CN104576486A - 框架夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种框架夹紧装置，其对支承被加工物的框架进行夹紧，不受使用了切削液的切削加工中产生的切削液的喷雾和污染物的影响，能够检测出是否夹紧了框架。在配设于卡盘工作台的外周且对支承被加工物的环状框架进行固定的框架夹紧装置(6)中，具有被定位于夹紧位置和开放位置的按压部件(63)，并且具有检测构件(64)，检测构件(64)通过在按压部件(63)处于夹紧位置时与按压部件(63)抵接，而使得真空垫(640)的抽吸孔(640a)被封闭，产生负压且压力值为规定的值以下，由此检测出按压部件(63)处于夹紧位置。由于切削液和污染物被从抽吸孔(640a)吸入，因此能够防止因它们的附着而使检测构件(64)不能工作。

Description

框架夹紧装置

技术领域

本发明涉及配设于卡盘工作台的外周部且固定环状框架的框架夹紧装置，所述卡盘工作台经黏着片对粘贴于黏着片上的被加工物进行保持，所述黏着片配设于环状框架的开口部。

背景技术

例如，在半导体器件的制造工艺中，形成了多个电路元件的半导体晶片在通过磨削装置磨削背面而薄化为规定的厚度之后，通过切削装置来切削从而被分割，由此，制造出一个个半导体器件。还为了容易进行分割成一个个半导体器件之后的处理，在通过切削装置进行切削时，半导体晶片粘贴在外周部装配于环状框架的黏着片上而由环状框架来支承。

切削装置例如具有下述专利文献1所公开的卡盘工作台，经黏着片抽吸保持被加工物，并且通过配设于卡盘工作台的外周的夹紧装置来夹紧固定环状框架。夹紧装置具有从下方支承环状框架的支承部件、和与支承部件共同夹持环状框架的按压部件，按压部件由空气致动器驱动，在夹持环状框架的夹紧位置和释放位置之间转动。

以定位于夹紧位置的按压部件的上表面比卡盘工作台的保持面靠下的方式来配设夹紧装置。由此，由夹紧装置夹紧的环状框架被从卡盘工作台的保持面向下方牵拉，防止了切削刀具切削环状框架。

在通过卡盘工作台来抽吸保持粘贴于黏着片且被环状框架支承的被加工物时，首先，使夹紧装置的空气致动器工作而将按压部件定位于释放位置。然后，在将被加工物装载于卡盘工作台上并且将环状框架装载于夹紧装置的支承部件上后，通过使夹紧装置的空气致动器工作而使按压部件转动到夹紧位置，环状框架通过按压部件和支承部件被夹紧并且被从卡盘工作台的保持面向下方牵拉。

但是，当在搬运时框架的位置发生偏差时，有时按压部件没有被按压到夹紧位置，并在该状态下开始切削。该情况下，切削刀具切削环状框架而使环状框架破损，并且切削刀具自身也破损。为了解决该问题，例如在下述专利文献2中，提出了如下夹紧装置：设置用于检测按压部件位于夹紧位置的检测单元。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平08-69985号公报

专利文献2：日本特开2012-9467号公报

但是，上述专利文献2所记载的检测单元由于通过接触式或非接触式的开关构成，因此当在切削加工中产生的切削液的喷雾和污染物等附着时，有时不能工作。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，在对支承被加工物的框架进行夹紧的框架夹紧装置中，不受在使用了切削液的切削加工中产生的切削液的喷雾和污染物的影响，能够检测是否夹紧了框架。

本发明是一种框架夹紧装置，其配置于卡盘工作台的外周，对支承黏着片上粘贴的被加工物的环状框架进行固定，所述框架夹紧装置的特征在于，具有：支承部件，其支承环状框架；致动器，其固定于支承部件且具有旋转轴；按压部件，其由按压部以及固定于致动器的旋转轴的固定部构成，所述按压部与固定部连接，且通过驱动固定部，所述按压部在夹紧位置和开放位置之间转动；以及检测构件，其对按压部件被定位于夹紧位置的情况进行检测，检测构件具有：真空垫，其配置于支承部件且具有抽吸孔；负压生成源，其与所述抽吸孔连通并生成负压；以及压力检测部，其对使负压生成源与所述抽吸孔连通的通路内的压力进行检测，真空垫位于这样的位置：在按压部件被定位于夹紧位置时，抽吸孔与所述按压部件的固定部抵接，抽吸孔被封闭，在按压部件被定位于夹紧位置时，真空垫的抽吸孔被抵接的固定部封闭而产生负压，由压力检测部检测出的压力表现为规定的值以下，当按压部件从夹紧位置转动向开放位置侧时，固定部从真空垫离开，负压从抽吸孔泄漏，由压力检测部检测出的压力表现为规定的值以上，检测出按压部件从夹紧位置移开。

发明效果

在本发明中，检测按压部件被定位于夹紧位置的检测构件具有：真空垫，其配置于支承环状框架的支承部件且具有抽吸孔；负压生成源，其与抽吸孔连通并生成负压；以及压力检测部，其对使负压生成源与抽吸孔连通的通路内的压力进行检测，真空垫构成为位于这样的位置：在按压部件被定位于夹紧位置时，抽吸孔与按压部件的固定部抵接，抽吸孔被封闭，在按压部件被定位于夹紧位置时，真空垫的抽吸孔被抵接的固定部封闭而产生负压，由压力检测部检测出的压力表现为规定的值以下，因此真空垫始终被抽吸，即使切削液和切削屑侵入到抽吸孔，也不会堵塞。因此，在切削液的喷雾和污染物飞散的环境下也能够使用，不会因切削液和污染物的附着而不能工作。

附图说明

图1是表示切削装置的立体图。

图2是表示卡盘工作台的立体图。

图3是表示框架夹紧装置的分解立体图。

图4中，(a)是表示按压部件处于夹紧位置的状态的框架夹紧装置的立体图，(b)是表示按压部件处于开放位置的状态的框架夹紧装置的立体图。

图5是表示框架夹紧装置的正视图。

图6是沿图5中的A-A线切割的剖视图。

标号说明

1：切削装置

2：X轴方向移动构件

20：滚珠丝杠 21：导轨 22：马达 23：基座 24：支承部

3a、3b：切削构件

30：切削刀具 31：检测构件 32：切削液喷嘴

4：Y轴方向移动构件

40：滚珠丝杠 41：导轨 42：马达 43：基座

5：Z轴方向移动构件

50：滚珠丝杠 51：导轨 52：马达 53：基座

6：框架夹紧装置

60：轨道 600：固定轨道 601：可动轨道

61：支承部件 61a：上表面 610：长边部 611：短边部 610a：孔

62：致动器 620：主体 621：卡合孔 629：旋转轴

63：按压部件 630：固定部 630a：嵌合孔 631：按压部

64：检测构件

640：真空垫 640a：抽吸孔

641：空气通路 642：负压生成源 643：压力检测部

65：托架 650：孔 651：卡合孔

7：卡盘工作台 70：抽吸部 71：架体

8：控制部

W：被加工物 T：黏着片 F：环状框架

具体实施方式

图1所示的切削装置1是使用切削构件3a、3b来切削保持于卡盘工作台7的各种被加工物的装置。

卡盘工作台7能够旋转，并且能够被X轴方向移动构件2驱动而沿X轴方向移动。X轴方向移动构件2由以下部分构成：沿X轴方向延伸的滚珠丝杠20、与滚珠丝杠20平行地配设的一对导轨21、与滚珠丝杠20的一端连接的马达22、以及在内部具有与滚珠丝杠20螺合的螺母并且下部与导轨21滑动接触的基座23，通过由马达22使滚珠丝杠20转动，基座23被导轨21引导而沿X轴方向移动。另外，在基座23上配设有将卡盘工作台7支承为能够旋转的支承部24，支承部24与基座23一起沿X轴方向移动。

切削构件3a、3b各自具有：切削刀具30，其装配于具有Y轴方向的轴心的主轴的末端；检测构件31，其对被加工物的应该切削的位置进行拍摄以进行检测；以及切削液喷嘴32，其对切削刀具30供给切削液。另外，在图1中只图示了设置于切削构件3a的切削刀具30以及切削液喷嘴32。

切削构件3a、3b能够被Y轴方向移动构件4驱动而沿Y轴方向移动，并且能够被Z轴方向移动构件5驱动而沿Z轴方向移动。

Y轴方向移动构件4由以下部分构成：沿Y轴方向延伸的两个滚珠丝杠40、与两个滚珠丝杠40平行地配设的一对导轨41、分别与两个滚珠丝杠40的一端连接的马达42、以及在内部具备与两个滚珠丝杠40螺合的螺母并且侧部与导轨41滑动接触的两个基座43，通过由马达42使滚珠丝杠40转动，两个基座43被导轨41引导而沿Y轴方向移动。通过使基座43沿Y轴方向移动，Z轴方向移动构件5以及切削构件3a、3b也沿Y轴方向移动。

两个Z轴方向移动构件5分别由以下部分构成：沿Z轴方向延伸的滚珠丝杠50、与滚珠丝杠50平行地配设的一对导轨51、分别与滚珠丝杠50的一端连接的马达52、以及在内部具有与滚珠丝杠50螺合的螺母并且侧部与导轨51滑动接触的基座53，通过由马达52使滚珠丝杠50转动，基座53被导轨51引导而沿Z轴方向移动。通过使基座53沿Z轴方向移动，切削构件3a、3b也沿Z轴方向移动。

由卡盘工作台7保持的被加工物W粘贴于黏着片T上。在黏着片T的周缘部粘贴有环状框架F，环状框架F经黏着片T支承被加工物W。

如图2所示，卡盘工作台7由以下部分构成：上表面形成为平面状的由多孔质部件构成的抽吸部70、和从外周侧围绕支承抽吸部70的架体71。在卡盘工作台7的外周配设有多个(图2的例子中为4个)夹紧图1所示的环状框架F的框架夹紧装置6。

如图3所示，各框架夹紧装置6具有：从图1所示的支承部24呈放射状且沿水平方向延伸的一对轨道60、安装于轨道60的一端且从下方支承图1所示的环状框架F的支承部件61、经托架65固定于支承部件61的致动器62、由致动器62驱动而转动并按压环状框架F的按压部件63、以及对按压部件63按压了环状框架F进行检测的检测构件64。

支承部件61从上方看形成为“U”字状，具有：长边部610，其在相对于轨道60在水平方向上垂直的方向上较长；以及短边部611，其从长边部610的两端向远离卡盘工作台7的方向延伸。长边部610以及短边部611的上表面作为整体而形成为平面状，在上表面61a上从下侧支承所装载的环状框架F。在长边部610的下表面侧形成有两个孔610a，通过使该两个孔610a与形成于托架65的孔650对准并拧紧螺丝，使托架65固定于支承部件61。

致动器62具有形成为圆柱状的主体620，并具有从其两端面620a、620b突出的旋转轴629。该旋转轴629是在相对于轨道60在水平方向垂直的方向的旋转轴。另外，在主体部620的两端面620a、620b各自形成有两个卡合孔621，通过使所述的卡合孔621与托架65所具有的卡合孔651对准并拧紧螺丝等，致动器62与托架65被固定在一起。

按压部件63由以下部分构成：固定部630，其具有与致动器62的旋转轴629嵌合的嵌合孔630a，并通过使该嵌合孔630a与旋转轴629嵌合而固定于旋转轴629；以及按压部件631，其以从固定部630的一端弯曲为直角的状态与固定部630连接并形成为一体。

致动器62例如是空气致动器，具有未图示的空气注入口，旋转轴629通过空气的注入而旋转，能够驱动固定于旋转轴629的固定部630，使按压部件63转动。按压部件63在图4的(a)所示的夹紧位置、和图4的(b)所示的开放位置之间转动。所谓夹紧位置是在与支承部件61之间夹持图1所示的环状框架F的按压部件63的位置，所谓开放位置是在与支承部件61之间不夹持图1所示的环状框架F的按压部件63的位置。通过检测构件64来检测按压部件63被定位于夹紧位置。

如图2所示，四组轨道60从支承部24呈放射状延伸，如图3所示，各轨道60由固定于支承部24的固定轨道600和相对于固定轨道600沿卡盘工作台7的放射方向滑动的可动轨道601构成。在可动轨道601的一端固定有支承部件61，使可动轨道601滑动，由此能够使支承部件61沿水平方向移动来调整其位置。

如图3所示，在支承部件61的长边部610一个侧面配设有真空垫640，所述真空垫640向远离卡盘工作台7的方向突出，且在末端具有抽吸孔640a。如图5所示，当按压部件63位于夹紧位置时，抽吸孔640a配设于与固定部630面对面的位置。抽吸孔640a配设于如下位置：与位于夹紧位置的按压部件63的按压部631面对面。

如图6所示，真空垫640的抽吸孔640a通过成为用于供空气流通的通路的空气通路641而与生成负压的负压生成源642连通。在空气通路641中配设有检测空气通路641内的压力的压力检测部643。控制部8能够读出由压力检测部643测定出的压力值。

如图6所示，当按压部件63被定位于夹紧位置(实线所示的位置)时，真空垫640的抽吸孔640a与固定部630抵接、空气通路641被封闭而在空气通路641的内部产生负压。像这样当在通路641产生负压时，压力检测部643的测定值为规定的值以下。像这样当压力检测部643的测定值为规定的值以下时，控制图1所示的切削装置1的动作的控制部8识别出按压部件63夹紧了环状框架F。另外，识别为夹紧了环状框架F的压力检测部643的规定的值也可以保持一定程度的幅度。该情况下，当压力检测部643的测定值为该幅度的范围内的值时，判断为按压部件63处于夹紧位置。

另一方面，例如，在环状框架F因某种原因而被偏移地装载的情况下，有时按压部件63以从夹紧位置转动向了开放位置(例如双点划线所示的位置)侧的状态夹紧环状框架F。该情况下，固定部630从真空垫640背离，负压从抽吸孔640a泄漏，由压力检测部643检测出的压力表现为规定的值以上。像这样当压力检测部643中的压力测定值为规定的值以上时，控制部8检测出按压部件63从夹紧位置移开、没有夹紧环状框架F。这样，通过真空垫640、负压生成源642以及压力检测部643构成检测按压部件63被定位于夹紧位置的检测构件64。

在图1所示的切削装置1中，被加工物W经黏着片T被抽吸保持在图2所示的卡盘工作台7的抽吸部70上。另外，通过将按压部件63定位于夹紧位置，而在支承部件61与按压部件63之间夹持环状框架F。当图6所示的压力检测部643的测定值比规定的值大时，控制部8判断为没有适当地夹持环状框架F，不开始切削。

另一方面，当压力检测部643的测定值是规定的值以下时，控制部8判断为已适当地夹持环状框架F，开始切削。具体来说，通过Y轴方向移动构件4以及Z轴方向移动构件5来调整切削刀具30的Y轴方向以及Z轴方向的位置，保持了被加工物W的卡盘工作台7沿X轴方向移动，并且旋转的切削刀具30切入被加工物W来进行切削。

在进行这样的切削时，由于从切削液喷嘴32向切削刀具30供给切削液，因此包括了切削屑(污染物)的切削液成为喷雾而飞散。飞散的切削液和污染物附着于真空垫640的抽吸孔640a，但是由于附着的切削液和污染物被负压生成源642的抽吸力吸入，因此抽吸孔640a不会堵塞，检测构件64在切削液和切削屑分散的环境下也能够检测出按压部件63是否位于夹紧位置。因此，能够防止在没有适当夹紧环状框架F的状态下开始切削，能够防止切削环状框架F或损坏切削刀具30。另外，优选在空气通路641中具有将吸入的切削屑等排出到外部的排出机构。

另外，通过将真空垫640的抽吸孔640a设置于按压部件631所面对的位置，只有按压部件63位于夹紧位置而可靠地保持环状框架F时封闭抽吸孔640a，在抽吸孔640a稍微有空气泄漏的情况下，由于压力检测部642检测出的测定值比规定的值大，因此在没有适当保持环状框架F的情况下，能够可靠地掌握上述情况。

在本实施方式中，对框架夹紧装置6搭载于切削装置1的情况进行了说明，但是框架夹紧装置6有时也搭载于激光加工装置等其他加工装置。

Claims (1)

1.一种框架夹紧装置，其配置于卡盘工作台的外周，对支承黏着片上粘贴的被加工物的环状框架进行固定，

所述框架夹紧装置的特征在于，具有：

支承部件，其支承所述环状框架；致动器，其固定于所述支承部件且具有旋转轴；按压部件，其由按压部以及固定于所述致动器的旋转轴的固定部构成，所述按压部与所述固定部连接，且通过驱动所述固定部，所述按压部在夹紧位置和开放位置之间转动；以及检测构件，其对所述按压部件被定位于所述夹紧位置的情况进行检测，

所述检测构件具有：真空垫，其配置于所述支承部件且具有抽吸孔；负压生成源，其与所述抽吸孔连通并生成负压；以及压力检测部，其对使所述负压生成源与所述抽吸孔连通的通路内的压力进行检测，

所述真空垫位于这样的位置：在所述按压部件被定位于所述夹紧位置时，所述抽吸孔与所述按压部件的所述固定部抵接，所述抽吸孔被封闭，

在所述按压部件被定位于所述夹紧位置时，所述真空垫的所述抽吸孔被抵接的所述固定部封闭而产生负压，由所述压力检测部检测出的压力表现为规定的值以下，

当所述按压部件从所述夹紧位置转动向所述开放位置侧时，所述固定部从所述真空垫离开，负压从所述抽吸孔泄漏，由所述压力检测部检测出的压力表现为规定的值以上，检测出所述按压部件从所述夹紧位置移开。