CN107045976A - 切削装置 - Google Patents

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Abstract

提供切削装置，切削装置(2)具有对被加工物(11)进行保持的保持工作台(10)，保持工作台包含保持治具(14)和治具基座(12)，保持治具具有：保持面(14a)，其对被加工物进行保持；多个切削刀具用退刀槽(14c)，它们形成在与保持面所保持的被加工物的分割预定线(19)对应的位置；和多个吸引孔(14d)，它们形成在由切削刀具用退刀槽划分出的各区域内，治具基座具有：负压传递部(12b)，其将负压传递至吸引孔；和载置部(12a)，其对保持治具进行载置，保持治具具有多个切削液溢流槽(14e)，它们与多个切削刀具用退刀槽的各个相邻地形成，具有比切削刀具用退刀槽的底面(14f)低的底面(14g)。

Description

切削装置
技术领域
本发明涉及切削装置，在对封装基板等被加工物进行切削时使用该切削装置。
背景技术
例如，沿着被称为间隔道等的分割预定线利用切削刀具对由树脂等密封了多个半导体芯片的封装基板进行切削，将该封装基板分割成与各半导体芯片对应的多个封装器件。在对该封装基板那样的被加工物进行切削时，有时使用专门设计的保持治具来对被加工物进行保持(例如，参照专利文献1)。
在保持治具上例如设置有与被加工物的分割预定线对应的多个切削刀具用退刀槽和对由分割预定线划分出的被加工物的各区域进行吸引的多个吸引孔。如果使用该保持治具，则能够一边在与分割后的小片(芯片)对应的区域内对被加工物进行吸引、保持一边进行切削，因此，在切削中被加工物的位置不会偏移。
但是，在将被加工物切削至某种程度之后，实施用于对所形成的切口(切削口)的位置和状态进行确认的所谓的切口检查。在切口检查中，例如，利用照相机等拍摄单元对切削后的分割预定线进行拍摄，并根据所形成的图像对切口的位置和状态进行确认(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2011-114145号公报
专利文献2：日本特开2012-256793号公报
但是，当在被加工物的切削中所提供的纯水等切削液积存在切削刀具用退刀槽中时，会因在该切削液的表面上发生反射的反射光而产生光晕，不能对切口的位置和状态进行适当地检测。
要想防止光晕的产生，例如使用吹送空气等方法将积存在切削刀具用退刀槽中的切削液去除即可。但是，凭借该方法，由于切削液的去除要花费时间，所以不能充分地较高地维持生产性。并且，也产生了因过度的吹送空气而使切削时所产生的切削屑粘固在被加工物上等问题。
发明内容
本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供一种切削装置，能够防止因积存在切削刀具用退刀槽中的切削液而导致的光晕的产生。
根据本发明的一方式，提供一种切削装置，该切削装置具有：保持工作台，其对设定有交叉的多条分割预定线的被加工物进行保持；切削刀具，其对该保持工作台所保持的被加工物进行切削；切削液提供喷嘴，其在被加工物的切削中对被加工物和该切削刀具提供切削液；以及拍摄单元，其对由该切削刀具切削的被加工物进行拍摄，该保持工作台构成为包含保持治具和治具基座，该保持治具具有：保持面，其对被加工物进行保持；多个切削刀具用退刀槽，它们形成在与该保持面所保持的被加工物的该分割预定线对应的位置；以及多个吸引孔，它们形成在由该切削刀具用退刀槽划分出的各区域内，该治具基座具有：负压传递部，其将负压传递至该吸引孔；以及载置部，其对该保持治具进行载置，该保持治具具有多个切削液溢流槽，该多个切削液溢流槽与多个该切削刀具用退刀槽的各个相邻地形成，具有比该切削刀具用退刀槽的底面低的底面。
并且，在本发明的一方式中，优选该切削液溢流槽的底面相对于该保持面倾斜。
在本发明的一方式的切削装置中，由于保持治具具有与多个切削刀具用退刀槽的各个相邻的切削液溢流槽，且该切削液溢流槽的底面比切削刀具用退刀槽的底面低，所以从切削液提供喷嘴提供的切削液不会积存在切削刀具用退刀槽中而是流入切削液溢流槽。因此，能够防止因积存在切削刀具用退刀槽中的切削液而导致的光晕的产生。
附图说明
图1是示意性地示出切削装置的结构例的立体图。
图2的(A)是示意性地示出被加工物的结构例的俯视图，图2的(B)是示意性地示出被加工物的结构例的仰视图，图2的(C)是示意性地示出被加工物的结构例的侧视图。
图3的(A)是示意性地示出载置在治具基座的上表面的状态下的保持治具的俯视图，图3的(B)是示意性地示出包含有治具基座和保持治具的保持工作台的结构例的图。
图4的(A)是对切削刀具用退刀槽的周边进行放大的剖视图，图4的(B)是用于对切削液溢流槽进行说明的剖视图。
图5的(A)是示意性地示出第1变形例的保持治具的剖视图，图5的(B)是示意性地示出第2变形例的保持治具的剖视图，图5的(C)是示意性地示出第3变形例的保持治具的剖视图。
标号说明
2：切削装置；4：基台；4a：开口；6：X轴移动工作台；8：防尘防滴罩；10：保持工作台(保持构件)；12：治具基座；12a：上表面(载置部)；12b：第1负压传递路径(负压传递部)；12c：第2负压传递路径；14：保持治具；14a：保持面；14b：下表面；14c：切削刀具用退刀槽；14d：吸引孔；14e：切削液溢流槽；14f、14g：底面；14h、14i：端部；16：切削单元；18：支承构造；20：切削单元移动机构；22：Y轴导轨；24：Y轴移动板；26：Y轴滚珠丝杠；28：Z轴导轨；30：Z轴移动板；32：Z轴滚珠丝杠；34：Z轴脉冲电动机；36：拍摄单元(拍摄构件)；38：切削刀具；40：切削液提供喷嘴(切削液提供构件)；42a、42b：电磁阀；44：吸引源；11：被加工物；13：金属框体；13a：正面；13b：背面；15：器件区域；17：外周剩余区域；19：分割预定线(间隔道)；21：树脂层；23：台。
具体实施方式
参照附图对本发明的一方式的实施方式进行说明。图1是示意性地示出本实施方式的切削装置的结构例的立体图。如图1所示，切削装置2具有对各构造进行支承的基台4。
在基台4的上表面形成有X轴方向(前后方向、加工进给方向)上较长的矩形的开口4a。在该开口4a内设置有X轴移动工作台6、使X轴移动工作台6在X轴方向上移动的X轴移动机构(未图示)、以及对X轴移动机构进行覆盖的防尘防滴罩8。
X轴移动机构具有与X轴方向平行的一对X轴导轨(未图示)，X轴移动工作台6以能够滑动的方式安装在X轴导轨上。在X轴移动工作台6的下表面侧设置有螺母部(未图示)，与X轴导轨平行的X轴滚珠丝杠(未图示)与该螺母部螺合。
X轴滚珠丝杠的一端部与X轴脉冲电动机(未图示)连结。利用X轴脉冲电动机使X轴滚珠丝杠旋转，由此，X轴移动工作台6沿着X轴导轨在X轴方向上移动。
在X轴移动工作台6上配置有用于对板状的被加工物11进行吸引、保持的保持工作台(保持构件)10。保持工作台10包含治具基座12，该治具基座12具有多个负压传递路径(负压传递部)。在该治具基座12的上表面(载置部)12a安装有与被加工物11对应的保持治具14。另外，后述对保持工作台10进行详细地说明。
图2的(A)是示意性地示出被加工物11的结构例的俯视图，图2的(B)是示意性地示出被加工物11的结构例的仰视图，图2的(C)是示意性地示出被加工物11的结构例的侧视图。如图2的(A)和图2的(B)所示，被加工物11是所谓的封装基板，包含有俯视来看形成为矩形的金属框体13。
金属框体13例如由42合金(铁和镍的合金)或铜等金属构成，具有多个器件区域15(这里为3个器件区域15)和围绕各器件区域15的外周剩余区域17。
各器件区域15被交叉的多条分割预定线(间隔道)19进一步划分成多个区域(这里是48个区域)，在各区域内配置有IC或LSI、LED等器件(器件芯片)(未图示)。
并且，在金属框体13的背面13b侧形成有对多个器件进行密封的树脂层21。如图2的(C)所示，树脂层21形成为规定的厚度，并从金属框体13的背面13b突出。通过该树脂层21来覆盖各器件区域15的背面13b侧整体。
如图2的(A)所示，在金属框体13的正面13a侧设置有与各器件对应的多个台23。在各台23的周围形成有多个电极垫(未图示)。
该被加工物11例如是通过如下方法得到的：在将器件从金属框体13的背面13b侧配置在各台23上并利用金属线(未图示)等将各器件的电极和配置在台23的周围的电极垫连接之后，利用树脂层21将背面13b侧密封。
沿着间隔道19将该被加工物11切断、分割，由此，完成被树脂密封后的多个封装器件。另外，在本实施方式中，将俯视来看为矩形的封装基板作为被加工物11来进行使用，但被加工物11的种类、形状等并没有限制。例如，也能够将半导体晶片、树脂基板、金属基板、陶瓷基板等作为被加工物11来进行使用。
在基台4的上表面以横跨开口4a的方式配置有用于对切削单元16进行支承的门型的支承构造18，其中，该切削单元16对被加工物11进行切削(切削加工)。在支承构造18的前表面上部设置有使切削单元16在Y轴方向(左右方向、分度进给方向)和Z轴方向(上下方向)上移动的切削单元移动机构20。
切削单元移动机构20具有一对Y轴导轨22，该一对Y轴导轨22配置在支承构造18的前表面并与Y轴方向平行。构成切削单元移动机构20的Y轴移动板24以能够滑动的方式安装在Y轴导轨22上。
在Y轴移动板24的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，与Y轴导轨22平行的Y轴滚珠丝杠26与该螺母部螺合。Y轴滚珠丝杠26的一端部与Y轴脉冲电动机(未图示)连结。如果利用Y轴脉冲电动机使Y轴滚珠丝杠26旋转，则Y轴移动板24沿着Y轴导轨22在Y轴方向上移动。
在Y轴移动板24的正面(前表面)设置有与Z轴方向平行的一对Z轴导轨28。Z轴移动板30以能够滑动的方式安装在Z轴导轨28上。
在Z轴移动板30的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，与Z轴导轨28平行的Z轴滚珠丝杠32与该螺母部螺合。Z轴滚珠丝杠32的一端部与Z轴脉冲电动机34连结。如果利用Z轴脉冲电动机34使Z轴滚珠丝杠32旋转，则Z轴移动板30沿着Z轴导轨28在Z轴方向上移动。
在Z轴移动板30的下部设置有对被加工物11进行切削的切削单元16。并且，在与切削单元16相邻的位置处设置有对被加工物11的上表面侧进行拍摄的照相机等拍摄单元(拍摄构件)36。
如果利用切削单元移动机构20使Y轴移动板24在Y轴方向上移动，则切削单元16和拍摄单元36被分度进给，如果利用切削单元移动机构20使Z轴移动板30在Z轴方向上移动，则切削单元16和拍摄单元36升降。
切削单元16具有安装在主轴(未图示)的一端侧的圆环状的切削刀具38。主轴的另一端侧与电动机等旋转驱动源(未图示)连结，切削刀具38通过从旋转驱动源经由主轴传递的旋转力而进行旋转。
并且，在切削刀具38的附近配置有在被加工物11的切削中对切削刀具38和被加工物11提供纯水等切削液的切削液提供喷嘴(切削液提供构件)40。
图3的(A)是是示意性地示出载置在治具基座12的上表面12a上的状态下的保持治具14的俯视图，图3的(B)是示意性地示出包含有治具基座12和保持治具14的保持工作台10的结构例的图。另外，在图3的(B)中，示出了按照箭头的方向观察由图3的(A)的点划线A-A所示的区域的截面。
如图3的(A)和图3的(B)所示，保持治具14是由树脂等材料制成的矩形的平板，其上表面成为用于对被加工物11进行吸引、保持的保持面14a。
在保持治具14的保持面14a侧形成有与被加工物11的分割预定线19对应的切削刀具用退刀槽14c。切削刀具用退刀槽14c的上端在保持面14a开口。保持面14a被该切削刀具用退刀槽14c划分成与分割后的被加工物11对应的多个区域。
切削刀具用退刀槽14c的宽度比切削刀具38的宽度大，切削刀具用退刀槽14c的深度比切削刀具38的切入深度深。因此，在将被加工物11沿着分割预定线19进行切削时，即使切削刀具38切入得较深，保持治具14与切削刀具38也不会产生干涉。另外，保持治具14形成为比切削刀具用退刀槽14c的深度厚。
在由退刀槽14c划分出的各区域内形成有上下贯通保持治具14而在保持面14a开口的吸引孔14d。如图3的(B)所示，当将保持治具14载置在治具基座12的上表面12a上时，各吸引孔14d与形成于治具基座12的上表面12a侧的中央部分的第1负压传递路径(负压传递部)12b连接。
第1负压传递路径12b通过电磁阀42a而与吸引源44连接。因此，如果在将被加工物11叠放在载置于治具基座12的上表面12a的保持治具14的保持面14a上并使被加工物11的分割预定线19对准切削刀具用退刀槽14c的状态下打开电磁阀42a，则能够通过保持工作台10对被加工物11进行吸引、保持。
另外，在治具基座12的上表面12a侧的外周部分中形成有用于将保持治具14安装在治具基座12上的第2负压传递路径12c。该第2负压传递路径12c通过电磁阀42b而与吸引源44连接。因此，如果使保持治具14的下表面14b与治具基座12的上表面12a接触而打开电磁阀42b，则能够将保持治具14固定在治具基座12的上表面12a上。
图4的(A)是对切削刀具用退刀槽14c的周边进行放大的剖视图。在与各切削刀具用退刀槽14c相邻的位置处设置有与各切削刀具用退刀槽14c大概平行的切削液溢流槽14e。该切削液溢流槽14e的底面14g形成在比切削刀具用退刀槽14c的底面14f低的位置。即，切削液溢流槽14e配置在比切削刀具用退刀槽14c低的位置。
并且，各切削刀具用退刀槽14c与相邻的切削液溢流槽14e连接。因此，在被加工物11的切削中从切削液提供喷嘴40提供的切削液不会积存在切削刀具用退刀槽14c中而是流入切削液溢流槽14e。也就是说，在利用拍摄单元36对被加工物11进行拍摄时，也不会因积存在切削刀具用退刀槽14c中的切削液而产生光晕。
图4的(B)是用于对切削液溢流槽14e进行说明的剖视图。另外，在图4的(B)中，示出了按照箭头的方向观察由图3的(A)的点划线B-B所示的区域的截面。如图4的(B)所示，切削液溢流槽14e的端部14h、14i在保持治具14的侧面开口。
因此，从切削刀具用退刀槽14c流入到切削液溢流槽14e的切削液通过端部14h、14i而排出到保持治具14的外部。另外，切削液溢流槽14e的上端不在保持面14a开口。因此，即使切削液残存在切削液溢流槽14e内，也不会因该切削液而产生光晕。
保持治具14的制造方法并没有限制。例如，能够通过对多个部件进行粘接的方法来制造出保持治具14。当然，也可以使用3D打印机来一体地成形出保持治具14。
如以上那样，在本实施方式的切削装置2中，由于保持治具14具有与多个切削刀具用退刀槽14c的各个相邻的切削液溢流槽14e，且该切削液溢流槽14e的底面14g比切削刀具用退刀槽14c的底面14f低，所以从切削液提供喷嘴40提供的切削液不会积存在切削刀具用退刀槽14c中而是流入切削液溢流槽14e。因此，能够防止因积存在切削刀具用退刀槽14c中的切削液而导致的光晕的产生。
另外，本发明并不仅限于上述实施方式的记载，能够实施各种变更。例如，在上述实施方式中，虽然例示了各切削液溢流槽14e的两个端部14h、14i在保持治具14的侧面开口的方式，但未必需要各切削液溢流槽14e的两个端部14h、14i全部开口。由于各切削液溢流槽14e互相连接，所以只要至少任意一个切削液溢流槽14e的1个端部在侧面开口，则能够将切削液排出到保持治具14的外部。
并且，在上述实施方式中，虽然例示了切削液溢流槽14e的底面14g和切削刀具用退刀槽14c的底面14f都与保持面14a平行的方式，但切削液溢流槽14e的底面14g和切削刀具用退刀槽14c的底面14f也可以相对于保持面14a倾斜。
图5的(A)是示意性地示出第1变形例的保持治具14的剖视图，图5的(B)是示意性地示出第2变形例的保持治具14的剖视图。在图5的(A)所示的保持治具14中，切削液溢流槽14e的底面14g相对于保持面14a倾斜，与保持治具14的中央部分相比，在外周部分(端部14h、14i)变低。
另一方面，在图5的(B)所示的保持治具14中，切削液溢流槽14e的底面14g相对于保持面14a倾斜，与保持治具14的一端侧(端部14h)相比，在另一端侧(端部14i)变低。这样，通过使切削液溢流槽14e的底面14g相对于保持面14a倾斜，能够促进来自切削液溢流槽14e的切削液的排出。
图5的(C)是示意性地示出第3变形例的保持治具14的剖视图。在图5的(C)所示的保持治具14中，切削刀具用退刀槽14c的底面14f相对于保持面14a倾斜，与底面14f的中央部分相比，在切削液溢流槽14e侧变低。这样，通过使切削刀具用退刀槽14c的底面14f倾斜以使得在切削液溢流槽14e侧变低，能够进一步促进从切削刀具用退刀槽14c朝向切削液溢流槽14e的切削液的排出。
另外，上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围内便能够适当变更而实施。

Claims (2)

1.一种切削装置，该切削装置具有：
保持工作台，其对设定有交叉的多条分割预定线的被加工物进行保持；
切削刀具，其对该保持工作台所保持的被加工物进行切削；
切削液提供喷嘴，其在被加工物的切削中对被加工物和该切削刀具提供切削液；以及
拍摄单元，其对由该切削刀具切削的被加工物进行拍摄，
该切削装置的特征在于，
该保持工作台构成为包含保持治具和治具基座，
该保持治具具有：
保持面，其对被加工物进行保持；
多个切削刀具用退刀槽，它们形成在与该保持面所保持的被加工物的该分割预定线对应的位置；以及
多个吸引孔，它们形成在由该切削刀具用退刀槽划分出的各区域内，
该治具基座具有：
负压传递部，其将负压传递至该吸引孔；以及
载置部，其对该保持治具进行载置，
该保持治具具有多个切削液溢流槽，该多个切削液溢流槽与多个该切削刀具用退刀槽的各个相邻地形成，具有比该切削刀具用退刀槽的底面低的底面。
2.根据权利要求1所述的切削装置，其特征在于，
该切削液溢流槽的底面相对于该保持面倾斜。
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