JP2005056983A - Spindle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般には、半導体製造装置に係り、特に、切削又は切溝加工を施すブレードを高速回転可能に保持するスピンドルに関する。本発明は、例えば、ワークを多数の個片に切断するダイシング装置に好適である。 The present invention generally relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a spindle that holds a blade for cutting or grooving so as to be rotatable at high speed. The present invention is suitable, for example, for a dicing apparatus that cuts a workpiece into a large number of pieces.
近年の電子機器の高性能化と普及に伴い、半導体製造装置は、かかる電子機器に使用される高品位な半導体装置(例えば、CSP(Chip Size Package)など)をますます効率的に製造しなければならなくなってきている。半導体製造プロセスの組立工程(後工程)では、ウェハ処理工程(前工程)が完了したワーク(例えば、ウェハやモールドした基板)を(チップなどの素子に相当する)多数の領域に区画するダイシングを施す。ダイシングでは、ワークをインデックステーブルと呼ばれる台に真空吸着して位置決め及び固定した上で、インデックステーブルをXY方向に移動しながら高速回転するブレードでワークを切断し、多数の領域に区画する(個片化)。インデックステーブルは回転可能に構成され、ワークの一方向の切断が終了すると、90度回転して直交する方向の切断を行う。このため、個片化された領域は、通常、矩形形状となる。なお、CSPに代表されるように、半導体装置は、非常に小型化しており、ブレードによるワークの切断部位を高精度に制御することも要求されてきている。 With the recent high performance and widespread use of electronic equipment, semiconductor manufacturing equipment must more and more efficiently manufacture high-quality semiconductor devices (such as CSP (Chip Size Package)) used in such electronic equipment. It must be gone. In the assembly process (post-process) of the semiconductor manufacturing process, dicing is performed to divide a work (for example, a wafer or a molded substrate) that has completed the wafer processing process (pre-process) into a large number of regions (corresponding to elements such as chips). Apply. In dicing, a workpiece is vacuum-sucked on a table called an index table, positioned and fixed, and then the workpiece is cut with a blade that rotates at high speed while moving the index table in the XY direction, and divided into a number of regions (individual pieces). ). The index table is configured to be rotatable, and when cutting of the workpiece in one direction is completed, the index table is rotated 90 degrees to cut in the orthogonal direction. For this reason, the divided | segmented area | region becomes a rectangular shape normally. Note that, as represented by CSP, semiconductor devices are extremely miniaturized, and it has been required to control the cutting site of a workpiece with a blade with high accuracy.
従来のダイシング装置は、先端にブレードを取り付けたスピンドルシャフトと、スピンドルシャフトを回転させるモーターとをスピンドルハウジングに収納し、かかるスピンドルハウジングの長手方向の両端部を連結金具によって移動機構に取り付けていた。また、スピンドルシャフトには、ブレードの位置の基準となるスラストベアリングが設けられており、スラストベアリングの位置を管理することでブレードの位置を制御している。より詳細には、スラストベアリングの位置に予め設計されたスラストベアリングからブレードまでの距離を加えてブレードの位置としている(例えば、特許文献1参照。)。
ダイシングでは、高品位な半導体装置を効率よく製造するためにブレードの位置を高精度に制御することが必要となる。しかし、従来のダイシング装置は、連結金具によりスピンドルハウジングを2箇所(両端)で保持しているため、モーターの発熱に起因して連結金具、スピンドルシャフト及びスピンドルハウジングが関連性なく(独立して)熱膨張し、その結果、スラストベアリングがどの方向に位置ずれを生じるのか把握することができなかった。そのため、ブレードの位置を高精度に制御することができず、切断部位のずれなどにより高品位な半導体装置の効率的生産を達成することができなかった。切断部位がずれた半導体装置は廃棄しなければならず、歩留まりが低下する。 In dicing, it is necessary to control the position of the blade with high precision in order to efficiently manufacture a high-quality semiconductor device. However, in the conventional dicing apparatus, the spindle housing is held at two locations (both ends) by the coupling bracket, so the coupling bracket, the spindle shaft and the spindle housing are not related (independently) due to the heat generated by the motor. As a result of thermal expansion, it was impossible to grasp in which direction the thrust bearing was displaced. For this reason, the position of the blade cannot be controlled with high accuracy, and efficient production of a high-quality semiconductor device cannot be achieved due to a shift in the cutting site. A semiconductor device whose cutting site is shifted must be discarded, and the yield decreases.
また、熱膨張の少ない材料を用いてスピンドルシャフト及びスピンドルハウジングを構成することでスラストベアリングの位置ずれを防止することも可能であるが、かかる材料は高価であるためコストの増加を招き、製造の効率化の要求に反する。 It is also possible to prevent the displacement of the thrust bearing by configuring the spindle shaft and the spindle housing using a material having a small thermal expansion. However, such a material is expensive, resulting in an increase in cost, Contrary to demand for efficiency.
そこで、本発明は、高精度にブレードの位置を制御することができ、高品位な半導体装置を効率的に製造することが可能なスピンドルを提供することを例示的目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a spindle that can control the position of the blade with high accuracy and can efficiently manufacture a high-quality semiconductor device.
上記目的を達成するために本発明の一側面としてのスピンドルは、ワークを複数の区画に切断するためのブレードが着脱自在に装着されるスピンドルであって、前記ブレードと前記ブレードを回転駆動するモーターとを接続するスピンドルシャフトと、前記スピンドルシャフトにおいて、前記ブレードよりも前記モーターに近い位置に設けられ、前記ブレードの軸方向の位置の基準となるスラストベアリングと、前記スラストベアリングに係合するスラストベアリング軸受部を有し、前記モーターと前記スピンドルシャフトを収納するスピンドルハウジングと、前記スラストベアリングよりも前記ブレードに近い位置に設けられ、前記スピンドルハウジングと前記スピンドルハウジングを移動させる移動機構とを前記軸方向に沿って接続するフランジとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a spindle according to one aspect of the present invention is a spindle on which a blade for cutting a workpiece into a plurality of sections is detachably mounted, and the motor that rotationally drives the blade and the blade. A spindle shaft that connects the blade, a thrust bearing that is provided closer to the motor than the blade, and that serves as a reference for the axial position of the blade, and a thrust bearing that engages the thrust bearing A spindle housing having a bearing portion and accommodating the motor and the spindle shaft, and a moving mechanism for moving the spindle housing and the spindle housing provided in a position closer to the blade than the thrust bearing is in the axial direction. Connect along And having a flange.
かかるスピンドルによれば、スラストベアリングをモーターの近傍に、フランジをスラストベアリングよりもブレードの近傍に設けることで、モーターの発熱に起因する熱膨張の方向を規定し、かかる熱膨張によるスラストベアリングの位置ずれを低減することができる。具体的には、スピンドルシャフトの熱膨張の方向とスピンドルハウジングの熱膨張の方向とを逆方向とすることで、互いの熱膨張を打ち消すことができる。また、フランジがブレードの軸方向において移動機構と接続するため、フランジの熱膨張の影響を低減することができる。 According to such a spindle, the thrust bearing is provided in the vicinity of the motor and the flange is provided in the vicinity of the blade rather than the thrust bearing, thereby defining the direction of thermal expansion caused by the heat generation of the motor, and the position of the thrust bearing due to the thermal expansion. Deviation can be reduced. Specifically, the thermal expansion of the spindle shaft and the direction of thermal expansion of the spindle housing can be reversed to cancel each other's thermal expansion. Further, since the flange is connected to the moving mechanism in the axial direction of the blade, the influence of the thermal expansion of the flange can be reduced.
本発明の別の側面としての半導体製造装置は、ワークを複数の区画に切断するためのブレードと、前記ブレードが着脱自在に装着される上述のスピンドルとを有することを特徴とする。かかる半導体製造装置によれば、高精度にブレードの位置を制御することができ、高品位な半導体装置を効率よく製造することが可能となる。 A semiconductor manufacturing apparatus according to another aspect of the present invention includes a blade for cutting a workpiece into a plurality of sections, and the above-described spindle on which the blade is detachably mounted. According to such a semiconductor manufacturing apparatus, the position of the blade can be controlled with high accuracy, and a high-quality semiconductor device can be efficiently manufactured.
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、高精度にブレードの位置を制御することができ、高品位な半導体装置を効率的に製造することが可能なスピンドルを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the position of a braid | blade can be controlled with high precision and the spindle which can manufacture a high quality semiconductor device efficiently can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての半導体製造装置について説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図1は、本発明の半導体製造装置の一例としてのダイシング装置1の概略正面図である。図2は、図1に示すダイシング装置1の概略上面図である。図3は、図1に示すダイシング装置1の概略側面図である。なお、図1及び図3では、ブレード410が下降した状態を二点破線で示している。
Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected about the same member in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Here, FIG. 1 is a schematic front view of a
図1乃至図3を参照するに、ダイシング装置1は、ウェハやモールドした基板などのワークを複数のチップに切断及び区画する装置であり、図示しないインデックステーブルと、移動機構200と、支持部材300と、スピンドル400とを有する。
1 to 3, the
図示しないインデックステーブルは、例えば、円盤形状を有し、中央付近に配置された吸引孔を介してワークを固定及び位置決めする。インデックステーブルは、後述するブレード410と協同してワークを個片化する機能を有する。インデックステーブルは、回転機構によって少なくとも90度回転可能に構成されると共に並進機構によって並進可能に構成されている。
An index table (not shown) has, for example, a disk shape, and fixes and positions a workpiece through a suction hole arranged near the center. The index table has a function of separating workpieces in cooperation with a
装置枠100は、後述する移動機構200を介してスピンドル400が移動可能に取り付けられる。装置枠100には、移動機構200の一部を構成するY軸ガイドレール212がスピンドル400のブレード410の軸方向(スピンドルシャフト430の軸)と平行に設けられ、凹溝部110が形成されている。
The
凹溝部110は、図3に示すように、凹形状の断面を有し、Y軸モーター218を収納する機能を有する。凹溝部110は、Y軸モーター218がスピンドル400のY軸方向の移動に同期してY軸方向に移動するため、Y軸と平行に形成される。凹溝部110によって、Y軸モーター218を設置するための余分なスペースを省くことができる。換言すれば、凹溝部110は、装置枠100と後述するY軸プレート214との距離を小さくする機能を有している。
As shown in FIG. 3, the concave groove 110 has a concave cross section and has a function of accommodating the Y-
移動機構200は、Y軸ガイドレール212を介して装置枠100と接続し、スピンドル400をY軸方向及びZ軸方向に移動させることができる。移動機構200は、本実施形態では、Y軸移動部210と、Z軸移動部220とから構成されるが、かかる構成は例示的であり、これと同様の作用及び効果を有する移動機構の使用を妨げるものではない。
The
Y軸移動部210は、スピンドル400をY軸方向に移動させる機能を有し、Y軸ガイドレール212と、Y軸プレート214と、Y軸直動ガイド216と、Y軸モーター218とを有する。
The Y
Y軸ガイドレール212は、Y軸に平行に装置枠100に設けられ、後述するY軸直動ガイド216が移動可能に係合している。Y軸ガイドレール212は、本実施形態では、第1のレール212a及び第2のレール212bから構成され、互いに平行になるように装置枠100に配置されている。なお、Y軸ガイドレール212を構成するレールの数は2つに限定されず、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
The Y-
Y軸プレート214は、板状部材から構成され、図3によく示されるように、装置枠100側の面214aに一対のY軸直動ガイド216が設けられ、他方の面214bにスピンドル400のブレード410の軸方向(スピンドルシャフト430の軸)に垂直に後述するZ軸ガイドレール222及びZ軸モーター228が設けられている。図1を参照するに、Y軸プレート214は、本実施形態では、Y軸方向の長さがスピンドルハウジング450の長さと略一致し、Z軸方向の長さが装置枠100に設けられたY軸ガイドレール212の第1のレール212aと第2のレール212bとの距離よりも長い矩形形状を有する。
The Y-
Y軸直動ガイド216は、装置枠100のY軸ガイドレール212と対応するようにY軸プレート214の面214aに一対設けられ、Y軸ガイドレール212と移動可能に係合する。これにより、Y軸プレート214は、Y軸ガイドレール212に沿ってY軸方向に移動することができる。また、Y軸プレート214に接続する後述するZ軸プレート224も同期してY軸方向に移動し、その結果、Z軸プレート224に支持部材300を介して接続するスピンドル400もY軸ガイドレール212に沿ってY軸方向に移動することになる。
A pair of Y-axis
Y軸直動ガイド216は、本実施形態では、Y軸ガイドレール212を構成する第1のレール212a及び第2のレール212bに対応して、Y軸と平行にY軸プレート214のZ軸方向の両端に第1のガイド216a及び第2のガイド216bが配置されている。これにより、Y軸ガイドレール212とY軸直動ガイド216との係合による装置枠100とY軸プレート214との接続位置が、Y軸プレート214のZ軸方向の両端となり、かかる接続を安定させることができる。また、Y軸直動ガイド216は、Y軸ガイドレール212が第1のレール212a及び第2のレール212bの2つで構成されているため、対応して第1のガイド216a及び第2のガイド216bの2つのガイドが設けられているが、Y軸ガイドレール212の数が1つであれば対応して1つのガイドのY軸直動ガイド216を設けるように、Y軸ガイドレール212のレールの数と同数のガイドを設ければよいことは言うまでもない。
In this embodiment, the Y-axis
Y軸モーター218は、装置枠100の凹溝部110に収納されるように、Y軸プレート214の面214aに設けられ、Y軸ガイドレール212及びY軸直動ガイド216を介してY軸プレート214をY軸方向に移動させる駆動源としての機能を有する。Y軸モーター218は、本実施形態では、Y軸プレート214のZ軸方向の両端に設けられた一対のY軸直動ガイド216(即ち、第1のガイド216a及び第2のガイド216b)に挟まれるように、Y軸プレート214の面214aの中央付近に設けられている。これは、重量が重くなる傾向があるY軸モーター218を考慮して、Y軸プレート214と装置枠100との接続をより安定させるためである。
The Y-
Z軸移動部220は、スピンドル400をZ軸方向に移動させる機能を有し、Z軸ガイドレール222と、Z軸プレート224と、Z軸直動ガイド226と、Z軸モーター228とを有する。
The Z-
Z軸ガイドレール222は、Z軸に平行にY軸プレート214の面214bに設けられ、後述するZ軸直動ガイド226が移動可能に係合している。Z軸ガイドレール222は、本実施形態では、第3のレール222a及び第4のレール222bから構成され、互いに平行になるようにY軸プレート214の下端に配置されている。Z軸ガイドレール222をY軸プレート214の下端に配置することで、ダイシングの際にスピンドル400をZ軸方向に下降させる距離を少なくすることができるだけではなく、Z軸ガイドレール222自体の長さも最小限に抑えることができる。なお、Z軸ガイドレール222を構成するレールの数は2つに限定されず、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
The Z-
Z軸プレート224は、板状部材から構成され、Y軸プレート214側の面224aに一対のZ軸直動ガイド226が設けられ、他方の面224bに支持部材300が設けられている。Z軸プレート224は、複数の支持板224cによって回転自在に支持されたZ軸と、例えば、ナットとして具体化される固定部224dを介して連繋する。Z軸プレート224は、本実施形態では、Y軸方向の長さがスピンドルハウジング450の長さと略一致し、略L字形状を有する。但し、Z軸プレート224の形状は、略L字形状に限定されず、例えば、矩形形状などであってもよい。
The Z-
Z軸直動ガイド226は、Y軸プレート214のZ軸ガイドレール222と対応するようにZ軸プレート224の面224aに一対設けられ、Z軸ガイドレール222と移動可能に係合する。これにより、Z軸プレート224は、Z軸ガイドレール222に沿ってZ軸方向に移動することができる。その結果、Z軸プレート224に支持部材300を介して接続するスピンドル400もZ軸ガイドレール222に沿ってZ軸方向に移動することになる。
A pair of Z-axis linear motion guides 226 is provided on the
Z軸直動ガイド226は、本実施形態ではZ軸ガイドレール222を構成する第3のレール222a及び第4のレール222bに対応して、Z軸と平行にZ軸プレート224のY軸方向の両端に第3のガイド226a及び第4のガイド226bが配置されている。これにより、Z軸ガイドレール222とZ軸直動ガイド226との係合によるY軸プレート214とZ軸プレート224との接続位置が、Z軸プレート224のZ軸方向の両端となり、かかる接続を安定させることができる。また、Z軸直動ガイド216は、Z軸ガイドレール222が第3のレール222a及び第4のレール222bの2つで構成されているため、対応して第3のガイド226a及び第4のガイド226bの2つのガイドが設けられているが、Z軸ガイドレール222の数が1つであれば対応して1つのガイドのZ軸直動ガイド226を設けるように、Z軸ガイドレール222のレールの数と同数のガイドを設ければよいことは言うまでもない。
In this embodiment, the Z-axis
Z軸モーター228は、Y軸プレート214とZ軸プレート224との間に位置するように、Z軸プレート224の面224aに固定され、Z軸ガイドレール222及びZ軸直動ガイド226を介してZ軸プレート224をZ軸方向に移動させる駆動源としての機能を有する。Z軸モーター228は、本実施形態では、Y軸プレート114のY軸方向の両端に設けられた一対のZ軸ガイドレール222(即ち、第3のレール222a及び第4のレール222b)に挟まれるように、Y軸プレート214の面214bの中央付近に設けられている。これは、重量が重くなる傾向があるZ軸モーター228を考慮して、Z軸プレート224とY軸プレート214との接続をより安定させるためである。また、Z軸モーター228の位置と、Y軸プレート214の面214aに設けられるY軸モーター214の位置とを合わせることにより、Y軸プレート214をより安定させることができる。
The Z-
支持部材300は、Z軸プレート224とスピンドル400とを接続し、スピンドル400を支持する機能を有する。支持部材300によって、スピンドル400は、Z軸プレート224と同期してY軸方向及びZ軸方向に移動をすることができる。支持部材300は、図3に示すように、略L字形状の側面形状を有し、その一端がZ軸プレート224と接続する第1の接続部310となり、他端近傍の側面320が後述するスピンドル400のフランジ460と接続する第2の接続部320となる。なお、支持部材300は、少なくとも、Z軸プレート224をZ軸方向に最も下降させたときに、スピンドル400のブレード410がY軸プレート214及びZ軸プレート224の下端よりも低い位置になる(即ち、図3に示すように、ブレード410が突き出る)ように構成される。支持部材300は、後述するスピンドルハウジング450及びフランジ460と同じ素材で構成される。これは、モーター420の発熱による熱の伝導率を同じにするためである。
The
第1の接続部310は、本実施形態では、Z軸プレート224の面224bのZ軸方向の下端、即ち、Z軸直動ガイド226と同じ位置に接続する。これは、上述したように、スピンドル400のブレード410がY軸プレート214及びZ軸プレート224の下端よりも低い位置にするためである。なお、第1の接続部310を、Z軸プレート224のZ軸方向の上端に接続することも可能であるが、この場合、支持部材300のZ軸方向の長さを長くする必要が生じることに留意されたい。
In the present embodiment, the first connecting
図4にスピンドル400を透過して見た場合の支持部材300の第2の接続部320を示す。図4を参照するに、第2の接続部320は、ブレード410の軸方向(スピンドルシャフト430の軸)において、後述するスピンドル400のフランジ460と接続する。かかる接続は、例えば、放射状に配置されたネジ322によってネジ止めされることによって行われる。但し、本発明は、ネジ322によるネジ止めに限定するものではなく、ブレード410の軸方向において、スピンドル400のフランジ460と接続する構成であればよい。また、本実施形態では、8つのネジ322が配置されているが、ネジ322の数を限定するものでもない。ブレード410の軸方向において、フランジ460と接続する構成にすることにより、フランジ460の熱膨張を支持部材300により低減することができる。
FIG. 4 shows the
スピンドル400は、ブレード410を着脱自在に装着すると共に、移動機構200と協同してブレード410を位置決めする機能を有する。スピンドル400は、図5に示すように、モーター420と、スピンドルシャフト430と、スラストベアリング440と、スピンドルハウジング450と、フランジ460とを有する。ここで、図5は、図1に示すスピンドル400の部分透過断面図である。
The
ブレード410は、スピンドルシャフト430に交換可能に取り付けられ、図示しない回転軸を中心として高速回転することで、インデックステーブルに固定及び位置決めされたワークを切断(切削及び切溝加工)する機能を有する。ブレード410は、ワークを切断する際の摩擦熱及びワーク飛散防止のために図示しないノズルから冷却水が注水されている。従って、かかる冷却水によって、ブレード410近傍も冷却されることになる。なお、ブレード410は、本実施形態では、切断部412を含めて全体が剥き出た構成となっているが、図示しないカバーによって切断部412を除く部分を覆うように構成してもよい。
The
モーター420は、ブレード410を高速回転させるための回転運動を生成する機能を有する。モーター420は、例えば、整流子及びブラシを有するブラシ付きモーターや磁電変換素子を含むブラシレスモーターを用いることができる。また、モーター420は、一般に、回転運動を生成する際に発熱する。
The
スピンドルシャフト430は、ブレード410の軸方向に延伸した円筒状部材から構成され、先端432にブレード410が、後端434にモーター420が取り付けられる。換言すれば、スピンドルシャフト430は、ブレード410とモーター420とを接続し、モーター430の回転運動をブレード410の図示しない回転軸に付与する機能を有する。スピンドルシャフト430は、モーター420の発熱に起因して熱膨張を生じるが、後述するように、スピンドルハウジング450の熱膨張と関連性を有するため、ブレード410の位置ずれの影響を低減することができる。また、スピンドルシャフト430には、スラストベアリング440が設けられている。
The
スラストベアリング440は、環状部材から構成され、スピンドルシャフト430において、ブレード410よりもモーター420に近い位置に配置される。スラストベアリング440は、後述するようにスラストベアリング440に所定方向(矢印α’方向)の位置ずれを生じさせるために、モーター420が取り付けられたスピンドルシャフト430の後端434に接するように配置することが好ましい。スラストベアリング440は、ブレード410の軸方向の位置の基準となる。換言すれば、スピンドルシャフト430に設けられたスラストベアリング440の位置からブレード410の位置を検出することができる。
The
具体的には、スピンドルシャフト430に設けたスラストベアリング440の位置からスピンドルシャフト430の先端432までの距離LAが決定し、スピンドルシャフト430の先端432からブレード410(の切断部)までの距離LBも設計値から判っているので、かかる距離LA及びLBを足し合わせることで、スラストベアリング440からブレード410の距離LS、即ち、ブレード410の位置を検出する。
More specifically, the distance L A is determined from the position of the
本実施形態では、後述するようにモーター420の発熱に起因するスピンドルシャフト430の熱膨張とスピンドルハウジング450の熱膨張とが関連性を有するため、スラストベアリング440の位置ずれを低減することができ、ブレード410の位置を高精度に維持することができる。
In the present embodiment, as will be described later, since the thermal expansion of the
スピンドルハウジング450は、モーター420とスピンドルシャフト430を回転可能、且つ、スピンドルシャフト430の先端432がスピンドルハウジング450から露出するように収納する。スピンドルハウジング450は、モーター420の発熱に起因して熱膨張を生じるが、後述するように、スピンドルシャフト430の熱膨張と関連性を有するため、ブレード410の位置ずれの影響を低減することができる。また、スピンドルハウジング450は、スピンドルシャフト430に設けられたスラストベアリング440に対応する位置に軸受部452を有する。
The
軸受部452は、環状凹形状を有する溝で形成され、スラストベアリング440と係合する。これにより、軸受部452は、スラストベアリング440を介してスピンドルシャフト430の位置決めている。また、スラストベアリング440の位置ずれが低減するということは、軸受部452の位置ずれが低減するということでもある。
The bearing
フランジ460は、スピンドルハウジング450において、スラストベアリング440よりもブレード410に近い位置に設けられる。フランジ460は、後述するようにスラストベアリング440に上述した所定方向の逆方向(矢印β’方向)の位置ずれを生じさせるために、ブレード410が取り付けられたスピンドルシャフト430の先端432に接するように配置することが好ましい。フランジ460は、図4に示したように、環状部材からなり、ネジ322を介して支持部材300の第2の接続部320にネジ止めされる。即ち、フランジ460は、スピンドルハウジング450と移動機構200とをブレード410の軸方向に沿って接続する機能を有する。なお、フランジ460は、スピンドルハウジング450に1つしか設けられておらず、スピンドル400と移動機構200とは、フランジ460が配置された1箇所において接続する。フランジ460により、支持部材300はブレード410の近傍を固定し、支持部材300の近傍にモーター420とスラストベアリング440が位置しないようにしている。これにより、スピンドル400の振れを防止することができる。上述したように、スピンドルハウジング450を支持する支持部300(及びフランジ460)は1つしかないものの、スピンドル400の振れの原因となる震動源(即ち、スラストベアリング440)及び熱源(即ち、モーター420)が支持部材300の近傍にないからである。
The
ここで、図5を参照して、スピンドル400において、モーター420の発熱に起因するスピンドルシャフト430の熱膨張とスピンドルハウジング450の熱膨張との関連性について説明する。
Here, with reference to FIG. 5, the relationship between the thermal expansion of the
まず、スピンドルシャフト430の熱膨張について考える。スピンドルシャフト430は、後端434に取り付けられたモーター420の発熱によって、図中矢印α方向に熱膨張(伸び)する。これは、スピンドルシャフト430の後端434にモーター420が固定されているため、熱膨張(伸び)の方向が、後端434から先端432に向かう方向に限定されるからである。
First, the thermal expansion of the
スピンドルシャフト430が矢印α方向に熱膨張することによって、スピンドルシャフト430に設けられたスラストベアリング440も同様に矢印α’方向に移動して位置ずれを生じる。
As the
次に、スピンドルハウジング450の熱膨張について考える。スピンドルハウジング450は、モーター420の発熱によって、フランジ460を基準面として図中矢印β方向に熱膨張(伸び)する。これは、スピンドルハウジング450は、フランジ460を介して支持部材300に固定されているため、熱膨張(伸び)の方向が、フランジ460からモーター420に向かう方向に限定されるからである。換言すれば、フランジ460からブレード410までのスピンドルハウジング450は、熱膨張の影響を受けないことになる。従って、配置上の制約がなければ、フランジ460は、スピンドルハウジング450の最もブレード410側に設けることが望ましい。
Next, the thermal expansion of the
スピンドルハウジング450が矢印β方向に熱膨張することによって、スピンドルハウジング450に形成された軸受部452も同様に矢印β’方向に移動する。この結果、軸受部452に規定されるスラストベアリング440も矢印β’方向に移動して位置ずれを生じる。
As the
以上により、スラストベアリング440は、スピンドルシャフト430の熱膨張により矢印α’方向に、スピンドルハウジング450の熱膨張により矢印β’方向に位置ずれを生じるが、矢印α’方向及び矢印β’方向は、互いに相反する方向であるのでスラストベアリング440の位置ずれを打ち消し合うことになる。つまり、スラストベアリング440は、熱膨張による矢印α’及び矢印β’への位置ずれが相殺される位置に設ければよいことが分かる。なお、スラストベアリング440の位置ずれを打ち消し合うようにするには、上述したように、スピンドルハウジング450において、モーター420をブレード410から離して配置し、スラストベアリング440をモーター420の近傍に、支持部材300をブレード410近傍に設けることが必要となる。これにより、モーター420の発熱によるスラストベアリング440の位置ずれを低減することができる。従って、モーター420の発熱によるスラストベアリング440の位置からスピンドルシャフト430の先端432までの、スピンドルシャフト430の先端432からブレード410までの距離LBか及びスラストベアリング440からブレード410の距離LSの変動を低減することが可能となり、ブレード410の位置を高精度に制御することができる。
As described above, the
また、スラストベアリング440の位置ずれを低減させるために、モーター420の発熱に起因するスピンドルシャフト430及びスピンドルハウジング450の熱膨張を利用しているため、スピンドルシャフト430及びスピンドルハウジング450に熱膨張の少ない高価な材料を用いる必要もない。換言すれば、本発明は、モーター420の発熱に起因する熱膨張を積極的に利用し、モーター420、スピンドルシャフト430、スラストベアリング440、スピンドルハウジング450及びフランジ460の配置によって熱膨張の生じる方向を制御することでスラストベアリング440の位置ずれを防止している。
Further, in order to reduce the displacement of the
以下、ダイシング装置1の動作について説明する。ここでは、図6に示すように、リードフレームRを複数の半導体装置Wに個片化する場合を例に説明する。本実施形態では、半導体装置Wは、例えば、CSPとして具体化され、基板としてのリードフレームR内でダイシング工程を経て個片化された樹脂封止部PMPである。もっとも、本発明は、半導体装置Wが樹脂封止されているかどうかを限定するものではない。リードフレーム上Rには、図6に示すように、複数の樹脂封止部PMPを有し、各樹脂封止部PMPは、切断ライン又は切断溝SLによって規定される複数の半導体装置Wを有する。なお、樹脂封止部PMPは、実際には、半導体装置Wの他に製品として不要な端材部分を有するが省略している。ここで、図6は、ダイシング工程を経て個片化された半導体装置Wを示す平面図である。
Hereinafter, the operation of the
まず、キャリブレーションカメラ等の位置合わせ機構を用いて、リードフレームRを図示しないインデックステーブルの所定の位置に固定する。次に、ブレード410をスピンドル400に装着する。この際、初期状態やブレードの交換時には、ブレード410の摩耗状態を検知するようにしてもよい。
First, the lead frame R is fixed to a predetermined position of an index table (not shown) by using an alignment mechanism such as a calibration camera. Next, the
次に、スピンドル400を移動機構200で操作して、リードフレームRを複数の半導体装置W毎に区画する。具体的には、Y軸移動部210を利用してブレード410を切断溝SLxの上に移動させる。次いで、ブレード410を高速回転させると共に、Z軸移動部220を利用してブレード410を下降して切断溝SLxに接触させ、ある切断溝SLxでリードフレームRを切断する。その後、Z軸移動部220を利用してブレード410を上昇させ、Y軸移動部210を利用してブレード410を次の切断溝SLxの上に移動させる。そして、Z軸移動部220を利用してブレード410を下降して切断溝SLxに沿って切断する。
Next, the
全ての切断溝SLxの切断が終了した後、回転機構によってインデックステーブルを90度回転させ、Y軸移動部210を利用してブレード410を切断溝SLyの上に移動させる。その後、切断溝SLxの切断と同様の作業を繰り返し、全ての切断溝SLyを切断し、リードフレームRを複数の半導体装置Wに個片化する。
After the cutting of all the cutting grooves SL x is completed, the index table is rotated 90 degrees by the rotation mechanism, and the
ブレード410を切断溝SLx及びSLyに移動させる際は、スピンドル400のスラストベアリング430の位置からブレード410の位置を制御する。このとき、スラストベアリング430は熱膨張の影響を受けていないため、ブレード410の位置を高精度に制御することができ、切断溝溝SLx及びSLyに対してブレード410を正確に位置決めすることが可能となる。従って、切断部位の位置ずれを防止して高品位な半導体装置を効率的に生産することができ、歩留まりを向上させることができる。
When the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
1 半導体製造装置(ダイシング装置)
100 装置枠
200 移動機構
210 Y軸移動部
220 Z軸移動部
300 支持部材
310 第1の接続部
320 第2の接続部
322 ネジ
400 スピンドル
410 ブレード
420 モーター
430 スピンドルシャフト
440 スラストベアリング
450 スピンドルハウジング
452 軸受部
460 フランジ
1 Semiconductor manufacturing equipment (dicing equipment)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ブレードと前記ブレードを回転駆動するモーターとを接続するスピンドルシャフトと、
前記スピンドルシャフトにおいて、前記ブレードよりも前記モーターに近い位置に設けられ、前記ブレードの軸方向の位置の基準となるスラストベアリングと、
前記スラストベアリングに係合するスラストベアリング軸受部を有し、前記モーターと前記スピンドルシャフトを収納するスピンドルハウジングと、
前記スラストベアリングよりも前記ブレードに近い位置に設けられ、前記スピンドルハウジングと前記スピンドルハウジングを移動させる移動機構とを前記軸方向に沿って接続するフランジとを有することを特徴とするスピンドル。 A spindle on which a blade for cutting a workpiece into a plurality of sections is detachably mounted,
A spindle shaft that connects the blade and a motor that rotationally drives the blade;
A thrust bearing provided at a position closer to the motor than the blade in the spindle shaft, and serving as a reference for the axial position of the blade;
A spindle housing having a thrust bearing portion engaged with the thrust bearing, and housing the motor and the spindle shaft;
A spindle provided with a flange that is provided closer to the blade than the thrust bearing and connects the spindle housing and a moving mechanism that moves the spindle housing along the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003284910A JP2005056983A (en) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Spindle |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014531583A (en) * | 2011-09-06 | 2014-11-27 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | Passive position compensation of spindles, stages, or components exposed to thermal loads |
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2003
- 2003-08-01 JP JP2003284910A patent/JP2005056983A/en active Pending
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