JP2014157912A

JP2014157912A - 切削装置

Info

Publication number: JP2014157912A
Application number: JP2013027558A
Authority: JP
Inventors: Yunfeng Yang; 云峰楊
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2014-08-28

Abstract

【課題】被加工物の種類等に応じてノズルを交換する頻度を低減可能な切削装置を提供することである。
【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルと、回転駆動されるスピンドルと該スピンドルの先端に装着された切削ブレードとを含み、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削手段と、該切削ブレードと該チャックテーブルに保持された被加工物に加工液を供給する加工液供給手段とを備えた切削装置であって、該加工液供給手段は、第１のノズルと、該第１のノズルと加工液供給源とを接続する第１の供給路と、該第１の供給路を開閉する第１の電磁弁と、第２のノズルと、該第２のノズルと該加工液供給源とを接続する第２の供給路と、該第２の供給路を開閉する第２の電磁弁と、を備え、該第１及び該第２の電磁弁による該第１及び該第２の供給路の開閉によって、該第１のノズル及び該第２のノズルと該加工液供給源との連通を選択可能なことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、切削ブレード及び被加工物に加工液を供給する複数のノズルを備えた切削装置に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ、ＬＥＤ等のデバイスが複数表面に形成された半導体ウエーハや光デバイスウエーハ、樹脂基板、各種セラミックス基板、ガラス基板等の被加工物はダイシング装置と呼ばれる切削装置によって個々のチップに分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。

切削装置は、高速回転する切削ブレード及び被加工物に対して、複数のノズルから純水等の加工液を供給しながら、加工熱を冷却しつつ切削屑を被加工物面上から排出して切削加工を実施している（例えば、特開２００３−０５９８６４号公報参照）。

ノズルは被加工物の種類や切削ブレードの種類等に応じて複数存在し、その用途に合わせて使い分けられる。これらのノズルは、スピンドルハウジングに固定され切削ブレードの上半分を覆うホイールカバー（ブレードカバー）にねじ止め等で固定されており、その高さや角度等は切削ブレードの位置等に合わせて極めて精密に調整されている。

特開２００３−０５９８６４号公報

切削加工する被加工物の種類等に合わせてノズルを変更する場合、精密に位置調整されたノズルをホイールカバーから取り外し、新たに取り付けたノズルを再度位置調整する必要があり、ノズルが正しく取り付けられているか否かは、実際に加工を実施して加工結果を見なければ判断することはできない。

従って、ノズルの交換には熟練及び相当の工数を要することになる。しかしながら、ノズルの交換は新たな被加工物を加工する味見テストにおいて頻繁に行われる作業であり、その交換が煩わしいという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物の種類等に応じてノズルを交換する頻度を低減可能な切削装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、回転駆動されるスピンドルと該スピンドルの先端に装着された切削ブレードとを含み、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削手段と、該切削ブレードと該チャックテーブルに保持された被加工物に加工液を供給する加工液供給手段とを備えた切削装置であって、該加工液供給手段は、第１のノズルと、該第１のノズルと加工液供給源とを接続する第１の供給路と、該第１の供給路を開閉する第１の電磁弁と、第２のノズルと、該第２のノズルと該加工液供給源とを接続する第２の供給路と、該第２の供給路を開閉する第２の電磁弁と、を備え、該第１及び該第２の電磁弁による該第１及び該第２の供給路の開閉によって、該第１のノズル及び該第２のノズルと該加工液供給源との連通を選択可能なことを特徴とする切削装置が提供される。

好ましくは、第１のノズルは、回転する切削ブレードの外周に向かって加工液を噴出し、切削ブレードの回転に連れまわって加工点へ加工液を供給するとともに、第２のノズルは、第１のノズルより加工点近傍から切削ブレードの外周に向かって加工液を噴出する。

好ましくは、該加工液供給手段は、加工点付近の被加工物上面に、川のような加工液の流れを形成する第３のノズルと、加工点付近の被加工物上面に、気体供給源からの気体と加工液供給源からの加工液とを合流させて噴出する第４のノズルと、を更に備えている。

本発明の切削装置は、予め複数のノズルを設置しておき、電磁弁の切り替え制御一つでどのノズルから加工液を噴出するかを選択可能としたため、複数のノズルの位置調整を一度実施してしまえば、ノズルを交換せずに被加工物の種類等に応じて様々なノズルを容易に使用可能な切削装置を実現することができる。

切削装置の外観斜視図である。本発明実施形態に係る加工液供給ユニット（加工液供給手段）の斜視図である。切削ブレード方向から見た各ノズルの噴出口の位置を示す図である。各ノズルの噴出口にそれぞれ連通するノズルブロック内の供給路を示す図３に類似した図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る切削装置２の斜視図が示されている。４は切削装置２のベースであり、ベース４にはチャックテーブル６が回転可能且つ図示しない加工送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に配設されている。

チャックテーブル６の周囲にはウォーターカバー８が配設されており、このウォーターカバー８とベース４に渡り加工送り機構の軸部を保護するための蛇腹１０が連結されている。

ベース４の後方には門型形状のコラム１２が立設されている。コラム１２にはＹ軸方向に伸長する一対のガイドレール１４が固定されている。コラム１２にはＹ軸移動ブロック１６がボールねじ１８と図示しないパルスモーターとからなるＹ軸移動機構（割り出し送り機構）２０によりガイドレール１４に沿ってＹ軸方向に移動可能に搭載されている。

Ｙ軸移動ブロック１６にはＺ軸方向に伸長する一対のガイドレール２２が固定されている。Ｙ軸移動ブロック１６上には、Ｚ軸移動ブロック２４がボールねじ２６とパルスモーター２８とからなるＺ軸移動機構３０によりガイドレール２２に案内されてＺ軸方向に移動可能に搭載されている。

Ｚ軸移動ブロック２４には切削ユニット３２と、撮像ユニット３６が取り付けられている。切削ユニット３２のスピンドルハウジング３４中には図示しないスピンドルが回転可能に収容されており、スピンドルの先端には切削ブレード３８が装着されている。

４０は外装カバー取り付け用の骨格（骨組み）であり、この骨格に外装カバー４２が取り付けられている。外装カバー４２はその一部に透明樹脂等を含むが、基本的に板金で構成されており、外装カバー４２を通して内部の機構部は見えないが、機構部の理解を容易にするため切削ユニット３２等の機構部は実線で表示されている。

外装カバー４２の前面にはタッチパネル式の表示モニタ４４が設けられている。この表示モニタ４４の表示支持された所定箇所にタッチすることによりオペレーターが装置の操作指令を入力できるとともに、装置の稼働状況が表示モニタ４４上に表示される。表示モニタ４４はコマンド入力手段兼表示手段として作用する。

図２を参照すると、本発明実施形態に係る加工液供給ユニット（加工液供給手段）４８の斜視図が示されている。加工液供給ユニット４８は、スピンドルハウジング３４の先端に固定されたホイールカバー（ブレードカバー）５０を備えている。

ブレードカバー５０は、固定ナット３９によりスピンドルの先端に固定された切削ブレード３８の上半分を覆うホイールカバー本体５２と、ホイールカバー本体５２に取り付けられたブレードクーラーアセンブリ５４と、ノズルアセンブリ６４とを含んでいる。

ブレードクーラーアセンブリ５４は、図示しないエアシリンダにより、図２に示した作動位置と、ホイールカバー本体５２からＸ軸方向に離間した作業位置との間で移動される。

ブレードクーラーアセンブリ５４は、一対の接続パイプ５８ａ，５８ｂと、接続パイプ５８ａに連結され切削ブレード３８の表側（手前側）に水平に伸長するブレードクーラーノズル５６ａと、接続パイプ５８ｂに連結され切削ブレード３８の裏側（奥側）に水平に伸長するブレードクーラーノズル５６ｂを含んでいる。

ノズルアセンブリ６４は、ホイールカバー本体５２にねじ６６により固定されたノズルブロック６５を含んでいる。ノズルブロック６５には、図３に最もよく示されるように、切削ブレード３８の回転中心位置の高さで切削ブレード３８の外周の切刃に向かって加工水を噴出する第１のノズル６８が形成されている。

第１のノズル６８は、接続パイプ７０及び第１の供給路７１を介して加工液供給源６０に接続されている。第１の供給路７１には第１の供給路７１を開閉する第１電磁弁７２が配設されている。

ノズルブロック６５には更に、鉛直方向から４５度の角度を持って固定された一対の第４のノズル７４ａ，７４ｂが取り付けられている。第４のノズル７４ａは、接続パイプ７６ａに連通し、第４のノズル７４ｂは接続パイプ７６ｂに連通されている。

接続パイプ７６ａ及び７６ｂは、電磁弁７８を介して加工液供給源６０に接続されるとともに、電磁弁８２を介してエア等の気体を供給する気体供給源８０に接続されている。従って、第４のノズル７４ａ，７４ｂからは加工液と気体との混合流体が噴出され、被加工物上の切削屑等を洗い流す。

ノズルブロック６５には板金８３が固定されており、この板金８３に対して第２のノズル８８を有するブロック８４がねじ８６により角度調整可能に取り付けられている。即ち、板金８３に形成したばか穴中にねじ８６を挿入してブロック８４を角度調整して固定することにより、第２のノズル８８は切削ブレード３８に対して首振り可能に取り付けられる。

図３に最もよく示されるように、ウエーハ等の被加工物１１は粘着テープＴに貼着され、粘着テープＴを介してチャックテーブル６に吸引保持されている。第１のノズル６８は、回転する切削ブレード３８の外周の切刃に向かって純水等の加工液を噴出し、切削ブレード３８の回転に連れまわって加工点Ｐへ加工液を供給する。

第２のノズル８８は、第１のノズル６８より加工点Ｐの近傍に配設され、切削ブレード３８の外周の切刃に向かって加工液を噴出する。第２のノズル８８はディープカットノズル（深切りノズル）と称される。

第２のノズル８８は接続パイプ９０に連通しており、接続パイプ９０は第２の供給路９１を介して加工液供給源６０に接続されている。第２の供給路９１には、第２の供給路９１を開閉する第２電磁弁９２が配設されている。

ノズルブロック６５には板金９３が固定されており、この板金９３に対して第３のノズル９８を有するブロック９４がねじ９６により固定されている。図３及び図４から明らかなように、第３のノズル９８は複数の噴出口から構成され、加工点Ｐ付近の被加工物１１の上面に川のような加工液の流れを形成する。

第３のノズル９８は、第１のノズル６８、第２のノズル８８及び第４のノズル７４ａ，７４ｂより矢印Ｘ１で示す切削方向上流側に配設されている。第３のノズル９８は、接続パイプ１００及び電磁弁１０２を介して加工液供給源６０に接続されている。

本実施形態のノズルアセンブリ６４においては、第１のノズル６８と第２のノズル８８とは、共に切削ブレード３８の切刃に向かって純水等の加工液を噴出する。加工液の噴出位置が異なるためその効果が異なるので、第１のノズル６８と第２のノズル８８とは同時には使用しない。

即ち、第１の電磁弁７２及び第２の電磁弁９２による第１の供給路７１及び第２の供給路９１の開閉によって、第１のノズル６８及び第２のノズル８８の加工液供給源６０との連通を選択的に切り替えて、被加工物１１の切削加工時には被加工物１１の種類等に応じて第１のノズル６８か第２のノズル８８の何れかを使用して切削加工を実施する。

この切削加工時には、第３のノズル９８から被加工物１１の上面に純水等の加工液を噴出し、第４のノズル７４ａ，７４ｂから純水等の加工液とエアとの混合流体を噴出しながら切削加工を実施する。

本実施形態の加工液供給ユニット４８では、第１のノズル６８、第２のノズル８８、第３のノズル９８及び第４のノズル７４ａ，７４ｂは位置調整を一度実施した後固定されている。よって、被加工物の種類等に応じて第１のノズル６８及び第２のノズル８８を交換せずに電磁弁７２，９２で加工液供給源６０との接続を切り替えて、第１のノズル６８及び第２のノズル８８を選択的に使用することができる。

２切削装置
６チャックテーブル
３２切削ユニット
３８切削ブレード
４４表示モニタ
４８加工液供給ユニット（加工液供給手段）
５０ホイールカバー
５２ホイールカバー本体
５４ブレードクーラーアセンブリ
５６ａ，５６ｂブレードクーラーノズル
６０加工液供給源
６４ノズルアセンブリ
６５ノズルブロック
６８第１のノズル
７４ａ，７４ｂ第４のノズル
８０気体供給源
８８第２のノズル
９８第３のノズル

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと、回転駆動されるスピンドルと該スピンドルの先端に装着された切削ブレードとを含み、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削手段と、該切削ブレードと該チャックテーブルに保持された被加工物に加工液を供給する加工液供給手段とを備えた切削装置であって、
該加工液供給手段は、
第１のノズルと、
該第１のノズルと加工液供給源とを接続する第１の供給路と、
該第１の供給路を開閉する第１の電磁弁と、
第２のノズルと、
該第２のノズルと該加工液供給源とを接続する第２の供給路と、
該第２の供給路を開閉する第２の電磁弁と、を備え、
該第１及び該第２の電磁弁による該第１及び該第２の供給路の開閉によって、該第１のノズル及び該第２のノズルと該加工液供給源との連通を選択可能なことを特徴とする切削装置。
前記第１のノズルは、回転する前記切削ブレードの外周に向かって加工液を噴出し、該切削ブレードの回転に連れまわって加工点へ該加工液を供給し、
前記第２のノズルは、該第１のノズルより該加工点近傍から該切削ブレードの外周へ向かって加工液を噴出する請求項１記載の切削装置。
前記第１及び第２のノズルより切削方向上流側に配設され、該加工点付近の被加工物の上面に川のような加工液の流れを形成する第３のノズルと、
該加工点付近の被加工物上面に、気体供給源からの気体と該加工液供給源からの加工液とを合流させて噴出する第４のノズルと、
を更に備えた請求項１又は２記載の切削装置。