JP2011073120A - Cutting device and detecting method - Google Patents
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Description
本発明は、水平に延在する保持表面を有する被加工物保持手段と、被加工物保持手段の保持表面に保持された被加工物を加工するための、鉛直方向に移動自在な導電性回転切削ブレードとを具備する切削装置、及び被加工物保持手段の水平に延在する保持表面に対する、保持表面上に保持された被加工物を加工するための導電性回転切削ブレードの鉛直方向基準高さを検出する検出方法に関するものである。 The present invention provides a workpiece holding means having a horizontally extending holding surface, and a vertically movable conductive rotation for processing the workpiece held on the holding surface of the workpiece holding means. A vertical reference height of a conductive rotary cutting blade for processing a workpiece held on a holding surface with respect to a horizontally extending holding surface of a cutting device having a cutting blade and a workpiece holding means The present invention relates to a detection method for detecting the thickness.
例えばパッケージ基板を高精度に個々のパッケージデバイスに分割することができる切削装置としては、水平に延在する保持表面を有する被加工物保持手段と、被加工物保持手段の保持表面に保持された被加工物を加工するための、鉛直方向に移動自在な導電性回転切削ブレードとを具備する切削装置が提案され実用に供されている。パッケージ基板を切削する導電性回転切削ブレードとしては、ダイアモンド砥粒を金属粉末が含有された樹脂で固めたレジンブレードが一般的である。切削ブレードが導電性を有することから、保持手段の保持表面を囲繞する金属で形成された基台の上面に高速回転されている切削ブレードを接触させ、電気的に接続させ、かかる接続を検出し検出時の切削ブレードの鉛直方向位置を基準高さとしている(例えば、特開平11−254259号公報、特開2005−142202号公報参照)。 For example, as a cutting apparatus capable of dividing a package substrate into individual package devices with high accuracy, a workpiece holding means having a holding surface extending horizontally and a holding surface of the workpiece holding means are held. A cutting apparatus including a conductive rotary cutting blade that is movable in the vertical direction for processing a workpiece is proposed and put into practical use. As a conductive rotary cutting blade for cutting a package substrate, a resin blade in which diamond abrasive grains are hardened with a resin containing metal powder is generally used. Since the cutting blade has electrical conductivity, the cutting blade rotated at high speed is brought into contact with the upper surface of the base made of metal surrounding the holding surface of the holding means, and is electrically connected to detect such connection. The vertical position of the cutting blade at the time of detection is used as a reference height (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-254259 and 2005-142202).
従来の保持手段の枠体はSUS等の金属から形成されている場合が多く、高速回転している切削ブレードを枠体に接触させると、基台の金属がブレードの先端に固着し、或いは接触時に切削ブレードが局部的に損傷することがある。そのような切削ブレードでパッケージ基板を切削するとパッケージデバイスの側面に欠けが生じる等、デバイスの品質を低下させるという問題がある。 The frame of the conventional holding means is often made of a metal such as SUS. When a cutting blade rotating at high speed is brought into contact with the frame, the base metal is fixed to the tip of the blade or is in contact with the frame. Sometimes the cutting blade is locally damaged. When the package substrate is cut with such a cutting blade, there is a problem that the quality of the device is deteriorated, such as chipping on the side surface of the package device.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、レジンブレード等の導電性回転切削ブレードの基準高さ検出時に切削ブレードに金属が固着したり、切削ブレードが損傷することがない、新規且つ改良された切削装置、及び切削ブレードの鉛直方向の基準高さの検出方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such points, and the main technical problem thereof is that metal is fixed to the cutting blade when the reference height of the conductive rotary cutting blade such as a resin blade is detected, or the cutting blade is To provide a new and improved cutting device that is not damaged and a method for detecting a reference height in a vertical direction of a cutting blade.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、上記主たる技術的課題を達成する切削方法として、水平に延在する保持表面を有する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段の該保持表面に保持された被加工物を加工するための、鉛直方向に移動自在な導電性回転切削ブレードとを具備する切削装置において、上面が開放された液体収容凹部を有する液体収容手段と、該液体収容手段の該液体収容凹部に導電性液体を供給して、該被加工物保持手段の該保持表面高さに対して所定関係高さを有する基準液面を該液体収容凹部内に形成するための導電性液体供給手段と、該基準液面に向けて該切削ブレードが下降されて該切削ブレードが該基準液面に接触され、該切削ブレードと該基準液面とが電気的に接続されるとかかる接続を検出し、かかる検出時の該切削ブレードの鉛直方向位置を基準高さとする検出手段とを備えている、ことを特徴とする切削装置が提供される。 The present invention has been made in view of the above facts, and as a cutting method for achieving the main technical problem, a workpiece holding means having a horizontally extending holding surface, and the workpiece holding means, In a cutting apparatus comprising a conductive rotary cutting blade movable in a vertical direction for processing a workpiece held on a holding surface, a liquid storage means having a liquid storage recess having an open upper surface, A conductive liquid is supplied to the liquid storage recess of the liquid storage means, and a reference liquid surface having a predetermined relationship height with respect to the holding surface height of the workpiece holding means is formed in the liquid storage recess. Conductive liquid supply means, and the cutting blade is lowered toward the reference liquid level so that the cutting blade contacts the reference liquid level, and the cutting blade and the reference liquid level are electrically connected Will detect such a connection, That and a detection means for the vertical position reference height of the detection time of the cutting blade, is provided a cutting apparatus, characterized in that.
該導電性液体供給手段は所定量の導電性液体を供給する定量供給手段であり、該液体収容手段の該液体収容凹部内に存在する導電性液体を排出するための導電性液体排出手段が備えられているのが好ましい。 The conductive liquid supply means is a fixed quantity supply means for supplying a predetermined amount of conductive liquid, and includes a conductive liquid discharge means for discharging the conductive liquid present in the liquid storage recess of the liquid storage means. It is preferred that
また、上記主たる技術的課題を達成する検出方法として、被加工物保持手段の水平に延在する保持表面に対する、該保持表面上に保持された被加工物を加工するための導電性回転切削ブレードの鉛直方向高さを検出する検出方法にして、液体収容手段の上面が開放された液体収容凹部内に導電性液体を供給して、該加工物保持手段の該保持表面高さに対して所定関係高さを有する基準液面を形成し、次いで該基準液面に向けて該加工手段を下降させ、該加工手段が該基準液面に接触して該加工手段と該基準液面が電気的に接続される時点を電気的に検出し、かかる検出時の該切削ブレードの鉛直方向位置を基準高さとすることを特徴とする検出方法が提供される。 Further, as a detection method for achieving the main technical problem, a conductive rotary cutting blade for processing the workpiece held on the holding surface with respect to the holding surface extending horizontally of the workpiece holding means. As a detection method for detecting the height in the vertical direction, a conductive liquid is supplied into a liquid storage recess in which the upper surface of the liquid storage means is opened, and a predetermined height is set with respect to the holding surface height of the workpiece holding means. Forming a reference liquid surface having a relational height, then lowering the processing means toward the reference liquid surface, the processing means comes into contact with the reference liquid surface, and the processing means and the reference liquid surface are electrically A detection method is provided in which a point in time of electrical connection is electrically detected, and a vertical position of the cutting blade at the time of detection is used as a reference height.
該切削ブレードを下降する際には該切削ブレードを非回転状態に維持するのが好ましい。 When the cutting blade is lowered, it is preferable to maintain the cutting blade in a non-rotating state.
本発明によれば、切削ブレードの基準位置検出時の基準面を水で形成したので、切削ブレードに金属が固着したり、切削ブレードが損傷して、切削能力の低下を招くことがない。 According to the present invention, since the reference surface at the time of detecting the reference position of the cutting blade is formed of water, metal is not fixed to the cutting blade, or the cutting blade is not damaged, and the cutting ability is not lowered.
以下、添付図面を参照して本発明の切削装置及び検出方法の好適実施形態について更に詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a cutting apparatus and a detection method of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明の切削装置の典型例の要部が図示されている。切削装置には、図1に図示される被加工物保持手段2及び切削手段4が配設されている。被加工物保持手段2は、水平に延在する保持表面6を有する吸着部材8と、基台10とからなる。基台10はSUS等の剛性部材で構成され、水平面内で回転可能に、またX軸方向に移動可能に配設されている。かかる基台10の上面に、樹脂等の弾性部材で形成された吸着部材8が接着剤による接着等の適宜の様式によって固定されている。吸着部材8の保持表面6には複数個の吸引孔12が開口している。吸引孔12は後述する被加工物Wに形成された複数個のデバイスDに対応して形成されている。かかる複数個の吸引孔12は図示しない吸引源に選択的に連通されている。切削装置自体の構成は、例えば特開2008−262983号公報に開示されている周知の形態でよく、その詳細な説明は本明細書においては省略する。
FIG. 1 shows a main part of a typical example of the cutting apparatus of the present invention. The cutting apparatus is provided with a workpiece holding means 2 and a cutting means 4 shown in FIG. The workpiece holding means 2 includes a
上述の被加工物保持手段2の保持表面6に吸引保持される被加工物Wは、一例としてQFN基板 (Quad Flat Non-lead package)等の矩形状の半導体パッケージ基板である。図1に図示するパッケージ基板Wは、基板14と基板14の裏面側に実装されたICチップ等(図示しない)を一括封止する樹脂16とから形成される。ICチップ等は基板14の表面上に形成された分割ラインLにより規定された領域に実装されている。分割ラインLに沿って切断することによりパッケージ基板Wが個々のデバイスDに分割される。
The workpiece W sucked and held on the
被加工物保持手段2の保持表面6に保持された被加工物2は、切削手段4により分割ラインLに沿って分割される。切削手段4は、図1に図示するように、ハウジング18と、ハウジング18に高速回転可能に配設されたスピンドル(図示していない)と、スピンドルの先端に工具マウント20を介して装着された導電性回転切削ブレード22と、切削ブレード22に切削液を供給するノズル24を有するホイールカバー26とから構成される。切削手段4は、Z軸方向の鉛直方向及びY軸方向に移動自在に配設されている。
The workpiece 2 held on the
切削ブレード22は、一般的に被加工物がQFN基板の場合には、ダイアモンド砥粒を金属粉末が含有された樹脂で固めたレジンブレードが使用される。金属粉末を樹脂に添加することで切削ブレード22は導電性を有している。切削ブレード22は円環形状の周知な構造である。
In general, when the workpiece is a QFN substrate, a resin blade obtained by hardening diamond abrasive grains with a resin containing metal powder is used as the
図2を参照して説明を続けると、上述する被加工物保持手段2の近傍に、液体収容手段28が配設されている。液体収容手段28は、SUS等の金属部材で形成されたブロック形状であり、上面には上方が開放された液体収容凹部30が形成されている。液体収容凹部30の開口は、切削ブレード22の刃厚より幅広に形成されている。導電性液体34は、例えば純水にCO2を混入し電気抵抗率1MΩ以下の混合水や、市水等の導電性を有し、切削ブレード22に化学的に影響を与えない液体であればよい。
Continuing the description with reference to FIG. 2, the liquid storage means 28 is disposed in the vicinity of the workpiece holding means 2 described above. The liquid storage means 28 has a block shape formed of a metal member such as SUS, and a liquid storage recess 30 whose top is opened is formed on the upper surface. The opening of the
液体収容手段28の液体収容凹部30に導電性液体34を供給する導電性液体供給手段の一実施形態である、所定量の導電性液体34を供給する定量供給手段32を図2に示している。定量供給手段32は、液体収容凹部30の上方に配設され、導電性液体34が供給される図示しない配管を介して定量滴下可能なポペット弁等の定量バルブなどで形成される。所定量とは、図2に図示するように、液体収容手段28の液体収容凹部30の所定位置に液面が形成される量である。導電性液体供給手段32から滴下される定量導電性液体34で液体収容凹部30に形成された液面は、常に同一位置に形成される。かかる液面を基準液面36(図3参照)とし、被加工物保持手段2の保持表面6に対して所定関係高さになるように、液体収容凹部30の配設位置及び定量供給手段32からの導電性液体34の滴下される所定量と、が設定されている。
FIG. 2 shows a quantitative supply means 32 for supplying a predetermined amount of the
図2に図示するように、液体収容手段28の液体収容凹部30の導電性液体34を排出するための導電性液体排出手段35が配設されている。導電性液体排出手段35は、例えばエアを高圧で供給するエアノズル35aである。エアノズル35aは液体収容手段28の上方の定量供給手段32から滴下される液体34の滴下の邪魔にならない箇所に、液体収容凹部30にエアノズル35aの開口を向けて配設されている。導電性液体排出手段35は、必要に応じてエアノズルを複数本設けたり、適宜移動可能に構成したり等、液体収容凹部30内に存在する導電性液体34の全てを排出できるように構成される。
As shown in FIG. 2, conductive liquid discharge means 35 for discharging the
図3に図示するように、液体収容凹部30は配線38を介して切削手段4のスピンドル19の後端部に接続されている。この配線38上には直流電源40と、配線38に電流が流れたことを検出する検出手段42とが配設されている。切削ブレード22が液体収容凹部30内の所定量の導電性液体34の基準液面36に向けて下降され、切削ブレード22の下端が基準液面36に接触すると、配線38に電流が流れ、検出手段42により電流が検出される。かかる検出時の切削ブレード22の鉛直方向位置を基準高さとする。
As shown in FIG. 3, the
続いて、上記の様に構成された切削装置における、被加工物保持手段2の水平に延在する保持表面6に対する、保持表面6上に保持された被加工物Wを加工するための導電性回転切削ブレード22の鉛直方向高さを検出する検出方法について説明する。最初に、スピンドル19の回転を停止した状態で、切削ブレード22を工具マウント20を介してスピンドル19に装着する。次いで、図4に示すように、導電性液体排出手段35から圧縮エアを噴射し液体収容手段28の液体収容凹部30内の、前回の基準高さ検出の際に供給された導電性液体34を実質上全て除去する。
Subsequently, in the cutting apparatus configured as described above, the conductivity for processing the workpiece W held on the holding
しかる後に、図5に図示するように、定量供給手段32から所定量の導電性液体34を液体収容凹部30内に滴下し、かくして図3に図示する如く加工物保持手段2の保持表面6高さに対して所定関係高さを有する基準液面36を形成する。次いで、切削ブレード22を非回転状態に維持したまま基準液面36に向けて切削手段4を下降させる。切削ブレード22の下端が基準液面36に接触して切削手段4と基準液面36が電気的に接続される時点を検出手段42が検出する。かかる検出時の切削ブレード22の鉛直方向位置を基準高さとする。切削ブレード22を非回転状態に維持する故に、高速に回転する切削ブレード22から生じる風圧によって液面が波打ち基準液面36が変動してしまうことが確実に回避される。また、基準高さ検出毎に、前回の基準高さ検出の際の導電性液体34を実質上全て除去し、次いで新たに定量の導電性液体34を供給する故に、導電性液体34の蒸発等によって基準液面36が変動してしまうことが確実に回避される。
After that, as shown in FIG. 5, a predetermined amount of
図6は、液体供給手段の他の実施形態を図示している。図6に図示する液体供給手段44は、矩形形状のSUS等の金属材で形成されたブロック部材46を備えている。このブロック部材46の上面にはブロック部材46の長辺に沿って形成された液体収容凹部47が形成されている。液体収容凹部47の両側には下方に向かって外方に傾斜する傾斜面48が形成されている。液体収容凹部47は細長溝形状に形成され、液体収容凹部47の幅Wは基準位置を検出する切削ブレード22の刃厚よりも大きい。
FIG. 6 illustrates another embodiment of the liquid supply means. The liquid supply means 44 illustrated in FIG. 6 includes a
液体収容凹部47の長手方向片端部の底面には導電性液体49を供給するための開口50が形成され、かかる開口50にはブロック部材46内を貫通して形成された導電性液体用配管52(二点鎖線で簡略に示している)が接続されている。更にブロック部材46には、液体収容凹部47の長手方向他端に連通する導電性液体49を排出するための排出溝54が形成されている。導電性液体用配管52から導電性液体49が、液体収容凹部47の溝の上面47aと導電性液体49の水面の高さが同一になるような所定の供給量で供給される。液体収容凹部47の溝の上面47aを越えた導電性液体49は傾斜面48上を流下する。導電性液体49を所定量で供給し、傾斜面48及び排出溝54により排出することで、水面51の高さの変動を充分回避することができる。かかる導電性液体49の液面を基準液面とする。
An
2 被加工物保持手段
4 切削手段
22 切削ブレード
28 液体収容手段
30 液体収容凹部
32 導電性液体供給手段
34 導電性液体
35 導電性液体排出手段
36 基準液面
42 検出手段
44 液体収容手段(他の実施形態)
W 被加工物
2 Workpiece holding means 4 Cutting means 22
W Workpiece
Claims (4)
上面が開放された液体収容凹部を有する液体収容手段と、
該液体収容手段の該液体収容凹部に導電性液体を供給して、該被加工物保持手段の該保持表面高さに対して所定関係高さを有する基準液面を該液体収容凹部内に形成するための導電性液体供給手段と、
該基準液面に向けて該切削ブレードが下降されて該切削ブレードが該基準液面に接触され、該切削ブレードと該基準液面とが電気的に接続されるとかかる接続を検出し、かかる検出時の該切削ブレードの鉛直方向位置を基準高さとする検出手段と
を備えている、ことを特徴とする切削装置。 Workpiece holding means having a holding surface extending horizontally, and a conductive rotary cutting blade movable in the vertical direction for processing the work piece held on the holding surface of the work piece holding means In a cutting device comprising:
A liquid storage means having a liquid storage recess having an open upper surface;
A conductive liquid is supplied to the liquid storage recess of the liquid storage means, and a reference liquid level having a predetermined relationship height with respect to the holding surface height of the workpiece holding means is formed in the liquid storage recess. Conductive liquid supply means for
When the cutting blade is lowered toward the reference liquid surface and the cutting blade is brought into contact with the reference liquid surface, and the cutting blade and the reference liquid surface are electrically connected, the connection is detected and applied. A cutting apparatus comprising: a detecting unit that sets a vertical position of the cutting blade at the time of detection as a reference height.
液体収容手段の上面が開放された液体収容凹部内に導電性液体を供給して、該加工物保持手段の該保持表面高さに対して所定関係高さを有する基準液面を形成し、
次いで該基準液面に向けて該加工手段を下降させ、該加工手段が該基準液面に接触して該加工手段と該基準液面が電気的に接続される時点を電気的に検出し、かかる検出時の該切削ブレードの鉛直方向位置を基準高さとすることを特徴とする検出方法。 A detection method for detecting the vertical reference height of the conductive rotary cutting blade for processing the workpiece held on the holding surface with respect to the holding surface extending horizontally of the workpiece holding means,
Supplying a conductive liquid into a liquid containing recess in which the upper surface of the liquid containing means is opened to form a reference liquid level having a predetermined relational height with respect to the holding surface height of the workpiece holding means;
Next, the processing means is lowered toward the reference liquid level, and the time when the processing means comes into contact with the reference liquid level and the processing means and the reference liquid level are electrically connected is electrically detected, A detection method characterized in that a vertical position of the cutting blade at the time of detection is set as a reference height.
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