CN101402226A

CN101402226A - 切削装置

Info

Publication number: CN101402226A
Application number: CNA2008101680223A
Authority: CN
Inventors: 田中万平; 大河原聪
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2028-09-25
Also published as: JP5096100B2; JP2009090401A; CN101402226B

Abstract

本发明提供一种切削装置，其具有这样的结构：即使被加工物的尾料等较大的切屑飞溅，也不易受到损伤，能够保护卡盘工作台进给机构。在切削装置中，相对于卡盘工作台(2)，下游侧的加工进给构件的上部用板状盖部件(8)覆盖，上游侧的加工进给构件用折皱盖部件(9)覆盖，所述下游侧位于切削液因切削刀具的旋转而飞溅的方向，由此可使板状盖部件(8)由金属等形成，由此，即使被加工物的尾料等较大的切屑飞溅，板状盖部件(8)也不易受到损伤，能够可靠地保护加工进给机构。

Description

切削装置

技术领域

本发明涉及一种一边供给切削液一边用切削刀具切削加工被加工物的切削装置。

背景技术

在半导体器件制造工序中，在呈格子状地排列在大致圆板形状的半导体晶片的表面上的多个区域中，形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(large scale integration：大规模集成电路)等回路，通过将形成有这些回路的各区域沿预定的称为间隔道的切断线进行切割，来制造出一个一个半导体芯片。这样分割开的半导体芯片经过封装而广泛利用于移动电话、个人计算机等电子设备。

移动电话、个人计算机等电子设备追求更加小型和轻量化，半导体芯片的封装也开发出了称为CSP(Chip Size Package：芯片尺寸封装)和QFN(Quad Flat Non-lead Package：方形扁平无引脚封装)的可小型化的封装技术。这样的CSP基板或QFN基板的切断通过切割装置来实施。

该切割装置具有在供给切削液的同时对保持在卡盘工作台上的CSP基板等被加工物用切削刀具进行切削的切削构件。这里，卡盘工作台构成为可通过包括滚珠丝杠等的加工进给构件在加工方向上进行加工进给。并且，在卡盘工作台的加工进给方向两侧配置有可在加工进给方向上自由伸缩的折皱机构，来覆盖加工进给构件，以使切削液和切屑等不会进入到构成加工进给构件的机械元件中。

专利文献1：日本特开2004-186361号公报

在通过切割装置切断CSP基板等的情况下，在CSP基板等的边缘部存在没有形成CSP的耳部等尾料，这些尾料会作为较大的切屑飞溅到折皱机构上，该折皱机构从卡盘工作台的往复移动方向上看配置在单侧，在例如刀具向使作用于基板的部位朝卡盘工作台的去往动作方向移动的方向旋转的情况下，从卡盘工作台的去往动作方向上看，该折皱机构配置在下游侧。飞溅到折皱机构上的较大的尾料等切屑有阻碍折皱机构的顺畅收缩和伸展的趋势。由于折皱机构必须顺畅地收缩和伸展，所以通常用布或者类似薄板材料形成。因此，由于飞溅到折皱机构上的较大的切削，使折皱机构的构成部件上产生孔等损伤的情况不在少数。

因此，在切割加工基板等被加工物时，保护卡盘工作台进给机构的折皱机构容易受到损伤而劣化，作为保护卡盘工作台进给机构的构件还处于不满意的现状中。

发明内容

本发明就是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种切削装置，该切削装置具有这样的结构：即使被加工物的尾料等较大的切屑飞溅也不易受到损伤，能够保护卡盘工作台进给机构。

为了解决上述问题而达到目的，本发明的切削装置包括：卡盘工作台，其保持被加工物；切削构件，其具有主轴，切削刀具可旋转地安装于该主轴，该切削刀具在被供给切削液的同时对保持在上述卡盘工作台上的被加工物进行切削；加工进给构件，其在与上述主轴的轴心方向正交的方向上对上述卡盘工作台进行加工进给；以及排水道，其沿着上述卡盘工作台的加工进给方向配置在两侧，该切削装置的特征在于，

该切削装置包括：板状盖部件，其相对于上述卡盘工作台，覆盖下游侧的上述加工进给构件的上部，上述下游侧位于切削液因上述切削刀具的旋转而飞溅的方向；和折皱盖部件，其覆盖上游侧的上述加工进给构件的上部。

此外，在上述发明中，本发明的切削装置的特征在于，该切削装置包括：卡盘工作台支承基座，其支承上述卡盘工作台，并且配置成可以由上述加工进给构件在加工进给方向上驱动；水箱，其在上述卡盘工作台依靠上述加工进给构件的驱动而动作的范围内具有开口部，并且以覆盖上述加工进给构件的方式配置，而且该水箱沿着加工进给方向在两侧具有上述排水道；以及固定板，其在上述水箱内围绕着上述开口部的周围，在上述固定板的外壁具有上述板状盖部件和上述折皱盖部件在加工进给方向上滑动用的轨道，上述板状盖部件和上述折皱盖部件的两侧以沿着上述固定板的外壁的方式垂下，并以覆盖上述开口部的方式配置，上述板状盖部件的一端与上述卡盘工作台支承基座连接，上述板状盖部件的另一端为自由端，在上述板状盖部件的内表面上具有在上述固定板的上述轨道上滑动的滑动部。

此外，在上述发明中，本发明的切削装置的特征在于，上述板状盖部件以从加工进给方向的中心朝向两侧的上述排水道侧降低的方式倾斜。

此外，在上述发明中，本发明的切削装置的特征在于，上述切削装置具有尾料盒，该尾料盒与上述排水道连通地配置在加工进给方向的最下游侧位置，用来回收通过被加工物的加工而产生的尾料，在上述切削构件通过上述加工进给构件而在加工进给方向上进行往复动作时，上述板状盖部件的上述自由端在上述尾料盒的上表面沿加工进给方向进行往复动作。

此外，在上述发明中，本发明的切削装置的特征在于，该切削装置具有尾料接收盘，该尾料接收盘形成为在一端具有开口的簸箕形状，并且该尾料接收盘以上述开口侧重叠在上述板状盖部件上的方式设置在上述卡盘工作台支承基座上。

本发明的切削装置，相对于卡盘工作台，用板状盖部件覆盖下游侧的加工进给构件的上部，上述下游侧位于切削液因切削刀具的旋转而飞溅的方向上，所以能够由金属等来形成板状盖部件，由此，即使被加工物的尾料等较大的切屑飞溅，板状盖部件也不易受到损伤，具有能够可靠地保护卡盘工作台进给机构的效果。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的切削装置的一例的外观立体图。

图2是表示卡盘工作台等的去往动作时的情形的示意立体图。

图3是表示卡盘工作台等的回复动作时的情形的示意立体图。

图4是放大表示图3中的о部位的分解立体图。

图5是表示加工进给构件等的结构的示意侧视图。

标号说明

1：切削装置；2：卡盘工作台；3：切削构件；5：加工进给构件；6：水箱；7：尾料盒；8：板状盖部件；9：折皱盖部件；10：被加工物；21：卡盘工作台支承基座；31：切削刀具；32：主轴；61：开口部；62：排水道；63：固定板；64：轨道；84：滑动部；86：尾料接收盘；86a：开口。

具体实施方式

以下，参照附图说明为用于实施本发明的最佳方式的切削装置。

图1是表示本实施方式的切削装置的一例的外观立体图，图2是表示卡盘工作台等的去往动作时的情形的示意立体图，图3是表示卡盘工作台等的回复动作时的情形的示意立体图，图4是放大表示图3中的о部位的分解立体图，图5是表示加工进给构件等的结构的示意侧视图。关于本实施方式中采用的切削装置1，作为示意结构，如图1所示，具有：卡盘工作台2，其保持封装基板等被加工物10；切削构件3，其对保持在卡盘工作台2上的被加工物10实施用于分割的切削加工；以及摄像构件4。

这里，切削构件3为对置双重切割(facing dual cut)方式，在该切削构件3中，以使一对切削刀具31(参照仅图示出了一个的图5)在Y轴方向上可自由进退地彼此对置的方式，配置两个主轴32(参照仅图示出了一个的图5)，能够用一对切削刀具31对被加工物10进行相当于两条线部分的同时切割。此外，如图5所示，切削构件3具有切削液供给构件34，该切削液供给构件34具有向成为切削刀具31的加工点的切削刃外周部附近从两侧供给切削液的内外一对喷嘴33。即，切削构件3具主轴32，切削刀具31可旋转地安装于主轴32，该切削刀具31在供给切削液的同时对保持在卡盘工作台2上的被加工物10进行切削。

此外，切削装置1包括：加工进给构件5，其使保持了被加工物10的卡盘工作台2相对于切削构件3在X轴方向上进行加工进给；分度进给构件(未图示)，其使切削构件3的一对切削刀具31分别独立地相对于卡盘工作台2在Y轴方向上进行分度进给(index feed)；以及切深进给构件(未图示)，其使切削构件3的切削刀具31独立地相对于保持在卡盘工作台2上的被加工物10在Z轴方向上进行切入切深进给。如图5所示，加工进给构件5包括：滚珠丝杠53，其可自由旋转地由支承片52支承，该支承片52配置于基座51上的在X轴方向上分离的预定位置；马达54，其与该滚珠丝杠53的一端连接，并且驱动滚珠丝杠53旋转；滑块55，其具有与滚珠丝杠53啮合的内螺纹部，并且支承卡盘工作台2；以及导轨56，其引导该滑块55在X轴方向上的移动，该加工进给构件5使卡盘工作台2在X轴方向上往复移动。

此外，保持被加工物10的卡盘工作台2设置在卡盘工作台支承基座21上，该卡盘工作台支承基座21配置成可由加工进给构件5在X轴方向上驱动。这里，在卡盘工作台支承基座21和滑块55之间，设置有使卡盘工作台2在水平面内旋转的θ旋转构件22。由此，就能在XY平面内对所保持的被加工物10的相对于X轴方向的朝向进行转动调整。

此外，摄像构件4是搭载有对保持在卡盘工作台2上的被加工物10的表面进行摄像的CCD照相机等的显微镜，摄像构件4用于进行切削刀具31相对于应切削的分割预定线的定位的校准。

此外，本实施方式的切削装置1具有以覆盖加工进给构件5整体的方式配置的水箱6。该水箱6具有开口部61，该开口部61在卡盘工作台2(卡盘工作台支承基座21和θ旋转构件22)基于加工进给构件5的驱动而运动的整个范围内开口，以便不阻碍卡盘工作台2的运动。此外，水箱6利用切削装置1的壳体的一部分而构成，在水箱6的沿着加工进给方向即X轴方向的两侧，形成有用于排泄切削液的排水道62。在这里，为了使切削液等不易进入，开口部61的周围由矩形框状的固定板63包围，该固定板63以可获得比排水道62高的位置的方式立起地形成。此外，在水箱6内，在固定板63的两侧外壁上有两根轨道64。这些轨道64具有纵贯水箱6的大致全长的长度。

此外，在将切削液因切削刀具31的旋转而飞溅的方向相对于卡盘工作台2设为下游侧的情况下，在水箱6的最下游侧配置有尾料盒7，该尾料盒7用于收纳在加工被加工物10时产生的尾料。排水道62的最下游侧也配置成连通在尾料盒7上。

另外，在水箱6上，作为覆盖从开口部61露出的加工进给构件5的上部的盖部件，设置有板状盖部件8和折皱盖部件8。板状盖部件8由金属材料构成，其相对于卡盘工作台2，覆盖下游侧的加工进给构件5的上部，所述下游侧位于切削液因切削刀具31的旋转而飞溅的方向上，该板状盖部件8的靠卡盘工作台2侧的一端，以与卡盘工作台支承基座21一体地运动的方式，经防水罩81与卡盘工作台支承基座21连接，板状盖部件8的下游侧的另一端为自由端。该板状盖部件8具有这样的长度：如图5中的实线所示，在卡盘工作台支承基座21等位于开口部61内的最上游侧位置时，完全封闭开口部61的下游侧。如图5中的虚线所示，具有这样的长度的板状盖部件8设定成在移动至最下游侧时覆盖尾料盒7的上表面。此外，板状盖部件8的两侧以沿着固定板63的外壁的方式下垂至排水道62上，并以覆盖开口部61的方式配置。此外，板状盖部件8形成为两侧具有倾斜面82的屋顶型形状，该倾斜面82以从加工进给方向即X轴方向的中心向两侧的排水道62侧降低的方式倾斜。另外，在板状盖部件8的内侧设置有与轨道64对置的轨道部83，在该轨道部83下表面的多个部位设置有在轨道64上滑动的滑动部84。滑动部84由滑动性良好的树脂等缓冲部件形成。

此外，在板状盖部件8的两侧和自由端，安装有在排水道62上和水箱6的底面上滑动接触的刷部件85。这些刷部件85经利用了与往复动作联动的螺线管等的移位机构(未图示)而安装，以使得：在板状盖部件8与卡盘工作台2等一起向下游侧进行去往动作时，这些刷部件85位于在排水道62上和水箱6的底面上滑动接触的滑动接触位置，在向上游侧进行回复动作时，这些刷部件85位于从排水道62上和水箱6的底面上离开的退避位置。

另一方面，折皱盖部件9相对于卡盘工作台2覆盖上游侧的加工进给构件5的上部，折皱盖部件9由布等材料以公知的方式构成为可自由伸缩，该折皱盖部件9的靠卡盘工作台2侧的一端，以与卡盘工作台支承基座21一体地运动的方式，经防水罩81与卡盘工作台支承基座21连接，折皱盖部件9的上游侧的另一端与水箱6的内壁等固定部连接。该折皱盖部件9也以沿着固定板63的外壁的方式下垂至排水道62上，并以覆盖开口部61的方式配置。另外，折皱盖部件9也设置成可以沿着X轴方向在轨道64上自由滑动。由此构成为，当卡盘工作台2向下游侧进行去往动作时，折皱盖部件9伸展，当卡盘工作台2向上游侧进行回复动作时，折皱盖部件9收缩。

另外，在防水罩81(卡盘工作台支承基座21)与卡盘工作台2之间，设置有尾料接收盘86。该尾料接收盘86形成为在一端具有收缩成带锥度的形状的开口86a的簸箕(麈取り)形状，该尾料接收盘86配置成开口86a侧以预定尺寸重叠在下游侧的板状盖部件8上。

在这样的结构中，在切削加工被加工物10时，相对于保持在卡盘工作台2上的被加工物10高速旋转的切削刀具31，通过分度进给构件和切深进给构件而定位在被加工物10的所希望的间隔道上，然后通过加工进给构件5使卡盘工作台2在X轴方向上进行去往动作，以此来进行切削加工。在该切削时，一边对于切削刀具31和被加工物10从切削液供给构件34的喷嘴33供给切削液，一边进行切削。在该去往动作时，板状盖部件8由轨道64引导着滑动部84地没有伸缩地、与卡盘工作台2一体地朝向尾料盒7在X轴方向上进行去往动作，折皱部件9在伸展的同时由轨道64引导着与卡盘工作台2一体地在X轴方向上进行去往动作，使开口部61相对于加工进给构件5维持封闭状态。

另外，当完成所希望的间隔道的切削时，使切削刀具31在Z轴方向上退避，停止切削液的供给，并通过加工进给构件5使卡盘工作台2在X轴方向上进行回复动作。在该回复动作时，板状盖部件8由轨道64引导着滑动部84地没有伸缩地与卡盘工作台2一体地在X轴方向上进行回复动作，折皱部件9在收缩的同时由轨道64引导着与卡盘工作台2一体地在X轴方向上进行回复动作，将开口部61相对于加工进给构件5维为封闭状态。此后，再次通过分度进给构件和切深进给构件，使相对于被加工物10高速旋转的切削刀具31定位在被加工物10的下一个所希望的间隔道上，并通过加工进给构件5使卡盘工作台2在X轴方向上进行去往动作，来进行切削动作。以下，通过重复这样的动作对被加工物10的所有的间隔道进行切削。

这里，在卡盘工作台2进行去往动作的切削加工时，通过切削刀具31的旋转，切削液主要向位于下游侧的板状盖部件8侧飞溅。由此，从卡盘工作台2的往复运动方向上看，在切屑加工没有形成芯片的耳部等尾料部分时产生的、尾料等较大的切屑也向位于下游侧的板状盖部件8侧飞溅。飞溅这种较大的切屑的板状盖部件8由于由金属等形成而具有足够的强度，所以即使较大的切削飞溅也不易损伤。另外，板状盖部件8与卡盘工作台2一体地往复运动，并始终覆盖卡盘工作台2的下游侧的开口部61，所以能够可靠地发挥对于加工进给构件5的防水功能。卡盘工作台2的上游侧的开口部61始终被折皱盖部件9覆盖，能够可靠地发挥对于加工进给构件5的防水功能。该折皱盖部件9由于位于不会(或几乎不会)发生切削液因切削刀具31的旋转而飞溅的上游侧，所以不会受到较大的切屑的飞溅。

另外，关于切削加工时向下游侧飞溅到卡盘工作台2上的切削液和切屑，在如图2中的尾料接收盘86和板状盖部件8上如箭头所示，通过簸箕形状的尾料接收盘86而抑制了飞溅状态，成为被可靠地引导至重叠的板状盖部件8上的结构，因此有利于切削液和切屑的飞溅防止，进而有利于回收效率的提高。另外，由于板状盖部件8本身也具有从中心向两侧的排水道62倾斜的倾斜面82，所以使飞溅在板状盖部件8上的切削液和切屑到排水道62和水箱6的底面上的切削液和切屑，在与刷部件85滑动接触的同时向下游侧进行去往动作，所述刷部件85跟随着与卡盘工作台2一体地进行去往动作的板状盖部件8，因此所述切削液和切屑以不会在排水道62上产生残留物的方式被扫出。此时，由于排水道62与尾料盒7的上表面侧连通，所以通过刷部件85的滑动接触而扫出的切削液和切屑可靠地回收到尾料盒7内。再有，如图3所示，刷部件85在进行回复动作时退避至不与排水道62和水箱6的底面滑动接触的退避位置，所以不会将排水道62上的切削液和切屑带回到上游侧。

此外，由于与卡盘工作台2一体地移动的板状盖部件8不像折皱盖部件9那样伸缩，所以成为了使X轴方向的长度大型化的一个原因，但是在本实施方式中，作为封装基板等的切削装置，利用了现有的尾料盒7的上空，板状盖部件8的自由端在尾料盒7的上空往复移动，所以能够以与现有的两侧折皱机构方式相同的装置尺寸来实现这样的切削装置。

本发明并不限于上述实施方式，只要在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变形。例如，在本实施方式中，以应用在对置双重切割方式的切削装置中的例子进行了说明，但是，当然也能够同样应用于具有一个切削刀具的单切削方式的切削装置中。

此外，在本实施方式中，采用刷部件86将排水道61上的切削液和切屑扫到尾料盒7侧，但是也可将排水道61本身设置成向尾料盒7侧倾斜、或者在排水道61上设置带式输送机等搬送部件，使排水道61上的切削液和切屑回收到尾料盒7侧。

Claims

1.一种切削装置，其包括：卡盘工作台，其保持被加工物；切削构件，其具有主轴，切削刀具可旋转地安装于该主轴，该切削刀具在被供给切削液的同时对保持在上述卡盘工作台上的被加工物进行切削；加工进给构件，其在与上述主轴的轴心方向正交的方向上对上述卡盘工作台进行加工进给；以及排水道，其沿着上述卡盘工作台的加工进给方向配置在两侧，该切削装置的特征在于，

2.根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，

该切削装置包括：

卡盘工作台支承基座，其支承上述卡盘工作台，并且配置成可以由上述加工进给构件在加工进给方向上驱动；

水箱，其在上述卡盘工作台依靠上述加工进给构件的驱动而动作的范围内具有开口部，并且以覆盖上述加工进给构件的方式配置，而且该水箱沿着加工进给方向在两侧具有上述排水道；以及

固定板，其在上述水箱内围绕着上述开口部的周围，在上述固定板的外壁具有上述板状盖部件和上述折皱盖部件在加工进给方向上滑动用的轨道，

上述板状盖部件和上述折皱盖部件的两侧以沿着上述固定板的外壁的方式垂下，并以覆盖上述开口部的方式配置，

上述板状盖部件的一端与上述卡盘工作台支承基座连接，上述板状盖部件的另一端为自由端，在上述板状盖部件的内表面上具有在上述固定板的上述轨道上滑动的滑动部。

3.根据权利要求1或2所述的切削装置，其特征在于，

上述板状盖部件以从加工进给方向的中心朝向两侧的上述排水道侧降低的方式倾斜。

4.根据权利要求2或3所述的切削装置，其特征在于，

上述切削装置具有尾料盒，该尾料盒与上述排水道连通地配置在加工进给方向的最下游侧位置，用来回收通过被加工物的加工而产生的尾料，

在上述切削构件通过上述加工进给构件而在加工进给方向上进行往复动作时，上述板状盖部件的上述自由端在上述尾料盒的上表面沿加工进给方向进行往复动作。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的切削装置，其特征在于，

该切削装置具有尾料接收盘，该尾料接收盘形成为在一端具有开口的簸箕形状，并且该尾料接收盘以上述开口侧重叠在上述板状盖部件上的方式设置在上述卡盘工作台支承基座上。