CN102233621A

CN102233621A - 滚珠丝杠保护折皱机构

Info

Publication number: CN102233621A
Application number: CN2011100965805A
Authority: CN
Inventors: 上仓享
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2011-11-09
Also published as: JP2011224729A

Abstract

本发明提供一种滚珠丝杠保护折皱机构，其保护性能高，即使是在可动部往复运动的情况下也能够密闭保护滚珠丝杠。该滚珠丝杠保护折皱机构具备覆盖滚珠丝杠(13)的一端侧的第一折皱部(104)和覆盖滚珠丝杠(13)的另一端侧的第二折皱部(105)，第一折皱部的一端与第一静止部(101)的连接面(101a)连接，第一折皱部的另一端与螺母(103)的安装部(103b)连接，并且，第二折皱部的一端与第二静止部(102)的连接面(102a)连接，第二折皱部的另一端与螺母(103)的安装部(103c)连接，利用跨过螺母(103)的连通路(106)将第一折皱部内的密闭空间(A1)与第二折皱部内的密闭空间(A2)连通。

Description

滚珠丝杠保护折皱机构

技术领域

本发明涉及滚珠丝杠保护折皱机构，例如涉及对用于切削装置的保持工作台的进给的滚珠丝杠进行保护的滚珠丝杠保护折皱机构。

背景技术

在半导体器件的制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面呈格子状地形成分割预定线，并在由分割预定线划分出的区域形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(large scale integration：大规模集成电路)等电路。接着，利用切削装置沿分割预定线切削半导体晶片，将半导体晶片分割为一个一个的半导体芯片。如此分割成的半导体芯片被封装起来并广泛应用于便携电话、个人计算机等电气设备中。

一般来说，在分割这样的半导体晶片的切削装置中，在朝向半导体晶片的加工部分喷射切削液的同时进行切削(例如，参照专利文献1)。在该切削装置中，用保持工作台来保持半导体晶片，并在利用滚珠丝杠使该保持工作台前后进行往复运动的同时进行切削加工。

专利文献1：日本特开平8-25209号公报

另外，为了防止由切削加工时飞溅的切削液、切屑引起的磨损和破损，上述的切削装置的滚珠丝杠由折皱状的罩部件覆盖。在该折皱状的罩部件设有气孔(通气孔)，通过将罩部件内的空气从该通气孔吸入和排出，罩部件与保持工作台的往复运动配合地进行伸缩。在采用如此地设有通气孔的罩部件的情况下，存在着切削液等异物从通气孔混入到罩部件内部的可能，存在着不一定充分地发挥罩部件的保护功能的问题。

发明内容

本发明正是鉴于该点而完成的，其目的在于提供一种保护性能高的滚珠丝杠保护折皱机构，其即使是在可动部往复运动的情况下也能够密闭保护滚珠丝杠。

本发明的滚珠丝杠保护折皱机构为覆盖并保护驱动构件的滚珠丝杠的滚珠丝杠保护折皱机构，该驱动构件具有：可动部，所述可动部在第一静止部和第二静止部之间进行往复移动；螺母，所述螺母形成于所述可动部；所述滚珠丝杠，所述滚珠丝杠与所述螺母卡合并从所述第一静止部侧延伸至所述第二静止部侧；以及电动机，所述电动机以所述滚珠丝杠的延伸方向为旋转轴来驱动所述滚珠丝杠旋转，所述滚珠丝杠保护折皱机构的特征在于，该滚珠丝杠保护折皱机构具有：第一折皱部，所述第一折皱部通过使一端与所述第一静止部连接、并使另一端与所述可动部的所述螺母连接而形成了密闭空间，并且该第一折皱部能够伴随着所述第一静止部与所述可动部之间的接近和分离而自如地伸缩；以及第二折皱部，所述第二折皱部通过使一端与所述可动部的所述螺母连接、并使另一端与所述第二静止部连接而形成了密闭空间，并且该第二折皱部能够伴随着所述可动部与所述第二静止部之间的接近和分离而自如地伸缩，跨过所述螺母地配设有连通路，该连通路使所述第一折皱部覆盖的密闭空间与所述第二折皱部覆盖的密闭空间连通。

根据该结构，通过形成于第一折皱部和所述第二折皱部内的密闭空间来密闭保护滚珠丝杠，在可动部往复运动的情况下，空气经由连通路从第一折皱部内(第二折皱部内)的密闭空间移动到第二折皱部内(第一折皱部内)的密闭空间。由此，第一折皱部和第二折皱部无需设置将密闭空间内的空气排出到外部的通气孔就能够伸缩。因此，即使是在可动部往复运动的情况下，也能够密闭保护滚珠丝杠，能够实现保护性能高的滚珠丝杠保护折皱机构。

根据本发明，能够提供一种保护性能高的滚珠丝杠保护折皱机构，其即使是在可动部往复运动的情况下也能够密闭保护滚珠丝杠。

附图说明

图1是具备本发明的实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构的切削装置的立体图。

图2是本发明的实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构的周边结构的说明图。

图3是本发明的实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构的动作说明图。

图4是示出本发明的实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构的变形例的图。

图5是于本发明的实施方式涉及的切削装置的环状框架支承的半导体晶片的立体图。

标号说明

1：切削装置；3：保持工作台(可动部)；4：保持工作台移动机构(驱动构件)；6：刀具单元；7：刀具单元移动机构；13：滚珠丝杠；14、38：驱动电动机(电动机)；15：滚珠丝杠保护折皱机构；21：工件保持部；31：导轨；32：Y轴工作台；34：Z轴工作台；36、37：滚珠丝杠；41：切削刀具；101：第一静止部；102：第二静止部；101a、102a：连接面；103：螺母；103a：主体部；103b、103c：安装部；104：第一折皱部；105：第二折皱部；106：连通路；107：管路；W：半导体晶片(工件)；A1、A2：密闭空间。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。首先，在对具有本发明的实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构的切削装置进行说明之前，简单地说明作为切削对象的半导体晶片。图5是被支承于环状框架的半导体晶片的立体图。

如图5所示，半导体晶片(工件)W形成为大致圆板状，并且在其表面通过呈格子状地排列的分割预定线91划分出多个区域。在所述划分出的区域中形成有IC、LSI等器件92。此外，半导体晶片W经由粘贴带93支承在环状框架94，并相对于切削装置1搬入和搬出。

另外，在本实施方式中，作为工件列举了硅晶片、砷化镓等半导体晶片为例进行说明，不过并不是限定于该结构。也可以将设置在半导体晶片的背面的DAF(DieAttach Film：芯片贴装薄膜)等粘接部件；半导体制品的封装体、陶瓷、玻璃、蓝宝石(Al₂O₃)类无机材料基板；以及各种电气部件和要求精密级的加工位置精度的各种加工材料作为工件。

接着，参照图1，对具备本发明的实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构的切削装置进行说明。图1是具备本发明的实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构的切削装置的立体图。

如图1所示，切削装置1构成为使具有切削刀具41的一对刀具单元(切削加工单元)6与保持了半导体晶片W的保持工作台(可动部)3相对移动来切削半导体晶片W。切削装置1具有基座2，在基座2上设有使保持工作台3沿X轴方向移动的保持工作台移动机构(驱动构件)4。此外，在基座2上设有以跨越保持工作台移动机构4的方式竖立设置的门型的柱部5，在柱部5，在保持工作台3的上方，设有使一对刀具单元6在Y轴方向移动的刀具单元移动机构7。

保持工作台移动机构4具有：一对导轨11，所述一对导轨11配置于基座2上，并且沿X轴方向延伸；以及电动机驱动的X轴工作台12，该X轴工作台12以能够滑动的方式设置于一对导轨11。在X轴工作台12的上部设有保持工作台3。在X轴工作台12的背面侧形成有螺母103(参照图2)，滚珠丝杠13与螺母103卡合。并且，在滚珠丝杠13的一端部连结有驱动电动机(电动机)14，滚珠丝杠13通过该驱动电动机14而被驱动旋转。滚珠丝杠13构成为借助滚珠丝杠保护折皱机构15密闭保护滚珠丝杠13以避免切削加工时的切削液和切屑的影响。对于滚珠丝杠保护折皱机构15的结构将在后文叙述。

保持工作台3具有：θ工作台16，其固定于X轴工作台12的上表面且能够绕Z轴旋转；以及工作台支承部17，其固定于θ工作台16的上表面。此外，在工作台支承部17的上部支承有吸附保持半导体晶片W的工件保持部21。工件保持部21为具有预定的厚度的圆盘状，并且在上表面中央部分通过多孔陶瓷材料形成有吸附面。吸附面是利用负压隔着粘贴带93吸附半导体晶片W的面，并且吸附面经由工作台支承部17的内部的配管与抽吸源连接。

在工件保持部21的周围，经由从工作台支承部17的四个方向朝径向外侧延伸的一对支承臂设有四个夹紧部24。所述四个夹紧部24由空气致动器驱动来夹持固定半导体晶片W的周围的环状框架94。

刀具单元移动机构7具有：一对导轨31，所述导轨31配置在柱部5的前表面且沿Y轴方向延伸；以及电动机驱动的一对Y轴工作台32，所述一对Y轴工作台32以能够滑动的方式设置于一对导轨31。此外，刀具单元移动机构7具有：成对的导轨33，在各Y轴工作台32的前表面分配配置有一对导轨33，导轨33沿Z轴方向延伸；以及电动机驱动的Z轴工作台34，所述Z轴工作台34以能够滑动的方式分别配置于各对导轨33。在各Z轴工作台34分别延伸设置有刀具单元6。

此外，在各Y轴工作台32、各Z轴工作台34的背面侧分别形成有未图示的螺母，并且所述螺母分别与滚珠丝杠36、37卡合。并且，在Y轴工作台32用的滚珠丝杠36、Z轴工作台用的滚珠丝杠37的一端部分别连结有驱动电动机38、39，利用这些驱动电动机38、39来驱动滚珠丝杠36、37旋转。

刀具单元6具备：圆板状的切削刀具41；与切削刀具41连结的主轴；以及喷射切削液的多个喷射嘴。刀具单元6利用主轴使切削刀具41高速旋转、并且从各喷射嘴向切削部分和切削刀具41喷射切削液来进行切削加工。

当如此构成的切削装置1工作时，保持工作台3在保持了半导体晶片W的状态下移动到面对一对刀具单元6的加工位置。接着，使一对刀具单元6的切削刀具41定位于半导体晶片W的X轴方向的分割预定线91，并使一对刀具单元6下降，由此来利用高速旋转的切削刀具41切入半导体晶片W。当利用切削刀具41切入半导体晶片W时，使保持工作台3沿X轴方向进行切削进给，从而加工半导体晶片W的分割预定线91。重复该动作，加工所有的分割预定线91。

接着，参照图2，详细地说明滚珠丝杠保护折皱机构15的周边结构。图2是本实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构15的周边结构的说明图。

如图2所示，滚珠丝杠13沿作为加工进给方向的X轴方向延伸，其一端侧被支承于第一静止部101，其另一端侧被支承于第二静止部102。滚珠丝杠13的一端部与驱动电动机14连结，而该驱动电动机14与第一静止部101连接。此外，在滚珠丝杠13的中间部卡合有螺母103，该螺母103形成于保持工作台3的背面侧。

在螺母103设有：与滚珠丝杠13卡合的主体部103a；从主体部103a向第一静止部101侧呈环状地凸出的安装部103b；以及从主体部103a向第二静止部102侧呈环状地凸出的安装部103c。通过滚珠丝杠13的旋转驱动，螺母103与保持工作台3一起在第一静止部101与第二静止部102之间往复运动。

滚珠丝杠保护折皱机构15具备隔着螺母103的第一折皱部104和第二折皱部105，所述第一折皱部104覆盖滚珠丝杠13的一端侧，所述第二折皱部105覆盖滚珠丝杠13的另一端侧。第一折皱部104和第二折皱部105形成为能够收纳滚珠丝杠13的筒状，并且构成为保护滚珠丝杠13不受切削加工时飞溅的切削液和切屑的影响。第一折皱部104和第二折皱部105具有折叠结构，并且构成为能够与保持工作台3的往复运动相应地沿滚珠丝杠13的延伸方向自如伸缩。

第一折皱部104的一端与第一静止部101的连接面101a连接，该第一折皱部104的另一端与螺母103的安装部103b连接，在第一折皱部104内形成了密闭空间A1。第二折皱部105的一端与第二静止部102的连接面102a连接，该第二折皱部105的另一端与螺母103的安装部103c连接，在第二折皱部105内形成了密闭空间A2。滚珠丝杠13由第一折皱部104和第二折皱部105密闭保护。

在螺母103跨过(穿过)主体部103a地设有连通路106，该连通路106将第一折皱部104内的密闭空间A1与第二折皱部105内的密闭空间A2连通。在本实施方式中，通过在螺母103设置连通路106，密闭空间A1、A2之间的空气能够移动。由此，在第一折皱部104和第二折皱部105的一方收缩时，该一方的密闭空间A1、A2的空气向另一方的密闭空间A1、A2移动。由此，第一折皱部104和第二折皱部105能够在密闭保护滚珠丝杠13的状态下与保持工作台3的往复移动相应地伸缩。另外，连通路106的孔的大小只要是在不妨碍第一折皱部104和第二折皱部105内的与伸缩相伴的空气的移动的范围，则并不特别限定。

接着，参照图3的(a)、(b)对切削加工时的滚珠丝杠保护折皱机构15的动作进行说明。如图3的(a)所示，利用驱动电动机14驱动滚珠丝杠13旋转，通过保持工作台3向箭头D1方向的移动，第一折皱部104向第一静止部101侧收缩。此时，第一折皱部104内的空气经由连通路106向箭头D2方向移动并流入第二折皱部105内。这样，在保持工作台3向第一静止部101侧移动时，连通路106作为从密闭空间A1到密闭空间A2的通气孔(空气的逃逸孔)发挥作用。

此外，如图3的(b)所示，利用驱动电动机14驱动滚珠丝杠13旋转，通过保持工作台3向箭头D3方向的移动，第二折皱部105向第二静止部102侧收缩。此时，第二折皱部105内的空气经由连通路106内向箭头D4方向移动并流入第一折皱部104内。这样，在保持工作台3向第二静止部102侧移动时，连通路106作为从密闭空间A2到密闭空间A1内的通气孔(空气的逃逸孔)发挥作用。

这样，对于本实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构15，由于空气的移动是在由第一折皱部104和第二折皱部105覆盖的封闭空间内进行的，因此能够在密闭保护了滚珠丝杠13的状态下进行切削加工。由此，无需在第一折皱部104和第二折皱部105设置排出内部的空气的通气孔就能够保护滚珠丝杠13。

如上所述，在本实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构15中，利用第一折皱部104和第二折皱部105来密闭保护滚珠丝杠103。并且，通过设置连接第一折皱部104内的密闭空间A1和第二折皱部105内的密闭空间A2的连通路106，基于保持工作台3的往复运动而收缩的一方的密闭空间A1、A2内的空气移动到另一方的密闭空间A1、A2。由此，第一折皱部104和第二折皱部105能够在密闭保护了滚珠丝杠13的状态下伸缩。因此，能够实现保护性能高的滚珠丝杠保护折皱机构15。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够实施各种变更。在上述实施方式中，对于附图所示的大小和形状等，并不限定于此，能够在发挥本发明的效果的范围内适当变更。此外，只要是在不脱离本发明的目的的范围内，就能够适当变更并实施。

例如，在本实施方式涉及的滚珠丝杠保护折皱机构15中，在螺母103形成了连通路106，然而并不限定于该结构，能够适当变更。连通路106只要是能够将第一折皱部104内的密闭空间A1和第二折皱部105内的密闭空间A2连通即可。例如，也可以如图4所示，构成为在螺母103的安装部103b和安装部103c之间设置U字状的管路107。另外，也可以构成为设有多个连通路106和管路107。

此外，在上述实施方式的滚珠丝杠保护折皱机构15中，作为覆盖滚珠丝杠13的罩部件，使用了第一折皱部104和第二折皱部105，然而并不限定于此。作为罩部件，只要能够与保持工作台3的往复运动相应地伸缩即可，并不特别限定，能够适当变更。

此外，在上述实施方式的滚珠丝杠保护折皱机构15中，构成为第一折皱部104和第二折皱部105经由安装部103b、103c与螺母103连接，然而并不限定于该结构。第一折皱部104和第二折皱部105只要是以密闭保护滚珠丝杠13的方式与螺母103连接的结构即可，能够适当变更。例如，也可以构成为，第一折皱部104和第二折皱部105不经安装部103b、103c而直接与主体部103a连接。

此外，在上述实施方式的滚珠丝杠保护折皱机构15中，对利用第一折皱部104和第二折皱部105来密闭保护滚珠丝杠13的结构进行了说明，然而并不限定于该结构。第一折皱部104和第二折皱部105只要是构成为能够保护滚珠丝杠13不受切削加工时飞溅的切削液和切屑的影响，则也不一定要完全地将滚珠丝杠13密闭，能够适当变更。例如，也可以构成为，在第一静止部101和/或第二静止部102设置连通孔，从而吸入和排出第一折皱部104内和第二折皱部105内的空气。

此外，在上述实施方式中，对将滚珠丝杠保护折皱机构15应用于切削装置的结构进行了说明，该切削装置具有使保持工作台3进给的滚珠丝杠13，然而并不限定于该结构。滚珠丝杠保护折皱机构15能够应用于具有滚珠丝杠13的装置，例如也能够应用于使切削刀具41移动的进给机构等。

另外，在上述实施方式中，对将滚珠丝杠保护折皱机构15应用于作为使保持工作台3的进给用丝杠的滚珠丝杠13的结构进行了说明，然而并不限定于该结构。只要是使保持工作台3进给的结构，无论何种进给丝杠都能够应用滚珠丝杠保护折皱机构15。在该情况下，螺母103变更为与进给丝杠对应的部件。

工业上的可利用性

如以上所说明，本发明具有即使是在可动部往复运动的情况下也能够密闭保护滚珠丝杠的效果，对于采用滚珠丝杠使保持工作台进给的切削装置特别有用。

Claims

1.一种滚珠丝杠保护折皱机构，其为覆盖并保护驱动构件的滚珠丝杠的滚珠丝杠保护折皱机构，该驱动构件具有：可动部，所述可动部在第一静止部和第二静止部之间进行往复移动；螺母，所述螺母形成于所述可动部；所述滚珠丝杠，所述滚珠丝杠与所述螺母卡合并从所述第一静止部侧延伸至所述第二静止部侧；以及电动机，所述电动机以所述滚珠丝杠的延伸方向为旋转轴来驱动所述滚珠丝杠旋转，该滚珠丝杠保护折皱机构的特征在于，

该滚珠丝杠保护折皱机构具有：

第一折皱部，所述第一折皱部通过使一端与所述第一静止部连接、并使另一端与所述可动部的所述螺母连接而形成了密闭空间，并且该第一折皱部能够伴随着所述第一静止部与所述可动部之间的接近和分离而自如地伸缩；以及

第二折皱部，所述第二折皱部通过使一端与所述可动部的所述螺母连接、并使另一端与所述第二静止部连接而形成了密闭空间，并且该第二折皱部能够伴随着所述可动部与所述第二静止部之间的接近和分离而自如地伸缩，

跨过所述螺母地配设有连通路，该连通路使所述第一折皱部覆盖的密闭空间与所述第二折皱部覆盖的密闭空间连通。