CN103921357A - 切削装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种切削装置，能够针对切削刀容易并精密地调整切削液的供给孔。切削装置（1）具有：覆盖切削刀（41）的上部的轮罩（42）；以及从切削方向前方向切削刀（41）喷射切削液的切削液模块（46），切削液模块（46）能够相对于轮罩（42）在Y方向上进行调整，在切削液模块（46）中采用如下结构：对切削刀（41）喷射切削液的供给孔（65）的中心与贯通切削液模块（46）并可对切削刀（41）进行目视的目视孔（68）的中心形成在与Y方向正交的同一XZ平面上。

Description

切削装置

技术领域

本发明涉及一边从轮罩（wheel cover）向切削刀提供切削液一边利用切削刀对被加工物进行切削的切削装置。

背景技术

使用切削刀对半导体晶片、光盘晶片、封装基板或各种玻璃、陶瓷基板等被加工物进行切削的切削装置被广泛利用。切削装置一边从轮罩的多个部分向圆板状的切削刀提供切削液，一边将切削刀切入被加工物中来进行切削。在切削加工中，通过切削液来冷却加工热，并从被加工物上冲洗伴随切削而产生的切削屑。在轮罩上形成有从前方向切削刀提供切削液的供给孔（喷嘴孔）。

该情况下，如果没有从供给孔向切削刀在适当的位置提供切削液，则无法充分地冷却切削加工中的加工热。因此，除了在切削刀中发生异常磨耗或烧焦而使加工质量显著恶化以外，还可能使切削刀和被加工物破损。同样，如果从供给孔向切削刀的切削液的供给不适当，则切削屑无法从被加工物上排出而附着在被加工物上。由于难以洗净干燥后的切削屑，因此还需要对附着了切削屑的被加工物再次进一步洗净。

因此，希望从轮罩的前侧的供给孔向切削刀的厚度方向的中央处提供切削液。此外，有时即使将供给孔的中央与切削刀对齐，当变更切削刀的厚度时，切削刀的位置也从供给孔的中央偏离，除此以外，还存在供给孔的位置随着时间的经过而偏离的情况。因此，需要在切削刀的厚度变更时或任意时刻对供给孔的位置进行调整。一般而言，切削刀的厚度薄为大约10μm～500μm，难以将供给孔调整到切削刀的厚度方向的中央。因此，提出了具有能够针对切削刀细微调整供给孔的位置的轮罩的切削装置（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2006-187849号公报

然而，即使是专利文献1所记载的轮罩，也无法一边从正面直接目视切削刀的厚度方向的中央，一边进行切削液的供给孔的位置对齐。由于通过从侧方的目视将供给孔与切削刀的厚度方向的中央处位置对齐，因此无法精密地进行调整。特别是在相对式双切割机的情况下，由于作业者需要在切削刀间进行调整，因此供给孔的位置对齐作业困难。因此，来自轮罩的前侧的供给孔的切削液在切削刀的切削刃处没有被2等分，切削刀可能产生晃动或倾斜。

发明内容

本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于，提供能够针对切削刀容易且精密地调整切削液的供给孔的切削装置。

本发明的切削装置具有：保持被加工物的卡盘台；切削单元，其将切削刀以能够旋转的方式安装于主轴上，该切削刀在外周具有对保持在该卡盘台上的被加工物进行切削的切削刃，该主轴在Y方向上具有旋转轴；轮罩，其安装在收纳该主轴的主轴外壳上；以及切削液模块（block），其以能够在作为切削刀的厚度方向的Y方向上进行调整的方式安装在该轮罩上，并且具有供给孔，该供给孔从该切削刀的外周方向朝向该切削刀提供切削液，该切削装置的特征在于，该切削液模块具有：供给路径，其与该供给孔连通，并在与Y方向正交的方向上延伸；目视孔，其形成在该切削液模块的侧表面上；以及目视路径，其与该Y方向正交，并从该切削液模块的该目视孔向该切削刀侧贯通而形成，当将该切削液模块在Y方向上移动而将该目视孔定位成被被该切削刀的切削刃2等分时，该供给孔被定位在被该切削刀2等分的位置处。

根据该结构，能够一边通过目视孔直切视觉确认切削刀的厚度方向的中央，一边将目视孔定位成被切削刀的切削刃2等分。伴随目视孔的定位，供给孔也被高精度地定位成被切削刀的切削刃2等分，因此，能够向切削刀的两个侧表面均匀地提供切削液。因此，能够有效地冷却切削刀，并且，不会在切削刀中产生晃动和倾斜，能够提高对被加工物的切削精度。此外，由于能够通过目视孔直接视觉确认切削刀的厚度方向的中央，因此能够容易地进行切削液模块的位置调整。

根据本发明，一边通过目视孔直接视觉确认切削刀一边调整切削液模块的位置，由此能够针对切削刀容易且精密地调整切削液的供给孔。

附图说明

图1是本实施方式的切削装置的立体图。

图2是本实施方式的切削单元的立体图。

图3是本发明的实施方式的切削单元的俯视示意图，其中，图3A是切削单元的主视图，图3B是切削单元的侧视图。

图4是针对本实施方式的切削刀的供给孔的位置调整的说明图，其中，图4A所示的是初始状态，图4B所示的是伴随目视孔的位置调整的供给孔的位置调整的说明图。

图5是变形例的切削单元的俯视示意图。

标号说明

1：切削装置

3：卡盘台

4：切削单元

41：切削刀

42：轮罩

45：切削液模块

46：切削液模块

52：切削刃

61：切削液喷嘴

65：供给孔

66：供给路径

68：目视孔

69：目视路径

W：被加工物

D：XZ平面

具体实施方式

以下，参照附图来说明本实施方式。图1是本实施方式的切削装置的立体图。另外，在以下的说明中，作为切削装置，示出通过切削刀对被加工物进行切削加工的切削装置的例子进行说明，但不限于该结构。切削装置只要是对被加工物进行加工的装置即可，可以是任意的装置。

如图1所示，切削装置1构成为，通过设于卡盘台3上方的切削单元4对外壳2上的卡盘台3上所保持的被加工物W进行加工。被加工物W是半导体晶片或无机材料基板等并形成为圆板状。被加工物W的表面被排列成格子状的分割预定线划分为多个区域，该被划分的区域中形成有IC、LSI、LED等各种器件81。此外，被加工物W隔着粘接带82被环状框83支撑，在被收纳在盒5内的状态下被搬入到切削装置1。

在外壳2的上表面形成有在X轴方向上延伸的矩形状的开口部（未图示），该开口部被能够与卡盘台3一起移动的移动板31和蛇腹状的防水罩32覆盖。在防水罩32的下方设有使卡盘台3在X轴方向上移动的滚珠丝杠式的移动机构（未图示）。在卡盘台3的表面上由多孔陶瓷材料形成有对被加工物W进行吸引保持的保持面33。保持面33通过卡盘台3内的流路与吸引源连接。

卡盘台3在装置中央的交接位置与面对切削单元4的加工位置之间往复移动。图1示出了卡盘台3在交接位置进行待机的状态。在外壳2中，与该交接位置相邻的一个角部下降了一段高度，在下降的部位可升降地设置有载置台6。载置台6上载置收纳有被加工物W的盒5。载置台6在载置了盒5的状态下升降，由此在高度方向上调整被加工物W的拉出位置和推入位置。

在载置台6的后方设有在Y轴方向上平行的一对导轨7、和在一对导轨7与盒5之间输送被加工物W的推拉机构8。通过一对导轨7来引导基于推拉机构8的被加工物W的输送，并对被加工物W的X轴方向进行定位。推拉机构8构成为，除了从盒5向一对导轨7拉出加工前的被加工物W以外，还从一对导轨7向盒5推入加工完毕的被加工物W。通过推拉机构8对被加工物W的Y轴方向进行定位。

在一对导轨7的附近，设有在导轨7与卡盘台3之间输送被加工物W的第1输送臂11。通过使第1输送臂11的俯视为L字状的臂部16回旋来输送被加工物W。此外，在交接位置的卡盘台3的后方设有旋转（spinner）式的洗净机构12。在洗净机构12中，朝向旋转中的旋转台（spinner table）17喷射洗净水，在被加工物W被洗净后，代替洗净水而吹出干燥气体，使被加工物W干燥。

在外壳2上设有支撑切削单元4的支撑台21。切削单元4位于卡盘台3的上方，通过滚珠丝杠式的移动机构（未图示）而在Y方向和Z方向上移动。切削单元4具有设置在主轴（未图示）的前端的圆板状的切削刀41。切削刀41被轮罩42覆盖周围，在轮罩42设有朝向切削部分喷射切削液的各种喷嘴。切削刀41被高速旋转，在被提供切削液的同时对被加工物W进行切削加工。

在支撑台21的侧表面22设有在卡盘台3与洗净机构12之间输送被加工物W的第2输送臂13。第2输送臂13的臂部18向斜前方延伸，通过使该臂部18在前后方向上移动来输送被加工物W。此外，在支撑台21上，以在卡盘台3的移动路径的上方横切的方式设有支撑摄像部14的悬臂支撑部24。摄像部14从悬臂支撑部24的下表面突出，通过摄像部14对被加工物W进行摄像。摄像部14的摄像图像用于切削单元4与卡盘台3的校准。

在外壳2的最前部设有受理对装置各部的指示的输入单元26。此外，在支撑台21上载置有监视器27，在监视器27上显示由摄像部14拍摄的图像和加工条件等。在这样构成的切削装置1中，将切削刀41与被加工物W的分割预定线位置对齐，从轮罩42的各种喷嘴朝向切削刀41喷射切削液。然后，一边通过切削液进行冷却和洗净，一边使切削刀41切入到被加工物W，沿着格子状的分割预定线对被加工物W进行切削。

接着，参照图2和图3对切削单元进行详细说明。图2是本实施方式的切削单元的立体图。图3是本发明的实施方式的切削单元的俯视示意图。另外，图3A是切削单元的主视图，图3B是切削单元的侧视图。

如图2和图3所示，切削单元4以能够旋转的方式安装在安装有切削刀41的主轴（未图示）上。主轴以能够旋转的方式收纳在主轴外壳43中，在主轴外壳43上安装有轮罩42。切削刀41的外周除了下半部以外被轮罩42覆盖。切削刀41是轮毂刀（hub blade），构成为在轮毂基台51的外周设有对被加工物W进行切削的切削刃52。切削刀41通过拧紧环状的固定螺母53而被固定在主轴的前端的安装凸缘（未图示）上。

切削刃52例如通过粘接材料将金刚石等的研磨颗粒结合而形成为环状。切削刃52形成为从约10μm到约500μm的厚度。另外，在本实施方式中将轮毂刀作为切削刀41进行例示说明，但切削刀41的种类没有特别的限定。也可以代替轮毂刀而使用洗涤器（washer）刀来作为切削刀41。

在轮罩42的上部设有刀破损检测器44。刀破损检测器44具有以夹入切削刀41的上部的方式相对配置的发光元件和受光元件。从发光元件射出的光束被切削刀41的前端局部地遮挡后被受光元件接收。因此，刀破损检测器44根据受光元件中的受光量（透射率）的增加来检测切削刀41的全部损坏和豁口等的破损状态。刀破损检测器44通过调整螺钉55来调整相对于切削刀41的上下位置，通过固定螺钉56在所调整的位置处固定。

在轮罩42的切削方向后方以能够在Z方向上进行调整的方式安装有切削液模块45。在切削液模块45上固定有侧视时为L字状的一对切削液喷嘴61。通过切削液模块45从供给软管62向一对切削液喷嘴61提供切削液。一对切削液喷嘴61从切削液模块45向下方延伸后，以夹着切削刀41的下部的方式向切削方向前方延伸。在一对切削液喷嘴61的前端侧处，在夹着切削刀41而相对的相对面上形成有多个狭缝63。通过多个狭缝63从侧方喷射切削液，进行加工点的冷却和洗净。

此外，在切削液模块45上设有将切削液向后方引导的一对飞沫罩47。一对飞沫罩47将由于切削刀41的切削而飞散的冷却水和切削屑引导到后方，并向轮罩42的外侧排出。

在轮罩42的切削方向前方以能够在Y方向上进行调整的方式安装有切削液模块46。在切削液模块46上形成有从切削方向前方向切削刀41提供切削液的供给孔65。此外，在切削液模块46上形成有在与Y方向正交的Z方向上延伸的供给路径66，供给路径66的一端与供给孔65连通。通过供给路径66从供给软管67向供给孔65提供切削液。通过供给孔65从前方向切削刀41喷射切削液，由此，在切削刀41上喷溅切削液进行加工点的冷却和洗净。

在切削液模块46的前表面75上形成有切削液模块46的调整用的目视孔68。在切削液模块46内，从目视孔68向切削刀41侧贯通而形成有目视路径69。目视孔68和目视路径69形成为能够视觉确认程度的内径（例如，3mm至5mm）。此外，目视路径69相对于Y方向正交，并且以与供给路径66交叉的方式延伸。即，如图3B所示，目视孔68的中心位置（目视路径69的中心线）形成为，在Y方向上与供给孔65的中心位置一致，位于同一XZ平面D上。

此外，由于切削液模块46被目视路径69贯通，因此能够通过目视孔68对切削刀41的厚度方向进行视觉确认。因此，一边通过目视孔68直接对切削刀41的厚度方向的中央进行视觉确认，一边对目视孔68相对于切削刀41的Y方向进行定位。伴随目视孔68的定位，同一XZ平面D内的供给孔65也被定位。目视路径69从目视孔68朝向切削刀41向斜下方上延伸，以便于作业者进行目视。此外，由于供给路径66与目视路径69连通，因此还从供给路径66向切削刀41提供切削液。在切削加工时，在目视孔68上安装固定螺钉（イモネジ）等盖部件，以不从目视孔68喷射切削液。

切削液模块45、46被分别螺合到轮罩42上。在切削液模块45的侧表面71上形成有在上下方向上延长的长孔72。在长孔72中贯通插入有一对调整螺钉73，通过拧松调整螺钉73并使切削液模块45沿着长孔72运动，来调整切削液喷嘴61相对于切削刀41的在Z方向上的位置。在切削液模块46的前表面75上形成有在Y方向上延长的一对长孔76。在各长孔76中贯通插入有调整螺钉77，通过拧松调整螺钉77并使切削液模块46沿着长孔76运动，来调整供给孔65相对于切削刀41的在Y方向上的位置。

参照图4来说明针对切削刀的供给孔的位置调整。图4是针对本实施方式的切削刀的供给孔的位置调整的说明图。

在图4A所示的初始状态中，供给孔65的中心相对于切削刀41的厚度方向的中心，在Y方向上位置偏移。因此，如果直接在该初始状态下从供给孔65向切削刀41提供切削液，则在切削刀41的切削刃处切削液不会被2等分。因此，来自切削液的压力不平衡地作用于切削刀41的两个侧表面，在切削刀41中产生晃动和倾斜，可能在切削加工时发生崩刃（tipping）等。此外，可以仅冷却切削刀41的两个侧表面中的一侧，从而发生异常磨耗。

因此，在本实施方式中，在同一XZ平面D上设置供给孔65的中心和目视孔68的中心，一边通过目视孔68直接对切削刀41进行视觉确认一边调整供给孔65。该情况下，可以拧松贯通插入到一对长孔76中的各调整螺钉77，来相对于轮罩42（参照图2）在Y方向上调整切削液模块46。然后，一边观察目视孔68，一边使目视孔68的中心位置与切削刀41的厚度方向的中央一致。由此，将目视孔68定位在被切削刀41的切削刃52所2等分的位置处。然后，通过将一对调整螺钉77紧固来固定切削液模块46。

由此，如图4B所示，伴随目视孔68的位置调整，供给孔65的中心相对于切削刀41的厚度方向的中心在Y方向上位置对齐。然后，将供给孔65定位于被切削刀41的切削刃52所2等分的位置处，向切削刀41的两个侧表面均匀地提供切削液。因此，能够有效地冷却切削刀，并且抑制切削刀41的晃动和倾斜，提高加工精度。另外，为了容易地实施目视孔68相对于切削刀41的位置对齐，也可以在目视孔68的周围附加位置对齐用的标记等。

如以上那样，根据本实施方式的切削装置1，能够一边通过目视孔68直接对切削刀41的厚度方向的中央进行视觉确认，一边将目视孔68定位成被切削刀41的切削刃52所2等分。伴随目视孔68的定位，供给孔65也被高精度地定位成被切削刀41的切削刃52所2等分，因此，能够向切削刀41的两个侧表面均匀地提供切削液。因此，能够有效地冷却切削刀41，并且，不会在切削刀41中产生晃动和倾斜，能够提高对被加工物W的切削精度。此外，由于能够通过目视孔68直接对切削刀41的厚度方向的中央进行视觉确认，因此能够容易地进行切削液模块46的位置调整。

另外，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变更而实施。在上述实施方式中，关于附图中所图示的大小和形状等，也不限于此，能够在发挥本发明的效果的范围内适当变更。另外，能够在不脱离本发明的目的的范围内进行适当变更并实施。

例如，在本实施方式中，对目视路径69和供给路径66连通的结构进行了说明，但不限于该结构。如图5所示，也可以避开供给路径66来形成目视路径69。由此，供给路径66和目视路径69不连通，不需要为了防止从目视孔68漏出切削液而设置定位螺钉等盖部件。在根据切削条件需要将供给孔65的内径形成为1.2mm至2mm这样的小直径的情况下特别有效。通常，目视孔68和目视路径69的内径形成为可视觉确认的3mm至5mm，通过避开供给路径66来形成目视路径69，能够能够从直径比目视孔68小的供给孔65适当地提供切削液。

此外，在本实施方式中，采用切削液模块46的供给路径66在Z轴方向上延伸的结构，但不限于该结构。供给路径66在相对于Y方向正交的方向上延伸即可，只要在XZ平面即可，可在与Z轴方向交叉的方向上延伸，也可以呈曲线状地延伸。

此外，本实施方式中，为了使作业者便于目视，以从目视孔68朝向切削刀41向斜下方延伸的方式形成了目视路径69，但不限于该结构。目视路径69的延伸方向只要形成在与供给孔65相同的XZ平面上即可，例如也可以在水平方向上延伸。

如以上说明的那样，本发明具有能够针对切削刀容易并精密地调整切削液的供给孔的效果，特别对通过具有薄厚的切削刃的切削刀来切削被加工物的切削装置是有用的。

Claims (1)

1.一种切削装置，其具有：保持被加工物的卡盘台；切削单元，其将切削刀以能够旋转的方式安装于主轴上，该切削刀在外周具有对保持在该卡盘台上的被加工物进行切削的切削刃，该主轴在Y方向上具有旋转轴；轮罩，其安装在收纳该主轴的主轴外壳上；以及切削液模块，其以能够在作为切削刀的厚度方向的Y方向上进行调整的方式安装在该轮罩上，并且具有供给孔，该供给孔从该切削刀的外周方向朝向该切削刀提供切削液，

该切削装置的特征在于，

该切削液模块具有：供给路径，其与该供给孔连通，并在与Y方向正交的方向上延伸；目视孔，其形成在该切削液模块的侧表面上；以及目视路径，其与该Y方向正交，并从该切削液模块的该目视孔向该切削刀侧贯通而形成，

当在Y方向上移动该切削液模块而将该目视孔定位成被该切削刀的切削刃2等分时，该供给孔被定位在被该切削刀2等分的位置处。