JP2009130173A - Dicing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークを溝加工又は切断加工するダイシング装置に関するものである。 The present invention relates to a dicing apparatus for grooving or cutting a workpiece such as a wafer on which a semiconductor device or an electronic component is formed.
半導体装置や電子部品が形成されたウェーハ等のワークに対して切断や溝入れ加工を施すダイシング装置は、少なくともスピンドルによって高速に回転されるブレードと称する薄型砥石による回転刃と、ワークを保持するワークテーブルと、ワークテーブルとブレードとの相対的位置を変化させるX、Y、Z、θの各移動軸とが設けられている。ワークを加工する際には、冷却や潤滑用の切削液が、回転するブレード、またはワークとブレードとが接触する加工点へノズルより供給され、各移動軸の動作によって切断や溝入れ加工がワークに施される。 A dicing machine for cutting and grooving a workpiece such as a wafer on which a semiconductor device or an electronic component is formed is at least a rotating blade made of a thin grindstone called a blade rotated at high speed by a spindle, and a workpiece holding the workpiece. A table, and X, Y, Z, and θ movement axes that change the relative positions of the work table and the blade are provided. When machining a workpiece, cutting fluid for cooling and lubrication is supplied from the nozzle to a rotating blade or a machining point where the workpiece and the blade are in contact with each other. To be applied.
また、従来、先端にブレードを備えた2本のスピンドルが互いに対向配置され、2枚のブレードを使用してワークの複数のラインを同時に溝加工や切断加工を行うダイシング装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、ダイシング装置ではブレードの交換やノズルの位置調整が必須である。特にノズル調整は、スピンドルが回転している時に行う必要があるので、不意にブレードがかけてしまうと、その破片が回転方向に飛んできて危険である。 By the way, in the dicing apparatus, it is essential to replace the blade and adjust the position of the nozzle. In particular, since the nozzle adjustment needs to be performed when the spindle is rotating, if the blade is accidentally applied, the fragments can fly in the rotational direction, which is dangerous.
通常、ダイシング装置には保護カバーが設けられているが、ブレード交換やノズル調整の際には、その保護カバーを開けて作業する必要があるため、ノズル調整時のようにスピンドルを回転させながら行うメンテナンス作業は危険である。 Normally, the dicing machine is provided with a protective cover. However, when replacing the blade or adjusting the nozzle, it is necessary to open the protective cover and work, so the spindle is rotated as during nozzle adjustment. Maintenance work is dangerous.
本発明は、このような問題に対してなされたものであり、ブレードが取り付けられるスピンドルを1つの加工部に複数有するダイシング装置において、加工部のメンテナンス作業を安全に行うことができるダイシング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made for such a problem, and in a dicing apparatus having a plurality of spindles to which a blade is attached in one processing part, a dicing apparatus that can safely perform maintenance work on the processing part is provided. The purpose is to do.
前記目的を達成するために、請求項1に係るダイシング装置は、ワークを溝加工又は切断加工するための回転刃を回転させるスピンドルを1つの加工部に複数有するダイシング装置において、前記加工部に設けられる保護カバーとして前記複数のスピンドルの各々に対応する保護カバーを開閉可能に複数備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a dicing apparatus according to
請求項2に係るダイシング装置は、請求項1に記載の発明において、前記複数の保護カバーの各々に対して、対応するスピンドルが回転中のときに保護カバーを閉状態でロックするインターロック手段を備えたことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the dicing apparatus according to the first aspect of the invention, wherein the plurality of protective covers each include an interlock unit that locks the protective cover in a closed state when the corresponding spindle is rotating. It is characterized by having prepared.
本発明によれば、スピンドルを回転させながらメンテナンス作業を行う場合に、回転させているスピンドルの保護カバーを閉状態にしたまま、回転を停止させている他のスピンドルの保護カバーを開状態にして、その開口から行うことができるため、安全にメンテナンス作業を行うことができる。 According to the present invention, when maintenance work is performed while rotating the spindle, the protective cover of the other spindle that has stopped rotating is opened while the protective cover of the rotating spindle is closed. Since it can be performed from the opening, maintenance work can be performed safely.
本発明のダイシング装置によれば、ブレードが取り付けられるスピンドルを1つの加工部に複数有するダイシング装置において、加工部のメンテナンス作業を安全に行うことができる。 According to the dicing apparatus of the present invention, in a dicing apparatus having a plurality of spindles to which blades are attached in one processing part, maintenance work of the processing part can be performed safely.
以下、添付図面に従って本発明に係るダイシング装置の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of a dicing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明が適用されるダイシング装置の全体斜視図である。同図のダイシング装置1は、複数のワークが収納されたカセットを外部装置との間で受け渡すロードポート2、吸着部3を有しワークを装置各部に搬送する搬送手段4、ワークの上面を観察する一対の顕微鏡5、5、加工部6、加工後のワークを洗浄し乾燥させるスピンナ7、及び装置各部の動作を制御するコントローラ8等とから構成されている。
FIG. 1 is an overall perspective view of a dicing apparatus to which the present invention is applied. The
加工部6には、2本対向して配置され、回転刃としてのブレード9が取り付けられた高周波モータ内蔵型のエアーベアリング式またはメカニカルベアリング式のスピンドル10、10が設けられており、これらのスピンドル10、10は高速回転されるとともに、互いに独立して図のY方向のインデックス送りとZ方向の切込み送りとがなされる。ブレード9は手前側と下方が開口した図示しないフランジカバーで囲われ、フランジカバーに設けられた研削ノズルから研削水が加工ポイントに向けて供給される。また、フランジカバーには、不図示の洗浄ノズルが設けられており、この洗浄ノズルから加工ポイントに向けて洗浄水が供給される。
The
ブレード9は薄い円盤状の砥石であり、ダイヤモンド砥粒やCBN砥粒をニッケルで電着した電着ブレードや、金属粉末を混入した樹脂で結合したメタルレジンボンドのブレード等が用いられる。ブレード9の寸法は、加工内容によって種々選択されるが、通常の半導体ウェーハをワークとしてダイシングする場合は、直径50mm、厚さ30μm前後のものが用いられる。
The
更に、加工部6には、ワークを吸着載置する2台の同形状のワークテーブル12、14が設けられ、これらは後述する図2のXテーブル16、18の移動によって図1のX方向に研削送りされる。
Furthermore, the
図2は、ダイシング装置1の加工部6の主要部を示した斜視図である。同図に示すように加工部6のワークテーブル12、14の下方には、2台のワークテーブル12、14を十分に囲むように箱状のオイルパン20が水平に配置されている。このオイルパン20の左側面には、2本で一対のガイドレール(ガイド機構)22、22が図の矢印X方向に沿って配設されており、これらのガイドレール22、22の間には、駆動機構を構成するボールねじ24がガイドレール22、22と平行に、かつオイルパン20の左側面に沿って配設されている。
FIG. 2 is a perspective view illustrating a main part of the
また、このボールねじ24を回転駆動するサーボモータ26がオイルパン20の奥行き方向奥側に配置されている。更に、ガイドレール22、22で案内され、サーボモータ26によるボールねじ24の回転でX方向に駆動されるXテーブル16が縦方向に配置されている。なお、本発明の駆動機構はボールねじ24を用いた駆動機構の他に、リニアモータを用いた駆動機構であってもよい。
A
Xテーブル16には、図3に示すようにボールねじ24と螺合するボールナット28と、ガイドレール22、22に摺動自在に係合するスライダ30、30とが設けられるとともにZ方向(図1参照)を軸にθ回転するθテーブル(θ回転軸)32が搭載され、このθテーブル32にワークテーブル12が取り付けられている。θテーブル32の回転軸は、ワークテーブル12が水平面上でθ方向に回転するように、Xテーブル16に取り付けられたL字型の固定治具33にその底面が固定されている。
As shown in FIG. 3, the X table 16 is provided with a
また、Xテーブル16のX方向の移動に伴い伸縮動作されてガイドレール22、22、及びボールねじ24を覆う一対の蛇腹(蛇腹部材)34、34がオイルパン20の左側面に配置されている。一方の蛇腹34は、一端がオイルパン20の奥行き方向手前側に固定され、他端がXテーブル16の奥行き方向手前側縁部に固定されている。他方の蛇腹34は、一端がオイルパン20の奥行き方向手奥側に固定され、他端がXテーブル16の奥行き方向奥側縁部に固定されている。なお、図2では、他方の蛇腹34を省略している。
A pair of bellows (bellows members) 34, 34 that are extended and contracted as the X table 16 moves in the X direction and covers the
一方で、図2の如くオイルパン20の右側面にも同様に、2本で一対のガイドレール(ガイド機構)36、36が図1の矢印X方向に沿って配設され、これらのガイドレール36、36の間にも、駆動機構を構成するボールねじ38がガイドレール36、36と平行に、かつオイルパン20の右側面に沿って配設されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a pair of guide rails (guide mechanisms) 36 and 36 are also provided on the right side surface of the
また、このボールねじ38を回転駆動するサーボモータ40がオイルパン20の奥行き方向奥側に配置されている。更に、ガイドレール36、36で案内され、サーボモータ40によるボールねじ38の回転でX方向に駆動されるXテーブル18が配置されている。
Xテーブル18には、ボールねじ38と螺合するボールナット(不図示)と、ガイドレール36、36に摺動自在に係合するスライダ(不図示)とが設けられるとともにZ方向(図1参照)を軸にθ回転するθテーブル(θ回転軸)44が搭載され、このθテーブル44にワークテーブル14が取り付けられている。θテーブル44の回転軸は、ワークテーブル14が水平面上でθ方向に回転するようにXテーブル18に取り付けられた不図示のL字型の固定治具にその底面が固定されている。
In addition, a
The X table 18 is provided with a ball nut (not shown) that is screwed with the
また、Xテーブル18のX方向の移動に伴い伸縮動作されてガイドレール36、36、及びボールねじ38を覆う一対の蛇腹(蛇腹部材)46、46がオイルパン20の右側面に配置されている。一方の蛇腹46は、一端がオイルパン20の奥行き方向手前側に固定され、他端がXテーブル18の奥行き方向手前側縁部に固定されている。他方の蛇腹46は、一端がオイルパン20の奥行き方向手奥側に固定され、他端がXテーブル18の奥行き方向奥側縁部に固定されている。なお、図2では、他方の蛇腹46を省略している。
A pair of bellows (bellows members) 46 and 46 that are extended and contracted as the X table 18 moves in the X direction and covers the
また、加工部6には、図4に示すように、門型形状のガイドベース48が立設されている。ガイドベース48の図4中左側面には、図の矢印Y方向に向けて水平にスピンドルYガイド50が取り付けられ、スピンドルYガイド50にガイドされ、図示しない駆動機構によってY方向にインデックス送りされるスピンドルYテーブル52、52が2台設けられている。各々のスピンドルYテーブル52には、図示しないガイドレールと駆動機構によって図の矢印Z方向に切込み送りされるスピンドルZテーブル54が設けられ、各々のスピンドルZテーブル54には、ホルダ56を介してスピンドル10が取り付けられている。
Further, as shown in FIG. 4, a gate-
2本のスピンドル10、10は互いに対向するように配置され、各々のスピンドル10には先端に回転ブレード9が取り付けられている。このような機構により、2枚の回転ブレード9、9は各々独立してZ方向の切込み送りとY方向のインデックス送りとがされる。また、スピンドルYテーブル16、18、及びスピンドルZテーブル54の駆動機構は、リニアモータが用いられてもよいし、サーボモータとリードスクリューが用いられてもよい。
The two
ガイドベース48の図4中右側面には、2台の顕微鏡駆動手段58、60が設けられている。これらの顕微鏡駆動手段58、60は、ガイドベース48の右側面に取り付けられ図の矢印Y方向に向けて水平に配置された顕微鏡Yガイド62と、顕微鏡Yガイド62にガイドされ、図示しない駆動機構によってY方向に移動される顕微鏡Yテーブル64、及び顕微鏡Yテーブル64に設けられた図示しないガイドレールと駆動機構によって図の矢印Z方向に送られる顕微鏡Zテーブル66とから構成されている。顕微鏡Zテーブル66には、ワークWの上面を観察する顕微鏡5が取り付けられている。なお、顕微鏡駆動手段58、60は、ガイドベース48に限らず、ガイドベース48と平行に設けられた別のガイドベースの顕微鏡Yガイドに設置されていてもよい。
Two microscope driving means 58 and 60 are provided on the right side of the
このように構成された顕微鏡駆動手段58、60により、顕微鏡5、5は図のY方向とZ方向とに送られる。なお、顕微鏡Yガイド62、及び顕微鏡Zテーブル66の駆動機構も、リニアモータあるいは、サーボモータとリードスクリュー等の既知の駆動手段が用いられる。顕微鏡5には図示しないCCDカメラが組み込まれており、CCDカメラで撮像したワークWの画像を図1のコントローラ8内に設けられた画像処理装置でパターンマッチング処理をして、ワークWのアライメントが行われるようになっている。これら各部の駆動手段の制御、アライメント動作の制御、加工部6の制御、搬送手段4の制御等は全てコントローラ8によって行われるようになっている。
The
次に、このように構成されたダイシング装置1によるダイシング方法について説明する。
Next, a dicing method by the
まず、ワークが収納されたカセットが、外部搬送手段によってダイシング装置1のロードポート2に受け渡される。このカセットには、ダイシングテープを介してフレームに貼着されたワークWが複数枚収納されている。次に、ワークWはダイシング装置1の搬送手段4によって1枚ずつカセットから引き出され、ワークテーブル12に吸着される。その後、ワークテーブル12が顕微鏡Yガイド62の下方に移動するとともに、顕微鏡5、5が顕微鏡Yテーブル64によってワークの真上に搬送される。ここで顕微鏡Zテーブル66によって顕微鏡5、5の焦点が合わされる。次いで、ワークWの上面に形成されているパターン部分が顕微鏡5、5に組み込まれたCCDカメラで撮像され、既知のパターンマッチング手法を用いてアライメントされる。なお、このワークアライメントされている時に、次のワークWがワークテーブル14に載置される。
First, the cassette in which the work is stored is delivered to the
アライメントされたワークWは、ワークテーブル12によって加工部6に搬送される。ここでは、2枚の回転ブレード9、9が夫々必要な切り込み送りがされ、ワークテーブル12のX方向研削送りによって2本の加工領域(ストリート)が同時に加工される。次に、回転ブレード9、9がY方向に必要ピッチ分インデックス送りされて次のストリートに位置付けられ、ワークテーブル12のX方向研削送りによってこの2本のラインも加工される。この動作が繰り返されてワークWの1方向の全てのストリートが加工される。1方向の全ラインが加工されると、θテーブル32の回転によりワークは90度回転され、先程のストリートと直行するストリートが加工される。最初のワークWが加工部6で加工されている間に、次のワークWが顕微鏡Yガイド62の下に移動され、顕微鏡5、5が顕微鏡Yテーブル64によってこのワークWの真上に搬送される。ここでも同様にして、顕微鏡Zテーブル66によって顕微鏡5、5の焦点が合わされ、次のワークWの上面に形成されているパターン部分が顕微鏡5、5に組み込まれているCCDカメラで撮像されてアライメントが行われる。最初のワークWの加工が終了すると、アライメントの終了した次のワークWが加工部6に搬入され、同様に加工される。
The aligned workpiece W is conveyed to the
全加工終了した最初のワークWは、必要により顕微鏡5、5の下で加工溝の形状やチッピング状況が計測されて評価される。加工溝の評価が終了すると、ワークWは搬送手段4によってスピンナ7に搬送され、ここでスピン洗浄とスピン乾燥とが行われる。洗浄及び乾燥が終了したワークWは、再び搬送手段4によって元のカセットに収納される。次のワークWも同様にして、加工、洗浄、及び乾燥されて、元のカセットに収納される。以上のような動作が次々と繰り返されて、カセット内の全部のワークWが加工される。
The first workpiece W that has been completely processed is evaluated by measuring the shape of the processing groove and the chipping state under the
ところで、上記ダイシング装置1の加工部6の背面側には、図5に示すように開口部6Aが設けられており、その開口部6Aに左右のスピンドル10、10に対応して左右2つの保護カバー100、102が設けられている。尚、同図において、左側のスピンドルを符号10Aとし、右側のスピンドルを符号10Bとする。
Incidentally, an
これらの保護カバー100、102は、主に加工部6で発生したミスト等が開口部6Aから装置外部に飛散しないようにするもので、上部の蝶番100A、100A、102A、102Aによって各々独立して上部側端辺を水平軸として揺動動作するようになっている。これによって、開口部6Aの左右各々の領域において保護カバー100、102が閉状態と開状態とで独立して開閉動作するようになっている。図6には、保護カバー100が閉状態、保護カバー102が開状態の場合の様子が示されており、保護カバー100も同図の保護カバー102と同様の状態の開状態となる。
These
また、各保護カバー100、102には、窓100B、102Bが設けられており、これらの窓100B、102Bによって保護カバー100、102を介して加工部6の状況を視認できるようになっている。
Each
更に、保護カバー100、102にはインターロック機能が設けられている。同図左側のスピンドル10Aに対応する左側の保護カバー100は、スピンドル10Aが回転中のときにはインターロック装置104により閉状態でロックされ、開状態への開閉動作が防止されている。同図右側のスピンドル10Bに対応する保護カバー102は、スピンドル10Bが回転中のときにはインターロック装置106により閉状態でロックされ、開状態への開閉動作が防止されている。
Further, the
保護カバー100、102を閉状態でロックするためのインターロック装置104、106のロック方式として例えば電磁ロックが使用されており、スピンドル10A、10Bの各々の回転の有無が所定のセンサで検出され、その検出結果に基づいて保護カバー100、102の各々を電磁ロックにより閉状態でロックするか否かの制御が電気的に行われるようになっている。但し、スピンドル10A、10Bの回転の有無をセンサで検出するのではなく、スピンドル10A、10Bの制御情報によって判断してもよい。
For example, an electromagnetic lock is used as a locking method of the
このようなインターロック機能を備えた保護カバー100、102によれば、例えば、スピンドル10A側のノズル調整(研削ノズルや洗浄ノズルの位置調整等)のようにスピンドル10Aを回転させながらスピンドル10A側のメンテナンス作業を行う場合に次のように行われる。まず、スピンドル10Aを回転させる一方、スピンドル10Bの回転を停止させておく。これによって、インターロック機能により保護カバー100を開けることが防止され、保護カバー100が閉状態でロックされ、スピンドル10Aのブレードがかけた場合等でも安全性が確保される。
According to the
一方、スピンドル10Bの回転が停止していることから、インターロック機能自体を解除しなくても保護カバー102を開けることができるため、保護カバー102を開状態にする(図6の状態)。これによって、開口部6Aの保護カバー102側の開口からスピンドル10A側のメンテナンス作業を行うことができる。
On the other hand, since the rotation of the
スピンドル10B側のメンテンナス作業についてもスピンドル10A側と同様に行うことができ、スピンドル10Bを回転させた状態でスピンドル10Aの回転を停止させておき、保護カバー100を開状態にする。これによって、スピンドル10B側のメンテナンス作業を行う。
The maintenance work on the
以上のようにスピンドル10A、10Bの各々に対応して設けられた個別の保護カバー100、102によって、スピンドル10A、10Bを回転させた状態でのメンテナンス作業が安全に行えるようになる。
As described above, the individual
尚、上記実施の形態では、保護カバー100、102は、上部端の蝶番100A、102Aによって開閉動作するような構成となっているが、保護カバー100、102を開閉する機構はどのような機構であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態では、2つのスピンドル10A、10Bを備えたダイシング装置について説明したが、本発明は、スピンドルが3つ以上の場合であっても適用することができ、各スピンドルのブレードの切削エリアから発生するミスト等を防止する各位置において個別の保護カバーを設けるようにすればよい。また、各保護カバーにインターロック機能を備えることは必ずしも必要ではないが、安全性を確実に確保するためにはインターロック機能を備えることが望ましい。
In the above-described embodiment, the dicing apparatus including the two
1…ダイシング装置,5…顕微鏡,9…回転ブレード,9A、9B…フランジ,10…スピンドル,12、14…ワークテーブル,16、18…Xテーブル,20…オイルパン,22…ガイドレール,24…ボールねじ,26…サーボモータ,28…ボールナット,30…スライダ,32…θテーブル,33…固定治具,34…蛇腹,36…ガイドレール,38…ボールねじ,40…サーボモータ,44…θテーブル,46…蛇腹,48…ガイドベース,50…スピンドルYガイド,52…スピンドルYテーブル,54…スピンドルZテーブル,56…ホルダ,58、60…顕微鏡駆動手段,62…顕微鏡Yガイド,64…顕微鏡Yテーブル,66…顕微鏡Zテーブル、100、102…保護カバー、104、106…インターロック装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記加工部に設けられる保護カバーとして前記複数のスピンドルの各々に対応する保護カバーを開閉可能に複数備えたことを特徴とするダイシング装置。 In a dicing apparatus having a plurality of spindles for rotating a rotary blade for grooving or cutting a workpiece in one processing part,
A dicing apparatus comprising a plurality of protective covers corresponding to each of the plurality of spindles as a protective cover provided in the processing portion so as to be opened and closed.
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