JP2010069566A - Water jet machining device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water jet machining device including a function to detect the concentration of abrasive grains mixed in machining water. <P>SOLUTION: This water jet machining device includes a workpiece holding means for holding a workpiece and a machining water injection means for injecting the machining water mixed with abrasive grains in the workpiece held with the workpiece holding means. The machining water injection means includes a machining water delivery means for delivering the machining water mixed with the abrasive grains and a nozzle for injecting the machining water delivered from the machining water delivery means. The water jet machining device includes an abrasive grain concentration detection means for detecting the concentration of the abrasive grains mixed in the machining water in a machining water delivery pipe for connecting the machining water delivery means and the nozzle. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を高圧の加工水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。   The present invention relates to a water jet machining apparatus for cutting a workpiece such as a semiconductor wafer by jetting high-pressure machining water.

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呼ばれる切断予定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。   In the semiconductor device manufacturing process, circuits such as ICs and LSIs are formed in a large number of regions arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially disc-shaped semiconductor wafer, and each region where the circuits are formed is defined on a predetermined street. Each semiconductor chip is manufactured by dicing along a planned cutting line. The semiconductor chip thus divided is packaged and widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.

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分割予定ライン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基板を分割予定ライン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。   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 into practical use. This packaging technology called QFN is a method in which a plurality of connection terminals corresponding to the connection terminals of the semiconductor chip are formed and a plurality of metal plates such as a copper plate are formed in a grid pattern with division lines divided for each semiconductor chip. Semiconductor chips are arranged in a matrix, and a CSP substrate is formed by integrating a metal plate and a semiconductor chip by a resin portion obtained by molding resin from the back side of the semiconductor chip. The CSP substrate is cut along a division planned line to be divided into individually packaged chip size packages (CSP).

上記CSP基板の切断は、一般に精密切削装置によって施される。この切削装置は、環状の砥粒層を備えた切削ブレードを具備し、この切削ブレードを回転させつつCSP基板の分割予定ラインに沿って相対移動することにより、CSP基板を分割予定ラインに沿って切断し、個々のチップサイズパッケージ(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。   The CSP substrate is generally cut by a precision cutting device. The cutting apparatus includes a cutting blade having an annular abrasive grain layer, and moves the CSP substrate along the planned division line by rotating the cutting blade along the planned division line of the CSP substrate. Cut and divide into individual chip size packages (CSP). However, when the CSP substrate is cut with a cutting blade, there is a problem that burrs are generated in the connection terminals, and the adjacent connection terminals are short-circuited to deteriorate the quality and reliability of the chip size package (CSP).

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断すると、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、被加工物保持手段によって保持された被加工物にシリカ、ガーネット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。)
特開2005−231000号公報
In addition, when a workpiece such as a semiconductor wafer is cut by a cutting blade, not only the CSP substrate, there is a problem that fine cutting waste adheres to the surface of the workpiece and is contaminated.
As a cutting technique for solving such a problem in cutting with a cutting blade, high-pressure processing water in which abrasive grains such as silica and garnet are mixed is injected from a nozzle onto the workpiece held by the workpiece holding means. A water jet cutting process for cutting a workpiece has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)
JP 2005-231000 A

而して、加工水に混入されている砥粒の濃度が適正範囲に維持されているか否かを確認することができず、加工精度が安定しないという問題がある。   Thus, there is a problem that it is impossible to confirm whether or not the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water is maintained in an appropriate range, and the processing accuracy is not stable.

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、加工水に混入されている砥粒の濃度を検出する機能を備えたウォータージェット加工装置を提供することである。   This invention is made | formed in view of the said fact, The main technical subject is providing the water jet processing apparatus provided with the function to detect the density | concentration of the abrasive grain mixed in the processing water.

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し、該加工水噴射手段が砥粒が混入された加工水を送出する加工水送出手段と該加工水送出手段から送出された加工水を噴射するノズルとを具備しているウォータージェット加工装置において、
該加工水送出手段と該ノズルとを接続する加工水送出管内の加工水に混入されている砥粒の濃度を検出する砥粒濃度検出手段を具備している、
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。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a workpiece holding means for holding a workpiece, and a processing water in which abrasive grains are mixed in the workpiece held by the workpiece holding means. A processing water injection means for injecting the processing water, the processing water injection means for sending out the processing water mixed with abrasive grains, and a nozzle for injecting the processing water sent out from the processing water sending means. In a water jet machining apparatus comprising:
Comprising abrasive concentration detecting means for detecting the concentration of abrasive particles mixed in the processing water in the processing water delivery pipe connecting the processing water delivery means and the nozzle;
A water jet machining apparatus is provided.

上記砥粒濃度検出手段は、上記加工水送出管内に検出光を発光する発光手段と、該発光手段と対向して配設された受光手段と、該受光手段によって受光された受光量に基づいて加工水に混入されている砥粒の濃度を求める制御手段とからなっている。
上記制御手段は、砥粒の濃度が許容範囲でない場合にはエラーメッセージを表示手段に出力する。
また、上記加工水送出管には対向して設けられた一対の開口窓が形成され、該一対の開口窓にそれぞれサファイヤが装着されており、一対の開口窓部の一方に発光手段が配設され、一対の開口窓の他方に受光手段が配設される。
The abrasive concentration detecting means is based on a light emitting means for emitting detection light in the processed water delivery pipe, a light receiving means disposed opposite to the light emitting means, and a received light amount received by the light receiving means. It comprises control means for determining the concentration of abrasive grains mixed in the processing water.
The control means outputs an error message to the display means when the abrasive grain concentration is not within the allowable range.
In addition, a pair of opening windows provided opposite to each other are formed in the processed water delivery pipe, and sapphire is mounted on each of the pair of opening windows, and light emitting means is disposed on one of the pair of opening windows. The light receiving means is disposed on the other of the pair of opening windows.

本発明によるウォータージェット加工装置は上記のように構成され、加工水送出手段とノズルとを接続する加工水送出管内の加工水に混入されている砥粒の濃度を検出する砥粒濃度検出手段を具備しているので、ノズルから噴射される加工水に混入されている砥粒の濃度が適正範囲に維持されているか否かを確認することができる。従って、オペレータが砥粒濃度検出手段によって検出された加工水に混入されている砥粒の濃度を確認して、加工水に混入されている砥粒の濃度が適正範囲の下限値より低い場合には砥粒を補給し、砥粒の濃度が適正範囲の上限値より高い場合には水を補給することにより加工水に混入されている砥粒の濃度を適正範囲に維持することができる。   The water jet machining apparatus according to the present invention is configured as described above, and has an abrasive concentration detection means for detecting the concentration of abrasive grains mixed in the machining water in the machining water delivery pipe connecting the machining water delivery means and the nozzle. Since it comprises, it can be confirmed whether the density | concentration of the abrasive grain mixed in the processing water sprayed from a nozzle is maintained in the appropriate range. Therefore, when the operator confirms the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water detected by the abrasive concentration detection means, and the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water is lower than the lower limit value of the appropriate range. Replenishes abrasive grains, and when the concentration of abrasive grains is higher than the upper limit value of the appropriate range, the concentration of abrasive grains mixed in the processing water can be maintained within the proper range by replenishing water.

以下、本発明によるウォータージェット加工装置の好適な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。   Hereinafter, preferred embodiments of a water jet machining apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

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要部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、第1の可動基台3と、第2の可動基台4と、第3の可動基台5を具備している。この静止基台2の手前側の側面には、矢印Xで示す方向に沿って平行に延びる一対の案内レール21、21が設けられている。   FIG. 1 is a perspective view of a main part of a water jet machining apparatus configured according to the present invention. The water jet machining apparatus shown in FIG. 1 includes a stationary base 2, a first movable base 3, a second movable base 4, and a third movable base 5. A pair of guide rails 21, 21 extending in parallel along the direction indicated by the arrow X is provided on the side surface on the near side of the stationary base 2.

上記静止基台2には、第1の可動基台3が上記一対の案内レール21、21に沿って摺動可能に装着されている。即ち、図1に示すように第1の可動基台3における第1の可動基台3と対向する一方の面には静止基台2に設けられた一対の案内レール21、21に嵌合する一対の被案内溝31、31が設けられており、この一対の被案内溝31、31を上記一対の案内レール21、21に嵌合することにより、第1の可動基台3は静止基台2に一対の案内レール21、21に沿って矢印Xで示す方向に摺動可能に装着される。また、第1の可動基台3の他方の面には、矢印Zで示す方向に平行に延びる一対の案内レール32、32が設けられている。図示の実施形態におけるウォータージェット加工装置は、第1の可動基台3を上記静止基台2に設けられた一対の案内レール21、21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30を具備している。第1の移動手段30は、一対の案内レール21と21との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド301と、該雄ネジロッド301を回転駆動するためのパルスモータ302とを含んでいる。雄ネジロッド301は、上記第1の可動基台3に設けられた雌ネジ33と螺合し、その一端が静止基台2に配設された軸受部材303に回転可能に支持されている。パルスモータ302は、その駆動軸が雄ネジロッド301の他端に連結されている。従って、パルスモータ302を正転または逆転駆動して雄ネジロッド301を正転または逆転駆動することにより、第1の可動基台3を静止基台2に設けられた一対の案内レール21、21に沿って矢印Xで示す方向に移動せしめる。   A first movable base 3 is slidably mounted on the stationary base 2 along the pair of guide rails 21 and 21. That is, as shown in FIG. 1, one surface of the first movable base 3 facing the first movable base 3 is fitted to a pair of guide rails 21, 21 provided on the stationary base 2. A pair of guided grooves 31, 31 are provided, and the first movable base 3 is a stationary base by fitting the pair of guided grooves 31, 31 to the pair of guide rails 21, 21. 2 is slidably mounted in a direction indicated by an arrow X along a pair of guide rails 21 and 21. A pair of guide rails 32, 32 extending in parallel with the direction indicated by the arrow Z are provided on the other surface of the first movable base 3. The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment is a first for moving the first movable base 3 in the direction indicated by the arrow X along the pair of guide rails 21, 21 provided on the stationary base 2. The moving means 30 is provided. The first moving means 30 includes a male screw rod 301 disposed between the pair of guide rails 21 and 21 in parallel with the guide rail, and a pulse motor 302 for driving the male screw rod 301 to rotate. It is out. The male screw rod 301 is screwed into the female screw 33 provided on the first movable base 3, and one end of the male screw rod 301 is rotatably supported by a bearing member 303 provided on the stationary base 2. The drive shaft of the pulse motor 302 is connected to the other end of the male screw rod 301. Therefore, the first movable base 3 is moved to the pair of guide rails 21, 21 provided on the stationary base 2 by driving the pulse motor 302 forward or backward and driving the male screw rod 301 forward or backward. Along the direction indicated by the arrow X.

上記第1の可動基台3には、第2の可動基台4が上記一対の案内レール32、32に沿って摺動可能に装着されている。即ち、第2の可動基台4における第1の可動基台3と対向する一方の側面には第1の可動基台3に設けられた一対の案内レール32、32に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝41、41が設けられており、この一対の被案内溝41、41を上記一対の案内レール32、32に嵌合することにより、第2の可動基台4は第1の可動基台3に一対の案内レール32、32に沿って矢印Zで示す方向に摺動可能に装着される。また、第2の可動基台4は、上記一方の側面に対して垂直な側面に設けられ矢印Yで示す方向に平行に延びる一対の案内レール42、42を備えている。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、第2の可動基台4を上記第1の可動基台3に設けられた一対の案内レール32、32に沿って矢印Zで示す方向に移動させるための第2の移動手段40を具備している。第2の移動手段40は、一対の案内レール32と32との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド401と、該雄ネジロッド401を回転駆動するためのパルスモータ402とを含んでいる。雄ネジロッド401は、上記第2の可動基台4に設けられた雌ネジ43と螺合し、その一端が第1の可動基台3に配設された軸受部材403に回転可能に支持されている。パルスモータ402は、その駆動軸が雄ネジロッド401の他端に連結されている。従って、パルスモータ402を正転または逆転駆動して雄ネジロッド401を正転または逆転駆動することにより、第2の可動基台4を第1の可動基台3に設けられた一対の案内レール32、32に沿って矢印Zで示す方向に移動せしめる。   A second movable base 4 is slidably mounted on the first movable base 3 along the pair of guide rails 32 and 32. That is, one side surface of the second movable base 4 facing the first movable base 3 is slidably fitted to a pair of guide rails 32, 32 provided on the first movable base 3. A pair of guided grooves 41, 41 is provided. By fitting the pair of guided grooves 41, 41 to the pair of guide rails 32, 32, the second movable base 4 is the first The movable base 3 is slidably mounted in the direction indicated by the arrow Z along the pair of guide rails 32 and 32. The second movable base 4 includes a pair of guide rails 42 and 42 provided on a side surface perpendicular to the one side surface and extending parallel to the direction indicated by the arrow Y. The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment moves the second movable base 4 along the pair of guide rails 32, 32 provided on the first movable base 3 in the direction indicated by the arrow Z. The second moving means 40 is provided. The second moving means 40 includes a male screw rod 401 disposed between the pair of guide rails 32 and 32 in parallel with the guide rail, and a pulse motor 402 for driving the male screw rod 401 to rotate. It is out. The male screw rod 401 is screwed into the female screw 43 provided on the second movable base 4, and one end of the male screw rod 401 is rotatably supported by a bearing member 403 provided on the first movable base 3. Yes. The drive shaft of the pulse motor 402 is connected to the other end of the male screw rod 401. Therefore, by driving the pulse motor 402 forward or backward and driving the male screw rod 401 forward or backward, the second movable base 4 is provided with a pair of guide rails 32 provided on the first movable base 3. , 32 in the direction indicated by the arrow Z.

上記第2の可動基台4には、第3の可動基台5が上記一対の案内レール42、42に沿って摺動可能に装着されている。即ち、第3の可動基台5における第2の可動基台4と対向する一方の側面には上記第2の可動基台4に設けられた一対の案内レール42、42に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝51、51(図1においては上側の一方だけが示されている)が設けられており、この一対の被案内溝51、51を上記一対の案内レール42、42に嵌合することにより、第3の可動基台5は第2の可動基台4に一対の案内レール42、42に沿って矢印Yで示す方向に摺動可能に装着される。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、第3の可動基台5を上記第2の可動基台4に設けられた一対の案内レール42、42に沿って矢印Yで示す方向に移動させるための第3の移動手段50を具備している。第3の移動手段50は、一対の案内レール42と42との間に該案内レールと平行に配設された雄ネジロッド501と、該雄ネジロッド501を回転駆動するためのパルスモータ502とを含んでいる。雄ネジロッド501は、上記第3の可動基台5に設けられた雌ネジ(図示せず)と螺合し、その一端が第2の可動基台4に配設された軸受部材503に回転可能に支持されている。パルスモータ502は、その駆動軸が雄ネジロッド501の他端に連結されている。従って、パルスモータ502を正転または逆転駆動して雄ネジロッド501を正転または逆転駆動することにより、第3の可動基台5を第3の可動基台4に設けられた一対の案内レール42、42に沿って矢印Yで示す方向に移動せしめる。   A third movable base 5 is slidably mounted on the second movable base 4 along the pair of guide rails 42 and 42. In other words, one side surface of the third movable base 5 facing the second movable base 4 is slidably fitted to a pair of guide rails 42 and 42 provided on the second movable base 4. A pair of guided grooves 51, 51 (only one of the upper side is shown in FIG. 1) is provided, and the pair of guided grooves 51, 51 are formed on the pair of guide rails 42, 42. By fitting, the third movable base 5 is slidably mounted on the second movable base 4 along the pair of guide rails 42 and 42 in the direction indicated by the arrow Y. In the illustrated embodiment, the water jet machining apparatus moves the third movable base 5 in the direction indicated by the arrow Y along the pair of guide rails 42 and 42 provided on the second movable base 4. The third moving means 50 is provided. The third moving means 50 includes a male screw rod 501 disposed between the pair of guide rails 42 and 42 in parallel with the guide rail, and a pulse motor 502 for driving the male screw rod 501 to rotate. It is out. The male screw rod 501 is screwed into a female screw (not shown) provided on the third movable base 5, and one end of the male screw rod 501 is rotatable to a bearing member 503 provided on the second movable base 4. It is supported by. The drive shaft of the pulse motor 502 is connected to the other end of the male screw rod 501. Therefore, by driving the pulse motor 502 forward or backward and driving the male screw rod 501 forward or backward, the third movable base 5 is connected to the pair of guide rails 42 provided on the third movable base 4. , 42 along the direction indicated by the arrow Y.

上記第3の可動基台5の他方の面には、矢印Xで示す方向に延びる被加工物保持手段としての被加工物保持テーブル6が装着されている。この被加工物保持テーブル6には、矩形状の開口61が形成されているとともに、該開口61の周囲上面に4本の位置決めピン62が突出して配設されている。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、被加工物保持テーブル6の下側に配設され、後述する使用済みの加工水を緩衝する水を収容するキャッチタンク60を備えている。   On the other surface of the third movable base 5 is mounted a workpiece holding table 6 as a workpiece holding means extending in the direction indicated by the arrow X. The workpiece holding table 6 is formed with a rectangular opening 61, and four positioning pins 62 project from the upper surface around the opening 61. The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes a catch tank 60 that is disposed below the workpiece holding table 6 and contains water for buffering used machining water, which will be described later.

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、上述した被加工物保持手段としての被加工物保持テーブル6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7を具備している。この加工水噴射手段7について、図2を参照して説明する。図2に示す加工水噴射手段7は、砥粒が混入された加工水を収容するとともに送出する加工水送出手段としての第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bと、該第1の高圧タンク71aおよび該第2の高圧タンク71bに接続されたノズル72と、第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bに高圧水を供給する高圧水供給手段73と、第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bにシリカやガーネット等の砥粒が混入された加工水を補充する加工水補充手段74を具備している。   The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment includes a machining water jetting unit 7 that jets machining water in which abrasive grains are mixed into the workpiece held on the workpiece holding table 6 as the workpiece holding unit described above. It has. The processed water injection means 7 will be described with reference to FIG. The processing water injection means 7 shown in FIG. 2 contains the first high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b as processing water sending means for containing and sending the processing water mixed with abrasive grains, and the first high-pressure tank 71b. A high-pressure tank 71a and a nozzle 72 connected to the second high-pressure tank 71b, a high-pressure water supply means 73 for supplying high-pressure water to the first high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b, and a first high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b are provided with processing water replenishing means 74 for replenishing the processing water mixed with abrasive grains such as silica and garnet.

上記第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bには、それぞれ第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bに高圧水を供給する第1の高圧水供給管711aおよび第2の高圧水供給管711bと、第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71b内の加工水を吐出する第1の加工水吐出管712aおよび第2の加工水吐出管712bと、第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71b内の加工水を吸引する第1の加工水吸引管713aおよび第2の加工水吸引管713bと、第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bに加工水を補充する第1の加工水補充管714aおよび第2の加工水補充管714bが配設されている。以上のように構成された第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bには砥粒が混入された加工水700が収容されるが、砥粒は水よりも比重が大きいので第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bの下方に沈殿し、水が第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bの上方に位置することになる。   The first high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b include a first high-pressure water supply pipe 711a and a second high-pressure tank for supplying high-pressure water to the first high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b, respectively. A water supply pipe 711b, a first processing water discharge pipe 712a and a second processing water discharge pipe 712b for discharging the processing water in the first high pressure tank 71a and the second high pressure tank 71b, and a first high pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b, the first processing water suction pipe 713a and the second processing water suction pipe 713b for sucking the processing water in the first high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b. The 1st processing water supplement pipe 714a and the 2nd processing water supplement pipe 714b which are replenished are arranged. The first high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b configured as described above contain the processing water 700 in which abrasive grains are mixed, but the abrasive grains have a higher specific gravity than water, so the first The water settles below the high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b, and the water is positioned above the first high-pressure tank 71a and the second high-pressure tank 71b.

上記第1の高圧水供給管711aおよび第2の高圧水供給管711bは、それぞれ第1の主高圧水導管751aおよび第2の主高圧水導管751bと第1の高圧水開閉弁79aおよび第2の高圧水開閉弁79bを介して主高圧水供給手段73に接続されている。また、上記第1の加工水吐出管712aおよび第2の加工水吐出管712bは、それぞれ第1の加工水送出管76aおよび第2の加工水送出管76bと共通の加工水送出管76cを介して上記ノズル72に接続されている。第1の加工水送出管76aおよび第2の加工水送出管76bには、それぞれ第1の加工水開閉弁77aおよび第2の加工水開閉弁77bが配設されているとともに、第1の加工水開閉弁77aおよび第2の加工水開閉弁77bとノズル72との間に第1の加工水合流手段78aおよび第2の加工水合流手段78bが配設されている。第1の加工水開閉弁77aおよび第2の加工水開閉弁77bは、除勢(OFF)している状態では閉路しており、附勢(ON)されると開路するように構成されている。   The first high-pressure water supply pipe 711a and the second high-pressure water supply pipe 711b are respectively connected to the first main high-pressure water conduit 751a and the second main high-pressure water conduit 751b, the first high-pressure water on-off valve 79a, and the second high-pressure water on-off valve 79a. The high pressure water on / off valve 79b is connected to the main high pressure water supply means 73. Further, the first processed water discharge pipe 712a and the second processed water discharge pipe 712b are respectively connected to the first processed water discharge pipe 76a and the second processed water discharge pipe 76b through a common processed water discharge pipe 76c. Are connected to the nozzle 72. The first processed water delivery pipe 76a and the second processed water delivery pipe 76b are provided with a first processed water on-off valve 77a and a second processed water on-off valve 77b, respectively. Between the water on-off valve 77a and the second processed water on-off valve 77b and the nozzle 72, the first processed water merging means 78a and the second processed water merging means 78b are disposed. The first processing water on-off valve 77a and the second processing water on-off valve 77b are closed when de-energized (OFF), and are opened when energized (ON). .

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、それぞれ加工水流入通路781aおよび781bと高圧水流入通路782aおよび782bと加工水流出通路783aおよび783bを備えている。高圧水流入通路782aおよび782bと加工水流出通路783aおよび783bは直線状に形成されており、加工水流入通路781aおよび781bは高圧水流入通路782aおよび782bと加工水流出通路783aおよび783bの間の合流部784aおよび784bに連通されている。このように構成された第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、加工水流入通路781aおよび781bがそれぞれ第1の加工水送出管76aおよび第2の加工水送出管76bの第1の加工水吐出管712aおよび第2の加工水吐出管712b側に接続され、高圧水流入通路782aおよび782bがそれぞれ第1の副高圧水導管752aおよび第2の副高圧水導管752bを介して上記主高圧水供給手段73に接続され、加工水流出通路783aおよび783bがそれぞれ第1の加工水送出管76aおよび第2の加工水送出管76bのノズル72接続されている。   The first machining water merging means 78a and the second machining water merging means 78b include machining water inflow passages 781a and 781b, high pressure water inflow passages 782a and 782b, and machining water outflow passages 783a and 783b, respectively. The high pressure water inflow passages 782a and 782b and the machining water outflow passages 783a and 783b are formed in a straight line, and the processing water inflow passages 781a and 781b are located between the high pressure water inflow passages 782a and 782b and the processing water outflow passages 783a and 783b. The joints 784a and 784b communicate with each other. The first machining water merging means 78a and the second machining water merging means 78b configured as described above are configured such that the machining water inflow passages 781a and 781b have a first machining water delivery pipe 76a and a second machining water delivery pipe, respectively. 76b is connected to the first processing water discharge pipe 712a and the second processing water discharge pipe 712b, and high-pressure water inflow passages 782a and 782b are respectively connected to the first sub-high-pressure water conduit 752a and the second sub-high-pressure water conduit 752b. Is connected to the main high-pressure water supply means 73, and the machining water outflow passages 783a and 783b are connected to the nozzles 72 of the first machining water delivery pipe 76a and the second machining water delivery pipe 76b, respectively.

上記第1の主高圧水導管751aおよび第1の副高圧水導管752aには第1の高圧水開閉弁79aが配設され、上記第2の主高圧水導管751bおよび第2の副高圧水導管752bには第2の高圧水開閉弁79bが配設されている。上記第1の高圧水開閉弁79aおよび第2の高圧水開閉弁79bは、それぞれ4ポート電磁切り替え弁からなっており、除勢(OFF)している状態で閉路しており、附勢(ON)される開路するように構成されている。なお、上記高圧水供給手段73は、水タンク731と、該水タンク731に収容された水を高圧にして送給する高圧水送給ポンプ732とからなっている。   The first main high pressure water conduit 751a and the first sub high pressure water conduit 752a are provided with a first high pressure water on / off valve 79a, and the second main high pressure water conduit 751b and the second sub high pressure water conduit 751a. A second high pressure water on / off valve 79b is disposed at 752b. Each of the first high-pressure water on-off valve 79a and the second high-pressure water on-off valve 79b is composed of a 4-port electromagnetic switching valve, which is closed in a deenergized (OFF) state and is energized (ON ) Is configured to open. The high-pressure water supply means 73 includes a water tank 731 and a high-pressure water feed pump 732 that feeds water stored in the water tank 731 at a high pressure.

上記加工水補充手段74は、吸引ポンプ741と砥粒フィルター742を具備しており、吸引ポンプ741が上記第1の加工水吸引管713aおよび第2の加工水吸引管713bに配管743a、743bを介して接続され、砥粒フィルター742が上記第1の加工水補充管714aおよび第2の加工水補充管714bに配管744a、744bを介して接続されている。なお、上記配管743a、743bにはそれぞれ電磁開閉弁745a、745bが配設されており、配管744a、744bにはそれぞれ電磁開閉弁746a、746bが配設されている。また、砥粒フィルター742は、配管747を介して上記キャッチタンク60に接続されている。   The processing water supplement means 74 includes a suction pump 741 and an abrasive filter 742. The suction pump 741 has pipes 743a and 743b connected to the first processing water suction pipe 713a and the second processing water suction pipe 713b. The abrasive filter 742 is connected to the first processing water supplement pipe 714a and the second processing water supplement pipe 714b via pipes 744a and 744b. The pipes 743a and 743b are provided with electromagnetic on-off valves 745a and 745b, respectively, and the pipes 744a and 744b are provided with electromagnetic on-off valves 746a and 746b, respectively. The abrasive filter 742 is connected to the catch tank 60 via a pipe 747.

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、上記共通の加工水送出管76cに配設され共通の加工水送出管76c内の加工水に混入されている砥粒の濃度を検出する砥粒濃度検出手段80を具備している。この砥粒濃度検出手段80について図3を参照して説明する。
図3に示す砥粒濃度検出手段80は、共通の加工水送出管76c内に検出光を発光する発光手段801と、該発光手段801と対向して配設された受光手段802を具備している。即ち、共通の加工水送出管76cには、対向して設けられた一対の開口窓761、672が形成されている。この一対の開口窓761、762にそれぞれサファイヤ803、804が装着されている。そして、一方の開口窓761側に上記発光手段801が配設され、他方の開口窓762側に発光手段801によって発光された検出光を受光する受光手段802が配設されている。このように構成された砥粒濃度検出手段80の発光手段801は後述する制御手段によって制御され、受光手段802は受光した光量に対応する電圧信号を後述する制御手段に送る。なお、一対の開口窓761、762にそれぞれサファイヤ803、804を装着したのは、加工水に混入されているシリカやガーネット等の砥粒の硬度より高い硬度の材料を用いることにより、砥粒による磨耗を防止するためである。
The water jet machining apparatus in the illustrated embodiment detects the concentration of abrasive grains that are disposed in the common machining water delivery pipe 76c and detect the concentration of abrasive grains mixed in the machining water in the common machining water delivery pipe 76c. Means 80 are provided. The abrasive concentration detecting means 80 will be described with reference to FIG.
The abrasive grain concentration detecting means 80 shown in FIG. 3 includes a light emitting means 801 that emits detection light in a common processed water delivery pipe 76c, and a light receiving means 802 that is disposed to face the light emitting means 801. Yes. That is, a pair of opening windows 761 and 672 provided opposite to each other are formed in the common processed water delivery pipe 76c. Sapphire 803 and 804 are attached to the pair of opening windows 761 and 762, respectively. The light emitting means 801 is arranged on one opening window 761 side, and the light receiving means 802 for receiving the detection light emitted by the light emitting means 801 is arranged on the other opening window 762 side. The light emitting means 801 of the abrasive grain concentration detecting means 80 configured as described above is controlled by a control means described later, and the light receiving means 802 sends a voltage signal corresponding to the received light quantity to the control means described later. The sapphire 803 and 804 are mounted on the pair of opening windows 761 and 762, respectively, by using a material having a hardness higher than the hardness of the abrasive such as silica or garnet mixed in the processing water. This is to prevent wear.

図示の実施形態における加工水噴射手段7は、上記第1の高圧タンク71aおよび第2の高圧タンク71bに収容された加工水に混入された砥粒の量をそれぞれ検出する第1の砥粒量検出手段81aおよび第2の砥粒量検出手段81bを備えている。なお、第1の砥粒量検出手段81aおよび第2の砥粒量検出手段81bは、図示の実施形態においては重量計からなっている。また、図示の実施形態における加工水噴射手段7は、上記砥粒濃度検出手段80の受光手段802、該第1の砥粒量検出手段81aおよび第2の砥粒量検出手段81b等からの検出信号に基づいて上記高圧水供給手段73の高圧水送給ポンプ732、第1の高圧水開閉弁79aおよび第2の高圧水開閉弁79b、加工水補充手段74の吸引ポンプ741や電磁開閉弁745a、745bおよび電磁開閉弁746a、746b、および表示手段90を制御する制御手段9を具備している。この制御手段9は、上記第1の移動手段30のパルスモータ302、上記第2の移動手段40のパルスモータ402、上記第3の移動手段50のパルスモータ502にも制御信号を出力する。   In the illustrated embodiment, the processing water injection means 7 detects the amount of abrasive grains mixed in the processing water accommodated in the first high pressure tank 71a and the second high pressure tank 71b, respectively. Detection means 81a and second abrasive grain amount detection means 81b are provided. In addition, the 1st abrasive grain amount detection means 81a and the 2nd abrasive grain amount detection means 81b consist of weight scales in embodiment of illustration. Further, the processing water jetting means 7 in the illustrated embodiment is detected from the light receiving means 802 of the abrasive grain concentration detecting means 80, the first abrasive grain amount detecting means 81a, the second abrasive grain amount detecting means 81b, and the like. Based on the signal, the high-pressure water supply pump 732 of the high-pressure water supply means 73, the first high-pressure water on-off valve 79a and the second high-pressure water on-off valve 79b, the suction pump 741 of the machining water replenishing means 74 and the electromagnetic on-off valve 745a. , 745b and electromagnetic open / close valves 746a, 746b, and a control means 9 for controlling the display means 90. The control means 9 also outputs control signals to the pulse motor 302 of the first moving means 30, the pulse motor 402 of the second moving means 40, and the pulse motor 502 of the third moving means 50.

図2に示す実施形態における加工水噴射手段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。
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735a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。
The processing water injection means 7 in the embodiment shown in FIG. 2 is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
The control means 9 operates the high-pressure water feed pump 732 that constitutes the high-pressure water supply means 73 of the machining water injection means 7 and energizes (ON) the first high-pressure water on-off valve 79a, and also performs the first machining. The water on-off valve 77a is energized (ON) to open the circuit. When the first high-pressure water on-off valve 79a is energized (ON) to open the circuit, the high-pressure water feed pump 732 and the first high-pressure water conduit 751a communicate with each other, and the high-pressure water passes through the first high-pressure water conduit 751a. It is supplied to the first high-pressure tank 71a. As a result, the inside of the first high-pressure tank 71a becomes a high pressure (for example, 69 MPa), and the processing water 700 accommodated in the first high-pressure tank 71a and mixed with abrasive grains is pushed out through the first processing water discharge pipe 712a. When the first high-pressure water on / off valve 79a is energized (ON) to open the circuit, the high-pressure water feed pump 732 and the first sub-high pressure water conduit 735a communicate with each other, and the high-pressure water is the first sub-high-pressure water conduit. It is supplied to the high-pressure water inflow passage 782a of the first working water confluence means 78a via 752a. As a result, the processed water pushed out from the first processed water discharge pipe 712a and the high-pressure water supplied from the processed water inflow passage 781a merge at the merge portion 784a, and the processed water merged at the merge portion 784a is the first It is sprayed from the nozzle 72 through the processed water delivery pipe 76a (first spraying step). As a result, the workpiece W held on the workpiece holding table 6 is water jet processed. The used processing water subjected to the water jet processing is stored with its momentum eased by the buffering water stored in the catch tank 60.

上述したように第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をノズル72から噴射してウォータージェット加工を実施すると、第1の高圧タンク71aに収容され加工水に混入された砥粒の量が減少する。加工水に混入された砥粒の量が第1の所定値以下になると加工効率が低下する。そこで、図示の実施形態においては砥粒量検出手段81aによって第1の高圧タンク71aに収容された加工水の重量が計測されており、その検出信号が制御手段9に送られている。即ち、砥粒は水よりも比重が大きいため、砥粒が少なくなると水の量が同じでも第1の高圧タンク71aに収容されている加工水の重量は軽くなる。そして、制御手段9は、砥粒量検出手段81aからの検出信号に基づいて第1の高圧タンク71aに収容された加工水の重量が第1の所定値以下になったならば、第1の高圧水開閉弁79aおよび第1の加工水開閉弁77aを除勢(OFF)するとともに第2の高圧水開閉弁79bおよび第1の加工水開閉弁77bを附勢(ON)する。   As described above, when water jet machining is performed by spraying the processing water 700 accommodated in the first high-pressure tank 71a from the nozzle 72 and mixed with abrasive grains, it is accommodated in the first high-pressure tank 71a and mixed into the processing water. The amount of abrasive grains is reduced. When the amount of abrasive grains mixed in the processing water is equal to or less than the first predetermined value, the processing efficiency is lowered. Therefore, in the illustrated embodiment, the weight of the processing water stored in the first high-pressure tank 71 a is measured by the abrasive grain amount detection means 81 a and the detection signal is sent to the control means 9. That is, since the specific gravity of the abrasive grains is larger than that of water, the weight of the processing water stored in the first high-pressure tank 71a is reduced when the number of abrasive grains is reduced even if the amount of water is the same. And the control means 9 will be the 1st, if the weight of the processing water accommodated in the 1st high pressure tank 71a becomes below 1st predetermined value based on the detection signal from the abrasive grain amount detection means 81a. The high pressure water on / off valve 79a and the first machining water on / off valve 77a are de-energized (OFF), and the second high pressure water on / off valve 79b and the first machining water on / off valve 77b are energized (ON).

このように第1の高圧水開閉弁79aを除勢(OFF)するとともに第2の高圧水開閉弁79bを附勢(ON)すると、高圧水送給ポンプ732と第2の高圧水導管751bが連通し、高圧水が第2の高圧水導管751bを介して第2の高圧タンク71bに供給される。この結果、第2の高圧タンク71b内は高圧(例えば69Mpa)となり、第2の高圧タンク71bに収容され砥粒が混入された加工水700が第2の加工水吐出管712bを通して押し出される。一方、第2の高圧水開閉弁79bを附勢(ON)して開路すると、高圧水送給ポンプ732と第2の副高圧水導管752bが連通し、高圧水が第2の副高圧水導管752bを介して第2の加工水合流手段78bの高圧水流入通路782bに供給される。この結果、第2の加工水吐出管712bから押し出された加工水と加工水流入通路781bから供給された高圧水が合流部784bで合流し、該合流部784bで合流した加工水は第2の加工水送出管76bを介してノズル72から噴射せしめられる(第2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。   When the first high-pressure water on / off valve 79a is de-energized (OFF) and the second high-pressure water on-off valve 79b is energized (ON) in this way, the high-pressure water feed pump 732 and the second high-pressure water conduit 751b are connected. In communication, high-pressure water is supplied to the second high-pressure tank 71b via the second high-pressure water conduit 751b. As a result, the second high-pressure tank 71b has a high pressure (for example, 69 MPa), and the processing water 700 contained in the second high-pressure tank 71b and mixed with abrasive grains is pushed out through the second processing water discharge pipe 712b. On the other hand, when the second high pressure water on / off valve 79b is energized (ON) to open the circuit, the high pressure water feed pump 732 and the second sub high pressure water conduit 752b communicate with each other, and the high pressure water is supplied to the second sub high pressure water conduit. It is supplied to the high-pressure water inflow passage 782b of the second working water merging means 78b via 752b. As a result, the machining water pushed out from the second machining water discharge pipe 712b and the high-pressure water supplied from the machining water inflow passage 781b merge at the merge portion 784b, and the machining water merged at the merge portion 784b becomes the second It is sprayed from the nozzle 72 through the processed water delivery pipe 76b (second spraying step). As a result, the workpiece W held on the workpiece holding table 6 is water jet processed. The used processing water subjected to the water jet processing is stored with its momentum eased by the buffering water stored in the catch tank 60.

なお、上記第2の噴射工程を実施している際に制御手段9は、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745aおよび電磁開閉弁746aを附勢(ON)して開路せしめる。この結果、加工水吸引管713aを通して第1の高圧タンク71aの上部の水が吸引され。従って、第1の高圧タンク71a内が負圧になるため、キャッチタンク60に収容され砥粒が混入された加工水が配管747、砥粒フィルター742、配管744aおよび加工水供給管714aを介して第1の高圧タンク71aに補充される(第1の加工水補充工程)。この第1の加工水補充工程においては、キャッチタンク60に収容されている砥粒が混入された加工水に上記ウォータージェット加工によって生成された端材等が混入している場合には、砥粒フィルター743によって捕集され、砥粒が混入された加工水のみが補充される。また、第1の加工水補充工程においては、砥粒量検出手段81aによって第1の高圧タンク71aに収容された加工水の重量が計測されており、その検出信号が制御手段9に送られている。そして、制御手段9は、砥粒量検出手段81aからの検出信号に基づいて第1の高圧タンク71aに収容された加工水の重量が上記第1の所定値より所定量高い第2の所定値以上になったならば、第1の高圧タンク71aに収容された加工水に砥粒が必要量混入されたと判断し、吸引ポンプ741の作動を停止するとともに電磁開閉弁745aおよび電磁開閉弁746aを除勢(OFF)して閉路する。即ち、第1の高圧タンク71aは常に水と砥粒で飽和状態になっているが、水よりも比重の大きい砥粒が供給されることで重量が重くなる。   During the second injection step, the control means 9 operates the suction pump 741 of the machining water replenishment means 74 and energizes (ON) the electromagnetic on-off valve 745a and the electromagnetic on-off valve 746a. Let the circuit open. As a result, water in the upper portion of the first high-pressure tank 71a is sucked through the processed water suction pipe 713a. Accordingly, since the inside of the first high-pressure tank 71a becomes a negative pressure, the processing water accommodated in the catch tank 60 and mixed with abrasive grains passes through the pipe 747, the abrasive filter 742, the pipe 744a, and the processing water supply pipe 714a. The first high-pressure tank 71a is replenished (first processing water replenishment step). In the first process water replenishment step, if the milled material generated by the water jet process is mixed in the process water mixed with the abrasive grains stored in the catch tank 60, the abrasive grains Only the processing water collected by the filter 743 and mixed with abrasive grains is replenished. In the first process water replenishment step, the weight of the process water stored in the first high-pressure tank 71a is measured by the abrasive grain amount detection means 81a, and the detection signal is sent to the control means 9. Yes. And the control means 9 is the 2nd predetermined value whose weight of the processing water accommodated in the 1st high pressure tank 71a is higher by a predetermined amount than the said 1st predetermined value based on the detection signal from the abrasive grain amount detection means 81a. If it becomes above, it will be judged that the required amount of abrasive grains was mixed in the processing water stored in the first high-pressure tank 71a, and the operation of the suction pump 741 was stopped and the electromagnetic on-off valve 745a and the electromagnetic on-off valve 746a were turned on. De-energize (OFF) and close. That is, the first high-pressure tank 71a is always saturated with water and abrasive grains, but the weight increases when abrasive grains having a specific gravity greater than that of water are supplied.

なお、上述した第2の噴射工程を実施し、第2の高圧タンク71bに収容された加工水に混入されている砥粒の量が第1の所定値以下に減少したならば、砥粒量検出手段81bからの検出信号に基づいて制御手段9は、第2の高圧水開閉弁79bおよび第2の加工水開閉弁77bを除勢(OFF)するとともに第1の高圧水開閉弁79aおよび第1の加工水開閉弁77aを附勢(ON)することにより、上記第1の噴射工程を実施する。
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。この結果、加工水吸引管713bを通して第2の高圧タンク71bの上部の水が吸引される。従って、第2の高圧タンク71b内が負圧になるため、キャッチタンク60に収容され砥粒が混入された加工水が配管747、砥粒フィルター742、配管744bおよび加工水供給管714bを介して第2の高圧タンク71bに補充される(第2の加工水補充工程)。この第2の加工水補充工程においては、キャッチタンク60に収容されている砥粒が混入された加工水に上記ウォータージェット加工によって生成された端材等が混入している場合には、砥粒フィルター743によって捕集され、砥粒が混入された加工水のみが補充される。また、第2の加工水補充工程においては、砥粒量検出手段81bによって第2の高圧タンク71bに収容された加工水の重量が計測されており、その検出信号が制御手段9に送られている。そして、制御手段9は、砥粒量検出手段81bからの検出信号に基づいて第2の高圧タンク71bに収容された加工水の重量が上記第1の所定値より所定量高い第2の所定値以上になったならば、第2の高圧タンク71bに収容された加工水に砥粒が必要量混入されたと判断し、吸引ポンプ741の作動を停止するとともに電磁開閉弁745bおよび電磁開閉弁746bを除勢(OFF)して閉路する。即ち、第2の高圧タンク71bは常に水と砥粒で飽和状態になっているが、水よりも比重の大きい砥粒が供給されることで重量が重くなる。
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。
If the second injection step described above is performed and the amount of abrasive particles mixed in the processing water stored in the second high-pressure tank 71b is reduced below the first predetermined value, the amount of abrasive particles Based on the detection signal from the detection means 81b, the control means 9 de-energizes (turns off) the second high-pressure water on-off valve 79b and the second processed water on-off valve 77b, and the first high-pressure water on-off valve 79a and the second high-pressure water on-off valve 79a. The first injection step is performed by energizing (turning on) the one processing water on-off valve 77a.
During the first injection step, the control means 9 operates the suction pump 741 of the processing water replenishing means 74 and energizes (ON) the electromagnetic on-off valve 745b and the electromagnetic on-off valve 746b to open the circuit. Let me. As a result, the water in the upper part of the second high-pressure tank 71b is sucked through the processed water suction pipe 713b. Accordingly, since the inside of the second high-pressure tank 71b becomes a negative pressure, the processing water accommodated in the catch tank 60 and mixed with abrasive grains passes through the pipe 747, the abrasive filter 742, the pipe 744b, and the processing water supply pipe 714b. The second high-pressure tank 71b is replenished (second processing water replenishment step). In the second process water replenishment step, if the milled material generated by the water jet process is mixed in the process water mixed with the abrasive grains stored in the catch tank 60, the abrasive grains Only the processing water collected by the filter 743 and mixed with abrasive grains is replenished. In the second process water replenishment step, the weight of the process water stored in the second high-pressure tank 71b is measured by the abrasive grain amount detection means 81b, and the detection signal is sent to the control means 9. Yes. And the control means 9 is the 2nd predetermined value whose weight of the processing water accommodated in the 2nd high-pressure tank 71b is predetermined amount higher than the said 1st predetermined value based on the detection signal from the abrasive grain amount detection means 81b. If it becomes above, it will be judged that the required amount of abrasive grains was mixed in the processing water stored in the second high-pressure tank 71b, the operation of the suction pump 741 was stopped, and the electromagnetic on-off valve 745b and the electromagnetic on-off valve 746b were turned on. De-energize (OFF) and close. That is, the second high-pressure tank 71b is always saturated with water and abrasive grains, but the weight increases when abrasive grains having a specific gravity greater than that of water are supplied.
As described above, the first injection process, the first process water supplement process, the second injection process, and the second process water supplement process are alternately and continuously performed.

上述した第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繰り返し実施しているうちに、ノズル72から噴射される加工水に混入されている砥粒の濃度が変化していく。加工水に混入されている砥粒の濃度が変化し、濃度が適正範囲から外れると、加工精度が安定しないという問題がある。そこで、図示の実施形態における加工水噴射手段7は、上記砥粒濃度検出手段80を作動して、ノズル72に接続された共通の加工水送出管76cを流れる加工水に混入されている砥粒の濃度を検出している。即ち、制御手段9は、発光手段801を作動して検出光を発光せしめるとともに、共通の加工水送出管76c内の加工水を通過した検出光を受光した受光手段802からの検出信号を入力している。共通の加工水送出管76c内の加工水は、混入されている砥粒の濃度が低いときには検出光の透過量が多いので受光手段802によって受光される光量は多くなり、混入されている砥粒の濃度が高いときには検出光の透過量が少ないので受光手段802によって受光される光量は少なくなる。従って、受光手段802は、加工水に混入されている砥粒の濃度が低いときには受光される光量が多くなるので高い電圧信号(V)を出力し、加工水に混入されている砥粒の濃度が高いときには受光される光量が少なくなるので低い電圧信号(V)を出力する。この受光手段802から出力される電圧信号(V)に基づいて、制御手段9は加工水に混入されている砥粒の濃度が適正範囲であるか否かを判定する。この制御手段9の判定手順について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。   While repeatedly performing the first injection process, the first process water replenishment process, the second injection process, and the second process water replenishment process described above, the process water is mixed into the process water injected from the nozzle 72. The concentration of abrasive grains changes. If the concentration of abrasive grains mixed in the processing water changes and the concentration deviates from an appropriate range, there is a problem that processing accuracy is not stable. In view of this, the working water jetting means 7 in the illustrated embodiment operates the abrasive concentration detecting means 80 to mix the abrasive grains mixed in the working water flowing through the common working water delivery pipe 76c connected to the nozzle 72. The concentration of is detected. That is, the control unit 9 operates the light emitting unit 801 to emit detection light, and inputs a detection signal from the light receiving unit 802 that has received the detection light that has passed through the processing water in the common processing water delivery pipe 76c. ing. Since the processing water in the common processing water delivery pipe 76c has a large amount of detection light transmitted when the concentration of the abrasive grains mixed in is low, the amount of light received by the light receiving means 802 increases and the mixed abrasive grains. When the density of the light is high, the amount of detection light transmitted is small, so the amount of light received by the light receiving means 802 is small. Accordingly, the light receiving means 802 outputs a high voltage signal (V) because the amount of light received increases when the concentration of abrasive grains mixed in the processing water is low, and the concentration of abrasive grains mixed in the processing water. When the voltage is high, the amount of received light is reduced, so a low voltage signal (V) is output. Based on the voltage signal (V) output from the light receiving means 802, the control means 9 determines whether or not the concentration of the abrasive grains mixed in the machining water is within an appropriate range. The determination procedure of the control means 9 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

制御手段9は、ステップS1において受光手段802から受光される光量に対応した電圧信号(V)を入力する。そして、制御手段9はステップS2に進んで、入力した電圧信号(V)が適正範囲の下限値(V1:例えば3ボルト)以上であるか否かをチェックする。ステップS2において電圧信号(V)が適正範囲の下限値(V1)以上である場合には、制御手段9はステップS3に進み、電圧信号(V)が適正範囲の上限値(V2:例えば4ボルト)以下であるか否かをチェックする。ステップS4において電圧信号(V)が適正範囲の上限値(V2)以下である場合には、制御手段9は加工水に混入されている砥粒の濃度が適正範囲であると判断して、上記ステップS1に戻る。一方、上記ステップS2において電圧信号(V)が適正範囲の下限値(V1)より低い場合には、制御手段9は加工水に混入されている砥粒の濃度が高すぎると判断し、ステップS4に進んで上記表示手段90に受光手段802が受光した光量に対応した電圧信号(V)とともに加工水に混入されている砥粒の濃度が高すぎる旨のエラーメッセージを表示する。また、上記ステップS3において電圧信号(V)が適正範囲の上限値(V2)より高い場合には、制御手段9は加工水に混入されている砥粒の濃度が低すぎると判断し、ステップS4に進んで上記表示手段90に受光手段802が受光した光量に対応した電圧信号(V)とともに加工水に混入されている砥粒の濃度が低すぎる旨のエラーメッセージを表示する。このようにして、表示手段90にエラーメッセージが表示されることにより、オペレータは加工水に混入されている砥粒の濃度が適正範囲から外れたことを確認することができる。即ち、表示手段90に表示されたエラーメッセージが加工水に混入されている砥粒の濃度が低すぎる旨の表示である場合には、オペレータは砥粒を例えばキャッチタンク60に補充する。また、表示手段90に表示されたエラーメッセージが加工水に混入されている砥粒の濃度が高すぎる旨の表示である場合には、オペレータは水を例えばキャッチタンク60に補充する。従って、加工水に混入されている砥粒の濃度を適正範囲に維持することができる。   The control means 9 inputs a voltage signal (V) corresponding to the amount of light received from the light receiving means 802 in step S1. Then, the control means 9 proceeds to step S2, and checks whether or not the input voltage signal (V) is equal to or higher than the lower limit value (V1: for example, 3 volts) of the appropriate range. If the voltage signal (V) is greater than or equal to the lower limit value (V1) of the appropriate range in step S2, the control means 9 proceeds to step S3, where the voltage signal (V) is the upper limit value (V2: 4 volts, for example). ) Check if it is below. When the voltage signal (V) is not more than the upper limit value (V2) of the appropriate range in step S4, the control means 9 determines that the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water is within the appropriate range, and Return to step S1. On the other hand, when the voltage signal (V) is lower than the lower limit (V1) of the appropriate range in step S2, the control means 9 determines that the concentration of the abrasive grains mixed in the machining water is too high, and step S4. Then, an error message indicating that the concentration of abrasive grains mixed in the processing water is too high is displayed on the display means 90 together with a voltage signal (V) corresponding to the amount of light received by the light receiving means 802. If the voltage signal (V) is higher than the upper limit (V2) of the appropriate range in step S3, the control means 9 determines that the concentration of the abrasive grains mixed in the machining water is too low, and step S4. Then, an error message indicating that the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water is too low is displayed on the display means 90 together with the voltage signal (V) corresponding to the amount of light received by the light receiving means 802. Thus, by displaying the error message on the display means 90, the operator can confirm that the concentration of the abrasive grains mixed in the machining water is out of the proper range. That is, if the error message displayed on the display means 90 is an indication that the concentration of abrasive grains mixed in the processing water is too low, the operator replenishes the catch tank 60 with abrasive grains, for example. Further, when the error message displayed on the display means 90 is an indication that the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water is too high, the operator replenishes the catch tank 60 with water, for example. Therefore, the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water can be maintained in an appropriate range.

次に、上述したウォータージェット加工装置によって被加工物としてのCSP基板を切断するウォータージェット加工について説明する。
先ず、被加工物としてのCSP基板について、図5および図6を参照して説明する。
図5および図6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。
Next, the water jet processing which cut | disconnects the CSP board | substrate as a to-be-processed object with the water jet processing apparatus mentioned above is demonstrated.
First, a CSP substrate as a workpiece will be described with reference to FIGS.
In the CSP substrate 10 shown in FIGS. 5 and 6, three blocks 10a, 10b, and 10c are continuously formed on a metal plate 100. FIG. On the surface 100a of the three blocks 10a, 10b, and 10c constituting the CSP substrate 10, a plurality of first division planned lines 101 extending in a predetermined direction, respectively, and a direction orthogonal to the first division planned lines 101 Are formed in a lattice shape. A chip size package (CSP) 103 is arranged in each of a plurality of regions partitioned by the first planned division line 101 and the second planned division line 102, and this chip size package (CSP) 103 is divided into each block 10a, 10b and 10c are molded by synthetic resin portions 110a, 110b and 110c from the back side of the metal plate 100. The outer peripheral portion of the metal plate 100 constituting the CSP substrate 10 is formed so as to protrude outward from the three blocks 10a, 10b, 10c, and a plurality of positioning holes 104 ( In the illustrated embodiment, four) are provided. The CSP substrate 10 formed in this way is divided into chip size packages (CSPs) 103 cut along the first planned division line 101 and the second planned division line 102 and individually packaged.

上述したCSP基板10は、図7に示す第1の被加工物保持治具12aおよび図8に示す第2の被加工物保持治具12bによって保持され、ウォータージェット加工装置の上記被加工物保持テーブル6上に保持される。なお、図7に示す第1の被加工物保持治具12aおよび図8に示す第2の被加工物保持治具12bは、後述する第1の貫通溝および第2の貫通溝以外は同一の構成であるため、同一部材には同一符号を付して説明する。図7に示す第1の被加工物保持治具12aおよび図8に示す第2の被加工物保持治具12bは、それぞれ下挟持板13と上挟持板14とからなっており、片側辺が2個のヒンジ15、15によって互いにヒンジ結合されている。   The CSP substrate 10 described above is held by the first workpiece holding jig 12a shown in FIG. 7 and the second workpiece holding jig 12b shown in FIG. 8, and the workpiece holding of the water jet machining apparatus is performed. It is held on the table 6. The first workpiece holding jig 12a shown in FIG. 7 and the second workpiece holding jig 12b shown in FIG. 8 are the same except for a first through groove and a second through groove which will be described later. Since it is a structure, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same member. The first workpiece holding jig 12a shown in FIG. 7 and the second workpiece holding jig 12b shown in FIG. 8 are each composed of a lower clamping plate 13 and an upper clamping plate 14, and one side is on one side. The two hinges 15 and 15 are hinged to each other.

第1の被加工物保持治具12aおよび第2の被加工物保持治具12bを構成する下挟持板13は、金属または合成樹脂によって矩形状に形成された板材からなっており、その上面には上記CSP基板10が嵌合する矩形状の凹部130が形成されている。この矩形状の凹部130の長手方向両側には上記CSP基板10の電極板100に形成された複数の位置決め用の穴104が嵌合する複数の位置決めピン131が配設されている。また、下挟持板13の4隅部には、上記第1の被加工物保持テーブル6aおよび第2の被加工物保持テーブル6bに配設された4本の位置決めピン62と嵌合する位置決め用の4個の穴132が設けられている。そして、図7に示す第1の被加工物保持治具12aを構成する下挟持板13の矩形状の凹部130には、上記CSP基板10の第1の分割予定ライン101と対応する第1の貫通溝133aと、該第1の貫通溝133aの一端および他端において隣接する第1の貫通溝133aを交互に連通する第2の貫通溝134aが形成されている。また、図8に示す第2の被加工物保持治具12bを構成する下挟持板13の矩形状の凹部130には、上記CSP基板10の第2の分割予定ライン102と対応する第1の貫通溝133bと、該第1の貫通溝133bの一端および他端において隣接する第1の貫通溝133bを交互に連通する第2の貫通溝134bが形成されている。   The lower clamping plate 13 constituting the first workpiece holding jig 12a and the second workpiece holding jig 12b is made of a plate material formed in a rectangular shape by metal or synthetic resin, Is formed with a rectangular recess 130 into which the CSP board 10 is fitted. A plurality of positioning pins 131 into which a plurality of positioning holes 104 formed in the electrode plate 100 of the CSP substrate 10 are fitted are disposed on both sides in the longitudinal direction of the rectangular recess 130. Further, at the four corners of the lower clamping plate 13, for positioning that is fitted with four positioning pins 62 arranged on the first workpiece holding table 6a and the second workpiece holding table 6b. The four holes 132 are provided. Then, in the rectangular recess 130 of the lower holding plate 13 constituting the first workpiece holding jig 12a shown in FIG. 7, the first division line 101 of the CSP substrate 10 corresponding to the first scheduled dividing line 101 is provided. A through-groove 133a and a second through-groove 134a that alternately communicates with the adjacent first through-groove 133a at one end and the other end of the first through-groove 133a are formed. Further, in the rectangular recess 130 of the lower holding plate 13 constituting the second workpiece holding jig 12b shown in FIG. 8, the first corresponding to the second scheduled division line 102 of the CSP substrate 10 is provided. A through-groove 133b and a second through-groove 134b that alternately communicates with the adjacent first through-groove 133b at one end and the other end of the first through-groove 133b are formed.

第1の被加工物保持治具12aおよび第2の被加工物保持治具12bを構成する上挟持板14には、それぞれ開口141が設けられている。この開口141は、上記CSP基板10と相似形でCSP基板10より僅かに小さい寸法形状に形成されている。   An opening 141 is provided in each of the upper holding plates 14 constituting the first workpiece holding jig 12a and the second workpiece holding jig 12b. The opening 141 is similar in shape to the CSP substrate 10 and is formed to have a slightly smaller size than the CSP substrate 10.

上記CSP基板10を第1の分割予定ライン101および第2の分割予定ライン102に沿って切断するには、先ず第1の被加工物保持治具11aの下挟持板13にCSP基板10を載置する。このとき、CSP基板10を矩形状の凹部130に嵌合するとともに、電極板100に形成された複数の位置決め用の穴104を下挟持板13に設けられた複数の位置決めピン131に嵌合する。そして、上挟持板14を重合して係合片16を係合凹部133に係合する。このようにしてCSP基板10を第1の被加工物保持治具12aにセットしたならば、CSP基板10がセットされた第1の被加工物保持治具12aを被加工物搬入・搬出開口1dを通して被加工物保持テーブル6上に載置する。このとき、第1の被加工物保持治具12aの下挟持板13に設けられた4個のピン穴132を被加工物保持テーブル6に配設された4本の位置決めピン62と嵌合することにより、CSP基板10がセットされた第1の被加工物保持治具12aは被加工物保持テーブル6の所定位置に保持される。   In order to cut the CSP substrate 10 along the first scheduled division line 101 and the second scheduled division line 102, first, the CSP substrate 10 is mounted on the lower clamping plate 13 of the first workpiece holding jig 11a. Put. At this time, the CSP substrate 10 is fitted into the rectangular recess 130 and the plurality of positioning holes 104 formed in the electrode plate 100 are fitted into the plurality of positioning pins 131 provided in the lower holding plate 13. . Then, the upper clamping plate 14 is overlapped to engage the engagement piece 16 with the engagement recess 133. When the CSP substrate 10 is set in the first workpiece holding jig 12a in this way, the first workpiece holding jig 12a on which the CSP substrate 10 is set is inserted into the workpiece loading / unloading opening 1d. Through the workpiece holding table 6. At this time, the four pin holes 132 provided in the lower holding plate 13 of the first workpiece holding jig 12 a are fitted with the four positioning pins 62 provided in the workpiece holding table 6. Thus, the first workpiece holding jig 12a on which the CSP substrate 10 is set is held at a predetermined position of the workpiece holding table 6.

CSP基板10がセットされた第1の被加工物保持治具12aがウォータージェット加工装置における被加工物保持テーブル6の所定位置に保持されたならば、制御手段9は第1の移動手段30および第3の移動手段50を作動し第1の可動基台3および第3の可動基台5を矢印Xおよび矢印Yで示す方向に移動させて、被加工物保持テーブル6に保持されたCSP基板10をノズル72の下方である加工領域に移動し、所定の加工開始位置をノズル72の直下に位置付ける。そして、制御手段9は第2の移動手段40を作動して第2の可動基台4を矢印Zで示す方向に移動しノズル72をCSP基板10の表面から上方に所定の間隔(例えば、50μm)を置いた所定位置に位置付ける。   If the first workpiece holding jig 12a on which the CSP substrate 10 is set is held at a predetermined position of the workpiece holding table 6 in the water jet machining apparatus, the control means 9 includes the first moving means 30 and The CSP substrate held on the workpiece holding table 6 by operating the third moving means 50 and moving the first movable base 3 and the third movable base 5 in the directions indicated by the arrows X and Y. 10 is moved to a machining area below the nozzle 72, and a predetermined machining start position is positioned immediately below the nozzle 72. Then, the control unit 9 operates the second moving unit 40 to move the second movable base 4 in the direction indicated by the arrow Z, and moves the nozzle 72 upward from the surface of the CSP substrate 10 at a predetermined interval (for example, 50 μm). ).

次に、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)し、上記第1の第1の噴射工程を実施してノズル72から砥粒が混入された加工水を噴射するとともに、第3の移動手段50および第1の移動手段30を作動して第3の可動基台5および第1の可動基台3を矢印Yおよび矢印Xで示す方向に順次移動させることにより、被加工物保持テーブル6即ちCSP基板10をノズル72に対して第1の被加工物保持治具12aの下挟持板13に形成された第1の貫通溝133aおよび第2の貫通溝134aに沿って移動せしめる。この結果、CSP基板10は、第1の分割予定ライン101の全てと第2の分割予定ライン102の一部に沿って(第1の被加工物保持治具12aの下挟持板13に形成された第1の貫通溝133aおよび第2の貫通溝134aに沿って)切断される(第1の切断工程)。なお、切断時においては、高圧の加工水はCSP基板10を貫通するが、切断後の高圧の加工水は下挟持板13に形成された第1の貫通溝133aおよび第2の貫通溝134aを通り、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る。   Next, the high-pressure water feed pump 732 constituting the high-pressure water supply means 73 of the processed water injection means 7 is operated and the first high-pressure water on-off valve 79a is energized (ON), so that the first first The injection process is performed to inject processing water mixed with abrasive grains from the nozzle 72, and the third moving unit 50 and the first moving unit 30 are operated to operate the third movable base 5 and the first moving unit 5. By sequentially moving the movable base 3 in the directions indicated by the arrows Y and X, the workpiece holding table 6, that is, the CSP substrate 10 is moved to the nozzle 72 with respect to the first workpiece holding jig 12 a as a lower clamping plate. 13 is moved along the first through-groove 133a and the second through-groove 134a. As a result, the CSP substrate 10 is formed on the lower clamping plate 13 of the first workpiece holding jig 12a along all of the first scheduled dividing line 101 and a part of the second scheduled dividing line 102 (see FIG. The first through groove 133a and the second through groove 134a) are cut (first cutting step). At the time of cutting, the high-pressure processing water penetrates the CSP substrate 10, but the high-pressure processing water after cutting passes through the first through-groove 133 a and the second through-groove 134 a formed in the lower holding plate 13. As a result, the momentum is moderated by the buffer water contained in the catch tank 60.

なお、上記第1の切断工程を実施している際に、制御手段9は上記砥粒量検出手段81aおよび81bからの検出信号に基づいて上記第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実施する。   When the first cutting step is performed, the control means 9 performs the first injection step and the first working water replenishment step based on the detection signals from the abrasive grain amount detection means 81a and 81b. The second injection step and the second process water replenishment step are alternately performed.

上述した第1の切断工程を実施したならば、第1の切断工程が実施されたCSP基板10を挟持している第1の被加工物保持治具12aを被加工物保持テーブル6から取り外す。そして、第1の被加工物保持治具12aに挟持されているCSP基板10を第2の被加工物保持治具12bにセットする。このCSP基板10のセットは、上記第1の被加工物保持治具12aへのセットと同様に実施する。   If the 1st cutting process mentioned above was implemented, the 1st workpiece holding jig 12a which clamps the CSP board | substrate 10 in which the 1st cutting process was implemented will be removed from the workpiece holding table 6. FIG. Then, the CSP substrate 10 sandwiched by the first workpiece holding jig 12a is set on the second workpiece holding jig 12b. The CSP substrate 10 is set in the same manner as the setting to the first workpiece holding jig 12a.

CSP基板10を第2の被加工物保持治具12bにセットしたならば、CSP基板10がセットされた第2の被加工物保持治具12bを被加工物保持テーブル6上に載置し、上記第1の被加工物保持治具12aと同様に被加工物保持テーブル6の所定位置に保持する。次に、第1の移動手段30および第3の移動手段50を作動して第1の可動基台3および第3の可動基台5を矢印Xおよび矢印Yで示す方向に移動させて、被加工物保持テーブル6に保持されたCSP基板10をノズル72の下方である加工領域に移動し、所定の加工開始位置を例えばノズル72の直下に位置付ける。そして、第2の移動手段40を作動して第2の可動基台4を矢印Zで示す方向に移動しノズル72をCSP基板10の表面から上方に所定の間隔(例えば、50μm)を置いた所定位置に位置付ける。   If the CSP substrate 10 is set on the second workpiece holding jig 12b, the second workpiece holding jig 12b on which the CSP substrate 10 is set is placed on the workpiece holding table 6. Similar to the first workpiece holding jig 12a, the workpiece holding table 6 is held at a predetermined position. Next, the first moving means 30 and the third moving means 50 are operated to move the first movable base 3 and the third movable base 5 in the directions indicated by arrows X and Y, and The CSP substrate 10 held on the workpiece holding table 6 is moved to a machining area below the nozzle 72, and a predetermined machining start position is positioned, for example, directly below the nozzle 72. Then, the second moving means 40 is operated to move the second movable base 4 in the direction indicated by the arrow Z, and the nozzle 72 is placed above the surface of the CSP substrate 10 at a predetermined interval (for example, 50 μm). Position in place.

次に、上記第1の噴射工程を実施してノズル72から砥粒が混入された加工水を噴射するとともに、第3の移動手段50および第1の移動手段30を作動して第3の可動基台5および第1の可動基台3を矢印Yおよび矢印Xで示す方向に順次移動させることにより、被加工物保持テーブル6即ちCSP基板10をノズル72に対して第2の被加工物保持治具12bの下挟持板13に形成された第1の貫通溝133bおよび第2の貫通溝134bに沿って移動せしめる。この結果、CSP基板10は、第2の分割予定ライン102の全てと第1の分割予定ライン101の一部に沿って(第2の被加工物保持治具12bの下挟持板13に形成された第1の貫通溝133bおよび第2の貫通溝134bに沿って)切断される(第2の切断工程)。なお、切断時においては、高圧の加工水はCSP基板10を貫通するが、切断後の高圧の加工水は下挟持板13に形成された第1の貫通溝133bおよび第2の貫通溝134bを通り、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る。   Next, the first injection step is performed to inject the processing water mixed with abrasive grains from the nozzle 72, and the third moving unit 50 and the first moving unit 30 are operated to operate the third movable unit. By sequentially moving the base 5 and the first movable base 3 in the directions indicated by the arrows Y and X, the workpiece holding table 6, that is, the CSP substrate 10 is held with respect to the nozzle 72 by the second workpiece. The jig 12b is moved along the first through-groove 133b and the second through-groove 134b formed in the lower clamping plate 13 of the jig 12b. As a result, the CSP substrate 10 is formed on the lower clamping plate 13 of the second workpiece holding jig 12b along all of the second scheduled dividing line 102 and a part of the first scheduled dividing line 101 (see FIG. The first through groove 133b and the second through groove 134b) are cut (second cutting step). At the time of cutting, the high-pressure processing water penetrates the CSP substrate 10, but the high-pressure processing water after cutting passes through the first through-groove 133 b and the second through-groove 134 b formed in the lower clamping plate 13. As a result, the momentum is moderated by the buffer water contained in the catch tank 60.

なお、上記第2の切断工程を実施している際にも、制御手段9は上記砥粒量検出手段81aおよび81bからの検出信号に基づいて上記第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実施する。   Even when the second cutting step is being performed, the control means 9 is based on the detection signals from the abrasive grain amount detecting means 81a and 81b, and the first injection step and the first working water replenishment are performed. The process, the second injection process, and the second process water replenishment process are performed alternately.

上述した第2の切断工程を実施したならば、第2の切断工程が実施されたCSP基板10を挟持している第2の被加工物保持治具12bを被加工物保持テーブル6から取り外す。以上のようにして第1の切断工程および第2の切断工程を実施することによりCSP基板10は、第1の分割予定ライン101のおよび第2の分割予定ライン102に沿って切断され、個々のチップサイズパッケージ(CSP)に分割される。   If the 2nd cutting process mentioned above was implemented, the 2nd workpiece holding jig | tool 12b which clamps the CSP board | substrate 10 in which the 2nd cutting process was implemented will be removed from the workpiece holding table 6. FIG. By performing the first cutting step and the second cutting step as described above, the CSP substrate 10 is cut along the first division planned line 101 and the second division planned line 102, and the individual Divided into chip size packages (CSP).

上記第1の切断工程および第2の切断工程を実施しているうちに、ノズル72から噴射される加工水に混入されている砥粒の濃度が変化していく。加工水に混入されている砥粒の濃度が変化し、濃度が適正範囲から外れると、上述したように加工精度が安定しないという問題がある。そこで、図示の実施形態におけるレーザー加工装置の加工水噴射手段7は、上述したように上記砥粒濃度検出手段80を作動して、ノズル72に接続された共通の加工水送出管76cを流れる加工水に混入されている砥粒の濃度を検出している。そして、オペレータが砥粒濃度検出手段80によって検出された加工水に混入されている砥粒の濃度を確認して、加工水に混入されている砥粒の濃度が適正範囲の下限値より低い場合には砥粒を補給し、砥粒の濃度が適正範囲の上限値より高い場合には水を補給することにより加工水に混入されている砥粒の濃度を適正範囲に維持することができる。   While carrying out the first cutting step and the second cutting step, the concentration of abrasive grains mixed in the processing water sprayed from the nozzle 72 changes. If the concentration of abrasive grains mixed in the processing water changes and the concentration deviates from an appropriate range, there is a problem that the processing accuracy is not stable as described above. Therefore, the machining water jetting means 7 of the laser machining apparatus in the illustrated embodiment operates the abrasive concentration detecting means 80 as described above, and machining that flows through the common machining water delivery pipe 76c connected to the nozzle 72. The concentration of abrasive grains mixed in water is detected. When the operator confirms the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water detected by the abrasive concentration detection means 80, and the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water is lower than the lower limit value of the appropriate range In the case where the abrasive grains are replenished and the concentration of the abrasive grains is higher than the upper limit of the appropriate range, the concentration of the abrasive grains mixed in the processing water can be maintained in the proper range by replenishing water.

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斜視図。1 is a perspective view of a water jet machining apparatus configured according to the present invention. 図1に示すウォータージェット加工装置を構成する加工水噴射手段の構成ブロック図。The block diagram of a structure of the process water injection means which comprises the water jet processing apparatus shown in FIG. 図2に示す加工水噴射手段を構成する砥粒濃度検出手段の要部を破断して示す説明図。Explanatory drawing which fractures | ruptures and shows the principal part of the abrasive-grain density | concentration detection means which comprises the process water injection means shown in FIG. 図3に示す砥粒濃度検出手段を構成する制御手段の砥粒濃度手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the abrasive grain concentration procedure of the control means which comprises the abrasive grain density | concentration detection means shown in FIG. 被加工物としてのCSP基板の斜視図。The perspective view of the CSP board | substrate as a to-be-processed object. 図3に示すCSP基板の断面図。Sectional drawing of the CSP board | substrate shown in FIG. 被加工物としてのCSP基板を保持しウォータージェット加工装置の被加工物保持テーブル上に載置するための第1の被加工物保持治具の斜視図。The perspective view of the 1st workpiece holding jig | tool for hold | maintaining the CSP board | substrate as a workpiece and mounting on the workpiece holding table of a water jet processing apparatus. 被加工物としてのCSP基板を保持しウォータージェット加工装置の被加工物保持テーブル上に載置するための第2の被加工物保持治具の斜視図。The perspective view of the 2nd workpiece holding jig for hold | maintaining the CSP board | substrate as a workpiece and mounting on the workpiece holding table of a water jet processing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

2:静止基台
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: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
80:砥粒濃度検出手段
801:発光手段
802:受光手段
81a:第1の砥粒量検出手段
81b: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
2: stationary base 3: first movable base 30: first moving means 4: second possible base 40: second moving means 5: third movable base 50: third moving means 6: Workpiece holding table 60: Catch tank 7: Processing water injection means 71a: First high pressure tank 71b: Second high pressure tank 711a, 711b: Processing water delivery pipes 712a, 712b: High pressure water supply pipes 713a, 713b : Processing water discharge pipes 714a, 714b: Processing water suction pipes 715a, 715b: Processing water supply pipes 72: Nozzle 73: High pressure water supply means 74: Processing water replenishment means 741: Suction pump 743: Abrasive filter 745a, 745b: Electromagnetic On-off valves 746a, 746b: electromagnetic on-off valves 77a: first processing water on-off valves 77b: second processing water on-off valves 78a: first processing water merging means 78b: second processing water merging means 79a: first High pressure water Valve closing 79b: Second high pressure water on / off valve 80: Abrasive grain concentration detecting means 801: Light emitting means 802: Light receiving means 81a: First abrasive grain amount detecting means 81b: Second abrasive grain amount detecting means 9: Control means 10: CSP substrate (workpiece)
12a: first workpiece holding jig 12b: second workpiece holding jig

Claims (4)

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し、該加工水噴射手段が砥粒が混入された加工水を送出する加工水送出手段と該加工水送出手段から送出された加工水を噴射するノズルとを具備しているウォータージェット加工装置において、
該加工水送出手段と該ノズルとを接続する加工水送出管内の加工水に混入されている砥粒の濃度を検出する砥粒濃度検出手段を具備している、
ことを特徴とするウォータージェット加工装置。
A workpiece holding means for holding the workpiece, and a processing water injection means for injecting the processing water in which abrasive grains are mixed into the workpiece held by the workpiece holding means. In a water jet machining apparatus comprising: a processing water sending means for sending processing water mixed with abrasive grains; and a nozzle for jetting the processing water sent from the processing water sending means.
Comprising abrasive concentration detecting means for detecting the concentration of abrasive particles mixed in the processing water in the processing water delivery pipe connecting the processing water delivery means and the nozzle;
A water jet machining apparatus characterized by that.
該砥粒濃度検出手段は、該加工水送出管内に検出光を発光する発光手段と、該発光手段と対向して配設された受光手段と、該受光手段によって受光された受光量に基づいて加工水に混入されている砥粒の濃度を求める制御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。   The abrasive grain concentration detecting means is based on a light emitting means for emitting detection light into the processed water delivery pipe, a light receiving means disposed opposite to the light emitting means, and an amount of light received by the light receiving means. The water jet machining apparatus according to claim 1, comprising control means for obtaining a concentration of abrasive grains mixed in the machining water. 該制御手段は、砥粒の濃度が許容範囲でない場合にはエラーメッセージを表示手段に出力する、請求項2記載のウォータージェット加工装置。   The water jet machining apparatus according to claim 2, wherein the control means outputs an error message to the display means when the concentration of the abrasive grains is not within an allowable range. 該加工水送出管には対向して設けられた一対の開口窓が形成され、該一対の開口窓にそれぞれサファイヤが装着されており、該一対の開口窓部の一方に該発光手段が配設され、該一対の開口窓の他方に該受光手段が配設される、請求項1から3のいずれかに記載のウォータージェット加工装置。   A pair of opening windows provided opposite to each other are formed in the processed water delivery pipe, and sapphire is mounted on each of the pair of opening windows, and the light emitting means is disposed on one of the pair of opening windows. The water jet processing apparatus according to claim 1, wherein the light receiving means is disposed on the other of the pair of opening windows.
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