CN103811418B - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种切削装置，能够抑制加工的所需时间。切削装置具有：卡盘工作台；对保持在卡盘工作台上的被加工物进行切削加工的切削构件；使卡盘工作台沿X轴方向移动的X轴移动构件；以及具有缝隙状喷出口（68）的风刀喷嘴（60），所述缝隙状喷出口（68）对保持在卡盘工作台上的被加工物喷出压缩空气来除去切削液。风刀喷嘴（60）具有：管状主体部（61），其在长边侧的一侧面（61a）具有超过被加工物宽度的长度的长孔（65）；盖板（62），其具有与一侧面对置配置并覆盖长孔的对置面（62a）；以及缝隙形成板（63），其被管状主体部和盖板夹持。缝隙形成板在一侧面和对置面之间形成间隙从而形成缝隙状喷出口。

Description

切削装置
技术领域
本发明涉及切削装置。
背景技术
在切削装置、称为所谓切割装置的装置中，一边向高速旋转的切削刀具供给切削液，一边对硅、光器件、玻璃、陶瓷、树脂等板状的被加工物进行切削加工。切削液包括比较多的切削屑，从而需要抑制其附着在被加工物上。因此，通常在被加工物的加工结束后，通过气帘粗略地除去切削液之后，通过清洗构件来清洗上表面（例如，参照专利文献1）。
现有专利文献
专利文献：日本特开平05-090403号公报
但是，也存在不需要清洗被加工物上的切削液的制品。该情况下，由于省掉了通常在清洗工序的清洗之后进行的干燥工序，因此存在这样的要求：想要在加工结束后通过快速干燥来短时间地完成工序。迄今为止在切削装置中较多使用的气帘通过将压缩空气等吹到被加工物上来除去切削液，其中所述压缩空气等被从在管状的喷嘴上并列开设的开口点式地喷出。但是，由于气帘除去力弱，所以需要使被加工物多次往返于气帘之下，从而看起来存在加工的所需时间长时间化的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于提供一种切削装置，不使被加工物多次往返就能够除去切削液，能够抑制加工的所需时间。
为了解决上述的课题并完成目的，本发明的切削装置具有：卡盘工作台，其用于保持被加工物；加工构件，其对保持在上述卡盘工作台上的上述被加工物在供给切削液的同时在切削区域中进行切削加工；以及切削进给构件，其对上述卡盘工作台沿切削方向进行切削进给，上述切削装置的特征在于，沿与上述切削方向交叉的方向配设有风刀喷嘴，该风刀喷嘴具有缝隙状喷出口，该缝隙状喷出口对在通过上述切削进给构件而从上述切削区域搬出的上述卡盘工作台上保持的上述被加工物喷出压缩空气，将附着在上述被加工物的上表面的上述切削液除去，上述风刀喷嘴具有：管状主体部，其被从供给口供给压缩空气，该管状主体部在长边侧的一侧面具有长孔，该长孔的长度超过上述被加工物的宽度；盖板，其具有与上述管状主体部的上述一侧面对置配置并覆盖上述长孔的对置面；以及板状的缝隙形成板，其被上述管状主体部和上述盖板夹持，在上述管状主体部的一侧面和上述盖板的对置面之间形成间隙，从而形成上述缝隙状喷出口，上述缝隙形成板使上述长孔开放，并对上述管状主体部的一侧面和上述盖板的对置面之间除上述缝隙状喷出口以外的部分进行密封，上述缝隙形成板的厚度为上述缝隙状喷出口的宽度。
发明效果
因此，在本申请发明的切削装置中，配置于管状主体部的一侧面和盖板的对置面之间的缝隙形成板，在它们之间形成缝隙状喷出口。因此，缝隙状喷出口的宽度与缝隙形成板的厚度相等，缝隙状喷出口的长度与缝隙形成板的长度相等，缝隙状喷出口宽度窄而长度超过被加工物的宽度。由此，切削装置虽然极力抑制了缝隙状喷出口的开口面积却能够将长度设定为超过被加工物的宽度的长度，因此，与点式的开口相比能够在被加工物的整个宽度范围以均匀且快的流速从缝隙状喷出口向被加工物喷出压缩空气。因此，由于切削装置均匀地对被加工物喷出超过被加工物的宽度的长度的快流速的压缩空气，因此不需要为了除去被加工物的切削液而使被加工物多次往返于风刀喷嘴的下方。因此，在切削装置中，不使被加工物多次往返就能够除去切削液，能够抑制从被加工物除去切削液的加工的所需时间。
另外，通过缝隙状喷出口的宽度来决定喷出的压缩空气的流量和流速，但是通常难以在管体形成长长的细缝隙。但是，在本发明的切削装置中，通过由缝隙形成板来构成缝隙状喷出口，能够容易地形成长长的细缝隙状喷出口，缝隙状喷出口的宽度的变更也能够通过缝隙形成板的厚度的变更来实施。因此，切削装置具有如下效果：还能够容易且低价地实施缝隙状喷出口的变更。
附图说明
图1是实施方式的切削装置的结构例的立体图。
图2是实施方式的切削装置的风刀喷嘴的分解立体图。
图3是表示实施方式的切削装置的切削构件与风刀喷嘴等的侧视图。
图4是实施方式的切削装置的风刀喷嘴的剖视图。
图5是实施方式的切削装置的风刀喷嘴的侧视图。
标号说明
1 切削装置
10 卡盘工作台
20 切削构件（加工构件）
50 X轴移动构件（切削进给构件）
60 风刀喷嘴
61 管状主体部
61a 一侧面
62 盖板
62a 对置面
63 缝隙形成板
64 供给口
65 长孔
68 缝隙状喷出口
PR 切削区域
L 切削液
W 被加工物
具体实施方式
一边参照附图，一边对用于实施本发明的方式（实施方式）详细地进行说明。本发明并非通过以下的实施方式所记载的内容而被限定。另外，在以下所记载的结构要素中包括有本领域技术人员能够容易想到的要素和实质上相同的要素。另外，以下所记载的结构能够进行适当组合。另外，在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行结构的各种省略、置换或变更。
[实施方式]
根据附图来说明本发明的实施方式的切削装置。图1是表示实施方式的切削装置的结构例的概略的立体图。图2是表示实施方式的切削装置的风刀喷嘴的概略的分解立体图。图3是表示实施方式的切削装置的切削构件与风刀喷嘴等的侧视图。图4是实施方式的切削装置的风刀喷嘴的剖视图。图5是实施方式的切削装置的风刀喷嘴的侧视图。
本实施方式的切削装置1是这样的装置，至少具有：具有切削刀具21的切削构件20（相当于加工构件）、和保持被加工物W（图2所示）的卡盘工作台10，并通过使切削构件20与卡盘工作台10相对移动来切削加工被加工物W。如图1所示，切削装置1具有：收纳盒升降机30，其用于收纳切削加工前后的被加工物W；临时放置构件40，其用于临时装载切削加工前后的被加工物W；上述卡盘工作台10；上述切削构件20；X轴移动构件50（相当于切削进给构件），其用于对卡盘工作台10沿X轴方向（相当于切削方向）进行切削进给；风刀喷嘴60；以及控制构件（未图示）。另外，切削装置1还具有：Y轴移动构件（未图示），其用于使卡盘工作台10和切削构件20在Y轴方向相对移动；以及Z轴移动构件（未图示），其用于使卡盘工作台10和切削构件20在Z轴方向相对移动。
这里，被加工物W是通过切削装置1来加工的板状的加工对象，在本实施方式中，被加工物W是具有多个由彼此垂直的分割预定线划分开的器件的圆板状的半导体晶片或光器件晶片。切削装置1使卡盘工作台10和具有切削刀具21的切削构件20相对移动，从而对被加工物W沿分割预定线来实施切削加工，因此，被加工物W被分割成一个个器件。另外，在本实施方式中，如图1所示，在被加工物W的形成有器件的正面WS的相反侧的背面粘贴有切割带T，在切割带T粘贴有环状框架F，被加工物W经切割带T粘贴在环状框架F上。另外，在本发明中，被加工物W也可以是具有多个由分割预定线划分开的器件的树脂封装基板、玻璃板、或多晶硅基板。
收纳盒升降机30是收纳多个被加工物W的装置，该收纳盒升降机30沿Z轴方向升降自如地设置于切削装置1的装置主体2。临时放置构件40是这样的构件：从收纳盒升降机30取出一枚切削加工前的被加工物W，并且将切削加工后的被加工物W收纳到收纳盒升降机30内。临时放置构件40通过包括以下部分而构成：搬出搬入构件41，其用于相对于收纳盒升降机30取出和放入被加工物W；以及一对轨道42，其用于临时装载被加工物W。
卡盘工作台10是这样的装置：通过搬送构件81将临时放置构件40的轨道42上的切削加工前的被加工物W搬送至该卡盘工作台10，该卡盘工作台10保持经切割带T粘贴在环状框架F的开口的被加工物W。卡盘工作台10的构成表面的部分是由多孔陶瓷等形成的圆盘形状，卡盘工作台10经未图示的真空吸引路径与未图示的真空吸引源连接，并通过吸引装载在表面上的被加工物W来保持被加工物W。另外，卡盘工作台10设置成通过X轴移动构件50在X轴方向移动自如，且设置成通过旋转驱动源（未图示）绕中心轴线（与Z轴平行）旋转自如。
切削构件20是这样的构件：对保持在卡盘工作台10上的被加工物W在供给切削液L（图3所示）的同时在切削区域PR中进行切削加工。相对于保持在卡盘工作台10上的被加工物W，切削构件20设置成通过Y轴移动构件而在Y轴方向移动自如，且设置成通过Z轴移动构件而在Z轴方向移动自如。如图3所示，切削构件20构成为包括：切削刀具21，其是具有大致环形形状的极薄的切削磨具，且通过主轴（未图示）而旋转从而对被加工物W实施切削加工；以及切削喷嘴22，其对保持在卡盘工作台10上的被加工物W供给切削液L。
X轴移动构件50是在切削构件20下方的切削区域PR和收纳盒升降机30附近的搬出搬入区域TR之间沿X轴方向对卡盘工作台10进行切削进给的构件。X轴移动构件50构成为包括：X轴滚珠丝杠51，其与X轴平行；未图示的X轴脉冲马达，其使X轴滚珠丝杠51绕轴心旋转；以及未图示的X轴导轨，其与X轴平行。X轴滚珠丝杠51与安装有卡盘工作台10的未图示的工作台移动基座的下部螺合。X轴导轨将工作台移动基座支撑成能够滑动。X轴移动构件50通过由X轴脉冲马达产生的旋转力来旋转驱动X轴滚珠丝杠51，而能够一边通过一对X轴导轨引导工作台移动基座一边使卡盘工作台10沿X轴方向移动。
风刀喷嘴60具有缝隙状喷出口68（图4所示），该缝隙状喷出口68对保持在通过X轴移动构件50从切削区域PR搬出至搬出搬入区域TR的卡盘工作台10上的被加工物W喷出压缩空气，除去附着在该被加工物W上表面上的切削液L。风刀喷嘴60配设于切削区域PR和搬出搬入区域TR之间，且沿与X轴方向交叉（实施方式中为垂直）的Y轴方向配置。
如图2以及图4所示，风刀喷嘴60具有：与Y轴方向平行的长条状的管状主体部61、盖板62、以及缝隙形成板63。管状主体部61形成为两端封闭的筒状，并被从设置于图2中的近前侧的一端的供给口64供给来自未图示的压缩空气供给源的压缩空气。另外，管状主体部61的长边侧的一侧面61a具有长孔65，长孔65的长度超过被加工物W的Y轴方向的宽度。长孔65在管状主体部61的大致全长的范围贯穿一侧面61a，并连通管状主体部61的内外。
盖板62形成为与管状主体部61的一侧面61a大致相同大小的平板状。盖板62具有与管状主体部61的一侧面61a对置配置并覆盖长孔65的对置面62a。盖板62的对置面62a与管状主体部61的一侧面61a隔开间隔地重叠，盖板62通过螺丝66等安装在管状主体部61。
缝隙形成板63形成为具有与管状主体部61的一侧面61a大致相同长度的平板状。缝隙形成板63配设于管状主体部61和盖板62之间，当盖板62通过螺丝66被安装到管状主体部61时，该缝隙形成板63被管状主体部61和盖板62夹持。缝隙形成板63在其全长范围设置有将从图2中下方的外缘到宽度方向的大致中央切掉而形成的缺口67。当缝隙形成板63被管状主体部61和盖板62夹持时，缺口67与长孔65连通。通过使缝隙形成板63具有缺口67，在管状主体部61的一侧面61a和盖板62的对置面62a之间形成有间隙，从而形成缝隙状喷出口68。即，在管状主体部61的一侧面61a和盖板62的对置面62a之间由缝隙形成板63形成的间隙构成了缝隙状喷出口68。因此，缝隙形成板63的厚度为缝隙状喷出口68的宽度。另外，缝隙形成板63的缺口67使长孔65开放，缝隙形成板63对管状主体部61的一侧面61a和盖板62的对置面62a之间在除缝隙状喷出口68以外的部分进行密封。另外，缝隙形成板63具有使螺丝66穿过的穿过孔72。
风刀喷嘴60从缝隙状喷出口68喷出来自压缩空气供给源的压缩空气。另外，风刀喷嘴60在下方开口有缝隙状喷出口68，且风刀喷嘴60与Y轴方向平行地安装于在装置主体2设置的托架69（图5所示）。从装置主体2立设有两个托架69，托架69与风刀喷嘴60的长边方向的两端面重叠。如图5所示，在托架69中设置有供螺栓70穿过的螺栓穿过孔71，上述螺栓70被拧入风刀喷嘴60的长边方向的两端面。螺栓穿过孔71形成为以风刀喷嘴60的与Y轴方向平行的轴心为中心的圆弧状。通过在螺栓穿过孔71内变更螺栓70穿过的位置，能够变更风刀喷嘴60的绕与Y轴方向平行的轴心的方向。这样，通过在螺栓穿过孔71内变更螺栓70穿过的位置，风刀喷嘴60能够变更（调整）压缩空气的喷出方向。
控制构件是这样的构件：分别对构成切削装置1的上述的结构要素进行控制，使切削装置1进行针对被加工物W的加工动作。另外，控制构件例如以未图示的微处理器为主体而构成，该控制构件与显示加工动作的状态的显示构件90、和在操作员登记加工内容信息等时使用的未图示的操作构件连接，上述微处理器具有由CPU等构成的运算处理装置和ROM、RAM等。
接下来，对实施方式的切削装置1的加工动作进行说明。在操作员将加工内容信息登记到控制构件，并存在由操作员指示的加工动作的开始指示时，切削装置1开始加工动作。在加工动作中，控制构件在通过搬出搬入构件41将切削加工前的被加工物W从收纳盒升降机30搬出到临时放置构件40，并装载到临时放置构件40的一对轨道42上之后，通过搬送构件81将切削加工前的被加工物W搬送到卡盘工作台10，并吸引保持在卡盘工作台10上。
接下来，控制构件通过X轴移动构件50使卡盘工作台10从搬出搬入区域TR朝向切削区域PR移动，在根据摄像构件所拍摄到的图像信息完成校准之后，根据加工内容信息，一边供给切削液L一边沿着分割预定线对被加工物W实施切削加工，对被加工物W进行分割。当对所有的分割预定线实施了切削加工时，控制构件通过X轴移动构件50使卡盘工作台10从切削区域PR朝向搬出搬入区域TR移动，并且从压缩空气供给源向风刀喷嘴60供给压缩空气，从缝隙状喷出口68喷出压缩空气。此时，在保持在卡盘工作台10上的被加工物W的上表面附着有切削液L。于是，当保持在卡盘工作台10上的被加工物W通过风刀喷嘴60下方时，如图3所示，压缩空气吹到被加工物W的上表面，切削液通过压缩空气被从被加工物W的上表面吹飞。这样，从保持在卡盘工作台10上的被加工物W的上表面除去切削液L，使被加工物W的上表面干燥。
并且，控制构件在停止卡盘工作台10的吸引之后，通过搬送构件81将搬出搬入区域TR的卡盘工作台10上的被加工物W装载到轨道42上。并且，控制构件通过搬出搬入构件41将轨道42上的实施了切削加工等的被加工物W搬入到收纳盒升降机30内。
如上所述，根据本实施方式的切削装置1，缝隙形成板63配置于管状主体部61的一侧面61a和盖板62的对置面62a之间，该缝隙形成板63在管状主体部61的一侧面61a和盖板62的对置面62a之间形成缝隙状喷出口68。因此，缝隙状喷出口68的宽度与缝隙形成板63的厚度相等，缝隙状喷出口68的长度与形成于缝隙形成板63的缺口67的长度大致相等，缝隙状喷出口68宽度窄而长度超过被加工物W的宽度。由此，切削装置1虽然极力抑制了缝隙状喷出口68的开口面积却能够将长度设定为超过被加工物W的宽度的长度，因此，能够在被加工物W的整个宽度范围以很快的流速从缝隙状喷出口68向被加工物W喷出压缩空气。因此，切削装置1对被加工物W喷出超过被加工物W的宽度的长度的很快流速的压缩空气，所以不需要为了除去被加工物W的切削液L而使被加工物W多次往返于风刀喷嘴60的下方。因此，不使被加工物W多次往返就能够除去切削液L，能够抑制在从被加工物W除去切削液L的加工的所需时间。
另外，通过缝隙状喷出口68的宽度来决定喷出的压缩空气的流量和流速，但是通常难以在管体形成长长的细缝隙。但是，在实施方式的切削装置1中，通过由缝隙形成板63来构成缝隙状喷出口68，能够容易地形成长长的细缝隙状喷出口68，缝隙状喷出口68的宽度的变更也能够通过缝隙形成板63的厚度的变更来进行。因此，切削装置1能够容易且低价地对缝隙状喷出口68进行变更。
本发明特别优选将针对切削屑的附着的限制比半导体晶片和光器件晶片少的结构、例如陶瓷或树脂封装等作为被加工物W。
另外，本发明不限于上述实施方式。即，在不脱离本发明的要点的范围可以进行各种变形来实施。

Claims (1)

1.一种切削装置，其具有：卡盘工作台，其用于保持被加工物；加工构件，其对保持在上述卡盘工作台上的上述被加工物在供给切削液的同时在切削区域中进行切削加工；以及切削进给构件，其对上述卡盘工作台沿切削方向进行切削进给，
上述切削装置的特征在于，
沿与上述切削方向交叉的方向配设有风刀喷嘴，该风刀喷嘴具有缝隙状喷出口，该缝隙状喷出口对在通过上述切削进给构件而从上述切削区域搬出的上述卡盘工作台上保持的上述被加工物喷出压缩空气，将附着在上述被加工物的上表面的上述切削液除去，
上述风刀喷嘴具有：
管状主体部，其被从供给口供给压缩空气，该管状主体部在长边侧的一侧面具有长孔，该长孔的长度超过上述被加工物的宽度；
盖板，其具有与上述管状主体部的上述一侧面对置配置并覆盖上述长孔的对置面；以及
板状的缝隙形成板，其被上述管状主体部和上述盖板夹持，在上述管状主体部的一侧面和上述盖板的对置面之间形成间隙，从而形成上述缝隙状喷出口，
上述缝隙形成板使上述长孔开放，并对上述管状主体部的一侧面和上述盖板的对置面之间除上述缝隙状喷出口以外的部分进行密封，
上述缝隙形成板的厚度为上述缝隙状喷出口的宽度，并且，
上述切削装置具有将上述风刀喷嘴安装到装置主体上、而且能够变更该风刀喷嘴的绕与交叉于上述切削方向的方向平行的轴心的方向的托架。
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