JP2000061933A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工範囲が広く、しかも高精度下で所期の切
断を行える切断装置を提供する。 【解決手段】 スピンドルハウジング１１の少なくとも
長手方向両端部を連結金具２３を介してスライドプレー
ト２１の下端部に連結することにより、ダイシングヘッ
ド１０を第１スライダー２０に横向き姿勢で配置してあ
るので、スピンドルハウジング１１及びスピンドルシャ
フト１２の長さに拘わらずダイシングヘッド１０を横方
向に自由に移動させることができ、スピンドルハウジン
グを片持ち状態で支持する従来のものに比べて加工範囲
を格段大きく確保することができる。しかも、前記の取
り付け構造を採用することにより、ダイシングヘッド１
０、特にスピンドルハウジング１１及びスピンドルシャ
フト１２の外力に対する剛性を高めることができるの
で、切断時の抵抗力等によってブレード１３にぶれを生
じることを防止して、１／１０００ミリ単位或いは１／
１００ミリ単位の加工精度の要求に追従することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品製造過程
で使用される薄板材料、例えばセラミック薄板等を切断
するための切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の電子部品、例えばチップ抵抗器
は、抵抗膜等が形成された後のセラミック薄板を個々の
チップに分割する工程をその製造過程で要し、この工程
には図５に示すような切断装置が用いられている。

【０００３】この切断装置は、図示省略のモータによっ
て回転するスピンドルシャフト１０１と、スピンドルシ
ャフト１０１の先端に取り付けられた円盤状のブレード
１０２と、スピンドルシャフト１０１を横向き姿勢で回
転自在に支持するスピンドルハウジング１０３と、横向
き姿勢にあるスピンドルハウジング１０３の端部を上下
方向に移動可能に支持するスライダー１０４と、スライ
ダー１０４を横方向に移動可能に支持するベース１０５
と、ブレード１０２の下側に配置されたテーブル１０６
とを備えている。テーブル１０６はスピンドルシャフト
１０１の軸線と直交する方向の移動とテーブル中心を軸
とした回転方向の移動を可能としており、切断対象とな
るセラミック薄板ＣＳはこのテーブル１０６の上に洗浄
除去可能な貼付剤を用いて配置される。また、スピンド
ルハウジング１０３，スライダー１０４及びテーブル１
０６の移動は、モータ駆動のボールネジによって行われ
る。

【０００４】この切断装置によってセラミック薄板ＣＳ
を個々のチップに分割するときには、スピンドルハウジ
ング１０３，スライダー１０４及びテーブル１０６を適
宜移動させて、セラミック薄板ＣＳに対するブレード１
０２の初期位置を決定する。

【０００５】次に、スピンドルシャフト１０１及びブレ
ード１０２を回転させながらテーブル１０６を一定速度
で移動させて、セラミック薄板ＣＳに対して所定方向の
１ライン目の切断を実施する。１ライン目の切断を終了
した後は、スライダー１０４を所定距離移動させてから
同じ方向の切断を行う作業を必要回数繰り返す。

【０００６】次に、テーブル１０６を９０度回転させて
セラミック薄板ＣＳの向きを変えてから、前記所定方向
と直交する方向の切断を前記同様に必要回数繰り返す。
これにより、テーブル１０６上のセラミック薄板ＣＳが
格子状に切断されて、所定サイズの多数のチップが得ら
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
切断装置では、スピンドルハウジング１０３の端部をス
ライダー１０４によって支持しているため、スピンドル
ハウジング１０３及びスピンドルシャフト１０１の長さ
によって加工範囲が制限されてしまう不具合がある。ま
た、スピンドルハウジング１０３が片持ち状態で支持さ
れているため、切断時の抵抗力等によってブレード１０
２にぶれが生じ易い。近年における電子部品の小型化に
伴って前記の切断加工には１／１０００ミリ単位或いは
１／１００ミリ単位の精度が要求されているため、ブレ
ード１０２に僅かなぶれが生じるだけでチップサイズが
不均一となって歩留まりの低下を招来してしまう。

【０００８】本発明は前記事情に鑑みて創作されたもの
で、その目的とするところは、加工範囲が広く、しかも
高精度下で所期の切断を行える切断装置を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ブレードが着脱自在に取り付けられるス
ピンドルシャフトと、スピンドルシャフトを横向き姿勢
で回転自在に支持するスピンドルハウジングと、スピン
ドルシャフトを回転するためのスピンドルシャフト駆動
機構とを備えた切断装置であって、前記スピンドルハウ
ジングは、長手方向の少なくとも両端部をスピンドルハ
ウジング支持部材に取り付けられている、ことをその主
たる特徴としている。

【００１０】この切断装置によれば、前記スピンドルハ
ウジングの長手方向の少なくとも両端部をスピンドルハ
ウジング支持部材に取り付けてあるので、スピンドルハ
ウジング及びスピンドルシャフトの長さによって加工範
囲が制限を受けることがない。しかも、前記の取り付け
構造を採用することにより、スピンドルハウジング及び
スピンドルシャフトの外力に対する剛性を高めることが
できるので、切断時の抵抗力等によってブレードにぶれ
を生じることがない。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は本発明の一実施形
態を示すもので、図１は切断装置の正面図、図２は図１
に示した切断装置の左側面図、図３は図１に示したダイ
シングヘッドの縦断面図である。

【００１２】図１乃至図３において、符号１０はダイシ
ングヘッド、２０は第１スライダー、３０は第１スライ
ダー移動機構、４０は第２スライダー、５０は第２スラ
イダー移動機構、６０は装置フレーム、７０はテーブ
ル、８０はテーブル移動機構、９０は装置ベース、ＣＳ
はセラミック薄板である。

【００１３】ダイシングヘッド１０は、図３に示すよう
に、筒状のスピンドルハウジング１１と、スピンドルハ
ウジング１１内に回転自在に配置されたスピンドルシャ
フト１２と、スピンドルシャフト１２の先端部に着脱自
在に取り付けられた円盤状のブレード１３と、スピンド
ルシャフト１２の後端部分に設けられたモータ１４とを
備えている。

【００１４】スピンドルハウジング１１の内面にはラジ
アルベアリング１５が間隔をおいて設けられており、ス
ピンドルシャフト１２はこのラジアルベアリング１５に
よって回転自在に支持され、その先端部分をスピンドル
ハウジング１１から露出している。また、スピンドルハ
ウジング１１の内面先端部には環状凹部１１ａが形成さ
れており、この環状凹部１１ａ内にはスラストベアリン
グ１６が対向配置されている。一方、スピンドルシャフ
ト１２には前記環状凹部１１ａに対応する位置に円形鍔
１２ａが形成されており、この円形鍔１２ａは環状凹部
１１ａ内にスラストベアリング１６を介して配置されて
いる。つまり、スピンドルシャフト１２はこのスラスト
軸受機構によってブレード近傍部分の軸線方向変位を規
制されている。

【００１５】ブレード１３はダイアモンドブレード等の
周知のブレードから成る。このブレード１３は、スピン
ドルシャフト１２の先端キャップ１２ｂを緩めて外すこ
とにより任意に交換することができる。

【００１６】モータ１４は、スピンドルシャフト１２の
後端部に一体的に設けられたローター部１４ａと、ロー
ター部１４の後側に設けられた整流子１４ｂと、スピン
ドルハウジング１１の内面に前記ローター部１４ａに対
応して設けられたステーター部１４ｃと、整流子１４ｂ
に接触する一対のブラシ１４ｄとから成る。ローター部
１４ａはコイルを有する電機子から成り、ステーター部
１４ｃは永久磁石から成る。図示例ではモータ１４とし
てブラシ付きモータの構成を採用したものを示したが、
図示例以外のモータ構成、例えば、ローター部１４ａを
永久磁石とし、ステーター部１４ｃを電機子とすると共
に、整流子１４ｂ及びブラシ１４ｄの代わりに磁電変換
素子を用いたブラシレスモータの構成を採用してもよ
い。

【００１７】第１スライダー２０は、平板状のスライド
プレート２１と、スライドプレート２１の一面に前後で
平行になるように設けられた二対のスライドガイド２２
とを備えている。図２から分かるように、スライドプレ
ート２１の前後幅は前記ダイシングヘッド１０のスピン
ドルハウジング１１の長さとほぼ一致しており、ダイシ
ングヘッド１０は、スピンドルハウジング１１の少なく
とも長手方向両端部を連結金具２３を介してスライドプ
レート２１の下端部に連結され、第１スライダー２０に
横向き姿勢で配置されている。また、この取り付け状態
では、スピンドルシャフト１２の露出部分がスライドプ
レート２１よりも正面側に突出しており、スライドプレ
ート２１の下端縁はスピンドルハウジング１１の下側に
は突出していない。ちなみに、本実施形態では前記のス
ライドプレート２１が請求範囲におけるスピンドルハウ
ジング支持部材に相当する。

【００１８】第１スライダー移動機構３０は、後述する
スライドプレート４１に固定されたモータ３１と、カッ
プラー３２を介してモータ軸に連結されたボールネジ３
３と、スライドプレート４１に固定されボールネジ３３
を回転自在に支持する２つの支持駒３４と、ボールネジ
３３に螺合した状態でスライドプレート２１に固定され
たナット部材３５とを備えている。

【００１９】第２スライダー４０は、Ｔ字形状のスライ
ドプレート４１と、スライドプレート４１の縦長部分の
一面に前後で平行となるように設けられた一対のスライ
ドレール４２と、スライドプレート４１の横長部分の上
面に左右で平行になるように設けられた二対のスライド
ガイド４３とを備えている。一対のスライドレール４２
には前記第１スライダー２０の二対のスライドガイド２
２が移動可能に係合している。つまり、前記第１スライ
ダー２０は、前記第１スライダー移動機構３０の作動に
よってスライドレール４２に沿って上下方向に移動する
ことができる。

【００２０】第２スライダー移動機構５０は、装置フレ
ーム６０に固定されたモータ５１と、カップラー５２を
介してモータ軸に連結されたボールネジ５３と、装置フ
レーム６０に固定されボールネジ５３を回転自在に支持
する２つの支持駒５４と、ボールネジ５３に螺合した状
態で前記スライドプレート４１の横長部分の上面に固定
されたナット部材５５とを備えている。

【００２１】装置フレーム６０は、前記ダイシングヘッ
ド１０のスピンドルシャフト１２の軸線と平行な一対の
スライドレール６１を左右で平行になるように備えてい
る。一対のスライドレール６１には前記第２スライダー
４０の二対のスライドガイド４３が移動可能に係合して
いる。つまり、前記第２スライダー４０は、前記第２ス
ライダー移動機構５０の作動によってスライドレール６
１に沿って横方向に移動することができる。

【００２２】テーブル７０は、周知のθテーブルから成
り、テーブル板７１と、テーブル板７１を回転自在に支
持する支持台７２と、テーブル７１をその中心を軸とし
て回転するための駆動機構（図示省略）とを備えてい
る。また、支持台７２の下面には、二対のスライドガイ
ド７３が平行に設けられている。

【００２３】テーブル移動機構８０は、装置ベース９０
に固定されたモータ８１と、カップラー８２を介してモ
ータ軸に連結されたボールネジ８３と、装置ベース９０
に固定されボールネジ８３を回転自在に支持する２つの
支持駒８４と、ボールネジ８３に螺合した状態で前記テ
ーブル７０の支持台７２の下面に固定されたナット部材
８５とを備えている。

【００２４】装置ベース９０は、前記ダイシングヘッド
１０のスピンドルシャフト１２の軸線と直交する一対の
スライドレール９１を平行に備えている。一対のスライ
ドレール９１には前記テーブル７０の二対のスライドガ
イド７３が移動可能に係合している。つまり、前記テー
ブル７０は、前記テーブル移動機構８０の作動によって
スライドレール９１に沿って横方向に移動することがで
きる。

【００２５】本実施形態の切断装置によってセラミック
薄板ＣＳを個々のチップに分割するときには、セラミッ
ク薄板ＣＳを洗浄除去可能な貼付剤を用いてテーブル板
７１上に配置する。そして、第１スライダー移動機構３
０と第２スライダー移送機構５０とテーブル移動機構８
０を適宜作動させて、セラミック薄板ＣＳに対するブレ
ード１３の初期位置を決定する。

【００２６】次に、モータ１４によってスピンドルシャ
フト１２及びブレード１３を回転させながらテーブル７
０を一定速度で移動させて、セラミック薄板ＣＳに対し
て所定方向の１ライン目の切断を実施する。１ライン目
の切断を終了した後は、第２スライダー４０を所定距離
移動させてから同じ方向の切断を行う作業を必要回数繰
り返す。

【００２７】次に、テーブル板７１を９０度回転させて
セラミック薄板ＣＳの向きを変えてから、前記所定方向
と直交する方向の切断を前記同様に必要回数繰り返す。
これにより、テーブル板７１上のセラミック薄板ＣＳが
格子状に切断されて、所定サイズの多数のチップが得ら
れる。

【００２８】本実施形態の切断装置によれば、スピンド
ルハウジング１１の少なくとも長手方向両端部を連結金
具２３を介してスライドプレート２１の下端部に連結す
ることにより、ダイシングヘッド１０を第１スライダー
２０に横向き姿勢で配置してあるので、スピンドルハウ
ジング１１及びスピンドルシャフト１２の長さに拘わら
ずダイシングヘッド１０を横方向に自由に移動させるこ
とができ、スピンドルハウジングを片持ち状態で支持す
る従来のものに比べて加工範囲を格段大きく確保するこ
とができる。

【００２９】しかも、前記の取り付け構造を採用するこ
とにより、ダイシングヘッド１０、特にスピンドルハウ
ジング１１及びスピンドルシャフト１２の外力に対する
剛性を高めることができるので、切断時の抵抗力等によ
ってブレード１３にぶれを生じることを防止して、１／
１０００ミリ単位或いは１／１００ミリ単位の加工精度
の要求に追従することができる。

【００３０】さらに、スピンドルシャフト１２のブレー
ド近傍部位に円形鍔１２ａを設けて、これをスピンドル
ハウジング１１の環状凹部１１ａ内にスラストベアリン
グ１６を介して配置してあるので、切断時においてモー
タ１４やスピンドルシャフト１２で発生する熱によって
スピンドルシャフト１２に熱膨張が生じた場合でも、こ
の熱膨張によるスピンドルシャフト１２の軸線方向変位
がブレード１２側に伝わることを前記のスラスト軸受機
構によって的確に規制して、ブレード１２の位置精度に
適正に維持することができる。

【００３１】図４は本発明の他の実施形態を示す切断装
置の正面図である。本実施形態の切断装置が図１乃至図
３に示した切断装置と異なるところは、第２スライダー
４０’のスライドプレートとして平板状のもの（４
１’）を用いた点と、スライドプレート４１’のスライ
ドレール４２とは反対側の面に二対のスライドガイド４
３を上下で平行になるように設けた点と、装置フレーム
６０を縦向きにして一対のスライドレール６１を前記第
２スライダー４０’の二対のスライドガイド４３に移動
可能に係合させた点にある。

【００３２】本実施形態の切断装置は、第２スライダー
４０’の構成を変更することによって第２スライダー移
動機構５０の配置位置を異ならせたものであるが、図１
乃至図３に示した切断装置と同様の動作が可能で、同様
の作用効果を得ることができる。

【００３３】尚、前述の各実施形態では、スピンドルハ
ウジング１１の少なくとも長手方向両端部を連結金具２
３を介してスライドプレート２１の下端部に連結したも
のを示したが、連結金具の数を適宜増設して端部以外の
箇所を連結するようにしたり、或いはスピンドルハウジ
ング１１の長さに対応した長尺の連結金具を用いてスピ
ンドルハウジング１１の長手方向全域をスライドプレー
ト２１の下端部に連結するようにしてもよい。

【００３４】また、前述の各実施形態では、スライダー
支持部材として矩形板状のスライドプレート２１を示し
たが、これ以外のスライダー支持部材、例えば、同様の
プレートの下端部に複数のアームを垂設して、これらア
ームにスピンドルハウジングを取り付けるような構造を
採用してもよい。

【００３５】さらに、前述の各実施形態では、２つの移
動機構３０，５０によってダイシングヘッド１０に２自
由度を付与したものを示したが、テーブル７０における
自由度を増せば、ダイシングヘッド１０の自由度を１と
したり、或いはダイシングヘッド１０を固定しても前記
同様の切断作業を実施できる。

【００３６】さらにまた、前述の各実施形態では、切断
対象としてセラミック薄板ＣＳを示したが、電子部品製
造過程で使用されるセラミック薄板以外の薄板材料、例
えば樹脂薄板や金属薄板等を切断対象としても同様の効
果が得られる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
スピンドルハウジングの少なくとも長手方向両端部をス
ライダー支持部材に取り付けてあるので、スピンドルハ
ウジングを片持ち状態で支持する従来のものに比べて、
スピンドルハウジング及びスピンドルシャフトの長さに
拘わらず加工範囲を格段大きく確保することができる。
しかも、前記の取り付け構造を採用することにより、ス
ピンドルハウジング及びスピンドルシャフトの外力に対
する剛性を高めることができるので、切断時の抵抗力等
によってブレードにぶれを生じることを防止して、極め
て高い精度下で所期の切断作業を実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す切断装置の正面図

【図２】図１に示した切断装置の左側面図

【図３】図１に示したダイシングヘッドの縦断面図

【図４】本発明の他の実施形態を示す切断装置の正面図

【図５】従来の切断装置の構成図

【符号の説明】

１０…ダイシングヘッド、１１…スピンドルハウジン
グ、１１ａ…環状凹部、１２…スピンドルシャフト、１
２ａ…円形鍔、１３…ブレード、１４…モータ、１４ａ
…ローター部、１４ｂ…整流子、１４ｃ……ステーター
部、１４ｄ…ブラシ、１５…ラジアルベアリング、１６
…スラストベアリング、２０…第１スライダー、３０…
第１スライダー移動機構、４０，４０’…第２スライダ
ー、５０…第２スライダー移動機構、６０…装置フレー
ム、７０…テーブル、８０…テーブル移動機構、９０…
装置ベース、ＣＳ…セラミック薄板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 重充 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 小林 寛和 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Ｆターム(参考） 3C069 AA01 BA04 BB03 BC01 BC04 CA03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレードが着脱自在に取り付けられるス
   ピンドルシャフトと、スピンドルシャフトを横向き姿勢
   で回転自在に支持するスピンドルハウジングと、スピン
   ドルシャフトを回転するためのスピンドルシャフト駆動
   機構とを備えた切断装置であって、 前記スピンドルハウジングは、長手方向の少なくとも両
   端部をスピンドルハウジング支持部材に取り付けられて
   いる、 ことを特徴とする切断装置。
2. 【請求項２】 前記スピンドルシャフトと前記スピンド
   ルハウジングとの間のブレード近傍部位に、スピンドル
   シャフトの軸線方向変位を規制するための軸受機構が設
   けられている、 ことを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 【請求項３】 前記スピンドルシャフト駆動機構は、前
   記スピンドルシャフトの一部をローター部とするモータ
   から成る、 ことを特徴とする請求項１または２に記載の切断装置。