JP2004276182A - Water jet machining apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water jet machining apparatus, making the abrasive grain concentration of machining water jetted from a nozzle uniform to stabilize the machining accuracy. <P>SOLUTION: This water jet machining apparatus includes: a workpiece holding mechanism; a nozzle 522 for injecting a water jet to the workpiece held by the workpiece holding mechanism; and a machining water supply means 6 for supplying machining water mixed with abrasive grains to the nozzle. The machining water supply means includes a high pressure water generating means 62 and a machining water delivery means 64. The machining water delivery means includes a cylinder and a partition member partitioning the inside of the cylinder into a first chamber and a second chamber and displaced depending on the pressures of both chambers. The first chamber is communicated with the high pressure water generating means and communicated with a water draining means for suitably discharging the high pressure water in the first chamber. The second chamber is communicated with a machining water storing means 63 storing the machining water, communicated with the nozzle, and provided with a machining water stirring means 8 for stirring the machining water in the second chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を高圧のウォータージェットを噴射して切断するウォータージェット加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にIC、LSI等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定のストリートといわれる切断ラインに沿ってダイシングすることにより個々の半導体チップを製造している。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
携帯電話やパソコン等の電気機器はより軽量化、小型化が求められており、半導体チップのパッケージもチップサイズパッケージ(CSP)と称する小型化できるパッケージ技術が開発されている。CSP技術の一つとして、Quad Flat Non−lead Package(QFN)と称するパッケージ技術が実用化されている。このQFNと称するパッケージ技術は、半導体チップの接続端子に対応した接続端子が複数形成されているとともに半導体チップ毎に区画するストリートが格子状に形成された銅板等の金属板に複数個の半導体チップをマトリックス状に配設し、半導体チップの裏面側から樹脂をモールディングした樹脂部によって金属板と半導体チップを一体化することによりCSP基板を形成する。このCSP基板をストリートに沿って切断することにより、個々にパッケージされたチップサイズパッケージ(CSP)に分割する。
【0003】
上記CSP基板の切断は、一般にダイシング装置とよばれる精密切削装置によって施される。このダイシング装置は、環状の砥粒層を備えた切削ブレードを備え、この切削ブレードを回転させつつCSP基板のストリートに沿って相対移動することにより、CSP基板をストリートに沿って切削し、個々のCSPに分割する。しかるに、CSP基板を切削ブレードによって切断すると、接続端子にバリが生じ、隣接する接続端子同士が短絡してチップサイズパッケージ(CSP)の品質および信頼性を低下させるという問題がある。
【0004】
また、CSP基板に限らず、半導体ウエーハ等の被加工物を切削ブレードによって切削すると、被加工物の表面に微細な切削屑が付着して汚染するという問題もある。
このような切削ブレードによる切断における問題を解消する切断技術として、被加工物保持機構によって保持された被加工物にシリカやガーネット等の砥粒を混入した高圧のウォータージェットをノズルから噴射して被加工物を切断するウォータージェット切断加工が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
【0005】
【特許文献1】
特開平2002−205298号公報
【0006】
しかるに、加工水を昇圧する増圧機構は、大径のピストン室と小径のプランジャ室を備えたシリンダと、ピストン室に配設されるピストンと、該ピストンに連結されプランジャ室に嵌入されるプランジャとからなっており、加工水がプランジャ室に導入され、ピストン室に油圧が導入されることにより、ピストンとプランジャの受圧面積の差によって加工水を高圧にするようになっている。このような構成の増圧機構においては、ピストン室の圧力とプランジャ室の圧力は上記受圧面積の差に対応した圧力差があるため、高圧なプランジャ室側からピストン室側へ加工水が侵入する。しかるに、加工水には微細な砥粒が混入しているため、この砥粒がプランジャ室壁およびプランジャを早期に磨耗する原因となる。従って、増圧機構のメンテナンスを頻繁に行わなければならず、ランニングコストが高額になるという問題がある。
【0007】
上述した問題を解消するために本出願人は、砥粒が混入した加工水をノズルに送り出す加工水送出手段をシリンダと、該シリンダ内を第1の室と第2の室に区画し該両室の圧力によって変位可能な仕切り部材とによって構成し、第1の室を高圧水生成手段に連通するとともに排水手段に連通し、第2の室を加工水貯留手段に連通するとともにノズルに連通し、作動時にはシリンダの第1の室と第2の室は略同圧となようにしたウォータージェット加工装置を特願2002ー305971として提案した。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
而して、特願2002ー305971として提案したウォータージェット加工装置は、シリンダの第2の室に砥粒が混入した加工水を導入し、第1の室に高圧水を作用せしめることにより、第2の室に導入された加工水をノズルから噴射させる構成であるため、第2の室を形成するシリンダの底部に砥粒が沈殿する。この結果、ノズルから噴射される加工水の砥粒濃度が不均一となり、加工精度が安定しないという問題がある。
【0009】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ノズルから噴射される加工水の砥粒濃度を均一にして、加工精度を安定させることができるウォータージェット加工装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持機構と、該被加工物保持機構に保持された被加工物にウォータージェットを噴射するノズルと、該ノズルに砥粒を混入した加工水を供給する加工水供給手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
加工水供給手段は、高圧水生成手段と、該高圧水生成手段からの高圧水によって加工水を該ノズルに送り出す加工水送出手段とを具備しており、
該加工水送出手段は、シリンダと、該シリンダ内を第1の室と第2の室に区画し変位可能な仕切り部材とを具備し、
該第1の室は、該高圧水生成手段に連通されているとともに、該第1の室内の高圧水を適宜排出する排水手段に連通されており、
該第2の室は、加工水を貯留する加工水貯留手段に連通されているとともに、該ノズルに連通されており、
該第2の室の加工水を攪拌する加工水攪拌手段を備えている、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置が提供される。
【0011】
上記加工水攪拌手段は、上記第2の室に開口する攪拌水噴射ノズルと、該攪拌水噴射ノズルに攪拌水を供給する攪拌水供給手段とからなっている。また、上記攪拌水噴射ノズルの噴出口は、上記第2の室を構成するシリンダの底壁に向けて開口されていることが望ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【0013】
図1には、本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の一部を分解した斜視図が示されている。図1に示されたウォータージェット加工装置は、静止基台2と、該静止基台2に矢印Xで示す切断送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持する被加工物保持機構3と、静止基台2に上記矢印Xで示す方向と直角な矢印Yで示す割り出し方向に移動可能に配設されたウォータージェット噴射ユニット支持機構4と、該ウォータージェット噴射ユニット支持機構4に矢印Zで示す方向に移動可能に配設されたウォータージェット噴射ユニット5を具備している。
【0014】
上記被加工物保持機構3は、静止基台2上に矢印Xで示す方向に沿って平行に配設された一対の案内レール31、31と、該案内レール31、31上に矢印Xで示す方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック32と、該第1の滑動ブロック32上に矢印Yで示す方向に移動可能に配設された第2の滑動ブロック33と、該第2の滑動ブロック33上に円筒部材34によって支持された支持テーブル35と、ベーステーブル36を具備している。ベーステーブル36は、円筒部材34内を挿通して配設された回転軸340の上端に取り付けられており、円筒部材34内に配設された図示しないパルスモータによってウォータージェット噴射ユニット5の後述するノズルから噴射されるウォータージェットの方向に対して直角な面内、即ち水平面内で回転せしめられるように構成されている。このベーステーブル36に被加工物を着脱可能に位置付ける着脱テーブルが載置され保持される。以下、ベーステーブル36および着脱テーブルについて、図2乃至図4を参照して説明する。
【0015】
図2は着脱テーブル10を分解して示す斜視図、図3は着脱テーブル10と被加工物としてのCSP基板100を示す斜視図、図4は着脱テーブル10をベーステーブル36に保持した状態を示す断面図である。
先ず、ベーステーブル36について図4および図1を参照して説明する。
図示の実施形態におけるベーステーブル36は、底壁361と上壁362および枠状の側壁363からなる矩形状に形成され、これら各壁によって形成された負圧室360を備えている。ベーステーブル36を構成する底壁361の中央部には、負圧室360と回転軸340に設けられた通路340aと連通する負圧導入穴361aが形成されている。なお、回転軸340に設けられた通路340aは、図示しない負圧制御回路を介して吸引源に連通されている。ベーステーブル36を構成する上壁362には、負圧室360と連通し載置面となる上面に開口する吸引口362aと連通穴362bが設けられている。吸引口362aは中央部に形成されており、連通穴362bは吸引口362aの図4において右側に形成されている。
【0016】
図示の実施形態における着脱テーブル10は、図2に示すように直方体状の緩和部材11と、該緩和部材11を保持する保持トレー12とからなっている。緩和部材11は、図示の実施形態においてはウレタンによって形成されており、上面が被加工物を支持する支持面11aとなっている。なお、緩和部材11を構成する材料としては、ウレタン等の樹脂の外、ステンレス鋼、タングステン、ニッケル、銅等の金属、アルミナ等のセラミックスを用いることができる。緩和部材11には、上面である支持面11aに開口するとともに下面に貫通する複数個の吸引孔11bが設けられている。この吸引孔11bは、支持面11aにおける被加工物が分割される個々のチップと対向する位置に形成されている。
【0017】
着脱テーブル10を構成する保持トレー12は、図2に示すように矩形状の底壁121と、該底壁121の周縁から上方に突出して形成された枠状の側壁122とからなり、上方が開放されている。なお、保持トレー12は、ステンレス鋼等の金属材によって構成されている。保持トレー12を構成する底壁121の上面周辺には、上記緩和部材11の下面を載置支持する枠状の支持棚121aが形成されている。また、保持トレー12を構成する底壁121には、上記ベーステーブル36を構成する上壁362に設けられた連通穴362bと対応する位置に連通穴121bが形成されている。この連通穴121bには、図4に示すように逆止弁123が配設されている。この逆止弁123は、ベーステーブル36の負圧室360側の負圧が大きいときは流通を許容するが、保持トレー12内の負圧が大きいときは流通を遮断する。即ち、逆止弁123は、保持トレー12内への負圧の流入は許容するが、保持トレー12内の負圧の流出は遮断する。逆止弁123に関連して、保持トレー12を構成する底壁121には、逆止弁123の機能を開放する作動ロッド124が配設されている。このように構成された保持トレー12に、図3および図4に示すように上方開口側から上記緩和部材11の下部が嵌合される。この嵌合状態においては、緩和部材11の下面周辺部が保持トレー12を構成する底壁121に形成された枠状の支持棚121a上に載置される。このため、図4に示すように底壁121の上面と緩和部材11の下面との間には吸引室120が形成される。この結果、緩和部材11に形成された複数個の吸引孔11bは、吸引室120と連通する。
【0018】
上記のように構成された着脱テーブル10は、緩和部材11の上面である支持面11aにCSP基板等の被加工物100を載置し、図4に示すようにベーステーブル36の載置面となる上面に載置される。このようにして、緩和部材11の支持面11aに被加工物100を支持した着脱テーブル10がベーステーブル36に載置されたならば、図示しない負圧制御回路を制御して回転軸340に設けられた通路340aを図示しない吸引源に連通すると、ベーステーブル36の底壁361に設けられた負圧導入穴361a、負圧室360、ベーステーブル36の上壁362に設けられた吸引口362aを通して着脱テーブル10を構成する保持トレー12の下面に負圧が作用し、保持トレー12がベーステーブル36に吸引保持される。一方、上記のようにしてベーステーブル36の負圧室360が吸引源に連通されると、ベーステーブル36の上壁362に設けられた連通穴362b、保持トレー12の底壁121に設けられた連通穴121bに配設された逆止弁123、吸引室120、緩和部材11に設けられた吸引孔11bを通して被加工物100の下面に負圧が作用し、被加工物100が緩和部材11に吸引保持される。
【0019】
図1に戻って、説明を続けると、上記第1の滑動ブロック32は、その下面に上記一対の案内レール31、31と嵌合する一対の被案内溝321、321が設けられているとともに、その上面に矢印Yで示す方向に沿って平行に形成された一対の案内レール322、322が設けられている。このように構成された第1の滑動ブロック32は、被案内溝321、321が一対の案内レール31、31に嵌合することにより、一対の案内レール31、31に沿って矢印Xで示す方向に移動可能に構成される。図示の実施形態における被加工物保持機構3は、第1の滑動ブロック32を一対の案内レール31、31に沿って矢印Xで示す方向に移動させるための第1の移動手段37を具備している。第1の移動手段37は、上記一対の案内レール31と31の間に平行に配設された雄ネジロッド371と、該雄ネジロッド371を回転駆動するためのパルスモータ372等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド371は、その一端が上記静止基台2に固定された軸受ブロック373に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ372の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド371は、第1の滑動ブロック32の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ372によって雄ネジロッド371を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック32は案内レール31、31に沿ってウォータージェット噴射ユニット5の後述するノズルから噴射されるウォータージェットの方向に対して直角な面内、即ち水平面内において矢印Xで示す方向に移動せしめられる。
【0020】
上記第2の滑動ブロック33は、その下面に上記第1の滑動ブロック32の上面に設けられた一対の案内レール322、322と嵌合する一対の被案内溝331、331が設けられており、この被案内溝331、331を一対の案内レール322、322に嵌合することにより、矢印Yで示す方向に移動可能に構成される。図示の実施形態における被加工物保持機構3は、第2の滑動ブロック33を第1の滑動ブロック32に設けられた一対の案内レール322、322に沿って矢印Yで示す方向に移動させるための第2の移動手段38を具備している。第2の移動手段38は、上記一対の案内レール322と322の間に平行に配設された雄ネジロッド381と、該雄ネジロッド381を回転駆動するためのパルスモータ382等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド381は、その一端が上記第1の滑動ブロック32の上面に固定された軸受ブロック383に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ382の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド381は、第2の滑動ブロック33の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ382によって雄ネジロッド381を正転および逆転駆動することにより、第2の滑動ブロック33は案内レール322、322に沿って矢印Xと直角な矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
【0021】
上記支持テーブル35の矢印Xで示す方向の両側には蛇腹手段391、392が配設されており、被加工物保持機構3を構成するベーステーブル36以外の各構成部材は蛇腹手段391、392によって覆われている。この蛇腹手段391、392は、対向する端部がそれぞれ支持テーブル35に取り付けられる。蛇腹手段391、392の両側端部は、上記被加工物保持機構3を囲撓して静止基台2上に配設される枠状の排水樋手段393の内側端壁393a、393bに取り付けられる。
【0022】
上記ウォータージェット噴射ユニット支持機構4は、静止基台2上に矢印Yで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール41、41と、該案内レール41、41上に矢印Yで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台42を具備している。この可動支持基台42は、案内レール41、41上に移動可能に配設された移動支持部421と、該移動支持部421に取り付けられた装着部422とからなっている。装着部422は、一側面に矢印Zで示す方向に延びる一対の案内レール422a、422aが平行に設けられている。図示の実施形態におけるウォータージェット噴射ユニット支持機構4は、可動支持基台42を一対の案内レール41、41に沿って割り出し送り方向である矢印Yで示す方向に移動させるための第3の移動手段43を具備している。第3の移動手段43は、上記一対の案内レール41、41の間に平行に配設された雄ネジロッド431と、該雄ねじロッド431を回転駆動するためのパルスモータ432等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド431は、その一端が上記静止基台2に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ432の出力軸に図示しない減速装置を介して伝動連結されている。なお、雄ネジロッド431は、可動支持基台42を構成する移動支持部421の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ432によって雄ネジロッド431を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台42は案内レール41、41に沿って矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
【0023】
図示の実施形態のおけるウォータージェット噴射ユニット5は、ユニットホルダ51と、該ユニットホルダ51に取り付けられたウォータージェット噴射手段52を具備している。ユニットホルダ51は、上記装着部422に設けられた一対の案内レール422a、422aに摺動可能に嵌合する一対の被案内溝51a、51aが設けられており、この被案内溝51a、51aを上記案内レール422a、422aに嵌合することにより、矢印Zで示す方向に移動可能に支持される。図示の実施形態におけるウォータージェット噴射ユニット5は、ユニットホルダ51を一対の案内レール422a、422aに沿って矢印Zで示す方向に移動させるための第4の移動手段53を具備している。第4の移動手段53は、上記第1乃至第3の移動手段と同様に一対の案内レール422a、422aの間に配設された雄ネジロッド(図示せず)と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ532等の駆動源を含んでおり、パルスモータ532によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ51およびウォータージェット噴射手段52を案内レール422a、422aに沿って矢印Zで示す方向に移動せしめる。
【0024】
上記ウォータージェット噴射手段52は、上記ユニットホルダ51に固定され実質上水平に延出する円筒形状のケーシング521の先端に配設されたノズル522を備えている。ノズル522について、図5を参照して説明する。
図5に示すノズル522は、ノズル本体522aと、該ノズル本体522aに形成された通路522bと、該通路522bと連通し下面に開口する直径が30〜100μmの噴射孔522cとからなっている。このように構成されたノズル522には、ノズル本体522aの上部に通路522bと連通する加工水導入通路522dが設けられているとともに、ノズル本体522aの中間部に通路522bと連通する清浄水導入通路522eが設けられている。加工水導入通路522dには後述する加工水供給手段が接続され、清浄水導入通路522eには後述する清浄水供給手段が接続される。
【0025】
次に、図6を参照して加工水供給手段6および清浄水供給手段7について説明する。
図6に示す加工水供給手段6は、水タンク61と高圧水生成手段62と加工水貯留手段63と加工水送出手段64とを具備している。水タンク61は、水道水または純水等の真水を収容している。高圧水生成手段62は、水タンク61から供給される水を300〜500メガパスカル(MPa)に昇圧し、加工水送出手段64に供給する。
【0026】
上記加工水貯留手段63は、加工水貯留タンク631と該加工水貯留タンク631に収容されている加工水を加圧する加圧手段632とからなっている。加工水貯留タンク631は、水にシリカ、ガーネット等の微細な砥粒が混入された加工水を収容している。加圧手段632は、エアーポンプ633と、該エアーポンプ633と上記加工水貯留タンク631の上壁に形成された空気導入口とを連通する加圧配管634と、該加圧配管634に配設された電磁切替え弁635とからなっている。
【0027】
上記加工水送出手段64は、図示の実施形態においては第1の加工水送出手段64aと第2の加工水送出手段64bを備えている。第1の加工水送出手段64aおよび第2の加工水送出手段64bは、それぞれ第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bと、該第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641b内にそれぞれ摺動可能に配設されシリンダ内を第1の室642aおよび642bと第2の室643aおよび643bに区画する第1のピストン644aおよび第2のピストン644bを備えている。なお、第1のピストン644aおよび第2のピストン644bに代えてシリンダ内を第1の室と第2の室に区画するダイアフラムを用いてもよい。即ち、シリンダ内を第1の室と第2の室に区画するピストンやダイアフラムは、シリンダ内を第1の室と第2の室に区画し該両室の圧力によって変位可能な仕切り部材として機能する。
【0028】
第1の加工水送出手段64aおよび第2の加工水送出手段64bを構成する第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの第1の室642aおよび642bは、それぞれ高圧配管651aおよび651bを介して上記高圧水生成手段62に連通されている。高圧配管651aおよび651bには、それぞれ電磁切替え弁661aおよび661bが配設されている。また、第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの第1の室642aおよび642bは、それぞれ排水手段67に連通されている。この排水手段67は、吸引手段としてのバキュームポンプ671と、該バキュームポンプ671と上記第1の室642aおよび642bとをそれぞれ連通する排水配管672aおよび672bと、該排水配管672aおよび672bにそれぞれ配設された電磁切替え弁673aおよび673bとからなっている。
【0029】
第1の加工水送出手段64aおよび第2の加工水送出手段64bを構成する第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの第2の室643aおよび643bは、それぞれ導入配管652aおよび652bを介して上記加工水貯留タンク631に連通されている。導入配管652aおよび652bには、それぞれ電磁切替え弁662aおよび662bが配設されている。また、第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの第2の室643aおよび643bは、それぞれ送出配管653aおよび653bを介して上記ノズル522の加工水導入通路522dに連通されている。送出配管653aおよび653bには、それぞれ電磁切替え弁663aおよび663bが配設されている。
【0030】
次に、清浄水供給手段7について説明する。
図6に示す清浄水供給手段7は、上記高圧配管651aとノズル522の清浄水導入通路522eとを連通する清浄水配管71と、該清浄水配管71に配設された電磁切替え弁72とからなっている。電磁切替え弁72が付勢されると、高圧水生成手段62によって生成された高圧水が清浄水配管71を通してノズル522に導入される。
【0031】
図6を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、上記第1の加工水送出手段64aおよび第2の加工水送出手段64bを構成する第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの第2の室643aおよび643b内の加工水を攪拌する加工水攪拌手段8を備えている。加工水攪拌手段8は、第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの第2の室643aおよび643bにそれぞれ開口する攪拌水噴射ノズル81a、81bと、この攪拌水噴射ノズル81a、81bと上記清浄配管71とを連通する攪拌水配管82a、82b、83、攪拌水配管82aに配設された電磁切替え弁84aおよび攪拌水配管82bに配設された電磁切替え弁84bとからなっている。攪拌水噴射ノズル81a、81bは、それぞれ第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの底壁645aおよび645bを挿通して配設されている。この攪拌水噴射ノズル81a、81bは逆U字形に形成されており、その噴出口811a、811bがそれぞれ第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの底壁645aおよび645bに向けて開口せしめられている。このように攪拌水噴射ノズル81a、81bの噴出口811a、811bがそれぞれ第1のシリンダ641aおよび第2のシリンダ641bの底壁645aおよび645bに向けて開口せしめられているので、この噴出口811a、811bから噴出される攪拌水の作用で加工水に混入された砥粒が底壁645aおよび645bに沈殿することはない。なお、上記電磁切替え弁84a、84bは付勢されると攪拌水配管82a、82bを連通するようになっており、この結果、高圧水生成手段62によって生成された高圧水が清浄水配管71および攪拌水配管83、82a、82bを通して攪拌水として攪拌水噴射ノズル81a、81bに導入される。従って、高圧水生成手段62と攪拌水配管83、82a、82bおよび電磁切替え弁84a、84bは、攪拌水噴射ノズル81a、81bに攪拌水を供給する攪拌水供給手段として機能する。
【0032】
図6に示す加工水供給手段6および清浄水供給手段7は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
加工水供給手段6の作動開始時には、高圧水生成手段62とバキュームポンプ671およびエアーポンプ633が作動され、各電磁切替え弁が図6に示すように全て除勢(OFF)されている。図6に示す状態から第1の加工水送出手段64aを作動するには、排水手段67の電磁切替え弁673aを付勢(ON)するとともに、電磁切替え弁662aを付勢(ON)する。この結果、第1のシリンダ641aの第1の室642a内の高圧水が排水配管672aおよび電磁切替え弁673aを通してバキュームポンプ671に吸引されるとともに、加工水貯留タンク631内の加工水が導入配管652aおよび電磁切替え弁662aを通して第1のシリンダ641aの第2の室643aに導入され、第1のピストン644aが図6において上方に移動せしめられる。
【0033】
第1のピストン644aが図6において2点鎖線で示す上方位置までの例えば70〜80%に達したら電磁切替え弁662aを除勢(OFF)する。次に、電磁切替え弁84aを付勢(ON)して高圧水を攪拌水噴射ノズル81aから第2の室643aの底壁に向けて攪拌水として噴出することにより、第2の室643a内に導入された砥粒が混入された加工水を攪拌する。このようにして第1のシリンダ641aの第2の室643aに攪拌水が導入され、第1のピストン644aが図6において2点鎖線で示す上方位置に達したら上記電磁切替え弁673aおよび電磁切替え弁84aを除勢(OFF)する。そして、電磁切替え弁663aを付勢(ON)するとともに、電磁切替え弁661aを付勢(ON)する。従って、高圧水生成手段62によって生成された高圧水が高圧配管651aおよび電磁切替え弁661aを通して第1のシリンダ641aの第1の室642aに導入され、第1のピストン644aを図6において下方に移動すべく押圧する。この結果、第1のシリンダ641aの第2の室643a内の加工水は、送出配管653aおよび電磁切替え弁663aを通してノズル522に導入され、噴射孔522cからウォータージェットとして噴射される。そして、第1のシリンダ641aの第1のピストン644aが図6において実線で示す下方位置に達したら、電磁切替え弁661aを除勢(OFF)するとともに、電磁切替え弁663aを除勢(OFF)することにより、図6に示す状態に戻る。このように第1のシリンダ641aの第2の室643aに導入された加工水は、その導入後において第2の室643aに噴出される攪拌水によって攪拌されるため、第2の室643aから送出される加工水は砥粒濃度が均一となる。従って、ノズル522の噴射孔522cからウォータージェットとして噴射される加工水の砥粒濃度が均一となり、加工精度を安定させることができる。
【0034】
次に、第2の加工水送出手段64bを作動について説明する。
図6に示す状態は、第2の加工水送出手段64bを構成する第2のピストン644bが実線で示す上方位置に移動し、第2のシリンダ641bの第2の室643bに加工水が導入された状態である。なお、この状態においては、上述した第1の加工水送出手段64aの作動と同様に、第2のピストン644bが図6において実線で示す上方位置までの例えば70〜80%に達した時点で電磁切替え弁662bが除勢(OFF)され、電磁切替え弁84bが付勢(ON)されて高圧水が攪拌水噴射ノズル81bから第2の室643bの底壁に向けて攪拌水として噴出され、第2の室643b内に導入された砥粒が混入している加工水は攪拌されている。なお、第2のシリンダ641bの第2の室643bに攪拌水が導入され、第2のピストン644bが図6において実線で示す上方位置に達した状態においては電磁切替え弁673bおよび電磁切替え弁84bが除勢(OFF)されている。そして、電磁切替え弁663bを付勢(ON)し電磁切替え弁661bを付勢(ON)すると、高圧水生成手段62によって生成された高圧水が高圧配管651bおよび電磁切替え弁661bを通して第2のシリンダ641bの第1の室642bに導入され、ピストン644bが図6において下方に移動すべく押圧する。この結果、第2のシリンダ641bの第2の室643b内の加工水は、送出配管653bおよび電磁切替え弁663bを通してノズル522に導入され、噴射孔522cからウォータージェットとして噴射される。なお、第2のシリンダ641bの第2の室643bに導入された加工水は、上述したようにその導入後において第2の室643bに噴出される攪拌水によって攪拌されるため、第2の室643bから送出される加工水は砥粒濃度が均一となる。従って、ノズル522の噴射孔522cからウォータージェットとして噴射される加工水の砥粒濃度が均一となり、加工精度を安定させることができる。
【0035】
上記のようにして、第2のシリンダ641bのピストン644bが図6において2点鎖線で示す下方位置に達したら、電磁切替え弁84bを除勢(OFF)し電磁切替え弁661bを除勢(OFF)するとともに、電磁切替え弁663bを除勢(OFF)。次に、電磁切替え弁673bを付勢(ON)し電磁切替え弁662bを付勢(ON)すると、第2のシリンダ641bの第1の室642b内の高圧水が排水配管672bおよび電磁切替え弁673bを通してバキュームポンプ671に吸引されるとともに、加工水貯留タンク631内の加工水が導入配管652bおよび電磁切替え弁662bを通して第2のシリンダ641bの第2の室643bに導入され、ピストン644bが図6において上方に移動せしめられる。そして、第2のピストン644bが図6において実線で示す上方位置までの例えば70〜80%に達した時点で電磁切替え弁662bが除勢(OFF)され、電磁切替え弁84bが付勢(ON)されて高圧水が攪拌水噴射ノズル81bから第2の室643bの底壁に向けて攪拌水として噴出され、第2の室643a内に導入された砥粒が混入している加工水が攪拌される。
【0036】
上述した第1の加工水送出手段64aおよび第2の加工水送出手段64bを交互に作動することにより、加工水をノズル522の噴射孔522cから連続して噴射することができる。加工水をノズル522に送り出す第1の加工水送出手段64aおよび第2の加工水送出手段64bは、その作動時には第1のシリンダ641aの第1の室642aと第2の室643aおよび第2のシリンダ641bの第1の室642bと第2の室643bは略同圧となり圧力差が生じないので、第2の室643aおよび第2の室643b内の加工水が第1の室642aおよび第1の室642b側に侵入することはない。従って、加工水に混入された砥粒による第1のシリンダ641aと第2のシリンダ641bのシリンダ壁および第1のピストン644aと第2のピストン644bの摩耗が低減される。
【0037】
なお、図示の実施形態においては、排水手段65に吸引手段としてのバキュームポンプ671を設けるとともに、加工水貯留タンク631に収容されている加工水を加圧する加圧手段632を配設した例を示したが、バキュームポンプ671と加圧手段632は何れか一方でもよい。例えば、バキュームポンプ671を装備し加圧手段632を設けない場合には、加工水貯留タンク631を大気に開放する。この場合、加工水貯留タンク631と第1のリンダ641aの第2の室643aおよび第2のリンダ641bの第2の室643bとを連通する導入配管652aおよび652bに配設された電磁切替え弁662aおよび662bは、加工水貯留タンク631側から第1のリンダ641aおよび第2のリンダ641b側への流通は許容するが逆方向への流通を遮断する逆止弁でもよい。一方、加圧手段632を装備しバキュームポンプ671を設けない場合には、該排水配管672aおよび672bにおける電磁切替え弁673aおよび673bよりバキュームポンプ671側を大気開放とする。
【0038】
次に、清浄水供給手段7の作動について、図6を参照して説明する。
上述したように加工水供給手段6によるウォータージェット作動が終了した状態においては、上記各電磁切替え弁が全て除勢(OFF)されている。そして、電磁切替え弁72を付勢(ON)すると、高圧水生成手段62によって生成された高圧水が清浄配管71および電磁切替え弁72を通してノズル522の清浄水導入通路522eに導入する。この結果、上記ウォータージェット作動終了時にノズル522の通路522b内に残っている砥粒が混入された加工水は、噴射孔522cを通して高圧水とともに排出されるとともに、高圧水の圧力によって送出配管653a、653b側に押し戻される。なお、ノズル522に高圧水を導入する際に電磁切替え弁663a、663bを付勢(ON)することことが望ましく、これによりノズル522の通路522b内に残っている砥粒が混入された加工水を第1のリンダ641aおよび第2のリンダ641b側により多く戻すことができる。そして、ノズル522への高圧水の導入を止めたならば、電磁切替え弁663a、663bを除勢(OFF)する。従って、ノズル522内には真水だけが残ることになるので、稼働を停止して放置しても加工水に混入された砥粒が沈殿して噴射孔522cを詰まらせることはない。
なお、図示の実施形態における清浄水供給手段7は、高圧水生成手段62によって生成された高圧水をノズル522に導入する構成の例を示したが、ノズル522に清浄水を導入する清浄水供給手段を別途設けてもよい、この場合、清浄水を供給する給水ポンプとしては、清浄水を1〜10メガパスカル(MPa)程度の圧力で送出すればよい。
【0039】
図1に戻って説明を続けると、上記ウォータージェット噴射手段52を構成するケーシング521の前端部には、撮像手段9が配設されている。この撮像手段9は、CSP基板等の被加工物に形成されたストリート等を撮像するための顕微鏡やCCDカメラ等で構成されており、撮像した画像信号を図示しない制御手段に送る。
【0040】
図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は以上のように構成されており、以下その切断動作について主に図1を参照して説明する。
被加工物保持機構3を構成するベーステーブル36が図1に示す位置に位置付けられた状態で、上述したようにベーステーブル36に着脱テーブル10の保持トレー12を吸引保持するとともに、緩和部材11の支持面11a上に被加工物100を吸引保持する。次に、ベーステーブル36および着脱テーブル10を第1の移動手段37の作動により案内レール31、31に沿って移動せしめ、撮像手段9の直下に位置付ける。
【0041】
上述したようにベーステーブル36および着脱テーブル10が撮像手段9の直下に位置付けられると、撮像手段9および図示しない制御手段によって着脱テーブル10に保持された被加工物100に形成されているストリートと、ストリートに沿ってウォータージェットを噴射するウォータージェット噴射ユニット5のノズル522との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理が実行され、ウォータージェット噴射位置のアライメントが遂行される。
【0042】
上記のようにしてアライメントが行われたならば、ベーステーブル36および着脱テーブル10をウォータージェット噴射ユニット5のノズル522が位置する切削領域に移動し、加工水供給手段6を上述したように作動して、切削領域において被加工物100における上述のようにして検出されたストリートに沿ってノズル522の噴射孔522cから高圧の加工水をウォータージェットとして噴射し、ストリートに沿って切断する。この切断動作時においては、ウォータージェットは被加工物100を切断時に貫通するが、切断後のウォータージェットは着脱テーブル10の緩和部材11に受けられて、その勢いが和らげられる。このウォータージェットの作用によって緩和部材11は次第に損傷するので、所定回数使用したら交換する。なお、切断作用後に勢いが和らげられた水は、蛇腹手段391、392から落下して、枠状の排水樋手段393に流れる。
【0043】
上述したように所定のストリートに沿って切断したら、ベーステーブル36および着脱テーブル10を矢印Yで示す割り出し方向にストリートの間隔だけ割り出し送りし、上記切断動作を遂行する。ベーステーブル36および着脱テーブル10の割り出し送りは、被加工物保持機構3を構成する第2の移動手段38によって行われる。なお、割り出し送りは、ウォータージェット噴射ユニット支持機構を構成する第3の移動手段43によって実行してもよいが、高圧水生成手段62に影響するためベーステーブル36を移動するのが好ましい。このようにして所定方向に延在する全てのストリートについて切断動作と割り出し動作を遂行したならば、ベーステーブル36および着脱テーブル10を90度回動せしめて、上記所定方向に対して垂直に延びる各ストリートに沿って上記切断動作と割り出し動作を実行することにより、着脱テーブル10に保持された被加工物100は個々のチップに分割される。
【0044】
このようにして、被加工物100を個々のチップに分割したら、被加工物100を保持している着脱テーブル10およびベーステーブル36は、図1に示す位置に戻され、ここで、着脱テーブル10と吸引源との連通を遮断する。この結果、着脱テーブル10のベーステーブル36への吸引保持が解除される。一方、着脱テーブル10を構成する保持トレー12の底壁121に形成された連通穴121bには逆止弁123が配設されているので、吸引源との連通が遮断されても吸引室120は負圧状態に維持される。この結果、着脱テーブル10による被加工物100の吸引保持は維持される。このとき、被加工物100は個々のチップに分割されているが、緩和部材11に設けられた複数個の吸引孔11bは支持面11aにおける被加工物が分割される個々のチップと対向する位置に形成されているので、チップの状態でも吸引保持は維持される。従って、被加工物100が分割された個々のチップは、着脱テーブル10に吸着保持された状態で所定の場所に搬送することができる。なお、着脱テーブル10に吸着保持された状態で搬送された各チップを取り外す場合には、保持トレー12に配設された作動ロッド124を押して逆止弁123を開放すると、吸引室120内が大気圧となって各チップの吸引保持が解除される。
【0045】
以上のようにして加工作業が終了したら、清浄水供給手段7を上述したように作動して高圧水生成手段62によって生成された高圧水をノズル522に導入し、ノズル522内に残留している砥粒が混入された加工水を噴射孔522cを通して高圧水とともに排出するとともに、高圧水の圧力によって送出配管653a、653b側に押し戻す。
【0046】
【発明の効果】
本発明によるウォータージェット加工装置は以上のように構成され、加工水供給手段の加工水送出手段を構成するシリンダの第2の室の加工水を攪拌する加工水攪拌手段を備えているので、第2の室に導入された加工水は攪拌されるため、加工水に混入された砥粒が沈殿することがなく、第2の室から送出される加工水は砥粒濃度が均一となる。従って、ノズルからウォータージェットとして噴射される加工水の砥粒濃度が均一となり、加工精度を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成されたウォータージェット加工装置の一部を分解して示す斜視図。
【図2】図1に示すウォータージェット加工装置に用いられる着脱テーブルを構成する緩和部材と保持トレーを分解して示す斜視図。
【図3】図1に示すウォータージェット加工装置に用いられる着脱テーブルと被加工物を示す斜視図。
【図4】図3に示す着脱テーブルをベーステーブルに保持した状態を示す断面図。
【図5】図1に示すウォータージェット加工装置に用いられるウォータージェットを噴射するノズルの断面図。
【図6】図1に示すウォータージェット加工装置に装備される加工水供給手段の流体回路図。
【符号の説明】
2:静止基台
3:被加工物保持機構
31:案内レール
32:第1の滑動ブロック
33:第2の滑動ブロック
35:支持テーブル
36:ベーステーブル
4:ウォータージェット噴射ユニット支持機構
41:案内レール
42:可動支持基台
5:ウォータージェット噴射ユニット
51:ユニットホルダ
52:ウォータージェット噴射手段
522:ノズル
53:第4の移動手段
6:加工水供給手段
61:水タンク
62:高圧水生成手段
63:加工水貯留手段
631:加工水貯留タンク
632:加圧手段
633:エアーポンプ
64:加工水送出手段
64a:第1の加工水送出手段
641a:第1のシリンダ
644a:第1のピストン
64b:第2の加工水送出手段
641b:第2のシリンダ
644b:第1のピストン
7:清浄水供給手段
8:加工水攪拌手段
9:撮像手段
10:着脱テーブル
11:緩和部材
12:保持トレー
100:被加工物
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water jet processing apparatus for cutting a workpiece such as a semiconductor wafer by jetting a high-pressure water jet.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor device manufacturing process, circuits such as ICs and LSIs are formed in a large number of regions arranged in a lattice on the surface of a semiconductor wafer having a substantially disk shape, and each region where the circuits are formed is formed into a predetermined street. Individual semiconductor chips are manufactured by dicing along a cutting line called "cutting line". The semiconductor chips thus divided are packaged and widely used for electric devices such as mobile phones and personal computers.
Electric devices such as mobile phones and personal computers are required to be lighter and smaller, and a package technology that can reduce the size of a semiconductor chip package called a chip size package (CSP) has been developed. As one of the CSP technologies, a package technology called Quad Flat Non-lead Package (QFN) has been put to practical use. This package technology called QFN is based on a technique in which a plurality of connection terminals corresponding to connection terminals of a semiconductor chip are formed, and a plurality of semiconductor chips are mounted on a metal plate such as a copper plate in which streets defined for each semiconductor chip are formed in a grid pattern. Are arranged in a matrix, and the metal plate and the semiconductor chip are integrated by a resin portion molded with resin from the back surface side of the semiconductor chip to form a CSP substrate. The CSP substrate is cut along the streets to be divided into individually packaged chip size packages (CSP).
[0003]
The CSP substrate is cut by a precision cutting device generally called a dicing device. The dicing apparatus includes a cutting blade provided with an annular abrasive layer, and cuts the CSP substrate along the street by rotating the cutting blade and relatively moving along the street of the CSP substrate. Divide into CSPs. However, when the CSP substrate is cut by a cutting blade, burrs are generated on the connection terminals, and adjacent connection terminals are short-circuited, thereby deteriorating the quality and reliability of the chip size package (CSP).
[0004]
Further, when a workpiece such as a semiconductor wafer is cut by a cutting blade, not only the CSP substrate, there is also a problem that fine cutting chips adhere to the surface of the workpiece and become contaminated.
As a cutting technique that solves such problems in cutting with a cutting blade, a high-pressure water jet in which abrasive grains such as silica and garnet are mixed into a workpiece held by a workpiece holding mechanism is sprayed from a nozzle. Water jet cutting processing for cutting a workpiece has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-205298 [0006]
However, the pressure increasing mechanism for increasing the pressure of the processing water includes a cylinder having a large-diameter piston chamber and a small-diameter plunger chamber, a piston disposed in the piston chamber, and a plunger connected to the piston and fitted into the plunger chamber. When the working water is introduced into the plunger chamber and the hydraulic pressure is introduced into the piston chamber, the working water is set to a high pressure due to the difference in the pressure receiving area between the piston and the plunger. In the pressure increasing mechanism having such a configuration, since the pressure in the piston chamber and the pressure in the plunger chamber have a pressure difference corresponding to the difference in the pressure receiving area, the processing water enters the piston chamber from the high-pressure plunger chamber. . However, since fine abrasive grains are mixed in the processing water, the abrasive grains cause the plunger chamber wall and the plunger to wear at an early stage. Therefore, there is a problem that the maintenance of the pressure increasing mechanism must be performed frequently, and the running cost becomes high.
[0007]
In order to solve the above-mentioned problem, the present applicant has divided a machining water delivery means for delivering machining water containing abrasive grains to a nozzle into a cylinder, a first chamber and a second chamber in the cylinder, and divided the cylinder into a first chamber and a second chamber. The first chamber communicates with the high-pressure water generating means and the drainage means, and the second chamber communicates with the processing water storing means and the nozzle. Japanese Patent Application No. 2002-305971 proposes a water jet processing apparatus in which the first chamber and the second chamber of the cylinder have substantially the same pressure during operation.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, the water jet processing apparatus proposed as Japanese Patent Application No. 2002-305971 introduces processing water containing abrasive grains into the second chamber of the cylinder and causes high-pressure water to act on the first chamber. Since the processing water introduced into the second chamber is jetted from the nozzle, the abrasive grains settle at the bottom of the cylinder forming the second chamber. As a result, there is a problem that the abrasive concentration of the processing water jetted from the nozzle becomes non-uniform, and the processing accuracy is not stable.
[0009]
The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to provide a water jet processing apparatus capable of stabilizing the processing accuracy by making the abrasive concentration of the processing water sprayed from a nozzle uniform. To provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a workpiece holding mechanism that holds a workpiece, a nozzle that jets a water jet to the workpiece held by the workpiece holding mechanism, A processing water supply means for supplying processing water mixed with abrasive grains to the nozzle,
The processing water supply means includes high pressure water generation means, and processing water sending means for sending processing water to the nozzle by high pressure water from the high pressure water generation means,
The processing water delivery means includes a cylinder, and a partition member that divides the inside of the cylinder into a first chamber and a second chamber and is displaceable,
The first chamber is connected to the high-pressure water generating means, and is connected to drainage means for appropriately discharging high-pressure water in the first chamber,
The second chamber is connected to a processing water storage unit that stores processing water, and is also connected to the nozzle.
A processing water stirring means for stirring the processing water in the second chamber;
A water jet processing apparatus is provided.
[0011]
The processing water stirring means includes a stirring water injection nozzle that opens to the second chamber, and a stirring water supply means that supplies stirring water to the stirring water injection nozzle. Further, it is preferable that an outlet of the stirring water injection nozzle is opened toward a bottom wall of a cylinder constituting the second chamber.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a water jet processing apparatus constituted according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
[0013]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a part of a water jet processing apparatus configured according to the present invention. The water jet processing apparatus shown in FIG. 1 includes a stationary base 2 and a workpiece holding mechanism 3 that is disposed on the stationary base 2 so as to be movable in a cutting and feeding direction indicated by an arrow X and holds a workpiece. A water jet injection unit support mechanism 4 disposed on the stationary base 2 so as to be movable in an indexing direction indicated by an arrow Y perpendicular to the direction indicated by the arrow X, and an arrow Z provided on the water jet injection unit support mechanism 4. The water jet injection unit 5 is provided so as to be movable in the direction shown by.
[0014]
The workpiece holding mechanism 3 includes a pair of guide rails 31, 31 disposed on the stationary base 2 in parallel along a direction indicated by an arrow X, and an arrow X on the guide rails 31, 31. A first sliding block 32 movably disposed in a direction, a second sliding block 33 movably disposed on the first sliding block 32 in a direction indicated by an arrow Y, and the second sliding block 33. And a base table 36 supported by a cylindrical member 34 on the sliding block 33. The base table 36 is attached to the upper end of a rotating shaft 340 that is disposed so as to pass through the inside of the cylindrical member 34, and is described below of the water jet injection unit 5 by a pulse motor (not shown) provided inside the cylindrical member 34. It is configured to be rotated in a plane perpendicular to the direction of the water jet injected from the nozzle, that is, in a horizontal plane. A detachable table for removably positioning a workpiece is placed and held on the base table 36. Hereinafter, the base table 36 and the detachable table will be described with reference to FIGS.
[0015]
2 is an exploded perspective view showing the detachable table 10, FIG. 3 is a perspective view showing the detachable table 10 and a CSP board 100 as a workpiece, and FIG. 4 shows a state in which the detachable table 10 is held on a base table 36. It is sectional drawing.
First, the base table 36 will be described with reference to FIGS.
The base table 36 in the illustrated embodiment is formed in a rectangular shape including a bottom wall 361, an upper wall 362, and a frame-shaped side wall 363, and includes a negative pressure chamber 360 formed by these walls. At the center of the bottom wall 361 of the base table 36, a negative pressure introducing hole 361a communicating with the negative pressure chamber 360 and a passage 340a provided in the rotating shaft 340 is formed. The passage 340a provided in the rotating shaft 340 is connected to a suction source via a negative pressure control circuit (not shown). The upper wall 362 of the base table 36 is provided with a suction port 362a and a communication hole 362b which communicate with the negative pressure chamber 360 and open on the upper surface serving as a mounting surface. The suction port 362a is formed in the center, and the communication hole 362b is formed on the suction port 362a on the right side in FIG.
[0016]
As shown in FIG. 2, the detachable table 10 in the illustrated embodiment includes a rectangular parallelepiped relief member 11 and a holding tray 12 for holding the relief member 11. The relaxation member 11 is formed of urethane in the illustrated embodiment, and has an upper surface serving as a support surface 11a for supporting a workpiece. In addition, as a material constituting the relaxing member 11, a metal such as stainless steel, tungsten, nickel, and copper, and a ceramic such as alumina can be used in addition to a resin such as urethane. The relaxation member 11 is provided with a plurality of suction holes 11b that are open on the support surface 11a, which is the upper surface, and penetrate the lower surface. The suction holes 11b are formed at positions on the support surface 11a that face the individual chips into which the workpiece is divided.
[0017]
As shown in FIG. 2, the holding tray 12 constituting the attaching / detaching table 10 includes a rectangular bottom wall 121 and a frame-shaped side wall 122 formed to protrude upward from a peripheral edge of the bottom wall 121. It is open. The holding tray 12 is made of a metal material such as stainless steel. A frame-shaped support shelf 121a for placing and supporting the lower surface of the relaxing member 11 is formed around the upper surface of the bottom wall 121 constituting the holding tray 12. A communication hole 121b is formed in the bottom wall 121 of the holding tray 12 at a position corresponding to the communication hole 362b provided in the upper wall 362 of the base table 36. A check valve 123 is provided in the communication hole 121b as shown in FIG. The check valve 123 allows the flow when the negative pressure on the negative pressure chamber 360 side of the base table 36 is high, but shuts off the flow when the negative pressure in the holding tray 12 is high. That is, the check valve 123 allows the negative pressure to flow into the holding tray 12, but shuts off the negative pressure from the holding tray 12. In connection with the check valve 123, an operating rod 124 for opening the function of the check valve 123 is disposed on the bottom wall 121 constituting the holding tray 12. As shown in FIGS. 3 and 4, the lower portion of the relaxation member 11 is fitted to the holding tray 12 configured as described above from the upper opening side. In this fitted state, the periphery of the lower surface of the relaxation member 11 is placed on a frame-shaped support shelf 121 a formed on the bottom wall 121 constituting the holding tray 12. Therefore, a suction chamber 120 is formed between the upper surface of the bottom wall 121 and the lower surface of the relaxation member 11 as shown in FIG. As a result, the plurality of suction holes 11b formed in the relaxation member 11 communicate with the suction chamber 120.
[0018]
In the detachable table 10 configured as described above, the workpiece 100 such as the CSP board is placed on the support surface 11a which is the upper surface of the relaxation member 11, and as shown in FIG. On the upper surface. In this manner, when the detachable table 10 supporting the workpiece 100 on the support surface 11a of the relaxation member 11 is placed on the base table 36, a negative pressure control circuit (not shown) is controlled and provided on the rotating shaft 340. When the provided passage 340 a is communicated with a suction source (not shown), the suction passage 362 a provided on the bottom wall 361 of the base table 36, the negative pressure chamber 360, and the upper wall 362 of the base table 36 is provided. Negative pressure acts on the lower surface of the holding tray 12 constituting the detachable table 10, and the holding tray 12 is suction-held on the base table 36. On the other hand, when the negative pressure chamber 360 of the base table 36 is connected to the suction source as described above, the negative pressure chamber 360 is provided in the communication hole 362 b provided in the upper wall 362 of the base table 36 and in the bottom wall 121 of the holding tray 12. A negative pressure acts on the lower surface of the workpiece 100 through the check valve 123, the suction chamber 120, and the suction hole 11b provided in the relief member 11 provided in the communication hole 121b. It is held by suction.
[0019]
Returning to FIG. 1 and continuing the description, the first sliding block 32 is provided with a pair of guided grooves 321 fitted on the lower surface thereof so as to be fitted with the pair of guide rails 31, 31. A pair of guide rails 322 and 322 formed in parallel on the upper surface along the direction indicated by arrow Y are provided. The first sliding block 32 configured as described above is configured so that the guided grooves 321, 321 are fitted into the pair of guide rails 31, 31 so that the direction indicated by the arrow X along the pair of guide rails 31, 31. Is configured to be movable. The workpiece holding mechanism 3 in the illustrated embodiment includes first moving means 37 for moving the first sliding block 32 along the pair of guide rails 31, 31 in the direction indicated by the arrow X. I have. The first moving means 37 includes a male screw rod 371 disposed in parallel between the pair of guide rails 31 and 31, and a driving source such as a pulse motor 372 for driving the male screw rod 371 to rotate. I have. One end of the male screw rod 371 is rotatably supported by a bearing block 373 fixed to the stationary base 2, and the other end is power-coupled to the output shaft of the pulse motor 372 via a speed reducer (not shown). ing. The male screw rod 371 is screwed into a female screw hole (not shown) formed in a female screw block (not shown) protruding from the lower surface of the central portion of the first sliding block 32. Therefore, by driving the male screw rod 371 to rotate forward and reverse by the pulse motor 372, the first sliding block 32 is driven along the guide rails 31, 31 by the water jet jetting unit 5, which jets water jets from nozzles to be described later. It is moved in the direction indicated by arrow X in a plane perpendicular to the direction, that is, in a horizontal plane.
[0020]
The second sliding block 33 has a pair of guided grooves 331 and 331 fitted on a lower surface thereof with a pair of guide rails 322 and 322 provided on an upper surface of the first sliding block 32. By fitting the guided grooves 331 and 331 to the pair of guide rails 322 and 322, the guide grooves 331 and 331 can be moved in the direction indicated by the arrow Y. The workpiece holding mechanism 3 in the illustrated embodiment moves the second sliding block 33 in a direction indicated by an arrow Y along a pair of guide rails 322 and 322 provided on the first sliding block 32. A second moving means 38 is provided. The second moving means 38 includes a male screw rod 381 disposed in parallel between the pair of guide rails 322 and 322, and a drive source such as a pulse motor 382 for rotating the male screw rod 381. I have. One end of the male screw rod 381 is rotatably supported by a bearing block 383 fixed to the upper surface of the first sliding block 32, and the other end is connected to an output shaft of the pulse motor 382 via a speed reducer (not shown). Transmission connection. The male screw rod 381 is screwed into a female screw hole (not shown) formed in a female screw block (not shown) protruding from the lower surface of the center of the second sliding block 33. Therefore, by driving the male screw rod 381 to rotate forward and reverse by the pulse motor 382, the second sliding block 33 is moved along the guide rails 322 and 322 in the index feed direction indicated by the arrow Y perpendicular to the arrow X. .
[0021]
Bellows means 391 and 392 are provided on both sides of the support table 35 in the direction indicated by the arrow X, and each component other than the base table 36 constituting the workpiece holding mechanism 3 is provided by the bellows means 391 and 392. Covered. Opposing ends of the bellows means 391 and 392 are attached to the support table 35, respectively. Both end portions of the bellows means 391 and 392 are attached to the inner end walls 393a and 393b of the frame-shaped drain gutter means 393 disposed on the stationary base 2 by surrounding the workpiece holding mechanism 3. .
[0022]
The water jet injection unit support mechanism 4 includes a pair of guide rails 41, 41 disposed on the stationary base 2 in parallel along the index feed direction indicated by the arrow Y, and arrows on the guide rails 41, 41. The movable support base 42 is provided so as to be movable in the direction indicated by Y. The movable support base 42 includes a movable support portion 421 movably disposed on the guide rails 41, 41, and a mounting portion 422 attached to the movable support portion 421. The mounting portion 422 is provided with a pair of guide rails 422a and 422a extending in a direction indicated by an arrow Z on one side surface in parallel. The water jet injection unit support mechanism 4 in the illustrated embodiment is a third moving means for moving the movable support base 42 along the pair of guide rails 41, 41 in the direction indicated by the arrow Y which is the indexing feed direction. 43. The third moving means 43 includes a male screw rod 431 arranged in parallel between the pair of guide rails 41, 41, and a drive source such as a pulse motor 432 for driving the male screw rod 431 to rotate. I have. One end of the male screw rod 431 is rotatably supported by a bearing block (not shown) fixed to the stationary base 2, and the other end is transmission-coupled to the output shaft of the pulse motor 432 via a speed reducer (not shown). Have been. The male screw rod 431 is screwed into a female screw hole (not shown) formed in a female screw block (not shown) protruding from the lower surface of the central part of the movable support part 421 constituting the movable support base 42. Therefore, by driving the male screw rod 431 to rotate forward and reverse by the pulse motor 432, the movable support base 42 is moved along the guide rails 41, 41 in the indexing feed direction indicated by the arrow Y.
[0023]
The water jet injection unit 5 in the illustrated embodiment includes a unit holder 51 and a water jet injection unit 52 attached to the unit holder 51. The unit holder 51 is provided with a pair of guided grooves 51a, 51a that are slidably fitted to a pair of guide rails 422a, 422a provided on the mounting portion 422. The guided grooves 51a, 51a By being fitted to the guide rails 422a and 422a, it is movably supported in the direction indicated by the arrow Z. The water jet injection unit 5 in the illustrated embodiment includes a fourth moving unit 53 for moving the unit holder 51 along the pair of guide rails 422a and 422a in the direction indicated by the arrow Z. The fourth moving means 53, like the first to third moving means, has a male screw rod (not shown) disposed between the pair of guide rails 422a and 422a, and rotationally drives the male screw rod. A drive source such as a pulse motor 532 for driving the unit holder 51 and the water jet injection means 52 along the guide rails 422a and 422a by driving a male screw rod (not shown) in the forward and reverse directions by the pulse motor 532. Move in the direction indicated by arrow Z.
[0024]
The water jet injection means 52 includes a nozzle 522 disposed at the tip of a cylindrical casing 521 fixed to the unit holder 51 and extending substantially horizontally. The nozzle 522 will be described with reference to FIG.
The nozzle 522 shown in FIG. 5 includes a nozzle main body 522a, a passage 522b formed in the nozzle main body 522a, and an injection hole 522c having a diameter of 30 to 100 μm which communicates with the passage 522b and opens on the lower surface. In the nozzle 522 thus configured, a processing water introduction passage 522d communicating with the passage 522b is provided above the nozzle body 522a, and a clean water introduction passage communicating with the passage 522b at an intermediate portion of the nozzle body 522a. 522e is provided. A processing water supply unit described later is connected to the processing water introduction passage 522d, and a clean water supply unit described below is connected to the clean water introduction passage 522e.
[0025]
Next, the processing water supply means 6 and the clean water supply means 7 will be described with reference to FIG.
The processing water supply means 6 shown in FIG. 6 includes a water tank 61, high-pressure water generation means 62, processing water storage means 63, and processing water delivery means 64. The water tank 61 contains fresh water such as tap water or pure water. The high-pressure water generating means 62 pressurizes the water supplied from the water tank 61 to 300 to 500 megapascals (MPa), and supplies the water to the processing water sending means 64.
[0026]
The processing water storage unit 63 includes a processing water storage tank 631 and a pressurizing unit 632 that pressurizes processing water stored in the processing water storage tank 631. The processing water storage tank 631 stores processing water in which fine abrasive grains such as silica and garnet are mixed in water. The pressurizing means 632 is disposed on the air pump 633, a pressurizing pipe 634 that communicates the air pump 633 with an air inlet formed on the upper wall of the processing water storage tank 631, and the pressurizing pipe 634. And a switched electromagnetic switching valve 635.
[0027]
The processing water sending means 64 includes a first processing water sending means 64a and a second processing water sending means 64b in the illustrated embodiment. The first working water delivery means 64a and the second working water delivery means 64b are respectively slid into the first cylinder 641a and the second cylinder 641b and into the first cylinder 641a and the second cylinder 641b, respectively. There is provided a first piston 644a and a second piston 644b which are disposed so as to be able to partition the inside of the cylinder into first chambers 642a and 642b and second chambers 643a and 643b. Note that a diaphragm that partitions the inside of the cylinder into a first chamber and a second chamber may be used instead of the first piston 644a and the second piston 644b. That is, the piston and the diaphragm which divide the inside of the cylinder into the first chamber and the second chamber function as a partition member which divides the inside of the cylinder into the first chamber and the second chamber and can be displaced by the pressure of both chambers. I do.
[0028]
The first chambers 642a and 642b of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b constituting the first processing water delivery means 64a and the second processing water delivery means 64b are connected via high-pressure pipes 651a and 651b, respectively. The high-pressure water generating means 62 is in communication with the high-pressure water generating means 62. The high pressure pipes 651a and 651b are provided with electromagnetic switching valves 661a and 661b, respectively. Further, the first chambers 642a and 642b of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b are connected to the drainage means 67, respectively. The drainage means 67 is provided at a vacuum pump 671 as a suction means, at drainage pipes 672a and 672b for communicating the vacuum pump 671 with the first chambers 642a and 642b, respectively, and at the drainage pipes 672a and 672b. And electromagnetic switching valves 673a and 673b.
[0029]
The second chambers 643a and 643b of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b constituting the first processing water delivery means 64a and the second processing water delivery means 64b are respectively connected via introduction pipes 652a and 652b. The processing water storage tank 631 communicates with the processing water storage tank 631. Electromagnetic switching valves 662a and 662b are provided in the introduction pipes 652a and 652b, respectively. The second chambers 643a and 643b of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b are connected to the processing water introduction passage 522d of the nozzle 522 via delivery pipes 653a and 653b, respectively. Electromagnetic switching valves 663a and 663b are provided in the delivery pipes 653a and 653b, respectively.
[0030]
Next, the clean water supply means 7 will be described.
The clean water supply means 7 shown in FIG. 6 includes a clean water pipe 71 communicating the high pressure pipe 651a and the clean water introduction passage 522e of the nozzle 522, and an electromagnetic switching valve 72 provided in the clean water pipe 71. Has become. When the electromagnetic switching valve 72 is energized, the high-pressure water generated by the high-pressure water generating means 62 is introduced into the nozzle 522 through the clean water pipe 71.
[0031]
Continuing the description with reference to FIG. 6, the water jet processing apparatus in the illustrated embodiment includes a first cylinder 641a and a second cylinder 641a that constitute the first processing water delivery unit 64a and the second processing water delivery unit 64b. There is provided processing water stirring means 8 for stirring the processing water in the second chambers 643a and 643b of the second cylinder 641b. The processing water stirring means 8 includes stirring water injection nozzles 81a and 81b that open to the second chambers 643a and 643b of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b, respectively, and the cleaning water injection nozzles 81a and 81b and the cleaning water. It is composed of stirring water pipes 82a, 82b, 83 communicating with the pipe 71, an electromagnetic switching valve 84a disposed on the stirring water pipe 82a, and an electromagnetic switching valve 84b disposed on the stirring water pipe 82b. The stirring water injection nozzles 81a and 81b are provided to penetrate the bottom walls 645a and 645b of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b, respectively. The stirring water injection nozzles 81a and 81b are formed in an inverted U shape, and their outlets 811a and 811b are opened toward the bottom walls 645a and 645b of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b, respectively. I have. As described above, the jet ports 811a and 811b of the stirring water jet nozzles 81a and 81b are opened toward the bottom walls 645a and 645b of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b, respectively. The abrasive grains mixed into the processing water by the action of the stirring water jetted from 811b do not settle on the bottom walls 645a and 645b. When the electromagnetic switching valves 84a and 84b are energized, they communicate with the stirring water pipes 82a and 82b. As a result, the high-pressure water generated by the high-pressure water generating means 62 is supplied to the clean water pipe 71 and The stirring water is introduced into the stirring water injection nozzles 81a and 81b as stirring water through the stirring water pipes 83, 82a and 82b. Therefore, the high-pressure water generating means 62, the stirring water pipes 83, 82a, 82b and the electromagnetic switching valves 84a, 84b function as stirring water supply means for supplying stirring water to the stirring water injection nozzles 81a, 81b.
[0032]
The processing water supply means 6 and the clean water supply means 7 shown in FIG. 6 are configured as described above, and the operation thereof will be described below.
At the start of the operation of the processing water supply means 6, the high pressure water generation means 62, the vacuum pump 671 and the air pump 633 are operated, and all the electromagnetic switching valves are deenergized (OFF) as shown in FIG. In order to operate the first processing water delivery means 64a from the state shown in FIG. 6, the electromagnetic switching valve 673a of the drainage means 67 is energized (ON) and the electromagnetic switching valve 662a is energized (ON). As a result, the high-pressure water in the first chamber 642a of the first cylinder 641a is sucked into the vacuum pump 671 through the drain pipe 672a and the electromagnetic switching valve 673a, and the processing water in the processing water storage tank 631 is introduced into the introduction pipe 652a. Then, it is introduced into the second chamber 643a of the first cylinder 641a through the electromagnetic switching valve 662a, and the first piston 644a is moved upward in FIG.
[0033]
When the first piston 644a reaches, for example, 70 to 80% of the upper position indicated by the two-dot chain line in FIG. 6, the electromagnetic switching valve 662a is deenergized (OFF). Next, the electromagnetic switching valve 84a is energized (ON) to eject high-pressure water from the agitated water injection nozzle 81a toward the bottom wall of the second chamber 643a as agitated water, thereby entering the second chamber 643a. The processing water mixed with the introduced abrasive grains is stirred. In this way, the stirring water is introduced into the second chamber 643a of the first cylinder 641a, and when the first piston 644a reaches the upper position shown by the two-dot chain line in FIG. 6, the electromagnetic switching valve 673a and the electromagnetic switching valve 84a is deenergized (OFF). Then, the electromagnetic switching valve 663a is energized (ON), and the electromagnetic switching valve 661a is energized (ON). Accordingly, the high-pressure water generated by the high-pressure water generating means 62 is introduced into the first chamber 642a of the first cylinder 641a through the high-pressure pipe 651a and the electromagnetic switching valve 661a, and moves the first piston 644a downward in FIG. Press to make sure. As a result, the processing water in the second chamber 643a of the first cylinder 641a is introduced into the nozzle 522 through the delivery pipe 653a and the electromagnetic switching valve 663a, and is jetted as a water jet from the jet hole 522c. Then, when the first piston 644a of the first cylinder 641a reaches the lower position shown by the solid line in FIG. 6, the electromagnetic switching valve 661a is deenergized (OFF) and the electromagnetic switching valve 663a is deenergized (OFF). This returns to the state shown in FIG. The processing water introduced into the second chamber 643a of the first cylinder 641a as described above is stirred by the agitating water jetted into the second chamber 643a after the introduction, and is thus sent out from the second chamber 643a. The processing water to be used has a uniform abrasive grain concentration. Accordingly, the abrasive concentration of the processing water injected as a water jet from the injection hole 522c of the nozzle 522 becomes uniform, and the processing accuracy can be stabilized.
[0034]
Next, the operation of the second processing water delivery means 64b will be described.
In the state shown in FIG. 6, the second piston 644b constituting the second processing water delivery means 64b moves to the upper position shown by the solid line, and the processing water is introduced into the second chamber 643b of the second cylinder 641b. It is in a state where it is. In this state, similarly to the operation of the first processing water delivery means 64a, the electromagnetic force is applied when the second piston 644b reaches, for example, 70 to 80% of the upper position indicated by the solid line in FIG. The switching valve 662b is deenergized (OFF), the electromagnetic switching valve 84b is energized (ON), and high-pressure water is jetted from the agitated water injection nozzle 81b toward the bottom wall of the second chamber 643b as agitated water. The processing water mixed with the abrasive grains introduced into the second chamber 643b is stirred. When the stirring water is introduced into the second chamber 643b of the second cylinder 641b, and the second piston 644b reaches the upper position shown by the solid line in FIG. 6, the electromagnetic switching valve 673b and the electromagnetic switching valve 84b are switched off. It is de-energized (OFF). Then, when the electromagnetic switching valve 663b is energized (ON) and the electromagnetic switching valve 661b is energized (ON), the high-pressure water generated by the high-pressure water generating means 62 passes through the high-pressure pipe 651b and the electromagnetic switching valve 661b to the second cylinder. The piston 644b is introduced into the first chamber 642b of the chamber 641b and presses the piston 644b to move downward in FIG. As a result, the processing water in the second chamber 643b of the second cylinder 641b is introduced into the nozzle 522 through the delivery pipe 653b and the electromagnetic switching valve 663b, and is injected as a water jet from the injection hole 522c. Note that the processing water introduced into the second chamber 643b of the second cylinder 641b is stirred by the stirring water jetted into the second chamber 643b after the introduction as described above. The processing water delivered from 643b has a uniform abrasive grain concentration. Therefore, the abrasive concentration of the processing water sprayed as a water jet from the injection hole 522c of the nozzle 522 becomes uniform, and the processing accuracy can be stabilized.
[0035]
As described above, when the piston 644b of the second cylinder 641b reaches the lower position indicated by the two-dot chain line in FIG. 6, the electromagnetic switching valve 84b is deenergized (OFF) and the electromagnetic switching valve 661b is deenergized (OFF). At the same time, the electromagnetic switching valve 663b is deenergized (OFF). Next, when the electromagnetic switching valve 673b is energized (ON) and the electromagnetic switching valve 662b is energized (ON), the high-pressure water in the first chamber 642b of the second cylinder 641b drains the drainage pipe 672b and the electromagnetic switching valve 673b. And the processing water in the processing water storage tank 631 is introduced into the second chamber 643b of the second cylinder 641b through the introduction pipe 652b and the electromagnetic switching valve 662b, and the piston 644b is moved in FIG. It is moved upward. Then, when the second piston 644b reaches, for example, 70 to 80% up to the upper position indicated by the solid line in FIG. 6, the electromagnetic switching valve 662b is deenergized (OFF), and the electromagnetic switching valve 84b is energized (ON). Then, high-pressure water is ejected from the agitated water injection nozzle 81b toward the bottom wall of the second chamber 643b as agitated water, and the processing water containing abrasive grains introduced into the second chamber 643a is agitated. You.
[0036]
By alternately operating the first processing water delivery means 64a and the second processing water delivery means 64b described above, processing water can be continuously injected from the injection holes 522c of the nozzle 522. The first processing water delivery means 64a and the second processing water delivery means 64b which send out the processing water to the nozzle 522 are provided with a first chamber 642a, a second chamber 643a and a second chamber 643a of the first cylinder 641a during the operation thereof. Since the first chamber 642b and the second chamber 643b of the cylinder 641b have substantially the same pressure and do not generate a pressure difference, the processing water in the second chamber 643a and the second chamber 643b is removed from the first chamber 642a and the first chamber 642b. Does not enter the chamber 642b. Therefore, wear of the cylinder walls of the first cylinder 641a and the second cylinder 641b and the first piston 644a and the second piston 644b due to the abrasive mixed in the processing water is reduced.
[0037]
In the illustrated embodiment, an example is shown in which a drain pump 65 is provided with a vacuum pump 671 as a suction unit, and a pressurizing unit 632 for pressurizing processing water stored in a processing water storage tank 631 is provided. However, either one of the vacuum pump 671 and the pressurizing unit 632 may be used. For example, when the vacuum pump 671 is provided and the pressurizing unit 632 is not provided, the processing water storage tank 631 is opened to the atmosphere. In this case, the electromagnetic switching valve 662a provided in the introduction pipes 652a and 652b that communicate the processing water storage tank 631 with the second chamber 643a of the first cylinder 641a and the second chamber 643b of the second cylinder 641b. And 662b may be check valves that allow the flow from the processing water storage tank 631 to the first and second cylinders 641a and 641b, but block the flow in the opposite direction. On the other hand, when the pressurizing means 632 is provided and the vacuum pump 671 is not provided, the vacuum pump 671 side from the electromagnetic switching valves 673a and 673b in the drainage pipes 672a and 672b is opened to the atmosphere.
[0038]
Next, the operation of the clean water supply means 7 will be described with reference to FIG.
As described above, when the water jet operation by the processing water supply means 6 is completed, all the electromagnetic switching valves are deenergized (OFF). Then, when the electromagnetic switching valve 72 is energized (ON), the high-pressure water generated by the high-pressure water generating means 62 is introduced into the clean water introduction passage 522 e of the nozzle 522 through the clean pipe 71 and the electromagnetic switching valve 72. As a result, at the end of the water jet operation, the processing water mixed with the abrasive grains remaining in the passage 522b of the nozzle 522 is discharged together with the high-pressure water through the injection hole 522c, and the delivery pipe 653a, It is pushed back to the 653b side. It is desirable that the electromagnetic switching valves 663a and 663b be energized (ON) when high-pressure water is introduced into the nozzle 522, so that the processing water mixed with abrasive particles remaining in the passage 522b of the nozzle 522. Can be returned to the first and second cylinders 641a and 641b. When the introduction of the high-pressure water to the nozzle 522 is stopped, the electromagnetic switching valves 663a and 663b are deenergized (OFF). Accordingly, since only fresh water remains in the nozzle 522, even if the operation is stopped and left, the abrasive grains mixed in the processing water do not settle and clog the injection holes 522c.
In the illustrated embodiment, the clean water supply unit 7 is configured to introduce the high-pressure water generated by the high-pressure water generation unit 62 to the nozzle 522. However, the clean water supply unit 7 supplies the clean water to the nozzle 522. Means may be separately provided. In this case, the water supply pump for supplying the clean water may supply the clean water at a pressure of about 1 to 10 megapascals (MPa).
[0039]
Returning to FIG. 1, the description is continued, and an imaging unit 9 is disposed at a front end of a casing 521 that constitutes the water jet injection unit 52. The image pickup means 9 is constituted by a microscope, a CCD camera, or the like for picking up an image of a street or the like formed on a workpiece such as a CSP board, and sends a picked-up image signal to a control means (not shown).
[0040]
The water jet processing apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the cutting operation will be described below mainly with reference to FIG.
With the base table 36 constituting the workpiece holding mechanism 3 positioned at the position shown in FIG. 1, the holding tray 12 of the detachable table 10 is suction-held on the base table 36 as described above, The workpiece 100 is suction-held on the support surface 11a. Next, the base table 36 and the attachment / detachment table 10 are moved along the guide rails 31 by the operation of the first moving means 37, and are positioned immediately below the imaging means 9.
[0041]
As described above, when the base table 36 and the attachment / detachment table 10 are positioned directly below the imaging unit 9, a street formed on the workpiece 100 held on the attachment / detachment table 10 by the imaging unit 9 and a control unit (not shown); Image processing such as pattern matching for alignment with the nozzle 522 of the water jet injection unit 5 that jets a water jet along the street is performed, and alignment of the water jet injection position is performed.
[0042]
After the alignment is performed as described above, the base table 36 and the detachable table 10 are moved to the cutting area where the nozzle 522 of the water jet injection unit 5 is located, and the processing water supply unit 6 is operated as described above. Then, high-pressure processing water is jetted as a water jet from the injection hole 522c of the nozzle 522 along the street of the workpiece 100 detected as described above in the cutting area, and cut along the street. In this cutting operation, the water jet penetrates the workpiece 100 at the time of cutting, but the cut water jet is received by the relaxation member 11 of the detachable table 10 and its momentum is reduced. Since the relaxation member 11 is gradually damaged by the action of the water jet, the relaxation member 11 is replaced after being used a predetermined number of times. The water whose power has been reduced after the cutting action falls from the bellows means 391 and 392 and flows to the frame-shaped drain gutter means 393.
[0043]
After cutting along the predetermined street as described above, the cutting operation is performed by indexing and feeding the base table 36 and the detachable table 10 in the indexing direction indicated by the arrow Y at intervals of the street. The indexing feed of the base table 36 and the attachment / detachment table 10 is performed by the second moving means 38 constituting the workpiece holding mechanism 3. Note that the index feed may be performed by the third moving unit 43 constituting the water jet injection unit support mechanism, but it is preferable to move the base table 36 because it affects the high-pressure water generating unit 62. When the cutting operation and the indexing operation are performed for all the streets extending in the predetermined direction in this way, the base table 36 and the detachable table 10 are rotated by 90 degrees, and each of the streets extending perpendicular to the predetermined direction is rotated. By executing the cutting operation and the indexing operation along the street, the workpiece 100 held on the detachable table 10 is divided into individual chips.
[0044]
When the workpiece 100 is divided into individual chips in this manner, the detachable table 10 and the base table 36 holding the workpiece 100 are returned to the positions shown in FIG. And the suction source is disconnected. As a result, the suction holding of the detachable table 10 on the base table 36 is released. On the other hand, since the check valve 123 is provided in the communication hole 121b formed in the bottom wall 121 of the holding tray 12 constituting the attachment / detachment table 10, even if the communication with the suction source is cut off, the suction chamber 120 is kept open. It is maintained in a negative pressure state. As a result, the suction holding of the workpiece 100 by the detachable table 10 is maintained. At this time, the workpiece 100 is divided into individual chips, but the plurality of suction holes 11b provided in the relaxation member 11 are located on the support surface 11a at positions facing the individual chips into which the workpiece is divided. The suction holding is maintained even in the state of the chip. Therefore, the individual chips into which the workpiece 100 has been divided can be transported to a predetermined place while being suction-held on the detachable table 10. When each chip transported while being suction-held on the detachable table 10 is to be removed, the check rod 123 is opened by pushing the operating rod 124 disposed on the holding tray 12, and the inside of the suction chamber 120 becomes large. The air pressure is reached and the suction holding of each chip is released.
[0045]
When the processing operation is completed as described above, the high-pressure water generated by the high-pressure water generation unit 62 is introduced into the nozzle 522 by operating the clean water supply unit 7 as described above, and remains in the nozzle 522. The processing water mixed with the abrasive grains is discharged together with the high-pressure water through the injection holes 522c, and is pushed back to the delivery pipes 653a and 653b by the pressure of the high-pressure water.
[0046]
【The invention's effect】
Since the water jet processing apparatus according to the present invention is configured as described above and includes the processing water stirring means for stirring the processing water in the second chamber of the cylinder constituting the processing water supply means of the processing water supply means, Since the processing water introduced into the second chamber is agitated, the abrasive mixed in the processing water does not settle, and the processing water delivered from the second chamber has a uniform abrasive particle concentration. Therefore, the abrasive concentration of the processing water jetted as a water jet from the nozzle becomes uniform, and the processing accuracy can be stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a part of a water jet processing apparatus configured according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a relaxation member and a holding tray constituting a detachable table used in the water jet processing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a detachable table and a workpiece to be used in the water jet processing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view showing a state in which the detachable table shown in FIG. 3 is held on a base table.
FIG. 5 is a sectional view of a nozzle for jetting a water jet used in the water jet processing apparatus shown in FIG.
6 is a fluid circuit diagram of processing water supply means provided in the water jet processing apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
2: Stationary base 3: Workpiece holding mechanism 31: Guide rail 32: First sliding block 33: Second sliding block 35: Support table 36: Base table 4: Water jet injection unit support mechanism 41: Guide rail 42: movable support base 5: water jet injection unit 51: unit holder 52: water jet injection means 522: nozzle 53: fourth moving means 6: processing water supply means 61: water tank 62: high pressure water generation means 63: Processing water storage means 631: Processing water storage tank 632: Pressurizing means 633: Air pump 64: Processing water delivery means 64a: First processing water delivery means 641a: First cylinder 644a: First piston 64b: Second Processing water delivery means 641b: second cylinder 644b: first piston 7: clean water supply means 8: processing water stirring Stage 9: imaging means 10: detachable Table 11: relaxation member 12: holding trays 100: workpiece

Claims (3)

被加工物を保持する被加工物保持機構と、該被加工物保持機構に保持された被加工物にウォータージェットを噴射するノズルと、該ノズルに砥粒を混入した加工水を供給する加工水供給手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
加工水供給手段は、高圧水生成手段と、該高圧水生成手段からの高圧水によって加工水を該ノズルに送り出す加工水送出手段とを具備しており、
該加工水送出手段は、シリンダと、該シリンダ内を第1の室と第2の室に区画し変位可能な仕切り部材とを具備し、
該第1の室は、該高圧水生成手段に連通されているとともに、該第1の室内の高圧水を適宜排出する排水手段に連通されており、
該第2の室は、加工水を貯留する加工水貯留手段に連通されているとともに、該ノズルに連通されており、
該第2の室の加工水を攪拌する加工水攪拌手段を備えている、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。
A workpiece holding mechanism for holding the workpiece, a nozzle for jetting a water jet to the workpiece held by the workpiece holding mechanism, and processing water for supplying processing water containing abrasive grains to the nozzle Supply means, and a water jet processing apparatus comprising:
The processing water supply means includes high pressure water generation means, and processing water sending means for sending processing water to the nozzle by high pressure water from the high pressure water generation means,
The processing water delivery means includes a cylinder, and a partition member that divides the inside of the cylinder into a first chamber and a second chamber and is displaceable,
The first chamber is connected to the high-pressure water generating means, and is connected to drainage means for appropriately discharging high-pressure water in the first chamber,
The second chamber is connected to a processing water storage unit that stores processing water, and is also connected to the nozzle.
A processing water stirring means for stirring the processing water in the second chamber;
A water jet processing apparatus characterized by the above-mentioned.
該加工水攪拌手段は、該第2の室に開口する攪拌水噴射ノズルと、該攪拌水噴射ノズルに攪拌水を供給する攪拌水供給手段とからなっている、請求項1記載のウォータージェット加工装置。2. The water jet processing according to claim 1, wherein said processing water stirring means comprises a stirring water injection nozzle opened to said second chamber, and a stirring water supply means for supplying stirring water to said stirring water injection nozzle. apparatus. 該攪拌水噴射ノズルの噴出口は、該第2の室を構成するシリンダの底壁に向けて開口されている、請求項1又は2記載のウォータージェット加工装置。The water jet processing apparatus according to claim 1, wherein an outlet of the stirring water injection nozzle is opened toward a bottom wall of a cylinder that forms the second chamber.
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