャック部５の剛性を高め、耐久性を上昇させることができる。

【0021】

図４（ｂ）に示すように、把持部５１を閉状態にすると、溝部５２が被チャック部２２の外周面を把持するとともに、凹部５３に治具ピン２の凸部２３が収容される。このとき、凸部２３は抜け止めとして機能するため、把持した治具ピン２の脱落を防止することができる。

【0022】

第１セットベース６は、治具ピン２を保管するストッカー６１と、第１セットベース６の原点６ａを示す第１原点ブロック８と、第１セットベース６全体をＸ方向に移動させるローラ９とを備える。

【0023】

ストッカー６１は、第１セットベース６の表面に複数装着されている。各々のストッカー６１は、治具ピン２を個別に収容する複数の収容穴６２を有する。ストッカー６１は、第１，２，３治具ピン２－１，２－２，２－３を各々種類別に収容している。ストッカー６１の底部は、マグネット２５により磁着可能な被磁着部材６３を含み、収容穴６２の底面は、マグネット２５を磁着可能な第２被磁着面６４として機能する。被磁着部材６３の材質は、例えば、スチールやＳＵＳ４３０材等を選択できる。ストッカー６１のサイズ及び収容穴６２の個数は、適宜変更可能である。

【0024】

図５，６に示すように、ステージ３は、板状に設けられ、ステージ３全体を持ち上げるためのハンドル３４を備えている。ステージ３のコーナー部３２は、第１原点ブロック８と相補的な形状に形成されている。第１原点ブロック８にステージ３のコーナー部３２を嵌め込むと、ステージ３の原点３ａと第１セットベース６との原点６ａとを位置合わせすることができ、配置情報と実際の配置との誤差を低減することができる。

【0025】

ステージ３は、治具ピン２のマグネット２５により磁着可能な被磁着性の材料から形成され、ステージ３の表面はマグネット２５を磁着可能な第１被磁着面３３として機能する。

【0026】

第１被磁着面３３には、治具ピン２の位置ずれを防止する樹脂膜３１が形成されている。治具ピン２は、磁力によりステージ３に保持されているため、何ら手当をしない場合には、位置ずれを起こすおそれがある。樹脂膜３１を形成したことにより、治具ピン２の位置ずれに抗する向きの摩擦力を生じさせ、位置ずれを防止することができる。ステージ３の材質は、例えば、スチールやＳＵＳ４３０材等を選択できる。樹脂膜３１の材質は、例えば、シリコン等を選択できる。樹脂膜３１に粘着層を形成し、治具ピン２をより安定的に保持できるよう構成することも可能である。

【0027】

第１制御部７は、第１ロボットハンド４のスライド機構及び昇降機構や第１セットベース６のローラ９を制御し、第１ロボットハンド４の位置を調整する。具体的には、第１制御部７は、第１ロボットハンド４をＹ方向に移動させる場合にはスライド機構を制御し、第１ロボットハンド４をＸ方向に移動させる場合にはローラ９を制御し、第１ロボットハンド４をＺ方向に移動させる場合には昇降機構を制御する。

【0028】

第１制御部７は、第１ロボットハンド４のチャック部５の把持部５１の開閉状態を制御する。具体的には、第１制御部７は、初期状態において、把持部５１を開状態に制御し、第１ロボットハンド４で治具ピン２を把持するときに把持部５１を閉状態に制御する。第１制御部７は、把持部５１から治具ピン２を開放するときに把持部５１を開状態に制御する。

【0029】

第１制御部７は、図５に示すように、配置情報に基づいて、治具ピン２をステージ３に配置する。配置情報は、各治具ピン２の位置を示す情報であり、ユーザが分割前基板Ｗ１の画像等に基づいて生成するものである。配置情報は、例えば、ＸＹ座標上の位置情報や、マップ情報を含むことができる。第１治具ピン２－１は、スリットＳに沿って配置されている。第２治具ピン２－２は、電子回路（図示なし）を回避しつつ、スリットＳの無い位置に配置されている。第３治具ピン２－３は、分割前基板Ｗ１のエッジＥに沿って配置されている。

【0030】

図７に示すように、基板分割装置１１は、分割前基板Ｗ１を支持する治具ピン２と、治具ピンを配置するステージ３と、ステージ３を搭載する第２セットベース１６と、分割前基板Ｗ１を分割する工具１５と、工具１５を制御する第２制御部１７と、第２セットベース１６の原点１６ａを示す第２原点ブロック１８と、分割前基板Ｗ１のコーナーを保持するコーナーブロック１９とを備える。

【0031】

以上の構成の治具配置装置１及び基板分割装置１１を用いて、基板分割処理を行う流れを、図２，６，７に基づいて説明する。

【0032】

まず、図２に示すように、ステージ３を治具配置装置１の第１セットベース６に装着する。このとき、ステージ３のコーナー部３２を第１セットベース６の原点ブロック８に嵌め込み、ステージ３の原点３ａと第１セットベース６の原点６ａとのＸ－Ｙ位置を位置合わせする。

【0033】

次に、第１制御部７は、第１ロボットハンド４を制御し、配置マップに基づいて、治具ピン２をステージ３に配置する。以下、第１治具ピン２－１をステージ３に配置する場合を例として詳説する。

【0034】

第１制御部７は、把持部５１を開状態に制御する。第１制御部は、第１ロボットハンド４を±Ｘ方向及び／又は±Ｙ方向に移動させ、第１ロボットハンド４をストッカー６１の上方に配置する。第１制御部７は、把持部５１を開状態とし、第１ロボットハンド４を－Ｚ方向に移動させ、チャック部５と第１治具ピン２－１の被チャック部２２との位置を合わせる。第１制御部７は、把持部５１を閉状態に制御し、把持部５１で第１治具ピン２－１を把持する。その後、第１制御部７は、第１ロボットハンド４を＋Ｚ方向に移動させる。

【0035】

第１制御部７は、第１ロボットハンド４を±Ｘ方向及び／又は±Ｙ方向に移動させ、第１ロボットハンド４を配置情報に含まれる配置位置の上方に配置する。第１制御部７は、第１ロボットハンド４をーＺ方向に移動させ、第１治具ピン２－１をステージ３に配置する。その後、第１制御部は、把持部５１を開状態に制御する。第２治具ピン２－２及び第３治具ピン２－３の場合も同様である。

【0036】

続いて、図６に示すように、ステージ３を治具配置装置１の第１セットベース６から取り外し、図７に示すように、ステージ３を基板分割装置１１の第２セットベース１６に装着する。このとき、ステージ３のコーナー部３２を第２セットベース１６の原点ブロック１８に嵌め込み、ステージ３の原点３ａと第２セットベース１６の原点１６ａとを位置合わせする。

【0037】

最後に、基板分割装置１１の第２制御部１７は、第２ロボットハンド１４を制御し、スリットＳに沿って分割前基板Ｗ１を分割する。基板Ｗ２は、治具ピン２の支持部２１ａに保持され、落下することなく支持される。

【0038】

したがって、この実施形態の治具配置装置１によれば、ステージ３に治具ピン２を再配置することにより、様々な種類の分割前基板Ｗ１に対応できる。このため、分割前基板Ｗ１の種類毎に治具を製造する手間とコストを削減できる。

【0039】

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に例示するように、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）治具配置装置１と基板分割装置１１を一体に設け、ステージ３を移動する手間を削減すること。
（２）プログラム化又は機械学習により、配置情報を自動化すること。
（３）第１セットベース６の裏面側に、ステージ３を磁着可能な電磁石（図示なし）を設け、第２セットベース１６の裏面側に、ステージ３を磁着可能な電磁石（図示なし）を設ける。第１，２セットベース６，１６の裏面側に電磁石を設けたことにより、被磁着性のステージ３の反りや浮きを防止して平滑度を維持し、治具ピン２の支持部２１ａの高さ精度を高めることができる。

【符号の説明】

【0040】

１ 治具配置装置
２ 治具ピン
３ ステージ（ａ：原点）
４ 第１ロボットハンド
５ チャック部
６ 第１セットベース（ａ：原点）
７ 第１制御部
８ 第１原点ブロック
９ ローラ
１１ 基板分割装置
１４ 第２ロボットハンド
１５ 工具
１６ 第２セットベース（ａ：原点）
１７ 第２制御部
１８ 第２原点ブロック
１９ コーナーブロック
２１ 先端部（ａ：支持部、ｂ：挿通部、ｃ：段差、ｃ：傾斜面）
２２ 被チャック部
２３ 凸部
２４ 台座部
２５ マグネット
３１ 樹脂膜
３２ コーナー部
３３ 第１被磁着面
３４ ハンドル
５１ 把持部
５２ 溝部
５３ 凹部
６１ ストッカー
６２ 収容穴
６３ 被磁着部材
６４ 第２被磁着面
７１ 従来の治具（上側）
７２ 従来の治具（下側）
７３ 開口部
Ｅ エッジ
Ｓ スリット
Ｗ１ 分割前基板
Ｗ２ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】