CN1966232B - 切削装置 - Google Patents

Abstract

一种切削装置，具有：实质上水平延伸的主轴套；安装在主轴套上的主轴；安装在主轴顶端的切削刀；旋转主轴的旋转驱动机构；升降移动主轴套的升降移动机构；移动主轴套的移动机构；向切削刀供给切削液的切削液供给装置。隔壁装置具有：垂直延伸的隔壁；在与隔壁之间规定导引空间的导引框架；收容在导引空间的密封部件。隔壁和导引框架上形成有垂直延伸的开口，密封部件上形成有与主轴套横截面外形对应形状的开口，主轴套贯通隔壁、导引框架和密封部件的开口，与主轴套的升降移动对应密封部件也升降移动。在隔壁上至少设置从开口上缘朝向前方并向下方倾斜延伸的上部倾斜壁、和从开口下缘朝向后方并向上方倾斜延伸的下部倾斜壁中的一个。

Description

切削装置

技术领域

本发明涉及一种切削装置，边向被旋转驱动的切削刀供给切削液、边完成切削刀对被加工物的切削。

背景技术

特开2002-103177号公报中公开了一种切削装置，能够很好地适用于切割(dicing)半导体晶片。所涉及的切削装置具备：主轴套，实质上在水平方向上延伸；主轴，旋转自如地安装在所述主轴套中，实质上水平延伸、且顶端超出主轴套向前方延伸；切削刀，安装在主轴的顶端；旋转驱动装置，用于旋转主轴；升降移动机构，用于使主轴套在实质上垂直的方向升降移动；移动机构，用于使主轴套在其延伸方向移动；切削液供给装置，设置在主轴套上，用于向切削刀供给切削液；以及主轴套贯通的隔壁装置。应切削的被加工物由适当的保持装置保持。旋转驱动主轴并使切削刀作用于被加工物，来完成被加工物的切削。通过使主轴套升降移动使切削刀位于需要的高度，来设定被加工物的切削深度，并使主轴套沿其延伸方向移动将切削刀定位于需要的位置，来设定被加工 物的切削位置。保持被加工物的保持装置实质上水平，并在主轴套的延伸方向、及实质上垂直的方向移动，如此沿保持装置的移动路径切削被加工物。向切削刀供给用于冷却切削刀的可以为纯水的切削液。

上述升降移动机构及上述移动机构具有如精密滚珠丝杠机构的精密机构。如果向被旋转驱动的切削刀供给的切削液及/或由切削产生的切削屑，附着于如精密滚珠丝杠机构的精密机构，则精密机构可能被损伤。因此，与主轴套相关联地设置隔壁装置，防止切削液及/或切削屑飞散到升降移动机构或移动机构。所涉及的隔壁装置通常由以下部件构成：隔壁，实质上垂直延伸；导引框架，固定在所述隔壁的前面，并在与隔壁之间规定导引空间；以及密封部件，在垂直方向移动自如地收容在导引空间。隔壁上形成有在垂直方向细长延伸的开口，在导引框架上也形成有在垂直方向细长延伸的开口，在密封部件上形成有与主轴套横截面的外形相对应形状的开口，主轴套贯通隔壁的开口、导引框架的开口、以及密封部件的开口并延伸。当主轴套被升降移动时，与之对应所述密封部件也被升降移动。密封部件的开口周缘上设置有与主轴套的外周面紧密接触的柔软的密封材料。

然而，根据本发明的发明者等的经验，即使设置如上所述的隔壁装置，由于密封部件和隔壁之间、以及密封部件与导引框架之间必然存在的若干间隙，因此存在切削液及/或细微切削屑穿过隔壁移动、并向升降移动机构及移动机构飞散的倾向。

发明内容

本发明有鉴于如上所述的事实，其主要目的在于提供一种新颖且经过改良的切削装置，尽可能防止切削液及/或切削屑穿过隔壁移动。

本发明的发明者等发现，通过下述的努力研究的结果可以实现上述目的，即在隔壁上设置从隔壁上形成的开口的上缘朝向前方且向下方倾斜延伸的上部倾斜壁、及/或从隔壁上形成的开口的下缘朝向后方且向上方倾斜延伸的下部倾斜壁。

也就是说，根据本发明，提供一种实现上述目的的切削装置，其特征在于，具有：主轴套，实质上水平延伸；主轴，旋转自如地安装在所述主轴套中，实质上水平延伸、且顶端超出所述主轴套向前方延伸；切削刀，安装在所述主轴的所述顶端；旋转驱动装置，用于旋转所述主轴；升降移动机构，用于使所述主轴套沿实质上垂直的方向升降移动；移动机构，用于使所述主轴套在其延伸方向移动；切削液供给装置，设置在所述主轴套上，用于向切削刀供给切削液；以及，所述主轴套贯通的隔壁装置，

所述隔壁装置具有：隔壁，实质上垂直延伸；导引框架，固定在所述隔壁的前面，并在与所述隔壁之间规定导引空间，该导引框架具有：凸缘部，设置在上缘以及两侧边缘，且垂直延伸；连接部，从所述凸缘部向前方突出；以及主体部，在所述连接部间垂直延伸；所述凸缘部后面和所述主体部后面之间存在级差；以及密封部件，在垂直方向移动自如地收容在所述导引空间，该密封部件的厚度与上述导引框架的级差相同，

所述隔壁上形成有在垂直方向细长延伸的开口，所述导向框架的所述主体部上也形成有在垂直方向细长延伸的开口，所述密封部件上形成有与所述主轴套的横截面的外形相对应形状的开口，所述主轴套贯通所 述隔壁的所述开口、所述导向框架的所述主体部的所述开口、以及所述密封部件的所述开口并延伸，当所述主轴套被升降移动时，与之对应所述密封部件也被升降移动，

设置在所述密封部件的开口的内周缘上的密封圈与所述主轴套的外周面紧密接触，

在切削装置的所述隔壁上设置，从所述开口的上缘朝向前方并向下方倾斜延伸的上部倾斜壁和从所述开口的下缘朝向后方并向上方倾斜延伸的下部倾斜壁，

在所述密封部件的后面两侧边缘固定有密封条，所述密封条向后方的突出量与所述上部倾斜壁向前方的突出量相同。

在最佳方式中，形成在所述隔壁上的所述开口的所述上缘实质上水平延伸，并在所述上部倾斜壁的两侧边缘设置实质上垂直向下延伸的侧壁。并且，形成在所述隔壁上的所述开口的所述下缘是实质上水平延伸，并在所述下部倾斜壁的两侧边缘设置实质上垂直向上延伸的侧壁。

附图说明

图1是表示根据本发明所构成的切削装置的主要构成要素的简略剖面图。

图2是表示图1的切削装置的隔壁装置的分解立体图。

具体实施方式

以下，参考附图更具体地说明根据本发明所构成的切削装置的最佳实施方式。

参照图1进行说明，切削装置具有实质上水平延伸的主轴套2。可以为圆筒形状的主轴套2被安装为，在实质上垂直的方向(图1中的上下方向)自由升降移动，且在其延伸方向(图1中的左右方向)自由移动。切削装置还具有用于使主轴套2升降移动的升降移动机构4，以及用于使主轴套2在其延伸方向移动的移动机构6。主轴套2的安装方法以及升降移动机构4和移动机构6，例如可以是上述特开2002-103177号公报所公开的方式，因此具体说明参考上述特开2002-103177号公报，在本说明书中省略说明，在图1中用双点划线简略表示。

主轴套2中旋转自如地安装有主轴8。主轴套2内还设置用于使主轴8高速旋转的旋转驱动装置10。主轴8的安装方法以及旋转驱动装置10可以是本领域的技术人员周知的方式，并不构成根据本发明所构成的切削装置的新特征，所以也在本说明书中省略其具体说明。

主轴8的顶端超出主轴套2向前方(图1中的左方)延伸。并且，主轴8的顶端固定有切削具12。该切削具12具有圆环状支持部件14、和被固定在该支持部件14一面上的薄圆环板状的切削刀16。切削刀16的外周缘超过支持部件14的外周缘向半径方向外突出。切削刀16优选通过用适宜的接合材料接合金刚石磨粒来形成。切削液供给装置18设置在主轴套2上。图示的切削液供给装置18具有设置在切削刀16两侧的管部件，并从所述管部件上形成的多个孔向切削刀16喷射可以为纯水的切削液。

图示的切削装置还具备用于对如半导体晶片的被加工物20进行保持的保持装置22。该保持装置22移动自如地安装在实质上水平、且相对于上述主轴套2的延伸方向垂直的方向(即图1中与纸面垂直的方向)。其 本身可以是周知方式的保持装置22，具有实质上水平延伸的圆形保持表面，对该保持表面上所载放的被加工物20进行抽真空并进行保持。设置有用于移动保持装置的移动机构(未图示)，在切削被加工物时，以需要的速度移动保持装置22以及其上保持的被加工物20。

切削装置上还设置有主轴套2贯通的隔壁装置24。所述隔壁装置24将设置上述升降移动机构4以及移动机构6的内侧区域A、与切削刀16、切削液供给装置18、以及保持装置22所在的外侧区域B隔开。

参照图1和图2继续说明，隔壁装置24具有实质上垂直延伸的隔壁26、固定在该隔壁26前面(图1中的左侧面)的导引框架28、以及密封部件30。

在可由如不锈钢板的适宜金属板形成的隔壁26上，形成在垂直方向上细长延伸的开口32。该开口32为长方形，具有实质上水平延伸的上缘和实质上水平延伸的下缘。重要的是在隔壁26上形成上部倾斜壁34和下部倾斜壁36，所述上部倾斜壁34从开口32的上缘朝向前方(图1中左方)并向下方倾斜延伸，所述下部倾斜壁36从开口32的下缘朝向上方并向后方(图1中右方)倾斜延伸。如通过参照图1可明确理解的，上部倾斜壁34向前方的突出量x较小，下部倾斜壁36向后方的突出量y较大。上部倾斜壁34以及下部倾斜壁36与隔壁26的主体部分一体形成(即通过将构成隔壁26的金属板的一部分向后方弯曲形成)。

上部倾斜壁34的两侧边缘设置有实质上垂直向下延伸的侧壁38。所述侧壁38可以通过将直角三角形金属板的一边焊接到上部倾斜壁34的 侧边缘、另一边焊接到隔壁26的前面来很好地形成。上部倾斜壁34的前端缘和侧壁38的下缘实质上水平延伸。同样，下部倾斜壁36的两侧边缘设置有实质上垂直向上延伸的侧壁40。所述侧壁40可以通过将直角三角形金属板的一边焊接到下部倾斜壁36的侧边缘、另一边焊接到隔壁26的后面来很好地形成。下部倾斜壁36的前端缘及侧壁40的上缘实质上水平延伸。

可由适宜金属板形成的导引框架28整体为长方形，具有：凸缘部42，设置在上缘以及两侧边缘，且实质上垂直延伸；连接部44，从所述凸缘部42向前方突出；以及主体部46，在连接部44间实质上垂直延伸。导引框架28的主体部46上形成有在垂直方向细长延伸的开口48。开口48的上缘和下缘是半圆形，两侧边缘实质上垂直延伸。凸缘部42后面和主体部46后面之间存在所谓的级差z。通过形成在该凸缘部42上的孔50，将固定螺钉52螺纹固定于隔壁26上形成的螺纹孔54，由此将导引框架28固定在隔壁26的前面。在隔壁26的前面和导引框架28主体部46的后面之间分隔出下端开放的导引空间56。

密封部件30具有长方形的主体部58。在可由适宜金属板形成的主体部58上，形成与上述主轴套2的横截面外形相对应的形状、即圆形的开口60。该开口60的内周缘上固定有如橡胶的柔软材料所形成的密封圈62。并且，在密封部件30的后面两侧边缘固定有横截面形状为长方形的密封条64。密封条64优选由如橡胶的柔软材料形成。密封条64向后方的突出量p与隔壁26的上述上部倾斜壁34向前方的突出量实质上相同， 且密封部件30的厚度t与上述导引框架28的级差z实质上相同。如此的密封部件30通过从上述导引空间56下方插入而被收容在上述导引空间56内。

如通过参照图1可明确理解的，主轴套2穿过隔壁26的开口32、密封部件30的开口60、以及导引框架28的开口48并延伸。设置在密封部件30的开口60的内周缘上的密封圈62与主轴套2的外周面紧密接触。当通过上述升降移动机构4升降移动主轴套2时，密封部件30随其在导引空间56内升降移动。

如图1所示，在对被保持在保持装置22上的被加工物20进行切削时，切削刀16高速旋转并作用于被加工物。切削深度通过升降移动主轴套2来设定，切削位置通过将主轴套2在图1中的左右方向移动来设定。保持装置22以及其上被保持的被加工物20在图1中与纸面垂直的方向移动，如此被加工物20在图1中垂直于纸面的方向被切削。

在切削被加工物20时，从切削液供给装置18向切削刀16喷射切削液。因此，切削液及/或细微切削屑可能穿过导引框架28和密封部件30之间进入导引空间56内，并附着在隔壁26的前面。但是，例如附着在隔壁26前面的开口32上方区域的切削液及/或切削屑，沿上部倾斜壁34的前面流下，到达密封部件30的主体部58的后面，然后沿密封部件30的主体部58流下，如此从导引空间56排出到下方并返回外侧区域B，如此尽可能地避免了切削液及/或切削屑进入设置有升降移动机构4以及移动机构6的内侧区域A内。切削液及/或切削屑沿着密封部件30的主 体部58的后面流下时，即使由于振动等向后方飞散了一些，飞散的切削液及/或切削屑被接收到下部倾斜壁36的前面上，并沿下部倾斜壁36的前面流下，从导引空间56排出到下方并返回到外侧区域B。

以上，参照附图对根据本发明所构成的切削装置的最佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不仅限于所述实施方式，而应理解为可以是不脱离本发明范围的各种变形和修正。

Claims (5)

1.一种切削装置，其特征为，具有：

主轴套，实质上水平延伸；

主轴，旋转自如地安装在所述主轴套中，实质上水平延伸，且顶端超出所述主轴套向前方延伸；

切削刀，安装在所述主轴的所述顶端；

旋转驱动装置，用于旋转所述主轴；

升降移动机构，用于使所述主轴套沿实质上垂直的方向升降移动；

移动机构，用于使所述主轴套在其延伸方向移动；

切削液供给装置，设置在所述主轴套上，用于向所述切削刀供给切削液；

以及，所述主轴套贯通的隔壁装置，

所述隔壁装置具有：

隔壁，实质上垂直延伸；

导引框架，固定在所述隔壁的前面，并在与所述隔壁之间规定导引空间，该导引框架具有：凸缘部，设置在上缘以及两侧边缘，且垂直延伸；连接部，从所述凸缘部向前方突出；以及主体部，在所述连接部间垂直延伸；所述凸缘部后面和所述主体部后面之间存在级差；

密封部件，在垂直方向移动自如地收容在所述导引空间，该密封部件的厚度与上述导引框架的所述级差相同，

所述隔壁上形成有在垂直方向细长延伸的开口，所述导引框架的所述主体部上也形成有在垂直方向细长延伸的开口，所述密封部件上形成有与所述主轴套的横截面的外形相对应形状的开口，所述主轴套贯通所述隔壁的所述开口、所述导引框架的所述主体部的所述开口、以及所述密封部件的所述开口，当所述主轴套被升降移动时，与之对应所述密封部件也被升降移动，

设置在所述密封部件的开口的内周缘上的密封圈与所述主轴套的外周面紧密接触，

在切削装置的所述隔壁上设置，从所述开口的上缘朝向前方并向下方倾斜延伸的上部倾斜壁和从所述开口的下缘朝向后方并向上方倾斜延伸的下部倾斜壁，

在所述密封部件的后面两侧边缘固定有密封条，所述密封条向后方的突出量与所述上部倾斜壁向前方的突出量相同。

2.如权利要求1所述的切削装置，其特征为：

形成在所述隔壁上的所述开口的所述上缘实质上水平延伸。

3.如权利要求2所述的切削装置，其特征为：

在所述上部倾斜壁的两侧边缘设置有实质上垂直向下延伸的侧壁。

4.如权利要求1-3的任意一项所述的切削装置，其特征为：

形成在所述隔壁上的所述开口的所述下缘实质上水平延伸。

5.如权利要求4所述的切削装置，其特征为：

在所述下部倾斜壁的两侧边缘设置有实质上垂直向上延伸的侧壁。