JP2010058247A - ウォータージェット加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被加工物保持手段6と、砥粒が混入された加工水を噴射する加工水噴射手段7とを具備するウォータージェット加工装置であって、加工水噴射手段7は、高圧タンク70a、70bと、タンクに接続されたノズルとを接続する加工水送出管711a、711bにそれぞれ配設された加工水開閉弁77a、77bと高圧タンクに砥粒が混入された加工水を補充する加工水補充手段74と、高圧水を供給する主高圧水供給手段73と、主高圧水供給手段73と、高圧タンク70a、70bに接続された補助高圧水供給手段81と、補助高圧水供給手段81と高圧タンク70a、70bとをそれぞれ接続する第1の補助高圧水導管813a,813b,と、制御手段9とを具備している。
【選択図】図2
Description
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、被加工物保持手段によって保持された被加工物にシリカ、ガーネット、ダイヤモンド等の砥粒を混入した高圧の加工水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。)
該加工水噴射手段は、砥粒が混入された加工水を収容した第1の高圧タンクおよび第2の高圧タンクと、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに接続されたノズルと、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクと該ノズルとを接続する第1の加工水送出管におよび第2の加工水送出管にそれぞれ配設された第1の加工水開閉弁および第2の加工水開閉弁と、
該第1の加工水送出管および該第2の加工水送出管における該第1の加工水開閉弁および該第2の加工水開閉弁と該ノズルとの間にそれぞれ配設された第1の加工水合流手段および第2の加工水合流手段と、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに砥粒が混入された加工水を補充する加工水補充手段と、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに補助高圧水を供給する主高圧水供給手段と、
該主高圧水供給手段と該第1の高圧タンクとを接続する第1の主高圧水導管および該主高圧水供給手段と該第1の加工水合流手段とを接続する第1の副高圧水導管に配設された第1の高圧水開閉弁と、
該主高圧水供給手段と該第2の高圧タンクとを接続する第2の主高圧水導管および該主高圧水供給手段と該第1の加工水合流手段とを接続する第2の副高圧水導管に配設された第2の高圧水開閉弁と、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに高圧水を供給する補助高圧水供給手段と、
該第1の加工水開閉弁および該第2の加工水開閉弁と該加工水補充手段と該主高圧水供給手段と該第1の高圧水開閉弁および該第2の高圧水開閉弁と該補助高圧水供給手段を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該第1の高圧水開閉弁および該第1の加工水開閉弁を閉路するとともに該第2の高圧水開閉弁および該第2の加工水開閉弁を開路して該第2の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第2の高圧水開閉弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段から該第2の高圧タンクに補助高圧水を流入し該第2の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に該第2の高圧水開閉弁を開路し、該第2の高圧水開閉弁および該第2の加工水開閉弁を閉路するとともに該第1の高圧水開閉弁および該第1の加工水開閉弁を開路して該第1の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第1の高圧水開閉弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段から該第1の高圧タンクに補助高圧水を流入し該第1の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に該第1の高圧水開閉弁を開路するように制御する、
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。
上記第1の大気開放手段および第2の大気開放手段は、それぞれ第1の高圧タンクおよび第2の高圧タンクに接続された第1の大気開放管および第2の大気開放管と、第1の大気開放管および第2の大気開放管にそれぞれ配設された第1のオリフィスおよび第2のオリフィスと、第1の大気開放管および第2の大気開放管における第1の高圧タンクおよび第2の高圧タンクと第1のオリフィスおよび第2のオリフィスとの間にそれぞれ配設された第1の大気開放弁および第2の大気開放弁とからなっており、上記補助高圧水供給手段は、第1の大気開放手段および第2の大気開放手段の第1の大気開放管および第2の大気開放管における第1の大気開放弁および第2の大気開放弁と第1のオリフィスおよび第2のオリフィスとの間に補助高圧水を供給するように構成されており、制御手段は、第1の大気開放弁を開路して第1の高圧タンクを大気に開放する際には、第1の大気開放弁を開路する前に、補助高圧水供給手段を作動して第1の大気開放弁と第1のオリフィスとの間に補助高圧水を流入して第1の大気開放弁と第1のオリフィスとの間の圧力を増加せしめた後に第1の大気開放弁を開路し、第2の大気開放弁を開路して第2の高圧タンクを大気に開放する際には、第2の大気開放弁を開路する前に、補助高圧水供給手段を作動して第2の大気開放弁と第2のオリフィスとの間に補助高圧水を流入して第2の大気開放弁と第2のオリフィスとの間圧力を増加せしめた後に第1の大気開放弁を開路するように制御する。
また、第2の高圧水開閉弁および第2の加工水開閉弁を閉路するとともに第1の高圧水開閉弁および第1の加工水開閉弁を開路して第1の高圧タンクに収容されている加工水をノズルに供給する際には、第1の高圧水開閉弁を開路する前に、補助高圧水供給手段から第1の高圧タンクに補助高圧水を流入し第1の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に第1の高圧水開閉弁を開路するので、第1の高圧水開閉弁の上流側と下流側に大きな圧力差が生じないため、第1の高圧水開閉弁および第1の高圧水導管に大きな負荷が作用することはない。
制御手段9は、加工水噴射手段7の高圧水供給手段73を構成する高圧水送給ポンプ732を作動するとともに第1の高圧水開閉弁79aを附勢(ON)するとともに、第1の加工水開閉弁77aを附勢(ON)して開路する。第1の高圧水開閉弁79aを附勢(ON)して開路すると、高圧水送給ポンプ732と第1の高圧水導管751aが連通し、高圧水が第1の高圧水導管751aを介して第1の高圧タンク71aに供給される。この結果、第1の高圧タンク71a内は高圧(例えば69Mpa)となり、第1の高圧タンク71aに収容され砥粒が混入された加工水700が第1の加工水吐出管712aを通して押し出される。また、第1の高圧水開閉弁79aを附勢(ON)して開路すると、高圧水送給ポンプ732と第1の副高圧水導管752aが連通し、高圧水が第1の副高圧水導管752aを介して第1の加工水合流手段78aの高圧水流入通路782aに供給される。この結果、第1の加工水吐出管712aから押し出された加工水と加工水流入通路781aから供給された高圧水が合流部784aで合流し、該合流部784aで合流した加工水は第1の加工水送出管76aを介してノズル72から噴射せしめられる(第1の噴射工程)。この結果、被加工物保持テーブル6に保持された被加工物Wがウォータージェット加工される。なお、ウォータージェット加工を実施した使用済みの加工水は、キャッチタンク60に収容された緩衝用の水によってその勢いが和らげられ、収容される。
また、第1の噴射工程を実施している際に、制御手段9は第2の大気開放手段80bの第2の大気開放弁803bを附勢(ON)して第2の高圧タンク71bを大気に開放するとともに、加工水補充手段74の吸引ポンプ741を作動するとともに電磁開閉弁745bおよび電磁開閉弁746bを附勢(ON)して開路せしめる。このとき、第2の大気開放弁803bの第2の高圧タンク71b側と第1のオリフィス802a側(大気側)とは圧力差があるため、第2の大気開放弁803bを作動すると第2の大気開放弁803bおよび第2の大気開放管801bに大きな負荷が作用して破損するという問題がある。そこで、制御手段9は、第2の大気開放弁803bを附勢(ON)する前に、補助高圧水供給手段81の補助高圧水送給ポンプ812を作動するとともに第2の予圧水開閉弁816bを附勢(ON)して開路する。この結果、補助高圧水送給ポンプ812から送給された補助高圧水が第2の大気開放管801bにおける第2の大気開放弁803bと第2のオリフィス802bとの間に供給されるので、第2の大気開放管801bにおける第2の大気開放弁803bと第2のオリフィス802bとの間の圧力が増加していく。そして、制御手段9は、第4の圧力センサー818bからの検出信号に基いて第2の大気開放管801bにおける第2の大気開放弁803bと第2のオリフィス802bとの間の圧力が第2の高圧タンク71b側即ち第2の圧力センサー817bからの圧力と同等の圧力に達したならば、第2の大気開放弁803bを附勢(ON)する。このように第2の大気開放弁803bの第2の高圧タンク71b側の圧力と第2のオリフィス802b側の圧力が同等の圧力になってから第2の大気開放弁803bを附勢(ON)するので、第2の大気開放弁803bおよび第2の大気開放管801bに大きな負荷が作用することはない。そして、制御手段9は、第2の大気開放弁803bを附勢(ON)して開路したならば、補助高圧水供給手段81の補助高圧水送給ポンプ812の作動を停止するとともに第2の予圧水開閉弁816bを除勢(OFF)して閉路する。
以上のようにして、第1の噴射工程、第1の加工水補充工程、第2の噴射工程、第2の加工水補充工程を交互に継続して実施する。
先ず、被加工物としてのCSP基板について、図3および図4を参照して説明する。
図3および図4に示すCSP基板10は、金属板100に3個のブロック10a、10b、10cが連続して形成されている。CSP基板10を構成する3個のブロック10a、10b、10cの表面100aには、それぞれ所定の方向に延びる複数の第1の分割予定ライン101と、該第1の分割予定ライン101と直交する方向に延びる第2の分割予定ライン102が格子状に形成されている。第1の分割予定ライン101と第2の分割予定ライン102によって区画された複数の領域にそれぞれチップサイズパッケージ(CSP)103が配置されており、このチップサイズパッケージ(CSP)103は各ブロック10a、10b、10c毎に金属板100の裏面側から合成樹脂部110a、110b、110cによってモールディングされている。なお、CSP基板10を構成する金属板100の外周部は3個のブロック10a、10b、10cより外側に突出して形成されており、この長手方向両側の突出部に位置決め用の複数の穴104(図示の実施形態においては、それぞれ4個)が設けられている。このように形成されたCSP基板10は、第1の分割予定ライン101および第2の分割予定ライン102に沿って切断され個々にパッケージされたチップサイズパッケージ(CSP)103に分割される。
図7に示す実施形態は、第1の加工水合流手段78aおよび第2の加工水合流手段78bにそれぞれ上記第1の加工水開閉弁77aおよび第2の加工水開閉弁77bの開閉弁機能を組込んで一体的に構成したものである。なお、第1の加工水合流手段78aおよび第2の加工水合流手段78bは実質的に同一であるため、加工水合流手段78として説明する。
図7に示す実施形態における加工水合流手段78は、上記図2に示す第1の加工水合流手段78aおよび第2の加工水合流手段78bと同様にハウジング780には加工水流入通路781と高圧水流入通路782と加工水流出通路783を備えている。上記加工水流入通路781の合流部784側には、弁座785が形成されている。そして、ハウジング780にそれぞれ弁座785を開閉する弁771が摺動可能に配設される。この弁771は、弁作動アクチュエータ772によって作動せしめられるようになっている。弁作動アクチュエータ772は、ハ7ウジング780に形成された作動室773内に摺動可能に配設された作動ピストン774と、該作動ピストン774に連結されたピストンロッド775を備えており、該ピストンロッド775の先端が上記弁771に連結されている。図示の実施形態における弁作動アクチュエータ772は、上記作動ピストン774とハウジング780の上壁との間に配設された圧縮コイルスプリング776を備えており、該圧縮コイルスプリング776のバネ力によって作動ピストン774およびピストンロッド775を介して弁771が弁座785に着座して閉路するように附勢されている。一方、上記作動室773は、エアー供給通787を介して図示しないエアー供給手段に接続されている。従って、図示しないエアー供給手段を作動して作動室773にエアーが供給されると、図7に示すように作動ピストン774が圧縮コイルスプリング776のバネ力に抗して図において上方に摺動せしめられる。この結果、作動ピストン774にピストンドッド775を介して連結された弁771が上方に摺動し、弁座785から離れて開路する。なお、弁771が弁座785に着座して閉路した際も、高圧水流入通路782と加工水流出通路783は連通している。
3:第1の可動基台
30:第1の移動手段
4:第2の可能基台
40:第2の移動手段
5:第3の可動基台
50:第3の移動手段
6:被加工物保持テーブル
60:キャッチタンク
7:加工水噴射手段
71a:第1の高圧タンク
71b:第2の高圧タンク
711a、711b:加工水送出管
712a、712b:高圧水供給管
713a、713b:加工水吐出管
714a、714b:加工水吸引管
715a、715b:加工水供給管
72:ノズル
73:主高圧水供給手段
74:加工水補充手段
741:吸引ポンプ
743:砥粒フィルター
745a、745b:電磁開閉弁
746a、746b:電磁開閉弁
77a:第1の加工水開閉弁
77b:第2の加工水開閉弁
78a:第1の加工水合流手段
78b:第2の加工水合流手段
79a:第1の高圧水開閉弁
79b:第2の高圧水開閉弁
80a:第1の大気開放手段
80b:第2の大気開放手段
81:補助高圧水供給手段
82a:第1の砥粒量検出手段
82b:第2の砥粒量検出手段
9:制御手段
10:CSP基板(被加工物)
12a:第1の被加工物保持治具
12b:第2の被加工物保持治具
Claims (3)
- 被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段に保持された被加工物に砥粒が混入された加工水を噴射する加工水噴射手段と、を具備するウォータージェット加工装置において、
該加工水噴射手段は、砥粒が混入された加工水を収容した第1の高圧タンクおよび第2の高圧タンクと、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに接続されたノズルと、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクと該ノズルとを接続する第1の加工水送出管におよび第2の加工水送出管にそれぞれ配設された第1の加工水開閉弁および第2の加工水開閉弁と、
該第1の加工水送出管および該第2の加工水送出管における該第1の加工水開閉弁および該第2の加工水開閉弁と該ノズルとの間にそれぞれ配設された第1の加工水合流手段および第2の加工水合流手段と、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに砥粒が混入された加工水を補充する加工水補充手段と、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに高圧水を供給する主高圧水供給手段と、
該主高圧水供給手段と該第1の高圧タンクとを接続する第1の主高圧水導管および該主高圧水供給手段と該第1の加工水合流手段とを接続する第1の副高圧水導管に配設された第1の高圧水開閉弁と、
該主高圧水供給手段と該第2の高圧タンクとを接続する第2の主高圧水導管および該主高圧水供給手段と該第1の加工水合流手段とを接続する第2の副高圧水導管に配設された第2の高圧水開閉弁と、
該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに補助高圧水を供給する補助高圧水供給手段と、
該第1の加工水開閉弁および該第2の加工水開閉弁と該加工水補充手段と該主高圧水供給手段と該第1の高圧水開閉弁および該第2の高圧水開閉弁と該補助高圧水供給手段を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該第1の高圧水開閉弁および該第1の加工水開閉弁を閉路するとともに該第2の高圧水開閉弁および該第2の加工水開閉弁を開路して該第2の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第2の高圧水開閉弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段から該第2の高圧タンクに補助高圧水を流入し該第2の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に該第2の高圧水開閉弁を開路し、該第2の高圧水開閉弁および該第2の加工水開閉弁を閉路するとともに該第1の高圧水開閉弁および該第1の加工水開閉弁を開路して該第1の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第1の高圧水開閉弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段から該第1の高圧タンクに補助高圧水を流入し該第1の高圧タンク内の圧力を増加せしめた後に該第1の高圧水開閉弁を開路するように制御する、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。 - 該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクをそれぞれ大気に開放する第1の大気開放手段および第2の大気開放手段を具備しており、
該制御手段は、該第1の高圧水開閉弁および該第1の加工水開閉弁を閉路するとともに該第2の高圧水開閉弁および該第2の加工水開閉弁を開路して該第2の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第1の大気開放手段を作動して該第1の高圧タンクを大気に開放するとともに該加工水補充手段を作動して加工水を該第1の高圧タンクに補充し、該第2の高圧水開閉弁および該第2の加工水開閉弁を閉路するとともに該第1の高圧水開閉弁および該第1の加工水開閉弁を開路して該第1の高圧タンクに収容されている加工水を該ノズルに供給する際には、該第2の大気開放手段を作動して該第2の高圧タンクを大気に開放するとともに該加工水補充手段を作動して加工水を該第2の高圧タンクに補充する、請求項1記載のウォータージェット加工装置。 - 該第1の大気開放手段および該第2の大気開放手段は、それぞれ該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクに接続された第1の大気開放管および第2の大気開放管と、該第1の大気開放管および該第2の大気開放管にそれぞれ配設された第1のオリフィスおよび第2のオリフィスと、該第1の大気開放管および該第2の大気開放管における該第1の高圧タンクおよび該第2の高圧タンクと該第1のオリフィスおよび該第2のオリフィスとの間にそれぞれ配設された第1の大気開放弁および第2の大気開放弁とからなっており、
該補助高圧水供給手段は、該第1の大気開放手段および該第2の大気開放手段の該第1の大気開放管および該第2の大気開放管における該第1の大気開放弁および該第2の大気開放弁と該第1のオリフィスおよび該第2のオリフィスとの間に補助高圧水を供給するように構成されており、
該制御手段は、該第1の大気開放弁を開路して該第1の高圧タンクを大気に開放する際には、該第1の大気開放弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段を作動して該第1の大気開放弁と該第1のオリフィスとの間に補助高圧水を流入して該第1の大気開放弁と該第1のオリフィスとの間の圧力を増加せしめた後に該第1の大気開放弁を開路し、該第2の大気開放弁を開路して該第2の高圧タンクを大気に開放する際には、該第2の大気開放弁を開路する前に、該補助高圧水供給手段を作動して該第2の大気開放弁と該第2のオリフィスとの間に補助高圧水を流入して該第2の大気開放弁と該第2のオリフィスとの間の圧力を増加せしめた後に該第1の大気開放弁を開路するように制御する、請求項2記載のウォータージェット加工装置。
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