JP2008187158A - Ultrasonic vibration cutting device, ultrasonic dicing tool and peripheral cutting tool attachment flange used for the same cutting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波共振体により伝播される超音波振動の変位方向を変換して切削を行う超音波振動切削装置およびこれに用いられる超音波ダイシング用工具並びに外周刃工具取り付け用フランジに関する。 The present invention relates to an ultrasonic vibration cutting apparatus that performs cutting by converting the displacement direction of ultrasonic vibration propagated by an ultrasonic resonator, an ultrasonic dicing tool used therefor, and an outer peripheral tool attaching flange.
ダイシング加工とは、薄い板状工作物を賽の目状に切断したり、溝を施したりする際に用いる加工法である。このようなダイシング加工は、例えば、半導体製造において、シリコンウエハをチップのサイズに分断する際に用いられている。ダイシング加工では、円盤状であって外周部分に刃面となる砥粒層が形成された外周刃工具(切削ブレード)が使用され、切削ブレードを高速回転させてウエハ表面を削るように加工することによって、シリコンウエハをチップのサイズに分断する。 The dicing process is a processing method used when a thin plate-like workpiece is cut into a ridge shape or a groove is formed. Such a dicing process is used, for example, when a silicon wafer is divided into chips in semiconductor manufacturing. In dicing, an outer peripheral cutting tool (cutting blade) that is disk-shaped and has an abrasive layer that forms the blade surface on the outer peripheral portion is used. The cutting blade is rotated at high speed to process the wafer surface. Thus, the silicon wafer is divided into chips.
ところで、半導体材料として用いられるシリコンは硬くて脆い材質であり、加工が難しく、加工液の供給量不足やノズルの取り付け位置、ブレードの設置精度や加工条件の選定などの微少な不具合により、加工時のうねりやチッピング(工作物切断後の加工溝のエッジ部分に発生する欠けのこと)を招き、加工精度に大きな影響を及ぼすことがある。 By the way, silicon used as a semiconductor material is a hard and brittle material, which is difficult to process, and due to a shortage of processing liquid supply, nozzle mounting position, blade installation accuracy, selection of processing conditions, etc. Undulation and chipping (chips generated at the edge of the machining groove after cutting the workpiece) may be caused and the machining accuracy may be greatly affected.
そこで、このように硬くて脆い脆性材料の加工特性を向上させるために、超音波を利用した加工法が考案されている。例えば、特許文献1には、スピンドルと、スピンドルの先端部に装着される切削ブレードと、スピンドルに設けられスピンドルを超音波振動させる電歪振動子とを備え、電歪振動子からスピンドルを介して伝達される超音波振動を変換し、切削ブレードを径方向に超音波振動させて被加工物を切削する超音波振動切削装置が記載されている。また、この特許文献1には、切削ブレードをいわゆるワッシャーブレードで構成し、その両側からフランジで挟持してスピンドルに軸着する例が記載されている。 Therefore, in order to improve the processing characteristics of such a brittle material that is hard and brittle, a processing method using ultrasonic waves has been devised. For example, Patent Document 1 includes a spindle, a cutting blade attached to the tip of the spindle, and an electrostrictive vibrator provided on the spindle for ultrasonically vibrating the spindle, from the electrostrictive vibrator through the spindle. There is described an ultrasonic vibration cutting device that converts a transmitted ultrasonic vibration and causes a cutting blade to vibrate in a radial direction to cut a workpiece. Further, Patent Document 1 describes an example in which a cutting blade is constituted by a so-called washer blade and is clamped on a spindle by being sandwiched by flanges from both sides thereof.
この超音波振動切削装置では、スピンドルの軸方向に超音波振動を伝達させ、切削ブレードと同一位置にある振動伝達方向変換点で、当該伝達された超音波振動の伝達方向を切削ブレードの径方向に変換し、切削ブレードを径方向に超音波振動させる。これにより、リング状の切削ブレードを高周波で拡径、縮径を繰り返すように振動させながら、当該切削ブレードによって被加工物を切削することができる。 In this ultrasonic vibration cutting apparatus, ultrasonic vibration is transmitted in the axial direction of the spindle, and the transmitted direction of the transmitted ultrasonic vibration is changed in the radial direction of the cutting blade at the vibration transmission direction conversion point at the same position as the cutting blade. The cutting blade is ultrasonically vibrated in the radial direction. As a result, the workpiece can be cut by the cutting blade while vibrating the ring-shaped cutting blade so as to repeatedly expand and contract the diameter at high frequency.
ところが、この超音波振動切削装置のように振動方向を変換する場合、スピンドルの軸方向に伝達してきた超音波振動は、切削ブレードの径方向の変位に完全に変換される訳ではなく、一部は切削ブレードの刃厚方向の超音波変位として伝達されてしまう。そして、このように切削ブレードの刃厚方向に超音波振動が伝達されると、被加工物を切削ブレードの刃厚方向にも削ってしまうことになり、加工精度の低下や切削ブレードの寿命の低下を招くことになる。 However, when the vibration direction is converted as in this ultrasonic vibration cutting device, the ultrasonic vibration transmitted in the axial direction of the spindle is not completely converted into the radial displacement of the cutting blade. Is transmitted as ultrasonic displacement in the blade thickness direction of the cutting blade. And if ultrasonic vibration is transmitted in the blade thickness direction of the cutting blade in this way, the work piece will also be cut in the blade thickness direction of the cutting blade, resulting in a decrease in machining accuracy and a decrease in the life of the cutting blade. It will cause a decline.
そこで、本発明は、超音波振動の変位方向を変換して切削を行う超音波振動切削装置において、超音波振動が外周刃工具の刃厚方向に伝達されるのを防止し、高精度な切削加工を行うことが可能な超音波振動切削装置およびこれに用いられる超音波ダイシング用工具並びに外周刃工具取り付け用フランジを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an ultrasonic vibration cutting apparatus that performs cutting by converting the direction of displacement of ultrasonic vibration, and prevents ultrasonic vibration from being transmitted in the blade thickness direction of the outer peripheral blade tool, thereby achieving high-precision cutting. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic vibration cutting apparatus capable of performing machining, an ultrasonic dicing tool used therefor, and a flange for attaching an outer peripheral blade tool.
本発明の外周刃工具取り付け用フランジは、軸線回りに回転駆動し、超音波変位を付与する超音波振動子に連結されて軸線方向に伸縮する超音波共振体を備えるスピンドルに取り付けられる外周刃工具取り付け用フランジであって、外周刃工具を挟持する一対のフランジからなり、外周刃工具の挟持部とスピンドルに取り付けられる取り付け孔部との間に、空洞部が形成されたものである。 The outer peripheral blade tool mounting flange of the present invention is an outer peripheral blade tool that is attached to a spindle that includes an ultrasonic resonator that is driven to rotate about an axis and is connected to an ultrasonic transducer that imparts ultrasonic displacement and expands and contracts in the axial direction. The mounting flange is composed of a pair of flanges for holding the outer peripheral blade tool, and a cavity is formed between the holding portion of the outer peripheral blade tool and the mounting hole portion attached to the spindle.
本発明の外周刃工具取り付け用フランジによれば、スピンドルから伝播される軸線方向の超音波振動の変位方向が、挟持する外周刃工具の径方向に変換される際、一部の軸線方向に伝達される超音波変位が、外周刃工具の挟持部とスピンドルに取り付けられる取り付け孔部との間に形成された空洞部により吸収されるので、超音波振動が外周刃工具の刃厚方向に伝達されるのを防止することができる。 According to the flange for mounting an outer peripheral blade tool of the present invention, when the displacement direction of the ultrasonic vibration transmitted in the axial direction from the spindle is converted into the radial direction of the outer peripheral blade tool to be sandwiched, it is transmitted in a part of the axial direction. Since the ultrasonic displacement is absorbed by the cavity formed between the clamping part of the outer peripheral blade tool and the mounting hole part attached to the spindle, the ultrasonic vibration is transmitted in the blade thickness direction of the outer peripheral tool. Can be prevented.
ここで、空洞部は、外周刃工具の径方向に細長い断面形状を有するものであることが望ましい。これにより、超音波振動が外周刃工具の径方向へ伝達されるのを阻害することなく、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を空洞部により吸収して、超音波振動が外周刃工具の刃厚方向に伝達されるのを防止することができる。 Here, it is desirable that the hollow portion has a cross-sectional shape elongated in the radial direction of the outer peripheral blade tool. As a result, the ultrasonic vibration is absorbed by the cavity portion without disturbing the transmission of the ultrasonic vibration in the radial direction of the outer peripheral blade tool, and the ultrasonic vibration is absorbed by the outer peripheral blade. Transmission in the blade thickness direction of the tool can be prevented.
また、空洞部は、外周刃工具の両挟持面の延長面上を含むように形成されたものであることが望ましい。これにより、一部の軸線方向に伝達される超音波変位が、これらの両挟持面を伝って外周刃工具に伝達されるのをさらに防止することができる。 Moreover, it is desirable that the hollow portion is formed so as to include on the extended surfaces of the both clamping surfaces of the outer peripheral blade tool. Thereby, it is possible to further prevent the ultrasonic displacement transmitted in a part of the axial direction from being transmitted to the outer peripheral cutting tool along both the clamping surfaces.
また、空洞部は、外周刃工具の軸を中心とするリング状または円柱状に形成されたものであることが望ましい。これにより、スピンドルから伝播される軸線方向の超音波振動の変位方向が、挟持する外周刃工具の径方向に変換される際、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を、このリング状または円柱状の空洞部の内側で吸収して、外側の外周刃工具に伝達されるのをさらに防止することができる。 Moreover, it is desirable that the hollow portion is formed in a ring shape or a cylindrical shape centering on the axis of the outer peripheral blade tool. Thereby, when the displacement direction of the ultrasonic vibration transmitted in the axial direction from the spindle is converted into the radial direction of the outer peripheral cutting tool to be sandwiched, a part of the ultrasonic displacement transmitted in the axial direction is converted into the ring shape. Alternatively, it can be further prevented from being absorbed inside the cylindrical cavity and being transmitted to the outer peripheral cutting tool.
本発明の超音波ダイシング用工具は、上記外周刃工具取り付け用フランジと、外周刃工具とから構成されるものである。この超音波ダイシング用工具を、スピンドルに取り付けることによって、スピンドルから伝播される軸線方向の超音波振動の変位方向を外周刃工具の径方向にのみ変換して、この変換した超音波変位で刃面を径方向にのみ微伸縮させて高精度な切削加工を行うことが可能となる。 The ultrasonic dicing tool of the present invention is composed of the outer peripheral blade tool mounting flange and the outer peripheral blade tool. By attaching this ultrasonic dicing tool to the spindle, the displacement direction of the ultrasonic vibration transmitted in the axial direction from the spindle is converted only to the radial direction of the outer peripheral blade tool, and the blade surface is converted by this converted ultrasonic displacement. It is possible to perform highly accurate cutting by slightly expanding and contracting only in the radial direction.
本発明の超音波振動切削装置は、軸線回りに回転駆動し、超音波変位を付与する超音波振動子に連結されて軸線方向に伸縮する超音波共振体を備えるスピンドルと、このスピンドルに取り付けられる上記超音波ダイシング用工具とを備えるものである。この超音波振動切削装置によれば、超音波ダイシング用工具の外周刃工具の刃面を径方向にのみ微伸縮させて高精度な切削加工を行うことが可能となる。 An ultrasonic vibration cutting apparatus according to the present invention includes a spindle including an ultrasonic resonator that is driven to rotate about an axis and is connected to an ultrasonic transducer that applies ultrasonic displacement, and expands and contracts in the axial direction, and is attached to the spindle. The ultrasonic dicing tool is provided. According to this ultrasonic vibration cutting apparatus, it is possible to perform high-precision cutting by slightly expanding and contracting the blade surface of the outer peripheral cutting tool of the ultrasonic dicing tool only in the radial direction.
(1)外周刃工具を挟持する一対のフランジからなり、外周刃工具の挟持部とスピンドルに取り付けられる取り付け孔部との間に、空洞部が形成された外周刃工具取り付け用フランジにより、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を、外周刃工具の挟持部とスピンドルに取り付けられる取り付け孔部との間に形成された空洞部により吸収し、超音波振動が外周刃工具の刃厚方向に伝達されるのを防止することができるので、スピンドルから伝播される軸線方向の超音波振動の変位方向を外周刃工具の径方向にのみ変換して、この変換した超音波変位で刃面を径方向にのみ微伸縮させて高精度な切削加工を行うことが可能となる。 (1) It consists of a pair of flanges for holding the outer peripheral blade tool, and partly by the outer peripheral blade tool mounting flange in which a cavity is formed between the holding portion of the outer peripheral blade tool and the mounting hole attached to the spindle. The ultrasonic displacement transmitted in the axial direction is absorbed by the cavity formed between the clamping portion of the outer peripheral blade tool and the mounting hole portion attached to the spindle, and the ultrasonic vibration is absorbed in the blade thickness direction of the outer peripheral blade tool. Therefore, the displacement direction of the ultrasonic vibration in the axial direction propagated from the spindle is converted only to the radial direction of the outer peripheral blade tool, and the blade surface is converted by this converted ultrasonic displacement. It is possible to perform highly accurate cutting by slightly expanding and contracting only in the radial direction.
(2)空洞部が、外周刃工具の径方向に細長い断面形状を有するものであることにより、超音波振動が外周刃工具の径方向へ伝達されるのを阻害することなく、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を空洞部により吸収して、超音波振動が外周刃工具の刃厚方向に伝達されるのを防止することができるので、スピンドルから伝播される軸線方向の超音波振動の変位方向を効率良く外周刃工具の径方向に変換して、この変換した超音波変位で刃面を径方向にのみ微伸縮させて高精度な切削加工を行うことが可能となる。 (2) Since the hollow portion has a cross-sectional shape that is elongated in the radial direction of the outer peripheral blade tool, a part of the axis line is prevented without inhibiting transmission of ultrasonic vibration in the radial direction of the outer peripheral blade tool. Since the ultrasonic displacement transmitted in the direction can be absorbed by the cavity and the ultrasonic vibration can be prevented from being transmitted in the blade thickness direction of the outer peripheral blade tool, the axial ultrasonic wave propagated from the spindle can be prevented. The displacement direction of vibration can be efficiently converted into the radial direction of the outer peripheral blade tool, and the blade surface can be slightly expanded and contracted only in the radial direction by the converted ultrasonic displacement to perform highly accurate cutting.
(3)空洞部が、外周刃工具の両挟持面の延長面上を含むように形成されたものであることにより、軸線方向に伝達される超音波変位がこれらの両挟持面を伝って外周刃工具に伝達されるのをさらに防止して、高精度な切削加工を行うことが可能となる。 (3) Since the hollow portion is formed so as to include the extended surfaces of the both clamping surfaces of the outer peripheral cutting tool, the ultrasonic displacement transmitted in the axial direction is transmitted along these both clamping surfaces to the outer periphery. Transmission to the blade tool is further prevented, and high-precision cutting can be performed.
(4)空洞部が、外周刃工具の軸を中心とするリング状または円柱状に形成されたものであることにより、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を、このリング状または円柱状の空洞部の内側で吸収して、外側の外周刃工具に伝達されるのをさらに防止して、高精度な切削加工を行うことが可能となる。 (4) Since the hollow portion is formed in a ring shape or a cylindrical shape centering on the axis of the outer peripheral cutting tool, the ultrasonic displacement transmitted in a part of the axial direction can be reduced in this ring shape or circle. Absorption on the inside of the columnar cavity and further transmission to the outer peripheral cutting tool can be further prevented, and high-precision cutting can be performed.
図1は本発明の実施の形態における超音波振動切削装置の要部の超音波スピンドルユニットを示す図であって、(a)は一部切欠断面図、(b)は右側面図である。図2は図1の超音波ダイシング用工具を示す図であって、(a)は超音波スピンドルユニット側からみた平面図、(b)は断面図である。図3は図2の超音波ダイシング用工具を分解した状態を示す断面図である。図4の(a)は図3のA矢視図、(b)は図3のB矢視図、(c)は図3のC矢視図である。 1A and 1B are diagrams showing an ultrasonic spindle unit as a main part of an ultrasonic vibration cutting apparatus according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a partially cutaway sectional view and FIG. 1B is a right side view. 2A and 2B are diagrams showing the ultrasonic dicing tool of FIG. 1, wherein FIG. 2A is a plan view seen from the ultrasonic spindle unit side, and FIG. 2B is a cross-sectional view. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the ultrasonic dicing tool of FIG. 2 is disassembled. 4A is a view as seen from an arrow A in FIG. 3, FIG. 4B is a view as seen from an arrow B in FIG. 3, and FIG. 4C is a view as seen from an arrow C in FIG.
本実施形態における超音波振動切削装置は、図1に示す超音波スピンドルユニット1を備える。この超音波スピンドルユニット1の先端部には、図2に示す超音波ダイシング用工具2が取り付けられる。超音波スピンドルユニット1は、駆動モータとしてのスピンドルモータ10と、このスピンドルモータ10により軸線回りに回転させるスピンドル軸11と、超音波を発振する超音波振動子12と、超音波振動子12により発振された超音波振動の振幅を伝達するとともにスピンドル軸11を支持するホーン13とを備える。
The ultrasonic vibration cutting apparatus in this embodiment includes an ultrasonic spindle unit 1 shown in FIG. An
超音波ダイシング工具2は、図2から図4に示すように、外周刃工具としての切削ブレード20と、この切削ブレード20を挟持する一対のフランジ21,22とから構成される。切削ブレード20は、外周部分に刃面となる砥粒層が形成され、中央が円形にくり抜かれて中空部20aを構成している環状円盤(いわゆるワッシャーブレード)である。また、切削ブレード20には、フランジ21,22により挟持した際に固定するためのボルト(図示せず。)を挿通するためのボルト孔20bが形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
フランジ21は、スピンドル軸11に取り付けるためのボルト等の締結具(図示せず。)を挿通する挿通孔21aが形成された胴部21bと、この胴部21bから外側に張り出すように形成された鍔部21cとから構成される。鍔部21cには、切削ブレード20をフランジ22とともに挟持して共締めするためのボルト(図示せず。)を挿通するボルト孔21dを備える。また、フランジ21は、切削ブレード20をフランジ22とともに挟持した際に、切削ブレード20およびフランジ22との間に空洞部23(図2(b)参照。)を形成するためのリング状の溝部21eが設けられている。
The
フランジ22は、フランジ21とともにスピンドル軸11に取り付けるためのボルト等の締結具を挿通する挿通孔22aが形成された胴部22bと、この胴部22bから外側に張り出すように形成された鍔部22cとから構成される。鍔部22cには、雌ねじが形成され、フランジ21側から挿通されたボルトがねじ込まれる雌ねじ孔22dを備える。また、フランジ22は、切削ブレード20をフランジ21とともに挟持した際に、フランジ21の胴部21bと嵌合する凹部22eが設けられている。
The
これらの切削ブレード20およびフランジ21,22により構成される超音波ダイシング工具2は、図2に示すように、切削ブレード20を挟持するフランジ21,22の両挟持面24,25からなる挟持部と、挿通孔21a,22aにより構成されるスピンドル軸11の取り付け孔部26との間であって、フランジ21,22の鍔部21c,22cの位置にリング状の空洞部23が形成されている。なお、図2および図3において、下側が超音波スピンドルユニット1側である。
As shown in FIG. 2, the
超音波振動子12は、40kHzの固有振動数を有する圧電型の振動子である。ホーン13は、この超音波振動子12により発振された超音波とほぼ同じ固有振動数を有し、発振された超音波振動により共振し、伸長および収縮を繰り返しながらスピンドル軸11まで超音波変位を伝達する超音波共振体である。超音波ダイシング用工具2は、このスピンドル軸11にボルト等の締結具によって固定され、スピンドル軸11によって軸線回りに回転する。
The
上記構成の超音波振動切削装置では、まず、切削ブレード20をフランジ21,22により挟持し、フランジ21のボルト孔21dからボルト(図示せず。)を挿入し、切削ブレード20のボルト孔20bを介してフランジ22の雌ねじ孔22dにねじ込み、固定する。そして、ボルトをこの超音波ダイシング用工具2の取り付け孔部26に通し、トルクレンチなどの締め付け工具によって締め付けることによって、超音波ダイシング用工具2を超音波スピンドルユニット1に取り付ける。
In the ultrasonic vibration cutting apparatus having the above configuration, first, the
この状態で、超音波振動子12を駆動させて軸線方向に超音波を発振すると、この超音波と共振する固有周波数を持つホーン13が共振してスピンドル軸11まで超音波変位が伝達される。これにより、スピンドル軸11に取り付けられた超音波ダイシング用工具2の胴部21bにまず超音波変位が伝達される。なお、超音波スピンドルユニット1は、超音波ダイシング用工具2の共振周波数で超音波を発振するので、超音波スピンドルユニット1により発振された超音波が超音波ダイシング用工具2に伝達されたことにより、超音波ダイシング用工具2は共振状態となっている。
In this state, when the
図5は超音波ダイシング用工具2内での超音波変位の伝播の様子を示す説明図である。図5に示すように、超音波ダイシング用工具2の胴部21b,22bまで伝達された超音波変位は、取り付け孔部26から放射状に胴部21b,22b内を伝播し始める。そして、胴部21bの端面まで進むと超音波変位が反射され、伝播の方向を変えながら鍔部21c,22cへと進む。
FIG. 5 is an explanatory view showing the propagation of ultrasonic displacement within the
このとき、鍔部21c,22cへと進む超音波変位のうち、スピンドル軸11の軸線方向の超音波変位は、胴部21b,22bから鍔部21c,22cへと入ったところにある空洞部23によって吸収され、空洞部23より先の鍔部21c,22cへは切削ブレード20の径方向の超音波変位のみが進んでいく。このようにして胴部21b,22b内に放射状に伝播された超音波変位は、胴部21b,22bのスピンドル軸11取り付け側並びにボルト締め付け側の端面で反射を繰り返しながら、その径方向の超音波変位のみが切削ブレード20へと進む。
At this time, the ultrasonic displacement in the axial direction of the
このように、本実施形態における超音波振動切削装置では、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を空洞部23により吸収し、超音波振動が切削ブレード20の刃厚方向に伝達されるのを防止することにより、超音波スピンドルユニット1から伝達された超音波振動の変位方向を切削ブレード20の径方向にのみ変換し、この変換した径方向の超音波変位により切削ブレード20の刃面を径方向にのみ微伸縮させて高精度な切削加工を行うことが可能である。
As described above, in the ultrasonic vibration cutting device according to the present embodiment, a part of the ultrasonic displacement transmitted in the axial direction is absorbed by the
また、図2の(b)に示すように空洞部23は、切削ブレード20の径方向に細長い断面形状を有するので、胴部21b,22bから鍔部21c,22cへ超音波振動が径方向へ伝達されるのを阻害することなく、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を空洞部23により吸収して、超音波振動が切削ブレード20の刃厚方向に伝達されるのを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 2 (b), the
また、図2の(b)に示すように空洞部23は、切削ブレード20の両挟持面24,25の延長面上を含むように形成されているので、軸線方向に伝達される超音波変位がこれらの両挟持面24,25を伝って切削ブレード20に伝達されるのをさらに防止している。さらに、この空洞部23は、切削ブレード20の軸を中心とするリング状に形成されているので、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を、このリング状の空洞部23の内側で吸収して、空洞部23の外側に伝達されるのをさらに防止している。
Further, as shown in FIG. 2B, the
なお、本実施形態においては、切削ブレード20の中空部20aの外径は溝部21eの外径と一致しているが、これらは必ずしも一致する必要はない。例えば、中空部20aの外径が溝部21eの外径よりも小さい場合、すなわち切削ブレード20の中空部20aの周縁部が空洞部23内に突出している場合であっても、軸線方向に伝達される超音波変位は空洞部23によって吸収されるので、この空洞部23を介して切削ブレード20へは伝達されない。
In the present embodiment, the outer diameter of the
次に、本実施形態における超音波ダイシング工具2の変形例について説明する。図6は超音波ダイシング工具の別の実施形態を示す断面図である。図7は図6の超音波ダイシング用工具を分解した状態を示す断面図である。
Next, a modification of the
図6および図7に示す超音波ダイシング工具3は、切削ブレード20と、この切削ブレード20を挟持する一対のフランジ31,32とから構成される。前述の超音波ダイシング工具2との違いは、フランジ31の切削ブレード20側に切削ブレード20の軸を中心とするリング状の溝部31aが設けられ、フランジ32の切削ブレード20側に切削ブレード20の中空部20aに嵌合する略リング状の突出部32aと、この突出部32aの内側に同軸のリング状の溝部32bとが設けられている点である。
The ultrasonic dicing tool 3 shown in FIGS. 6 and 7 includes a
また、フランジ31は、フランジ21と同様の挿通孔31bが形成された胴部31cと、この胴部31cから外側に張り出すように形成された鍔部31dとから構成される。また、フランジ32は、フランジ22と同様の挿通孔32cが形成された胴部32dと、この胴部32dから外側に張り出すように形成された鍔部32eとから構成される。
The
この構成の超音波ダイシング工具3では、図6に示すように、フランジ32の突出部32aが、切削ブレード20の中空部20aに嵌合してフランジ31の底面に当接して切削ブレード20を挟持する。そして、フランジ31の溝部31aの内面とフランジ32の溝部32bの内面との間でリング状の空洞部37が形成されている。なお、図6および図7において、下側が超音波スピンドルユニット1側である。
In the ultrasonic dicing tool 3 having this configuration, as shown in FIG. 6, the protruding
この構成の超音波ダイシング工具3においても、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を空洞部37により吸収し、超音波振動が切削ブレード20の刃厚方向に伝達されるのを防止することにより、超音波スピンドルユニット1から伝達された超音波振動の変位方向を切削ブレード20の径方向にのみ変換し、この変換した径方向の超音波変位により切削ブレード20の刃面を径方向にのみ微伸縮させて高精度な切削加工を行うことが可能である。
Also in the ultrasonic dicing tool 3 having this configuration, a part of the ultrasonic displacement transmitted in the axial direction is absorbed by the
また、図6に示すように空洞部37は、切削ブレード20の両挟持面34,35の延長面上を含むように形成されているので、軸線方向に伝達される超音波変位がこれらの両挟持面34,35を伝って切削ブレード20に伝達されるのをさらに防止している。さらに、この空洞部37は、切削ブレード20の軸を中心とするリング状に形成されているので、一部の軸線方向に伝達される超音波変位を、このリング状の空洞部37の内側で吸収して、空洞部37の外側に伝達されるのをさらに防止している。
Further, as shown in FIG. 6, the
本発明の超音波振動切削装置およびこれに用いられる超音波ダイシング用工具並びに外周刃工具取り付け用フランジは、超音波共振体により伝播される超音波振動の変位方向を変換して切削を行うためのものとして有用である。 The ultrasonic vibration cutting device of the present invention, the ultrasonic dicing tool used in the ultrasonic vibration cutting device, and the outer peripheral blade tool mounting flange are used for cutting by converting the displacement direction of the ultrasonic vibration propagated by the ultrasonic resonator. Useful as a thing.
1 超音波スピンドルユニット
2,3 超音波ダイシング用工具
10 スピンドルモータ
11 スピンドル軸
12 超音波振動子
13 ホーン
20 切削ブレード
20a 中空部
20b,21d ボルト孔
21,22,31,32 フランジ
21a,22a,31b,32c 挿通孔
21b,22b,31c,32d 胴部
21c,22c,31d,32e 鍔部
21e 溝部
22d 雌ねじ孔
22e 凹部
23,37 空洞部
24,25,34,35 挟持面
26 取り付け孔部
31a,32b 凹部
32a 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
外周刃工具を挟持する一対のフランジからなり、
前記外周刃工具の挟持部と前記スピンドルに取り付けられる取り付け孔部との間に、空洞部が形成された外周刃工具取り付け用フランジ。 An outer peripheral blade tool mounting flange that is attached to a spindle that includes an ultrasonic resonator that is driven to rotate around an axis and is connected to an ultrasonic transducer that imparts ultrasonic displacement and expands and contracts in the axial direction,
It consists of a pair of flanges that hold the outer peripheral tool,
A flange for attaching an outer peripheral blade tool in which a cavity is formed between a holding portion of the outer peripheral blade tool and an attachment hole attached to the spindle.
外周刃工具と
から構成される超音波ダイシング用工具。 A flange for attaching an outer peripheral blade tool according to any one of claims 1 to 4,
A tool for ultrasonic dicing composed of a peripheral edge tool.
このスピンドルに取り付けられる請求項5記載の超音波ダイシング用工具と
を備える超音波振動切削装置。 A spindle comprising an ultrasonic resonator that is driven to rotate about an axis and is connected to an ultrasonic transducer that imparts ultrasonic displacement and expands and contracts in the axial direction;
An ultrasonic vibration cutting apparatus comprising: the ultrasonic dicing tool according to claim 5 attached to the spindle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007022044A JP2008187158A (en) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | Ultrasonic vibration cutting device, ultrasonic dicing tool and peripheral cutting tool attachment flange used for the same cutting device |
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JP2008110465A (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Kazumasa Onishi | Disk-like blade and cutting device |
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- 2007-01-31 JP JP2007022044A patent/JP2008187158A/en active Pending
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